兴义市雄武乡朝阳煤矿矿井瓦斯地质图

1、兴义市雄武乡朝阳煤矿矿井瓦斯地质图说明书（矿井生产能力：300kt/a）总 经 理：总工程师：项目负责：贵州兴源煤矿科技有限责任公司二一一年十月瓦斯地质图编制委托书兴义市雄武乡朝阳煤矿委托贵州兴源煤矿科技有限责任公司进行兴义市雄武乡朝阳煤矿矿井瓦斯地质图编制工作。项目名称兴义市雄武乡朝阳煤矿矿井瓦斯地质图编制矿井规模矿井生产能力:300kt/a任务来源受兴义市雄武乡朝阳煤矿委托执行标准按照国家能源局文件“国能煤炭2009117号文国家能源局关于组织开展全国煤矿瓦斯地质图编制工作的通知”、贵州省发改委等部门要求以及相关规范，达到煤矿矿区、矿井、采掘工作面三级瓦斯地质图编制标准编制要求，由编制单位

2、提交伍份正式报告，并负责审查后的修改工作。委托单位兴义市雄武乡朝阳煤矿委托时间二一年四月二十七日联系人宋光翊联系电接单位贵州兴源煤矿科技有限责任公司联系人黄小雯联系电 表目 录0 概 述10.1项目来源10.2编制的目的和意义10.3编制依据20.4主要研究内容30.5完成情况41 矿井概况51.1 交通位置及隶属关系51.2 井型、开拓方式及生产能力61.3 瓦斯71.4 煤层71.5 煤质特征81.6 岩浆岩81.7 水文地质特征82 地质构造及控制特征研究142.1 矿区地质构造演化及分布特征142.2 井田地质构造及分布特征162.3

3、 构造煤发育及分布规律172.4 地质构造对瓦斯赋存的控制183 矿井瓦斯地质规律研究203.1 断层、褶皱构造对瓦斯赋存的影响203.2 顶底板岩性对瓦斯赋存的影响223.3 岩浆岩分布对瓦斯赋存的影响233.4 煤层埋深及上覆基岩厚度对瓦斯赋存的影响233.5 岩溶陷落柱对瓦斯赋存的影响243.6 瓦斯含量分布及预测研究244 矿井瓦斯涌出量预测284.1 矿井瓦斯涌出资料统计及分析284.2 矿井瓦斯抽采资料统计及分析284.3 矿井回采工作面瓦斯涌出量预测285 煤与瓦斯区域突出危险性预测325.1 煤与瓦斯突出危险性参数测定及统计325.2 煤与瓦斯突出危险性影响因素分析325.3

4、煤与瓦斯区域突出危险性预测326 煤层气资源量统计366.1 资源量计算方法366.2 资源量计算及参数的确定376.3 资源量计算结果及评价387 矿井瓦斯地质图编制407.1 编图资料407.2 编图内容和表示方法408 结论和建议42参考文献44附 表45- 49 -0 概 述0.1 项目来源依据贵州省发改委，黔发改能源2009931号文，关于转发国家能源局关于组织开展全国煤矿瓦斯地质图编制工作的通知的通知；国家能源局，国能煤炭2009117号文，国家能源局关于组织开展全国煤矿瓦斯地质图编制工作的通知；贵州省发展和改革委员会、贵州能源局、贵州煤监局、贵州省安监局文件，黔发改能源20105

5、55号文于加快组织开展贵州省煤矿瓦斯地质图编制工作的通知等文件精神。2010年4月，受兴义市雄武乡朝阳煤矿（以下简称朝阳煤矿）的委托，本公司承担了“兴义市雄武乡朝阳煤矿矿井瓦斯地质图编绘”项目，该矿首采M1煤层，根据矿方要求，此次编制工作编制M1煤层瓦斯地质图。2010年5月，本公司项目组人员收集了朝阳煤矿矿井瓦斯地质图编制的相关资料，分析了矿井瓦斯含量分布规律，预测了矿井瓦斯涌出量，划分了煤与瓦斯突出危险性区域，计算了瓦斯（煤层气）资源量。以上述资料为基础，本公司项目研究人员编绘了朝阳煤矿矿井瓦斯地质图，并编写了编图说明书，报请有关部门审查！项目研究期间，得到了当地主管部门领导以及朝阳煤矿有

6、关领导和工程技术人员的大力支持，在此谨向他们致以深深的谢意！0.2 编制的目的和意义煤炭是我国当前和今后相当时期的主体能源，瓦斯是煤矿安全生产的主要灾害威胁，煤矿瓦斯防治工作是涉及面广和难度大的系统工程。作为瓦斯综合防治的一项重要基础工作，编制全国煤矿瓦斯地质图，以列入煤层气开发国家科技重大专项课题。编制矿井瓦斯地质图，在于搜集瓦斯地质信息，揭示瓦斯地质规律，进行瓦斯涌出量、煤与瓦斯突出危险性、瓦斯含量预测和瓦斯（煤层气）资源量评价。使各煤矿能更好地了解瓦斯地质规律，辅助矿井瓦斯、通风安全管理、有针对性的采取瓦斯治理措施、实施矿井开拓开采、采掘接替合理规划、拟定生产计划、指挥决策，在全矿宣传、

7、普及瓦斯地质知识，形成瓦斯地质工作规范，推广瓦斯地质成果提供基础资料和数据，使各级领导和广大工程技术人员了解和掌握煤矿瓦斯地质规律，提高防范意识，综合治理瓦斯。为实现煤炭与煤层气资源协调开发提供技术支撑。0.3 编制依据1、 国家能源局文件“国能煤炭2009117号文国家能源局关于组织开展全国煤矿瓦斯地质图编制工作的通知”；2、 贵州省发展和改革委员会文件“黔发改能源2009931号文关于转发国家能源局关于组织开展全国煤矿瓦斯地质图编制工作的通知”；3、 贵州省发展和改革委员会、贵州省能源局、贵州省煤监局、贵州省安监局文件“黔发改能源2009555号文关于加快组织开展贵州省煤矿瓦斯地质图编制工

8、作的通知”；4、 煤矿矿区矿井采掘工作面瓦斯地质图编制方法；5、 煤矿安全规程（2011版）；6、 矿井瓦斯涌出量预测方法（AQ1018-2006）；7、 煤与瓦斯突出矿井鉴定规范（AQ1024-2006）；8、 煤层气资源/储量规范（DZ/T0216-2002）；9、 矿井现采煤层采掘工程平面图；10、 贵州省煤矿设计研究院2008年3月编制的贵州省兴义市雄武乡朝阳煤矿资源/储量核实报告；11、 贵州华源矿山设计有限公司2008年10月编制的兴义市雄武乡朝阳煤矿（整合）开采方案设计（设计能力：30万t/a）12、 贵州华源矿山设计有限公司2008年12月编制的兴义市雄武乡朝阳煤矿（整合）安全

9、专篇（设计能力：30万t/a）；13、 2010年度等级鉴定报告及批复文件；14、 煤矿提供的掘进、回采工作面瓦斯日报表、瓦斯抽采台帐、风量报表、产量报表、采掘月进尺等资料；15、 采矿许可证副本复印件；16、 技术人员现场收集的矿井其它资料；17、 贵州省安全生产监督管理局、贵州省煤矿安全监察局、贵州省煤炭管理局文件“黔安监管办字2007345号关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见”0.4 主要研究内容矿井瓦斯地质图编制与研究的主要内容有：1、井田地质构造分布特征及其演化分析地质构造是直接影响和控制瓦斯赋存的重要因素之一。通过对区域地质演化、矿区构造演化、矿井构造分布特征，以及矿区

10、构造对井田构造的控制、对构造复杂区的控制、对构造煤发育规律的控制，并分析构造逐级控制及构造演化的特点，从而查清构造对煤层瓦斯生成、保存和赋存分布特征的控制规律，查清矿区、矿井瓦斯（煤层气）地质规律。 2、煤层顶底板岩性与瓦斯赋存规律的研究煤层的顶底板围岩直接影响了煤层瓦斯封闭条件，顶底板岩性不同，对瓦斯封闭保存形成很大差异。因此研究煤层顶底板岩性特征具有重要意义。当顶板岩性为砂岩，特别是裂隙发育的砂岩时，煤层中瓦斯则易于运移到砂岩储层之中，但煤层中瓦斯则易于逸散；当顶板为透气性差的泥岩，封闭瓦斯较好，煤层中的瓦斯则难以运移出煤层。因此搞清煤层顶底板岩性分布特征有利于研究瓦斯的赋存规律。3、煤系

11、、煤层的埋藏深度和瓦斯赋存的变化规律煤系、煤层埋深是影响瓦斯赋存的因素，煤层赋存控制着瓦斯的总体分布，随着煤层埋深的增加，地层压力、瓦斯压力不断增加，煤岩层渗透性下降，不利于瓦斯释放；另外，随着煤层埋深的增加，地温增加，有机质热演化加强，煤的变质程度增高，微孔隙增多，使煤层吸附瓦斯的能力提高，从而导致了深部煤层瓦斯含量的增大。因此结合区域构造特征，查清矿井范围内主采煤层的埋藏深度在横向上的变化，查清煤层在不同埋深条件下由于地温梯度的变化对瓦斯生成的影响。4、影响瓦斯赋存的其它因素分析岩浆活动对瓦斯赋存的影响比较复杂，既有对瓦斯的生成和保存的作用，又有使瓦斯逸散的可能性，因此研究岩浆活动对煤层瓦

12、斯的影响，要结合地质背景作具体分析，同时岩浆活动使地温梯度增大，进而加快了煤变质作用进行，有利于煤层瓦斯生成。因此，研究岩浆活动分布范围及其特征对于瓦斯生成运移具有重要意义。陷落柱是由于含煤地层下部地层中尤其是奥陶系灰岩溶解后形成了局部塌陷区，陷落柱往往与断层伴生，且受控于断层。如果陷落柱封闭性较好，则有利于瓦斯的赋存，如果陷落柱封闭性较差，有利于瓦斯排放，因此岩溶陷落柱的研究有利于瓦斯地质规律的分析。5、总结矿井瓦斯地质规律根据影响和控制瓦斯赋存因素分析，确定影响和控制矿井瓦斯赋存的主控因素，在综合分析瓦斯地质的涌出量情况，依据矿井提供的资料及相关的规范，规定和数学公式等，进行矿井瓦斯地质图

13、编制，分析了矿井瓦斯含量分布规律，预测了矿井瓦斯涌出量，分析了煤与瓦斯突出危险性区域，计算了瓦斯（煤层气）资源量。0.5 完成情况根据贵州兴源煤矿科技有限责任公司的部署，兴义市雄武乡朝阳煤矿矿井瓦斯地质图及瓦斯地质图说明书的编制工作自2010年4月开始，至2010年5月结+束。1、通过对朝阳煤矿地质构造演化及分布特征的研究，该矿区为一单斜构造，构造对瓦斯赋存影响不大。矿区可采煤层都出露地表，构成瓦斯风化带区，可能有利于瓦斯的释放。2、区内煤层顶板多为泥岩、泥质粉砂岩，稳固性较差；底板则多为泥岩、泥质粉砂岩。泥岩为塑性岩体，透气性差，有利于煤层瓦斯的保存。3、通过对煤层埋藏深度和瓦斯赋存变化规律

14、的研究，得出埋深是控制本矿瓦斯含量的主导因素。根据瓦斯含量预测的结果绘制出瓦斯含量等值线。4、采用分源预测法对朝阳煤矿回采工作面瓦斯涌出量进行了预测。根据预测结果绘制出绝对瓦斯涌出量等值线。5、根据防治煤与瓦斯突出规定，采用煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析的方法对朝阳煤矿M1煤层进行煤与瓦斯突出危险区进行预测：预测结果突出区域为煤层埋深大于78.5m、瓦斯含量大于8m3/t的区域为突出危险区域。并在瓦斯地质图上绘制了瓦斯突出危险区。6、按照煤层气资源/储量规范（DZ/T02162002），采用瓦斯地质法对朝阳煤矿煤层气储量进行估算：矿井煤层气地质储量210.2Mm3，储量规模为小型；平均资源量丰度

15、0.659108m3/km2，丰度类别为低等类型。7、完成了兴义市雄武乡朝阳煤矿（M1煤层）矿井瓦斯地质图（1:5000），矿井瓦斯地质图说明书。1 矿井概况1.1 交通位置及隶属关系1、交通位置朝阳煤矿位于贵州省兴义市南西部，属兴义市雄武乡管辖，矿区距兴义市城区（直距）约28km，兴义市雄武凹子冲煤矿公路从矿区穿过，交通方便（详见交通位置图1-1）。根据兴义市雄武乡朝阳煤矿临时采矿许可证拐点坐标，其地理坐标：东经10444011044536，北纬245659245823。矿区范围由6个拐点圈定，矿界东西长约2.503km，南北宽约1.362km，矿区面积3.4087km2。矿区范围拐点坐标见

16、下表1.1-1：行政区划隶属兴义市雄武乡管辖。交通：矿区有兴义-雄武-凹子冲公路从井田缘附近通过，并有矿区公路与之连接，直达矿井工业广场，距兴义市28km，交通较为方便。交通位置见图1-1。图1-1 朝阳煤矿交通位置图表1.1-1 朝阳煤矿矿区拐点坐标表拐 点XY027631583547501312761700354757702276059035473170327617303547310042762234354737495276273235474573开采深度：20001400m，面积：3.4087km21.2 井型、开拓方式及生产能力1、井型根据朝阳煤矿提供的该矿采矿许可证：矿井生产能力为3

17、00kt/a。2、开拓方式矿井开拓方式为平硐开拓，改造利用原有平硐作为主平硐，利用原有的进风行人井作进风行人井（两段平巷，一段斜巷），利用矿井原有的风井作风井。利用矿井的原有主工业场地及建、构筑物、储煤场、矸石山、变电所、机修车间等。利用原有主平硐，主平硐井口标高+1765.21m，方位角322，原有的皮带下山布置在M1煤层中，向深部继续延伸时必须布置在距M1煤层10m距离的顶板中，轨道下山和回风下山则布置在M1和M2煤层之间的岩层中，往上直接连接回风斜井。在+1758m标高沿煤层走向布置2011回风顺槽，在+1713m标高沿着煤层走向布置2011运输顺槽及2011回采工作面，运输顺槽直接连通

18、皮带下山，形成矿井生产、运输、通风及排水系统。根据矿区范围以及煤层赋存深度，矿井共划分为两个水平，一水平标高即平硐标高+1765m，二水平标高为+1600m。矿井以一个炮采工作面达到设计生产能力，采煤方法为走向长壁后退式，工作面采用单体液压支柱配合金属铰接支护，全部跨落法管理顶板。现开采煤层为一采区M3煤层的10301工作面，开采标高为+1817，M2煤层没有开采，一采区M1煤层+1765以上为小窑采空区。轨道下山、运输下山及回风下山已到位，现水仓正在施工中，距技改工程结束还差现1000m开拓巷道。表1.2-1 井筒位置及特征表井口座标井口井筒井筒 井筒井筒井筒断面井筒标高方位角倾角断面支护净

19、宽净高名称X(m)Y(m)(m)()() 形状形式(m)(m)净（m2)掘(m2)主平硐2762802354746561765.213223 半园拱锚喷3.42.76.56.9风 井2762652354746671851.81326-20梯形金支2.0/2.824.85.7进风行人井2762944354748281795.723243 梯形金支2.0/2.824.85.73、矿井生产能力朝阳煤矿井田面积3.4087km2，采用平硐斜井混合开拓方式，开采M1、M2、M3煤层，设计生产能力为30万吨/年。近几年内矿井产量维持在15万吨/年左右。1.3 瓦斯2005年3月20日该矿在主平硐揭M1煤层

20、时发生一次煤与瓦斯突出事故，突出标高为+1767m，埋深为308m，突出煤量45吨，突出瓦斯量500m3。周边矿井有兴义市久兴煤矿，该矿为低瓦斯矿井。该矿2009年未作瓦斯等级鉴定，2010年鉴定为煤与瓦斯突出矿井。表1.3-1 近年瓦斯等级鉴定结果表年度绝对瓦斯涌出量/ m3/min相对瓦斯涌出量/ m3/t瓦斯等级2009/未鉴定20100.62/突出矿井该矿地质勘探阶段未测过瓦斯含量。1.4 煤层二叠系上统龙潭组是矿区的含煤地层，岩性为黄褐色、黄绿色、灰绿色的粉砂质泥岩、石英细砂岩、粉砂岩、泥岩、泥质粉砂岩及煤组成。厚度约260m。该组中含煤层20余层，本区可采煤层3层，即为M1、M2、

21、M3煤层。M3煤层上距龙潭组顶界约80m，下距M2煤层约15m。无夹矸，层位及厚度较稳定。倾角1018，平均14。厚度1.10-1.8m，纯煤平均厚1.50m。M2煤层下距M1煤层约43m。无夹矸，层位及厚度稳定。倾角1018，平均14。厚度0.8-0.92m，纯煤平均厚0.84m。M1煤层无夹矸，层位及厚度稳定。倾角1018，平均14。厚度0.9-1.4m，纯煤平均厚1.12m。（主要特征见表1.4-1）表1.4-1 可采煤层主要特征表煤层编号煤 层厚度(m)煤层平均厚度(m)煤层倾角()煤 层 平均间距(m)顶底板顶板底板M31.1-1.81.501415粉砂质泥岩泥岩M20.8-0.92

22、0.8414粉砂质泥岩泥岩43M10.9-1.41.1214粉砂岩泥质粉砂岩1.5 煤质特征M1煤层为低灰、低硫、特高热值无烟煤； M2煤层为中灰、中硫、中热值无烟煤；M3煤层为高灰、中硫、低热值无烟煤。煤层煤质特征表见表1.5-1。表1.5-1 主要可采煤层煤质分析一览表煤层编号煤样类别基本煤质分析Ad(%)Vdaf (%)St，d (%)Pd(%)Qnet，d(MJ/kg)M3原煤34.10-44.506.80-10.401.42-1.460.0518.531-22.586原煤39.308.601.4420.555M2原煤23.53-28.299.93-10.301.10-1.170.05

23、24.63-26.296原煤25.9110.1151.13525.463M1原煤9.15-13.286.19-6.580.48-1.010.0531.957原煤11.2156.3850.74531.9571.6 岩浆岩根据贵州省煤矿设计研究院提交的兴义市雄武乡朝阳煤矿资源/储量核实报告，矿区内无岩浆岩侵入。1.7 水文地质特征一、 矿区水文地质特征区域水文地质概况矿区地处贵州高原的西南部，雄武背斜南东翼北段，珠江流域南盘江水系黄泥河支流及清水河支流。井田内地形以侵蚀、剥蚀型中山为主，广泛发育岩溶峰丛洼地地貌，部分发育脊状中山与峡谷地貌。区域内地下水主要为碳酸盐岩岩溶水和基岩裂隙水。岩溶水主要赋

24、存于三叠系中统关岭组灰岩、白云岩，下统永宁镇组灰岩、泥质灰岩，二叠系下统茅口组灰岩等碳酸盐岩中。碳酸盐岩分布面积广，分布区多属裸露及半裸露的基岩山区，地表岩溶洼地、落水洞、溶斗、岩溶潭、岩溶大泉等较发育，地下局部发育溶洞、暗河，大气降雨容易通过地表大量的负地形渗入岩溶裂隙、管道、暗河之中，岩层中赋存着丰富的岩溶水，富水性强，这些岩溶水长途径流，最后以岩溶泉或暗河等形式集中排泄于当地最低侵蚀基准面的河谷中。基岩裂隙水主要赋存于三叠系下统飞仙关组、二叠系上统长兴组、龙潭组砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩等碎屑岩中，部分赋存于峨眉山玄武岩组的凝灰岩、玄武岩等火山岩中，碎屑岩和火山岩分布面积相对较

25、小，它们靠近地表时风化较强烈，风化裂隙较多，含风化裂隙水，深部则发育呈构造裂隙，以构造裂隙水为主，地下水主要依靠大气降雨补给，其运动受地形、地貌、岩性、构造控制，富水性总体较弱，一般就近以泉点形式排泄于当地冲沟或小溪中。龙潭组煤矿床与上覆的中强岩溶含水层之间有隔水能力较好的飞仙关组地层相隔，上覆的中强岩溶含水层对矿床开采影响较小，只是当导水断层或其他导水通道沟通上覆含水层与矿床水力联系时，上覆含水层才会成为矿井的充水水源。龙潭煤组煤矿床下伏的茅口组强岩溶含水层与煤矿床之间有峨嵋山玄武岩组地层隔水，其地下水对煤层开采充水影响小，故区域内多数煤矿床属以裂隙充水为主，水文地质条件简单。区域内岩溶水和

26、碎屑岩裂隙水均以大气降水作为主要补给来源，地下水动态随季节变化明显，一般每年5月地下水流量、水位开始回升，79月为最高值，1012月份进入平水期，水位、流量开始逐渐递减，到次年三、四月份降为最低值。二、矿井充水因素及水文地质类型1、井田内无大的河流，但沟谷发育，且多呈树技状、羽状分布,切割较深,沟水流量变化较大，雨季常发生山洪，多枯季断流干涸,动态变化显著。矿区处珠江流域南盘江水系黄泥河支流及清水河支流的分水岭地带，中部光头山-白龙山-标高2159.5山头一标高2137.5山头-标高2085.5山头-标高2116.0山头沿走向北东一线为分水岭，将地表水南东、北西分流，往北西汇入南盘江水系黄泥河

27、；往南东汇入南盘江水系清水河支流。区内常年有水溪沟不甚发育，地表实测溪沟3条，均在矿区外。其中北西侧溪沟L1流量为1.54L/s；南东侧溪沟L2流量为6.20L/s、L3流量为24.70L/s；三条溪沟均受降雨影响或控制，季节性变化较为明显。矿区内地表水多为山间雨源型小溪，主要受大气降水及地形控制，雨季暴涨，旱季流量较小或干枯。冲沟水雨季接受较大面积大气降水汇入，水量较大，这些冲沟多切割含煤地层露头地带，它们与煤层风化、氧化带直接接触，因此沿沟溪一带开采煤层时，冲沟水可能沿风化裂隙或采矿裂隙渗入或突入矿井，成为矿井浅部开采的直接充水水源。2、矿区地层的含水性现将地层含水性，由新至老分述如下：（

28、1）.第四系（Q）-松散岩类含水组主要为第四系（Q）崩塌、滑坡堆积体及砂土、碎石土、砂砾等，以冲积、洪积、残、坡积层的形式分布于陡崖脚、斜坡及河岸和沟谷洼地边缘地带，厚度010m。该项层含孔隙水，受季节影响明显，动态变化较大。总体富水性弱。区内有崩塌堆积体6个：BT1、BT2、BT3、BT4、 BT5、BT6。一般而言，两类地质体的表层质地松散，下部裂隙孔隙发育。该层调查水文地质点2个，流量分别为0.014L/s、0.001L/s。泉水流量受降雨影响较大，多数旱季干枯，富水性较弱，渗透性较好，为孔隙弱含水层。（2）.下三叠统永宁镇组（T1yn）：岩性为白云岩、泥岩及灰岩，含岩溶水，为岩溶强含水

29、层，富水性强。（3）.下三叠统飞仙关组（T1f）：岩性泥岩、细砂岩、粉砂岩为主，含基岩裂隙水，为基岩裂隙弱含水层，富水性弱。（4）.上二叠统长兴组（P3c）：岩性为粉砂岩、泥质粉砂岩、泥灰岩，含岩溶裂隙水，为中等含水层。富水性中等。（5）.上二叠统龙潭组（P3l）：岩性为粉砂质泥岩、石英细砂岩、粉砂岩、泥岩，含基岩裂隙水，为基岩裂隙弱含水层。富水性弱。（6）.大厂层(P2d)：岩性为角砾状蚀变硅质灰岩，夹粘土岩，含岩溶裂隙水，富水性中等。（7）.茅口组(P2m)：岩性为灰、浅灰色厚层状灰岩，为岩溶强含水层，富水性强。3、充水因素分析矿井充水类型为裂隙充水矿床，其充水因素既决定于水文地质条件，又

30、决定于开拓方式。充水强度受充水水源和通道的影响。（1）大气降水对矿井充水的影响矿井内龙潭组裸露，风氧化带沿倾向深度普遍达50m左右，地形又不平坦，补给面积大，植被发育较差。尽管岩层富水性弱，由于大气降水的直接补给，可沿节理、裂隙等渗入矿井。矿井见煤标高1924m，M1煤层与地表的垂高约5-120m，植被不发育，地下水迳流多沿裂隙渗入地下。当矿井煤层开采后，易对顶部岩层造成破坏，产生“破裂带”、导水裂隙带，增大地表水对矿井的渗入。（2）地表水对矿井充水的影响矿区处于最低侵蚀基准面之上，且矿区地势较陡，有利于地表水的排泄，所以地表水对矿井充水的影响总体上较小。但洪水来临时地表水可能对矿井及工业广场

31、有较大的影响。其次季节性冲沟也会有可能部分沿裂隙溃入井下。（3）老窑积水对矿井充水的影响矿井自建井以来，炸封的生产井及老窑积水是矿井的主要水害。本次调查矿区老窑5个。老窑多沿主采煤层露头开采，开采深度0300m，沿倾向或走向开挖。主平硐井附近的老窑分布密集，标高较低，沿走向方向开挖，开采方式多为巷柱式。开采煤层时，老窑长期废弃且积水。当矿井巷道或采空区与之连通时即溃入矿井，造成突水灾害。（4）含水层对矿井充水的影响当井筒和坑道揭露含水层时，便成为矿井充水水源。龙潭煤组的粉砂岩、细砂岩为直接充水含水段。含煤地层下伏大厂层、茅口灰岩岩溶水为直接充水含水层，煤层离大厂层约120m左右，因此发生底板突

32、水的可能性较小，对矿井的充水影响较小。4、地下水位本矿区大部分地表处南盘江水系上游排泄区，泉点标高在1800-2000m左右，矿区内最低标高在北西部L1溪沟底部，标高约1500m，此标高以下为常年性水流，旱不断，故采用1500标高为本矿最低侵蚀基准面。5、矿井涌水量本矿井的水文地质条件简单，煤系地层含水性弱。据贵州省兴义市雄武煤矿区朝阳井田勘查地质报告，矿山开采过程中的实际测量及本次调查，煤层开采时无淋水现象，对矿井开采没有很大影响；矿井水主要来源于大气降水，考虑本矿区湿度大，降水量集中，雨季长，细雨频繁的特征采用大气降水渗入法预算年平均、雨季平均、雨季月最大平均的矿坑涌水量。矿山开采的最小涌

33、水量为72m3/d；最大涌水量为240m3/d；本次调查实测矿山涌水量为72m3/d。该矿是以平硐开拓，主采M1、M2、M3煤层，主井口标高1765.9m，开采煤层底板标高+1765.9m。本次采用比拟法计算矿井涌水量如下。1）计算公式：Q=Q1S（FF1）0.5S10.5式中：Q预测矿井未来涌水量(m3/d)；S未来开采区垂直深度（m）；F未来开采矿区面积(km2)；Q1已知矿井实测涌水量(m3/d)；S1已采矿井垂直深度（m）；F1已知矿井采区面积(km2)；2）计算参数的确定A、已已知矿井实测涌水量（Q1）：本次实测矿井涌水量，最大涌水量为240m3/d，最小涌水量为72m3/d。B、已

34、知矿井采区面积（F1）：本矿井已开采。C、已采矿井垂直深度（S1）：本矿生产矿井井口标高1765.9m，现有工作面采掘标高1765.9m，故开采矿井垂直深度为84.1m。D、未来开采矿区面积（F）：矿区开采限于矿界范围，从M1、M2、M3煤层底板等高线上读取，约为2.8802km2。E、未来开采区垂直深度（S）：从M1煤层储量估算图上底板等高线上读取最低标高为1450m，若开采1450之上的煤炭资源量，则未来开采矿井垂直深度为315.9m。比拟法矿井涌水量计算表计算公式Q=Q1S（FF1）0.5S10.5取值计算参数S未来开采区垂直深度（m）315.9F未来开采矿区面积(km2)2.8802Q

35、1已知矿井实测涌水量(m3/d)240(最大)72(最小)S1已采矿井垂直深度（m）84.1F1已知矿井采区面积(km2)0.5757计算结果Q最大=695.65(m3/d)，Q最小=208.69(m3/d)根据比拟法所预测矿井涌水量是以朝阳煤矿生产矿井的实测涌水量煤基础进行计算，该矿井现有采掘面标高为1765.9m，矿井充水与地表水体无关。矿井在1450m之上的各含水层与地表水体之间水力联系弱，故比拟法所预测的矿井涌水量具有一定的代表性。5、水文地质类型矿区的水文地质条件属简-中等类型。2 地质构造及控制特征研究2.1 矿区地质构造演化及分布特征1、贵州构造单元划分构造单元是在板块活动控制下

36、所产生的从板块边缘到版块到内部的一系列有规律展布的各且特征的地质构造区域。不同的构造区域控制着互有差别的沉积作用、岩浆活动、变质作用及构造变形的发生。贵州构造主要划分为一级构造单元有二类：杨子陆块和华南褶皱系，二级构造单元划分为黔北隆起、黔南坳陷、川南盆缘坳陷、雪峰褶皱带、右江褶皱带，三级构造单元有遵义断拱、六盘水断陷，四级构造单元划分为毕节东北方向构造变形区，毕节东北方向构造变形区，凤岗北北东向构造变形区，贵阳复杂构造变形区，水城北西向构造变形区，普安旋钮构造变形区，贵定南北向构造变形区，望谟北西向构造变形区，详见表2.1-1。朝阳煤矿图2.1-1 区域地质略图（参考贵州煤田地质）表2.1-

37、1 贵州地质构造划分一级构造单元二级构造单元三级构造单元四级构造单元扬子陆块（Pt）1黔北隆起（Z-T32）1A遵义断拱1A1毕节东北方向构造变形区（I1A1）1A2凤岗北北东向构造变形区（I1A2）1A3贵阳复杂构造变形区（I1A3）2B六盘水断陷2B1威宁北西向构造变形区（I1B3）2B2普安旋钮构造变形区（I1B2）2黔南坳陷（D-T31）21贵定南北向构造变形区（I21）22望谟北西向构造变形区（I22）3川南盆缘坳陷（T33-E2）华南褶皱系（Pzl）1雪峰褶皱带（Pzl）2右江褶皱带（Pzl-T22）2、矿区地质构造演化及分布矿区位于三级构造单元六盘水断陷内，以隔挡式褶皱为主，背斜

38、陡窄，向斜宽展。褶皱以北西向为主，由西向东，呈扇状撒开。此外，煤田边缘还稀散分布有一些规模较小的北东向、南北向褶皱。北东向走滑断裂较发育，延伸长度常达数十公里，断距达数百米，常将褶皱切截。此外，走向冲断层也较多，常发于背斜轴部或翼部，使其面目全非，区内断裂构造较发育，严重破坏了含煤地层的连续性及构造的完整性。详见图2.1-2。朝阳煤矿图2.1-2 兴义煤田构造略图（参考贵州煤田地质）图中：1晴隆向斜；2滥木厂背斜；3龙头山向斜；4安龙向斜；5包谷地背斜；6鲁础营向斜；7大坝背斜；8双龙向斜；9纳省背斜；10龙广向斜；11兴义背斜；12坝佑向斜；13雄武背斜。2.2 井田地质构造及分布特征朝阳煤

39、矿位于雄武背斜南东翼北段，矿区范围内为一单斜构造，地层走向北东，倾向南东，倾角为14左右，矿区外北西侧有断层F1、F2，因位置距离开采煤层较远，加之F1、F2断层倾角陡，所以F1、F2断层未对井田造成影响。F1正断层：走向北东3570，倾向南东，倾角为70，落差520m，长度约2km。F2正断层：走向北东3566，倾向南东，倾角为65，落差不详，长度约2.5km。矿区构造复杂程度属简单类型。2.3 构造煤发育及分布规律煤与瓦斯突出，发生在含有高能瓦斯的构造煤体中。构造煤是指煤层中分布的软弱分层，所有的煤与瓦斯突出都与构造煤密切相关。煤层受构造应力作用，原生的结构和构造遭强烈破坏而产生碎裂、揉皱

40、、擦光面等构造变动特征的煤。在含煤地层中,煤层的形成和分布除受沉积因素影响外,后期都经历了复杂的构造变化煤层的断裂构造影响到煤层的变化,而层滑构造是引起煤层变化的主要原因。构造煤的发育程度受构造挤压、剪切作用的控制，构造挤压、剪切受构造应力场演化的控制，构造应力场的大小控制着构造形迹的性质、范围和强度，构造应力场存在着序次和级别。板块构造运动的时间、性质、范围、规模和强度控制着区域构造运动的性质、范围和强度。煤层瓦斯含量、瓦斯涌出量、瓦斯渗透性等存在着分区分带，瓦斯赋存分布、瓦斯抽采的难易程度、煤与瓦斯突出危险性都是受地质构造和构造煤发育的控制。研究表明，发生煤与瓦斯突出需要有一定厚度的构造煤

41、。因此，总结、研究构造煤发育及分布特征，准确判识构造煤特征和厚度是煤与瓦斯突出危险性预测的关键。构造煤的主要特点是：煤体强度低，使得发动突出的应力门栏大幅度降低；煤的孔隙结构发生变化，瓦斯的放散速度加快，特别是突出发动后，煤很容易被粉碎，瓦斯放散速度更快；构造煤的应力敏感性强，在原始应力状态下渗透率很低，容易形成高瓦斯压力梯度。构造煤的这些特性已经被国内外研究所证实，其特点使得构造煤发育区成为瓦斯异常带或突出危险区（带）。了解清楚构造煤的分布，可以采取现场观测和利用测井曲线进行解译相结合的方法，再加上合理的校正，能比较准确的识别构造煤的厚度，从而为有效预测煤与瓦斯突出提供重要的依据。从矿井已揭

42、露区域来看，矿区内M1煤层绝大部分区域未发现构造煤，仅在地质构造附近发现赋存不稳定的构造软煤。如胶带机大巷在掘进至等高线+1737m附近，遇到一背斜构造，在该构造附近赋存有030cm的构造软煤，在通过这个构造后，构造软煤随之消失。因此，推测朝阳煤矿M1煤层在遇到构造时可能出现构造软煤。2.4 地质构造对瓦斯赋存的控制地质构造是影响煤层瓦斯赋存及含量的重要条件之一。地质构造既可改变煤层赋存形态及煤体结构，又可改变煤层围岩透气性能。断裂运动伴随着构造运动而发生，断裂的类型对瓦斯保存有重要影响，断层分为开放型和封闭型，断层的空间方位对瓦斯的保存、逸散也有影响。一般走向断层阻隔了瓦斯沿煤层倾斜方向的逸

43、散，而倾向和斜交断层则把煤层切割成互不联系的块体。褶曲使煤层在背斜、向斜轴部增厚，翼部变薄，褶曲发育部位多为厚煤层区段，同时也呈小断裂发育。煤厚发生变化使瓦斯释放运移、集聚条件相应改变，褶曲轴部煤层瓦斯含量成倍增长，瓦斯压力增大，瓦斯涌出量增高。褶皱构造复杂程度对瓦斯赋存均有影响。在简单的向斜盆地构造的矿区中，煤层瓦斯排放的条件往往是比较困难的，在这种情况下，煤层瓦斯沿垂直地层方向运移十分困难，大部分瓦斯仅能够沿煤田两翼流向地表，固而瓦斯赋存条件较好；在盆地边缘部分，由于含煤地层暴露面积大，瓦斯易于排放。见表2.4-1。煤层的生成条件和保存条件控制了煤层瓦斯含量的大小，而煤层保存条件对瓦斯含量

44、的控制更为重要。不同地质时代发生的地层隆起、剥蚀、沉积、凹陷或岩浆活动，很大程度影响了煤化作用过程（瓦斯生成），也控制了瓦斯的保存或逸散。不同构造演化阶段的断裂力学性质以及断裂规模控制了煤层中瓦斯的运移、保存，并决定了煤层如今的瓦斯含量。见表2.4-2。表2.4-1 褶曲构造控气特征表2.4-2 断裂构造控气特征矿区范围内为一单斜构造，地层走向北东，倾向南东，倾角为14左右，矿区外北西侧有断层F1、F2，因位置距离开采煤层较远，加之F1、F2断层倾角陡，所以F1、F2断层未对井田造成影响。F1正断层：走向北东3570，倾向南东，倾角为70，落差520m，长度约2km。F2正断层：走向北东356

45、6，倾向南东，倾角为65，落差不详，长度约2.5km。矿区构造复杂程度属简单类型。矿井范围内地质构造对煤层瓦斯的赋存的影响较小。此外，水文地质条件对瓦斯的赋存也有影响。地下水与瓦斯共存于含煤岩系及围岩之中，其运移和赋存都与煤层和岩层的孔隙、裂隙通道有关。由于地下水的运移，一方面驱动着裂隙和孔隙中的瓦斯运移，另一方面又带动了溶解于水中的瓦斯一起流动，因此，地下水的活动有利于瓦斯的排放，同时，水被吸附在裂隙和孔隙的表面后还降低了煤对瓦斯的吸附能力、并增大了瓦斯排放能力。地下水和瓦斯占有的空间是互补的，其表现为水大地带瓦斯小，反之亦然。3 矿井瓦斯地质规律研究3.1 断层、褶皱构造对瓦斯赋存的影响地

46、质构造是影响煤层瓦斯赋存及含量的重要条件之一。地质构造既可改变煤层赋存形态及煤体结构，又可改变煤层围岩透气性能。1、断层构造对瓦斯赋存的影响断裂运动伴随着构造运动而发生，断层对于煤层瓦斯含量的影响比较复杂，断裂的类型对瓦斯保存有重要影响。一方面要看断层(带)的封闭性，另一方面还要着与煤层接触的对盘岩层的透气性。开放性断层(一般是张性、张扭性或导水的压性断层等)，不论其和地表是否直接相通，都会引起煤层瓦斯含量降低。当与煤层接触的对盘岩层透气性大时尤甚（如图3.1-1a、b所示）。封闭性断层(压性、压扭性不导水断层)，煤层对盘的岩层透气性低时，可以阻止瓦斯的排放。在这种条件下，当断层的规模大而且断

47、距长时，由于煤层对盘岩层密封的机率一般较低，所以在层处往往出现一定宽度的瓦斯含量降低区(见图3.1-1c所示)。断层分为开放型和封闭型，主要取决于下列条件：1）断层的性质和力学性质。一般张性正断层属开放型，而压性或压扭性逆断层封闭条件好。2）断层与地面或冲积层的连通情况。规模大且与地表相通或松散冲积层相连的断层一般为开放型。3）断层将煤层断开后，煤层与断层另一盘接触的岩性。若透气性好则利于瓦斯排放。4）断层带的特型。如断层的充填情况、紧闭程度，裂隙发育情况不同，开放、封闭性也有差别。图3.1-1 断层对煤层瓦斯含量的影响图不同类型的断层，形成了不同的块段的构造边界条件，对瓦斯的保存，排放有不同

48、的影响。断裂构造对瓦斯形成后的运移、赋存与分布起着直接控制作用。张性、张扭性断裂一般为开放性断层，对煤层瓦斯的流动起到排放作用，当接近此类断层时煤层瓦斯含量明显下降；压性与压扭性断层一般属于封闭性断层，对煤层瓦斯起到封闭作用，不利于瓦斯逸散。在此类断层区域内的煤层瓦斯含量明显增大。不同类型的断层，形成了不同的块段的构造边界条件，对瓦斯的保存，排放有不同的影响。见表3.1-1 断裂构造及控气特征表。表3.1-1 断裂构造类型及控气特征表据实际资料统计，各种类型断层带附近瓦斯涌出量均比较小；而稍远离断层，瓦斯涌出量剧增出现高峰区；离断层再远，瓦斯涌出量减至正常值。本矿区整体呈单斜构造，无区域性断裂

49、构造发育，对瓦斯赋存影响小。由于没有该矿未提供的断层及断层附近瓦斯涌出资料，本次预测结果，仅供参考。建议该矿在今后的生产中，及时收集断层及断层附近的瓦斯等资料，并及时修编瓦斯地质图。2、褶皱构造对瓦斯赋存的影响褶皱构造复杂程度对瓦斯赋存均有影响。褶曲使煤层在背斜、向斜轴部增厚，翼部变薄，褶曲发育部位多为厚煤层区段，同时也呈小断裂发育。煤厚发生变化使瓦斯释放运移、集聚条件相应改变，褶曲轴部煤层瓦斯含量成倍增长，瓦斯压力增大，瓦斯涌出量增高。在简单的向斜盆地构造的矿区中，煤层瓦斯排放的条件往往是比较困难的，在这种情况下，煤层瓦斯沿垂直地层方向运移十分困难，大部分瓦斯仅能够沿煤田两翼流向地表，固而瓦

50、斯赋存条件较好；在盆地边缘部分，由于含煤地层暴露面积大，瓦斯易于排放。见表3.1-2。表3.1-2 褶皱构造类型及控气特征矿区范围内为一单斜构造，地层走向北东，倾向南东，倾角为14左右，矿区外北西侧有断层F1、F2，因位置距离开采煤层较远，加之F1、F2断层倾角陡，所以F1、F2断层未对井田造成影响。对本矿井瓦斯的赋存影响较小。3.2 顶底板岩性对瓦斯赋存的影响顶底板岩性包括岩石的孔隙率、渗透性和空隙结构。一般来说顶底板岩石孔隙率小，连通情况不好，渗透性不好，孔隙度小，隔气性能好，对煤层赋存有利，反之亦然。一般来说，煤层顶底板岩性为致密完整的岩石，如页岩、油母页岩时，煤层中的瓦斯容易被保存下来

51、；顶底板为多孔隙或脆性裂隙发育的岩石，如砾岩、砂岩时，瓦斯就容易逸散。煤层围岩的透气性好坏，直接影响着煤层瓦斯的赋存、运移或富集。透气性好的砂岩顶板，有利于煤层瓦斯的逸散，煤层瓦斯含量相对较低，而透气性差的泥岩、砂质泥岩顶板，对煤层瓦斯的逸散起阻碍作用，含量则相对较高。孔隙与裂隙发育的砂岩、砾岩和灰岩的透气系数非常大，一般比致密而裂隙不发育的页岩、泥岩等岩石透气系数高出千倍以上，所以顶底板岩性差异对瓦斯赋存影响很大，从而影响瓦斯分布。另外塑性岩体一般发生塑性变形，不易形成裂隙，即使有裂隙存在，连通性较差，有利于瓦斯的保存；脆性岩体易发生破裂，形成张裂隙，不利用于瓦斯的保存。影响可以通过可以定性

52、定量分析，定量分析一般利用20m内的泥岩厚度与瓦斯含量做相关数据模型分析，一般采用线性回归方法分析。M1煤层：煤层顶板为粉砂质泥岩，底板为粘土岩及炭质页岩。M2煤层：顶板为粉砂岩，底板为泥岩。M3煤层：顶板为粉砂质泥岩，底板为泥岩。区内煤层顶板多为粉砂质泥岩，稳固性较差；底板多为粘土岩、泥岩。泥岩、粘土岩为塑性岩体，透气性差，有利于煤层瓦斯的保存。该矿地质报告无相关资料，因此未做相关定量分析。3.3 岩浆岩分布对瓦斯赋存的影响根据贵州省煤矿设计研究院提交的贵州省兴义市雄武乡朝阳煤矿资源/储量核实报告，矿区内无岩溶陷落柱存在。3.4 煤层埋深及上覆基岩厚度对瓦斯赋存的影响一般出露于地表的煤层，瓦

53、斯容易逸散，并且空气也向煤层渗透，导致煤层中的瓦斯含量小，甲烷浓度低。随着煤层埋藏深度的增加，地应力增高，围岩的透气性降低，瓦斯向地表运移的距离相应也增大，这种变化有利于封存瓦斯、不利于放散瓦斯。煤层上覆基岩厚度为煤层埋藏深度减去第四系地层沉积厚度。第四系地层主要为黄土层，一般分布于地表，胶结性不好，孔隙度大，连通性好，容易释放瓦斯。由于第四系松散沉积物易于搬运，厚度变化较大，这就造成煤层上覆地层垂向上变化较大。在第四纪松散沉积厚度较小、垂向差异不大的矿井，上覆基岩厚度和埋藏深度对瓦斯的影响基本上相当。埋深在很大程度上反应了埋深及上覆基岩厚度，煤层上覆基岩厚度（埋深）对瓦斯的赋存有明显的影响和

54、控制作用，埋深增大矿井瓦斯含量将增加。3.5 岩溶陷落柱对瓦斯赋存的影响根据贵州省煤矿设计研究院提交的贵州省兴义市雄武乡朝阳煤矿资源/储量核实报告，矿区内无岩溶陷落柱存在。3.6 瓦斯含量分布及预测研究煤层瓦斯含量受多种地质因素制约，诸如煤质、埋藏深度、构造、煤的物理化学性质、煤层顶底板岩性等等，不同矿区，各种地质因素施加影响的显著性可能是不相同的。对某一个具体井田而言，在诸多地质因素中总有一个主导因素控制瓦斯含量在全井田范围内变化的总体趋势，其它因素只能在局部范围内影响煤层瓦斯含量。该井田地质构造总体属于简单类型，地质构造仅在局部影响煤层瓦斯赋存，对整个井田的影响范围较小，煤层埋深是控制瓦斯含量及压力变化的主控因素。1、M1煤层瓦斯