地质毕业设计

1、湘潭大学毕业设计红卫矿业公司里王庙煤矿266采区地质说明书目 录目 录 1第一章 矿井概述 3第一节 位置范围及交通 3一位置 3二范围及四邻关系3三交通3 第二节 自然地理状况4一自然地理4二地形地貌5 三气象、水文5四地震、新构造运动与地温5第三节 生产建设6一井型及生产能力6二井田周边小煤窑分布情况7第二章 井田地质8 第一节 地质构造演化及分布特征8一井田沉积类型8二井田构造演化及分布特征8第二节 煤系地层9第三节 井田地质 11一褶皱12二断层12 第四节 岩浆活动 12第三章 井田煤层、煤质13 第一节 煤层 13 一煤层特征13二煤层对比14第二节 煤质 15一煤的物理性质及煤岩

2、特征15二煤的化学性质 16 三煤的牌号及用途 17 四其他有益矿产 17第三节 可采煤层 17第四章 井田开采技术条件 19 第一节 矿区水文地质 19一煤系地层含水特性 19二矿井充水因素分析 19三充水通道 20四矿井涌水量 20五矿井排水设施能力现状 20 第二节 矿井瓦斯 22 一瓦斯情况 22 二煤层瓦斯 22 三地质构造对瓦斯赋存的影响 23 四矿井瓦斯涌出资料统计及分析 25 第三节 其它开采技术条件 26 一煤尘与煤的自燃 26 二地温 26三矿井煤炭储量 27第五章 采区概况 28第一节 采区位置与邻近采区关系 28第二节 采区与地表关系及勘探情况 28第三节 采区要素 2

3、8第六章 采区地质 29第一节 煤层及煤质 29第二节 地质构造 29第七章 采区开采技术条件 30第一节 水文地质情况 30第二节 煤层顶、底板及沼气情况 30第三节 煤层瓦斯地质 30第八章 采区储量 32第一节 采区生产能力 32一生产能力 32 二采区服务年限 32第二节 储量33第九章 安全技术措施 34第一节 防治水安全技术措施 34第二节 瓦斯防治水安全技术措施 34第三节 “一通三防”治理安全技术措施 35第四节 第四节 其它安全措施36第十章 问题及建议 37附图37第一章 矿井概述第一节 位置范围及交通一位置里王庙煤矿位于湖南省耒阳市东南19km处的小水镇内，属于国有重点煤

4、矿，隶属于湖南省煤业集团红卫矿业公司。地理坐标为东经112°530154,北纬28°17081848。二范围及四邻关系红卫矿业公司里王庙煤矿西以井田6煤层露头线为界，东至坦里井田，北至枫树下断层（龙家山矿南边界），南至坦家冲井田。南北走向长3.2km，东西倾向宽0.78km，面积约2.4107km2。三交通京广铁路从矿区西侧通过。在耒阳火车站以南2.5 km的浪石坪站接轨处，建有白沙矿区专用运煤耒新支线，该支线经过本井田设有红卫站，到浪石坪站15km。107国道紧邻京广铁路，且与之并行，在矿区西部可见京珠高速公路，在耒阳市有京珠高速公路的出入口。矿区公路北通耒阳、西到小水镇

5、、均与107国道、京珠高速公路相连，南通清水铺水运码头，耒水流经本井田附近清水铺镇。耒水常年可通航1020t机船。交通位置见图1-1-3图1-1-3 里王庙煤矿交通位置图第二节 自然地理状况一自然地理本区属于低山丘陵地区，冲沟发育，地形起伏较大。井田内地势西部煤层露头地带较高，东部较低，最高标高在39线附近的大路冲，208.54米，最低标高在井田西北角池塘附近，93.70米。最大相对高差114.84米。本区主要河流为耒水，是湘江的主要支流之一，其清水铺码头距本井田7公里。本井田内有一条满洲小溪，自南向北贯通本井田，小溪的补给水源为大气降水、山间溶滤水和老窑积水。小溪中部第42勘探线到第46勘探

6、线之间有一“麒麟山水库”，库容量为48750立方米。区内四季分明，年降雨量，最大为1870.90mm，最小为1030.00mm，历年最高气温41.5，最低气温-7.7，年平均气温16.118.2，适应植物、农作物生长。里王庙矿井建于1958年，1966年投产，设计生产能力15万吨/年，1991年核定能力12万吨/年。矿井开拓方式为底板斜井开拓，现生产为-125m和-250m两个水平，矿井通风方式为对角式通风。二.地形地貌里王庙煤矿属于湘南低山丘陵地貌，冲沟发育，地形起伏大，利于山洪排泄，矿内西部煤层露头地带较高，东部较低。地表海拔标高最高+208.54m，最低为+93.7m，海拔相对高差305

7、0m，最大相对高差114m。地表主要为山地与油茶林，在冲积发育地带为稻田与沼泽。三.气象、水文1气象 矿区地处湘南亚热带季风气候地区，大气降雨量充沛，季节性非常明显，年降水量960.912247.6mm，每年3月6月为丰雨期，每年9月1月为枯雨期。2水文里王庙矿井田内地表水系发育，主要有一条季节性小溪和一个水库。满洲小溪：自南向北贯通本井田，南端在大冶灰岩之上，在4647勘探线之间横穿煤系地层后沿铁路向北，流至枫树下后折北东汇入耒水，该小溪为季节性小溪，雨季流量为6.06m3/s，暴雨时洪水位线为+96m。麒麟山水库：位于42和46勘探线之间，6煤层-250水平上方，井田内零星分布着20多处小

8、山塘。四、地震、新构造运动与地温本区为少震区，仅于1640年冬发生过一次4级地震，震中位于永兴县至郴州市一带。近期发生有感地震二次，一次于1974年10月21日，震级1.6级，另一次是1975年9月27日，震级1.1级，属弱震区。据GB18306-2001中国地震参数区划图，本区地震动峰值加速度<0.05g，地震动反映谱特征周期值为0.35s，对应地震基本烈度为VI度区。新构造运动不强烈，主要表现为震动性的不均匀抬升运动，造成山体侵蚀与剥蚀，目前趋于较稳定期。据已获地温资料，未发现地温变化异常区。距地面60m内地温温度变化大并随地面气温变化而变化，地温增温率为1.5/100m。第三节 生

9、产建设一井型及生产能力里王庙煤矿始建于1958年9月，1966年11月正式投产，设计生产能力为150kt/a，2007年核定生产能力为110kt/a。从2008、2009、2010年三年的实际产量可知，目前矿井的实际产量为90kt/a左右。里王庙煤矿矿井开拓方式为斜井集中底板运输巷开拓。主井筒倾角30°，井口标高+118.3m，井底标高-125m，斜长448m；副斜井井筒±0水平以上倾角为 35°，±0m125m水平倾角为30°，井口标高+132.8m，井底标高为-125m，斜长484m。主井提升方式采用双钩斜井串车提升，提升绞车型号为25M2

10、500/1220-2A，主井是矿井的主要提升运输井筒，担负煤炭、矸石、材料的上下任务。副井提升方式为斜井人车提升，担负上、下井人员的运输任务。全矿井划分为三个水平，其中±0m+60m水平已开采完毕，-125m±0m水平、-125m-250m水平为目前生产水平。二井田周边小煤窑分布情况 目前，本矿井周边三个小煤矿：洲里村一矿、公平镇四矿、泗门洲镇煤矿，其都与里王庙矿都已相通。具体为：洲里村一矿贯通了里王庙矿南一风井风道±0处；公平镇四矿贯通里王庙矿246一轨-60m标高处，246二轨-30m标高处和-60m水平石门；泗门洲镇矿贯通里王庙±0老供水工程处。

11、第二章 井田地质第一节 地质构造演化及分布特征一.井田沉积类型红卫矿区煤层煤系属于龙潭煤系。龙潭煤系是华南地区重要的含煤地层之一。湘赣地区位于华南板块东南部，紧邻华南加里东褶皱带。由于受雪峰、江南和武夷等古隆起的限制，以陆源碎屑沉积为主的龙潭煤系呈北东向沿南昌萍乡耒阳一带分布。聚煤环境多样化，但主要类型为滨海平原和滨海三角洲。滨海平原型龙潭煤系主要发育于赣中一带，其岩性、岩相和含煤性均呈北东向带状分布。煤系厚度从东南向西北递减，一般厚100200 m；富煤层位随之降低。安福丰城乐平为一个明显的北东向富煤带。滨海三角洲型主要分布于湘中、湘中南等地，由于沉积速率高，堆积了大量的砂质沉积，因此煤系厚

12、度大，砂岩含量高，是研究区含煤性较好的地区。耒阳郴州一带自早二叠世晚期粗碎屑岩沉积到晚二叠世早期煤系沉积，显示三角洲沉积层序的特征。二.井田构造演化及分布特征茅口组晚期，红卫矿区煤层煤系跟龙潭煤系一样在东吴运动的构造背景下发育起来的。其含煤性和富煤带均受NE向构造控制，发育在碰撞隆升的陆地前缘滨海地带，与海岸线大致平行展布。随着碰撞效应的前移，聚煤古地理环境、沉积类型和富煤带显示向NW规律性迁移。而且一系列NE向展布的含煤盆地发育明显的不对称性：SE翼陡，含煤厚度大；NW翼缓，含煤厚度小。这些情况也暗示后期微板块的碰撞方向是由SE持续指向NW的。龙潭煤系地层发育后又经历了晚三叠世的印支运动使得

13、华南板块与华北板块碰撞，发生整体差异隆升，但研究区以坳陷沉降为主，断裂活动较弱。在凹陷处堆积了较厚的地层，使龙潭煤基本完成了深成变质作用，达到气煤阶段。由于煤层埋深较大，所以煤层气的散失比较微弱， 缺乏分区现象。 第二节 煤系地层井田内煤系地层为二叠系龙潭组上段，由中细粒砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤组成，平均厚度约202.55m。地层由老到新划分6个煤组即7煤组、6煤组、5煤组、3煤组、2煤组、1煤组。1、7煤组：层组厚约55.30m，共分四小层。（1）砂质泥岩：深灰灰黑色，薄层状，水平层理。含菱铁质结核夹细砂岩条带，产植物化石，下部夹一三层粉砂岩，本层厚约7.30m。（2）中细粒砂岩：灰

14、色，薄中厚层状，致密坚硬，水平层理为主，石英含量高。局部过渡为粉砂岩或砂质泥岩，厚约17.0 m，顶部为7煤层。（3）砂质泥岩及粉砂岩：深灰色灰黑色，薄层状，水平层理。含少量菱铁质结核，本层厚约23.0 m。（4）砂质泥岩、泥岩：深灰色灰黑色，薄层状，水平层理及斜层理。偶夹炭质泥岩，局部过渡为粉砂岩或细砂岩，产植物化石，本层厚8.0m左右。2、6煤组：层组厚21.5847.78m，平均34.94m。（1）6煤层：黑色，以粉煤为主少量块煤，似金属光泽，半光亮型，粒状结构，条带状构造。常呈“煤包”形态产出。结构较简单，偶见夹矸一三层，夹矸厚度0.010.35m。6煤层为主要可采煤层，厚035.20

15、m，平均4.86m。6煤层在该区域内厚0.0711.5m,平均厚2.47m。（2）砂质泥岩：深灰色、灰黑色，薄至中厚层状，水平层理及缓波状层理，局部见小型斜交层理。含菱铁质结核及厚度小于0.41m的一层极不稳定煤层或煤线、炭质泥岩。夹灰深灰色中厚层状的中细粒砂岩及粉砂岩，局部过渡为粉砂岩，产植物及碎屑化石，本层厚20.9044.70m，平均30.08m。3、5煤组：层组厚11.3933.41m，平均20.64m。分以下几层：（1）5煤层：灰黑色，块状为主，少量粉末状，偶见条带状，半金属光泽，半光亮型。硬度较大，结构简单，局部可采，厚02.01m，平均0.60m。在该区域内，5煤层为不可采。（2

16、）砂质泥岩：深灰色灰黑色，薄中厚层状，水平层理及缓波状层理。含菱铁质结核夹炭质泥岩及一层极不稳定煤层，本层局部过渡为粉砂岩或中细粒砂岩，产植物及碎屑化石，本层厚026.50m，平均10.50m。（3）中细粒砂岩：浅灰色、灰色，中厚层状，小型斜层理及缓波状层理。成分以石英为主，长石次之。有时见石英脉穿插，岩性坚硬。局部过渡为粉砂岩或砂质泥岩，本层有时尖灭，厚017.18m，平均5.0m。（4）砂质泥岩：深灰色，薄中厚层状，水平层理及缓波状层理。含透镜状菱铁质结核，夹不稳定煤一层或煤线、炭质泥岩。局部过渡为粉砂岩或中细粒砂岩，产植物及碎屑化石，本层厚021.71m，平均4.54m。4、3煤组：层组

17、厚16.6046.90m，平均33.94m。分以下几层：（1）3煤层：灰黑色、钢灰色，条带状、性脆易碎。上部以块煤为主，下部为粉煤，结构简单，本井田较发育，厚01.33m，平均0.50m。（2）砂质泥岩：深灰灰黑色，薄中厚层状，水平层理及缓波状层理。含少量菱铁质结核，局部过渡为粉砂岩，产植物及碎屑化石。本层厚027.83 m，平均5.0 m。（3）中细粒砂岩：浅灰色、灰色，中厚层状，斜层理及缓波状层理。石英含量高，硅质胶结，致密坚硬。夹砂质泥岩及极不稳定二层煤，厚00.80 m，局部过渡为砂质泥岩。本层厚047.0 m，平均22.50 m。（4）砂质泥岩：深灰色，薄层状，水平层理及缓波状层理。

18、含少量菱铁质结核，局部过渡为细砂岩，产植物及碎屑化石，本层厚016.50 m，平均5.94 m。5、2煤组：层组厚18.0951.10 m，平均28.36 m。分以下几层：（1）2煤层：灰黑色，粉末状为主，块状次之，结构简单，含硫量高，常见星点状黄铁矿，不甚发育，有时为炭质泥岩，厚01.31 m，平均0.27 m。（2）泥岩、砂质泥岩：俗称“2煤结核泥岩”，深灰色、灰黑色，薄层状，水平层理。偶夹细砂岩或粉砂岩，含较多的透镜状菱铁质结核，并有较多的星点状、团块状黄铁矿。产瓣鳃类、螺类动物化石，且多被黄铁矿交代，俗称“金瓣”、“金螺”，本层厚17.8050.10 m，平均28.09 m。6、1煤组

19、：层组厚20.3646.30 m，平均29.37 m。1煤层在本井田不发育。该煤组分以下几层：（1）细砂岩：俗称“薄层砂岩”，灰色、浅灰色，薄层状，水平层理及缓波状层理。成分以石英为主，硅质胶结，岩性坚硬。层面常见蠕虫状及坑点状象形印模，局部夹粉砂岩及砂质泥岩，本层厚029.50 m，平均22.75 m。（2）砂质泥岩：深灰色，薄层状，缓波状层理及水平层理，含透镜状菱铁质结核及瘤状、星点状黄铁矿。底部夹一层极不稳定薄煤层，厚00.90 m，平均厚0.40m即为1煤层，本层厚017.43m，平均6.62m。第三节 井田地质构造一褶皱里王庙煤矿内煤层为一单斜构造。矿井南边煤层的走向为大致为0

20、76;10°，北边煤层走向大致为0°20°。矿井地层倾向东，倾角为20°58°，平均倾角为26°，仅在地表有小幅度的褶曲。二断层里王庙井田构造中等，断层不甚发育，已发现有枫树下断层（F1）和F4。枫树下断层（F1）露头线位于大隆组、龙潭组和大冶组，有一定山地工程和地质点控制。1.枫树下断层（F1）位于井田北端，为井田的北部边界，属北盘下降、南盘上升、倾向北东的正断层，水平断距100-160米，垂直断距100米，倾角60°左右，走向为北西至南东，走向长约1100米。目前在6煤层底部岩层中掘进两条走向平巷均未发现该断层。断层地表

21、露头有一探槽及推12号、推13号、推14号三个手摇孔控制。2.F4断层为一走向逆断层，倾向东，基本上位于深部的坦里井田，仅在浅部至露头有小部分位于本井田，且对本井田煤层无影响，故不再详述。第四节 岩浆活动 根据里王庙矿井田地质勘探报告及矿井投产以来的地质资料显示：里王庙矿井区域内煤层没有岩浆岩的侵入。第三章 井田煤层、煤质第一节 煤层一煤层特征龙潭组上段含煤层厚202.53米，含煤5层，从上至下编号为1、2、3、5、6，含煤系数为3.1%。6煤层大部分可采，是本井田的主要可采煤层，5煤层为局部可采煤层，1、2、3煤层为不可采煤层。1煤层：位于1煤组上部，顶板为砂质泥岩，底板为薄层状砂岩。钻孔过

22、层位15点，见煤4点，全部集中在井田北翼。煤厚0-0.36m,平均0.05m，变异系数为227%。煤层结构简单，属于极不稳定煤层。2煤层：距1煤层44-68.50m，平均53.10m。顶板为砂质泥岩，底板为细砂岩。钻孔穿过层位19点，见煤10点，其中可采3点，煤厚0-1.31m，可采性指数为16%，变异系数134%，煤层构简单，属于极不稳定煤层。3煤层：距2煤层16.60-46.90，平均33.4m。顶板多为中细粒石英砂岩，底板为泥质砂岩。钻孔穿过层位22点，见煤17点，其中可采7点，煤厚0-1.33m,平均0.5m，可采性指数为32%，变异系数73%，煤层结构简单，属于极不稳定煤层。5煤层：

23、距3煤10.7-33.25，平均20.04m。顶板为砂质泥岩，局部变相为细砂岩，底板为砂质泥岩。钻孔穿过层位22点，见煤22点，其中可采17点；井下观测44点，其中可采28点。煤厚0-2.01m，平均0.77m。可采性指数68%，变异系数47%，煤层结构简单属于不稳定煤层。6煤层：距5煤20.9-44.7m，平均30.08m，顶板为砂质泥岩或粉砂岩，底板为砂质泥岩，局部为细砂岩、粉砂岩。钻孔穿过层位22点，见煤22点，其中可采18点；煤厚0-35.2m，平均4.0m，可采性指数为90%变异系数为107%，属于极不稳定煤层，趋向不稳定煤层。里王庙矿井开采40多年来，其矿井水文地质条件简单，涌水量

24、小，除1992年7月，因小煤窑井口标高低于满洲小溪最高洪水位，暴雨使小溪水位上涨，溪水从小煤窑口灌入井下而造成一次淹井外，其它年份均未发生过矿井水灾害。二煤层对比井田含煤地层的岩性、岩相及厚度比较稳定，构造中等，物性反应较好，煤岩层对比可靠。（一）、直接对比法煤层厚度特征：6煤层厚度大，平均煤厚为4.0m，其它煤层厚度较小，2、3煤层最大厚度小于1.33m，其平均厚小于可采最低厚度，5煤层最大厚度小于2.01m，其平均厚度为0.77m。（二）、间接对比法1、标志层及物性特征：自上而下标志层有：大隆组底部的白云质灰岩，龙潭组上段1煤组的薄层砂岩、2煤组的结核泥岩、3煤组上部的石英砂岩、5煤组的“

25、指状”结核泥岩、6煤层底板砂岩。（1）、大隆组底部的白云质灰岩：灰色、深灰色、至密坚硬，比重大，方解石脉多。物性特征：视电阻率呈单一高峰，伽玛及人工伽玛幅值最低。（2）、1煤组薄层砂岩：灰色薄层状为主，水平层理、缓波状层理，成分以石英含量最高，硅质胶结，致密坚硬，层面可见波痕、雨痕。物性特征：视电阻率曲线呈从上至下由高到低的多峰值。（3）、2煤结核泥岩：深灰色、灰黑色，含大量透镜状、扁豆状菱铁质结核，产瓣鳃类动物化石，常被黄铁矿交代为“金瓣”，是对比2煤层位的良好标志。（4）、3煤顶板石英砂岩：灰色、中厚层状为主，缓波状层理，硅质胶结，石英普遍具有次生加大现象。物性特征：视电阻率曲线呈高幅值，

26、下界面陡，伽玛及人工伽玛曲线幅值低，呈方块状。（5）、5煤组结核泥岩：含似层状、“指状”菱铁质结核，产完整的大羽羊齿化石。（6）、6煤层底板砂岩：灰白色，中厚层状，成分为石英、长石、云母，硅质胶结，节理发育，厚度不大，是对比6煤层的辅助标志。物性特征：视电阻率曲线呈不规则的有高有低的“锯齿”型，顶底幅值较低，中间较高。（7）、6煤层由于顶底板均有一段砂质泥岩或粉砂岩，在视电阻率曲线上反映为其底幅值均低，而煤层幅值稍高，易于辨认。2、动植物化石：2煤层顶板产瓣鳃类动物化石，5、6煤层顶板产完整的大羽羊齿化石。3、层间距：井田内各煤层间距比较稳定，厚度变化不大。5煤与6煤之间的平均距离为30.08

27、m。综合以上资料，煤层比较为清楚，可靠。第二节 煤质里王庙矿井现开采煤层为6煤层（主采煤层），5煤层是局部可采煤层尚未开采。一煤的物理性质及煤岩特征5煤层：钢灰色、灰黑色，半金属光泽，参差状断口，条带状构造，结构简单。煤岩类型为半光亮型。6煤层：灰黑色、黑色，似金属光泽，粒状结构，条带状、鳞片状及糜棱状构造，阶梯状、参差状断口，裂隙发育，为重胶结煤。煤岩类型为半暗淡至半光亮型。二煤的化学性质1、全硫含量：2煤最高，为3.78%；6煤最低，平均值为0.56%，两极值分别为0.5%和0.62%；3煤的平均值为0.65%，两极值分别为0.61%和0.75%；5煤的平均值为0.7%，两极值分别为0.6

28、8%和0.72%。2、灰份：5煤平均灰份含量最低，平均7.39%，两极值分别为2.35%和11.16%；6煤平均为13.93%，两极值分别为10.36%和20.7%，明显高于5煤。3、发热量：5煤层最高，平均为32.35MJ/kg；其最小值为31.14 MJ/kg，均高于其上、下煤层3煤和6煤的最大值（分别为29.28 MJ/kg和29.96 MJ/kg）。（一）依据勘查报告的资料，该井田5、6煤层的煤质主要指标见表3-2-1。5、6煤层煤质主要指标表 表3-2-1煤层号Ma,d最小最大平均Ad最小最大平均Vdaf最小最大平均St，d最小最大平均Ggdf最小最大平均Qnet,dMJ/kg最小最

29、大平均53.89-13.529.5(6)6.1-7.16.74(3)0.7631.7562.04-6.943.27(6)7.83-35.415.74(19)2.61-6.695.67(20)0.47-0.670.59(18)64.97-92.077.89(8)23.80-31.9129.35(25)（二）依据里王庙煤矿的化验资料，其6煤层的商品煤的煤质主要指标见表3-2-2。商品煤的煤质略低于煤样煤质，其原因是开采过程中部分伪顶夹矸混入其中。6煤商品煤煤质主要指标表 表3-2-2煤层号Ma，d最小最大平均Ad最小最大平均Vdaf最小最大平均St,d最小最大平均Ggdf最小最大平均Qnet,dM

30、J/kg最小最大平均60.725.442.87(8)14.7723.9617.67(8)4.735.685.41(8)0.50.5(8)67.4275.9871.64(8)23.8526.3525.09(8)三煤的牌号及用途6煤及局部可采5煤层为低中灰，低硫，高发热量2号无烟煤（WY2）。是良好的动力和民用煤，并可作为高炉喷吹用煤。四其它有益矿产依据勘查报告和生产建设，里王庙煤矿6煤无共生，伴生有益矿产。第三节 可采煤层里王庙煤矿主采6煤层厚度变化大，煤厚为 0.0712.5米，平均煤厚为2.6米。煤层结构较简单，偶尔有1-2层夹矸，夹矸厚0.20.4m，煤层可采性指数（Km）为0.83，变异

31、系数（）113.7，属于不稳定至极不稳定煤层。6煤层为灰黑至钢灰色，弱金属光泽为主，玻璃光泽次之。煤层结构简单，呈粉末状及鳞片状或块状结构分布，阶梯状、参差状断口，裂隙发育，为重胶煤，煤层透气性低。由镜煤、亮煤和暗煤组成，煤岩煤型为半亮型。属中灰、低硫、高发热量的无烟煤。里王庙矿井5煤层顶板为砂质泥岩，局部变相为细砂岩，底板为砂质泥岩。钻孔穿过层位22点，见煤22点，其中可采17点；井下观测44点，其中可采28点。煤厚0-2.01m，平均0.77m。可采性指数68%，变异系数47%，煤层结构简单属于不稳定煤层。我矿目前未对其进行开采。第四章 井田开采技术条件第一节 矿区水文地质一煤系地层含水特

32、性里王庙煤矿出露的地层为第四系、三叠系下统大冶组、二叠系上统大隆组、龙潭组。第四系地层为坡积物、残积物，分布在山坡或山沟，厚度011.3m,其潜水位线随地形和季节变化而变化，为弱含水层。 三叠系下统大冶组由薄层泥灰岩组成，厚度大于134m。地表出露面积广，裂隙溶洞不发育，其单位涌水量为0.00010140.000228L/s.m，为弱含水层。三叠系上统大隆组由灰黑色硅质岩、硅质泥岩及硅质灰岩组成。单位涌水量为0.0000160.000037L/s.m，渗透系数为0.00009290.000111m/d,为弱含水层。二叠系龙潭组上段由砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤组成。勘探阶段在3002孔煤系

33、地层进行了混合抽水，其单位涌水量为0.01750.0196L/s.m，为弱含水层。二叠系龙潭组下段由粉砂岩、砂质泥岩、泥岩夹细中粒砂岩组成，为弱含水层。二矿井充水因素分析按照里王庙矿井的实际充水水源与充水方式可划分为：顶板透水、小煤窑灌水、施工充水三种类型。1、顶板透水 煤层在开采与掘进过程中，由于采动的影响形成的冒落带沟通了地表水系或者井田的老窑积水区，导致矿井充水。 2、小煤窑灌水 由于井田中多处井巷工程与小煤窑的井巷相通，如果小煤窑遭受水害，将直接导致里王庙煤矿井下充水。 3、施工充水 在井巷施工中或者回采工作中，机械用水与降尘用水通过管线倒入矿井中。三充水通道 1、裂隙充水通道导水 由

34、于采动影响使井下与地表水系沟通，水通过采动裂隙给矿井充水。 2、地面勘探钻孔导水 由于地面勘探钻孔封孔不严，导致钻孔局部地段与地表水系或井下老窑积水相通，导致水体通过钻孔充入井下。 3、井巷工程导水 井巷工程误入矿井老窑积水区或者小煤窑水害时，水体直接由井下巷道工程充入井下。 4、施工管线导水 在井巷施工或者回采工作中，机械用水与降尘用水通过管线倒入矿井中。四矿井涌水量 根据矿井测水资料统计：矿井涌水量月平均最大值115m³/h,最小涌水量29.3m³/h，一般涌水量75 m³/h。五矿井排水设施能力现状井下排水设施：-125m水平水仓容积为1276 m3；其中内

35、水仓的容积为456 m3；外水仓的容积为820 m3。-250m水平水仓容积为1290 m3；其中内水仓的容积为450 m3；外水仓的容积为840 m3。水泵有6台（具体参数见表一）。排水管路为：-125m水平有二趟管路，分别为159×4.5、219×9，管路长度分别为每趟560m、580m；-250m水平有二趟管路，分别为159×4.5、219×9，管路长度分别为每趟350m、790m；井下实际最大排水能力为772 m3/小时。经矿井对井下涌水量观测及矿井历年抽水量统计，矿井最大涌水量为468m3/小时（小煤窑来水），最小涌水量为23.7 m3/小时（

36、1989年）。矿井涌水量月平均最大115 m3/小时，最小29.3 m3/小时，一般涌水量75 m3/小时。经计算：矿井的水仓容积与水泵的排水能力都符合煤矿安全规程的要求。为防治地表水通过老窑或者塌陷灌入井下，造成淹井、淹水平事故，我矿在-250m的南、北大巷与-125m北大巷均安装了防水闸门，并经常试关，确保灾情时能快速关起。表4-1-5：里王庙煤矿井下水泵参数表水平名称水泵编号水泵型号电机功率（KW）管 径额定流量（m3/h）排水方式安装位置备注（电机型号）电压（V）水仓容量（m3）-125水平1号200D43×7355159200288直排地面泵房YB450S2-2600012

37、762号150D30×10220155YB355S-23号150D30×10220155YB335S-4合计795598-250水平1号D155-67×8355200155到地面泵房YB350S2-2600012902号D155-67×83551553号150D30×7160150155到-125YB315L-4合计870465第二节 矿井瓦斯一瓦斯情况根据2010年矿井瓦斯等级鉴定报告，矿井瓦斯绝对涌出量为10.41m3/min，瓦斯相对涌出量为52.34m3/t，二氧化碳绝对涌出量为3.0m3/min，二氧化碳相对涌出量为15. 88 m3

38、/t。矿井近五年瓦斯涌出与原煤产量情况见表4-2-1。表4-2-1 矿井瓦斯涌出与原煤产量统计表年 度20062007200820092010绝对量（m3 /min）10.29.549.637.810.41相对量（m 3/t）48.7950.5651.4249.4652.34矿井产量（kt/a）99971049985二煤层瓦斯里王庙煤矿主采6煤层，为煤与瓦斯突出矿井。目前里王庙矿井第一水平（±0m+60m）与第二水平（-125m±0m）已基本开采完。据2007年12月2008年3月煤炭科学研究总院重庆研究院对该矿第三水平（-125m-250m ）6煤层进行了瓦斯基本参数测定

39、，其结果如下：（1）瓦斯压力：6煤层在-250m南大巷316轨道上山与316一溜煤上山之间测定地点（埋深351.2m）区域的瓦斯压力为1.22MPa；（2）瓦斯含量：6煤层在-250m南大巷316轨道上山与316一溜煤上山之间测定地点（埋深351.2m）区域的最大瓦斯含量为16 .32m3/t，平均瓦斯含量为14 .21m3/t；（3）透气性系数：6煤层在测定地点区域的透气性系数介于 0.0150.224m2/MPa2·d；（4）钻孔瓦斯流量衰减系数：6煤层在测定地点区域的钻孔瓦斯流量衰减系数介于0.62221.5984d-1。 从煤层的透气性系数和钻孔瓦斯流量衰减系数来看，里王庙煤

40、矿6煤层属于较难抽采煤层。三地质构造对瓦斯赋存的影响（一）断层对瓦斯赋存的影响 根据目前里王庙煤矿的地质资料显示：里王庙矿井区域内只存在两条正断层。一条是位于里王庙矿井北边界的枫树下正断层。由于目前矿井对此区域地段未进行开采，未获得详细的地质资料。所以，此区域断层对瓦斯的赋存情况的影响了解不清。另外一条位于矿井226采区与246采区之间，断层一直从地面延伸到煤层-100米底板等高线处。根据断层两边开采收集的地质资料可知：由于正断层的影响，在矿井上部岩层的裂隙增加，使矿井煤系地层与地表发生了一定的联系。致使该区域上部地段的瓦斯能够跟着岩层裂隙渗透溢出。而在断层的下部，由于地层埋藏加深，各种压力使

41、煤系地层中的裂隙愈合或者由于充填物的充填使裂隙与地表的沟通通道堵塞。并且，在断层的形成过程中，由于构造应力的挤压与剪切作用破坏煤体的原生结构，构造煤在断层两边增多，瓦斯压力也在应力集中区域增大，因而导致开采时，出现了煤与瓦斯突出事故（见里王庙煤矿瓦斯地质图）。（二）褶皱对瓦斯赋存的影响 影响里王庙煤矿瓦斯分布的构造主要是矿井区域内的小型褶曲，它主要从三方面影响瓦斯的赋存。 1、褶曲是由于地层中的构造力对地层的挤压、拉张和剪切，导致地层一定的弯曲与变形。通过此种作用对煤层造成了两种影响。一是煤体通过构造力作用原生态结构破坏，形成一定厚度的软煤分层，用手指可以搓成粉末状和粉粒状，大大降低了煤的硬度

42、。二是大大增加了煤的比表面积，从而使煤对瓦斯的吸附能力大大增强；当应力解除时，微孔隙与微裂隙很快连通起来，又具有快速解吸瓦斯的能力。2、褶曲以后煤层出现厚薄分布不均现象。煤层在轴部会变厚，而在褶曲的翼部变薄。而里王庙煤矿基本都是小型褶曲，地层中由于褶曲产生的裂隙少且小，并且上覆地层厚且是透气性差的地层。因此煤层在开采时往往褶曲轴部形成封闭地段，且因为煤层变厚并未遭到破坏，使煤层瓦斯含量大大加大。3、褶曲地段一般都是应力集中地段，使煤层处于强压状态。因此，在这些地段能够引起与煤与瓦斯的压力增大。当煤层被开采时，压力得到快速释放，容易引起煤与瓦斯突出。（三）顶、底板岩性对瓦斯赋存的影响里王庙煤矿煤

43、系地层为二叠系龙潭组上段，主要由砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤组成，含煤7层，主采6煤层。6煤层直接顶为黑-灰黑色薄层状粉砂岩及砂质页岩，砂质页岩含炭质较高，颜色乌黑，由于组成岩石碎屑颗粒不同，而形成的细水平层理，整个顶板岩层厚为3040米，平均厚度为33米。6煤层伪底为黑色粘土页岩，易膨胀、可塑性大，层厚为0.10.4；直接底为灰-灰黑色中厚层状砂岩，层厚0.4-3米；老底为泥质粉砂岩，层厚为70米。从6煤层的顶底板岩性分析可知：6煤层顶板底部的砂质页岩和6煤层底板上部的黑色粘土页岩，岩层质地致密，透气性很弱，不利于瓦斯排泄，并且6煤层顶底板层厚比较大，给6煤层瓦斯的保存提供优越的地质环境

44、。四矿井瓦斯涌出资料统计及分析（一）矿井瓦斯涌出资料统计2008年8月矿井瓦斯涌出资料统计表矿井、煤层、一翼、水平、采区名称平均日产量（t）风排量（m3）抽放量（m3）相对瓦斯涌出量（m3/t）绝对瓦斯涌出量（m3/min）全井3019.252.154.3011.35北风井190.9269.720.92南一风井1513.790.944.724.69南二风井1314.541.260.105.742368-1采面1061.880.937.772.783163-1采面1101.111.230.242.312009年8月矿井瓦斯涌出资料统计表矿井、煤层、一翼、水平、采区名称平均日产量（t）风排量（m3

45、）抽放量（m3）相对瓦斯涌出量（m3/t）绝对瓦斯涌出量（m3/min）全井227.16.11.749.467.8326采区总回风78.31.0619.571.06236采区总回风14.52.71.1377.43.8316采区总回风134.42.940.637.93.543168-1采面67.32.040.452.212.443265-2采面78.30.5910.890.592010年8月矿井瓦斯涌出资料统计表矿井、煤层、一翼、水平、采区名称平均日产量（t）风排量（m3）抽放量（m3）相对瓦斯涌出量（m3/t）绝对瓦斯涌出量（m3/min）全井2867.512.952.3410.41北风井1.

46、061.06南一风井1643.731.646.85.33南二风井1222.721.347.454.023362-1采面1201.131.227.962.333168-1采面1221.76132.52.76（二）矿井瓦斯涌出分析根据以上统计资料分析：矿井南翼绝对瓦斯涌出量远大于北翼绝对瓦斯涌出量；一分层采掘工作面瓦斯涌出量远大于次分层采掘工作面瓦斯涌出量，因此，一分层采掘工作面的开采可以做为次分层采掘工作面保护层开采；风排瓦斯量远大于瓦斯抽放量，因此，要加大瓦斯抽放力度。第三节 其它开采技术条件一煤尘与煤的自燃（一）煤尘1992年5月里王庙矿采集样品，送湖南省煤矿煤尘爆炸检验站分析鉴定，结论为无

47、爆炸危险。矿井开采40余年来，也未发生过煤尘爆炸事故。（二）煤的自燃1992年4月里王庙矿采集样品送重庆煤炭科学院研究所分析6煤的自燃倾向，结论为里王庙矿井6煤层有可能自燃发火。矿井在40余年生产过程中，从未发生过煤层自燃事故。二地温本矿地温正常，地温一般小于30，地温梯度<3/100m,未发生地温异常现象，也未见有温泉出现。我矿设计生产能力为15万吨，2007年核定生产能力为11万吨/年， 矿井采用一对底板斜井开拓，矿井现生产水平为第二水平（±0-125m）及第三水平（-125m-250m），第一水平（+65m±0）已采完。矿井通风方式为对角式通风。矿井为煤与瓦斯突

48、出矿井，煤层瓦斯压力大，瓦斯涌出量高，2009年瓦斯监定结果为：相对瓦斯涌出量49.46m3/t，绝对瓦斯涌出量7.8m3/min，该井煤层无自燃发火，煤尘无爆炸危险。三矿井煤炭储量根据2010年末，黑金时代股份有限公司组织的对矿井储量重新核实的工作中可知：里王庙矿井的资源储量为368.3万吨,其中预可采储量66.6万吨。其中：6煤层：122b 78.3万吨333 111.1万吨 332压 81万吨 333压 5.5万吨 合计 275.9万吨 5煤层: 333 90.2万吨 333压 2.2万吨 合计 92.4万吨第五章 采区概况第一节 采区位置与邻近采区关系266采区为里王庙煤矿6煤层-125米水平最北的采区。该采区南起246采区北界（即本采区南界），北至枫树下正断层与龙家山矿相邻，西至6煤层±0米水平底板等高线，东至6煤层-125米水平底板等高线。采区上部为±0米水平的166、186两采区、小煤窑破坏区、不可采区。由于186采区煤层厚度低于可采厚度，186采区公布置了一个回采工作面，其余大部分没有开采。南部的246采区已采至-125米水平，也属于探采采区，煤厚变化大，变化范围为0.215.15米，此采区形成正规工作面较困