板石煤矿19层瓦斯参数测定

1、板石煤矿19#煤层瓦斯基础参数测定报告报告名称：板石煤矿19煤层瓦斯基础参数测定报告审核黄敬恩 公司总工程师 高级工程师 朴承浩 公司副总工程师 通风工程师课题组负责人 刘春江 通风部部长 通风工程师报告撰写人 王 伟 化验室主任 注册安全工程师 课题组工作人员 黄敬恩 公司总工程师 高级工程师 朴承浩 公司副总工程师 通风工程师 刘春江 公司通风部部长 通风工程师 任立君 板石煤矿总工程师 高级工程师 田 野 板石煤矿通风科科长 助理工程师王 伟 化验室主任 注册安全工程师 刘 库 化验员 张嘉坤 化验员 前 言受珲春矿业（集团）有限责任公司板石煤矿的委托，集团公司化验室承担板石煤业有限公司

2、19煤层垂深超过沈阳煤科院测定范围50m地点的瓦斯基础参数测定工作。化验室人员于2013年1月18日开始进驻现场，在珲春矿业（集团）有限责任公司板石煤业公司有关领导的协助下，完成现场瓦斯基础参数测定工作。本项目历时1个多月，完成了瓦斯参数测定，现提交板石煤业有限责任公司19煤层瓦斯基础参数测定报告。目 录1 井田概况11.1 交通位置11.2 自然地理11.3 井田境界及煤炭储量21.4 矿井地质与煤层赋存31.5 矿井生产情况131.6 矿井通风方式及瓦斯情况142 煤层瓦斯基础参数测定152.1 煤的瓦斯吸附常数测定与煤的工业分析152.2 煤层瓦斯含量172.3 瓦斯放散初速度212.4

3、 煤的坚固性系数223 主要结论23珲春矿业（集团）有限责任公司化验室1 井田概况1.1 交通位置板石一井井田位于吉林省东部延边朝鲜族自治州珲春市境内，行政区隶属珲春市板石镇。其地理座标为东经：130°1556至130°2042，北纬42°4555至42°4933。井田北距珲春市约12km，距图门市约65km，井田东部有珲春至敬信中俄边境国防公路，井田东北部边界有珲春到中俄边境长岭子口岸公路。井田中部有板石至河口的砼公路。珲春至图门的铁路于1996年6月份正式通车。矿区铁路专用线与国铁图珲线的七户洞车站接轨，矿区专用线全长14.45km，己建成通车，交通

4、条件十分便利。交通位置见图1-1。本井田的交通十分便利，也为该井田开工建设创造了十分便利的运输条件，从大型设备到施工的设备、设施、原材料等进入现场，运输条件均已具备。图1-1 板石煤矿位置示意图1.2 自然地理1.2.1地形地貌本井田位于珲春盆地西南部边缘地带，井田南部边界为石炭二迭系及海西期花岗岩组成的低山，西与西北被图门江和珲春河围绕，区内大面积为冲积平原，地面标高为+30m+50m。本区制高点为南部小盘岭，海拔标高为+51.4m，最低点为西崴子一带，海拔标高为+20m。井田内地表水系发育，河流、人工渠纵横交错。井泉到处可见。珲春河在井田西部边界通过，珲春河为一老年期河流，下游河道宽阔。切

5、割不深，河道部分地带淤塞，曲率系数1.5，洪水期河流易于改道。平时流量8020m3/s，洪水期猛涨图门江水倒灌。据历史记载，50年内最大一次洪水淹没标高约35.2m。1.2.2 水文区内根据水文地质特征共划分5个含水岩组，2个相对隔水岩组。故对本井田破碎带应引起重视。另外，本井田有26条断层，落差大于50m有13条，它们切割沟通各断层，有可能成为矿井的导水通道。该井田水文地质为二类二型，工程地质类型为一类偏复杂型，环境为二类偏复杂型。矿井设计正常涌水量为294.25m3/h。1.2.3 气象与地震本区地下中纬度，属中温带近海型大陆季风气候。常年主导风向为西南风和西北风，风力一般为56级。气温3

6、6.8 -32.5。降水量848.9mm416.2mm，年平均积雪量30mm，冻结期11月上旬至翌年4月上旬，最大冻土深度为1.5m。该地区地震裂度为度，属弱震区。1.3 井田境界及煤炭储量1.3.1 井田境界板石一矿东以22勘探线为界，南以煤层露头为界，西以1勘探线为界，北以珲春河北防洪堤为界。井田西北边界与八连城井田相接，东北边界与板石区相连，东南部隔F1断层与板石二井相毗邻，井田内无小煤窑。走向长7.5km,倾斜宽3.6km，井田面积为27km2。1.3.2 煤炭储量计算储量的煤层最小可采厚度和最高灰份是依据板石区勘探（精查）报告中所确定的数据为准。平衡表最低可采厚度为0.8m，最高灰分

7、为40%。板石区工业储量111b+122b(A+B+C)为105056.95kt，其中:111b级储量为35733.6kt，占工业储量的34%。可采储量52712.99kt。矿井资源/储量汇总表，见表1-1。表1-1 矿井资源/储量汇总表 单位：kt序号煤层地质资源量合计111b122b小计3331195003.746705.5611709.3011709.30219b3515.844222.917738.75415.918154.6632014296.2810166.4824462.761238.0725700.83420a574.165086.095660.251759.197419.44

8、5211077.102888.263965.361331.605296.966223214.636189.719404.349404.34722a419.235158.735577.965577.968233408.0813164.5116572.5916572.59923a2738.155548.108286.258286.2510261486.408069.999556.399556.3911282122.952122.952122.9512合计35733.6169323.29105056.904744.77109801.67本井田工业储量105056，95kt，可采储量52712，99k

9、t。该矿井设计生产能力为0.9Mt/a。服务年限为40.3a。1.4 矿井地质与煤层赋存1.4.1 矿井地层该井田位于珲春煤田西南部边缘，属于隐蔽煤田，第四系掩盖了煤系地层，中生界侏罗系地层为其基底，井田内地层自上而下分为：新生界、中生界朱罗系上统屯田营组、古生界二迭系。1、新生界（1）第四系全新统（Q）：厚度0-27m，主要沉积物为腐植土，细砾石、砂砾石及河卵石，山坡上为角石与粘土堆积。（2）下第三系古新渐新统珲春组（Eh）该组地层最大厚度940m,平均厚度626m,为本井含煤地层。根据岩性、岩相及孢粉组合，自上而下分为上、中、下三个含煤段及砾岩段。上含煤段（Eh6-5）厚度5-186.0m

10、,平均厚度73.75m,由灰色粉砂岩、泥岩、细砂岩组成，含煤0-14层达采厚0-3层，但均不具工业价值。下部中褐色段砂泥岩段（Eh5）厚度0-225m, 平均厚度149m,由浅灰色粉砂岩、泥岩、粉砂岩组成。本段18线以东被剥蚀。中含煤段（Eh3-4）厚度过133-234m, 平均厚度133m。含煤5-25层，一般都不可采。本段夹一层凝灰岩，为本区的（K1）标志层。下褐色层段（Eh³）厚度54-124m，平均95m。下含煤段（Eh2）厚度过65-204m, 平均厚度120m，由白色粉砂岩、细砂岩、中粗砂岩、泥岩、泥质粉砂岩组成。含煤0-18层，局部可采有0-11层，主要计量煤层有19、

11、19b、20、20a、21、22、22a、23、23a、26、28号煤层。21#与22a#煤层之间发育有本区主要对比标志层（k2），其特征为草绿色沉积火山岩或火山砂岩，凝灰质成分以大小不等的团块状分布于砂岩中或以砂岩的胶结物出现，手感滑腻，易风化，风化后呈白色。全区发育，单层厚度几分m到几m不等。砾岩段（Eh¹）厚度30-340m，平均厚度97m，由粗砂岩、含砾粗砂岩、细砾岩、砾岩夹凝灰质细粉砂岩，泥岩组成。2、中生界侏罗系地层（J3tt）该地层为煤系基底，井田南部边缘有出露，厚度不详，主要由紫红灰绿色致密块状凝灰集块岩、安山集块岩、安山岩等组成。厚度不祥。3、古生界二迭系地层（P2

12、K）主要分布在井田南部，有少数钻孔揭露，呈黑色变质岩性，厚度不详。1.4.2 地质构造本井田位于珲春煤田西南端，地层主体呈北东向展布，倾向北西，主构造为一单斜构造。区内构造形变的主要形式是断裂，主体构造为东南边界断层F1、北部珲春河断裂束、南部盆缘断裂束等。断层具有一定的方向性，其中一组北北东向，另一组北东东向，二者系一对共轭剪切断裂，其所夹锐角平分线北东向，代表压性结构面方向，与珲春煤田总体构造一致。珲春河与图们江的流向恰恰是上述二种扭性构造方向的反映，井田作为一个较完整的地质体，系受限于两组剪切断裂内，形成为北东向南西向拉长了的菱形地块。（一）褶曲勘探精查报告提供了孟岭背斜、柳亭向斜、火龙

13、沟背斜、太阳河背斜。褶曲在井田南部一带呈较发育现象。自西至东依次有孟岭背斜、柳亭向斜、火龙沟背斜存在，在井田东北角有太阳河背斜存在。井巷工程对火龙沟背斜、柳亭向斜已有部分揭露。三维地震报告利用时间剖面，在时间剖面上追踪目的层对应的反射波解释褶曲形态，对深部区（315线间）进行了精细解释，新提供了新农七队新农八队0304号钻孔向斜、1512号背斜、新农六队背斜。1、孟岭背斜位于井田西南部，孟岭村东北部，背斜北北东向，宽约3km，长2km，核部为下褐色层段，翼部为中褐色段及上含煤段。两翼较对称。背斜向北东倾没，倾伏角为5º。2、柳亭向斜位于柳亭村附近，向斜宽约2km，长1.5km，核部为

14、上含煤段，两翼为中含煤段及中褐色层段，较对称，倾角5º，向斜北东翼与火龙沟背斜的西南翼相连。3、火龙沟背斜火龙沟背斜经板石一矿主、副、风三条井筒的实际揭露，比地质报告提供的规模要大得多，东北翼边缘起自火龙沟村，西南翼与柳亭向斜相连。经实际揭露的火龙沟背斜，跨越板石一矿三条井筒，是一个近似窟窿的短轴背斜，东南端倾伏角大，为25º。原勘探报告确定的火龙沟背斜位置只是该背斜东北翼倾伏边缘。该背斜长、宽均为3km。4、太阳河背斜位于井田东北角，宽约1km，长0.5km，核部为下含煤段，两翼最新地层为中含煤段，向东南倾没，倾伏角5º。5、农七队新农八队0304号钻孔向斜该向

15、斜位于测区（深部地震勘探区.下同）中部、大部，为勘探区主要褶皱构造，呈半环型，倾向西南，轴部走向北67º东，区内轴长约3.50km，目的层倾角015º，目的层20#煤层最低点-658m，地层高差20#煤层大于150m，控制面积7km2左右。该单斜控制不完整，向南、西区外延伸。6、1512号背斜该向斜位于测区东北，测区控制内倾向西男，轴部走向北130º东，区内轴长约1km，目的层倾角1015º，目的层20#煤层最高点-338m，地层高差20#煤层大于150m，控制面积1.0km2左右。该单斜控制不完整，向北、东区外延伸。7、新农六队背斜该背斜位于新农六队，

16、与1512号背斜形成环行隆起的宏观形态，测区控制内单翼倾向西北，轴部走向北20º东，区内轴长约0.70km，目的层倾角515º，目的层20#煤层最高点-305m，地层高差20#煤层大于180m，控制面积1.50km2左右。该单斜控制不完整，向东、南区外延伸。（二）断层井田内的断层特征绝大部分均为高角度正断层（只有一条逆断层在三维地震的首采面出现），且具水平位移性，最大水平位移量约1km，其与断层延展长度之比大约1：5，断层的延伸、延展较大。断面平直，断层带滑面显著，大的断层往往破碎带较宽，断层一侧或两侧发育羽状小断层或短轴褶曲。同一序次的一对共轭扭性断裂，在区内北东东向断层

17、较北北东向更发育，前者常被后者分割，常表现为左行构造。在井田内三维地震控制的首采区内，北东向、东西向、南北向的断层也有存在。井田内现已查明大小断层127条，其中勘探查明（符号F）26条（见表1），一期（首采区）三维地震勘探查明（符号DF）39条（见表2），二期（315线深部区）三维地震勘探查明（符号FD）60条（见表3），实际新揭露（符号SF）2条，最小落差为2m，最大落差为240m左右。除了F22号断层位于八连城井田内，F1号断层位于板石区和区的边界处外，其余断层均位于本井田或局部位于本井田内。上述127条断层落差小于5m的9条（三维地震），510m的33条（三维地震），1030m的47条（

18、三维地震39条、勘探6条、实际揭露2条），3050m的19条（三维地震12条、勘探7条），大于50m的19条（三维地震6条、勘探13条），这些较大断层将井田内的含煤地层切割成了很多块段，形成了较多的地垒、地垫。F6、F11、F14、F12等大断层成了采区划分的自然边界。表1.2 勘探精查报告断层控制一览表断层名称性质走向（º）倾向倾角（º）落差（m）延伸长度（km）备注F1正NE40NW6372531565.2可靠F2正NE65NW67721501705.0可靠F3正NE70NW6773401103.7可靠F4正NE57NW687240802.2可靠F5正NE45NW696

19、0781.15可靠F6正NE77NW7046803.3可靠F7正NE80NW70540.8可靠F8正NE89SW7018582.4可靠F9正NE43SE6833544.1可靠F10正NE55NW70400.85可靠F11正NE84SE70702.8可靠F12正NE65SE70401155.0可靠F13正NE65SE70281204.0可靠F14正NE40SE7018201.8可靠F15正NE60SE70121.5地层断缺F16正NE45SE70202.8可靠F17正NE34SE6840孔内断缺F18正300.97可靠F19正NE45NW70301.5可靠F20正NE40SE70201.7较可靠

20、F21正NE55SE7020841.0可靠F22正NE70SE701228走向不清F23正71321.0无控制点F24正NE70SE68301.27较可靠F25正NWS68450.8无控制点F26正NE80NW70340.65可靠（三）岩浆岩珲春地区岩浆岩活动和火山喷发十分强烈，尤以海西与印支燕山期更为突出。根据以往资料和深部区地震勘探揭露，本区有海西期岩浆侵入体和晚古生代的火山活动。海西期岩浆侵入体主要为花岗岩类、闪长岩类及基性岩类，它们多以岩基状产出于本区的南部边缘或构成本区煤系之基底。靠近南部边缘部分钻孔亦有所揭露，岩脉分布普遍，种类繁多，该区岩浆岩是以岩柱和岩床的形态存在的，岩柱位于深

21、部测区北部邻近0908和K2号钻孔，区内延伸约32m×16m，走向北北西倾角7890º，该岩柱贯穿所有目的煤层，可能直至地面。岩床位于深部测区东北部， 1512、1508、1507、1309、1307、1308、1109号等钻孔处，在时间剖面上均有所反映，侵入的辉绿岩均在目的层之上，区内分布约0.8km2，倾向西南，倾角1530º，该岩床由断裂侵入，向远处（东北方向）变薄、变浅，并被后期构造所改造。岩床对所有目的煤层可能没有影响，但因其处在目的煤层的上方，起屏蔽作用，因此对地震勘探有较大影响。1.4.3 煤层及煤质东翼区11个计量煤层，都分布于下含煤段，东翼开拓及

22、四、五、六采区开拓巷道设计开采22、22a、23、23a、26、28号煤层，现分述如下：1、19#煤层：主要发育于l17线问范围内，7线以南煤层发育较好，单层厚度大，结构单一，过7线后煤层结构变复杂，煤层厚度由南向东逐渐变薄，由17线开始向东部尖灭。19#煤层可采范围有两块，37线一块，9线13线间，8线以北一块。算量面积一共738km2，厚度080187m，平均厚度137m，平均灰分1878，平均发热量2432Qgr，adMjkg。2、19b#煤层，主要发育于722线问，12线以北范围内，向南部与西部尖灭，向东部变薄。可采范围分布于71 7线之间，靠近东北部有一小块表外储量。煤层可采总面积5

23、74km2煤层以简单结构为主，中等结构次之。厚度08175m，平均厚度109m。平均灰分183l平均发热量2503Qgr，adMJkg。煤层稳定类型，局部稳定。3、20#煤层：全区发育，煤层由西向东北部逐渐变薄，以简单结构为主，中等结构次之。7线以西、12线以南煤层多为复杂结构，可采范围大致分布于37线之间。16线以北范围内，向3线以西16线以南超覆。算量面积1314km2，煤层厚度080372m，平均厚度15lm，平均灰分1708，平均发热量2517Qgr，adMJkg。煤层稳定类型：全区大部稳定。4、20a#煤层：主要发育于422线间，14线以北范围内。煤层由西向东逐渐变薄，向北尖灭，于4

24、线以西超覆。可采范围分布于12线以北。511线间457km2范围内。ll17线间12线以南有一小块表外储量。煤层以简单结构为主，中等结构次之。煤层厚度0.80155m，平均厚度102m左右，平均灰分1819，平均发热量2473Qgr，adMJkg。煤层稳定类型：局部稳定。5、21#煤层：全区大部发育，煤层由南向北、由东向西逐渐变薄，过4线以西16线以南超覆。2l号煤层单层厚度薄可采范围小，但比较稳定。可采范围分布于713线间。算量面积288km2，煤层以简单结构为主，中等结构次之，少数可采点为复杂结构。厚度080187m，平均厚度115m。平均灰分2166，平均发热量2380Qgr，adMJk

25、g。煤层稳定类型：局部稳定。6、22#煤层：主要发育于522线间、14线以北范围内。向14线以南、5线以西尖灭。煤层由北向南逐渐变厚，可采范围分布于918线间，14线以北，算量面积558km2煤层厚度0.80230m。平均厚度134m，平均灰分2618。平均发热量2223Qgr，adMJkg。煤层结构以简单结构为主，中等结构次之，局部为复杂结构。煤层稳定类型：局部稳定。7、22a#煤层：主要发育于422线问，12线以北范围内，煤层由西向东北部逐渐变薄。于ll线以西，10线以南超覆。煤层结构以复杂结构为主，简单与中等结构次之，可采范围分布于713线间，12线以北和1521线间河床区域内。算量面积

26、一共三块，总面积395km2。平均灰分2564。平均发热量2190Qgr，adMJkg。煤层稳定类型属局部稳定型。8、23#煤层：主要发育于422线间，14线以北范围内，本区中部煤层较厚，向东北部与西部变薄，于12线以南超覆。煤层结构以复杂结构为主，中等结构与简单结构次之，可采范围分布于722线间，12线以北大部区。算量面积967km2。煤层厚度080270m平均厚度151m，平均灰分2486，平均发热量2275Qgr，adMJkg。煤层稳定类型：局部稳定。9、23a#煤层：主要发育于72l线间，12线以北大部区域，煤层由西向东与北部逐渐变薄，过21线尖灭，于lo线以南超覆。结构以复杂结构为主

27、简单结构次之，可采范围分布于920线间，10线以北。算量面积596km2，煤层厚度080398m平均厚度145m。平均灰分2380，平均发热量2332Qgr，adMJkg。煤层稳定类型：不稳定。10、26#煤层：主要发育于1l22线间，12线以北范围内，煤层由西向东逐渐变薄，11线以西l0线以南超覆。煤层结构以复杂结构为主，局部见煤点为中等结构或简单结构。可采范围分布于1122线间，12线以北范围内。算量面积533km2，煤层厚度080285m，平均162m。平均灰分2534，平均发热量2285Qgr，adMJkg。煤层稳定类型：不稳定。11、28#煤层：发育于1120线间，8线以北范围内。煤

28、层由东向西变薄或尖灭。11线以西8线以南超覆。煤层以复杂结构为主。可采范围分布于1118线间，8线以北小范围内。算量面积二块，共计153km2。煤层厚度O801，75m，平均厚度117m，平均灰分2902。平均发热量2148Qgr，MJkg。煤层稳定类型为不稳定型。上述11个计量煤层总的规律均有由西向东变薄的趋势。上部煤层比下部煤层相对稳定，各煤层可采范围由下至上逐渐增大，结构亦相对简单，灰分上部煤层亦比下部煤层低。引起上述煤层变化的主要原因是：不同的沉积环境和古地理面貌所致。其它详见表13可采煤层特征表、表14煤质特征表。13珲春矿业（集团）有限责任公司 板石煤矿19#煤层瓦斯基础参数测定报

29、告表1-3 可采煤层特征表煤组煤层煤层厚度（m）煤层间距（m）煤层结构顶底板岩性稳定性倾角（°）视密度（t/m3）最小最大平均最小最大平均夹石层数夹石厚度（m）顶板底板19190.81.871.372.4207.5030.03泥岩、粉砂岩泥岩、粉砂岩较稳定4151.3119a0.81.751.09020.35泥岩、泥质粉砂岩泥岩、泥质粉砂岩较稳定4141.31413.6920200.83.721.51040.78泥岩、泥质粉砂岩泥岩、泥质粉砂岩较稳定5151.32.214.26.8620a0.81.551.02020.5泥岩、泥质粉砂岩泥岩、泥质粉砂岩较稳定5151.31102017

30、210.81.871.15020.33泥岩、泥质粉砂岩泥岩、泥质粉砂岩较稳定4151.339261622220.82.31.34030.27泥岩、凝灰质砂岩泥岩、凝灰质砂岩较稳定4151.361.216822a0.82.641.25020.25泥岩、粉砂岩泥岩、粉砂岩不稳定5161.364.5261523230.82.71.51040.4泥岩、粉砂岩泥岩、粉砂岩较稳定5161.356241423a0.83.981.45040.46泥岩、粉砂岩泥岩、粉砂岩较稳定5231.3482516260.82.851.62040.61泥岩、粗砂岩泥岩、含砾粗砂岩不稳定4151.36113021280.81.

31、751.17030.43泥岩、粗砂岩泥岩、含砾粗砂岩不稳定5171.38表1-4 煤质特征表序号煤层煤的牌号水分（Mad）灰分（Ad）挥发分（Vdaf）全硫分（st.d）磷分（Pd）发热量（Qb.daf）MJ/kg粘结指数（GR，I）胶质残指数Y（mm）灰熔点ST（）119CY6.4718.7847.250.660.072824.7301397219bCY5.8918.3147.350.620.033924.64001420320CY5.5717.0847.260.650.018425.40051368420aCY6.4818.1946.910.750.037625.730521CY5.592

32、1.6645.170.580.003824.62622CY5.3426.1846.060.370.020822.6901435722aCY6.3125.6446.440.40.03522.58001400823CY5.3224.6845.720.350.032523.0201417923aCY5.3622.7446.570.380.018623.78014201026CY4.6725.3446.410.340.025523.031128CY4.6129.0246.910.310.014621.621420平均5.6022.5346.550.490.028523.86011410 板石煤矿19#

33、煤层瓦斯基础参数测定报告1.5 矿井生产情况1.5.1 矿井生产现状板石煤矿隶属珲春矿业集团公司，2008年8月正式投产，矿井设计生产能力0.90Mt/a ,核定生产能力为2.40Mt/a,2012年5月经过通风系统改造后核定生产能力为3.00Mt/a。1.5.2 井田开拓方式、采区划分及采煤方法1、开拓方式板石煤矿为三条斜井开拓，-480M单一固定水平上下山开采的开拓方式。根据煤层赋存条件和矿务局生产实际情况，确定采煤方法为走向长壁全部陷落法。初期首采区选用两套综合采煤机设备，采煤工作面支护使用掩护式自移支架，自然冒落管理顶板。初期开采19#煤层，煤层倾角11°，19#煤层薄，但是

34、煤层赋存稳定。首采区采用走向长壁全部陷落法，中后期根据深部煤层逐渐变缓，倾角约5-8°时，应积极推广倾斜长壁陷落采煤法。2、采区划分井田可采范围约18km²，走向长6km，倾斜宽3km，开采上限-200m，开采下限-700m。井田地表低洼，有部分煤层位于河床下，约占工业储量的30%。考虑地表防排洪，同时考虑首采区选在地质（构造简单、煤层厚度稳定、顶底板条件好）和水文地质条件好、煤层储量丰富、勘探程度高、地面无建筑物、基建工程量少和贯通连锁工程短，便于迅速达产和增产的块段。井田开采顺序由井田南部珲春河下游向井田北部珲春河上游逐渐发展，根据煤层赋存情况及地质构造特征划分首采、北

35、一、北二、北三、南一五个采区。首采区位于13勘探线与南部煤层自然可采边界之间，东以F6号断层为界，西北以南翼采区-600m运输巷为界。首采区范围内无较大断层，煤层赋存稳定，勘探程度高，储量丰富，可采储量为14033.55kt，可采年限为11.2年。采区走向平均约2.4km，倾斜平均约1.6km。北一采区北以F11号断层为界，西以F16号断层为界，东以水渠、村庄及F14号断层为界，南以新农村煤柱为界。走向长平均约1.5km，倾斜宽平均约1.6km。采区内构造简单，仅有一条F15号断层，煤层赋存稳定，勘探程度高，储量丰富，可采储量为15429.39kt可采年限12.2a。北二采区位于F11号断层以

36、北至珲春河河北防洪堤煤柱，约50%为河下开采，区内被F12和F20两条较大断层分割为三大块，该采区地质条件相对复杂。储量为6160.56kt，可采年限为4.9年也是35年以后投产的最后一个采区。北三采区北以F11号断层为界，西以F12号断层为界，东以F16号断层为界，南以7勘探线为界，本采区范围内较小断层有6条，地质构造较复杂。可采储量为10268.96kt，可采年限9.8年，采区走向2.1km，倾斜0.9km。预计25年以后投产的采区。南一采区北以7勘探线为界，西以珲春河北防洪堤煤柱为界，南至井田境界，东以404-704钻孔连线为界。采区内地质构造简单，煤层赋存稳定，可采储量为4698.99

37、kt，可采年限3.7a，走向1.1km，倾斜1.0km。为10a以后投产的采区。采区尺寸的确定，主要根据较大地质构造自然分割形成的块段进行划分，同时考虑适合综采和普采的要求，为此确定采区合理的走向长度约1500m左右，倾斜长度约1200m左右。1.6 矿井通风方式及瓦斯情况区内各可采煤层平均甲烷含量2.59(毫升/克可燃质)，21#煤层含量最小为1.69(毫升/克可燃质)，22#煤层含量最大为4.11(毫升/克可燃质)。邻近生产矿井城西及板石小井群为低瓦斯矿井，并对珲春所有生产矿井进行调查了解，均属于低瓦斯矿井。根据精查地质报告提供煤层瓦斯含量资料，属低瓦斯矿井。煤尘有爆炸危险性。19b、20

38、#煤层不易自燃，其它煤层属于易自燃。该井初期通风方式为中央并列式，副斜井入风，(胶带机斜井少量入风，但必需按规程要求的风速配风)、回风斜井排风，中后期采用对角式通风，在井田边界单设风井，兼安全出口。新鲜风流由地面经副斜井入井，经车场运输石门再经运输顺槽进入回采工作面，乏风沿回风顺槽至材料车场经回风斜井排出矿井。15珲春矿业（集团）有限责任公司 板石煤矿19#煤层瓦斯基础参数测定报告2 煤层瓦斯基础参数测定本次在板石煤矿测定煤层瓦斯基础参数主要包括：煤层瓦斯含量、煤的瓦斯吸附常数a和b值与工业分析等。这些参数分别在现场实测或在珲春矿业（集团）有限责任公司化验室测定。2.1 煤的瓦斯吸附常数测定与

39、煤的工业分析煤中的瓦斯是以游离和吸附两种状态存在的，煤的瓦斯吸附常数是衡量煤吸附瓦斯能力大小的标志，是计算煤层瓦斯含量的重要指标之一。煤样的工业分析值也是计算煤层瓦斯含量的重要参数。目前，煤的瓦斯吸附常数与工业分析只能在实验室利用特殊的实验设备进行测定。2.1.1 煤的瓦斯吸附常数与工业分析测定方法煤的瓦斯吸附常数依据原煤炭工业部标准煤的甲烷吸附量测定方法（高压容量法）（MT/T 752-1997）,煤的工业分析依据中华人民共和国国家标准煤的工业分析方法（GB/T 212-2001）规定，采用HCA高压容量法瓦斯吸附装置进行测定。现将煤的瓦斯吸附常数与工业分析测定方法简述如下：1 在板石煤矿2

40、1904改造巷煤层上、中、下采集新鲜煤样，送实验室粉碎，取0.20.25mm粒度做为实验用煤样； 烘干：将煤样置于真空烘干箱内在80恒温条件下，同时启动真空泵，烘干6 h； 脱气：将煤样装入煤样罐中,在恒温60高真空（10-210-3mmHg）条件下脱气4h； 在30恒温水浴中进行常压和（4.54.8）MPa之间的压力条件下，进行不同压力下的瓦斯吸附平衡，并测定各平衡压力时的吸附瓦斯量； 根据不同平衡压力下的吸附瓦斯量（按7个点），按郎格缪尔方程回归计算出煤的瓦斯吸附常数a和b值； 称取粒度在0.2mm以下的分析煤样1±0.1g，利用WS-G800自动工业分析仪，分别按GB/T 21

41、7、GB/T 211、GB/T 212测定水份（Mad）、灰份（Aad）、挥发份（Vdaf）等。图2-1 HCA高压容量法瓦斯吸附装置示意图2.1.2 煤样吸附瓦斯试验与工业分析结果煤样工业分析测定结果见下表2-1。表2-1 煤样吸附瓦斯试验与工业分析结果序号采样地点吸附常数灰份Aad(%)水份Mad( %)挥发份r(%)真密度(t/m3)视密度(t/m3)孔隙率(%)a(ml/g·r)b(MPa-1)121904改造巷150m处23.8519 0.939311.76.3949.241.461.329.59图2-2 21904改造巷煤样吸附等温线图2.2 煤层瓦斯含量煤层瓦斯是古代植

42、物遗体变质成煤过程中的伴生气体。成煤过程中产生的瓦斯是巨量的。据俄国学者光兹洛夫的研究：古代植物每变质生成一吨褐煤可产生68m3甲烷，长焰煤168m3，气煤212m3，肥煤229m3，焦煤270m3，直到无烟煤产生419m3。然而在漫长的地质变迁中地层抬升与风化剥蚀，成煤过程中产生的瓦斯绝大部分已通过渗透、扩散与溶解而逸散到围岩或大气中，现今仍存留在煤层中的瓦斯仅为原始生气量的很小一部分。存留在煤层中的瓦斯含量大小，取决于煤层瓦斯的生、储、盖条件。“生”指的是煤层变质过程中的瓦斯生成能力。煤层作为瓦斯的生气源，其瓦斯的生成量与煤的变质程度密切相关；变质程度越高，生成瓦斯的量越大。就孙家沟井田而

43、言，煤系地层中所含煤层气煤为主；按俄国学者光兹洛夫的研究结果，每吨气煤的形成过程中能产生约212m3的甲烷，不言而喻，井田内具有良好的原始瓦斯生成能力。“储”指的是煤层储存瓦斯的能力。煤层不但是瓦斯的生气层，而且又是瓦斯的储集层。煤层作为一种复杂的多孔介质，拥有发达的孔隙体系和巨大的孔隙比表面积，是储集瓦斯的理想场所。煤层中储集的瓦斯90以上是以吸附态储存在煤孔隙表面上；煤储存瓦斯的能力用煤对瓦斯吸附常数表示，它取决于煤中孔隙比表面积、孔隙容积、孔隙率以及孔径分布。“盖”指的是煤系地层及上覆古地层圈闭与阻止瓦斯逸散的盖层条件，它与地层的厚度、岩性及地质构造以育的程度有关。煤层瓦斯含量是指单位质

44、量或体积的煤中所含有的瓦斯量，以m3/m3或m3/t表示。它是矿井瓦斯涌出量预测和矿井抽放瓦斯系统设计的重要依据参数之一。当前生产矿井煤层原始瓦斯含量普遍采用直接法或间接法测定。直接法就是利用煤层钻孔采集原始煤体煤芯，用解吸法直接测定煤层原始瓦斯解吸量。该方法测定煤层瓦斯含量的原理是：根据煤样瓦斯解吸量、解吸规律推算煤样从采集开始至装罐解吸测定前的损失瓦斯量，再利用解吸测定后煤样中残存瓦斯量计算煤层瓦斯含量。间接法是在井下实测煤层瓦斯压力的基础上，取煤样在实验室测定煤的孔隙率、吸附性和煤的工业分析结果计算煤层瓦斯含量。2.2.1 直接法在原始煤体中，一旦游离瓦斯和吸附瓦斯的动平衡状态遭到破坏，

45、部分瓦斯的赋存状态会在一定时间内发生单方向的转化，直至建立新的动平衡状态。当煤样处于原始煤体中时，煤样中的瓦斯压力等于原始煤体的瓦斯压力，煤样中的游离瓦斯和吸附瓦斯处于动平衡状态；当由于采掘作业使煤样被剥离煤体后，煤样暴露于大气之中，其周围环境的压力变成测定地点的大气压力，压力降低，煤样中游离瓦斯和吸附瓦斯的动平衡状态遭到了破坏，原来吸附于煤中的瓦斯开始解吸，直至煤样中的瓦斯压力等于测定地点的大气压力而达到新的动态平衡。直接测定煤层原始瓦斯含量方法正是以上述原理为依据建立起来的。为了用直接方法测定煤层原始瓦斯含量，可以采取两种途径：一是利用专门的仪器在钻孔中采样，以保证采样过程中损失瓦斯量最小

46、；二是采用某种方法对损失瓦斯量加以补偿。根据采样工具及补偿方式的不同，直接方法又可分为：地勘钻孔瓦斯解吸法、井下钻孔瓦斯解吸法和煤芯采取器法等。 板石煤矿19#煤层瓦斯含量直接测定方法根据板石煤矿的实际情况，板石煤矿19#煤层瓦斯含量根据中华人民共和国国家标准煤层瓦斯含量井下直接测定方法（GB/T 23250-2009）进行测定。本次直接测定瓦斯含量过程中，采用井下钻孔瓦斯解吸法。即：利用煤层钻孔采集原始煤体煤芯，用解吸仪在井下直接测定其解吸瓦斯量及解吸规律，根据其解吸规律来推算煤样从开始采集至解吸测定前的损失瓦斯量，并在实验室进行地面解析瓦斯量测定、粉碎瓦斯解析量测定和残存瓦斯量测定，测定和

47、计算的这四部分瓦斯量之和即为煤层瓦斯含量。其测定步骤如下： 在新暴露的采掘工作面煤壁上，用钻机垂直于煤壁打一个孔深30m以上的钻孔，开始取煤样，并记录4个时间及井下大气压力和温度：1停钻时间；2取芯开始时间；3取芯结束时间；4开始解吸时间，并将煤样装满密封罐。随后将煤样罐与DGC型瓦斯解吸仪（见图2-3）连通，开始进行井下解吸瓦斯量的测定，并记录每一分钟读取液面刻度一次，直至30min。如果量管体积不足以容纳解吸瓦斯量，可以中途关闭弹簧夹，记录量管读数，打开通大气的弹簧夹，排出部分解吸瓦斯后，关闭通大气弹簧夹，记下量管读数，以此作为新的起点。重新打开密封罐解吸瓦斯弹簧夹，继续进行测定。同时要记

48、录测定地点的气温与气压。解吸测定停止后拧紧煤样罐以保证不漏气，并将煤样罐带入实验室进行地面解析瓦斯量测定、粉碎瓦斯解析量测定和残存瓦斯量测定。图2-3 瓦斯解吸速度测定仪与密封罐示意图将煤样罐带入实验室后，利用DGC型瓦斯解吸仪进行地面解析瓦斯量测定、粉碎瓦斯解析量测定和残存瓦斯量测定，之后将实测测定的相关瓦斯数据输入到配套的“DGC瓦斯含量直接测定系统”软件，自动获得瓦斯损失量、可解吸瓦斯含量、残存瓦斯含量和煤层瓦斯压力。图2-4 21904改造巷煤样损失瓦斯量推算方法示意图 直接法测定瓦斯含量结果按照上述步骤，本次在21904改造巷道打1个测定钻孔，采集煤样后用DGC型瓦斯含量直接测定装置

49、测定煤层的解吸瓦斯量，并送实验室测定煤样残存瓦斯量。各煤样解吸瓦斯量、残存瓦斯量的测定结果如下表2-2所示。表2-2 直接法测定19#煤层瓦斯含量结果地 点损失量(m3/t)解吸量(m3/t)残存量(m3/t)含 量(m3/t)21904改造巷150m处0.64161.59820.90763.1474 2.2.2 间接法间接法是指在井下采取新鲜煤样后，带回实验室测定其吸附常数、值及工业分析，并利用所测定的煤层瓦斯压力来计算煤层瓦斯含量。其计算公式如下： (2-1)式中：煤层瓦斯含量，m3/t；吸附常数，试验温度下的极限吸附量，m3/t；吸附常数，MPa-1；煤层绝对瓦斯压力，MPa；煤的灰分，

50、%；煤的水分，%；煤的孔隙体积，m3 /m3；煤的视密度，t/m3。将压力值及表2-1中的数据代入式（2-1）中，计算出21904改造巷垂深超过50m处煤层的瓦斯含量值，如下表2-3所示。2.2.3 煤层瓦斯含量结果分析本次基础参数测定过程严格按照煤炭行业标准MTT6381996煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法的规定进行。其煤对瓦斯吸附常数依据原煤炭工业部标准煤的甲烷吸附量测定方法（高压容量法）（MT/T752-1997）进行测定，其煤的工业分析依据中华人民共和国国家标准煤的工业分析方法（GB/T 212-2001）进行测定。表2-3 间接法测定煤层瓦斯含量结果表孔号煤层位 置绝对瓦斯压力（MPa）终孔标高/m煤层瓦斯含量(m3/t)P11921904改造巷150m处0.35-5462.82752.3 煤层瓦斯放散初速度瓦斯放散初速度P是反映煤在常压下吸附瓦斯能力和含瓦斯煤体暴露时放散瓦斯（从吸附状态瓦斯转为游离状态瓦斯）快慢的一个指标。煤放散瓦斯的性能是由煤的物理、力学性质决定的。在瓦斯含量相同的条件下，煤的瓦斯放散初速度越大，越有利于突出的发生和发展。因此，细则将瓦斯放散初速度纳入煤与瓦斯突出预测指标之一，其临界值为10。当P10时，煤层具有发生突出的潜在危险性；当P10时，煤层不具有发生