板石煤矿23层瓦斯参数测定.docx

资源描述

板石煤矿23层瓦斯参数测定.docx

《板石煤矿23层瓦斯参数测定.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《板石煤矿23层瓦斯参数测定.docx（30页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

板石煤矿23层瓦斯参数测定.docx

板石煤矿23层瓦斯参数测定

报告名称：

板石煤矿23＃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23＃煤层瓦斯基础参数测定工作。

化验室人员于2014年5月6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23＃煤层瓦斯基础参数测定报告。

1井田概况1

1.1交通位置1

1.2自然地理1

1.3井田境界及煤炭储量2

1.4矿井地质与煤层赋存3

1.5矿井生产情况13

1.6矿井通风方式及瓦斯情况14

2煤层瓦斯基础参数测定15

2.1煤的瓦斯吸附常数测定与煤的工业分析15

2.2煤层瓦斯压力16

2.3煤层瓦斯含量19

2.4瓦斯放散初速度23

2.5煤的坚固性系数24

3主要结论26

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°15′56″至130°20′42″，北纬42°45′55″至42°49′33″。

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80～20m3/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5—6级。

气温36.8℃—-32.5℃。

降水量848.9mm—416.2mm，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Ⅵ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Ⅲ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Ⅰ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，最高灰分为40%。

板石Ⅰ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：

序号

煤层

地质资源量

合计

111b

122b

小计

333

5003.74

6705.56

11709.30

19b

3515.84

4222.91

7738.75

415.91

8154.66

14296.28

10166.48

24462.76

1238.07

25700.83

20a

574.16

5086.09

5660.25

1759.19

7419.44

1077.10

2888.26

3965.36

1331.60

5296.96

3214.63

6189.71

9404.34

22a

419.23

5158.73

5577.96

3408.08

13164.51

16572.59

23a

2738.15

5548.10

8286.25

1486.40

8069.99

9556.39

2122.95

合计

35733.61

69323.29

105056.90

4744.77

109801.67

本井田工业储量105056，95kt，可采储量52712，99kt。

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,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、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（P2K）

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（3～15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0～15º，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10～15º，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，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5～15º，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（3~15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Ⅰ区和Ⅱ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），5～10m的33条（三维地震），10～30m的47条（三维地震39条、勘探6条、实际揭露2条），30～50m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

正

NE40

63～72

53～156

5.2

可靠

正

NE65

67～72

150～170

5.0

可靠

正

NE70

67～73

40～110

3.7

可靠

正

NE57

68～72

40～80

2.2

可靠

正

NE45

60～78

1.15

可靠

正

NE77

46～80

3.3

可靠

正

NE80

0.8

可靠

正

NE89

18～58

2.4

可靠

正

NE43

33～54

4.1

可靠

F10

正

NE55

0.85

可靠

F11

正

NE84

2.8

可靠

F12

正

NE65

40～115

5.0

可靠

F13

正

NE65

28～120

4.0

可靠

F14

正

NE40

18～20

1.8

可靠

F15

正

NE60

1.5

地层断缺

F16

正

NE45

2.8

可靠

F17

正

NE34

孔内断缺

F18

正

0.97

可靠

F19

正

NE45

1.5

可靠

F20

正

NE40

1.7

较可靠

F21

正

NE55

20～84

1.0

可靠

F22

正

NE70

12～28

走向不清

F23

正

1.0

无控制点

F24

正

NE70

1.27

较可靠

F25

正

0.8

无控制点

F26

正

NE80

0.65

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，岩柱位于深部测区北部邻近0908和K～2号钻孔，区内延伸约32m×16m，走向北北西倾角78～90º，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15～30º，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l～17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，3～7线一块，9线～13线间，8线以北一块。

算量面积一共7．38km2，厚度0．80～1．87m，平均厚度1．37m，平均灰分18．78％，平均发热量24．32Qgr，adMj／kg。

2、19b#煤层，主要发育于7～22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7～17线之间，靠近东北部有一小块表外储量。

煤层可采总面积5．74km2煤层以简单结构为主，中等结构次之。

厚度0．8～1．75m，平均厚度1．09m。

平均灰分18．3l％．平均发热量25．03Qgr，adMJ／kg。

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3～7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13．14km2，煤层厚度0．80～3．72m，平均厚度1．5lm，平均灰分17．08％，平均发热量25．17Qgr，adMJ／kg。

煤层稳定类型：

全区大部稳定。

4、20a#煤层：

主要发育于4～22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线以西超覆。

可采范围分布于12线以北。

5～11线间4．57km2范围内。

ll～17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0.80～1．55m，平均厚度1．02m左右，平均灰分18．19％，平均发热量24．73Qgr，adMJ／kg。

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7～13线间。

算量面积2．88km2，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0．80～1．87m，平均厚度1．15m。

平均灰分21．66％，平均发热量23．80Qgr，adMJ／kg。

煤层稳定类型：

局部稳定。

6、22#煤层：

主要发育于5～22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9～18线间，14线以北，算量面积5．58km2．煤层厚度0.80～2．30m。

平均厚度1．34m，平均灰分26．18％。

平均发热量22．23Qgr，adMJ／kg。

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4～22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7～13线间，12线以北和15～21线间河床区域内。

算量面积一共三块，总面积3．95km2。

平均灰分25．64％。

平均发热量21．90Qgr，adMJ／kg。

煤层稳定类型属局部稳定型。

8、23#煤层：

主要发育于4～22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7～22线间，12线以北大部区。

算量面积9．67km2。

煤层厚度0．80～2．70m．平均厚度1．51m，平均灰分24．86％，平均发热量22．75Qgr，adMJ／kg。

煤层稳定类型：

局部稳定。

9、23a#煤层：

主要发育于7～2l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简单结构次之，可采范围分布于9～20线间，10线以北。

算量面积5．96km2，煤层厚度0．80～3．98m．平均厚度1．45m。

平均灰分23．80％，平均发热量23．32Qgr，adMJ／kg。

煤层稳定类型：

不稳定。

10、26#煤层：

主要发育于1l～22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11—22线间，12线以北范围内。

算量面积5．33km2，煤层厚度0．80～2．85m，平均1．62m。

平均灰分25．34％，平均发热量22．85Qgr，adMJ／kg。

煤层稳定类型：

不稳定。

11、28#煤层：

发育于11～20线间，8线以北范围内。

煤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11～18线间，8线以北小范围内。

算量面积二块，共计1．53km2。

煤层厚度O．80～1，75m，平均厚度1．17m，平均灰分29．02％。

平均发热量21．48Qgr，ⅪMJ／kg。

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1－3《可采煤层特征表》、表1－4《煤质特征表》。

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

0.8

1.87

1.37

2.4

7.5

0~3

0.03

泥岩、粉砂岩

较稳定

4～15

1.31

19a

0.8

1.75

1.09

0~2

0.35

泥岩、泥质粉砂岩

较稳定

4～14

1.31

13.6

0.8

3.72

1.51

0~4

0.78

泥岩、泥质粉砂岩

较稳定

5～15

1.3

2.2

14.2

6.86

20a

0.8

1.55

1.02

0~2

0.5

泥岩、泥质粉砂岩

较稳定

5～15

1.31

0.8

1.87

1.15

0~2

0.33

泥岩、泥质粉砂岩

较稳定

4～15

1.33

0.8

2.3

1.34

0~3

0.27

泥岩、凝灰质砂岩

较稳定

4～15

1.36

1.2

22a

0.8

2.64

展开阅读全文