【正文】 。建議另編《礦井水防治方案》，以指導(dǎo)礦井防治水工作。 由于以前礦井的通風(fēng)、瓦斯、抽采數(shù)據(jù)收集不全，所查閱的資料較少，所以本次地質(zhì)類型劃分報(bào)告中瓦斯地質(zhì)板塊的編制還存在諸多的不足，在今后的工作中 需進(jìn)一步加大瓦斯基本參數(shù)考察資料，以便完善和修改礦井瓦斯地質(zhì)圖；礦井必須長(zhǎng)期對(duì)瓦斯、地質(zhì)情況進(jìn)行了監(jiān)測(cè)、收集、分析、總結(jié)，不斷完善瓦斯地質(zhì)資料，更加科學(xué) 地掌握其瓦斯分布規(guī)律。 42 煤礦地質(zhì)類型綜合評(píng)定 綜上所述， 田家 煤礦地質(zhì)類型綜合評(píng)定為中等。 含水層性質(zhì)及補(bǔ)給條件差 ， 礦井及周邊老空水無(wú)積水 ， 采掘工程受水害影響，但不威脅礦井安全 ； 地層產(chǎn)狀要素 中煤巖層傾角 024176。 9 煤礦地質(zhì)類型劃分結(jié)果 煤礦地質(zhì)類型劃分要素綜述 礦區(qū)內(nèi)， k2 號(hào)煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單 ,厚度沿走向變化不大 ,沿傾向變化較大 ,但變化規(guī)律明顯 ,煤類單一； K2 煤層頂板 較平整 ， 裂隙不很發(fā)育，雖然 局部凹凸不平， 易于管理。兩水平區(qū)分明確，類型劃分為簡(jiǎn)單。而底板泥巖遇水膨脹，易發(fā)生底鼓給安全帶來(lái)困難 ，類型劃分中等。 41 陷落柱、沖擊地壓、地?zé)岷吞齑暗鹊刭|(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)程度 礦區(qū)內(nèi)無(wú)陷落柱、沖擊地壓、地?zé)岷吞齑暗鹊刭|(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn) 。 24176。 292176。 8176。 292176。南翼地層傾角增大后地層倒轉(zhuǎn)。以下，背斜近軸部及翼部發(fā)育有少量平行於構(gòu)造線的次級(jí)褶皺及稀疏斷層；背斜北翼地層傾角在＋ 900m 標(biāo)高以下迅速增大至 40176。 其頂部?？梢姶怪睂用娴闹参锔?， 局部有偽底為黑灰色碳質(zhì)泥巖，厚 ～ 。 底板 為深灰色薄層狀泥巖。在開采過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)巷道頂、底、幫的支護(hù)管理工作，預(yù)防 安全 事故發(fā)生。 K2 煤層頂板 、 底板為較穩(wěn)定～不穩(wěn)定 ， 須加強(qiáng)頂?shù)装骞芾?，如果支護(hù)不良，可能出現(xiàn)頂板跨塌、片幫、底鼓、支架下陷等工程地質(zhì)問(wèn)題。 工程地質(zhì)條件類型劃分 綜上所述， K2 煤層頂板堅(jiān)硬，易于管理。 地層的含水性及對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響 第四系碎屑巖殘積、坡積土層，一般具可塑性，厚度薄，分布分散。 下伏地層 軟硬程度及其結(jié)構(gòu)特征 含煤地層的下伏地層為二疊系中統(tǒng) 孤峰 組， 上部為深灰色鈣質(zhì)泥巖與薄層狀灰?guī)r、燧石灰?guī)r互層，下為薄層狀硅質(zhì)巖、硅質(zhì)泥巖夾灰?guī)r，鈣質(zhì)泥巖， 屬 中 硬巖組 ,在裂隙、節(jié)理發(fā)育地段，有掉塊現(xiàn)象， 抗壓強(qiáng)度高，抗風(fēng)化能力強(qiáng)，巖體穩(wěn)定性中等～良，工程地質(zhì)條件較好 。 大部為中～厚層狀，巖體普遍較完整，塊狀， 巖體 致密 、 堅(jiān)硬，屬堅(jiān)硬類型，抗壓強(qiáng)度高，抗風(fēng)化能力強(qiáng)， RQD 值高，巖體多數(shù) 為Ⅱ 、 Ⅲ 類，巖體穩(wěn)定性中等～良，工程地質(zhì)條件較好，不良之處是這類巖石巖溶發(fā)育較強(qiáng)烈，巷道掘進(jìn)時(shí)應(yīng)防止掉塊、坍塌、突水等。 5. 二疊系上統(tǒng)長(zhǎng)興組 (P2c)及吳家坪組第二段 (P2w) 巖性主要為灰?guī)r，含白云質(zhì)灰?guī)r及燧石 灰?guī)r，巖石呈中～厚層狀，巖質(zhì)堅(jiān)硬，巖體完整、穩(wěn)定，巖石的工程力學(xué)性質(zhì)較好，該類巖石的井巷一般不需支護(hù)，但需注意巖溶問(wèn)題。該類巖石的巷道易產(chǎn)生局部掉塊和小坍塌，井巷掘進(jìn)時(shí)需及時(shí)支護(hù)。 38 3. 大冶組第一段 (T1d1) 該段巖性主要為含炭鈣質(zhì)泥巖、泥灰?guī)r、巖質(zhì)較軟。該類巖石巖質(zhì)亦較堅(jiān)硬，巖石呈薄～中厚層狀，節(jié)理裂隙不發(fā)育，巖體較完整，巖石層間結(jié)合力一般～較好，巖體穩(wěn)定。該類巖石的井巷一般不需支護(hù)?，F(xiàn)對(duì)各組地層巖性的工程地質(zhì)特征及穩(wěn)定性分別評(píng)述如 下： 1. 嘉陵江組 (T1j) 巖性主要為中～厚層狀灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、灰質(zhì)白云巖、白云巖及鹽溶角礫巖夾薄層狀泥灰?guī)r。 表 4 礦井水文地質(zhì)類型劃分表 劃分 受采掘工程破壞或影響的含水層 及水體 礦井及周邊 老空水 礦井涌水量 （ m3/h） 突 水量 Q3 （ m3/h） 開采受 水害影 礦井防治水工 37 依據(jù) 含水層性質(zhì)及補(bǔ)給條件 單位 涌水 量 q（ L/） 分布狀況 響程度 作難易程 度 正常 Q1 最大 Q2 巖溶裂隙含水層，補(bǔ)給條件差。 礦井防治水工作難易程度 田家煤礦 礦井水主要 來(lái)源于煤層頂、底板巖溶裂隙含水層 ，以煤層底板 巖 溶裂隙含水層水為主， 其礦井防治水工作堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則，采取“防、疏、排” 治理措施即可 ，礦井防治水工作易于進(jìn)行。 煤礦開采受水害影響程度和防治水工作難易程度 礦井開受水害影響程度 田家煤礦 礦井水主要來(lái)源于煤層 頂、底板巖溶裂隙含水層，為中等至強(qiáng)含水層， 富水性弱至中等。 將上述參數(shù)代入公式進(jìn)行預(yù)算，預(yù)算田 家 煤礦 +900m 水平正常涌水量為 ，最大 涌水量 。 本次調(diào)查 田 家 煤礦 +1095m 水平現(xiàn)正常涌水量 ，最大涌水量 。礦井充水性 觀測(cè)結(jié)果， 礦井充水類型及比例，詳見表 3。 涌水量構(gòu) 成 ，主要突水點(diǎn)位置、突水量及處理 礦井涌水量構(gòu)成 35 田 家 煤礦礦井充水性調(diào)查：礦井水來(lái)源于 煤層頂板長(zhǎng)興組（ P3c）、底板茅口組 +棲霞組（ P2m+q）巖溶裂隙含水層， 主要充水方 式為巖溶裂隙水，受大降水影響。 煤礦及周邊老空區(qū)分布狀況 田 家 煤礦僅淺部有老窯采空區(qū)，根據(jù)以往地質(zhì)工作調(diào)查，一般無(wú)積水，礦井采空區(qū)排泄通暢，亦無(wú)積水。 斷層 水 礦區(qū) 有 斷層水，斷層水 亦是 礦井充水的 因素之一 。它們是礦井主要充水水源。 含水層水 煤層頂板長(zhǎng)興組（ P3c）巖溶裂隙含水層水沿導(dǎo)水?dāng)鄬?、?gòu)造裂隙、煤層采空區(qū)塌陷裂隙、巖溶進(jìn)入礦井，是礦井采空區(qū)水的主要來(lái)源。 充水因素分析，煤礦及周邊老空區(qū)分布狀況 充水因素分析 田家煤礦已開采多年，根據(jù)礦井多年涌水量觀測(cè)，礦井充水因素分析如下： 大氣降水 大氣降水沿導(dǎo)水?dāng)鄬印?gòu)造裂隙、煤層采空區(qū)塌陷裂隙、巖溶進(jìn)入地下或礦井，大氣降水后礦井水明顯增加，特別是雨季，為區(qū)內(nèi)地下水和礦井水的主要充水水源。根據(jù)以往地質(zhì)成果資料，泉水流量 ～ L/s，總流量 ，富水性中等。 二疊系中統(tǒng)茅口組 +棲霞組（ P2m+q） 灰?guī)r、砂屑灰?guī)r，厚 223m，為強(qiáng)巖溶裂隙含水層。 二疊系上統(tǒng)吳家坪組 +中統(tǒng)孤峰組（ P3w+ P2g） 硅質(zhì)泥巖夾砂質(zhì)泥巖、含有機(jī)質(zhì)泥巖，頂部為泥巖、砂質(zhì)泥巖夾灰?guī)r、細(xì)砂巖，含礦井開采的 K2 煤層，厚 45m，為隔水層。根據(jù)以往地質(zhì)成果資料，泉 水流量 ～ L/s，總流量 ，富 33 水性弱。 二疊系上統(tǒng)長(zhǎng)興組（ P3c） 灰?guī)r、硅質(zhì)灰?guī)r、燧石灰?guī)r，厚度 185m，為中等巖溶裂隙含水層。區(qū)內(nèi)呈條帶狀分布。因有大隆組隔水層相隔，對(duì)礦井開采影響小。區(qū)內(nèi)廣泛分布，出露面積大，大氣降水補(bǔ)給，補(bǔ)給條件較好。 礦井含水層有三疊系下統(tǒng)嘉陵江組 +大冶組（ T1j+d），二疊系上統(tǒng)長(zhǎng)興組（ P3c），中統(tǒng)茅口組 +棲霞組（ P2m+q），隔水層有二疊系上統(tǒng)大隆組（ P3d）、二疊系上統(tǒng)吳家坪組 +中統(tǒng)孤峰組（ P3w +P2g）。 故 礦井瓦斯類型劃分為瓦斯。 因該礦區(qū)開采水平明確，及實(shí)測(cè)、預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)顯示：煤層埋深因素對(duì)瓦斯含量的影響不大；但瓦斯壓力會(huì)隨著煤層埋深的增加而增加；瓦斯相對(duì)涌出量會(huì)在增加到一定程度時(shí)逐漸減小。就目前生產(chǎn)情況來(lái)看，田家煤礦自生產(chǎn)以來(lái)，未發(fā)生過(guò)煤與瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象，以現(xiàn)在所探測(cè) 的瓦斯儲(chǔ)存量來(lái)看，發(fā)生的可能性極小，故不對(duì)煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性參數(shù)進(jìn)行測(cè)定及統(tǒng)計(jì)分析。因該礦實(shí)為 單水平開采，則不需計(jì)算加權(quán)平 均開采深度。 如該月只在一個(gè)水平開采，則 q 就是該開采深度的（ H）處的相對(duì)瓦斯涌出量。 瓦斯地質(zhì)統(tǒng)計(jì)法預(yù)測(cè)瓦斯涌出量 礦山統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)法的實(shí)質(zhì)是根據(jù)生產(chǎn)礦井積累的實(shí)測(cè)瓦斯資料，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，把得出的礦井瓦斯涌出量隨開采深度的變化規(guī)律，應(yīng)用來(lái)推算新水平、新區(qū)域鄰近新礦井的瓦斯涌出量。 鄰近層及圍巖在采空區(qū)涌出的瓦斯被風(fēng)流攜帶到工作面及上隅角的瓦斯量主要取決于采空區(qū)的冒落程度與鄰近層被卸壓擾動(dòng)程 度。 30 計(jì)算采空區(qū)殘煤瓦斯涌出量及其被攜帶到工作面及上隅角的依據(jù)是以殘煤瓦斯涌出量為基礎(chǔ)，實(shí)測(cè)其被漏風(fēng)攜出率來(lái)進(jìn)行計(jì)算的。田家煤礦為單 層煤開采，無(wú)臨近層，不作計(jì)算。 從公式 ()、 ()可知，當(dāng)工作面推進(jìn)速度增加時(shí)，煤壁、采落煤炭的瓦斯涌出量都在增加，但是 QB2 的增加速度比 QB1 大，即采落煤炭的絕對(duì)瓦斯涌出量占開采層瓦斯涌出量的比例上升，而煤壁絕對(duì)瓦斯涌出量所占比例下降。 ● 按照煤層瓦斯含量計(jì)算 ? ? ? ??144010 HB llmVxxQ ??? ?????????? （式 ） 式中： x0—— 本開采層原始瓦斯含量， m3/min； x1—— 運(yùn)出工作面的落煤殘余瓦斯含量， m3/min； 對(duì) x0 和 x1，以落煤瓦斯解析率為近似計(jì)算，即 x0x1= x0ε； ε —— 落煤瓦斯解析率，一般可以按 ~ 計(jì)算， %； m—— 煤層開采厚度， m； V—— 工作面平均推進(jìn)速度， m/d； l—— 工作面長(zhǎng)度， m； lH—— 進(jìn)回風(fēng)巷排放瓦斯帶的總長(zhǎng)度， m，一般可以按照 lH =2(10~30)m 計(jì)算； ω —— 系數(shù)，表征落煤瓦斯涌出量是工作面瓦斯涌出總量的比例，取 0~。 CLB ??? ?????????????（式 ） 式中： QB—— 煤壁與落煤瓦斯涌出量， m3/min； QL—— 鄰近層與圍巖瓦斯涌出量， m3/min； QC—— 采空區(qū)瓦斯涌出量， m3/min。其中，落煤瓦斯解析量及速度、圍巖瓦斯涌出量、圍巖受采動(dòng)破壞 擾動(dòng)程度是對(duì)工作 28 面突出危險(xiǎn)預(yù)警的重要指標(biāo)。 礦井回采工作面瓦斯 涌出量預(yù)測(cè) 分析回采工作面瓦斯涌出來(lái)源，得出一部分是本開采層（煤壁與落煤），一部分是受采動(dòng)影響的鄰近煤層與圍巖，另一部分是采空區(qū)。 27 礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè) 礦井瓦斯涌出量資料統(tǒng)計(jì)及分析 為找準(zhǔn)礦井瓦斯涌出情況，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)礦井瓦斯涌出量，現(xiàn)對(duì)田家煤礦 20xx 年－ 20xx 年 11 月期間的礦井瓦斯涌出情況統(tǒng)計(jì)如下（見表）。 瓦斯含量分布及預(yù)測(cè) 根據(jù)礦井瓦斯地質(zhì)圖表明，瓦斯含量與煤層埋深關(guān)系密切，瓦斯含量隨著煤層的埋深加而增大；根據(jù)已揭露的地質(zhì)構(gòu)造，礦井內(nèi)有開放性構(gòu)造和封閉性構(gòu)造，靠近開放性構(gòu)造越近瓦斯含量越小，靠近封閉性構(gòu)造越近瓦斯含量越高，這主因?yàn)殚_放性構(gòu)造利于瓦斯的逸散，而封閉 性構(gòu)造利用瓦斯的封存。 瓦斯含量與埋深關(guān)系圖y = R2 = 051015202530350 100 200 300 400 500 600 700煤層埋深（m）瓦斯含量（m3/t）瓦斯含量 線性 (瓦斯含量) 圖 田家煤礦瓦斯含量與埋深關(guān)系圖 26 瓦斯壓力與煤層埋深關(guān)系圖y = + R2 = 0 100 200 300 400 500 600 700 800煤層埋深(m)瓦斯壓力(Mpa)瓦斯壓力 線性 (瓦斯壓力) 圖 田家煤礦瓦斯壓力與埋深關(guān)系圖 由此說(shuō)明煤層埋深對(duì)瓦斯賦存的影響很大，瓦斯含量、瓦斯壓力隨著埋深的增加而增大，煤層埋深的增加不僅會(huì)使地應(yīng)力 增加，也會(huì)使煤層和圍巖的透氣性降低，同時(shí)瓦斯向地面的運(yùn)移距離增加，兩者都有利于瓦斯的保存，而不利于瓦斯的逸散。 煤層埋深及上覆巖層對(duì)瓦斯賦存的影響 煤層上覆巖體的厚度對(duì)瓦斯保存和逸散起著直接的作用，煤層的埋深是影響瓦斯賦存的主要地質(zhì)因素之一，根據(jù)地堪資料和實(shí)測(cè)的瓦斯含量、瓦斯壓力點(diǎn)作出散點(diǎn)圖（見圖 ； ），由此可見在井田范圍內(nèi)煤層瓦斯含量、瓦斯壓力與煤層埋深關(guān)系密切，經(jīng)回歸分析，田家煤礦煤層瓦斯含量、瓦斯壓力與煤層埋深具有如下變化規(guī)律： Y＝ － 式中： Y 表示煤層瓦斯含量 ,m3/t； X 表示煤層埋深 ,m。南翼頂板完整、連續(xù)性好，煤