【正文】 井進(jìn)風(fēng)，東、西風(fēng)井回風(fēng)?，F(xiàn)生產(chǎn)水平布置有三個(gè)采區(qū)，即：東翼、中央、西翼采區(qū)；接續(xù)采區(qū)：東Ⅲ采區(qū)?，F(xiàn)已采至580m標(biāo)高，深部邊界為750mB4煤層底板等高線，東以東翼運(yùn)輸下山以東600m為界，西邊界為F301斷層。中央采區(qū)位于井筒中間第19勘探線至第22勘探線之間。深部邊界為800mB4煤層底板等高線，東邊界為F303斷層，西邊界以中央總回至西翼采區(qū)上下山約400～500m為界。西翼采區(qū)為單翼采區(qū)，位于礦井西側(cè)的第22勘探線至第23勘探線之間。布置有西運(yùn)下山1個(gè)煤巷掘進(jìn)工作面及386回采工作面。礦井工作面采用走向長(zhǎng)壁后退式采煤法，炮采工作面采用單體鉸接梁支護(hù)，爆破落煤，人工裝煤，機(jī)械運(yùn)輸方式，綜采工作面采用機(jī)械化采煤，自動(dòng)裝煤，機(jī)械化運(yùn)輸方式，全部垮落法管理頂板。: 瓦斯我礦歷年來均進(jìn)行了礦井瓦斯等級(jí)鑒定，1986年~2008年鑒定結(jié)果見表。礦井自進(jìn)入三水平開采以來，煤與瓦斯突出時(shí)有發(fā)生，1977年11月24日首次發(fā)生突出至今共突出61次，最大突出強(qiáng)度為895噸，平均突出強(qiáng)度108噸/次。在尚一礦不同區(qū)域煤層采樣進(jìn)行了煤對(duì)甲烷吸附常數(shù)、煤的堅(jiān)固性系數(shù)、瓦斯放散初速度、瓦斯解吸特征、煤的工業(yè)分析等試驗(yàn)。進(jìn)風(fēng)井為主、副井、箕斗井，回風(fēng)井為東、西風(fēng)井，東風(fēng)井為BDK8№21型的主扇（電機(jī)功率220KW）和2K60418型的備用扇（電機(jī)功率240KW），西風(fēng)井為BDK617型的主扇（電機(jī)功率220KW）和2K60518型的備用主扇（電機(jī)功率240KW）。該礦歷年來均進(jìn)行了礦井瓦斯等級(jí)鑒定，2006年的鑒定結(jié)果為：，為煤與瓦斯突出礦井。：煤層 在尚莊井田范圍內(nèi)，開采上二迭統(tǒng)樂平煤系下老山段B4煤層。其中A煤組含煤2層，不可采；B煤組含煤4層，僅BB5煤可采；C煤組含煤21層，基本不可采?！?3176。煤層偽頂巖性為炭質(zhì)粉砂巖或炭質(zhì)頁(yè)巖，一般厚0～，； 層偽底為鱗片狀灰黑色炭質(zhì)泥巖，厚0～，；直接底為暗灰及淺灰色泥巖，含豐富植物根化石，遇水易膨脹，普氏硬度系數(shù)一般為1～2；老底為灰黑色泥質(zhì)砂質(zhì)粉砂巖，含較多的煤線和黃鐵礦線理，水平層理清晰，含大量的植物葉片化石，厚4～8m。性脆，一般呈塊狀，少數(shù)呈粉末狀。其煤層以凝膠化類物質(zhì)為主，其次是微絲炭凝膠化類物質(zhì)，再次是半絲炭化類物質(zhì)，絲炭化物質(zhì)少量；此外還有部分角質(zhì)化物質(zhì)（主要在煤層底部）以及礦物雜質(zhì)等。它的顯微煤巖結(jié)構(gòu)為不規(guī)則條帶狀。：煤質(zhì)特征表22 煤質(zhì)特征表煤層名稱煤種及符號(hào)原煤化驗(yàn)指標(biāo)精煤化驗(yàn)指標(biāo)Wf(﹪)Ag(﹪)Vr(﹪)Sgq(﹪)Pg(﹪)Qgdw(大卡/kg)Ag(﹪)Vr(﹪)Sgq(﹪)Pg(﹪)QgDW大卡/kgYm/mB5瘦煤Ⅱ號(hào)08437086680B4b瘦煤Ⅱ號(hào)7545082288B4a瘦煤Ⅰ號(hào)07697086830B4煤為灰黑—黑色，條痕黑褐色，關(guān)亮型條帶狀結(jié)構(gòu)，半暗—半亮型煤類，以半亮型為主，上部見光亮煤條帶，玻璃光澤，其內(nèi)生節(jié)理較發(fā)育，煤層頂部常含黃鐵礦結(jié)核，有時(shí)呈透鏡狀突層，下部以半暗煤為主。故B4煤層為低灰份、低硫份、低揮發(fā)份、特高熱值煤。煤的工業(yè)用途：主要用于煉焦，化工和動(dòng)力發(fā)電，主要銷往：廣東、福建、浙江和江西豐城電廠。礦區(qū)B4煤層露頭部分之潛水標(biāo)高為32～38米，風(fēng)、氧化帶內(nèi)的煤質(zhì)特征因無(wú)歷史資料，難以評(píng)述。水文地質(zhì)條件對(duì)煤層瓦斯賦存的影響，主要表現(xiàn)在：煤體或裂隙表面因?yàn)樗馁x存，減弱了煤層的儲(chǔ)氣能力；地下水對(duì)煤層中瓦斯的溶解和流動(dòng)，降低了煤層瓦斯含量；當(dāng)煤層被開采時(shí)，采動(dòng)裂隙中地下水的活動(dòng)破壞了儲(chǔ)層對(duì)瓦斯的封閉，為煤層的瓦斯逸散創(chuàng)造了條件。造成西翼局部地段水文地質(zhì)條件復(fù)雜。,。為了進(jìn)一步了解地下水活動(dòng)對(duì)煤層瓦斯含量的影響，在尚一礦、尚三礦井下采集了BC23煤層瓦斯煤樣，送化驗(yàn)室測(cè)試，其結(jié)果見表23，由表中值可見其吸附常數(shù)數(shù)（a、b）相近，但為什么二者瓦斯含量值卻相差很大呢？其原因除煤化作用程度、含煤地層巖性等地質(zhì)因素外，上覆地層長(zhǎng)興灰?guī)r巖溶水的影響可能也是一個(gè)很重要地質(zhì)因素。⑵官山段：上部為灰白色厚層狀中至粗粒石英砂巖，具羽狀斜層理及水平層理，膠結(jié)物以粘土質(zhì)為主，有時(shí)偶帶微量的鈣質(zhì)，厚12～40m，平均25m左右。上二疊組—樂平組⑴龍?zhí)督M①老山段：上部為灰至深灰色粉砂巖，間夾薄層狀石英細(xì)砂巖，層面含白云母碎片，具水平波狀層理，～，平均厚65m。下部為灰色中厚層狀的細(xì)砂巖與深灰色砂質(zhì)頁(yè)巖、粉砂巖互層，含灰色鈣質(zhì)砂巖標(biāo)志層三層。②獅子山段：為灰至灰白色薄至厚層狀的細(xì)至中粒砂巖，內(nèi)夾深灰色薄層狀砂質(zhì)頁(yè)巖，致密堅(jiān)硬、節(jié)理發(fā)育，厚30～60m，平均厚度45m，與下伏巖層整合接觸。⑵長(zhǎng)興組：為淺灰色、深灰色略帶紫紅色塊狀晶質(zhì)灰?guī)r，具較多方解石脈，底部為深灰色炭質(zhì)白云巖，厚250m，與下伏巖層整合接觸?！瑑A斜10176。煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，井筒以西煤層分叉為B4a煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，賦存不穩(wěn)定，局部可采。直接頂為灰黑色粉砂巖，厚度2m，普氏硬度系數(shù)一般為3；老頂：為淺灰色石英細(xì)砂巖及粗粉巖互層，裂隙較發(fā)育，普氏硬度系數(shù)一般為7～12。第三章 地質(zhì)構(gòu)造及控制特征研究礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造演化及分布特征，尚莊礦區(qū)位于華南海盆的萍鄉(xiāng)~樂平反“S”形凹陷帶中段和武功山~環(huán)玉山隆起帶的西北邊緣，前者系古生代發(fā)生于江南地質(zhì)南側(cè)之拗陷，普遍沉積了古生界淺海相灰?guī)r及海陸交互相之煤系，沉積穩(wěn)定，煤層發(fā)育較好，即樂平煤系；至中生代由于燕山運(yùn)動(dòng)影響，既改造了原沉積物及其構(gòu)造，使構(gòu)造形跡（褶曲和斷裂）大部具有北東方向，構(gòu)造基本定型；同時(shí)在拗陷附近產(chǎn)生了斷陷盆地，并接受沉積如安源煤系的形成，特點(diǎn)是含煤盆地面積小，煤系基底均為前震旦系之相溪群，且周圍均有大逆斷裂包圍，煤系厚度變化大。80176。一般為1012176。W，傾向SW，傾角15176。云莊礦位于構(gòu)造轉(zhuǎn)折端，地層走向N30176。E，傾向轉(zhuǎn)為北西，傾角3176。：斷層由河西弧兩翼至弧頂，斷裂構(gòu)造逐漸發(fā)育，礦區(qū)內(nèi)落差大于20m的斷層約有100多條，其中F41斷層落差500m，為落差最大的一條。 斜交斷層，斷層走向與地層走向之間的夾角大致在45176。井田范圍內(nèi)斷層詳見表31所示：表31 礦區(qū)范圍斷層一覽表斷層編號(hào)性質(zhì)走向傾向傾角落差備注F3平移NE~SWSE70176。ESE47176。40mF7正N40176。15mF9正NW~NEW43~74176。WNE57176。W41~58176。155mF15正N45176。46mF26正N25176。160~350mF27正N10~40176。40~60mF39正N20~40176。150~200m構(gòu)造組合形態(tài)a、山字型構(gòu)造：在河西弧凸向正南的弧頂北側(cè)，發(fā)育了一組近南北方向的壓性結(jié)構(gòu)面，如東神嶺向斜和逆斷層等，構(gòu)成了河西弧的脊柱。b、多字型構(gòu)造：曲江井田一系列走向近于平行的NE向逆斷層，如F5F5F37和F58組成了一個(gè)非常明顯的多字型構(gòu)造。如表32：表32 尚莊煤礦采（掘）工作面斷層統(tǒng)計(jì)表序號(hào)名稱位置傾向傾角/176。傾向南東的單斜構(gòu)造，地層平均傾角為10～15176。左右，區(qū)內(nèi)次褶曲發(fā)育，主要有后港和尚莊背斜，大牛山和牙嶺頭向斜，主要斷層有FFFF1F1等:：構(gòu)造煤發(fā)育及分布特征構(gòu)造煤是原生結(jié)構(gòu)煤在構(gòu)造應(yīng)力作用下發(fā)生明顯物理化學(xué)變化后的產(chǎn)物。本礦區(qū)位于華南海盆的萍鄉(xiāng)—樂平反“S”形凹陷帶中段和武功山—環(huán)玉山隆起帶的西北邊緣，前者系古生代發(fā)生于江南地質(zhì)南側(cè)之拗陷，普遍沉積了古生界淺海相灰?guī)r及海陸交互相之煤系，沉積穩(wěn)定，煤層發(fā)育較好，即樂平煤系；至中生代由于燕山運(yùn)動(dòng)影響，既改造了原沉積物及其構(gòu)造，使構(gòu)造形跡（褶曲和斷裂）大部具有北東方向，構(gòu)造基本定型；同時(shí)在拗陷附近產(chǎn)生了斷陷盆地，并接受沉積如安源煤系的形成，特點(diǎn)是含煤盆地面積小，煤系基底均為前震旦系之相溪群，且周圍均有大逆斷裂包圍，煤系厚度變化大。由于繼承下來的盆地基底的復(fù)雜性，極大的影響了煤系的沉積。沉積過程中地殼運(yùn)動(dòng)的影響：成煤過程中地殼運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，直接影響到地殼沉降與植物堆積二者在速度上的相對(duì)關(guān)系，從而決定著煤層的厚薄、結(jié)構(gòu)以及煤層分支尖滅。當(dāng)局部地段地殼沉降特別急劇，未能形成植物體堆積條件，就常導(dǎo)致煤層的變薄與尖滅。:：地質(zhì)構(gòu)造對(duì)瓦斯賦存的控制不同類型的地質(zhì)構(gòu)造，在其形成過程中構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)特征及其內(nèi)部應(yīng)力分布不同，均會(huì)導(dǎo)致煤儲(chǔ)層和封蓋層的產(chǎn)狀、結(jié)構(gòu)、物性、裂隙發(fā)育狀況以及地下水徑流條件等出現(xiàn)差異，并進(jìn)而影響到煤儲(chǔ)層的含氣特性。研究表明：斷層Ｆ８下段尾和Ｆ１４控制著尚一礦煤與瓦斯突出帶總體分布在井田中央采區(qū)至東二采區(qū)范圍內(nèi)。井田中央采區(qū)西邊界至井田西部邊界范圍內(nèi)，由于地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，發(fā)育FFF1F0F7F7F0F0F0F0F0F01等系列構(gòu)造，且均為正斷層（屬開放性斷層），最大落差為90米，小的也有10～15米以上，斷裂相互交叉，局部斷層與斷層重疊，或因斷層造成煤層上部地層缺失，個(gè)別地方的B4煤層與長(zhǎng)興灰?guī)r直接溝通，長(zhǎng)興灰?guī)r為含水層，水是造成瓦斯不易保存的一個(gè)重要原因，所以井田西部范圍內(nèi)不易發(fā)生煤與瓦斯突出。根據(jù)斷層的力學(xué)性質(zhì),斷層與基巖面的連通情況,斷層帶充填特征以及煤層與另一盤接觸的巖石性質(zhì),可將斷層分為開放性斷層和封閉性斷層兩類。斷層附近瓦斯涌出量較低,而在煤層埋深基本不變的情況下,離斷層較遠(yuǎn)處的瓦斯涌出量明顯增高,通過對(duì)實(shí)際資料的分析,發(fā)現(xiàn)斷層附近瓦斯涌出量與斷層落差成反比關(guān)系。封閉性斷層是指透氣性差,不利于瓦斯排放的斷層,大量的實(shí)際資料表明,在封閉性斷層附近,瓦斯涌出量明顯增大。開放性斷層由于斷層傾角大,斷層帶充填物膠結(jié)性差,透氣性好,這就為瓦斯的運(yùn)移創(chuàng)造了條件,但瓦斯運(yùn)移的結(jié)果是釋放還是富集還決定于斷層的落差。所以在開采過程中斷層尖滅處的瓦斯涌出量要比中部高一些,封閉性斷層引起瓦斯增大的原因與開放性斷層在尖滅處瓦斯涌出量高的原因相同。11F3861正斷層 NE 東723160巷探高223862正斷層NE東68150巷探高333863正斷層NE東56160巷探高445021正斷層NE東65300巷探高555022正斷層NE東62300巷探高665023正斷層NE東705200巷探高775024正斷層NE東688300巷探高885011正斷層NE東7012~14350巷探高994061正斷層NE東70180巷探高10104062正斷層NE東71150巷探高11114063正斷層NE東62180巷探高12123681正斷層NE東68600巷探高13133491正斷層NE東78350巷探高第四章 礦井瓦斯地質(zhì)規(guī)律研究瓦斯地質(zhì)規(guī)律的研究是瓦斯預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)，煤層瓦斯的賦存狀態(tài)是煤層經(jīng)歷歷次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)演化作用的結(jié)果并受各種復(fù)雜地質(zhì)因素控制。揭示了瓦斯地質(zhì)規(guī)律，也就揭示了瓦斯賦存分布的分區(qū)、分帶規(guī)律等，也就揭示了瓦斯致災(zāi)機(jī)理，只有理清了瓦斯地質(zhì)規(guī)律，瓦斯涌出量預(yù)測(cè)、煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)、瓦斯資源預(yù)測(cè)等模型才能可靠地建立起來。由擠壓應(yīng)力產(chǎn)生的扭性斷裂中裂隙的閉合程度較高，使煤層氣很難運(yùn)移，有利于煤層氣的賦存。一般來說，正斷層屬于開放型，封閉性較差，有利于氣體的逸散，而逆斷層屬于壓性或壓扭性，具有良好的封閉性，有利于氣體的保存。（2）斷層與地面或沖積連通 規(guī)模大且與地表相通或與松散沖積層相連的斷層一般為開放型（3）斷層將煤層斷開后，煤層與斷層另一盤接觸的巖層性質(zhì)。而傾斜和斜交斷層則把煤層切割成互不聯(lián)系的塊段。煤層氣主要沿煤層中的空隙運(yùn)移，在褶皺的緊密結(jié)合部位儲(chǔ)集起來。～60176。這二組斷層以剪切正斷層為主，對(duì)瓦斯保存有利，特別在F7斷層組F9斷層組之間瓦斯壓力大，含量高。:頂?shù)装鍘r性對(duì)瓦斯賦存的影響: 煤層頂板巖性厚度與瓦斯賦存關(guān)系在煤層圍巖中,對(duì)瓦斯賦存影響較大的是煤層直接頂板的巖性、厚度及分布特征,直接頂板以上巖層雖然對(duì)煤層瓦斯的賦存有一定的影響,但其有效性隨著遠(yuǎn)離煤層而減小。 mi 為計(jì)算的某巖層厚度。如表41：表41 層厚度調(diào)整系數(shù)不透氣韌性巖石透氣脆性巖石巖性調(diào)整系數(shù)巖性調(diào)整系數(shù)泥巖粗粒砂巖炭質(zhì)泥巖中粒砂巖煤層粗粒砂巖砂質(zhì)泥巖粉砂巖研究表明,煤層瓦斯含量與直接頂板泥巖厚度相關(guān)性很小, R2 = 0. 006,說明該參數(shù)不是影響該礦井瓦斯含量的主要因素。本礦區(qū)東翼采區(qū)無(wú)偽頂，直接頂為細(xì)粉砂巖煤層對(duì)瓦斯保存越有利，瓦斯越不易擴(kuò)散，瓦斯賦存就越高，瓦斯壓力就越大。這層巖層裂隙