【正文】 ～L9），含煤4～10層，根據(jù)巖性組合特征可分為三段：①下部灰?guī)r段下起于本溪組頂，上止于L4石灰?guī)r頂。含石灰?guī)r4層（L1～L4），其中L2石灰?guī)r厚度大且穩(wěn)定，～，；呈灰色、半晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，含燧石團(tuán)塊，產(chǎn)蜓類、腕足類等動物化石；DLW曲線上異常挺拔直立、寬大園滑、幅值達(dá)200～400，HGG和HG幅值特低，如圖25所示，易于區(qū)別下伏一2煤層，為礦區(qū)內(nèi)一良好標(biāo)志層。～，為深灰色石灰?guī)r，含豐富的動物化石，局部呈生物碎屑石灰?guī)r。含3層煤，其中一煤穩(wěn)定，普遍可采，～。由深灰色中細(xì)粒砂巖、砂質(zhì)泥巖、灰黑色泥巖、薄層灰?guī)r和煤組成。石灰?guī)r下發(fā)育2層煤（一一6），均不可采。③上部灰?guī)r段下起于L7石灰?guī)r底，上止于L9石灰?guī)r頂。其中L8石灰?guī)r較穩(wěn)定，普遍發(fā)育，～，為灰色隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，含燧石結(jié)核，產(chǎn)蜓類和腹足類化石；DLW曲線寬大挺拔，HGG曲線為一明顯的低伽瑪異常，如圖26所示，該層為礦區(qū)一良好標(biāo)志層。產(chǎn)蜓類和牙形石等化石。與下伏本溪組為整合接觸。為區(qū)內(nèi)主要含煤建造地層，由砂巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖和煤層組成。根據(jù)其巖性組合特征可分為四段：①二1煤段下起于L9石灰?guī)r頂，上止于大占砂巖底。該層砂巖之上為黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖及二1煤層。下部大占砂巖（Sd，S10）～，；為灰色、深灰色細(xì)粒長石石英砂巖或石英砂巖，局部為粉砂巖，含菱鐵質(zhì)團(tuán)塊、炭質(zhì)，含較多的白云母碎片，為主要標(biāo)志層之一。③香炭砂巖段下起于香炭砂巖底，上止于馮家溝砂巖底。含兩層香炭砂巖（S，S；S，S）為淺灰色、褐灰色細(xì)～粗粒石英砂巖，含炭屑、云母片及黑色泥巖包裹體，具波狀層理，為本區(qū)標(biāo)志層之一；下層香炭砂巖（S，S）～，上層香炭砂巖（S，S）～。④小紫泥巖段位于山西組上部，下起于香炭砂巖底，上止于砂鍋窯砂巖底。下石盒子組（P1x）下起于砂鍋窯砂巖底，上止于田家溝砂巖底，～，與下伏山西組呈整合接觸。底部砂鍋窯砂巖（Ss，S12）～，為灰白色中細(xì)粒砂巖，含黑色泥質(zhì)包裹體，具底礫巖和沖蝕面；DLW曲線陡直、幅度中等，HGG和HG曲線為中～中低幅值，如圖27所示，為主要標(biāo)志層。中部為數(shù)層綠灰色細(xì)～中粒砂巖、青灰色含紫斑泥巖、灰黑色泥巖及砂質(zhì)泥巖，其中以S1S14較為標(biāo)志。②四煤段下起于四煤底板砂巖底，上止于五煤底板砂巖底，～。中上部為深灰色、灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖，含鋁質(zhì)，具紫斑及菱鐵質(zhì)鮞粒，局部夾砂巖、粉砂巖透鏡體。五煤底板砂巖（S5，S）～，為灰白、灰綠色細(xì)～粗粒石英砂巖，具底礫巖，粒度上細(xì)下粗，韻律明顯，具泥質(zhì)包體。砂巖上為灰色、灰綠色泥巖、砂質(zhì)泥巖。六煤底板砂巖（S6，S）～，為灰白、灰綠色細(xì)～粗粒石英砂巖，具礫巖，粒度上細(xì)下粗，韻律明顯，具泥質(zhì)包體。圖28 四煤底板砂巖曲線形態(tài)圖Fig. 28 four coal floor sandstone curve graph上石盒子組（P2s）下起于田家溝砂巖底，上止于平頂山砂巖底，～，與下伏下石盒子組為整合接觸。 ①七煤段 下起于田家溝砂巖底，上止于八煤底板砂巖底，～。為灰白色灰綠色中粗粒石英砂巖，具底礫巖，含煙紫色石英及泥巖包裹體DLW曲線異常幅度略高， 呈較圓滑，頂、底陡直狀，HGG、HG曲線明顯的低密度、低伽瑪值反映， 圖 29 S、S、S 砂巖曲線形態(tài)圖Fig. 29 S、S、Scurve shape of sandstone如圖210所示，主要標(biāo)志層。 圖210 田家溝砂巖曲線形態(tài)Fig. 210 Tian Gugou curve shape of sandstone②八煤段下起于八煤底板砂巖底，上止于九煤底板砂巖底，～。其上為紫紅、灰色泥巖和砂質(zhì)泥巖。底部九煤底板砂巖(俗稱“大風(fēng)口砂巖”) ～，；為灰白色、中粗粒石英長石砂巖，長石多為肉紅色，具底礫巖，泥質(zhì)膠結(jié)，為本區(qū)主要標(biāo)志層之一。本區(qū)含煤地層為石炭系太原群與二迭系山西組。與圍巖物性差異較大，界面清楚，定性定厚可靠，各煤層對比清楚，煤層主要特征分述如下：1）煤煤位于石炭系含煤地層底部，為礦區(qū)的主要開采煤層，上距二1煤層150m，,為中厚煤層，可采性指數(shù)Km=1，煤層厚度變異系數(shù)r=%，為穩(wěn)定煤層。物理性質(zhì)：黑色，條痕黑色，以塊煤為主，次為粉粒狀，玻璃和似金屬光澤，硬度大，性脆，內(nèi)生裂隙不發(fā)育，具參差狀斷口，呈條帶狀或均勻狀結(jié)構(gòu)。因頂板為厚度大而穩(wěn)定的L2灰?guī)r，易于對比。一般呈條帶狀結(jié)構(gòu)。物理性質(zhì)：黑色，條痕黑色，多為粉粒狀，偶見磷片狀及碎塊狀，呈玻璃光澤和金剛光澤，參差狀斷口，硬度小、易破碎，具條帶狀結(jié)構(gòu)。表22 煤巖鑒定結(jié)果統(tǒng)計(jì)表Tab. 22 coal and rock identification results table煤層有機(jī)組分（%）無機(jī)組分(%)有分機(jī)含組量（%）無分機(jī)食組量（%）鏡質(zhì)組半質(zhì)鏡組半質(zhì)絲組絲質(zhì)組粘土類硫物化類碳鹽酸類氧物化類00二自然及爆炸傾向性九礦延伸區(qū)二1煤層瓦斯含量分布不均，總體表現(xiàn)為以下幾個(gè)特征：CH4含量一般都高于80%，屬沼氣帶。煤層頂板、底板多為泥巖、砂質(zhì)泥巖等較致密巖石，阻礙了瓦斯垂向逸散，瓦斯主要沿煤層向上部運(yùn)移，煤層瓦斯含量梯度變緩。煤4個(gè)取樣孔中，隨取樣深度的增加而含量逐漸增大。如表11所示，從地勘時(shí)期鉆孔測定的瓦斯含量可以得出這一規(guī)律。4真合格254真合格372真合格40901解吸合格51101解吸合格61103解吸合格71501解吸合格81503解吸合格998410解吸合格1098414解吸合格1198415解吸合格1298417解吸合格1398427解吸合格1498443解吸合格1598444解吸合格1690301解吸合格171102解吸合格涌出瓦斯主要來自回采工作面及掘進(jìn)頭回風(fēng)流中。根據(jù)二1煤補(bǔ)勘報(bào)告中預(yù)測及九礦歷年開采資料證明，隨著開采水平的延深，瓦斯涌出量將會相應(yīng)增大。表24 九礦歷年瓦斯鑒定結(jié)果表Tab. 24 nine mine gas appraisal result table calendar year年份瓦斯等級瓦斯絕對出量（m3/min）瓦斯相對涌出量（m3/t）年度日平均產(chǎn)量（t/d）2008高10002009高13102010高14552011高14232012高2013高2014高在鶴煤九礦南翼二1煤補(bǔ)勘中對90301孔采取煤樣委托河南省煤炭質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站，測試二1煤火焰長度16mm，加巖粉量42%，2007年在25032工作面采取煤樣，委托煤炭科學(xué)研究總院撫順分院瓦斯通風(fēng)防滅火實(shí)驗(yàn)中心，測試二1煤火焰長度＜50mm，加巖粉量10%，二1煤有煤塵爆炸危險(xiǎn)性。河南省工業(yè)和信息化廳以豫工信煤［2011］202號文對河南煤業(yè)化工集團(tuán)所屬煤礦2010年度瓦斯等級和二氧化碳涌出量鑒定結(jié)果進(jìn)行批復(fù)，批復(fù)結(jié)果：該礦有煤塵爆炸危險(xiǎn)性。2007年在25032工作面采取煤樣，委托煤炭科學(xué)研究總院撫順分院瓦斯通風(fēng)防滅火實(shí)驗(yàn)中心，測試二1煤自燃傾向性，自燃傾向性結(jié)論：二1煤為不易自燃，自燃傾向性測定結(jié)果見表13。九礦井田位于太行山東麓，太行山隆起帶與華北平原沉降帶之間過渡帶，區(qū)內(nèi)總的地勢是西高東低，最高點(diǎn)位于二號風(fēng)井東南，最低點(diǎn)位于07003鉆孔處，該區(qū)屬山前丘陵地形。據(jù)該區(qū)水文地質(zhì)資料，西部山區(qū)補(bǔ)給面積約2125平方公里，透水性良好的寒武系，奧陶系石灰?guī)r大面積裸露地表，具有良好的天然補(bǔ)給條件。九礦井田內(nèi)無長年性河流，只有一條間歇性沖溝叫豆馬莊河，平時(shí)基本無水，主要為九礦井下水的排泄通道，雨季大雨過后有水流過。區(qū)內(nèi)主要含水層有第三系礫巖含水層、二迭系砂巖含水層、八層灰?guī)r含水層、二層灰?guī)r含水層、奧陶系灰?guī)r含水層。地下水總的流向是由西向東，地下水的運(yùn)動、儲存與排泄，主要受構(gòu)造與地形的控制。地下水由于開采的煤層不同，其充水水源也不同。一、一2煤層的充水水源主要奧陶系巖溶裂隙水，因開采一、一2煤層的區(qū)域不停的排水，奧陶系巖溶裂隙水占礦井總涌水量比例較高。采空區(qū)積水井田范圍內(nèi)及周邊已閉坑的小煤礦多位于淺部的下夾煤生產(chǎn)地區(qū)，其采空區(qū)存在積水，其次該礦已開采多年，部分采空區(qū)有一定程度的積水，當(dāng)采掘活動接近積水區(qū)時(shí)，采空區(qū)積水成為礦井的充水水源。采空區(qū)積水是礦井生產(chǎn)的安全隱患，因此，加強(qiáng)控放采空區(qū)積水是今后防治水工作的重點(diǎn)。 開采煤層頂?shù)装鍘r石工程地質(zhì)特征二1煤老頂均為細(xì)、中粒大占砂巖，呈深灰色或灰黑色，厚層狀，成份以石英為主，長石次之，含少量暗色礦物，層理面上有炭質(zhì)和大量白云母，硅質(zhì)、泥質(zhì)膠結(jié)，致密堅(jiān)硬，具斜層理及交錯(cuò)層理，垂直裂隙發(fā)育，多被方解石脈充填。當(dāng)巖性為泥巖時(shí)，其強(qiáng)度相對較低。當(dāng)為泥巖、炭質(zhì)泥巖時(shí)遇水易發(fā)生膨脹變形，強(qiáng)度低，其工程地質(zhì)性質(zhì)較差；當(dāng)為砂巖時(shí)，則工程地質(zhì)性質(zhì)相對較好。二1煤層底板的泥巖，干燥抗壓強(qiáng)度17～，～，屬易軟化的巖石，其工程地質(zhì)性質(zhì)較差，易發(fā)生底鼓等變形。據(jù)龍宮井田報(bào)告，～ Mpa，～；～ Mpa，～，～。根據(jù)《礦井地質(zhì)工作手冊》中關(guān)于煤層的頂板的分類，分類中主要以煤層頂板的自然抗壓強(qiáng)度為主，同時(shí)考慮裂隙間距和分層厚度的綜合指標(biāo)—強(qiáng)度指數(shù)，二1煤層頂板以泥巖為主，較為完整，總體上二1煤層頂板屬Ⅱ類頂板，屬中等穩(wěn)定頂板?？偟膩碇v，二1煤層上各類頂板均較完整，易于管理，屬二類頂板，現(xiàn)鶴煤九礦的頂板管理方式為全部垮落法。第三章 礦井瓦斯賦存 煤層瓦斯基本參數(shù) 煤體堅(jiān)固性系數(shù)和瓦斯放散初速度通過對二1煤層煤體堅(jiān)固性系數(shù)和瓦斯放散初速度進(jìn)行了測定，共得到二1煤層的f、ΔP值測定2套，測定結(jié)果見下表：表31 二1煤層煤體強(qiáng)度及瓦斯放散特征表Tab. 31 2 1 coal seam gas radiation characteristics of the strength and tables序號 取樣地點(diǎn) f ΔP1 31021工作面2 32011上順槽距口處100m18通過對以上2套煤樣煤體結(jié)構(gòu)參數(shù)分析可以看出：煤體普遍較軟，局部煤體硬度稍大，～，～18之間。/t以上。目前的二1煤層瓦斯特征和原勘探報(bào)告有較大不同。與九礦相鄰的四礦，自二水平投產(chǎn)以來，時(shí)有突出予兆，其中1976～1979年發(fā)生的7次煤與瓦斯動力現(xiàn)象?？砂聪率接?jì)算： (31)式中 —礦井瓦斯儲量，Mm3；—可采煤層的瓦斯儲量，Mm3； (32) Ali—礦井可采煤層i的地質(zhì)儲量，MtX1i—礦井可采煤層i的瓦斯含量，m3/t；—受采動影響后能夠向開采空間排放的各不可采煤層的瓦斯儲量，Mm3； (33)A2i—受采動影響后能夠向開采空間排放的不可采煤層的地質(zhì)儲量，Mt；采動影響范圍:上臨近層取50 ~60m，下鄰近層取20~30mX2i—受采動影響后能夠向開采空間排放的不可采煤層的瓦斯含量，m3/t；W3—受采動影響后能夠向開采空間排放的圍巖瓦斯儲量，Mm3，實(shí)測或按下式計(jì)算： (34)K—圍巖瓦斯儲量系數(shù)，一般取K＝~。由下式計(jì)算： (35) 式中：—礦井瓦斯可抽量，萬m3 —礦井瓦斯抽放率，按照鶴壁九礦生產(chǎn)現(xiàn)狀預(yù)計(jì)，=3050%，取=40%—礦井瓦斯儲量，萬m3表33礦井可抽瓦斯量及可抽量計(jì)算結(jié)果Tab. 33 Mine pumping gas can be pumped volume and the amount of calculation results儲量類別煤炭可采儲量（萬t）平均瓦斯含量（m3/t）瓦斯儲量（萬m3）可抽量（萬m3）煤層6971812546煤層584鄰近層2546圍巖00合計(jì) 可抽期礦井或水平的抽放年限與其抽放瓦斯區(qū)域的開采年限相適應(yīng)。⑵礦井絕對瓦斯涌出量達(dá)到以下條件的：①大于或等于40m3/min；②～，大于30m3/min；③～