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平顶山天安煤业（股份）有限责任公司四矿矿井瓦斯地质图说明书平煤集团通风管理中心平煤天安四矿二00七年十二月天安四矿矿井瓦斯地质图说明书1平顶山天安煤业（股份）有限责任公司四矿矿井瓦斯地质图说明书参加人员：平煤集团公司：卫修君王安民王书庆李喜员钱峰杜跃祥平煤天安四矿：张建国邓戈欧阳广斌石现群王孝友曹新才棘理想刘玉堂天安四矿矿井瓦斯地质图说明书2目录前言……………………………………………………………………04（1）课题来源…………………………………………………………04（2）研究内容…………………………………………………………04（3）完成情况…………………………………………………………061矿井概况……………………………………………………………091.1交通位置及隶属关系………………………………………………091．2矿井井型、开拓方式及生产能力………………………………101．3瓦斯………………………………………………………………151．4煤层………………………………………………………………181．5煤层特征…………………………………………………………301．6岩浆岩……………………………………………………………301.7矿井水文特征………………………………………………………312地质构造及控制地层研究……………………………………………322．1矿区构造演化及分布特征…………………………………………322．2井田构造地质构造及分布特制……………………………………352．3地质构造对瓦斯赋存的控制………………………………………403矿井瓦斯地质规律的研究…………………………………………443．1断层、褶皱构造对瓦斯赋存的影响………………………………443．2顶底板岩性对瓦斯赋存的影响……………………………………443，3煤层埋深及上覆基岩厚度对瓦斯赋存的影响……………………453.4瓦斯含量分布及预测研究………………………………………………47天安四矿矿井瓦斯地质图说明书34矿井瓦斯涌出量预测……………………………………………494.1矿井瓦斯涌出资料统计及分析…………………………………494.2矿井瓦斯抽采资料统计及分析…………………………………554.3矿井瓦斯涌出量预测……………………………………………565煤与瓦斯区域突出危险性预测……………………………………695．1突出煤层区域预测方法…………………………………………695．2煤与瓦斯突出危险性参数测定及统计…………………………715．3煤与瓦斯突出危险性影响因素分析……………………………765．4煤与瓦斯区域突出危险性预测…………………………………776矿井瓦斯地质图编制………………………………………………796.1编图资料…………………………………………………………796.2编图内容和表示方法……………………………………………797结论和建议………………………………………………………817.1结论……………………………………………………………817.2建议…………………………………………………………………82参考文献…………………………………………………………………图例………………………………………………………………………附表1、四矿突出煤层突出情况统计表附表2、四矿突出煤层瓦斯压力、含量测定情况附表3、己1617-23020采面瓦斯涌出量统计表附表4、己1617-23100采面瓦斯涌出量统计表附表5、己16-23070采面瓦斯涌出量统计表天安四矿矿井瓦斯地质图说明书4附表6、己16-23070风巷瓦斯涌出量统计表附表7、己16-23070机巷瓦斯涌出量统计表附表8、丁56-19210机巷瓦斯涌出量统计表附表9、丁56-19210风巷瓦斯涌出量统计表附表10、丁56-19210采面瓦斯涌出量统计表附表12、戊8-19150风巷瓦斯涌出量统计表附表13、戊8-19150风巷瓦斯涌出量统计表附表14、戊8-19150采面瓦斯涌出量统计附表15、突出煤层煤样分析表附表16、平煤天安四矿见煤钻孔综合成果表附表17、四矿突出危险工作面预测参数统计表附表18、四矿工作面瓦斯突出级别划分基础表附表19、平煤天安四矿瓦斯地质图区域划分一览表天安四矿矿井瓦斯地质图说明书5前言（1）课题来源《煤矿安全规程》第一百八十一条，突出矿井必须及时编制矿井瓦斯地质图。矿井、采区、采掘工作面瓦斯地质图可以高度集中瓦斯地质信息，展示瓦斯地质规律和瓦斯预测、治理的研究成果。是直接指导煤矿瓦斯治理的最基础的图件和前沿技术。无论是高瓦斯矿井、突出矿井还是低瓦斯矿井，无论是瓦斯灾害防治，还是瓦斯资源开发利用，都需要编制各级瓦斯地质图。它是研究和反映瓦斯地质规律、瓦斯变化规律，指导瓦斯预测和防灾、减灾的最基础的图件。有了这种图件，才能使瓦斯地质资料和研究成果得到高度的集中，并不断地积累、补充、深化和完善；有了这种图件就可以使各级领导和管理人员对瓦斯预测和防治有了共同的语言，综合考虑瓦斯灾害防治和资源开发利用；有了这种图件更容易使瓦斯研究成果纳入到生产管理，迅速转化为生产力。2005年4月国家发展改革委制定的《煤矿瓦斯治理和利用总体方案》规定：“要及时编制三级瓦斯地质图”和“加强瓦斯地质规律研究”，这里所指的三级瓦斯地质图就是矿区瓦斯地质图、矿井瓦斯地质图、采区采面瓦斯地质图。2006年6月24日，河南省煤炭工业局以豫煤行[2006]600号文件要求，在全省开展“河南省瓦斯地质编图”工作，8月10日平煤集团公司下发文件（平煤[2006]241号）《关于编制瓦斯地质图的通知》，要求编制井瓦斯地质图。平煤集团公司所处的平顶山矿区由于瓦斯储存丰富、瓦斯压力大、煤层结构破坏严重、构造煤发育等，瓦斯地质条件极其复杂，直接制约着煤矿的安全生产和发展。通过矿井瓦斯地质图的编制，掌握矿井瓦斯地质规律，以及瓦斯资源赋存规律，作为指导安全生产的依据，以便进行高效地瓦斯预测和治理，有的放矢的进行综合防治瓦斯灾害，更好地用于指导矿井安全生产和瓦斯资源开发利用，构建本质安全型矿井，以促进矿井的持续健康发展。根据集团公司文件要求，由平煤集团四矿承担，由通风管理中心指导，共同编制了平煤集团四矿矿井瓦斯地质图。（2）研究内容掌握瓦斯赋存与分布规律是煤矿瓦斯灾害防治的基础，是有效控制煤矿瓦斯事故、遏制重特大瓦斯灾害的关键。我国煤矿瓦斯灾害频繁发生的关键问题之一是瓦斯区预测技术还不是完善，大多数矿井瓦斯区域的分布规律不清楚。因此，针对特定的瓦斯地质条件开展煤矿瓦斯灾害危险区预测，使原有的技术得到深化提高，并配合其它瓦斯防治技术，为煤矿安全生产提供技术指导。天安四矿矿井瓦斯地质图说明书6国内外研究实践证明，瓦斯分布是不均衡的，具有分区、分带富存的特点，其分区分带性与地质因素有密切关系，由于对瓦斯的机理研究不深，以致找不到治本的技术措施，灾害得不到有效的根治。目前对瓦斯的研究仍然存在一些问题，如各种研究手段、技术之间配套性及对地质条件控制煤层瓦斯的认识需要进一步提高，使用地质观点认识瓦斯的理论更符合事务的本质等。以已有的瓦斯区域预测技术和矿井瓦斯地质研究为基础，根据瓦斯参数测试和瓦斯预测评价方法，划分出突出危险区、突出威胁区、无突出危险区，编制出矿井瓦斯地质图，为防治煤与瓦斯突出管理及瓦斯综合防治提供关键技术支撑。1）煤层瓦斯含量多源数据融合分析①井田勘探期间实测的煤层瓦斯含量数据分析：采样方法、测试方法、可靠性评价、分布及变化规律等。②生产、研究期间实测的煤层瓦斯含量数据分析。③根据相关瓦斯地质参数计算煤层瓦斯含量。④煤层瓦斯含量预测：运用瓦斯地质理论和方法，研究煤层埋深、地质构造、煤层煤质、围岩性质与结构等瓦斯地质要素对矿井瓦斯赋存的控制作用，筛选出主导控制因素。在此基础上建立多元分析数学地质模型，确定未开采区和深部煤层瓦斯赋存规律，划分瓦斯富集区带。⑤编制矿井各煤层瓦斯含量等值线：根据以上四组数据量值综合分析，确定可靠的瓦斯含量数据，编制煤层瓦斯含量等直线图，分析煤层瓦斯含量变化及分布规律。2）煤层瓦斯参数测试实测煤层瓦斯压力、瓦斯含量、瓦斯恒温吸附常数、△P、f值等，为瓦斯预测提供基础数据。3）区域瓦斯规律研究对区域瓦斯动力现象进行分析，根据突出煤体的堆积特征、分选型、瓦斯动力效应、瓦斯涌出量以及突出孔洞形态等基本特征划分突出类型，研究突出的帆布规律、地质及生产要素控制。4）瓦斯区域预测①单项指标法：根据《防治瓦斯细则》规定的构造煤类型、瓦斯压力、△P、f值四项指标进行预测。②综合指标法：根据《细则》规定的K值和D值进行预测。③地质统计法：根据井田内生产矿井实践出现的瓦斯动力现象进行预测。天安四矿矿井瓦斯地质图说明书7④瓦斯地质方法：根据煤层瓦斯含量和构造煤厚度进行预测。⑤综合预测：以上述四种预测为基础进行综合分析，划分出突出危险区、威胁区和非突出区。5）编制各煤层瓦斯地质图由于四矿是分煤层开采，以各煤层采掘工程平面图为底图，按照《河南省煤矿三级瓦斯地质图编制细则》用不同的颜色，符号和花纹表示井田范围内煤层瓦斯地质情况。瓦斯内容:①.各种瓦斯参数的实际材料点，即实测瓦斯压力点、瓦斯含量点、动力现象点、瓦斯突出点、瓦斯突出参数煤层采样点（大于临界值），瓦斯抽放站等，并标出实测的数据。②.各种瓦斯等值线：首先圈定瓦斯风化带和瓦斯带的界限，收集回采工作面的绝对涌出量和相对涌出量，在瓦斯带内勾绘采掘工作面的绝对、相对涌出量等值线，瓦斯含量等值线，瓦斯压力等值线。井田深部可根据实际资料外推。③.各种瓦斯参数：在井田范围内的分区带线及根据井田内瓦斯含量、瓦斯涌出量、突出点分布情况、突出危险程度的差异等资料，按照《防治煤与瓦斯突出细则》规定的瓦斯地质统计法和综合指标法确认区域，定出危险性的要求，经科学计算和系统分析，划分出煤与瓦斯突出危险区、突出威胁区和无突出危险区。地质内容:主要反映井田范围内与瓦斯储存和煤与瓦斯突出有关的地质资料。①.主要包括井田地质构造（背斜、向斜）2米以上断层及与突出有关落差小于2米的断层、煤、岩产状及变化，煤层厚度和软分层厚度及其变化，煤体结构、煤层围岩的岩性特征、煤层埋藏深度（井田内高程控制点标注）等。对煤层储存情况可重点选择有代表性井田范围内的钻孔煤层小柱状图表示。对已开采区可用实际揭露煤层资料（或煤体结构）小柱状图表示，小柱状图比例尺以1:500为宜。②.勾绘煤层分叉合并线。项目研究以瓦斯地质理论为指导，以煤层瓦斯赋存规律为基础，以矿井瓦斯灾害危险区域分布控制作用为核心，利用地质勘探阶段、矿井不同开采阶段获得的瓦斯涌出量、瓦斯含量、瓦斯压力、煤样参数等数据，集中解决瓦斯含量预测的多源瓦斯数据融合分析技术和复杂条件下瓦斯区域预测瓦斯地质预测方法等关键技术，结合瓦斯参数测试及瓦斯规律分析，经过综合集成，形成适合本区不稳定、低透气性煤层复杂开采地质条件的突出危险区域预测，编制矿井瓦斯地质图。（3）完成情况平煤集团四矿认真贯彻落实省、集团公司编制矿井瓦斯地质图文件通知精神，天安四矿矿井瓦斯地质图说明书8周密组织、加强领导，先后制定了《平煤集团四矿编制瓦斯地质图的实施方案》、《平煤集团四矿关于编制瓦斯地质图的考核办法》，并每月21日前向集团公司通风管理中心汇报进度等具体措施，抽调防突科、地测科、通风科等部门人员专门负责瓦斯地质图的编制工作。经过为期10个月的原始资料收集、整理、分析，运用瓦斯地质理论与方法，完成了课题所规定的研究内容，最终编制了《己16-17煤层瓦斯地质图》、《丁56煤层瓦斯地质图》、《己15煤层瓦斯地质图》、《戊8煤层瓦斯地质图》和《矿井瓦斯地质图说明书》。研究工作中吸取了国内外先进的研究思路和方法，更重要的是结合矿井瓦斯地质特点和前任研究基础，按照有限目标、结合生产的原则，精心设计、部署、采样和分析测试。研究工作从2006年8月开始，至2007年12月结束。整体工作大致分七个阶段：第一阶段（2006年8月20日-9月30日）:现场调研、收集资料。矿井各煤层开采条件和瓦斯地质背景，包括开拓布局、采掘布