1、大方县龙山煤矿瓦斯地质说明书2012 年 5 月1一、地质构造1地 层矿区及其附近出露的地层有下三叠统夜郎组（T 1y），上二叠统长兴组（P 3c）和龙潭组（P 3l），中统茅口组（P 2m），第四系零星分布。龙潭组是该区的含煤地层。现由新到老简述如下：（1）、第四系（Q）主要为残积、坡积、冲积物等，零星分布于地势低洼处，不整合于矿区内各地层表面，主要覆盖含煤地层，厚 010m。（2）、下三叠统夜郎组（T 1y）：根据岩性变化情况由上至下分三段：九级滩段（T 1y3）、玉龙山段（T 1y2）、沙堡湾段（ T1y1）1)九 级滩 段（ T1y3）主要由灰紫色、紫色、暗紫色粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂
2、质泥岩组成，局部夹薄层状泥质灰岩、灰岩，含瓣鳃类等动物化石（产王氏克氏蛤、格氏克氏蛤、弱海扇等动物化石）。矿区内地层出露不全，出露厚度大于200m。分布于矿区中、 东部地区。2）玉龙山段（T 1y2）浅灰灰色，中-厚层灰岩，晶粒或泥晶 结构，顶部含鲕粒，向下泥质增加，下部常为泥质灰岩，全层夹泥岩，具锯齿状、箱状缝合线构造，产同心克氏蛤等化石，地层厚度 180250m 左右。分布于矿区中西部地区。3)沙堡湾段（T 1y1）深灰色，风化后多为黄灰、紫灰色，薄层状粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，具水平纹理，夹薄层状泥质灰岩，近顶及近底常夹薄层黄绿色蒙脱石泥岩，产 舌形贝、蚌形蛤、蛇菊石等化石。地层厚 102
3、3m。分布于矿区西部。2（3）、上二叠统长兴组（P 3c）：浅灰-深灰色，中-厚层灰岩，晶粒结构，含黑色燧石团块，上部具鲕粒结构，中部含泥质，常为泥质灰岩夹钙质粉、细 砂岩，中上部偶夹薄层炭质泥岩。产蜓科、蕉叶贝及瓣鳃类等化石。厚 2535m，平均厚 30m。分布于矿区西部。（4）、上二叠统龙潭组（P 31）为矿区内主要含煤地层，厚度 112151m，平均厚度 118m。系一海陆交互相沉积为主的含煤建造。主要由灰、深灰色，薄中厚层状粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤层组成，上部为深灰色岩屑粉砂岩、细砂岩、钙质泥岩、灰岩、泥质灰岩及煤层，含煤 23 层，其中 M18 煤层全区稳定可采；中部岩性为泥质粉
4、砂岩、细砂岩、粉砂岩夹粘土岩、炭质泥岩及煤层，砂岩胶结物中菱铁质含量较上部有所增加，含煤或煤线 9-12 层，其中 M51 为较稳定可采煤层；下部为泥质粉砂岩夹细砂岩、粉砂岩、粘土岩、炭质泥岩及煤层，其中 M73 为较稳定可采煤层，底部为含黄铁矿粘土岩，其中砂岩胶结物以菱铁质为主，形成菱铁质砂岩。分布于矿区西部边界。（5）、中统茅口组（P 2m）：浅灰-深灰色，厚层-块状灰岩，隐晶- 微晶结构，上部含少量燧石团块，顶部层面凸凹不平，产蜓科、珊瑚等化石。矿区出露厚度大于 100m。分布于矿区西部 边界。2.构造矿区位于百纳向斜西翼，区内为一单斜构造，地层总体倾向南东，倾角 1020。浅部地 层倾
5、角相对较陡（一般地 15-20），往深部地层逐渐变缓,减少到 10左右。 矿内断层不发育，地表未 发现大的断层，但在矿井内发现 2 条隐伏小断层。地质构造复杂程度定为简单型。龙潭组含煤地层为一套泥岩、煤层至细粒碎屑岩组成，M18 煤层位于龙潭组（P 3l）上部，顶板为层状粉砂岩、泥岩，底板为泥岩、粉砂岩；3M51 煤层位于 龙潭组（P 3l）中部，上距 M18 煤层约 2140m 左右，顶板均为粉砂岩，底板均为深灰色薄层状炭质泥岩；M73 煤层位于龙潭组（P3l）底部，上距 M51 煤层约 45m 左右，下距含煤地层底约 10m，顶板均为泥质粉砂岩，底板为灰色铝土质泥岩。煤岩层柱状图二、煤层赋
6、存状况（1）含煤性：矿区含煤地层为龙潭组（P 3l），总厚约 1121515m，含煤 2230 层，煤层总厚约 5.35m，含煤系数 4.18%。（2）可采及局部可采煤层矿区含可采煤层 3 层，煤层编号从上往下依次为M18、M51、M73，M18、M51、M73 煤层容重 1.55t/m。煤层累计平均厚度 3.3m。保有煤炭资 源储量总计4425.2 万吨，矿井设计利用工业储量 213.7 万吨，可采储量 159.6 万吨。1）M18 煤层 ：位于龙潭组上部，煤层较稳定，为矿区主要可采煤层，上距长兴组底界 1521m ，平均 18m，煤 层厚度 1.201.41m，平均1.31m，全区可采，属
7、 较稳定煤层。煤层结 构简单，无夹矸，颜色灰黑色、条带状结构，似金属光泽，贝壳状断口，半光亮-光量型。2）M51 煤层 ：位于龙潭组中部，上距 M18 煤层约 40m，下距含煤地层底约 55m，煤层厚度 1.501.80m ，平均 1.70m，全区可采，属较稳定煤层。煤 层结构简单，煤层中上部常有一层夹矸，夹矸厚 0.040.6m，煤层上分层厚度约 0.300.60m ，下分层煤 层厚度约 1.001.20m 。3）M73 煤层 ：位于龙潭组底部，上距 M51 煤层约 45m，下距含煤地层底约 10m，煤层厚度 0.901.20m ，平均 1.05m，全区可采，属较稳定煤层。 M73 煤层下距
8、二叠系中统茅口组顶界约 10m。煤 层 特 征 表顶 底 板煤 层编 号平 均 厚 度(m)煤 层 平 均间 距 (m)煤 层 倾 角(度 )夹 矸层 数 稳 定 性 顶 板 底 板M18 1.31 8 20 较 稳 定 粉 砂 岩 泥 岩40M51 1.70 8 20 1 较 稳 定 泥 质 粉 砂 岩 炭 质 泥 岩45M73 1.05 8 20 1 较 稳 定 泥 质 粉 砂 岩 铝 土 质 泥 岩煤层煤质特征表分 析 指 标煤层Mad(%) Aad(%) Vdaf(%) St.d(%) Qbad(MJ/kg) 煤种M18 3.23 18.42 7.34 0.99 28.11M51 3.
9、15 10.12 6.40 0.40 28.39M73 3.02 21.75 7.62 2.78 26.39无烟煤三、瓦斯含量及涌出量1、瓦斯等级及突出危险性鉴定情况龙山煤矿所处的贵州大方县为高瓦斯矿区，矿井为高瓦斯矿井。根据贵州省煤炭管理局对毕节地区煤矿瓦斯等级鉴定报告的批复：2007 年5矿井的绝对瓦斯涌出量为 2.79m3/min，相对瓦斯涌出量为 24.87m3/t，二氧化碳绝对涌出量为 0.96 m3/min，二氧化碳相对涌出量为8.56m3/t。2009 年矿井的绝对瓦斯涌出量为 2.31m3/min，相对瓦斯涌出量为 16.63m3/t。2010 年鉴定矿井绝对瓦斯涌出总量为 1
10、.21m3/min，掘进工作面绝对瓦斯涌出总量为 0.98m3/min。2011 年鉴定矿井绝对瓦斯涌出总量为 1.21m3/min，CO2 绝对涌出量为 0.54m3/min。鉴定为高瓦斯矿井。根据中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室 2008 年 11月 5 日提交的龙山煤矿 M18 煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告，该矿 M18 煤 层在鉴定范 围+1690m 标高以上无煤与瓦斯突出危险性。 龙山煤矿 M18 煤层瓦斯压力 测定结果表序号采样位置 标高（m）埋深（m）f 值 瓦斯压力（MPa）破坏类型 煤层瓦斯放散初速度P（mmHg）1二号联络巷最深部区域（一采区轨道上山）1690
11、240 0.7664 0.210 II M18 20.9682二号联络巷最深部区域（一采区轨道上山）1690 220 0.7664 0.185 II2、瓦斯含量及压力预测根据安全设施设计采用分源预测法进行预测计算，矿井瓦斯预测考虑至最低开采标高+1450m，经计算：M18 煤层至最低开采标高处瓦斯含量为 13.0m/t，瓦斯压力 3.395MPa；M51 煤层至最低开采标高处瓦斯含量为 14.8m/t，瓦斯压力 3.682MPa；M73 煤层至最低开采标高处瓦斯含量为 13.1m/t，瓦斯压力 3.99MPa。6预测埋深与压力之间的数学公式为：P =0.005H （MPa） 根据上述公式得出瓦
12、斯压力与埋深的对应值如表所示。瓦斯压力对应埋深表序号 瓦斯压力（MPa） 埋深（m）1 0.5 1002 0.74 1483 1.0 2004 1.5 3005 2.0 400预测矿井瓦斯含量与埋深之间的回归关系公式为：y = 0.0823H-3.3726式中： y 为预测瓦斯含量 m3/t.r；R 为拟合曲线相关系数 R=0.9994；H 为煤层埋藏深度 m结合对煤层瓦斯压力的预测结果，对矿井瓦斯含量进行预测如表所示。瓦斯含量与埋深关系表埋深（m ） 瓦斯含量（m 3/t） 埋深（m） 瓦斯含量（m 3/t）75 3.4 300 21.1148 8.7 343 24.7150 8.9 400
13、 29.5200 12.8 450 33.8250 16.9 485 36.8经计算：1181 采面瓦斯含量为 6.0-9.0m/t，瓦斯压力 0.50.74MPa；1511 和 1512 采面瓦斯含量为 3.06.0m/t，瓦斯压力0.5MPa。3、瓦斯涌出量预测71）根据安全设施设计对回采工作面、掘进工作面瓦斯涌出量的计算，预计矿井的绝对瓦斯最大涌出量为 8.5m3/min，相对瓦斯最大涌出量为27m3/t。2）根据上述分源法预测 1181、1511、1512 回采工作面相对瓦斯最大涌出量均9m 3/t；掘进工作面瓦斯涌出量按 0.6m3/min 计算，预计矿井 2012 年开采范围的绝对
14、瓦斯最大涌出量为 4.2m3/min，相对瓦斯最大涌出量为 10m3/t。分源法预测瓦斯涌出量与煤层埋深统计表 *序号埋深（m）瓦斯含量（ m3t-1）回采工作面相对瓦斯涌出量（m 3t-1）绝对瓦斯涌出量（m 3.min-1）回采工作面日产量（t） 备注1 75 3.4 4.21 1.26 432 预测2 148 8.7 9.47 2.84 432 预测3 150 8.9 9.98 2.99 432 预测4 200 12.8 10.12 3.04 432 预测5 250 16.9 14.55 4.36 432 预测6 300 21.1 19.06 5.72 432 预测7 343 24.7 22.97 6.89 432 预测8 400 29.5 28.20 8.46 432 预测9 450 33.8 32.81 9.84 432 预测10 485 36.8 36.05 10.82 432 预测
