中马村矿井山西组二₁煤层瓦斯地质图

Answer 1

河南省煤矿瓦斯地质图图集

中马村煤矿瓦斯地质简介

一、矿井概况

焦作煤业（集团）有限责任公司中马村煤矿位于焦作市东北8km处，处于焦作煤田中部，行政区划隶属焦作市马村区待王镇。本区煤矿铁路专用线与新（乡）焦（作）铁路在待王站接轨，井田的南、北、和中东部均有公路纵横贯通，交通便利。井田NE向长约10km,NW向宽约1.15～2.40km，面积为16.949km²。1970年投产，设计生产能力60×10⁴t/a,2003年核定生产能力70×10⁴t/a，拟改扩建为90×10⁴t/a。矿井开拓方式为立井单水平上下山开拓，目前开采水平为－250m。

含煤地层为石炭系上统太原组、二叠系下统山西组，含煤地层总厚170.30m，共含煤13层，煤层总厚8.93m。可采煤层3层，为山西组的二₁煤层和太原组的一₂、一₅煤层，可采煤层总厚7.61m。二₁煤层赋存稳定，平均煤厚4.90m，为主要可采煤层。

中马村矿属煤与瓦斯突出矿井，煤与瓦斯突出严重，瓦斯涌出量大，始突深度为202.00m，煤层底板标高－46m，突出最大煤量为900t，最大瓦斯量为128507m³,1999～2004年矿井瓦斯鉴定结果见下表。

河南省煤矿瓦斯地质图图集

二、井田地质构造及控制特征

中马村矿井N W、SE及W S边界附近为大断裂（凤凰岭断层、九里山断层及李庄断层等）形成的自然边界，凤凰岭断层、九里山断层、李河断层均为深断裂，从而使中马村矿区成为一个独立的地质块段，在左旋走滑力的作用下，形成多条羽状断裂，矿井总体构造形态为一缓倾斜的单斜构造，地层走向40°～100°，倾向130°～190°，倾角8°～14°。区内以断裂构造为主，均为高角度正断层，且以近EW和NE向断层为主，局部发育NW向正断层。井田西部断层较多，东部断层较少，全区构造复杂程度属中等。西南部及南部处于九里山断层（F₁₄）下降盘，西部紧依凤凰岭断层，构造格局受上述两条大断裂影响和控制，主要发育有近EW 向断层，这组断层在燕山晚期挤压作用较强，到新构造作用时期又处于张扭拉张状态，因此构造较为复杂；井田东部夹持于李庄断层和九里山断层之间，受凤凰岭断层影响逐渐减弱，构造相对较为简单。

三、矿井瓦斯地质规律

井田内NW向断层以张扭作用为主，对瓦斯释放有利。近EW 向断层印支期以压扭作用为主，燕山期以张扭作用为主，四川期以压扭作用为主，现代构造应力场表现为张扭活动，对瓦斯释放和导水有利。NE、NNE向构造燕山期以压扭作用为主，四川期反转为正断层，现代构造应力场以压扭活动为主，对煤与瓦斯突出起控制作用。

四、瓦斯含量及资源量分布

根据中马村煤矿地勘瓦斯含量资料和生产测定的瓦斯含量数据，在采样深度为230.31～551.25m，二₁煤层瓦斯含量为8.7～29.21m³/t。瓦斯含量总体中部较高，东、西部较低，通过定性、定量分析，认为煤层埋藏深度（煤层底板标高表示）为二₁煤层瓦斯赋存分布的主控因素，控制着二₁煤层瓦斯含量（W）整体分布规律，断层、顶底板岩性、煤厚等地质因素影响局部变化（见下表）。

河南省煤矿瓦斯地质图图集

不同的煤层底板标高所对应的瓦斯含量为：煤层底板标高－53m 处的瓦斯含量趋势值是10m³/t；标高－173m 处的瓦斯含量趋势值是15m³/t；底板标高－292m 处的瓦斯含量趋势值是20m³/t；底板标高－411m处的瓦斯含量趋势值是25m³/t。

矿井总面积约为9.4km²，瓦斯含量最高可达25m³/t以上，其中煤层气含气量（相当于空气干燥基含气量）小于8m³/t的区域不进行计算。计算结果煤层气地质储量1440.66M m³，属于中型储量规模；平均资源量丰度1.45×10⁸m³/km²，为中等类别；煤层气标高大部分在－450以浅，煤层气为浅部埋藏；并且二₁煤属中灰，低硫无烟块煤，煤层结构简单，煤层厚度大、稳定，平均为4.9m，中马村煤矿二₁煤煤层气具一定的开发潜力。

五、瓦斯涌出特征

现有的开采条件和开采强度下，瓦斯含量是瓦斯涌出多少的决定因素，中马村煤矿回采工作面瓦斯涌出量具有随埋深增加而增大的整体趋势（图5-1），回采工作面绝对瓦斯涌出量Q 随埋深（煤层底板标高表示）H的增加按式5-1变化的整体特征；煤层底板标高H=-91m 时，绝对瓦斯涌出量为5m³/min，煤层底板标高H=-192m 时，绝对瓦斯涌出量为10m³/min，煤层底板标高H=-294m 时，绝对瓦斯涌出量为15m³/min。

回归方程：

R=0.88

式中：Q——工作面绝对瓦斯涌出量，m³/min;

H——煤层底板标高，m；

R——相关系数。

图5-1 工作面绝对瓦斯涌出量与煤层底板标高回归趋势图

六、煤与瓦斯区域突出危险性划分

由实测瓦斯压力可知，在始突标高－46m 处所对应的瓦斯压力为0.67MPa，焦作煤研所经过多年的现场试验以及突出实例分析，把焦作矿区煤与瓦斯突出的瓦斯压力临界值界定为0.60MPa，经过计算求得在标高±0m 处瓦斯压力为0.60MPa，将标高±0m 以深划为煤与瓦斯突出危险区。