矿井瓦斯地质图编制案例分析

埋深m
2020/7/19
贵州省煤矿设计院
瓦斯含量m3/t
矿区位于盘南背斜与旧普安向斜之间，盘南背斜北，旧普安向 斜南。
矿区为一近东西向的单斜构造，区内无大型褶曲构造，小断裂 构造较发育，以断裂构造为主矿区，范围内构造以断裂为主， 褶曲不发育，构造复杂程度属于中等类型
矿区内共发现断层27条。以走向北东、倾向北西的正断层、逆 断层为主，27条断层中落差大于≥30m的有7条，
2020/7/19
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煤层埋深及上覆基岩厚度对瓦斯赋存的影响 一般出露于地表的煤层，瓦斯容易逸散，并且空气也向
煤层渗透，导致煤层中的瓦斯含量小，甲烷浓度低。随 着煤层埋藏深度的增加，地应力增高，围岩的透气性降 低，瓦斯向地表运移的距离相应也增大，这种变化有利 于封存瓦斯、不利于放散瓦斯。 煤层上覆基岩厚度为煤层埋藏深度减去第四系地层沉积 厚度。第四系地层主要为黄土层，一般分布于地表，胶 结性不好，孔隙度大，连通性好，容易释放瓦斯。由于 第四系松散沉积物易于搬运，厚度变化较大，这就造成 煤层上覆地层垂向上变化较大。在第四纪松散沉积厚度 较小、垂向差异不大的矿井，上覆基岩厚度和埋藏深度 对瓦斯的影响基本上相当。
小矿井瓦斯地质图编制方法
主讲人：黄政祥
2020/7/19
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一、地质构造及控制特征研究
矿区地质构造演化及分布特征 井田地质构造及分布特征 构造煤发育及分布特征 地质构造对瓦斯赋存的控制
2020/7/19
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以 捷 吉 煤 矿 说 明 实 例
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2020/7/19
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顶、底板岩性对瓦斯赋存的影响 煤层围岩的透气性好坏，直接影响着煤层瓦斯的赋存、运移或富集，
透气性好的砂岩顶板，有利于煤层瓦斯的逸散，煤层瓦斯含量相对较 低，而透气性差的泥岩、砂质泥岩顶板，对煤层瓦斯的逸散起阻碍作 用，含量则相对较高。孔隙与裂隙发育的砂岩、砾岩和灰岩的透气系 数非常大，一般比致密而裂隙不发育的页岩、泥岩等岩石透气系数高 出千倍以上，所以顶底板岩性差异对瓦斯赋存影响很大，从而影响瓦 斯分布。 影响可以通过可以定性定量分析，定量分析一般利用20m内的泥岩厚 度与瓦斯含量做相关数据模型分析，一般采用线性回归方法分析。 捷吉煤矿9号层顶板岩石为粉砂岩、粉砂质泥岩或泥质粉砂岩，底板 岩石为粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、泥岩或细砂岩，不利于瓦斯保存， 由于该矿顶底板泥岩分布对瓦斯含量分布影响不大，且该矿地质报告 也无相关资料，因此未做相关定量分析。
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二、矿井瓦斯地质规律研究
断层、褶皱构造对瓦斯赋存的影响 顶、底板岩性对瓦斯赋存的影响 岩浆岩分布对瓦斯赋存的影响 煤层埋深及上覆基岩厚度对瓦斯赋存的影
响 岩溶陷落柱对瓦斯赋存的影响 瓦斯含量分布及预测研究
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1—泥堡背斜；2—青山向斜；3—老鬼山背斜；4—法泥向斜；5—碧痕营背 斜； 6—盘南背斜；7—旧普安向斜；8—鲁番背斜；9—盘关向斜；10—小竹箐 背斜； 11—照子河向斜；12—白块向斜；13—土城向斜；14—晴隆向斜；15—花 江背斜；16—茅口背斜； D1—黄泥河-潘家庄断裂；D2—下甘河断裂；D3—堕脚断裂；
要想搞清楚构造煤的分布，可以采取现场观测和利用 测井曲线进行解译相结合的方法，是一种比较客观、 经济、有效的方法，再加上合理的校正，能比较准确 的识别构造煤的厚度，从而为有效预测煤与瓦斯突出 提供重要的依据。
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地质构造对瓦斯赋存的控制 煤储层的生成条件和保存条件控制了煤层瓦斯
含量的大小，而煤储层保存条件对瓦斯含量的 控制更为重要。 该矿为区域内为一近东西向的单斜构造，区内 无大型褶曲构造，正断层较多，多表现为拉张 应力，有利于瓦斯的释放，不有利于瓦斯的保 存。断层多为浅小断层，对浅部瓦斯保存有影 响，但不会对煤层连续性造成很大的破坏，因 此在深部瓦斯富集。矿井瓦斯含量随着随煤层 埋深的增大而升高的变化趋势。
煤层底板标高 瓦斯含量
602
195
1443 8.09
603
518
1082 16.86
J602
300
1350 12.12
J603
549
1064 24.44
701
388
1092 14.53
702
142
1388 7.25
J701
478
1016 23.01
J702
74
1391 9.78
0.89469
-0.90087
2020/7/19
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矿区属六盘水煤田，六盘水煤田在大地构造单元上属扬子陆块 (Ⅰ级)黔北隆起(Ⅱ级)六盘水断陷(Ⅲ级)。
六盘水断陷：北东和南东分别以紫云—垭都断裂和黄泥河—潘 家庄断裂为界，与北东侧的遵义断拱分开。泥盆至石炭纪期间 拉张沉陷，致使泥盆至石炭纪的沉积厚度较大。紫云—垭都断 裂两侧地层的明显分化，表明其在海西期仍有较强的活动性。
0.0323
-0.0328
3.8269
54.811
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瓦斯含量m3/t
埋深与瓦斯含量趋势线分析图
30.00 25.00 20.00 15.00 10.00
5.00 0.00
0
y = 0.0323x + 3.8269 R²= 0.8005
100
200
3ห้องสมุดไป่ตู้0
400
500
600
2020/7/19
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有条件矿井的需要有构造煤发育及分布特 征的内容
煤与瓦斯突出，发生在含有高能瓦斯的构造煤体中。 构造煤是指煤层中分布的软弱分层，所有的煤与瓦斯 突出都与构造煤密切相关。因此，总结、研究构造煤 发育及分布特征，准确判识构造煤特征和厚度是煤与 瓦斯突出危险性预测的关键。
2020/7/19
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根据捷吉煤矿现状和本次瓦斯地质编图需要，统计了矿井勘探地质资 料，决定采用煤层底板标高和埋深来分析与瓦斯含量分布的关系，通 过8个测点分析趋势线关系，其中各测点和相关分析参数如下表：
钻孔统计以及相关分析参数表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 R b a
钻孔编号 埋深