密级项目编号云南省昭通市镇雄县大顺煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告中国矿业大学云南方圆中正工贸有限公司二〇一一年十一月大顺煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告 中国矿业大学前 言瓦斯是煤矿的主要自然灾害之一，长期以来严重威胁着煤矿的安全生产和影响着矿井的经济效益瓦斯赋存、瓦斯涌出及其防治技术的研究一直是我国煤矿，特别是高、突瓦斯矿井的研究课题近几年来，少数低瓦斯矿井由于瓦斯规律不明，对突发的局部瓦斯异常涌出常疏于防范，连续发生重大瓦斯事故，给国家和人民的生命财产造成巨大损失；因此，瓦斯研究工作日益受到人们的重视大顺煤矿位于云南省昭通市镇雄县，C5b、C6a煤层为大顺煤矿的开采煤层，C5b、C6a煤层的瓦斯基础参数缺乏C5b、C6a煤层瓦斯参数的测定是否准确决定着大顺煤矿今后的生产安全状况，决定着大顺煤矿各种通风安全设备和设施的投资是否合理，因此，为保证将来采掘工作面的安全生产，确定主采煤层的煤与瓦斯突出危险性、瓦斯的最终来源，找出大顺煤矿主采煤层的瓦斯赋存、运移和涌出规律，必须进行C5b、C6a煤层瓦斯基础参数的测定与分析工作。
另外，大顺煤矿的煤层瓦斯基础参数和瓦斯涌出状况的测定，为进一步摸清该矿的原始瓦斯含量、瓦斯分布情况及突出危险性，同时也可为今后制定切实可行的瓦斯防治措施提供理论依据本报告首先叙述大顺煤矿的生产地质概况、然后在学习瓦斯有关理论的基础上，针对大顺煤矿C5b、C6a煤层的具体情况，把C5b、C6a煤层的瓦斯基础参数测定分为现场瓦斯参数测定和实验室瓦斯参数测定两部分本报告的主要内容包括以下几个部分： 1）现场瓦斯参数测定及分析 （1）瓦斯压力； （2）瓦斯流量衰减系数； （3）煤层透气性系数2）实验室瓦斯参数测定及分析 （1）煤质分析：工业分析、元素分析、真密度、视密度、孔隙度（2）煤岩分析：分析煤样的破坏类型和各种煤体组成（3）瓦斯吸附性常数a，b值的测定（4）煤的坚固性系数f （5）放散初速度△P3）分析了影响大顺煤矿瓦斯赋存的地质因素本项目于2011年10月起，在完成了C5b、C6a煤层瓦斯的现场及实验室基础参数测定、分析研究工作，现提出总结报告在开展这一工作的过程中，大顺煤矿等单位的有关领导和工程技术人员给予了大力的支持与帮助，在此谨向他们致以诚挚的谢意目 录前 言 I第一章 矿井概况 11.1 矿山交通位置、矿界范围 11.2 井田地质 21.3 矿床开采技术条件 5第二章 瓦斯地质理论基础 72.1 瓦斯的性质和形成 72.2 瓦斯在煤层中的赋存状态 92.3 煤层瓦斯垂直分带 132.4 煤层瓦斯的运移 142.5 煤层中瓦斯卸压解吸运移规律 16第三章 煤层瓦斯基础参数测定 343.1 实验室瓦斯参数测定 343.2 现场瓦斯参数测定 42第四章 影响大顺煤矿瓦斯赋存的地质因素分析 564.1 地质构造对瓦斯赋存的影响 564.2 小结 56第五章 结 论 57附 件 59采矿许可证 59安全生产许可证 60营业执照 61瓦斯等级鉴定书 62第I页第一章 矿井概况1.1 矿山交通位置、矿界范围大顺煤矿位于镇雄县城南东103°方向，平距约3.5km处，处于镇雄县乌峰镇境内。
矿山距镇雄县城5.0km，距贵州毕节市75km，距内昆铁路彝良大寨站210km、威宁站180km，有镇雄至贵州毕节市的老公路从矿区南部通过，交通较为方便交通位置图见图1-1图1-1 交通位置示意图根据云南省国土资源厅2008年3月颁发的采矿许可证（证号5300000830073）可知：大顺煤矿划定矿区面积4.0352km2，由6个拐点圈定，开采标高1610-1090m，其矿区范围坐标见表1-1表1-1 大顺煤矿范围拐点坐标表拐点编号地理坐标直角坐标（m）备 注经 度纬 度XY矿1104°54′17″27°26′50″3037250.0035490570.00采矿权限定开采深度1610～1090m，面积4.0352 km2矿2104°55′12″27°26′32″3036700.0035492100.00矿3104°54′53″27°25′56″3035583.0035491572.00矿4104°54′44″27°25′21″3034505.0035491315.00矿5104°53′41″27°25′27″3034700.0035489600.001.2 井田地质1.2.1 区域地层构造一、区域地层矿区出露地层有二叠系上统龙潭组（P2l）、长兴组（P2c），三叠系下统卡以头组（T1k）、飞仙关组（T1f）及第四系（Q）。
现由老至新分述如下：（一）二叠系上统龙潭组（P2l）分布于矿区南部，为一套陆相细碎屑岩含煤建造由细砂岩、粉砂岩及泥岩组成，据岩性组合特征及含煤情况可划分为三个岩性段1.下段（P2l 1）：为浅灰－深灰色薄－中厚层状细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩及泥岩，含菱铁矿结核，局部夹菱铁岩薄层产植物化石碎片及炭屑，含不可采之薄煤1层（C10）底部常见厚约1～4m的菱铁质泥岩和凝灰质泥岩本段地层厚53～63m，平均厚58m与下伏峨眉山玄武岩组平行不整合接触2.中段（P2l2）：为浅灰－灰黑色薄－中厚层状细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩及（炭质）泥岩，含菱铁矿结核，局部夹菱铁岩薄层含不可采之薄煤1层（C9）底部浅灰色中厚层状钙质细砂岩厚1～3m，是划分中段与下段的I1标志层本段地层厚50～57m，平均厚54m3.上段（P2l 3）：为主要含煤段由浅灰－灰黑色薄－中厚层状细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩及泥岩组成中、下部含鲕粒状及团块状菱铁矿；上部含结核状及条带状黄铁矿由上至下含编号煤层6层（C5a、C5b－C6a、C6b、C6c、C7、C8），除C5b－C6a为矿区内稳定的可采煤层外，其余均为局部点可采或不可采之薄煤层。
含大量较完整的小壳腕足类动物化石，且仅见于C5b－C6a煤层顶板以上底部浅灰－深灰色中厚层状钙质细砂岩厚1～5m，是划分上段与中段的I2标志层本段地层厚47～55m，平均厚51m二）二叠系上统长兴组（P2c）仅在矿区东南角有小面积出露，为一套海陆交互相含煤沉积由浅灰－深灰色薄－中厚层状（钙质）细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩和泥质（晶质）灰岩交互组成，据岩性变化构成3个沉积旋逥产大量小壳腕足、瓣腮类动物化石及介壳由上至下含C1、C2、C3、C4四个薄煤层，煤层厚0～0.64m，均不可采中下部灰－深灰色中厚层状泥质（晶质）灰岩厚5～10m，为区内I6标志层；底部深灰－灰黑色中厚层状泥质灰岩厚1～3m，横向连续分布，是划分长兴组与下伏龙潭组地层可靠的I5标志层本组地层厚46～54m，平均厚50m与下伏龙潭组整合接触三）三叠系下统卡以头组（T1k）条带状小面积分布于矿区南部，为灰绿色中厚层状粉砂岩、粉砂质泥岩与泥质粉砂岩不等厚互层，夹灰岩薄层，具水平层理含少量动物化石底部灰色中厚层状晶质灰岩厚1～2m，分布连续，是划分卡以头组与下伏长兴组地层可靠的I7标志层地层厚40～67m，平均厚58m。
与下伏长兴组整合接触四）三叠系下统飞仙关组（T1f）大面积分布于矿区的中部及北部地区，主要为细砂岩、粉砂岩、泥岩及灰岩，据岩性组合特征及动物化石群类可划分为六个岩性段1.第一段（T1f 1）：由灰绿、（灰）紫色中厚层状细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩及灰－灰白色中厚层状鲕状灰岩组成顶部为灰－灰白色鲕状灰岩夹粉砂岩薄层，灰岩具缝合线构造，含大量小个体海相动物化石，厚7～18m，全区分布连续，是划分飞仙关组第一段与第二段可靠的I8标志层底部以灰绿色厚层状粉砂岩与卡以头组分界本段地层厚49～56m，平均厚53m与下伏卡以头组整合接触2.第二段和第三段（T1f 2+3）：因矿区内第三段底部的灰绿色薄层状泥质粉砂岩（I9标志层）分布不连续，对于清楚地划分第二段和第三段地层带来一定的困难，因此将二者合为一段进行叙述该段由紫红、灰绿、（灰）紫色中厚层状细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩夹薄层状灰岩组成产大量大小不一的海相动物化石厚180～204m，平均厚192m3.第四段（T1f 4）：紫红、灰绿、灰紫色中厚层状细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩不等厚互层，夹灰岩薄层产大量海相动物化石。
底部为灰绿色中厚层状钙质细砂岩，夹紫色泥质粉砂岩薄层，含大量钙质结核，厚1～3m，分布连续，是划分第四段与第三段可靠的I10标志层本段地层厚50～69m，平均厚55m4.第五段（T1f 5）：紫红、灰绿、紫色中厚层状细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩与泥质粉砂岩不等厚互层产大量海相动物化石底部为灰绿色中厚层状粉砂岩，夹细砂岩薄层和生物灰岩条带，厚约2～4m，是划分第五段与第四段可靠的I11标志层本段地层厚35～53m，平均厚45m5.第六段（T1f 6）：灰紫、紫色薄－中厚层状泥岩、粉砂岩与钙质细砂岩互层，局部夹薄层状灰岩条带底部为灰绿色薄层状细砂岩与粉砂岩，厚约1～3m，是划分第六段与第五段可靠的I12标志层本段地层厚42～108m，平均厚80m五）第四系（Qedl、Qcd）集中分布于矿区南部残坡积层（Qedl）为紫红、黄褐色粘土、砂质粘土及砂砾石堆积，厚度0～22m，一般厚5～10m滑坡崩积层（Qcd）为紫红、灰绿色粉砂岩、粉砂质泥岩、细砂岩夹粘土及碎石，由飞仙关组及卡以头组岩层崩落堆积而成，厚度大于20m与下伏各地层均呈不整合接触关系二、构造矿区位于镇雄复式向斜南翼西段，总体呈北西－南东向延伸的单斜构造，地层倾向北东，倾角4～17°。
受区域构造运动控制，北东、北北东向的褶皱及断裂较为发育据《云南省镇雄县镇雄煤矿南部井田中段（北）初步勘探地质报告》、矿山生产及本次工作证实，区内共发现次级褶皱4支，断层25条分述如下：（一）褶皱1. B103背斜：位于矿区西部，延伸长约685m，轴向北北东向，平缓开阔，两翼近于对称北端被断层破坏，往南为滑坡掩盖，地表迹象不甚明显对矿区煤层有一定的影响2. S103向斜：位于矿区东部，延伸长约1900m，轴向北东向，为一宽缓且近于对称的向斜北部被F625断层切割为两段向斜西翼倾向北东，倾角5～10°；东翼受断层影响，倾向变化较大，倾角4～17°对矿区煤层有一定的影响3. B104背斜：位于矿区北部，延伸长约500m，轴向北北东向，平缓开阔，两翼近于对称北端被F627断层切割为两段规模较小，对矿区煤层基本无影响4. S104向斜：位于矿区北部，延伸长约720m，轴向北北东向，褶皱平缓开阔，两翼近于对称，中部被F627断层切割为两段规模较小，对矿区煤层基本无影响二）断层矿区内断裂构造较发育，共发现断层25条其中，地层断距大于25m的断层有5条；15～25m的有18条；小于15m的有2条对矿区可采煤层连续性有较大影响的断层仅有F514一条；其余断层仅对煤系上覆地层有一定的切割，而对矿区可采煤层基本无影响。
矿区构造属中等偏简单类型1.2.2 煤层赋存情况区内长兴组（P。