运输巷掘进工作面揭煤地质说明

时间:2021-05-26|阅读量: |来源:睿鼎科技

根据《井巷揭煤地质说明书编制规范》要求,“井巷揭煤地质说明书编制起始位置:突出煤层、地质构造复杂带煤层距煤层最小法向距离30m前,不足30m的在开工前;其它煤层距煤层最小法向距离20m前,不足20m的在开工前。”截至2020年6月9日,138运煤巷停头位置为C1+16.5m,该巷从宣威组下段(P3x1)施工至宣威组上段(P3x2)2号煤层,为保证施工期间安全,特编制此揭煤地质说明书。

一、概况

138运输巷对应地表为豆腐埂以北、老房子以西一带,主要为高山坡地,对应地面有少量林地,东、西面均有一条季节性南北走向冲沟。地表标高+792~+847m,设计标高+526~+555.6m,埋深242~321m,对应地表无民房、大型水体和其它大型建筑物。

该巷道北面为1310回风联巷、13采区轨道上山下车场;南面为137运煤联巷、138车场、13142风巷等巷道;西面为13采区轨道、人行、运输、回风等上山;东面为13138机巷、13158风巷(暂未布置)和13138底抽巷。

二、煤(岩)层 

(一)煤系地层及标志层

宣威组为海陆交替相的含煤、铁沉积,根据含矿特征又分为上、下两段。上段(P3x2)以含具有工业价值的无烟煤为特征,“称为含煤段”,岩性以陆源碎屑为主,夹可采煤层及数层生物碎屑灰岩。下段(P3x1)含不可采煤层,以泥岩、砂岩为主,夹多层透镜状菱铁矿或菱铁矿绿泥石为特征,称“含矿段”。仅产植物化石。

I号标志层位于飞仙关底部,为深绿色生物碎屑灰岩,有时结晶灰岩或泥灰岩,富含瓣鳃类及其他生物碎屑化石。其上为飞仙关一段灰绿色泥岩,其下为宣威组富含动植物化石的灰黑色泥岩,或紧靠1号煤。与上下岩层均为明显接触。此标志层位稳定,是对比2号煤层的重要标志。

Ⅶ号标志位于7号煤层顶板,一般厚0.92m。岩性为灰黑色致密状水云母粘土岩,性脆,具贝壳状断口,风化后成碎块,富含个体较小的黄铁矿化的动物化石,层位稳定,特征醒目。是对比7号煤层的重要标志。

Ⅷ号标志(砂矸)位于8号煤中、下分层之间(紧靠下分层之顶),在8号煤的分岔区,则位于8号煤之二与8号煤之三之间。为褐黑色粘土岩,疏松,具粗粉砂~细粒砂状结构,一般厚0.03m。

(二)煤层厚度、结构、顶底板

7号煤层属不稳定煤层,俗称“黄广炭”,其含硫量大,平均4.25%,带区段煤层平均厚度为0.45m。煤层呈黑色块状半暗型,顶部含黄铁矿晶粒。顶板主要为砂岩或泥岩、砂岩组合的类型,底板为砂岩类。煤层以单层和双层结构为主,少有多层结构,含矸0~4,一般0~1层。

8号煤层属较稳定煤层,煤层厚度在该区段变化较大,其煤层存在分层,8-1号煤层厚度0.3~0.8m,煤层平均厚度为0.4m;8-2、3号煤层厚度2.6~3.6m,煤层平均厚度为3.2m;夹矸厚度0.4~1.1m,平均厚度0.7m。煤层呈半亮型,夹炭化植物碎片化石,部分地区含炭质黄铁矿薄膜。顶板主要是泥岩为主,有一层0.02~0.2m的伪顶,底板由泥质岩组成。煤层多为双层结构,含夹矸1~5层,一般2层,夹矸岩性多为泥岩和高岭石粘土岩。

7号煤层:以单层和双层结构为主,少有多层结构,半暗或暗淡型,富含黄铁矿结核及薄膜,煤层厚度 0.70~2.79m,平均厚度1.20m。

3号煤层:多为单一结构,局部为双层结构。煤岩类型多为半暗型,富含黄铁矿结核,煤层厚度 0.70~2.26m,平均厚度1.08m。

2号煤层:多为单一结构,局部呈双层结构时,上分层薄,一般不可采,煤质差,煤岩类型以暗淡型为主;下分层厚,多为半暗型,煤层厚度0.70~2.09   m,平均厚度0.95m。

(三)煤(岩)层产状

根据钻孔以及周边巷道揭露地质资料分析,该巷道在P3x1(二叠系上统宣威组下段)中施工,预计施工期间将会揭露炭质泥岩和煤线,该区域地质情况较复杂,但不排除存在未揭露的隐伏断层、裂隙的可能性,受其影响可能出现顶、帮岩层破碎,临近断层时瓦斯涌出量异常,并伴有滴淋水及涌水等现象。矿井不受冲击地压威胁。煤(岩)层产状为:24~36°∠8~11°,一般32°∠9°。

(四)煤质

指标

煤层名称 2号煤 3号煤 7号煤 8号煤

原煤 Wf(%) 1.78 1.86 2.03 2.13

Ag(%) 35.85 33.40 34.14 26.79

Vr(%) 6.26 6.33 6.15 6.20

Q(千卡) 5184 5335 5335 6039

Cv(%) 93.74 93.85 93.85 93.80

S(%) 0.48 4.25 4.25 5.47

(五)煤尘爆炸危险性,自然发火倾向性

根据四川省科源工程技术测试中心检验报告结果,8号煤层无煤尘爆炸性,自然发火倾向分类均为Ⅱ类,属自燃煤层。

3号煤层无煤尘爆炸性,自然发火倾向分类均为Ⅲ类,不易自燃发火。

2号煤层无煤尘爆炸性,自然发火倾向分类均为Ⅲ类,不易自燃发火。

(六)待揭煤层顶底板28 m范围内煤(岩)层特征及厚度

2号煤层顶板为飞仙关组(T1f),主要以灰色砂岩为主,底板为灰色泥岩、灰色粗壮砂岩及3号煤层;3号煤层顶板为泥岩、仙关组(T1f)砂岩、及2号煤层为主;7号煤层顶板为3号煤层、灰色泥岩及粗壮砂岩为主,底板为灰色泥岩及8号煤层为主;8号煤层顶板一般为泥岩、粉砂岩夹薄层炭质泥岩,细粒砂岩。

三、地质构造

(一)断层名称、产状、落差、控制程度以及对揭煤的影响

根据邻近巷道实际揭露地质情况综合分析,138运输巷施工至C1+57m位置,预计将揭露的2号煤层推测断层F3215:94~98°∠30~51° ,H=5.0m的影响,造成8号煤层缺失,断层附近可能伴生小型断层,煤层牵引现象明显、煤层受到严重破坏煤体结构紊乱、顶板破碎、瓦斯涌出异常,出现异常涌水等现象,对138运输巷掘进布置影响大。

(二)褶曲名称、要素以及对揭煤的影响

138运输巷施工区域不受褶曲影响。

(三)陷落柱范围、特征以及对揭煤的影响

矿井在开拓及生产过程中,未揭露过陷落柱,只是在峨眉山组中上部玄武岩掘进过程中曾揭露过干涸的小洞穴,内有大小不的白色水晶晶体,对该巷道掘进无影响。

(四)岩浆岩岩性、范围以及对揭煤的影响

根据矿井揭露的地质资料,岩浆岩对该巷道掘进无影响。

四、瓦斯地质 

(一)煤层硬度及软分层发育情况

根据井田精查地质报告2、3、7、8号煤层硬度为2~4,8号煤层可能出现软分层(厚度为0.1~0.5m)。

(二)邻近采掘工程瓦斯动力现象

根据周边采掘工作面以及精查地质报告相关资料,未出现过瓦斯动力现象。

(三)瓦斯含量、压力预计和突出危险性

根据《13采区瓦斯基本参数测试报告》及结合《精查地质报告》相关资料分析,8号煤层瓦斯含量为10.0382~15.6377m³/t。7号煤层瓦斯含量为9.0361~12.7344m³/t。3号煤层瓦斯含量为8.8702~11.6729m³/t。2号煤层瓦斯含量为8.51~9.8432m³/t。受地质构造影响局部区域瓦斯参数将会出现一定变化。

从建矿至今,生产过程中未发生过煤与瓦斯突出动力现象征兆,矿井瓦斯主要来源于本煤层和相邻煤层、地质裂隙带。瓦斯涌出形式全为普通涌出,煤(岩)层瓦斯涌出情况较均衡、稳定。

2015年我矿委托川南集团技术中心对13采区各煤层钻孔瓦斯基础参数进行补测,2号、3号、7号、8号煤层均存在煤与瓦斯突出危险性。

五、水文地质

根据编制,在四川省矿山防治水中心归档的《矿井水患现状调查报告》,确定我矿按较危险(Ⅲ级)水患矿井管理,矿井涌水主要来源于宣威组裂隙含水层和飞仙关组裂隙(弱)含水层,底板茅口组岩溶强含水层现阶段对矿井采掘工程无影响,不会威胁矿井安全。到目前为止,矿井没有发生揭穿暗河、溶洞、漏穿老窑等水害事故。

根据138运输巷周边巷道揭露的水文地质情况,在施工过程中均未出现异常涌水,局部段有少量淋水,在断层构造带或裂隙发育带顶板淋水略有增大。138运输巷所处地层为P3x1(二叠系上统宣威组下段)裂隙含水层,其涌水主要受上覆飞仙关组地层(T1f¹)裂隙(弱)含水层、宣威组上段裂隙含水层和自身层位含水的影响,含水性受季节影响较明显(主要体现在地表降雨),进入汛期后涌水量将会逐渐增大,并在断层构造带或裂隙发育带将产生淋、涌水现象。上覆无采空区,不受采空区积水威胁。对应地表季节性冲沟距138运输巷最弱垂高206m,且沟中枯水期无水,汛期无大面积积水,水源主要来自于地表降雨,对该工作面掘进无影响。因此138运输巷不存在水患疑点,无水患威胁。

(二)涌水量预计

138运输巷所处地层为P3x1(二叠系上统宣威组下段),将穿层到P3x2(二叠系上统宣威组上段)裂隙含水层,其涌水主要受上覆飞仙关组地层(T1f)裂隙(弱)含水层和自身层位含水的影响,含水性受季节影响较明显(主要体现在大气降雨),进入汛期后涌水量将会逐渐增大,并在断层构造带或裂隙发育带将产生滴、淋水现象。根据水文地质比拟法预计138运输巷掘进过程中最大涌水量5m3/h。正常涌水量2~3m3/h,巷道为上山施工,采用自流排水,施工时应保持水沟通畅。

六、工程地质:

138运输巷主要煤、岩层硬度系数、岩性情况见138运输巷地层综合柱状示意图。

该区域岩石坚固性系数f=2~8,主要以砂岩类、砂质泥岩、泥岩、煤类为主,岩层工程地质级别系Ⅵ~Ⅲa类围岩。极限压碎强度R=200~800kg∕cm2。

七、存在问题及建议

1、加强该掘进工作面地质及水文地质资料的收集、分析工作,施工队发现顶、帮破碎、瓦斯涌出量异常、遇断层及涌水量异常等情况,及时向矿调度室和相关部门汇报;地质测量部做好该掘进工作面地质及水文地质预报工作,发现异常及时采取措施。 

2、该巷掘进时加强水文地质观测,若出现异常涌水时,施工队要立即汇报调度室,地测部现场收集水文地质资料,根据涌水方式、涌水量情况,制定专项探放水设计及措施。

3、138运输巷施工至C1+57m位置,预计将揭露的2号煤层推测断层F3215:94~98°∠30~51° ,H=5.0m的影响,造成8号煤层缺失,断层附近可能伴生小型断层,煤层牵引现象明显、煤层受到严重破坏煤体结构紊乱、顶板破碎、瓦斯涌出异常,出现异常涌水等现象,地测部要提前编制断层预报,技术组制定专项安全技术措施,施工队严格按措施施工,掘进至该区域时要加强顶板管理及通风瓦斯防突管理。

4、地测部与通风科共同做好瓦斯地质工作,认真分析该区域地质构造情况,及时进行瓦斯构造预测,根据煤层厚度变化情况,测量和统计煤层的瓦斯压力和瓦斯含量,并及时绘制在瓦斯地质图上。

5、未尽事宜,严格按照《煤矿安全规程》、《煤矿防治水细则》、《防治煤与瓦斯突出细则》执行。

八、地质资料来源

资料来自精查地质报告钻孔柱状图、已施工的地质钻孔及揭露出的周边巷道等资料。