xx矿煤矿隐蔽致灾因素普查报告修改(2017)

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贵州盘江精煤股份有限公司金佳矿

隐蔽致灾地质因素

普查报告

金佳矿技术科 2017年10月

编 制 单 位:金佳矿技术科

编 制:邓永万 邹涛林 王定凯 徐平 会 审: 陈法海 王明仲 李复忠 杨仪 王世彬

目录

绪论................................................................................................................................................... 5

一、绪论 ................................................................................................................................... 5 第一章 煤矿隐蔽致灾因素及普查主要内容 ................................................................................. 6

第一节 普查内容 ................................................................................................................... 6 第一节 普查方式 ................................................................................................................... 6 第二章 矿井地质概况 ................................................................................................................. 7

第一节 矿井简介 ................................................................................................................... 7 第二节 矿井地质 ............................................................................................................... 8 第三节 水文地质 ................................................................................................................. 12 第三章 采空区普查 ................................................................................................................... 22 第四章 废弃老窑(井筒)和封闭不良钻孔普查 ................................................................... 25

第一节 老窑 ......................................................................................................................... 25 第二节 受老窑影响的工作面 ............................................................................................. 25 第三节 周边煤矿 ................................................................................................................. 26 第四节 封闭不良钻孔 ......................................................................................................... 26 第五章 断层、裂隙和褶皱 ..................................................................................................... 31

第一节 断层 ......................................................................................................................... 31 第二节 褶曲 ......................................................................................................................... 35 第三节 构造规律总结 ......................................................................................................... 36 第六章 陷落柱普查 ................................................................................................................... 37 第七章 瓦斯富集区普查 ........................................................................................................... 37

第一节 煤层瓦斯参数和矿井瓦斯等级 ............................................................................. 37 第二节 矿井瓦斯赋存规律 ................................................................................................. 42 第三节 矿井瓦斯类型评价 ................................................................................................. 46 第四节 煤的自燃倾向性 ..................................................................................................... 47 第五节 煤尘爆炸性 ............................................................................................................. 48 第八章 导水裂缝带普查 ............................................................................................................... 50 第九章 含水体普查 ................................................................................................................... 51

第一节 水文地质条件 ......................................................................................................... 51 第二节 区域含、隔水层 ..................................................................................................... 51 第三节 地层含水性及水文地质特征 ................................................................................. 52 第四节 可溶岩类溶~裂水含水层 ..................................................................................... 54 第五节 断层导水性 ............................................................................................................. 55 第六节 含水层与煤层的关系 ............................................................................................. 56 第七节 区域地下水的补给、迳流、排泄条件 ................................................................. 56 第八节 地表水 ..................................................................................................................... 57 第九节 滑坡水 ..................................................................................................................... 58 第十节 地下水的动态及补给、迳流及排泄条件 ............................................................. 59 第十一节 充水因素分析及水文地质类型 ......................................................................... 60 第十章 井下火区普查 ................................................................................................................. 61 第十一章 古河床冲刷带、天窗等不良地质体普查 ................................................................. 62 第十二章 矿井隐蔽致灾因素及需采取的措施 ......................................................................... 62

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第十三章 结论和建议 .................................................................................................................. 63 附图及附表 ..................................................................................................................................... 64

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一、绪论

(一)报告编制依据和目的

绪论

根据《煤矿地质工作规定》(2013年国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局颁发),必须对煤矿隐蔽致灾因素进行普查。

编制本报告的主要依据,国家的规程和部分规定如下: 1.《煤矿地质工作规定》(2013年颁发) 2.《煤矿防治水规定》(2009年颁发) 3.《煤矿安全规程》(2016年颁发) 编制本报告的依据是:

1、贵州省安全生产委员会办公室《关于开展煤矿隐蔽致灾因素普查的通知》的要求;

2、2017年7月提交的《贵州盘江精煤股份有限公司金佳煤矿矿井地质报告》; 3、本矿自建井投产以来提交的各类科研成果报告、补充勘探报告、地面物探资料、矿井采掘工程揭露的地质及瓦斯资料;

4、矿井生产期间揭露的各种地质、瓦斯资料等。 编制本矿井地质报告的目的是:

通过对任楼煤矿的采空区、封闭不良钻孔、断层、裂隙、褶曲、陷落柱、瓦斯富集区、井下火区、导水裂缝带、地下含水体等隐蔽致灾地质因素进行普查,为任楼矿地质灾害处理,及编制相关措施从而为预防煤矿事故提供可靠的资料。

我矿由矿长牵头,组织了总工程师、地测、通风等专业技术人员,开展了煤矿隐蔽致灾因素普查。

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段厚20~39m,平均24m。

(5)第五段(T1f5):下部为暗紫色、灰色中厚~厚层状细砂岩,夹粉砂岩、泥质粉砂岩;上部为中厚层状泥质灰岩。段厚118~123m,平均126m。

3、永宁镇组(T1yn)

区内,仅有永宁镇组第一段(T1yn1)出露。下部为灰色厚层夹薄层状白云质泥灰岩;中部为浅灰色泥灰岩;上部为褐灰色白云质灰岩。局部夹薄~中厚层灰岩。出露厚度>159m。

(3) 第四系(Q)

仅见全新统。零星分布于缓坡、沟谷等低凹地带,以坡积、残积、冲积形成之粘土、亚粘土、砂土、碎石砂土及砂卵石为主。厚0~30m,一般0~5m。与下伏地层均呈角度不整合接触。 三 含煤地层

(1)、矿区内主要的含煤地层龙潭组(P2l)

龙潭组是区内主要含煤地层。主要由灰~深灰色、黄灰色薄~中厚层状粉

砂岩、细砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩及泥岩组成,夹较多菱铁岩薄层,含菱铁质结核和黄铁矿散晶。含煤27~37层,其中,可采和局部可采煤层15层。底部为一层浅灰色铝土质泥岩。盛产植物化石和少量动物化石。组厚220~310m,平均242m,最厚点为北部0线和9线附近,最薄点为7线附近(220m)。与上覆飞仙关组呈整合接触。

把龙潭组分为三段:

下段(P2l1):龙潭组底界至24号煤顶。由粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及炭质泥岩组成,底部为铝土质泥岩。煤8~14层,其中,局部可采煤层2层(24、29号煤),含煤性较差。段厚一般43~56m。中段(P2l2):24号煤层顶至12号煤层顶。岩性以细砂岩、粉砂岩为主,间夹泥质粉砂岩、粉砂

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质泥岩及泥岩、炭质泥岩,含煤10~15层,其中,可采和局部可采煤层6层(22、18、18-1、17、13、12号煤),含煤性较好,煤层变化较大,时有分叉合并现象。段厚一般102~112m。上段(P2l3):12号煤层顶~龙潭组顶界。以细砂岩、粉砂岩为主,夹粉砂质泥岩、泥质粉砂岩及泥岩、炭质泥岩。含煤9~15层,其中,可采和局部可采煤层7层(1、3、5、6、7、9、10号煤),含煤性较好,煤层较稳定。段厚一般88~95m。

第三节 水文地质

一 、区域水文地质概况

盘县煤田出露地层有:泥盆系、石炭系、二迭系、三迭系、第三系、第四系。现仅就与煤矿床有关或影响井田水文地质条件的地层含水性,由老至新概述如下:

(1)二迭系下统栖霞组(P1q)、茅口组(P1m) 栖霞组,中、厚层灰岩,厚约70—237米。

茅口组,以厚层块状灰岩为主,底部为燧石灰岩、白云岩、白云质灰岩所组成,厚约344—885米。栖霞组、茅口组灰岩,是区内主要含水层之一。地下水以管道流为主,在无隔水层的条件下,多以岩溶泉或暗河出口形式在河谷两侧排泄;在其有隔水岩层时,在隔水层附近有接触式岩溶泉出露。其水质类型属HCO3—Ca水。就其富水性与水质类型,可作为供水源地。栖霞组、茅口组石灰岩含水层赋存碳酸盐岩裂隙溶洞水,含水性强,赋存的地下水丰富,但含水性极不均一。

在本区南部有温、热泉水出露,糯东201号泉水温44—45℃,流量2.95—18.5升/秒;乐民206号泉水温35—37℃,流量12.016—154升/秒;叉河大寨497号泉水温23—24℃,流量8—10升/秒。

(2)二迭系上统峨眉山玄武岩组(P2β)

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峨眉山玄武岩组,由拉斑玄武岩、伊丁玄武岩、玄武质凝灰岩、火山角砾岩所组成,厚约200—732米,为一孔洞裂隙含水岩层,一般含水性弱。泉水流量0.08—2.37升/秒,钻孔单位涌水量0.0028—0.34升/秒·米;在单面山构造坡的坡麓附近,在有龙潭组作为覆盖层的条件下,水位常高出孔口,最高达17.07米。火铺平关隧道穿过本组时,最大垂深150米,干燥无水,是煤矿床与茅口灰岩之间的相对隔水层。

(3)二迭系上统龙潭组(P2ι)

龙潭组主要由砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩、泥岩、菱铁矿及煤所组成。总厚185—465米,底部有一层厚约2—5米的铝土岩,为一般隔水岩层,就全区而言,其分布比较稳定。本组含水性微弱、富水性贫乏,属风化裂隙及构造裂隙水。钻孔单位涌水量分别为:上煤组(1—12号煤层)0.0004—0.102升/秒·米,中煤组(12—24号煤)0.00002—0.105升/秒·米,下煤组(24号煤以下)0.000674—0.067升/秒·米。

(4)三迭系下统飞仙关组下段(T/P)

飞仙关组下段,俗称绿色层,岩性为绿及灰绿色粉砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩,厚约97—190米。本段赋存裂隙水,泉水稀少,且流量较小,一般小于1.00升/秒,钻孔单位涌水量0.00109—0.0807升/秒·米;泉水季节性变化显著,其出水方式以渗透为主;水质类型为HCO3—Ca·Na水。本层为煤矿床的直接充水含水岩层,但其含水性弱。

(5)三迭系下统飞仙关组上段(T1f)

飞仙关组上段,俗称紫色层。紫红色、灰绿色中薄层粉砂岩夹细砂岩、粉砂质泥岩为主。中上及中下部多出现细砂岩组,厚约20—40米。上部夹泥质灰岩及泥岩。本段层厚约534—590米,该层含裂隙水,富水性弱,泉水流量0.01—1.68升/秒,其水质类型为HCO3—Ca·Na水。

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(6)三迭系下统永宁镇组(T1yn)

永宁镇组上部岩性为白云岩、石灰岩、泥质灰岩及泥质白云岩。中下部为薄层状泥岩、砂岩及粉砂岩,下部为中厚层状灰岩及泥质灰岩,其厚度约381—799米,由于下伏地层飞仙关组及本组中部岩层透水性弱,地下水多沿界面运动,排出地表。本组赋存裂隙溶洞水,含水性强,流量较大,据统计枯季流量0.783升/秒以上的泉点22个,总流量6865升/秒。水质类型为HCO3·SO4-Ca·Na水。因远距煤系地层,对煤矿床充水无直接影响。

(7)三迭系中统关岭组、法朗组(T2g、T2f)

关岭组有上、中、下段之分。下段(T2g1)由薄层泥岩、夹粉砂岩及白云岩所组成,其富水性弱,具相对隔水作用。中、上段及法郎组,岩性主要为中厚层状灰岩、泥质灰岩及白云岩所组成,富含裂隙岩溶水。据调查:枯季流量0.75升/秒以上的泉点13个,总流量8570升/秒。地貌形态多为岩溶丘洼地,储水条件较好,地下埋藏较浅,含水丰富,为区内主要含水岩组之一。

(8)第四系(Q)

区内第四系发育不良,分布零星,在河谷、山麓、以及河流汇集处,有坡积、冲积、洪积物等,其厚度不大,分布范围不广。

表6-1 盘关向斜各井田地层钻孔单位涌水量统计表 (单位:升/米-.秒)

井 田 层 位 滑坡 冲积层风化带 绿色层 上煤组 中煤组 下煤组 玄武岩组 断层 0.00812~ 0.0208 0.000433~ 0.0348 0.00367 0.0246 0.0124~ 0.0171 0.00925~ 0.00956 0.0112 0.271 0.0294 0.0002~ 0.105 0.0115~` 0.0415 0.0056~ 0.053 0.000966 0.0724 0.0208 0.0792 0.217 0.00674 0.00605 0.00245 0.018 0.102 0.067 0.0028 0.00426 0.0807 0.000686 0.049 0.34 0.0355 0.0353 0.00109~ 0.0109 0.00828 0.000256 0.063 0.0149 0.0251 0.061 0.0012~ 0.125 0.0149 微量~ 0.0016 0.00239 0.0153 0.000763 羊场坡 火铺 滥泥箐 纸厂 松山 老屋基 月亮田 大田坝 佳竹箐 金竹坪 0.204 0.0635 0.0130~ 0.0153 0.0178 0.000126 0.031 0.0373 0.0327 14

表6-2 区域地层富水性一览表 地层代号 组 第四系 Q T2g1 关岭组 T2g T2g2 T2g3 段 厚度 岩 性 (m) 0-41 118-182 192-352 >100 冰川沉积及坡积、残积、冲积层等。 下段薄层泥岩及粉砂质泥岩,中段泥灰岩,上段角砾白云岩及白云岩。 含孔隙水,因厚度小且分布零星,泉点少,流量小,无供水意义。 中、上段含裂隙溶洞水,暗河发育,常见大泉,钻孔涌水量为153.8-1363.4m3/d,富水性强。水质为重碳酸钙型水;下段泉点稀少,含水性弱,有隔水作用。 水文地质概述 永宁镇T1yn1-4组T1yn 飞仙关组T1f T1f1-6 龙潭组 P2l P2l1-3 峨嵋山 玄武岩组 P2β 茅口组 P1m 本组第二段含水性弱,有隔水作薄、中厚层灰岩、泥岩及粉用。其余各段岩溶发育,含裂隙溶洞303-55砂质泥岩、薄层灰岩及白云水,泉点及暗河多见,流量大,一般0 质灰岩。角砾状白云岩及泥为10-4904.96l/s。钻孔涌水量为 质灰岩。 57.46-2780.4m3/d,富水性强。水质为重碳酸钙(钙镁)型水。 含裂隙水,泉流量随季节性变化,粉砂质泥岩及泥质粉砂一般流量小于1.0升/秒,钻孔单位涌450-59岩粉砂岩、细砂岩夹泥灰水量为 0.00109-0.0525 l/s.m, 富水性0 岩。粉砂质泥岩、泥质粉砂弱,为一相对隔水层。水质为重碳酸岩。 钠型水。 既是相对隔水层又是直接充水含水层。含裂隙水,泉流量一般小于0.50 粉砂岩、细砂岩、粉砂质250-38l/s,个别达4-7 l/s,钻孔单位涌水量为泥岩、泥质粉砂岩、泥岩及10-0.0766 l/s.m(P2l)、0.00002-0.243 0 煤。 l/s.m(P2l2),0.0000363-0.102l/s.m(P2l 3),富水性弱。 为P1q、P1m与P2l之间相对隔水层。一般含水性弱,有时含裂隙水。集块岩、火山角砾岩、凝65-597 泉流量一般为0.1-1.0 l/s,枯季迳流模灰岩、玄武岩及砂质泥岩。 数为0.73-1.80l/s.km2,钻孔涌水量为17.0-267.8m3/d。 237-360 中厚层状含燧石团块及白云质灰岩。 为区域主要岩溶含水层之一,赋存碳酸盐岩溶洞水,岩溶管道发育,含水性极不均一。大泉及暗河一般流量10-7670升/秒,枯季迳流模数5.23-11.26l/s.km2,钻孔涌水量为4.15-979.80m3/d,富水性强。水质为碳酸钙型水。 栖霞组 P1q 70-187

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二 、井田水文地质条件

井田内出露地层有:第四系(Q)、下三迭系永宁镇组(T1yn)、飞仙关组(T1f及T/P)、上二迭系龙潭组(P2l)、峨眉山玄武岩组(P2β)。

1、二迭系上统峨眉山玄武岩组(P2β)

上平川剖面位于6线附近,实测总厚232.00米。

本组在井田内东侧呈单面山构造坡,受冲刷切割,浅部风化裂隙较发育。地下水以裂隙下降泉方式出露于斜坡中上部或沟谷边缘,泉水出露标高1827.24—1878.80米。3号泉水最小流量0.08升/秒(1967年4月21日),最大流量5.94升/秒(1981年6月12日);水温11—19℃,水质类型属HCO3—Na·Ca,pH值6.20—7.00。B921号钻孔孔深104.54米出现涌水现象,稳定水位+17.07米,水位标高1882.19米。于终孔深度206.90米放水试验,最大降深16.70米,单位涌水量0.039升/秒·米,渗透系数0.035米/日。

地下水埋藏类型属基岩裂隙水,浅部风化裂隙较发育,随深度增加而递减,含水性弱,但深部具有一定的承压性。

2、二迭系上统龙潭组(P2l)

龙潭组,覆于峨眉山玄武岩组之上,厚243.00米,在井田内出露于南北槽谷及缓坡地带;岩性以浅灰、灰色细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩为主,夹有泥岩、煤层、炭质泥岩、菱铁矿薄层及结核。

本组调查泉点31个,长观点11个,多以裂隙下降泉出露于坡底,或从坡积、残积层渗出;05号泉最大流量3.922升/秒(1981年6月12日实测流量),其它泉点多在1.00升/秒以下,每到枯水季节,多数泉水干枯断流;水质类型属HCO3·SO4-Ca·Na水,水温14—15℃,pH值6.90—6.30。

井田内龙潭组漏水点(钻孔)18个,涌水点5个;漏水点的分布,从岩性组合与层位对比来看,无规律可循,主要与风化裂隙等有关。涌水点主要出现在低凹地带,地形高差为主要因素。

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井田内调查70个小煤窑,其出水方式以滴、渗为主,亦有淋水或线状水流,一般水量甚小,而雨季有所增大;废窑多有积水,据61号老窑长期观测资料:流量0.014—1.196升/秒,水质类型属SO4-Mg·Ca水,pH值3.30。

钻孔抽水试验资料:上煤组q=0.0178升/秒·米,k=0.203米/日,水质类型属HCO3-Na·Ca水,pH值8.20。中煤组q=0.000126升/秒·米,k=0.0106米/日,水质类型属HCO3-Na水,PH值9.10。下煤组q=0.013升/秒·米,k=0.241米/日,水质类型属HCO3-Na水,pH值8.25。

龙潭组是矿井充水的直接充水的微弱含水岩层,地下水的补给以大气降水为源,季节性变化明显,并随裂隙发育程度而差异。

3、三迭系下统飞仙关组(T1f)

井田内发育良好,分布广泛,形成单面山剥蚀地形,岩性以绿、紫色砂岩、泥岩为主;厚度529—726米,平均633米,本组又可分为绿色层和紫色层两大段。

(1)绿色层(T/P)

上部及中部以厚层~中厚层绿色细砂岩为主,夹粉砂岩层;下部以灰绿色薄层粉砂质泥岩为主;底部有15—25米灰色粉砂质泥岩。厚度145—168米,平均151米。井田内本层仅有一泉出露,流量0.02升/秒;钻孔漏水点13个,涌水点1个;查其涌漏水原因,与地形、岩层风化破碎、裂隙有关。据J811号钻孔抽水试验结果:q=0.029升/秒·米,k=0.075米/日;水质类型属HCO3-Ca水。pH值7.90。

(2)紫色层(T1f)

以细砂岩、砂质泥岩、粉砂质泥岩、泥岩相间分布;上部为中厚层状泥质灰岩;总厚415—558米,平均482米。雨后沟谷到处有水渗出,数日后即告干枯,具山地风化裂隙水明显特征。钻孔漏水点12个,漏水原因与地形有关,从其含

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水性及岩性特征来看,是隔水或微弱含水岩层。

4、三迭系下统永宁镇组(T1yn)

分布在井田西部边缘,上部为灰褐色白云质灰岩,局部夹蓝色薄层至中厚层灰岩;中部浅灰色泥质灰岩和中厚层灰岩;下部灰色厚层夹薄层白云质灰岩。井田内出露厚度约120米,钻孔漏水点两个。井田西部边缘见有干溶洞、漏斗等,井田外长房子附近有10号溶洞泉流出,流量1.576—316.043升/秒(1981年2月11日、1981年6月12日);距10号泉约50米河床冲积层有17号泉涌出,据分析该泉亦为永宁镇灰岩之岩溶水,其流量为6.846—579.700升/秒(1981年4月27日、1980年8月12日);两泉的水质类型均为HC03-Ca型水。永宁镇组灰岩层,富含裂隙溶洞水,是区内主要富水岩层之一;在正常条件下,永宁镇组的岩溶对煤矿床充水无影响。

5、第四系

仅见全新统,以残积和坡积的粘土、粉砂、冲积层卵石、砂及亚砂土等为主。井田内分布零星,残积、坡积物分布在山麓附近及低凹槽谷中,冲积层分布在麻峰岩小河河床一带,厚度有限,对矿井充水无甚影响。

综上所述,峨眉山玄武岩组是弱含水层,透水性不良,又可视为茅口组灰岩与龙潭组之间的相对隔水层。绿色层(T/P)上覆于龙潭组,由于含水性弱、与其上部透水性不良而厚度较大的紫色层,可视为永宁镇组与龙潭组之间的相对隔水层。第四系冲积层、由于分布零星,富水性不强, 对煤矿床充水影响不大。

三、充水条件及充水因素 1、充水条件

矿区主要含煤地层为二迭系龙潭组,峨嵋山玄武岩为煤系基底,水文地质特点为地表水迳流条件好,地下水相对较少。地下水类型以碎屑岩裂隙水为主,局部为第四系松散岩类孔隙水或灰岩岩溶水。区内无湖泊,水库等大型常年地表水

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体,地表水主要为河流、沟溪及井泉,河流属山区雨原型季节性河流,河水直接受大气降雨补给,河床粗糙,比降大,水流变化突出。雨季山洪飞瀑,河水暴涨暴落,枯季流量微小,直至干涸。

通过历年的地质勘查资料和矿井生产中收集的水文地质资料,矿井充水来源主要为煤系地层及煤系顶底板地层中的断层、裂隙水、老空积水,其次为地表水通过断层、裂隙和采动塌陷裂隙等通道进入采掘巷道。老窑积水、滑坡水和沟溪对浅部或局部地段煤层开采有影响。

由于地貌型态特征、地形高差的变化,以及纵横交错的沟谷发育,矿区形成了五个自然汇水(泄水)区。

(1)核桃园汇水(泄水)区

背午甲以北至矿区北界,煤系及两侧新老地层之泉水、地表水,形成核桃园汇水区,它是西冲小河的发源地,向北流经盘县城。1967年7月7日在团山包附近(距矿区北界约7公里),河水流量为1974.000升/秒,1968年4月29日流量为156.200升/秒。

(2)背午甲汇水(泄水)区

背午甲以南小扒山以北溪沟之水,形成一椭圆形汇水区。该水流经玄武岩峡谷注入山寨小河。1981年6月11日,在1号断面测得流量为5496.870升/秒,同年12月5日,测得流量为9.998升/秒。

(3)沿塘汇水(泄水)区

沿塘附近之水,顺玄武岩“V”字型河谷,穿过阳新灰岩注入水塘小河。1981年6月11日,在3号断面测得流量为988.715升/秒;同年5月1日,测得流量为1.200升/秒。

(4)麻峰岩汇水(泄水)区

矿区内唐家沟之溪水,沿煤系地层流经小关口至麻峰岩与佳竹箐矿区之溪流

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汇合,称麻峰岩小河。1981年5月1日及6月12日,先后测得流量为23.786和10220.400升/秒。河流坡降1.771%(洪3—洪33),河流枯洪变幅429.70倍。

(5)下寨汇水(泄水)区

上、中、下寨以东至矿区东南界,煤系及两侧新老地层之泉水、地表水,形成下寨汇水区,向南迳流排泄于区外。

核桃园、背午甲、沿塘及下寨四个汇水区之水,在南板桥汇合后称索桥河,东流至三板桥附近转北流汇入北盘江。麻峰岩汇水区之水,注入拖长江后汇入北盘江。

2、充水因素、充水来源及影响 (1)大气降水对矿井充水的影响

大气降水通过不同成因的基岩裂隙及松散沉积物孔隙在裂隙沟通的情况下进入矿井,成为矿井充水的间接但重要的补给来源,矿井涌水量受降水的季节变化影响,具有明显的动态变化特征。矿井地下水受大气降水补给,

(2)地表水

地表水以麻峰岩小河最大,其它沟溪之泉水在下煤组附近沿地层走向径流,对煤层开采有一定影响。其充水途径是岩石风化裂隙和塌陷裂隙,井下工程经过冲沟、河溪地段时,应防范地表水的灌入。

(3)地下水对矿井充水的影响

煤系地层由中、细、粉不同粒级砂岩构成,直接接受大气降水补给和上部第四系松散孔隙水渗透补给,该弱含水层及第四系松散孔隙水含水层一般构成矿井间接充水水源。

(4)采空区积水对矿井充水的影响

区内煤层露头地段小煤窑甚多,开采历史长久,现已全部封停,坍塌倒闭至今无窑口可寻者亦为数不少。开采层以上、中煤组为主,以3、17号煤层居多。开采方式多为平硐及部分斜井,多在煤层露头附近掘进。巷道长度多在70米以

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内,一般30—50米,垂深15米左右。老窑多有积水,外溢者不多;老窑以滴水淋水为主,老窑水与大气降水密切相关,如61号老窑流量0.014—1.196升/秒,枯洪变幅86倍。因此,小窑积水是矿井主要充水因素之一。垂深15米左右,在接近小煤窑老空区进行采掘活动时,先进行水情水害分析,划出探水线,并编制出探放水设计,先探后掘,并保证有足够的超前距离。在自采形成的采空区附近采掘活动时,采空区边界和积水情况清楚,采用先探后掘,边探边掘。

在采空区内地势低凹处存在一定量的积水,这些积水在煤层顶板岩石冒落导水裂隙带或地质构造等不同沟通渠道的作用下,可对煤层井巷产生不同程度的充 水。

(5)煤系下伏P2m灰岩岩溶水

茅口灰岩是区域强含水层,对矿井底板突水存在一定危险,但本矿区内茅口灰岩上覆有数百米含水性极弱的玄武岩隔离,亦未发现有断层切割使茅口灰岩与煤系接触的现象,故矿区内茅口组岩溶水突入矿井的可能性极小。

(6)滑坡水

矿区内滑坡发育,以小关口、小扒山等较大滑坡体为代表,这些滑坡体掩盖于煤系地层之上;滑坡一般含水性和透水性较强,主要受大气降水补给,季节性变化明显,其水量以贮存量为主,对浅部煤层的开采有一定的影响,开采中应予以注意。 (7)断层水

断层含水微弱,在无较大补给水源的条件下,一般不致造成水患。 综上所述,与矿井有关的煤系地层及其上覆绿色岩层和下伏峨眉山玄武岩,均系裂隙含水地层,由于裂隙发育程度不一,其含水性有差异,诸含水层随深度增加而含水性减弱,地下水主要受大气降水补给,大气降水是矿井充水主要水源,风化及塌陷裂隙为其主要充水通道。老窑积水、滑坡水和沟溪对浅部或局部地段煤层开采有影响。

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(8)井筒水

井筒穿过揭露范围内的所有弱含水层,地下水沿井筒下流,成为矿井充水的一部分。

综上所述,大气降水是矿井充水主要水源,风化及塌陷裂隙为其主要充水通道。老窑积水和沟溪对浅部或局部地段煤层开采有影响,在采掘活动中,需提前探清工作面前方积水情况,确保无水害威胁隐患以后方可继续施工。

第三章 采空区普查

金佳矿井开拓方式为平硐开拓,开采顺序为分采区、分水平按标高从上往下开采,回采方式为走向长壁后退式,顶板管理为全部垮落式。

本矿煤层采后的老空水,是煤层顶底板采动裂隙带内砂岩裂隙水释放后残余的动水,积存于采空区低洼处的水体以及巷道内不能自溢出的老硐水。随着开采的深入,老空水将成为矿井正常防治水的突出问题。巷道掘进至采空积水区积水,探水线前均已按《煤矿防治水规定》对其进行探放。虽仍存在少量采空区积水,但清楚了解采空区位置、范围及积水量,对矿井正常生产基本没有影响。

目前,金佳矿主要开采的煤层层位有1、3、7、9、17、18、181、22号共八层煤。自投产至今,共回采了47个工作面,现采空区面积约7299071㎡,目前金佳矿以下采空区存在积水,积水量约14433.2m3(见表3-7)。

表3-7 采空区积水统计表

采空区名称 1112 1132 1136 1137 1137 1174 1176 1191 1191 11225 1235 1278 1293 合计

积水面积(m2) 5122 181 7500 1760 558.2 320 3215.27 366 220 32 418 1172 806 22

积水量(m3) 3810 363.9 2740 961.5 1160.6 604.2 3100 180 260 19 249 440 545 14433.2 积水高度(m) 10.4 1.6 14.3 4.8 0.8 1.6 7.2 0.9 1.4 0.6 3.5 3.3 2.2

根据矿井采掘工程及相关资料,金佳矿截至2017年10月以前开采形成的采空区范围如下:

煤层 金一采区采空区名称 备注 3块 1# 1111、1112、1115、 3# 1131、1133、1135、1135(里)、1137、1132、1134、1136 8块 7# 1171、1173、1175、1172、1174、1176 9# 1191、1193、1195、1192、1194 17# 11173 181# 111811 18# 11181、11181(上块) 22# 11223、11225

6块 5块 1块 1块 2块 2块 23

煤层 1# 金二采区采空区名称 备注 5块 7块 6块 1块 3# 1231、1233、1235、1232、1234 7# 1270、1271、1273、1272、1274、1276、1278 9# 1291(上块 )、1291、1292、1293、1294、1296 17# 12170 181# 18# 22# 金佳矿全部工作面采用一次采全煤,采区平均回采率达86.8%。为保证采区

内采掘工作面的安全生产,在采掘工作面回采及巷道施工接近前(上)方老空水体时,根据预计老空水体相关资料,对工作面煤层顶板砂岩含水层及老空区水,按《煤矿防治水规定》等有关规程规定要求,及时进行钻孔探放。通过查阅相关资料,本次普查对本矿的采空区分布、老空水形成范围、积水面积、积水标高等情况进行调查并上图,金佳矿井田范围内有在生产小煤矿三家,分别是小关河边煤矿、家竹箐煤矿、樟木树煤矿,经过调查、走访和实地勘察,把周边小煤矿的采空区分布、面积大小、形成时间,老空水形成范围、积水面积、积水标高等情况进行调查并上图,详情见综合水文地质图、采掘工程平面图和矿井充水性图,并完善矿井和周边采空区资料台账。

金佳矿井田范围内,严禁采面割煤时留底煤、顶煤,回采结束的工作面45天之内必须回收结束并进行封闭,以免采空区出现自燃或者出现有毒有害气体。9#煤层属自燃煤层,煤层自然发火期为32天,金一采区1193工作面曾经发生过煤层自燃。

计47

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第四章 废弃老窑(井筒)和封闭不良钻孔普查

第一节 老窑

金佳矿范围内,小煤窑众多,且历史悠久。一般开采1、3、7、9、10、17号煤层。开采旺季为冬春季节,开采方式多为沿煤掘进的斜井,少数为平硐开采,一般开采范围小、深度不大,且互不相通。经过多年以来的走访、实地调查、查阅旧资料,建立健全井田内废弃老窑(井筒)水源井台账。 据生产小窑调查资料,斜井或平硐的巷道长一般小于70m。例如:

(1)在唐家沟村背后原有一个老窑,为斜井开采,主采18号煤层,井口标高为1970米(已封停)。

(2)在岩脚村寨背后原有一个小窑,为斜井开采,开采深度10~20m;走向150~170m,主采3号煤层(已封停)。

(3)在金二采区压风机房背后有一老窑,主采9号煤层,原巷道长度有24米,沿煤层露头巷采(已封停)。

(4)在1231切眼对应地表(金二采区北直线距离720米处)原采7号煤层的老窑(已封停)。

(5)在1233采面回风巷上侧的对应地表(金二采区北直线距离1200米处)原采3号煤层的老窑(已封停)。无证小煤窑已全部关闭。

第二节 受老窑影响的工作面

金佳矿井原开采的3#煤层1231采面的回风巷,7#煤层的1271采面、1270采面及9#煤层的1291(上块)的回风巷均掘穿过老窑;掘穿的老窑无积水、存有少量有毒有害气体,该老窑沿煤层走向进行巷采。由于受老窑的影响,1231采面、1271、1270、1291(上块)采面均更改了原设计,采面倾斜长及走向长缩短,采面储量减少,以上采面综采支架的安装及回收比原设计多增加了提升运输设备、运输路线加长;更改后的采面形成刀把子形状,对采面支架及采面溜子的安装带来一定的困难,比原预计安装的时间多出五分之一左右。由于井田范围内老窑众多,开采时间久远,许多老窑情况已经无法查实,在接下来的采掘活动和采掘设计过程中,需采取防护措施,提前施工前探钻孔探清工作面前方的地质情况。

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第三节 周边煤矿

根据《盘江矿务局、盘县特区人民政府关于地方乡镇煤矿在金佳矿井井田境界内开采范围的协议》、贵州省国土资源厅黔国土资矿管函[2003]487号《关于新建响水煤矿、盘江煤电(集团)有限责任公司所属矿山与盘县地方煤矿矿界范围协调会议纪要》,金佳矿从矿权范围内划出四个块段给地方煤矿开采,划出的四个块段拐点坐标、限制开采标高,见下表。

金佳矿划给地方开采块段一览表

块段编号 拐 点 坐 标 点 号 1(6) 第一块段 2(7) 3(8) 4(9) 1(16) 2(17) 第二块段 3(18) 4(19) 5(20) 1 2 第三块段 3 4 5 6 1 2 第四块段 3 4 5 6 Y 35456170 35456902 35455592 35454872 35451978 35451272 35450235 35451293 35451460 35450497 35450132 35449732 35449457 35450002 35450162 35448000 35447835 35448540 35449060 35449575 35448940 X 2848827 2848368 2846507 2847003 2841671 2842269 2840690 2840271 2841127 2839597 2839822 2839357 2838862 2838452 2838747 2836500 2836620 2838080 2839010 2838625 2837855 +1850m至 2050m 新增块段: 为佳竹箐矿开采范围 (已办证) +1900m至 2050m 樟木树矿开采范围 (已办证) +1750m至 1920m 1995年协议 划出块段 (已办证) +1770m至 1900m 限制开采 标高 备 注 1995年协议 划出块段 (已办证)

第四节 封闭不良钻孔

封闭不良钻孔,一定条件下会成为矿坑涌水的通道。经过对本矿所有地质钻孔的质量进行对比评述,查明封闭不良钻孔的分布情况,以及封孔不良钻孔的封闭材料、封闭质量和封闭不良层段,对封孔资料不详、封孔资料不清的钻孔,应

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以不良钻孔来对待。绝大多说钻孔封闭情况良好,我矿对封闭不良钻孔已建立观测台帐,不定期对封闭不良钻孔进行调查,并将钻孔位置准确标注在煤层底板等高线图上。在采掘活动过程中,将留出封闭不良钻孔安全煤柱或采取先探后掘措施,探清封闭不良钻孔的情况,确保无安全隐患后,方可进行采掘活动。封闭不良钻孔见下表。

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孔号 B52 B61 B119 B1110 J112 J111 J113 B1111 B1112 B1113 B126 B127 B125 J123 J121 J122 B135 B134 B133 J132 J134 孔口坐标 x 2845691.9 2844889.79 2841707.7 2842033.3 2841417.8 2841258.7 2841148.8 2841192.4 2841410.6 2841179.0 2841105.1 2840903.9 2840468.6 2840538.5 2840774.3 2840581.7 2840502.0 2840068.0 2840022.9 2840516.9 y 孔口标高 终孔深度 701.42 473.17 356.35 589.14 420.21 411.47 218.67 379.14 409.95 456.83 423.04 434.4 408.77 363.18 382.51 489.65 479.62 441.65 272.7 449.12 802.05 含水层层位 含水层厚度 含水层赋水性 对原封孔评价 已封孔,但封闭质量差 已封孔,但封闭质量差 封孔段90-356.35m 封孔段307.5-589.14 封孔段160-420.21 封孔段148-411.47m 封孔段0-218.67m 封孔段149-379.14m 封孔段140-409.95m 封孔段170-456.83m 封孔段150-423.04m 封孔段180-434.40m 封孔段150-408.77m 封孔段80-363.18m 封孔段80-363.18m 封孔段200-489.65m 封孔段200-489.65m 封孔段150-441.65m 封孔段0-100m 封孔段180-449.12m 封孔段610-802.05m 备注 35454186.53 2270.34 35454059.36 2114.17 35450610.2 1781.40 35450106.0 35450698.6 35450897.7 35450714.2 1765.5 1932.5 1839.9 T1fT/P T/P T1f2~T/P T/P T/P 1~ 90 307.5 160 148 149 140 170 150 180 150 80 140 200 193 150 180 弱 弱 弱 弱 弱 弱 弱 弱 弱 弱 弱 弱 弱 弱 弱 弱 弱 弱 2841566.85 35450482.08 1858.04 T/P T/P T1fT/P T1fT/P T1fT/P T/P T/P T/P T1fT/P T1fT/P T1fT/P 1~1~1~1~1~1~1991.5 35450572.0 1941.8 35450265.5 35450207.1 35450300.5 35450569.7 35450586.6 35450495.4 35450188.9 35450089.3 35450313.6 35450542.4 35450234.6 35449585.0 1817.1 1859.5 1901.1 1993.0 2047.5 2027.2 1982.9 2005.3 2012.5 2013.8 2129.3 2285.2 涌水孔口未封闭 涌水孔口未封闭 100m以下未封闭 T1fT/P T1f5~煤系 1~ 28

B146 B145 B144 J141 J142 B155 B153 J152 J153 J154 B166 B165 B164 J161 J164 J163 J162 B175 B185 B183 2839964.9 2839775.0 2839595.4 2839355.4 2839460.3 2839596.4 2839237.7 2838918.1 2839039.6 2839201.9 2839429.1 2839052.5 2838771.9 2838503.0 2838484.4 2838593.6 2838685.2 2838694.8 2838041.7 2837884.3 35449670.2 35449982.2 35450279.7 35450020.1 35449870.0 35449146.2 35449666.3 35449667.1 35449492.8 35449255.1 35448593.0 35449037.5 35449470.6 35449355.6 35449195.4 35449222.2 35449113.2 35448621.4 35448488.4 35448738.1 2125.8 2036.0 2013.2 2044.3 2078.3 2235.5 2252.7 2146.9 2241.5 2142.8 2143.8 2169.2 2179.9 2160.8 2116.7 2101.8 2055.7 1974.8 2066.0 2153.1 613.27 388.54 340.14 280.79 405.63 739.03 589.02 418.38 606.94 609.73 774.16 659.05 490.81 441.51 225.72 460.97 449.71 531.62 519.92 511.29 T1f3~T/P T/P Q T/P T/P T1f5~T/P T1f2~T/P T/P T1f3-1~T/P T1f3-1~T/P T1f5-1~T/P T1f3-1~T/P T/P T/P T/P T1fT/P T1fT/P T1f3-1~2~1~1~1~350 106 107.5 480 290 120 290 300 180 120 125 160 120 弱 弱 弱 弱 弱 弱 弱 弱 弱 弱 弱 弱 弱 封孔段350-613.27m 封孔段106-388.54m 封孔段0-340.14m 封孔段0-280.79m 封孔段107.5-405.63m 封孔段480-739.03m 封孔段290-589.02m 封孔段120-418.38m 封孔段290-606.94m 封孔段300-609.73m 封孔段575-774.16m 封孔段370-659.05m 封孔段180-490.81m 封孔段120-441.51m 封孔段125-225.72m 封孔段160-460.97m 封孔段120-449.71m 封孔段240-531.62m 封孔段250-519.92m 封孔段210-511.29m 612.19m凝灰岩中有放射源 32.16-68.98m岔孔未封闭 244.3-277.48m岔孔未封闭 586.97-637.2m岔孔未封闭 孔口涌水未封闭 T/P T1fT/P T1fT/P 29

B193 B194 B207 B206 B205

2837513.8 2837680.9 2837240.8 2836953.3 2836800.2 35448201.4 35447976.4 35447482.4 35447935.8 35448097.8 2089.4 2111.0 2090.3 2095.0 2036.9 559.25 663.04 665 506.28 380 T1fT/P T1fT1fT1f3-2~3-2~2~ 150 弱 封孔段285-559.25m 封孔段400-663.04m 封孔段410-665.00m 封孔段270-506.28m 封孔段150-380.00m T/P T/P T/P 3-1~1~T1fT/P

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4、旧普安向斜:轴向从西向东由北东70度转东西向,长约35公里,宽3—7公里,核部地层为中三叠统关岭组。北西翼地层倾角30—70度,南东翼地层倾角15—60度,局部地层有倒转。

5、大平地向斜:轴向北东55度,区内长约20公里,宽约10—20公里。核部地层为中三叠统,北西翼地层倾角15—20度,南东翼地层倾角20—35度。

三、南北向

格所河背斜:轴向北东15度,区内长约20公里,宽10公里。核部地层为泥盆系。北西翼地层倾角20—65度,南东翼地层倾角30—70度,局部有直立或倒转。断裂发育,破坏了背斜的完整。

第三节 构造规律总结

金佳矿井田地质构造有如下特征: 1、断层走向具有明显的方向性

地层走向北30°~50°东,倾向北西,地层倾角一般22°左右,北端增大,在30°左右。在这一单斜构造的背景上,发育有一定数量的断层,较大的断层十分稀少。破坏煤系的断层和影响煤层形态的缓波状起伏仅在井田部分地段出现,其余地段构造成简单。

2、断层对采掘的影响

根据金佳矿井田的断层平面展布和组合特征,断层独立性较强,一个煤层出现一个断层,即使落差较大,也不一定会延伸到下一个煤层,落差较小,但是对同一层煤的影响较大,像“泥鳅”一样,细长细长的,一般一个落差为1.5米左右的小断层,在同一层煤中会延伸得很长,很少遇到放射性断层。1278采面中部遇到一个落差1.8米左右的断层,落差较小,但是采面回采过程中,80米才推过该断层。

3、断层倾角变化规律

正断层倾角较大,为50°~ 75°,逆断层倾角一般在45°~55°之间。断层倾角往往与断距有一定关系。

4、断层的导含水性

近十年的采掘活动中,揭露过许多小型断层,均未发生出水现象或仅有少量短时滴水。

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综上所述,本矿井断层导水性较差,一般情况不含(导)水,但也不能排除在采动影响下有活化导水的可能性。虽然通过已有资料分析,任楼井田的断层都为不导水断层,但为了防止大断层活化导水,我矿对在采掘活动中遇见大型断层采取以下防范措施,即:断层两侧,按落差大小各留一定的煤柱。落差大于50m的断层两侧各留50m;其它落差在30~50m之间的断层,两侧各留30m。为确定断层位置、富水导水性,我矿在揭露大于30m的断层之前采用物探、钻探相结合综合探查技术对断层的位置、形态及导含水性进行探查控制。

第六章 陷落柱普查

根据勘探资料分析及我矿近16年的采掘活动实际揭露的地质资料,我矿无陷落柱不良地质体。

第七章 瓦斯富集区普查

第一节 煤层瓦斯参数和矿井瓦斯等级

一、 金佳矿煤层瓦斯参数

金佳矿在生产中对煤层的瓦斯基础参数进行了搜集,其中瓦斯压力、坚固性系数、瓦斯放散初速度等参数是委托中国矿业大学(徐州)矿山与安全国家重点实验室检测,煤质参数为盘江精煤股份有限公司煤与瓦斯研究实验室进行检测,瓦斯含量参数是采用DGC进行实测取最大值进行搜集,金佳矿各主采煤层基础参数搜集如下:

表5.1 煤层瓦斯自然组分及含量汇总表

煤 #1 3 采 样 瓦 斯 自 然 组 分(%) 深 度 CH4 N2 CO2 (m) 154.141643.09~ 11.15~ 39.49~ 0~ ~ 1910.55 18.46 88.85 42.45 607.74 1748.90~39.74~2.82~7.57~0.62~1895.00 470.98 84.72 57.09 41.53 煤 层 底 板 标 高 (m) 瓦 斯 含 量(m3/t) 评 定 CH4 0.64~0.74 0.04~7.82 N2 1.37~8.27 0.66~2.41 CO2 0~1.46 0.06~0.07 高瓦斯 37

7 9 10 12 13 17 181 18 24

1693.61~1853.89 1676.90~1742.17 1563.67~1826.80 1657.94~1806.70 1801.45 1618.20~1736.62 1686.39 1736.10 1499.91 209.64~510.66 257.43~527.39 238.25~689.53 258.88~564.80 264.21 71.81~92.99 45.23~98.05 21.53~89.62 90.44~92.77 95.68 1.57~13.53 0~ 51.64 2.06~66.28 4.36~4.38 1.82 0~ 47.62 0~ 3.94 0.23 15.48 3.46~14.66 0~ 3.13 1.91~7.64 2.87~5.18 2.50 1.54~13.52 0.95~4.59 7.17 1.05 7.74~17.68 2.91~15.49 0.86~7.45 10.89~22.70 14.92 1.66~17.89 5.78~9.18 11.78 11.64 0.30~2.98 0~ 3.32 0.25~2.98 0.51~1.10 0.28 0~ 0.41 0~ 0.38 0.03 1.58 0.29~3.23 0~ 0.25 0.16~0.28 0.34~1.30 0.39 0.20~1.53 0.09~0.28 0.91 0.11 高瓦斯 高瓦斯 高瓦斯 高瓦斯 高瓦斯 299.2819.93~~98.24 593.23 319.9195.11~~95.41 322.84 322.21 558.35 92.60 83.47 高瓦斯 高瓦斯 高瓦斯 38

层位关系3#煤层29m表5-2 金佳矿各鉴定煤层瓦斯参数测定结果汇总表

平均瓦斯瓦斯透气性坚固瓦斯放散水分灰分挥发分自燃倾真密度视密度孔隙率煤尘吸附性常数a吸附性常数b厚度压力含量系数性系初速度(g/m3)(%)爆炸性值(m3/t)值(MPa-1)(%)(%)(%)向性(g/m3)(m3/t)数(mmHg)(m)(MPa)(㎡/MPa2·d)1.70.9717.54630.02450.489.73g上2.21.6018.31940.38111.8812.5718.19Ⅲ类1.51611.50930.45有26.97661.04637#煤层煤14m0.24111.7712.4314.01Ⅲ类1.501.460.45有27.0251.321组9#煤层2.51.4013.68250.76380.46131.7523.4314.92Ⅱ类1.61231.59890.83有25.49771.494852m17#煤层14m3.42.1227.13970.09900.3891.6415.211.75Ⅲ类1.54771.51372.2有27.0451.5148181#煤层4m2.51.8923.64580.07090.42222.4212.611.41Ⅲ类1.51871.44055.15有26.72381.563218#煤层25m中煤2.11.9515.34110.08220.32222.2816.6210.72Ⅲ类1.581.467.59有37.23771.331422#煤层19m组1.21.8010.79730.01980.6814.42.5815.6310.24Ⅲ类1.58051.54511.90有30.02021.299224#煤层1.40.9813.20250.02830.50152.0916.4210.46Ⅲ类1.771.647.34有30.96101.2800

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层位关系3#煤层29m平均瓦斯瓦斯透气性坚固瓦斯放散吸附性常数a吸附性常数b厚度压力含量系数性系初速度值(m3/t)值(MPa-1)(m3/t)数(mmHg)(m)(MPa)(㎡/MPa2·d)1.70.9717.54630.02450.489.7326.97661.0463上煤组2.21.6018.31940.38117#煤层14m0.241127.0251.3219#煤层52m2.51.4013.68250.76380.461325.49771.494817#煤层14m3.42.1227.13970.09900.38927.0451.5148181#煤层4m2.51.8923.64580.07090.422226.72381.563218#煤层25m中煤2.11.9515.34110.08220.322237.23771.331422#煤层19m组1.20.8012.06500.01980.6814.430.02021.299224#煤层1.40.9813.20250.02830.501530.96101.2800

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/hdw6.html

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