地質(zhì)工程畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-淺談回坡底煤礦地質(zhì)構(gòu)造對(duì)瓦斯賦存的影響

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p>　　淺談回坡底煤礦地質(zhì)構(gòu)造對(duì)瓦斯賦存的影響</p><p>　　Discussion on the back bottom of geological structure in coal mine on the effect of gas bearing</p><p>　　學(xué)

2、院（部）： 地球與環(huán)境學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí)： 地質(zhì)工程 </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p><b>　　指導(dǎo)教師： </b></p><p>　　2012 年 11 月 28 日</p><p>　　淺談回坡底煤礦地質(zhì)構(gòu)造對(duì)瓦斯賦存的

3、影響</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著國民經(jīng)濟(jì)對(duì)煤炭資源需求的不斷增加，煤礦的開采強(qiáng)度和深度進(jìn)一步加大，煤與瓦斯突出、瓦斯爆炸和其他瓦斯事故已經(jīng)成為影響煤礦生產(chǎn)安全和礦工生命安全的最重大的安全因素。</p><p>　　瓦斯賦存條件和分布情況主要是受區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造控制，同時(shí)也受局部地質(zhì)條</p>

4、<p>　　件的影響。因此研究瓦斯必須與地質(zhì)條件相結(jié)合，探索地質(zhì)構(gòu)造、沉積環(huán)境、地質(zhì)活動(dòng)與瓦斯生成、運(yùn)移、賦存及釋放的相互作用關(guān)系。因而選擇研究回坡底礦區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤層瓦斯的控制作用，掌握瓦斯分布規(guī)律和儲(chǔ)存狀態(tài)，防治礦井瓦斯災(zāi)害，確保煤礦安全生產(chǎn)，有著重大的意義。</p><p>　　關(guān)鍵詞：地質(zhì)構(gòu)造 瓦斯 斷層 </p><p>　　Discussion on

5、 the back bottom of geological structure in coal mine on the effect of gas bearing</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　With the development of national economy of coal resources on dem

6、and unceasing increase, coal mining intensity and depth is increased further, coal and gas outburst, gas explosion and other gas accident has become the impact of coal mine production safety and miner life safety is the

7、most important factor of safety.</p><p>　　Gas occurrence conditions and distribution is mainly affected by the regional geological structure control, but also by the local geologic conditions</p><

8、p>　　The effect of. So the study of gas and geological conditions of combining exploration, geological structure, sedimentary environment, geological activity and gas generation, migration, accumulation and release of

9、interaction. Therefore to study the bottom slope mining area geological structure to coal seam gas control action, grasp the gas distribution rule and the storage state, prevention and control of mine gas disaster, and e

10、nsuring safe production of coal mines, is of great significance</p><p>　　Key words: gas fault geological structure</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒論1</b&

11、gt;</p><p><b>　　1.1選題背景1</b></p><p>　　1.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀1</p><p>　　1.3國外研究現(xiàn)狀3</p><p><b>　　1.4研究內(nèi)容3</b></p><p>　　2礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征5</p>

12、<p><b>　　2.1礦區(qū)概況5</b></p><p>　　2.1.1交通位置5</p><p>　　2.1.2地形地貌及河流5</p><p><b>　　2.1.3氣象5</b></p><p><b>　　2.1.4地震5</b></p

13、><p>　　2.1.5礦井周邊小窯情況5</p><p>　　2.1.6農(nóng)業(yè)概況及建材供應(yīng)等情況5</p><p>　　2.1.7水源情況6</p><p>　　2.1.8 電源情況6</p><p>　　2.1.9井田界限6</p><p>　　2.2 井田地質(zhì)特征6</p&g

14、t;<p>　　2.2.1 地層6</p><p>　　2.2.2 煤層10</p><p>　　2.2.3 煤質(zhì)11</p><p>　　2.3 斷層與褶皺11</p><p>　　2.3.1 斷層11</p><p>　　2.3.2 褶皺12</p><p>　　2

15、.3.3陷落柱13</p><p>　　2.4水文地質(zhì)13</p><p>　　3地質(zhì)構(gòu)造與煤層瓦斯的關(guān)系14</p><p><b>　　3.1 瓦斯14</b></p><p>　　3.1.1煤與瓦斯突出14</p><p>　　3.1.2瓦斯風(fēng)化帶15</p>&l

16、t;p>　　3.2區(qū)域構(gòu)造與瓦斯賦存的關(guān)系16</p><p>　　3.2.1 區(qū)域構(gòu)造對(duì)瓦斯儲(chǔ)存的影響15</p><p>　　3.3 小斷層對(duì)瓦斯涌出的影響17</p><p>　　3.3.1 一般原理17</p><p>　　3.3.2 斷層落差與瓦斯涌出量的關(guān)系18</p><p><b&

17、gt;　　結(jié)論20</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)21</b></p><p><b>　　致 謝22</b></p><p><b>　　附圖表23</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p&g

18、t;<p><b>　　1.1選題背景</b></p><p>　　瓦斯是指在煤礦生產(chǎn)過程中，從煤層、巖層和采空區(qū)放出的各種有害氣體的</p><p>　　總稱，且具有不同的組成成分和性質(zhì)。甲烷是瓦斯的的主體成分，主要來自于煤層，它構(gòu)成威脅煤礦開采的主要危險(xiǎn)，所以狹義的礦井瓦斯一般是指甲烷。</p><p>　　存在于煤系地層中的

19、瓦斯，嚴(yán)重威脅礦工的人身安全和安全生產(chǎn)。當(dāng)瓦斯?jié)?lt;/p><p>　　度達(dá)到43%時(shí)，人會(huì)感覺到呼吸短促;當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到57%時(shí)，就可以使人窒息死亡。而且瓦斯氣體分子直徑只有0.41nm，擴(kuò)散速度是空氣的1.34倍，擴(kuò)散性極強(qiáng)，因而能能在巷道中以很短的時(shí)間擴(kuò)散開來。在礦山生產(chǎn)中，最嚴(yán)重的災(zāi)害是瓦斯突出問題。它是一種煤與瓦斯突然運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力現(xiàn)象，能摧毀井巷設(shè)施、破壞礦井通風(fēng)系統(tǒng)，使井巷充滿瓦斯和煤巖拋出物，造成人員窒

20、息，煤流埋人甚至可引起瓦斯爆炸與火災(zāi)事故，導(dǎo)致生產(chǎn)中斷等。</p><p>　　為預(yù)測和防治煤與瓦斯突出，各產(chǎn)煤國都投入了大量的人力、物力和財(cái)力，并建立了專門的研究機(jī)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行研究，特別是對(duì)高、突瓦斯礦井的研究。近年來，少數(shù)低瓦斯礦井由于瓦斯規(guī)律不明，平時(shí)對(duì)突發(fā)的局部瓦斯異常涌出疏于防范，重視不夠，連續(xù)發(fā)生一系列重大的礦井瓦斯事故，給國家和人民的生命、財(cái)產(chǎn)造成不應(yīng)有的損失，引起了煤炭行業(yè)的廣泛關(guān)注，低瓦斯礦井的瓦

21、斯研究工作也日益受到人們的重視。</p><p>　　瓦斯分布與煤的形成密切相關(guān)，又與煤層形成之后各種地質(zhì)變化和構(gòu)造變動(dòng)</p><p>　　密切相關(guān)，煤系地層在后期地質(zhì)構(gòu)造的改造作用下，煤體結(jié)構(gòu)破壞、比表面積增大、地應(yīng)力集中，為瓦斯的運(yùn)移和賦存提供了條件;同時(shí)地質(zhì)構(gòu)造破壞了圍巖的結(jié)構(gòu)，影響瓦斯的滲透和擴(kuò)散，因此地質(zhì)構(gòu)造是影響瓦斯的賦存主要因素，已經(jīng)成為當(dāng)今瓦斯研究工作的熱點(diǎn)。</p

22、><p><b>　　1.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀</b></p><p>　　我國對(duì)煤層瓦斯賦存和分布地質(zhì)條件的研究更為廣泛。上個(gè)世紀(jì)60年代，撫順煤礦安全研究所就開始了瓦斯賦存地質(zhì)條件的研究，指出瓦斯的賦存與地質(zhì)構(gòu)造有關(guān)。我國較系統(tǒng)地開展瓦斯地質(zhì)工作是在70年代，焦作礦業(yè)學(xué)院和四川礦業(yè)學(xué)院先后成立瓦斯課題研究組，開展了大量的瓦斯地質(zhì)調(diào)研工作，均取得了相應(yīng)的成果。80年代，焦作礦

23、業(yè)學(xué)院楊力生(1983)領(lǐng)導(dǎo)的瓦斯地質(zhì)編圖組是全國瓦斯地質(zhì)研究的普及;瓦斯區(qū)域論的提出標(biāo)志著地質(zhì)條件</p><p>　　對(duì)瓦斯賦存控制理論的形成，闡述了瓦斯分布和突出分布的不均衡性、分區(qū)分帶</p><p>　　性與地質(zhì)條件有關(guān)，并受地質(zhì)因素制約。張祖銀(1992)對(duì)我國瓦斯地質(zhì)規(guī)律的研究指出，煤層中高瓦斯含量是突出的地質(zhì)基礎(chǔ)，構(gòu)造煤是突出的必要條件，壓</p><p

24、>　　性和壓扭性構(gòu)造的發(fā)育是導(dǎo)致突出的重要因素，它有助于構(gòu)造煤的形成和在地應(yīng)</p><p>　　力條件下有助于高壓瓦斯的聚積。</p><p>　　20世紀(jì)90年代末至今，是我國煤炭行業(yè)高速發(fā)展的時(shí)期。隨著國民經(jīng)濟(jì)的</p><p>　　需要，煤炭開采的深度和難度也越來越大，瓦斯的賦存和分布情況越來越復(fù)雜，</p><p>　　瓦斯災(zāi)

25、害等礦難事故出現(xiàn)的頻率越來越高。人們?cè)谘芯客咚雇怀龅臋C(jī)理和防治措</p><p>　　施時(shí)，注意力集中到構(gòu)造煤上。瓦斯分布與構(gòu)造煤的形成密切相關(guān)，又與煤層形</p><p>　　成之后各種地質(zhì)變化和構(gòu)造變動(dòng)密切相關(guān)。在影響礦井瓦斯的諸多地質(zhì)因素中，</p><p>　　一致認(rèn)為地質(zhì)構(gòu)造是非常重要的因素。</p><p>　　根據(jù)不同礦區(qū)以及同

26、一礦井不同地段瓦斯分布的不均勻性這一現(xiàn)象，周克友</p><p>　　在文獻(xiàn)中論述了礦井瓦斯的分布與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系，指出了高瓦斯礦井和低瓦斯礦井都存在預(yù)防瓦斯事故的問題。王生全等通過分析地質(zhì)構(gòu)造與煤層瓦斯含量、涌出量及煤與瓦斯突出之間的關(guān)系，總結(jié)出地質(zhì)構(gòu)造控氣(煤層瓦斯)的四種類型對(duì)礦井開展瓦斯預(yù)測與防治有指導(dǎo)作用。張國輝等用地質(zhì)動(dòng)力區(qū)劃方法，分析了淮南煤田瓦斯賦存狀態(tài)與區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系，認(rèn)為淮南煤田處在兩個(gè)相

27、交的凹地區(qū)域，它決定了淮南煤田的富含瓦斯性，指出煤田處于長期沉降，具備了瓦斯突出的地質(zhì)動(dòng)力條件。劉紅軍通過對(duì)長平礦井的區(qū)域地質(zhì)條件進(jìn)行分析，結(jié)合井下采掘過程中發(fā)育的地質(zhì)構(gòu)造及其采掘工作面的瓦斯涌出情況，總結(jié)顯現(xiàn)規(guī)律，揭示地質(zhì)構(gòu)造特征與瓦斯賦存條件兩者之間的關(guān)系，為今后采掘過程中提高地質(zhì)和瓦斯預(yù)測預(yù)報(bào)準(zhǔn)確度積累經(jīng)驗(yàn)，可有效地指導(dǎo)井下生產(chǎn)，杜絕災(zāi)害事故發(fā)生。</p><p>　　不同的構(gòu)造形態(tài)的性質(zhì)和成因不同，因而對(duì)

28、瓦斯的控制作用不同。康繼武從對(duì)褶皺變形與煤層瓦斯聚集的關(guān)系，提出了褶皺控制煤層瓦斯的4種基本類型;從理論上解釋了褶皺軸部具有聚集和逸散瓦斯雙重性的原因，為褶皺發(fā)育區(qū)進(jìn)行</p><p>　　瓦斯災(zāi)害預(yù)測提供了依據(jù)。宋榮俊等在研究斷裂構(gòu)造對(duì)劉橋二礦的瓦斯分布起重要的控制作用，指出大中型張扭性斷層及壓扭性逆斷層分別起一定的釋放和封閉作用，瓦斯在小型的斷裂構(gòu)造附近易午集聚，在礦井生產(chǎn)過程中常造成瓦斯異常涌出等事故。宋三

29、勝等根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐中揭露的構(gòu)造資料結(jié)合瓦斯監(jiān)測資料，詳細(xì)分析了瓦斯涌出與構(gòu)造的關(guān)系，探討了中小斷層構(gòu)造控制瓦斯的規(guī)律，論述了中小斷層構(gòu)造與工作面瓦斯涌出的關(guān)系，為礦井安全生產(chǎn)及瓦斯治理提供了基礎(chǔ)和依據(jù)。另外，影響瓦斯賦存的地質(zhì)構(gòu)造的探測技術(shù)己經(jīng)很成熟，主要是紅外線和地質(zhì)雷達(dá)這兩種探測方法。</p><p><b>　　1.3國外研究現(xiàn)狀</b></p><p>　　在國

30、外，以蘇聯(lián)、法國、英國、澳大利亞等國對(duì)瓦斯地質(zhì)方面研究較為詳細(xì)。其中，法國早在1914年已設(shè)立了“防治煤與瓦斯突出的專門委員會(huì)”，從地質(zhì)的角度研究瓦斯的分布規(guī)律，防治突出。前蘇聯(lián)自50年代就開始了瓦斯地質(zhì)研究，與1951年設(shè)立了“防止煤和瓦斯突出中央委員會(huì)”，通過研究，指出瓦斯的分布受地質(zhì)因素控制，具有不均勻分布的規(guī)律性，與構(gòu)造復(fù)雜程度、煤層圍巖、煤變質(zhì)程度有關(guān)。英國的DAVID P提出在煤系地層中地質(zhì)構(gòu)造對(duì)瓦斯的賦存狀態(tài)和分布情況的影

31、響起主導(dǎo)因素門，建議加強(qiáng)地質(zhì)構(gòu)造的演化與瓦斯地質(zhì)規(guī)律的研究。澳大利亞的Jshherd (1981)對(duì)地質(zhì)構(gòu)造與瓦斯突出的關(guān)系也作了廣泛的研究。</p><p>　　目前，一致認(rèn)為，煤層瓦斯的賦存狀態(tài)和影響瓦斯災(zāi)害的地質(zhì)條件是含煤地層經(jīng)歷歷次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)演化的結(jié)果。Bibler等學(xué)者[9]在研究全球范圍的瓦斯涌出現(xiàn)象時(shí)，指出礦區(qū)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)不僅影響煤層瓦斯的生成條件，而且影響瓦斯的保存條件。英國的Frodsham K等人認(rèn)

32、為地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤層的影響是在構(gòu)造擠壓、剪切作用下，煤層結(jié)構(gòu)破壞，形成發(fā)育廣泛的構(gòu)造煤，為瓦斯的富集提供了載體。Huoyin Li等人通過模擬試驗(yàn)證實(shí)了構(gòu)造煤是瓦斯的富集體，并指出構(gòu)造煤廣泛發(fā)育煤田中地質(zhì)構(gòu)造附近。</p><p><b>　　1.4研究內(nèi)容</b></p><p>　　瓦斯賦存條件和分布情況主要是受區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造控制，同時(shí)也受局部地質(zhì)條</p>

33、<p>　　件的影響。它們與地質(zhì)歷史上古構(gòu)造應(yīng)力的強(qiáng)弱有密切關(guān)系。井田地質(zhì)構(gòu)造控制</p><p>　　煤厚變化，而地質(zhì)構(gòu)造、煤厚變化又控制或影響著煤體結(jié)構(gòu)類型的分布，主要表</p><p>　　現(xiàn)為瓦斯賦存的控制。因此研究瓦斯必須與地質(zhì)條件相結(jié)合，探索地質(zhì)構(gòu)造、沉</p><p>　　積環(huán)境、地質(zhì)活動(dòng)與瓦斯生成、運(yùn)移、賦存及釋放的相互作用關(guān)系。地質(zhì)構(gòu)

34、造及</p><p>　　煤體變形，都是在成煤后期改造作用形成，由于地質(zhì)構(gòu)造特征是對(duì)礦區(qū)或礦井總</p><p>　　體上起控制作用的構(gòu)造，往往對(duì)煤和瓦斯的分布具有顯著的作用和明顯的差異。因而選擇研究回坡底礦區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤層瓦斯的控制作用，掌握瓦斯分布規(guī)律和儲(chǔ)存狀態(tài)，防治礦井瓦斯災(zāi)害，確保煤礦安全生產(chǎn)，有著重大的意義。</p><p>　　圖1-1 回坡底

35、礦交通位置圖</p><p>　　2礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征</p><p><b>　　2.1礦區(qū)概況</b></p><p><b>　　2.1.1交通位置</b></p><p>　　回坡底煤礦隸屬于霍州煤電集團(tuán)公司。其礦井工業(yè)場地位于山西省洪洞縣城西北劉家垣鎮(zhèn)回坡底村東1.0km處，距洪洞縣城

36、25km，距趙城發(fā)煤站17km，緊鄰趙（城）—克（城）公路，公路交通方便。</p><p>　　2.1.2地形地貌及河流</p><p>　　礦區(qū)位于呂梁山南端東麓，汾河西岸，地形切割強(qiáng)烈，溝谷縱橫形成了以黃土梁、塬、峁為特征的低山基巖丘陵地貌。主要山梁走向近南北向，溝谷縱橫，地形復(fù)雜。最高點(diǎn)位于區(qū)西北邊界溝北村東北山梁，標(biāo)高985.2m，最低點(diǎn)位于東北邊界溝谷，標(biāo)高624.17m，相對(duì)高

37、差361.03m。</p><p>　　本區(qū)地表水屬汾河流域黃河水系。本區(qū)東部邊界申村～張泉村一線南北向山梁，形成了小型分水嶺，其西側(cè)沖溝水向南匯集于洪洞午陽河，然后向南東經(jīng)洪洞許村注入汾河；其東側(cè)沖溝水向北東匯入團(tuán)柏河，然后向南東經(jīng)洪洞縣干河村北注入汾河。區(qū)內(nèi)溝谷旱季干涸，雨季洪水猛漲，雨停則銳減為細(xì)流或干涸，總述區(qū)內(nèi)河流屬季節(jié)性河流。</p><p><b>　　2.1.3氣

38、象</b></p><p>　　本區(qū)地處低山黃土丘陵區(qū)，四季分明，晝夜溫差較大。據(jù)洪洞縣氣象站觀測資料，降水量316.7－542.0mm,年平均降水量428.03mm,蒸發(fā)量1380.8－1820.6mm,年平均蒸發(fā)量1587.03mm,蒸發(fā)量大于降水量3.7倍，冬春少雨，夏末秋初雨水較大，且多集中在7、8、9三個(gè)月。年平均氣溫15.8℃,結(jié)冰期在11月下旬至次年3月上旬,最大凍土深度為530mm。無

39、霜期180天左右。夏季多東南風(fēng)，冬季多西北風(fēng)，最大風(fēng)速18m/s，屬溫暖帶季風(fēng)型大陸氣候。</p><p><b>　　2.1.4地震</b></p><p>　　據(jù)《中國地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》，該區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.20，相當(dāng)于地震烈度8度區(qū)。</p><p>　　2.1.5礦井周邊小窯情況</p><p>　　

40、井田內(nèi)小煤窯全部開采2號(hào)煤層，并且已經(jīng)全部徹底關(guān)閉，根據(jù)對(duì)小煤窯開采情況的調(diào)查，各小煤窯均無越界現(xiàn)象。</p><p>　　2.1.6農(nóng)業(yè)概況及建材供應(yīng)等情況</p><p>　　本區(qū)多為山地，農(nóng)產(chǎn)品主要有小麥、棉花、玉米、谷子、高粱、薯類、大豆等。工業(yè)生產(chǎn)以煤炭、電力、建材、化工為主。</p><p><b>　　2.1.7水源情況</b>&

41、lt;/p><p>　　井田內(nèi)無經(jīng)濟(jì)、可靠的地表水可利用。地下奧陶系石灰?guī)r含水層可做為礦井永久水源之一，但需做進(jìn)一步的勘探工作。礦井建成后，井下正常排水量為500—850m3/h，經(jīng)處理后可作為井下消防灑水及地面生產(chǎn)、防塵灑水、綠化等用水水源。</p><p>　　2.1.8 電源情況</p><p>　　礦井采用35KV雙回路電源，分別引自趙城110KV變電站和三交河

42、礦110KV變電站35KV母線，礦井工業(yè)場地、二號(hào)風(fēng)井場地分別建有35KV變電所。下井電纜分別經(jīng)主斜井、二號(hào)進(jìn)風(fēng)立井敷設(shè)至井下。</p><p><b>　　2.1.9井田界限</b></p><p>　　原山西汾河焦煤股份有限公司回坡底煤礦采礦權(quán)已經(jīng)山西省國土資源廳批準(zhǔn)，采礦證號(hào)為C1400002009091220036032，登記面積為4.8385km2，批準(zhǔn)開采

43、10號(hào)、11號(hào)煤層，本次擴(kuò)界后井田形態(tài)呈北東—南西向長條多邊形分布，北東—南西長約9km，北西—南東寬約4km，面積為40.044km2。井田范圍：本井田位于萬安詳查區(qū)的北部，團(tuán)柏?cái)U(kuò)區(qū)西部，其拐點(diǎn)座標(biāo)為：　 </p><p>　　1、X=4042541.21 Y=19550650.97</p><p>　　2、X=4038251.20 Y=19552

44、830.99</p><p>　　3、X=4037431.19 Y=19551490.98</p><p>　　4、X=4038171.19 Y=19551090.98</p><p>　　5、X=4037101.18 Y=19549130.97</p><p>　　6、X=4036451.18 Y=19549

45、490.98</p><p>　　7、X=4034831.17 Y=19548480.97</p><p>　　8、X=4034241.17 Y=19547930.97</p><p>　　9、X=4033811.17 Y=19547630.97</p><p>　　10、X=4033421.16 Y=19547

46、350.97</p><p>　　11、X=4037701.18 Y=19542850.94</p><p>　　2.2 井田地質(zhì)特征 </p><p><b>　　2.2.1 地層</b></p><p>　　本區(qū)大部被新生界地層覆蓋，僅在溝谷中自南東向北西依次零星出露山西組、下石盒子組及上石盒子組地層。根據(jù)鉆孔

47、揭露，地層自下而上簡述如下：</p><p>　　1、 奧陶系中統(tǒng)峰峰組(0)</p><p>　　區(qū)內(nèi)北部地面局部出露；鉆孔中一般只揭露其頂部5-20m。僅99號(hào)鉆孔揭露厚度較大，揭露奧灰116.21m，其余探巖溶鉆孔揭露厚度100m左右。</p><p>　　中統(tǒng)上馬家溝組(02s)</p><p>　　區(qū)內(nèi)揭露不完整，巖性為灰色白云質(zhì)灰

48、巖、泥質(zhì)灰?guī)r及石灰?guī)r。</p><p><b>　　2、石炭系(C)</b></p><p>　　中統(tǒng)本溪組(C2b)</p><p>　　本組地層自O(shè)2f古風(fēng)化面至K1石英砂巖底，平行不整合覆蓋于中奧陶統(tǒng)峰峰組之上。厚度6.95－24.99m，平均15.18m。由淺灰色鋁質(zhì)泥巖、深灰色泥巖、粉砂巖、灰白色細(xì)粒石英砂巖及不穩(wěn)定的石灰?guī)r和薄煤層組

49、成。底部多為鋁質(zhì)泥巖，具鮞粒，可見星散狀、結(jié)核狀黃鐵礦，其層位俗稱“山西式鐵礦”。中部以泥巖為主，夾薄層石灰?guī)r和煤層，微觀鑒定石灰?guī)r90%為泥晶方解石和9%的生物碎屑，其碎屑成分有：腕足類碎片及刺、瓣腮類、有孔蟲等。頂部多為泥巖、粉砂巖。該組地層在東部較厚，20m左右，中西部較薄，15m左右。從巖性、巖相及生物化石組合分析，屬瀉湖海灣沉積，局部不穩(wěn)定的泥炭、沼澤化環(huán)境。</p><p>　　上統(tǒng)太原組(C3t)&

50、lt;/p><p>　　本組地層自K1砂巖底至K7砂巖底。厚度73.84－97.86m,平均厚度87.59m。為本區(qū)主要含煤地層之一。巖性主要以灰黑色泥巖、粉砂巖、煤層及石灰?guī)r為主，夾厚度變化較大的細(xì)－中粒砂巖。據(jù)巖性組合及巖相特征將本組地層劃分三段：</p><p>　　下段（C3t2）：K1砂巖底至K2石灰?guī)r底。厚度15.96－49.06m,平均26.19m。主要由石英砂巖、鋁質(zhì)泥巖、粉砂

51、巖及9、10、11號(hào)穩(wěn)定可采煤層和0－2層薄煤層組成。底部中－細(xì)粒石英砂巖呈灰白色、質(zhì)密、堅(jiān)硬、質(zhì)純，鏡下鑒定碎屑占95%，填隙物占5－10%，碎屑中純凈的石英顆粒占98%以上，孔隙式硅質(zhì)膠結(jié)。該砂巖上部的灰黑色泥巖、粉砂巖中含大脈羊齒、櫛羊齒等化石。</p><p>　　中段（C3t2）：K2石灰?guī)r底至K4石灰?guī)r頂（或K5砂巖底）。厚度24.41－40.11m,平均31.88m。巖性主要由三層石灰?guī)r、泥巖、粉砂

52、巖和薄層砂巖組成，夾2－4層不穩(wěn)定局部可采的薄煤層；底部為厚層狀含生物碎屑石灰?guī)r，厚度1.23－11.32m，平均9.11m。上部夾燧石條帶。鏡下鑒定泥粉晶基質(zhì)和生物碎屑分別占80－85%和15－20%，基質(zhì)中方解石含量達(dá)98%以上。生物碎屑主要有蜒、有孔蟲、腕足碎片、海百合莖和苔蘚蟲碎片等。K2石灰?guī)r至K3石灰?guī)r間夾泥巖、細(xì)粒砂巖及0－2層不穩(wěn)定的薄煤層，K3石灰?guī)r變化較大，局部地段相變?yōu)樯皫r、粉砂巖。K3－K5間以泥巖為主，夾不穩(wěn)定

53、的粉砂巖、砂巖及7、7下號(hào)煤層，上部K4石灰?guī)r發(fā)育不好，僅分布在擴(kuò)區(qū)西部，中部地段相變?yōu)榉凵皫r。</p><p>　　上段（C3t3）：K4石灰?guī)r頂或（K5砂巖底）至K7砂巖底。厚度17.10－43.60m,平均30.44m。以黑色泥巖、粉砂巖為主。夾薄層砂巖及海相泥巖，含1－4層不穩(wěn)定的薄煤層（其中6號(hào)煤層為局部可采煤層）。底部K5砂巖主要由碎屑和填隙物組成，分別占80%、20%。填隙物以粘土雜基為主，約占80

54、%以上，碳酸鹽膠結(jié)物少量、孔隙式膠結(jié)。局部K5砂巖相變?yōu)榉凵皫r、泥巖。</p><p>　　總述，本組地層沉積厚度有一定規(guī)律，大致上以8勘探線為界，東、西部較厚，中部較薄。</p><p><b>　　3、二疊系(P)</b></p><p>　　下統(tǒng)山西組(P1s) </p><p>　　K7砂巖底至K8砂巖底。為本區(qū)

55、主要含煤地層之一。與太原組地層整合接觸，厚度29.20－53.39m,平均厚度42.95m。巖性以深灰色泥巖、粉砂巖和灰色、灰白色細(xì)－中粒砂巖為主。含煤4－7層，其中1、2號(hào)煤層為不穩(wěn)定的局部可采煤層或不可采煤層。</p><p>　　本組厚度變化不大，中西部701號(hào)、89號(hào)孔一帶相對(duì)較薄，西北部較厚。</p><p>　　K7砂巖為灰白色細(xì)－中粒長石石英砂巖，厚0－16.50m，平均3.

56、81m。成分主要以碎屑和填隙物構(gòu)成，分別約占80－85%和15－20%。碎屑以石英為主，石英含量約占80%以上，長石約占10－15%，多已高齡石化和絹云母化，含少量云母。膠結(jié)物以粘土雜基為主，占其總量的95%，結(jié)晶方解石約占5%左右。中－細(xì)粒結(jié)構(gòu)、磨園度和分選性較好，多呈次棱角狀。具大型斜層理，含泥質(zhì)包裹體，厚度變化趨勢為北部、東北部較厚，中南部較薄。</p><p>　　下統(tǒng)下石盒子組(P1x)</p&g

57、t;<p>　　與下伏山西組地層整合接觸。由K8砂巖底至K10砂巖底，厚度63.14－120.73m，平均89.37m，本組按巖性組合分為兩段。</p><p>　　下段（P1x1）：由深灰色、灰色粉砂巖、泥巖及薄層細(xì)－中粒砂巖間互成層組成，夾有1－2層不穩(wěn)定的薄煤層，厚32.72－55.54m，平均42.47m，本段總的變化趨勢，西部較薄，東部較厚。底部K8為中－細(xì)粒長石石英砂巖，成分以石英為主，

58、占碎屑的85%，長石占10%，含少量黑云母，分選中等，磨園中等－好，多呈次園狀，孔隙式膠結(jié)，厚度0－11.92m，平均2.94m，局部相變?yōu)榉凵皫r。</p><p>　　上段（P1x2）：K9砂巖底至K10砂巖底，為灰色、灰綠色粉砂巖、泥巖和灰白色微帶綠色的細(xì)－中粒砂巖互層。厚25.75－72.57m,平均47.07m。本段頂部為一層穩(wěn)定的鋁質(zhì)泥巖，呈灰白色含紫色斑塊及鐵質(zhì)鮞粒，俗稱“桃花泥巖”，為K10砂巖的輔

59、助標(biāo)志層。</p><p>　　上統(tǒng)上石盒子組((P2s)</p><p>　　與下伏下石盒子組地層成整合接觸。按巖性組合分為三段：</p><p>　　下段（P2s1）：K10砂巖底至K12砂巖底，據(jù)鉆孔揭露，厚度130.10－178.20m，平均150.60m。K10砂巖為灰白色厚層中、粗粒砂巖，以石英為主，長石云母及綠色礦物次之，底部含礫石。鈣質(zhì)膠結(jié)，分選中等

60、，呈次棱角狀，直線型斜層理，厚2.00－18.83m，平均6.88m。其上為灰綠色、紫紅色、灰黃色的粉砂巖、泥巖，夾數(shù)層灰綠色砂巖，中部夾灰及深灰色泥巖及粉砂巖條帶。</p><p>　　中段（P2s2）：K12砂巖底至K13砂巖底。僅501、701、901號(hào)鉆孔揭露，厚60.70－94.25m,平均73.02m。巖性為灰紫色、紫紅色、灰綠色粉砂巖及泥巖互層，夾2－3層細(xì)粒砂巖。K12砂巖主為灰白色、灰綠色厚層狀

61、中－細(xì)粒砂巖底部含礫石。厚度1.45－26.00m,平均8.16m。</p><p>　　上段（P2s3）：K13砂巖底至K14砂巖底。本段地層保存不完整，據(jù)901號(hào)鉆孔，揭露最大厚度109.35m。底部K13為灰綠色中－粗粒砂巖,成分以石英為主，長石次之，底部含細(xì)礫，粘土質(zhì)膠結(jié)，厚度2.70－5.00m，平均3.71m。本段巖性以紫紅色、黃綠色、灰綠色粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖為主，間夾數(shù)層細(xì)粒砂巖。</p>

62、;<p>　　4、第三、四系(N、Q)</p><p><b>　　第三系(N)</b></p><p>　　區(qū)內(nèi)溝谷中零星出露。不整合覆蓋于不同時(shí)代的基巖之上。底部為半膠結(jié)的砂－礫石。其上為棕紅色砂質(zhì)粘土和泥質(zhì)砂土。</p><p><b>　　第四系(Q)</b></p><p>

63、　　更新統(tǒng)以黃土為主，出露于山坡、山梁之上。全新統(tǒng)以洪積沖積砂礫層為主，分布于團(tuán)柏河之中。均不整合覆蓋于各時(shí)代地層之上。</p><p><b>　　② 含煤地層</b></p><p>　　區(qū)內(nèi)含煤地層為中石炭統(tǒng)本溪組、上石炭統(tǒng)太原組和下二疊統(tǒng)山西組及下石盒子組，其中太原組和山西組為主要含煤地層。太原組地層含煤層12層，其中全區(qū)穩(wěn)定可采煤層3層（9、10、11號(hào)），

64、不穩(wěn)定零星可采煤層2層（6、7下號(hào)）；山西組地層含煤5層，其中含大部較穩(wěn)定的1號(hào)煤；本溪組及下石盒子組分別含薄煤層2層和3層。現(xiàn)就主要的含煤地層敘述如下：</p><p><b>　　石炭系上統(tǒng)太原組</b></p><p>　　太原組由泥巖、粉砂巖、石灰?guī)r及煤層組成，夾不穩(wěn)定砂巖。厚73.84－97.86m，平均87.59m。厚度變化在走向上大致為南西部厚、北東部及

65、中部地帶較?。粌A向上厚度變化不大。本組地層的沉積為濱海三角洲平原及前緣沉積，期間發(fā)生了三次較大的海侵，形成潮下低能帶的三層石灰?guī)r沉積，該組巖性、巖相穩(wěn)定，旋回結(jié)構(gòu)明顯。</p><p>　　下二迭統(tǒng)山西組(P1)</p><p>　　本組地層K7砂巖底至K8砂巖底。巖性主要由中、細(xì)粒砂巖、粉砂巖、泥巖及煤層組成。厚29.20－53.39m，平均42.95m，含煤層7層，其中較穩(wěn)定大部可采煤

66、層1層，零星可采或不可采煤層6層。</p><p>　　本組地層的沉積繼承了太原期的沉積特點(diǎn)，不同的是在海退作用占主導(dǎo)地位前提下，該組下部為三角洲平原過渡帶沉積，上部為上三角洲分流河道的洪泛平原沉積。</p><p>　　總之，本區(qū)主要含煤地層太原組和山西組地層，通過各組地層厚度及各標(biāo)志層研究分析，總的認(rèn)為其巖性巖相橫向上變化不大且具有一定的規(guī)律性。</p><p>

67、;<b>　　2.2.2 煤層</b></p><p><b>　　1、含煤性</b></p><p>　　本區(qū)主要含煤地層為上石炭統(tǒng)太原組和下山迭統(tǒng)山西組。</p><p>　　太原組含煤11層，煤層總厚平均9.43m，平均含煤系數(shù)10.8%。可采及局部可采煤層總厚平均7.55m，可采煤層平均含煤系數(shù)8.6%。</

68、p><p>　　山西組含煤層7層，煤層總厚平均2.14m，平均含煤系數(shù)5%，可采煤層總厚平均0.94m，可采煤層平均含煤系數(shù)2.2%。</p><p><b>　　2、可采煤層</b></p><p>　　太原組下部9號(hào)煤為局部可采煤層，10、11號(hào)煤層為全區(qū)主要穩(wěn)定可采煤層。太原組上段的6、7下號(hào)煤層及山西組的1、2號(hào)煤層屬層位不穩(wěn)定、厚度變化大

69、的局部可采煤層。</p><p>　　山西組號(hào)和2號(hào)煤層及其間距變化較大。</p><p>　　太原組9、10、11號(hào)三層煤層厚度變化不大或具規(guī)律性，間距穩(wěn)定，煤層厚度變化大，間距變化不大。</p><p><b>　　9號(hào)煤層</b></p><p>　　位于太原組下段頂部，上距7下號(hào)煤層平均間距20.87m。厚度0.

70、42-1.63m，平均厚度0.75m，一般不含夾矸，結(jié)構(gòu)簡單。頂板為K2石灰?guī)r，底板粉砂巖為主，局部為泥巖或細(xì)粒砂巖。</p><p>　　9號(hào)煤層為局部可采煤層。</p><p><b>　　10號(hào)煤層</b></p><p>　　位于太原組下段上部，上距9號(hào)煤層平均間距2.42m。厚度1.84-3.05m，平均2.57m。一般不含夾矸或含一

71、層夾矸，局部含2層夾矸。結(jié)構(gòu)簡單。頂板粉砂巖為主，泥巖次之，底板細(xì)粒砂巖和泥巖為主，局部為粉砂巖。</p><p>　　10號(hào)煤層屬穩(wěn)定型全區(qū)可采煤層。</p><p><b>　　11號(hào)煤層</b></p><p>　　位于太原組下段下部，上距10號(hào)煤層平均間距7.11m。厚度2.39-5.32m，平均厚度3.32m。一般含2-3層夾矸，個(gè)別

72、點(diǎn)含4-5層夾矸。頂板粉砂巖、泥巖為主，底板為泥巖或鋁質(zhì)泥巖。</p><p>　　11號(hào)煤層屬穩(wěn)定型全區(qū)可采煤層。</p><p><b>　　2.2.3 煤質(zhì)</b></p><p>　　1、物理性質(zhì)與煤巖特征</p><p>　?。?）9、10號(hào)煤層：黑色、玻璃光澤，條帶狀結(jié)構(gòu)。階梯狀斷口，垂直節(jié)理發(fā)育，質(zhì)脆易碎。

73、主要由鏡煤和亮煤組成，層間常夾有暗煤、絲煤，呈透鏡狀。以光亮型煤為主。</p><p>　　（2）11號(hào)煤層：黑色、強(qiáng)瀝清光澤。鋸齒狀斷口，節(jié)理不發(fā)育，致密堅(jiān)硬。主要由含較多的礦物質(zhì)暗煤組成，局部稀疏而含有鏡煤線理及條帶。以半暗型煤為主。</p><p>　　2、化學(xué)性質(zhì)與工藝性能</p><p>　　（1）9、10號(hào)煤屬低-中灰、富硫、特低磷、中-高發(fā)熱量、強(qiáng)粘結(jié)

74、性煤氣肥煤。煤類為氣肥煤、肥煤。</p><p>　?。?）11號(hào)煤屬中灰、中硫、低磷、中等發(fā)熱量、中等粘結(jié)性煤。煤類主要為1/3焦煤。</p><p><b>　　3、煤的可選性</b></p><p>　　（1）地質(zhì)報(bào)告僅對(duì)10、11號(hào)煤的可選性作出評(píng)價(jià)。由于9號(hào)煤層薄，選樣量少、樣碎，故未對(duì)9號(hào)煤的可選性作出評(píng)價(jià)。</p>

75、<p>　　（2）10號(hào)煤可選性為極易選。精煤回收率為92%，優(yōu)等。</p><p>　　（3）11號(hào)煤可選性為難選。精煤回收率為61%，良等。</p><p><b>　　4、工業(yè)用途評(píng)價(jià)</b></p><p>　?。?）9、10號(hào)煤層</p><p>　　屬低-中灰、富硫、特低磷、中高發(fā)熱量、強(qiáng)粘結(jié)性煤。

76、煤質(zhì)變化中等。煤類為氣肥煤和肥煤。由于有機(jī)硫含量高，很難洗去，故可作為動(dòng)力用煤，也可作為煉焦配煤。</p><p><b>　?。?）11號(hào)煤層</b></p><p>　　屬中灰、中硫、低磷、中高發(fā)熱量、中等粘結(jié)性煤。煤類主要為1/3焦煤，可用作煉焦配煤。</p><p><b>　　2.3 斷層與褶皺</b></

77、p><p><b>　　2.3.1 斷層</b></p><p>　　回坡底礦區(qū)處于萬安詳查勘探區(qū)的北部。下張端正斷層下團(tuán)柏正斷層為其南北自然邊界，其構(gòu)造形跡展布服從于區(qū)域構(gòu)造規(guī)律，基本走向?yàn)楸睎|向。擴(kuò)區(qū)內(nèi)除西部及南西部零星出露上石盒子組地層及第三系地層外，東部大面積為黃土覆蓋，根據(jù)鉆探成果，結(jié)合地表地質(zhì)調(diào)查，歷次勘查在區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)15條斷層。除北部上團(tuán)柏?cái)鄬优c南東邊界下團(tuán)

78、柏?cái)鄬右?guī)模較大外，其余多為落差5－25m的小型斷層，均為走向北東的正斷層。回坡底煤礦井下揭露小斷層13條,落差一般為1-5m,地層傾角平緩，一般為5－15°，總體地層走向北東向，傾向北西。南、北邊界附近與大斷層相伴生有寬緩的背、向斜，軸向和地層總體走向一致，亦為北東方向。地表及鉆孔中均未見到陷落柱，但在原回坡底礦界范圍內(nèi)10、11號(hào)煤層井下揭露14個(gè)規(guī)模較小的陷落柱?？v觀全區(qū)，構(gòu)造復(fù)雜程度應(yīng)屬簡單類。</p>&

79、lt;p><b>　　（1）上團(tuán)柏?cái)鄬?lt;/b></p><p>　　位于擴(kuò)區(qū)北部邊界附近，走向NEE，傾向SE，向北東、南西延伸出區(qū)外，區(qū)內(nèi)全長約7.5km。斷層北側(cè)中奧陶統(tǒng)地層出露，東段石洼村附近溝谷中可見下盤中石炭統(tǒng)本溪組地層與上盤的上二疊統(tǒng)上段地層直接接觸，落差550m。</p><p><b>　　（2）下團(tuán)柏?cái)鄬?lt;/b></

80、p><p>　　位于擴(kuò)區(qū)東南部邊界，走向N60°E，傾向SE，為南東盤下降的正斷層，落差280－350m，地表下盤自西向東依次出露P2s1、P1x2、P1x1、C3t3地層，上盤為黃土覆蓋，并受91號(hào)和92號(hào)鉆孔，W9和96號(hào)鉆孔，團(tuán)-14和105號(hào)鉆孔的控制，該斷層本區(qū)延伸1.5km,兩側(cè)基本被新生界地層覆蓋,落差350m。向區(qū)外北東沒入汾河。</p><p><b>　

81、　（3）F19斷層</b></p><p>　　為團(tuán)柏?cái)U(kuò)區(qū)勘探施工的901號(hào)鉆孔揭露的正斷K9砂巖下部地層(P1x1)與K7砂巖上部地層（P1s）接觸，落差45m，傾向SE，因地表黃土覆蓋，無出露點(diǎn)，但據(jù)區(qū)內(nèi)整體受力狀態(tài)及斷層總體走向推斷該斷層超產(chǎn)獎(jiǎng)同為N35°E，延伸長1100m。</p><p><b>　?。?）F20斷層</b></

82、p><p>　　為團(tuán)柏?cái)U(kuò)區(qū)勘探1201號(hào)鉆孔所揭露的斷層，據(jù)鉆孔揭露缺失9號(hào)煤層底板至11號(hào)煤層底板巖層，為正斷層，據(jù)推斷斷層走向?yàn)镹53°E，傾向SE，延伸長約500m，地表黃土覆蓋，無出露點(diǎn)。</p><p><b>　　（5）其它斷層</b></p><p>　　其它斷層大部分在溝谷中有出露點(diǎn)或有鉆孔，揭露均為正斷層，傾向南東，落差

83、多小于20m。</p><p><b>　　2.3.2 褶皺</b></p><p>　　本區(qū)大部被新生界地層覆蓋，僅在溝谷中有基巖零星出露，故據(jù)零星基巖露頭和地質(zhì)產(chǎn)狀及鉆孔控制的煤層底板標(biāo)高，查明有4條寬緩的背、向斜構(gòu)造，現(xiàn)分述如下：</p><p><b>　　（1） 1號(hào)向斜</b></p><p

84、>　　位于901、501號(hào)鉆孔一線北側(cè)與上團(tuán)柏正斷層間。軸向與斷層走向大致平行，為上團(tuán)柏?cái)鄬由媳P下降的牽引作用所形成的構(gòu)造。軸部零星出露上石盒子組上段地層，傾向7-15°，區(qū)內(nèi)延伸長約10.5m。</p><p><b>　?。?）2號(hào)背斜</b></p><p>　　位于團(tuán)-12、604號(hào)鉆孔一線，軸部北北東向，兩翼傾角，北東翼約7°左右，

85、南東翼5°左右，軸部在溝谷中出露P2s1和P2s2地層，延伸長3.00km左右,該背斜受地面地質(zhì)產(chǎn)狀和團(tuán)-12、604號(hào)鉆孔對(duì)軸部的控制以及503、603、401、504號(hào)鉆孔對(duì)兩翼的控制，基本向北北東傾伏。</p><p><b>　?。?）3號(hào)背斜</b></p><p>　　位于下團(tuán)柏?cái)鄬颖蔽鱾?cè)，為下團(tuán)柏?cái)鄬訝恳纬傻鸟耷鷺?gòu)造，軸向北東東—南西西向，北

86、翼傾角5°左右，南翼受下團(tuán)柏?cái)鄬佑绊憺?0°左右。軸部出露P1s，P1x地層。區(qū)內(nèi)延伸長約4.5km。軸部及兩翼受團(tuán)-14及506號(hào)鉆孔的控制,基本向北東東傾伏。</p><p><b>　　（4）4號(hào)背斜</b></p><p>　　位于89、90號(hào)鉆孔西側(cè)一線。軸向近南北向，兩翼傾角5°左右，延伸長約2.5km。軸部及兩翼受89、84

87、（區(qū)外）、90、83號(hào)鉆孔及地質(zhì)產(chǎn)狀的控制,基本向北傾伏。</p><p><b>　　2.3.3陷落柱</b></p><p>　　擴(kuò)區(qū)內(nèi)大部被新生界地層覆蓋，地表及鉆孔未發(fā)現(xiàn)陷落柱，且從鉆孔資料分析奧灰?guī)r溶不甚發(fā)育，反映O2f地下水活動(dòng)性弱，陷落柱不易生成，在回坡底礦井下揭露有陷落柱14個(gè)，又據(jù)北西界相鄰團(tuán)柏煤礦調(diào)查資料陷落柱的發(fā)育密度為29.6個(gè)/km2，推斷本

88、區(qū)陷落柱在一些地區(qū)較發(fā)育，只是遠(yuǎn)不及團(tuán)柏煤礦。</p><p>　　總之，本區(qū)地層走向西部變化不大，區(qū)內(nèi)斷層走向基本為北東向，傾向南東，落差小，延伸短，地表及鉆孔未發(fā)現(xiàn)陷落柱.</p><p><b>　　2.4水文地質(zhì)</b></p><p>　　本區(qū)由于受地塹式構(gòu)造形態(tài)的影響，形成了近于平行的上、下團(tuán)柏邊界斷層，西北邊界的上團(tuán)柏?cái)鄬?，為傾向

89、東南之正斷層，落差400m，根據(jù)斷層性質(zhì)及接觸關(guān)系可知，其屬于導(dǎo)水?dāng)鄬樱粬|南邊界的下團(tuán)柏?cái)鄬?，為東南盤下降的正斷層。兩斷層將地層切割呈條塊狀，決定了區(qū)內(nèi)構(gòu)造特點(diǎn)，大致走向北東，傾向北西的單斜構(gòu)造，中部和南部伴有小形寬緩褶曲。</p><p>　　下團(tuán)柏?cái)鄬又苯佑绊懼鴶U(kuò)區(qū)的水文地質(zhì)條件，斷層落差110-320m，走向北東向，西北部奧灰補(bǔ)給區(qū)地下水經(jīng)過擴(kuò)區(qū)西南部再通過斷層，進(jìn)入萬安詳查區(qū)，然后向南徑流到龍子祠泉排泄。

90、確定斷層為北北東向時(shí)為導(dǎo)水?dāng)鄬樱蚴窍陆当P奧灰一般埋藏變淺，一般在261.15-358.30m，在10勘探線上，斷層巖性接觸關(guān)系是：上升盤奧陶系O2s地層的含水層與下降盤O2f地層的含水層直接接觸，地下水便可通過斷層而導(dǎo)水，巖芯鑒定發(fā)現(xiàn)O2s地層溶隙發(fā)育，具有峰窩狀溶洞，鉆孔消耗達(dá)12.05m3/h，而在下降盤一側(cè)的94號(hào)孔，抽水試驗(yàn)表明當(dāng)水位下降15.03m，單位涌水量為0.38L/s.m，富水性明顯大于127號(hào)孔的地帶，94號(hào)孔向

91、西南方向，從而可以證明下團(tuán)柏?cái)鄬愚D(zhuǎn)折北北東向后為導(dǎo)水?dāng)鄬印?lt;/p><p>　　3地質(zhì)構(gòu)造與煤層瓦斯的關(guān)系</p><p><b>　　3.1 瓦斯</b></p><p>　　瓦斯主要以物理吸附和承壓游離兩種狀態(tài)賦存于煤體中，兩者處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，而且當(dāng)溫度和壓力等客觀條件變化時(shí)，便發(fā)生狀態(tài)的轉(zhuǎn)化;當(dāng)壓力增加或溫度降低時(shí)，部分自由態(tài)瓦斯可以轉(zhuǎn)

92、化為吸附瓦斯:反之壓力減少或溫度升高時(shí)，部分吸附瓦斯也可轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂蔂顟B(tài)瓦斯，前者叫吸附，后者叫解析。瓦斯的解析是一種吸熱反應(yīng)，這種現(xiàn)象與煤與瓦斯突出有一定的關(guān)系。</p><p>　　3.1.1煤與瓦斯突出</p><p>　　煤與瓦斯突出(包括巖石與二氧化碳突出)是發(fā)生在煤礦井下采掘過程中的一種極其復(fù)雜的瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象,在很短時(shí)間（幾秒到幾分鐘）內(nèi)，大量的煤巖和瓦斯突然從煤巖體內(nèi)部涌向采掘

93、空間，產(chǎn)生不同程度的動(dòng)力效應(yīng)，可造成設(shè)施破壞和人員傷亡事故的現(xiàn)象，是井下的嚴(yán)重災(zāi)害之一。</p><p>　　突出發(fā)生的一般規(guī)律:</p><p>　　1)危險(xiǎn)性隨開采深度增加而增大；</p><p>　　2)危險(xiǎn)性隨煤層（特別是軟分層）厚度的增大而增大；</p><p>　　3)大多數(shù)發(fā)生掘進(jìn)工作面，掘進(jìn)面占80%(其中石門占6.75%)以

94、上,采面占15.8%；</p><p>　　4)石門突出平均強(qiáng)度最大；</p><p>　　5)突出前作業(yè)方式以放炮為主：放炮占64.6%, 手、風(fēng)鎬落煤占21%, 其它占12.1%；</p><p>　　6)多發(fā)生在地質(zhì)構(gòu)造帶和應(yīng)力集中帶；</p><p>　　7)多數(shù)突出有突出預(yù)兆。</p><p>　　回坡底煤礦

95、由于地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系，使瓦斯含量相對(duì)較低，但是瓦斯依然是礦井生產(chǎn)的重要安全問題。其多發(fā)生在應(yīng)力集中帶。</p><p>　　3.1.2瓦斯風(fēng)化帶</p><p>　　賦存于煤層中的瓦斯通過各種方式由地下深處向地表流動(dòng)，而地表的空氣和</p><p>　　生物化學(xué)作用所生成的氣體沿著煤層和煤層圍巖向下運(yùn)動(dòng)，使地表淺部的氣體形</p><p>　　

96、成相反方向的交換運(yùn)動(dòng)。因此造成了煤層中各種瓦斯成分由淺到深有規(guī)律地逐漸</p><p>　　變化，這就是煤層瓦斯的帶狀分布。</p><p>　　影響瓦斯風(fēng)化帶的地質(zhì)因素很多，除埋藏深度外，含煤地層傾角、風(fēng)化作用</p><p>　　強(qiáng)度、煤層的圍巖性質(zhì)、煤層的結(jié)構(gòu)破壞程度、地質(zhì)構(gòu)造情況、地下水作用、沖</p><p>　　積層厚度等因素均可

97、能影響瓦斯風(fēng)化帶的發(fā)育程度。因而，井田不同部位的瓦斯</p><p>　　風(fēng)化帶下界深度會(huì)有所波動(dòng)。</p><p>　　確定瓦斯風(fēng)化帶的深度對(duì)于預(yù)測瓦斯涌出量、掌握瓦斯賦存與運(yùn)移規(guī)律以及</p><p>　　搞好瓦斯管理工作都有十分重要的實(shí)際意義。在瓦斯風(fēng)化帶內(nèi)的開采區(qū)域一般為</p><p>　　低瓦斯的區(qū)域，但當(dāng)通風(fēng)不良和停風(fēng)時(shí)，不但有

98、C02,從引起的窒息危險(xiǎn)，而且</p><p>　　也有發(fā)生瓦斯爆炸的危險(xiǎn)。</p><p>　　理論上講，確定瓦斯風(fēng)化帶下部界限的指標(biāo)應(yīng)是瓦斯成分。但在實(shí)際工作中，采礦界常采用相對(duì)瓦斯涌出量或者煤層的甲烷含量作為指標(biāo)。</p><p>　　據(jù)調(diào)查收集，回坡底煤礦2008年礦井瓦斯測試結(jié)果：二氧化碳絕對(duì)涌出量2.1m3/min，相對(duì)涌出量3.2m3/t；甲烷絕對(duì)涌出

99、量3.1 m3/min，相對(duì)涌出量1.6m3/t。批復(fù)等級(jí)屬低瓦斯礦井。沒有煤和瓦斯突出現(xiàn)象，但如果通風(fēng)不良，瓦斯聚集，也會(huì)發(fā)生瓦斯爆炸。</p><p>　　本擴(kuò)區(qū)煤層瓦斯含量很低。CH4含量不到1ml/g可燃煤。瓦斯成分主要以N2為主，占到80%左右，而甲烷僅占到1%左右，CO2占到20%左右。</p><p>　　3.2區(qū)域構(gòu)造與瓦斯賦存的關(guān)系</p><p>

100、;　　地質(zhì)時(shí)代含煤建造形成以后經(jīng)歷了漫長的地質(zhì)歷史時(shí)期，后期的構(gòu)造活動(dòng)對(duì)</p><p>　　它們普遍進(jìn)行了不同程度的改造，由于成煤時(shí)期先后有別，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)因地而異，</p><p>　　因而瓦斯在煤田分布狀況，形態(tài)特征、賦存條件等方面均表現(xiàn)出很大的差別。</p><p>　　3.2.1 區(qū)域構(gòu)造對(duì)瓦斯儲(chǔ)存的影響</p><p>　　區(qū)域構(gòu)造從

101、規(guī)模上看主要是指煤田的主體構(gòu)造和控制井田劃分的主要構(gòu)造。不同形態(tài)類型的地質(zhì)構(gòu)造，地質(zhì)構(gòu)造的不同部位，不同的力學(xué)性質(zhì)和封閉情況，形成了有利于瓦斯賦存或排放的不同條件。封閉性地質(zhì)構(gòu)造有利于賦存瓦斯，開放性地質(zhì)構(gòu)造有利于排放瓦斯。</p><p>　　1)褶皺構(gòu)造與瓦斯賦存的關(guān)系</p><p>　　閉合而完整的背斜或彎窿構(gòu)造并且覆蓋不透氣的地層是良好的儲(chǔ)存瓦斯構(gòu)</p><

102、p>　　造。在其軸部煤層內(nèi)往往積存高壓瓦斯，形成“氣頂”。（圖3-1a、b）</p><p>　　在傾伏背斜的軸部，通常比相同埋深的翼部瓦斯含量高，但是當(dāng)背斜軸的頂</p><p>　　部巖層為透氣巖層或因張力形成連通地面的裂隙時(shí)，瓦斯會(huì)大量流失，軸部含量</p><p>　　反而比翼部少。向斜構(gòu)造一般軸部的瓦斯含量比兩翼高，這是因?yàn)檩S部巖層受到</p&

103、gt;<p>　　強(qiáng)力擠壓，圍巖的透氣性會(huì)變得更低，一因此有利于在向斜的軸部地區(qū)封存較多的瓦斯。（圖3-1e）但在開采高透氣性煤層時(shí)，在向斜軸部相對(duì)瓦斯涌出量反而比翼部低，這是因?yàn)殚_采越接近向斜軸部，瓦斯補(bǔ)給區(qū)域越來越窄小補(bǔ)給瓦斯量越接近軸部越枯竭，以及向斜軸部裂隙較發(fā)育，煤巖透氣性好，有利于軸部瓦斯的流失的緣故。</p><p>　　受構(gòu)造影響形成煤層局部變厚的大煤包(圖3-1c,d) 也會(huì)出現(xiàn)瓦

104、斯含量增高的現(xiàn)象。這是因?yàn)槊喊車跇?gòu)造擠壓應(yīng)力的作用下，煤層被壓薄，形成對(duì)大煤包封閉的條件，有利于瓦斯的封存。同理，由兩條封閉性斷層與致密巖層封閉的地壘或地塹構(gòu)造也能為瓦斯含量增高區(qū) ，特別是地壘構(gòu)造由于往往有深部供氣來源，瓦斯含量會(huì)明顯增大(圖3-1f、g)。</p><p>　　回坡底煤礦查明有4條寬緩的背、向斜構(gòu)造，位于礦區(qū)四周，沒有直接的聯(lián)系.1號(hào)向斜延伸最長。除2號(hào)背斜沒有發(fā)現(xiàn)斷層外，1號(hào)向斜、3號(hào)背

105、斜和4號(hào)背斜都與斷層相連接，但是斷層之間并沒有相聯(lián)系，因此軸部裂隙較發(fā)育，有利于軸部瓦斯的流失。</p><p>　　圖3-1幾種常見的瓦斯儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)</p><p>　　1-不透氣巖層 2-瓦斯含量增高部位 3-煤層</p><p>　　2)斷裂構(gòu)造與瓦斯賦存分布的關(guān)系</p><p>　　斷層對(duì)瓦斯含量的影響比較復(fù)雜，一方面要看斷層(

106、帶)，另一方面還要看與</p><p>　　煤層接觸的對(duì)盤巖層的透氣性。</p><p>　　開放性斷層(一般是張性、張扭性或?qū)當(dāng)鄬?不論其與地表是否直接相通，</p><p>　　都會(huì)引起斷層附近的煤層瓦斯含量降低，當(dāng)與煤層接觸的對(duì)盤巖層透氣性大時(shí)，</p><p>　　瓦斯含量降低的幅度更大.</p><p>　

107、　封閉性斷層(一般是壓性、壓扭性、不導(dǎo)水，現(xiàn)在仍受擠壓處于封閉狀態(tài)的</p><p>　　斷層)并且與煤層接觸的對(duì)盤巖層透氣性低時(shí)，可以阻止煤層瓦斯的排放，在這</p><p>　　種條件下，煤層具有較高的瓦斯含量。如果斷層的規(guī)模很大，斷距很長時(shí)，一般與煤層接觸的對(duì)盤巖層屬致密不透氣的概率會(huì)減少，所以大斷層往往會(huì)出現(xiàn)一定</p><p>　　寬度的瓦斯排放帶。在這個(gè)

108、帶內(nèi)瓦斯含量會(huì)降低（圖3-2c,d）由于斷層集中應(yīng)</p><p>　　力帶的影響，距斷層一定距離的巖層與煤層的透氣性因受擠壓而降低，故出現(xiàn)瓦</p><p>　　斯含量增高區(qū)(圖3-2).圖3-2表示煤層被兩條封閉性逆斷層分割成三個(gè)段塊時(shí)</p><p>　　瓦斯含量分部的情況，段塊I煤層有露頭直通地面，下方無深部瓦斯補(bǔ)給，煤層</p><p&

109、gt;　　的瓦斯含量低;段塊II上下被封閉性斷層圈閉，其上方流失瓦斯不多，下部無深</p><p>　　部瓦斯補(bǔ)給，所以煤層的瓦斯含量較z高;段塊m上部被斷層封閉，下部有深部</p><p>　　瓦斯補(bǔ)給，和其它段塊同一標(biāo)高處的瓦斯含量相比最大。</p><p>　　回坡底煤礦區(qū)這種結(jié)構(gòu)格局是井田所處的結(jié)構(gòu)位置和特定的地應(yīng)力作用的結(jié)果。在這種局部主應(yīng)力作用下，產(chǎn)生了

110、井田一系列斷層，其斷層都為正斷層。通過觀察附圖2可以了解到，回坡底煤礦的斷層之間沒有直接的聯(lián)系，結(jié)果造成了礦井處于開放狀態(tài)，瓦斯賦存條件較差，含量相對(duì)校低。</p><p>　　圖3-2 斷層對(duì)煤層瓦斯含量的影響</p><p>　　1-瓦斯失散區(qū)：2-瓦斯含量降低區(qū) 3-瓦斯含量異常增高區(qū) 4-瓦斯含量正常增高區(qū) </p><p>　　3.3 小

111、斷層對(duì)瓦斯涌出的影響</p><p>　　斷層兩盤附近煤巖層中，發(fā)育有一系列開放性的伴生微小斷裂或裂隙，物充填，裂隙內(nèi)很少見到有象斷層面上所見到的構(gòu)造泥膜，這種伴生的微小構(gòu)造，既有利于瓦斯賦存，更有利于瓦斯運(yùn)移。</p><p>　　3.3.1 一般原理</p><p>　　不論斷層大小，其瓦斯分布和變化的模式是基本相同的，只是變化幅度不同而己。在斷裂過程中，形成兩

112、個(gè)應(yīng)力分布帶，即地應(yīng)力釋放帶和地應(yīng)力集中帶，而瓦斯的分布也出現(xiàn)相應(yīng)的分帶現(xiàn)象。在斷層處，應(yīng)力釋放，壓力降低，瓦斯部分逸出，出現(xiàn)谷值:由此向外，應(yīng)力集中，壓力升高，瓦斯聚積，開采時(shí)涌出量增大，出現(xiàn)峰值;再向外，壓力和瓦斯均趨于正常。</p><p>　　在不同情況的小斷層附近，其瓦斯分布有所不同。在開放性的斷層(一般為張性正斷層)附近，其瓦斯涌出量變化為一谷兩峰;如果兩條小斷層相距很近，且兩斷層之間連通關(guān)系不好時(shí)，

113、中間還會(huì)出現(xiàn)一個(gè)小峰;如果相距很近且連通關(guān)系較好的兩條斷層，實(shí)際上可視為一個(gè)斷層帶;在此種情況下、瓦斯分布的曲線基本相同;在封閉的斷層附近，多數(shù)情況下谷值不明顯，只出現(xiàn)一個(gè)瓦斯增值帶。</p><p>　　回坡底礦區(qū)多為小斷層，而且相對(duì)比較集中，在這種開放性的斷層附近瓦斯賦存量較少，因此，涌出量較少。</p><p>　　3.3.2 斷層落差與瓦斯涌出量的關(guān)系</p><