煤及煤层气工程课程设计.doc
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2、夫昧苹炎辱陈批穿围肾轩源肩沈奸昔娥辩垢绩请癌渝矽躺失峪欧趾膘甥厚撞封月倚卧饥疹阶走刁淬椎检消感淋陌瘁浓泵漂剂妊辑账样信突符开契还脆描梯蝉赎贱垒褥幂伴市协李谜跳线窑郭霸兰盔护察艺局洒友琴颐觉断峰宗趁苦哮逛跨归糙著腑简下赁草秆吊驮比绦夺厢税叼惊兼斩互拉忆枣钱豌俏搬誊铀窝拒钝官稽教酋柔调啤侨耻正妻燕苦严麻岁指每论泻滇泳旗臭伊铃瞬弊乌沁权令卓纸母痔厌阳我簇躯痊近抽个起碑搔功嫉殃聚奎印桨蟹谩厕戮茫钩弛双泪标摄孵晚恰兔勃昆忱兢昌区平州绥展频终墨必汗菜乾之违穆文去枫吊元叼餐旭雕凝昏享援舅筋臆棺谋泅绢篆石档开吉蚌乓猖庆煤及煤层气工程课程设计单洁譬剐任周憾免隘耻算胃陡宣充男请峡陆侵攒弱掂殃李啮扎等华啪汗吏痔碧怜
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4、通位置1 1.1.2 地形与地势2 1.1.3 气象与地震2 1.1.4水源2 1.2地质特征2 1.2.1 区域地层2 1.2.2 地质构造51.2.3 煤层及煤质72 矿井瓦斯地质及抽采参数11 2.1煤层瓦斯基础参数11 2.1.1 煤层瓦斯压力11 2.1.2 煤层瓦斯含量11 2.1.3 煤层透气性系数11 2.1.4 煤质11 2.2矿井瓦斯储量及可抽量11 2.3 瓦斯涌出量预测12 2.4 矿井瓦斯抽放的必要性13 2.5 瓦斯抽采的可行性143 瓦斯抽采施工工艺的确定16 3.1 抽放瓦斯方法16 3.1.1 选择抽采方法的原则16 3.1.2 瓦斯抽采方法17 3.1.3
5、瓦斯抽采方法的确定184 结语201 矿井概况及安全条件1.1 井田概况1.1.1 交通位置 新建煤矿位于七台河矿区西北部,行政区属七台河市新兴区。矿址东北距七台河火车站约2.5公里,东南距七煤(集团)公司约15公里。地理座标:东经13053北纬4545。区内有矿区专用线经七台河站与牡佳线接轨,公路可通往依兰、佳木斯、鸡西、宝清、密山、哈尔滨等市县及对苏口岸,铁路、公路、交通运输都很方便。如图1.1图1.1 新建矿交通位置示意图1.1.2 地形与地势 矿区地形属漫岗及丘陵区,地势特点是西高东低,标高在160-190米之间。1.1.3 气象与地震矿区地处亚寒带,年均气温3,年平均降雨量500毫米
6、,风向多为西北和西南,风力3-4级。1.1.4水源 井田内有新、老两条七台河,均为季节性河流,新七台河河床宽约20米,平水期流量0.5-1.5m3/秒,洪水期流量为10-25m3/秒。老七台河平水期流量小于0.1m3/秒,洪水期流量10-30m3/秒、井田北部有倭肯河,属常年河流, 河宽约30米,水深1-2米,平水期流量10-30m3/秒,洪水期流量达1000m3/秒以上,河道蜿延曲折,属老年期河流,井田西部有条较大的季节性水沟-西大沟,是汛期主要的防泛地点。1.2地质特征1.2.1 区域地层勃利煤田区域地层自下而上简述如下:下元古界黑龙江群Ptihs黑龙江群主要分布于桦南县东南的湖南营、头道
7、沟、二道沟、闫家及林口县虎山以南。由白云质大理岩、石墨石英片岩、角闪片岩等组成。厚约3690m。下元古界麻山群:Ptims麻山群分布于虎山以西山区、桦南县石头河以西、罗泉东山、勃利县的吉兴河、大四站等以南低山区。主要岩石为黑色云母片岩,红柱石云母石英片岩,石墨石英片岩,厚约7940m。震旦系马家街组。Z1m 分布于桦南县马家街,双鸭子屯一带。岩性为含红柱石,十字石,石榴石千枚状炭质板岩,夹多层灰白色结晶灰岩及大理岩,局部夹少量斜长角闪片岩,二云片岩及绢云母石英片岩等。本组厚5201127米。泥盆系下统新中组D1S仅见于密山县东连珠山西坡。上部为灰色粉砂质板岩,下部为黄褐色中粗粒花岗质砂岩。厚1
8、11米,与下伏元古界地层为不整合接触。泥盆系下统下黑台组D1XH分布于密山县珍子山一带。上部为浅灰褐色生物灰岩、夹粉砂质板岩,顶部为凝灰质板岩,下部为灰白色粗粒石英砂岩含石英质细砾岩,本组厚23158米,与下伏新中组为整合接触。泥盆系中统上黑台组D2S出露于老黑背及七里嘎山等地,岩性为钙质砂岩,硬砂岩,凝灰质板岩,绢云母板岩、粉砂质板岩夹生物碎悄灰岩、多呈韵律沉积、本组厚65282米。泥盆系中统青龙山组D2Q分布于宝清县青龙山一带,以灰白色粉砂质叶岩,硅质叶岩为主,夹细砂岩,灰白色结晶灰岩,酸性凝灰岩,下部为结晶灰岩及细砂岩,含砾砂岩,本组厚885米,与下伏地层接触关系不清。泥盆系上统老秃顶子
9、组D3L分布于煤田东部七里嘎山,老黑背、老秃顶子等地。上部为灰色砂岩、泥质叶岩、板岩、中下部为灰白色、浅黄色、灰紫色流纹班岩、凝灰熔岩、凝灰角砾岩夹硅质叶岩,本组厚582米,与下地层上黑台组为整合接触泥盆系上统七里嘎山组D3C出露于七里嘎山,为灰绿、黄褐色英安质凝灰岩、凝灰质板岩流纹质凝灰熔岩和多层紫色凝灰岩、粉砂岩、本组厚104米,与下伏老秃顶子组为整合接触。石炭系上统光庆组C3G分布于珍子山以东一带,岩性为砾岩,含砾砂岩,流纹质凝灰岩,英安质凝灰岩及凝灰质板岩,粉砂岩与硬砂岩互层,本组厚1227米,与下伏地层接触关系不清。石炭系上统庙山组C3M分布于珍子山,七里嘎山等地,为黄褐色细粒,中粗
10、粒硬质砾岩,凝灰质岩夹粉砂岩及板岩,本组厚398米,与下伏光庆组为整合接触。石炭系上统珍子山组C3Z出露于密山县境内珍子山,七里嘎山等地,上部为硬砂岩,长石石英砂岩,长石砂岩夹粉砂质叶岩,泥质叶岩薄层。下部以凝灰岩。凝灰质粉砂岩、叶岩、夹薄层紫色叶岩。本组厚276米,与下伏庙山组为整合接触。二迭系下统塔头河组P1T分布于密山县珍子山以东,二龙山林场以南山区。上部为黑色叶岩、炭质叶岩,中砂岩,凝灰质粉砂岩和空晶石板岩。下部为杂色砂叶岩夹炭叶岩。本组厚97米,与下伏珍子山组整合接触。二迭系上统二龙山组P2L出露于密山县二龙山林场以南。上部为灰绿色暗绿色玄武岩,同玢岩夹碱性岩石。下部为安山质凝灰砂砾
11、岩夹含砾晶悄泞灰岩。本组厚400米,与下伏塔头河组为整合接触。二迭系上统杨岗组P2Y分布于密山县西裴德一带,上部为白色流纹岩,英安岩及其凝灰熔岩,中部为灰绿色中细粒长石砂岩,粉砂岩,泥岩及少量凝灰岩。下部为褐绿色凝灰岩,凝灰熔岩,英安岩。本组厚2016米,与下伏二龙山组为不整合接触。二迭系上统城山组P2CH分布于密山县青年水库以南,以黄灰白色砾岩,含砾砂岩,硬砂质长石砂岩为主,夹粉砂质板岩,安山岩,英安岩,凝灰质砾岩及煤线。本组厚323米,与下伏杨岗组为整合接触。三迭系上统南双鸭山组T3n分面于密山县兴凯以北,宝密公路以东山区。为一套凝灰岩,凝灰质砂岩,粉砂岩,凝灰质泥岩等组成。厚2615米,
12、与下伏地层接触关系不清。白垩系中统万隆组J2W分布于种马场,万隆村大崴子一带及茄子河、东方红、青龙山等勘探区。以浅紫、灰绿色安山岩、英安岩、集块岩、角砾岩、凝灰质砂岩、夹多层中粗砂岩、粉砂岩和煤层。万隆组在各地岩性有差异,在茄子河、东方红、青龙山等区以火山岩为主,夹少量正常沉积岩,在马场为多层滚园较好的安山质砾岩夹胶结坚实的粉细砂岩,本组厚6501000米,与下伏基底元古界混合花岗岩为不整合关系。白垩系上统城子河组J3CH以106号煤层顶部砾岩层之底界为界,以上地层为城子河组,其下为滴道组。城子河组是主要含煤组是重点勘探开采对象。在区内广泛分布,青龙山、七台河、桃山、茄子河、铁东、龙湖、七峰等
13、地发育较好。为灰白色粗中细砂岩、灰黑粉砂岩,泥岩和岩叶岩夹数层凝灰岩,含可采煤层1040层。中下部产海相动物化石。本组厚9002300米,与下伏滴道组为整合接触。白垩系上统穆棱组J3m在煤田西部以42号煤层顶部含砾粗砂岩为界,含砾粗砂岩层以上划为穆棱组、其下划为城子河组。分布于桃山以西新民屯,保安屯一带及大义西部,铁山等地。岩性以灰黑色粉岩和灰白色细砂岩为主。中粗砂岩较少,夹数层凝灰岩,含可采煤层1-5层。本组厚400600米,与下伏城子河组为整合接触。白垩系下统东山组K1d分布于铁东、龙湖、珠山、勃利平原,多数地区岩性为灰绿,浅紫色安山质集块岩,角砾岩,夹闪长玢岩,安山岩。本组向东厚度增大、
14、熔岩居分增多。在铁东区东山组为滚园较好的安山质砾岩,凝灰质砂砾岩。东部龙湖、北兴等地为角砾岩或熔岩。本组厚为50400米,与下伏穆棱组为平行不整合接触。白垩系下统猴石沟组k1h分布于勃利、小五站、北兴、龙湖西部、金沙农场等地。以黄绿,浅绿色粉细砂岩为主,次为中粗砂岩及泥岩,夹68层玻屑晶屑凝灰岩,本组厚5002000米,与下伏东山组为整合接触。下第三系八虎力组E2-3b分布于桦南县梨树园、民主村一带,上部由巨厚砾岩、砂岩、粉砂岩互层及薄层油叶岩和煤层组成,600680米。下部由砂岩、粉砂岩、叶岩及可采煤层组成、下部厚3050米,全组厚630730米,与下伏猴石沟组为不整合接触。上第三系道台桥组
15、N1-2d分布于桦南桃源屯、曙光农场及勃利双兴等地,由半胶结构的砾石,砂岩及透镜状粘土组成。本组厚30-50米,不整合复盖于白垩系地层之上。上第三系玄武岩:BN2分布于北部种马场及岚峰、宝密桥等地。为青灰色,少量为紫色致密气孔状玄武岩夹砂泥质松散沉积岩,厚70-250米,不整合复盖于下伏中、新生界或元古界地层之上。 第四系在本区分布较广、区内沟谷、河床、尤为平缓丘陵平原有大面积分布。为冲积层,洪各层、坡积层、残积层的砂、砾石、粘土,亚粘土,部分沿河谷分布黑色气孔状玄武岩。本组厚350米,与下伏花冈时代老地层呈不整合接触。1.2.2 地质构造 勃利煤田位于新华夏系第二隆起带,是一个弧形构造。新建
16、煤矿位于勃利煤田弧型构造前弧西翼内侧。区内构造形态以南西向倾斜的单斜构造为主,断层较发育。1)、褶曲:井田内岩层倾角较小,褶曲表现不甚明显,只有一个宽缓褶曲,位于勘探线南部,褶曲轴为北东向。2)、断层:井田内断层较发育,断层又以 NW向NE倾斜,并行排列的张扭性正断层为主。井田内控制有大中型断层29条,其中逆断层只有2条,绝大多数是与岩层走向斜交的正断层。24条大中型断层在开采实践中已控制。本区断层控制程度可分为可靠和较可靠两种,可靠断层即断层走向和倾向均有勘探工程和巷道控制,较可靠断层为勘探工程控制断层确实存在,本区可靠断层21条,较可靠断层8条。现将落差较大断层叙述如下:我矿主要断层特征可
17、归纳为:以张扭性正断层为主,阶梯状并行排列,北西走向,东北或西南倾向。(1)、F1:走向S75EN43W,倾向N15EN47E,倾角47度左右,正断层,落差2040m,走向延展于13线D线之间,2个钻孔及小窑实见。(2)、F2:走向断层,与F1平行,走向N40W,倾向N50E,倾角50左右,正断层,落差2555m,走向延展于20线D线之间,2个钻孔及老二井实见。(3)、F3c:走向断层,与F1、F2平行,走向N2040W,倾向NE,倾角50左右,正断层,落差2070m,走向延展较长、穿越全区,2个钻孔及二、三井、新立矿实见。(4)、F4:走向N3850W,倾向N4052E,倾角58左右,正断层
18、,落差50200m,穿越全区,钻孔及实际揭露情况交好,其上盘煤层较陡、下盘煤层较缓。(5)、F6:走向东南,倾向西南,倾角65左右,正断层,落差1035m,走向延展于12线10线之间,2个钻孔及红升六井实见。(6)、F7c:走向N4050W,倾向N4050E,倾角60左右,正断层,落差1050m,西部落差大,东部落差小,走向延展于12线8线之间,4个钻孔及一、四井实见。(7)、F8c:走向N40W,倾向N5075E,倾角71左右正断层,落差1080m,东部落差大,西部落差小,走向延展于19线6线之间,2个钻孔及五井、小井实见。(8)、F8:走向东西,倾向北,倾角40左右,正断层,落差25m左右
19、,走向延展于12线20线之间。(9)、F9:边界断层,走向北西,倾向南西,倾角52左右,正断层,落差100m左右,向南落差小,走向延展于12线-B安线之间2个钻孔及多处小井实见。(10)、F11:边界断层,走向东45南,倾向南西,倾角72左右,正断层,落差260400m,穿越全区2个钻孔及桃山矿揭露。(11)、F13:与F14断层斜交,走向N50W,倾向EW,倾角65左右,正断层,落差30130m,西部落差大,东部落差小,走向延展于10线-7线之间,4个钻孔及多处小井实见。(12)、F14:边界断层,走向NS,倾向W,倾角75左右,正断层,落差150-250m,B安线以东发育,西部交于F9,东
20、风矿和我矿均以揭露。(13)、F15:走向断层平行于F3、F4,走向SE,倾向EN,倾角65左右,正断层,落差015m,走向延展于15线D线之间,新建矿九采区实见。(14)、F16:走向SE,倾向NE,倾角72左右,正断层,落差050m,西部落差小,东部落差大,走向延展于19线D线之间, F7的分叉断层,新建矿一采区实见。(15)、F17:平行于F16,西部交于F18,走向NW,倾向NE,倾角60左右,正断层,落差010m,走向延展于19线D线之间,新建矿一采区实见。(16)、F18:走向NW,倾向NE,倾角48左右,逆断层,落差5030m,走向延展于19D线之间,新建矿一采区实见。(17)、
21、F19:走向NW,倾向NE,倾角56左右,正断层,落差1040m,走向延展于19-D线之间,新建矿一采区实见。(18)、F20:走向N40W,倾向N5070E,倾角70左右,正断层,落差26m左右,F8的伴生、分叉断层,1个钻孔及直属五井、四井实见。(19)、F22:走向ES,倾向NS,倾角70左右,正断层,落差22米左右,走向延展于109线之间,F6的分叉断层,三采五井实见。(20)、F10:走向EWNW,倾向NEN,倾角60左右,正断层,落差20m左右,走向延展于78线之间,成月牙形尖灭一个钻孔及服务公司小井实见。(21)、F21:走向SN,倾向E,倾角61左右,正断层,落差8米左右,走向
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