裴沟矿井山西组二<sub>1<⼀sub>煤层瓦斯地质图

2025-03-27 23:57:15

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河南省煤矿瓦斯地质图图集

裴沟煤矿瓦斯地质简介

一、矿井概况

郑州煤炭工业（集团）有限责任公司裴沟煤矿，矿井范围包括裴沟、杨河和樊寨三个相对独立的井田。裴沟井田位于郑州市西南35km，新密市东南8.5km，行政区划隶属新密市来集镇和刘寨乡。井田内主要有宋大铁路和新密—新郑县际公路，交通比较方便。裴沟煤矿井田面积48.76km²，剩余资源储量27510×10⁴t，深部扩大区资源储量15654×10⁴t，可采储量17471.7×10⁴t。

1966年3月建成投产，原设计生产能力60×10⁴t/a,1999年10月至2001年9月通过技改，使矿井生产能力由120×10⁴t提高到210×10⁴t,2005年9月，矿井生产能力被核定为210×10⁴t，当年实现年产212×10⁴t。采用立井多水平的开拓方式。

裴沟井田内含煤地层中含煤九组，共26层，其中石炭系太原组含煤8层，近底部一₁煤普遍发育且大面积可采；二叠系山西组含煤2层，二₁煤为主要开采煤层；下石盒子组含煤15层，多数极不稳定，且不可采。现主采山西组二₁煤层，厚度0.60～11.20m，平均4.89m，煤层厚度变化较大，具有横向上东厚西薄、纵向上南北厚中间薄、东部较西部稳定等特点。

目前，矿井为煤与瓦斯突出矿井。裴沟煤矿矿井瓦斯等级历年鉴定等级汇总见下表。

河南省煤矿瓦斯地质图图集

二、井田地质构造及控制特征

裴沟井田位于荥阳背斜南翼，总体为向南倾斜的单斜构造。地层产状近EW，倾向南，倾角10°～20°，一般15°左右。井田地质构造主要受先期形成的NW、NWW向展布的断裂、褶皱控制，燕山期NNE、NE向构造的改造作用较弱，仅井田东部有少数几条断裂，如油房沟断层等。以近EW 向的F₄₈断层、桧树亭断层、李家寨断层、浮山寨断层这些高角度南升北降正断层为特征，倾向北，倾角50°～70°，破坏了含煤地层、煤层的连续性和完整性，同时也相应扩大了煤系地层的出露面积。煤矿开采过程中尚未发现较大的褶曲和断层，仅在边界断层附近发现较多羽毛状断层和采区落差小于10m的正断层90多条，多呈NE和N W向排列。波状起伏的宽缓小褶曲也比较发育。由于二₁煤层厚度大，顶底板岩性差异，小断层往往具有底断顶不断的特征，落差一般是中间大，向两端尖灭。

井田西南部有郭岗滑动构造通过，为芦店滑动构造的东延部分，其中在第17～14勘探线间通过浅部区，走向呈NWW、EW 向展布，局部与油房沟断层，浮山寨正断层复合。深部主断裂面为一低角度沿二₁煤层顶部软弱带层分布，剖面上为一浅部翘起，深部下弯半舟状形态。二₁煤层厚度被滑动构造破坏变薄至全部缺失。浅部区部分主滑面位于二₁煤层顶部，二₁煤层未受影响。

三、矿井瓦斯地质规律

裴沟矿井所在的新密矿区主体构造是NW向构造，先期（早中三叠世）受到秦岭造山带隆起由南西向北东向的强烈推挤作用，并形成构造煤，有利于构造对瓦斯的封闭作用；后两期（晚侏罗世至早白垩世、晚白垩世至古近—新近纪）的伸展运动背景下的差异升降活动，主要表现为SW、NE两个方向的拉张，使得新密矿区成为以NW方向展布为主的一系列正断层所夹的地堑、地垒、掀斜构造，煤系盖层遭到强烈地风化、剥蚀，数千米厚的三叠系剥蚀殆尽，煤层中瓦斯大量得以释放。新密矿区发生在新近纪始新世至渐新世的重力滑动构造，使得煤层进一步剪切破坏。滑动构造是在高角度正断层运动过程中发生的，属于伸展构造范畴。由于是在拉张背景下，煤层瓦斯进一步被释放。

裴沟井田受控于先期形成的NW、NWW向展布的断裂、褶皱控制，NNE、NE向构造的改造作用较弱。F₄₈断层、F₂₂断层、油房沟断层均为半透气性断层，两侧次级羽毛状断层，有利于瓦斯释放，断层附近瓦斯含量相对较小。井田内发育的小型褶曲中因背斜轴部纵张裂隙发育，瓦斯含量较小，相反向斜轴部压应力作用导致裂隙不发育，瓦斯不易逸散，瓦斯含量较大。二₁煤层顶、底板以泥岩为主，泥岩的厚度比较大，有利于瓦斯的保存，但在井田西南部，二₁煤层以上有郭岗滑动构造破碎带为其直接顶板，滑动构造带的分布是不均匀的，其厚度、破碎程度及胶结物的差异，对瓦斯的影响也不尽相同，煤层顶板破碎易于瓦斯放散，煤层顶板完整，易于瓦斯富集。受滑动构造的影响，井田内煤层厚度变化大，凡是煤层厚度大尤其是煤层急剧增厚的地带，瓦斯涌出量明显增高，瓦斯突出危险性明显增大，油房沟断层以南，浮山寨断层以北区域，煤层厚度大，瓦斯赋存条件好。

四、矿井瓦斯含量分布

根据裴沟矿地勘瓦斯含量资料和生产测定的瓦斯含量数据，在煤层底板标高－5.4～－328.5m 范围，瓦斯含量普遍较小，个别点较大，在0.009～10.761m³/t之间。在瓦斯带内具有随埋深增加按式4-1变化，深度每增加100m 瓦斯含量增加5.13m³/t的整体分布规律，局部受构造、顶底板岩性等影响，具有变大或变小的现象。

W=-0.0513H-2.0581

R²=0.5554 　　　　　　　　　　　　　　　　　　(4-1）

式中：W——煤层瓦斯含量，m³/t;

H——煤层底板标高，m；

R——相关系数。

五、瓦斯涌出特征

（1）四二采区瓦斯涌出特征。在现有的开采条件和开采强度下，瓦斯含量是瓦斯涌出量大小的决定因素，由于四二采区没有瓦斯涌出资料，通过分源预测结果表明，该采区回采工作面瓦斯涌出量具有随埋深增加而增大的整体趋势。在单回采工作面日产2000t的条件下，回采工作面瓦斯涌出特征为：煤层底板标高－200m 以浅绝对瓦斯涌出量小于15m³/min，以深绝对瓦斯涌出量大于15m³/min。

（2）三一、三二采区瓦斯涌出特征。三一采区和三二采区东西相邻，同属于一个瓦斯地质单元，通过统计分析三二采区瓦斯涌出资料，采用类比的方法预测表明三一采区回采工作面瓦斯涌出量具有随埋深增加而增大的整体趋势。煤层底板标高－100m 以浅，绝对瓦斯涌出量小于10m³/min;－100～－200m，绝对瓦斯涌出量在10～15m³/min;－200m 以深，绝对瓦斯涌出量大于15m³/min。

六、煤与瓦斯区域突出危险性划分

根据矿井瓦斯地质规律、煤与瓦斯突出情况和突出危险性参数，以三二采区煤层底板标高－100m，三一采区沿A 6/C K 32钻孔向南60m、5－补39钻孔向北50m、4-7钻孔向南45m、向东北止于油房沟断层下盘且延伸至3－补17钻孔以北70m 一线和三四采区沿三二专用回风巷以西、绝对瓦斯涌出量10m³/min线为界线，以深区域划为煤与瓦斯突出危险区。

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