山西煤炭运销集团野川煤业有限公司3号煤层瓦斯基础参数测定报告山西省煤炭工业局综合测试中心二零一零年八月报告名称：山西煤炭运销集团野川煤业有限公司3号煤层瓦斯参数测定报告完成单位：山西省煤炭工业局综合测试中心报告撰写：许江涛工程师技术审查：赵长春高级工程师王飞高级工程师形式审查：贾军萍高级工程师目录前言山西煤炭运销集团野川煤业有限公司高平市西北15km处的野川镇境内，行政区划隶属高平市野川镇管辖。
地理坐标为东经112°46′51〞～112°51′00″，北纬35°49′51〞～35°48′24″。
山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室晋煤重组办发[20XX]44号文件，《关于晋城市高平市煤矿企业兼并重组整合方案的批复》将山西高平乔家沟煤业有限公司、山西高平北杨煤业有限公司（已关闭）、山西高平红岩沟煤业有限公司（已关闭）、山西高平窑沟煤业有限公司（已关闭）、山西高平柳树底煤矿等五处煤矿及部分空白资源重组成为：山西省煤炭运销集团野川煤业有限公司，井田面积11.0132km2，批准开采3-15号煤层，组合后矿井生产能力提高到90万吨/年。
为探明该矿煤层瓦斯赋存规律以及为将来瓦斯治理提供依据，20XX年5月山西煤炭运销集团野川煤业有限公司委托山西省煤炭工业局综合测试中心对该矿3号煤层瓦斯基础参数进行测定。
在预测过程中，有关项目人员通过井下打钻、取样，实验室分析并严格对照AQ1018-20XX《矿井瓦斯涌出量预测方法》、《煤矿安全规程》（20XX版）和《煤层气测定方法》等相关标准和规范要求，在对周边矿井进行了大量调研的基础上，对该矿井瓦斯涌出情况进行了认真的预测，并提出预测结果。
此次工作得到了矿方相关领导及技术人员的大力支持，在此深表感谢!1. 矿井概况1.1位置与交通山西煤炭运销集团野川煤业有限公司高平市西北15km处的野川镇境内，行政区划隶属高平市野川镇管辖。
地理坐标为东经112°46′51〞～112°51′00″，北纬35°49′51〞～35°48′24″。
野川煤业有限公司位于高平市西北15km处的野川镇境内，行政区划隶属高平市野川镇管辖。
地理坐标为东经112°46′51〞～112°51′00″，北纬35°49′51〞～35°48′24″，范围由以下15点坐标(6带)连线圈定：井田拐点坐标表1-1站9km，西南距杨(杨家庄)～界(界牌岭)的乡级公路约2km。
以上公路干线、煤站均有乡村公路与其连接，交通方便。
（详见交通位置示意图1-1）。
图1-1 交通位置示意图比例尺1：36000 井田位置1.2 自然地理井田地处太行山山脉的西南侧，沁水盆地的东翼。
地形总体北高，南低，最高点位于井田北部山包上，标高1237m，最低点位于井田南部，标高842m，相对高差395m，且伴有黄土冲沟的低山沟谷地貌。
全井田地貌属中低山区类型。
本区属黄河流域丹河水系，井田属野川河上游冲沟，野川河向东南汇入许河，许河在河西镇附近汇入丹河。
井田内无河流等大的地表水体，沟谷中平时干涸无水，雨季才有短暂流水或洪水排泄。
但井田西南部边界有一条季节性河流从井田西部边界流过。
区西南部边界外附近为杜寨水库。
1.3地质构造1.3.1 区域构造井田位于沁水块坳东缘，沁水盆地东侧，区域地层总体走向北北东，倾向北西，出露二叠系上下石盒子组、山西组等地层，第四系松散沉积物广泛覆盖于各时代地层之上井田广泛为大面积黄土覆盖区，中部部出露二叠系下统上统上石盒子组地层。
根据钻孔及区域资料，将该区地层由老至新为：地层层序由老至新为:奥陶系中统峰峰组（O2f）、石炭系中统本溪组（C2b）、石炭系上统太原组（C3t）、二叠系下统山西组（P1s）、二叠系下统下石盒子组（P1x）、二叠系上统上石盒子组（P2s）、第四系中上更新统（Q2）。
＋31.3.2井田构造褶曲构造:该盘区地层起伏，形成一组似马鞍形构造的褶曲，总体以一轴向近西南-东北的向斜构造为主，背斜轴展布于井田的东北部，未贯穿井田，两翼地层基本对称，倾角平缓约3～8。
井田（盘区）内无断层。
综观全井田，构造简单，倾角平缓。
井田属构造简单类型。
井田内无岩浆侵入，对本区地层、煤层无影响。
综合前述，本井田地质构造简单。
1.4 煤层赋存及煤质（一）含煤性本区含煤地层为山西组和太原组。
山西组含煤三层，即1、2、3号煤层。
其中1号、2号煤层为不稳定的不可采煤层，一般为煤线或缺失。
3号煤层全井田稳定可采，煤层平均厚5.57m，本组地层平均厚45.00m，可采煤层含煤系数12.38%。
太原组含煤8层，即5、7、8、9、11、12、13和15号煤层，其中15号煤为全井田稳定可采煤层，9号煤为大部可采煤层。
本组平均厚87.55m，可采煤层平均总厚3.80m，含煤系数4.34%。
煤层综合柱状图见图1-2。
井田内各煤层特征表表1-23号煤层：位于山西组中下部，上距下石盒子组底砂岩(K 8)约33m左右，下距太原组K6灰岩6～18m，煤层厚度5.30～5.99m，平均厚度5.57m，含0～1层夹矸。
煤层稳定。
顶板为中粒砂岩、粉砂岩；底板为泥岩或细砂岩。
属结构简单的厚煤层。
9号煤层：位于太原组K4灰岩之上，上距3号煤层底板42.18m，下距15号煤层顶板38.55m，厚度0.70～1.16m，平均0.98m。
含0～1层夹矸。
其顶板为泥岩，底板为泥岩或泥质灰岩，煤类型为半亮型条带状结构，层状构造，局部见黄铁矿结核，硫含量高于3号煤低于15号煤，有“半香煤”之称。
属结构简单的大部可采煤层。
15号煤层：位于太原组下部K2灰岩之下0.05～0.50m，上距3号煤层底板82m左右，下距K1砂岩顶7.93m，煤层厚度2.50～3.16m，平均2.82m，煤层厚度变化大，结构复杂，常夹0～3层夹矸。
顶板多为K2灰岩，局部为黑色泥岩；底板为泥岩或粉砂岩。
15号煤层属结构复杂、稳定可采的厚煤层。
1.5 瓦斯、煤尘和煤层自燃倾向性1、瓦斯山西煤炭运销集团野川煤业有限公司由山西高平乔家沟煤业有限公司、山西高平北杨煤业有限公司、山西高平红岩沟煤业有限公司、山西高平窑沟煤业有限公司、山西高平柳树底煤矿整合而成。
整合前各矿开拓开采及瓦斯涌出量情况介绍如下：山西高平乔家沟煤业有限公司：位于整合井田中北部，属村办集体矿山企业，始建于1964年8月，1965年10月投产，生产能力45万t/a，开采山西组3号煤层，井田面积1.78km2。
采用立-斜井开拓，萁斗提升，悬移支架放顶机采，胶带运输，中央并列抽出式通风。
属低瓦斯矿井。
山西高平北杨煤业有限公司：位于整合井田中西部，属村办矿山企业，始建于1986年6月，1998年11月投产，设计生产能力6万t/a，开采山西组3号煤层，井田面积0.4342km2。
主井采用立井开拓壁式采煤，矿车运输，并列抽出式通风。
属低瓦斯矿井。
红岩沟煤矿：位于整合井田中部，属村办矿山企业，始建于1985年10月，1988年5月投产，设计生产能力9万t/a，立井开拓，壁式采煤，矿车运输，并列抽出式通风，机械排水。
开采山西组3号煤层，井田面积0.5693km2。
矿井正常涌水量6m3/h，最大涌水量10m3/h。
属低瓦斯矿井。
山西高平窑沟煤业有限公司：位于整合井田东南部，属村办矿山企业，始建于1985年10月，1989年5月投产，设计生产能力90kt/a，斜井开拓，壁式采煤，矿车运输，并列抽出式通风，机械排水。
开采山西组3号煤层，井田面积0.60km2。
矿井正常涌水量4m3/h，最大涌水量8m3/h。
属低瓦斯矿井。
各矿瓦斯涌出量统计表表1-3据山西省煤炭煤炭工业局综合测试中心20XX年所做的煤尘爆炸性鉴定报告：3号煤层煤尘无爆炸性、3号煤层煤尘无爆炸性。
井田周边分布煤矿有伯方煤矿、市望煤矿、长松煤矿(已关闭)。
1、伯方煤矿位于该矿西、北部，属晋城市兰花科技创业股份有限公司，始建于1980年，1993年投产，井田面积27.5092km2，现开采3号煤层，设计生产能力600kt/a，斜井－立井开拓，采用长壁机采和长壁炮采开采方法，中央分列抽出式通风系统，电机车运输，箕斗提升，并列式通风，机械排水。
矿井正常涌水量45m3/h,最大涌水量60m3/h。
在副斜井井底设有主、副水仓，其中主水仓容量2000m3，副水仓容量1000m3。
属低瓦斯矿井，安装有瓦斯安全监控系统。
该煤层煤尘无爆炸性，自燃等级为Ⅲ级，属不易自燃。
2、市望煤矿位于该矿东部，属村办矿山企业，始建于1985年10月，1989年5月投产，设计生产能力90kt/a，斜井开拓，壁式采煤，矿车运输，并列抽出式通风，机械排水。
开采山西组3号煤层，井田面积0.58km2。
矿井正常涌水量4m3/h，最大涌水量8m3/h。
属低瓦斯矿井。
3、长松煤矿(己关闭)位于该矿东南部，属村办矿山企业，始建于1986年，1989年投产，设计生产能力60kt/a，立井开拓，高落式采煤，矿车运输，并列抽出式通风，机械排水。
开采山西组3号煤层，井田面积0.396 km2，属低瓦斯矿井。
现已关闭。
图1-3 四邻关系图1.6 矿井开拓及生产概况采用两斜一立开拓方式，即主斜井、副斜井、回风立井三个井筒。
主斜井：设计斜长600m，倾角23°，半圆拱形断面，净宽5m，净断面积13.5m2，钢筋混凝土砌碹，担负矿井原煤提升，兼作进风、行人，为矿井一个安全出口；副斜井：设计斜长520 m，倾角18°，半圆拱形断面，净宽5m，净断面积13.5m2，钢筋混凝土砌碹，担负矿井设备、材料提放，兼作进风，为矿井一个安全出口；回风立井：设计垂深190m,圆形断面，净径6m，净断面积28m2，采用钢筋混凝土砌碹，担负矿井回风任务，为矿井另一个安全出口；矿井采用单水平即+780m水平开采，南北两个盘区布置。
开采顺序为一盘区→二盘区。
采煤方法为综采放顶煤，工作面长度为150m，回采率为85%，顶板采用全部垮落法管理，掘进为综掘，掘进速度为400m/mon，采掘比为1：2。
1.7 矿井通风矿井达产时布置三个井筒，即主斜井、副斜井、回风立井，其中，主斜井、副斜井进风，回风立井回风。
图1-3 矿井开拓图2 瓦斯基本参数测试煤层瓦斯基本参数是矿井通风设计、瓦斯抽放设计、瓦斯防治的依据。
项目研究期间，研究人员对野川煤业有限公司3号煤层瓦斯基本参数进行了测试，测试参数包括：原始煤层瓦斯含量、原始煤层瓦斯压力、瓦斯吸附常数、工业分析、孔隙率、煤的坚固性系数（f值）、瓦斯放散初速度（Δp）、煤层透气性系数、钻孔瓦斯流量衰减系数和百米钻孔瓦斯极限流量。
2.1 煤层瓦斯含量测定2.1.1 测定方法钻屑解吸法测定煤层瓦斯含量的原理是：井下采集新鲜原始煤样，实测煤样瓦斯解吸量，根据煤样瓦斯解吸规律推算取样过程煤样的损失瓦斯量，然后在实验室测定煤样的残存瓦斯量，最后根据煤样的取样损失瓦斯量、井下瓦斯解吸量、残存瓦斯量和煤样重量计算煤层瓦斯含量。