目 次
前 言 .............................................................................. I 1 范围 ................................................................................ 1 2 规范性引用文件 ...................................................................... 1 3 术语及定义 .......................................................................... 1 4 编图原理和目的 ...................................................................... 2 4.1编图原理 ........................................................................... 2 4.2编图目的 ........................................................................... 2 5 编图内容 ............................................................................ 2 5.1地理底图 ........................................................................... 2 5.2 地质内容 ........................................................................... 2 5.3瓦斯内容 ........................................................................... 2 6 编图方法 ............................................................................ 3 6.1资料收集与整理要求 ................................................................. 3 6.2矿井瓦斯地质规律研究 ............................................................... 3 6.3瓦斯含量、瓦斯压力预测 ............................................................. 3 6.4瓦斯涌出量预测 ..................................................................... 3 6.5煤与瓦斯区域突出危险性预测 ......................................................... 4 6.6矿井瓦斯(煤层气)资源评价 ......................................................... 4 6.7矿井瓦斯地质图编绘 ................................................................. 4 附 录 A (规范性附录) 煤矿瓦斯地质图图例 ........................................... 6 附 录 B (资料性附录) 矿井瓦斯地质图资料统计表 ..................................... 9 附 录 C (规范性附录) 矿井瓦斯地质图编制说明书编写提纲 ............................ 15
前 言
本标准起草单位: 河南理工大学。
本标准主要起草人: 张子敏、张玉贵、高建良、闫江伟、贾天让、刘勇、魏国营、张明杰、张攀、屈先朝、崔洪庆、蔡成功。
I
矿井瓦斯地质图编制方法
1 范围
本标准适用于煤矿编制矿井瓦斯地质图。 2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注明日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准。然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注明日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
AQ1018 矿井瓦斯涌出量预测方法 AQ 1025 煤与瓦斯突出矿井鉴定规范 GB/T 15663.8 煤矿科技术语 煤矿安全 DZ/T 0216 煤层气资源/储量规范 3 术语及定义
GB/T15663·8、AQ1018、AQ 1024和DZ/T 0216定义的术语适用于本标准。再定义以下术语: 3.1
矿井瓦斯地质图 Gas-geology map of coal mine
以矿井煤层底板等高线图和采掘工程平面图作为地理底图,集中反映建矿以来采掘工程揭露和测试的全部瓦斯资料和地质资料,在厘清矿井瓦斯地质规律、进行瓦斯含量、瓦斯涌出量、煤与瓦斯区域突出危险性预测、瓦斯(煤层气)资源量评价和构造煤厚度分布等基础上绘制成图。 3.2
瓦斯地质统计预测法 Geological-statistical-prediction of coal gas 依据本矿井实测的瓦斯含量、瓦斯压力、煤与瓦斯突出危险性预测参数、瓦斯涌出资料和地质资料,在厘清矿井瓦斯地质规律的基础上,划分瓦斯地质单元,分析影响瓦斯含量、瓦斯涌出量和煤与瓦斯突出危险性的主控因素,建立瓦斯含量、瓦斯涌出量、煤与瓦斯突出危险性与主控因素的数学模型,预测新水平、新采区或新建矿井。 3.3
瓦斯含量等值线、瓦斯含量等量差 Isoline of coal gas content
在瓦斯地质图上瓦斯含量相等点的连线称为瓦斯含量等值线,相邻两条瓦斯含量等值线间的差值称为瓦斯含量等量差。 3.4
瓦斯涌出量等值线、瓦斯涌出量等量差 Isoline of coal gas emission rate
在瓦斯地质图上瓦斯涌出量相等点的连线称为瓦斯涌出量等值线,相邻两条瓦斯涌出量等值线间的差值称为瓦斯涌出量等量差。 3.5
瓦斯压力等值线、瓦斯压力等压差 Isoline of coal gas presure
在瓦斯地质图上瓦斯压力相等点的连线称为瓦斯压力等值线,相邻两条瓦斯压力等值线间的差值称为等压差。
1
4 编图原理和目的
4.1编图原理
矿井瓦斯地质图是以矿井煤层底板等高线图和采掘工程平面图作为地理底图。在系统收集、整理建矿以来采、掘工程揭露和测试的全部瓦斯资料和地质资料,如采掘工作面每日的瓦斯浓度、风量和瓦斯抽采量,瓦斯含量,煤与瓦斯突出危险性预测指标及煤与瓦斯突出动力现象点资料等,在厘清矿井瓦斯地质规律,进行瓦斯含量预测、瓦斯涌出量预测、煤与瓦斯区域突出危险性预测、瓦斯(煤层气)资源量评价和构造煤的分布特征等基础上,按照图例绘制而成。 4.2编图目的
汇集瓦斯地质信息,揭示瓦斯地质规律,进行瓦斯涌出量、煤与瓦斯突出危险性、瓦斯含量预测和瓦斯(煤层气)资源量评价。辅助矿井瓦斯、通风安全管理、瓦斯治理、矿井规划、生产计划、指挥决策,宣传、普及瓦斯地质知识,形成瓦斯地质工作规范,推广瓦斯地质成果,使各级领导和广大工程技术人员了解和掌握煤矿瓦斯地质规律,提高防范意识,综合治理瓦斯。并能及时地应用到教学、培训,最大限度地普及瓦斯地质与瓦斯治理知识,提高全民防治瓦斯的素质。 5 编图内容
5.1地理底图
一般选用1:2000、1:5000或1:10000煤层底板等高线图和矿井采掘工程平面图作为地理底图。要求选用的地理底图能最大程度地反应最新的地质信息、采掘信息为宜。 5.2 地质内容
5.2.1煤层底板等高线:煤层底板等高线标高差一般选50m,但在褶皱和断层影响引起煤层倾角变化大的部位,可适当减小等高线的标高差。
5.2.2井田地质勘探钻孔,煤层露头,向斜,背斜,断层,陷落柱,主要含水层等水位线,火成岩分布,煤层厚度,煤层顶、底板砂、泥岩分界线,构造煤的类型、厚度分布等。 5.3瓦斯内容
5.3.1瓦斯含量点,瓦斯含量实测等值线,瓦斯含量预测等值线。 5.3.2瓦斯压力点,瓦斯压力实测等值线,瓦斯压力预测等值线。
5.3.3瓦斯涌出量点:掘进工作面绝对瓦斯涌出量点,回采工作面绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量点,一般是每一个月进度按比例标注一个点。
5.3.4回采工作面绝对瓦斯涌出量等值线和相对瓦斯涌出量等值线,包括实测线和预测线。 5.3.5瓦斯涌出量区划:根据矿井瓦斯涌出特征,用一定的瓦斯涌出量数值级别,如<5m3/min、5m3/min~10m3/min、10m3/min~15m3/min 、>15m3/min等,在图中将瓦斯涌出划分为不同等级的区域,并按照图例用不同的颜色来填充不同的区域以区分瓦斯涌出量的不同级别,按附录B中表B-1、B-2整理,按附录A中表A-1要求填绘。
5.3.6瓦斯突出动力现象点,如瓦斯突出强度、突出点突出煤量、突出点涌出瓦斯量,突出点位置、突出时间(年、月、日)、标高、埋深等,并按附录B中表B-7整理,按附录A中表A-1要求填绘。 5.3.7煤与瓦斯突出危险性预测参数:瓦斯压力P,瓦斯放散初速度ΔP,煤的坚固性系数f值,瓦斯突出危险性综合指标K值,钻屑瓦斯解吸指标Δh2,钻孔最大瓦斯涌出初速度qmax,钻孔最大钻屑量smax等,按附录B中表B-5~B-8整理,按附录A中表A-1要求填绘。
5.3.8煤与瓦斯区域突出危险性预测:根据预测结果,将井田范围划分为突出危险区、突出威胁区和无突出区,按附录A中表A-1要求填绘。
5.3.9瓦斯(煤层气)资源量区块,瓦斯(煤层气)资源量,瓦斯(煤层气)资源丰度,开发顺序,按附录B中表B-10整理,按附录A中表A-1要求填绘。
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6 编图方法
6.1资料收集与整理要求 6.1.1地质资料
(1)矿井地质勘探精查或详查报告,矿井生产修编地质报告(地质说明书)。 (2)矿井设计说明书。
(3)矿井采掘工程平面图,煤层底板等高线图,构造纲要图,井上下对照图,地层综合柱状图,地质剖面图。
(4)采掘工作面地质说明书和相关图件。
(5)煤巷地质编录的煤厚变化、断层、褶皱、顶底板岩性变化和构造煤厚度,测井曲线解释、地球物理方法探测的断层、构造煤厚度等。
(6)断层,褶皱,陷落柱,火成岩,顶、底板砂、泥岩分界线、水文地质资料等。按附录B中表B-9、B-13、B-15、B-18等和附录A中表A-1要求填绘。
(7)所有的钻孔柱状图和勘探线剖面图,按附录A中表A-1要求填绘。 (8)三维地震勘探资料。 6.1.2瓦斯资料
(1)收集整理建矿以来掘进、回采工作面瓦斯日报表,风量报表,产量报表,采、掘月进尺等资料。按照附录B中表B-1、表B-2、表B-10进行统计,结合瓦斯抽采量计算回采工作面的绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量;掘进工作面的绝对瓦斯涌出量。
(2)瓦斯含量资料:地质勘探钻孔取样测定的瓦斯含量和生产阶段取样测定的瓦斯含量,按照附录B中表B-3进行统计。
(3)瓦斯抽采资料:收集整理地面和井下瓦斯抽采资料,包括所有的瓦斯抽采设计方案和瓦斯抽采台帐,整理预抽瓦斯和采掘过程中边采边抽的瓦斯量,按附录B中表B-10统计,计算瓦斯抽采量。
(4)瓦斯压力测试数据:按附录B中表B-4进行统计。
(5)煤巷掘进测试的煤与瓦斯突出预测参数,如钻屑瓦斯解吸指标Δh2、钻孔最大瓦斯涌出初速度qmax、钻孔最大钻屑量Smax、瓦斯放散初速度ΔP、煤的坚固性系数f值、瓦斯突出危险综合指标K值,按照附录B中表B-5、表B-6进行统计。
(6)煤与瓦斯突出点动力现象资料。
统计建矿以来的所有煤与瓦斯突出点动力现象资料,描述发生过程和突出位置地质资料,描述作业工序详细资料,按照附录B中表B-7、表B-8统计。 6.2矿井瓦斯地质规律研究
运用板块构造、区域地质演化和瓦斯赋存构造逐级控制理论,研究矿区构造在历次构造运动中的区域大地构造位置,每次构造运动引起的拗陷、隆起造成的风化、剥蚀、沉积作用和挤压、拉张作用对煤层瓦斯保存条件的影响;每次构造运动构造应力场演化对煤与瓦斯突出危险性的控制作用;同时,搞清挤压剪切、滑动剪切作用对构造煤形成分布的控制特征。做到区域控制矿区、矿区控制矿井、矿井控制采面,构造逐级控制特征。结合大量瓦斯地质资料,分析矿井构造等地质因素对瓦斯赋存的控制,从而揭示出矿井瓦斯地质规律。 6.3瓦斯含量、瓦斯压力预测
在厘清矿井瓦斯地质规律的基础上,结合邻近矿井实际的瓦斯地质资料,划分瓦斯地质单元,分析影响瓦斯赋存的主控因素,建立瓦斯含量和瓦斯压力与主控因素的数学模型,预测新水平、新采区、新采面或新建矿井瓦斯含量和瓦斯压力。 6.4瓦斯涌出量预测
根据矿井实际,在以下三种方法中,选取一种或一种以上的方法,预测瓦斯涌出量。 6.4.1矿山统计法
采用矿山统计法按《矿井瓦斯涌出量预测方法》(AQ1018)进行预测。
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