薛村煤矿瓦斯抽放方法及抽放系统设计

2.1.3水文情况

井田内主要有东西向冲沟四条。在井田内香山村西北有泉两个，经常有水涌出，形成一条小河，水量234.6 L/min。此外有观音沟、南岗沟、二十四会沟及断头沟四条。平时干枯无水，每逢雨季水流倾沟而下，但几小时即降落无水，故称一时河。 2.1.4地震

该地区地震裂度8度，地震比较活跃，有关地震情况远在公元230年即有记载，历史上对邯郸地区有破坏性的地震达十四次之多，公元1830年磁州大地震是最严重的一次，波及六省一百四十县。峰峰矿务局设有地震观测站。 2.2 井田地质特征 2.2.1 地质构造

薛村井田位于峰峰煤田的东北部，鼓山复背斜之东翼。地质构造单元属亚洲东部新华夏构造体系的一部分。总的构造轮廓为单斜，煤岩层大致以西南高，东北低呈扇形展开。在井田浅部形成以西部F4断层、东部F3断层为边界的地堑构造，构成西部构造区。井田东深部（原为扩大区）以褶曲构造为特征，形成东部构造区，其中有代表性的为南旺向斜构造。

在西部构造区内，以宽缓的褶曲和以正断层为主要表现特征，与区域构造体系基本一致。受F4-F3东西两大型构造的控制，次一级的断裂构造发育，主要发育NE及NNE向断裂，NW向断裂构造次之。两方向的构造构成了井田内的主要构造轮廓。多呈雁行式平行排列。

井田东深部构造区内，以褶曲构造为主要特征，主要有92102、92106、92101向斜构造及南旺背斜构造。断裂构造以井田北部构成北西向地堑构造的F9、F22及北东向的F14断层为主。受构造的控制煤岩层产状变化大。

由于井田内褶曲及断裂构造的影响，使井田内的煤（岩）层呈波状起伏，地层产状变化大，煤（岩）层倾角在0°~47°之间，断层的切割破坏了煤岩层的完整性。中煤总生字（1991）第338号文批复矿井地质条件分类结果中，构造定为Ⅲ类。

（一）、褶曲构造

井田内褶曲构造比较发育。西部构造区主要表现为宽缓型，东深部表现为紧密型。在西部构造区，以南岗穹窿构造为主体，煤岩层产状以穹窿顶部为中心向东及东南、东北部呈扇形展开，另外发育有香山构造盆地、乐意庄向斜、乐意庄鞍部、大淑村背斜、牛薛边界鞍部等褶曲构造。在东深部（原扩大区）以南旺背斜构造为主体，并发育形成次一级的向、背斜。这些褶曲的轴向以NNE向者据多，与新华夏构造体系相一致。个别褶曲轴向为NE向。这些褶曲的形成使井田内煤岩层起伏大，对水平及盘区的布置影响不大，但对工作面的布置及回采有一定的影响。褶曲构造分述如下：

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（1）、南岗穹窿：位于井田浅部（上部），井田内延展长度2500米。穹窿顶部在南岗村西南角附近，煤（岩）层产状由穹窿顶部向东南、东北、西北、西南方向倾斜，其西部为F4断层。穹窿被F10、F12 、F4、F13断层切割形成一系列地堑、地垒构造。

（2）、香山向斜：位于井田的深部（下部），位于七盘区，为构造盆地。井田内轴向延展长度1500米，宽幅750米，北部轴向近S—N，向南轴向转为NE—NNE向。向斜西翼倾角5~8°，东翼倾角7~35°，受断层影响局部达40°。两翼极不对称，向斜南至牛补3地质钻孔附近，北至六盘区92604、92602切眼，西至五盘区，东至F3断层上盘。该向斜经七盘区野青、大煤工作面的回采证实要素可靠。

（3）、乐意庄向斜：位于三水平西翼。三水平东大巷、东付巷掘进时均有揭露。向斜轴向为NNE或SSW向，轴向延展长度550米，宽幅350米，向斜两翼基本对称，倾角5°~18°，该向斜因揭露点少，需要进一步证实。

（4）、乐意庄鞍部：位于六盘区中部，在乐意庄向斜与香山向斜两向斜轴消失处形成了鞍部构造。井田内延展长度800米，宽幅500米，两翼倾角5~7°。该鞍部构造在六盘区北翼皮带机道及六盘区轨道石门、六盘区92602、604工作面、三水平南大巷、水仓、泵房均有揭露，要素可靠。

（5）、大淑村背斜：位于井田十一盘区北部边界处。由29、28、N05、1329地质钻孔控制，地表位于大淑村村西。背斜顶部为F3断层切割。该背斜轴向近S-N与F3断层北部走向基本一致，两翼基本对称，倾角7~18°。井田内轴向延展长度750米，宽幅450米，向北延展到大淑村井田，南部延展到92605工作面附近。该背斜全部为钻孔控制，要素不可靠。

（6）、南旺背斜：位于井田东深部（十盘区东北部）。轴向NNE，背斜北翼岩层倾角5°~7°，南翼倾角3°~15°，两翼不对称，井田内轴向延展长度800米，宽幅650米，东至F11号断层，西至1317地质钻孔附近。该背斜 在92106、92107、92108、92109工作面大煤采掘时均揭露实见。

（二）、断裂构造

薛村矿通过40余年的采矿活动，揭露了大量的断裂构造，其中大型断层9条，中型断层12条。断裂构造十分发育。井田内断裂构造走向以NNE、NE和NEE三组方向为主，NW向断裂为辅。所揭露的大断层全部为高角度正断层，倾角以55°~75°居多。断层带宽度不一，一般在0.1~4米之间，有的为紧闭型，断层带内物质复杂，为断层泥、断层角砾岩及糜棱质物质。断层面一般平整、光滑具有擦痕、阶步。1989年地质分类构造评定为Ⅲ类。

（三）、陷落柱

井田内已揭露陷落柱八个。其形状为上小下大近园形或不规则形。柱体接触面附近围岩受牵引，具弯曲并向柱内倾斜，柱体内充填物为各层岩石碎块，最大直径达6m，棱角明显，无分选性，排列紊乱。充填物最高层位在煤系地层上部石盒子组岩层。充填密

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实，无透水现象。陷落柱的发育与构造无明显的联系。

（四）、地层

薛村井田为一掩盖区，仅在冲沟内有基岩露头。井田内地层包括（自下而上）有：奥陶系中统峰峰组、石炭系中统及上统、二迭系上统及下统、第四系。其分述如下：

（1）奥陶系中统（O2）

本统出露于井田西部鼓山，呈近似南北至北北东向分布，石灰岩呈灰色、浅灰色，质纯致密，节理发育，裂隙甚多。灰岩顶部含铁质有侵蚀面，其上部有薄层山西式褐铁矿。全统总厚在550m以上。

（2）石炭系 ①中统本溪组（C2b）

本组上部为灰白色及深灰色泥质粉砂岩，含有铝质成份。具鲕状结构，含植物化石。下部为灰色铝土岩，鲕状结构，富含黄铁矿碎屑。本组含薄煤1～3层，厚0.1～0.5m左右，煤层极不稳定。全组平均厚20m。

②石炭系上统太原组（C3t）

全组岩性以灰色、深灰色及灰白色的砂岩、粉砂岩、泥岩和煤组成。太原组共有海相石灰岩7～8层。其中稳定的有四层，即野青、伏青、中青及大青灰岩。全组含煤11层，总厚度9.34m。含煤系数7.4%，其中可采煤层5层，即野青、山青、小青、大青、下架煤层。可采煤层总厚度7.22m。可采煤层含煤系数6.28%。全组厚110m。整合接触于本溪组之上。

（3）二迭系

①二迭系下统山西组P1S

本组为井田主要含煤地层之一，岩性以灰白色深灰色、灰色中粒细砂岩，粉砂质泥岩组成，全组含煤1～5层，煤层总厚度6.8m，纯煤厚6m，含煤系数8.3%，其中可采煤厚5.54m，可采纯煤厚5.4m，含可采煤层系数7.9%，全组厚60m。

②二迭系下统下石盒子组P1X

全组以青灰色、紫绿花斑灰色粉砂岩，中细粒石英砂岩为主，上部粉砂岩中夹有铁铝质砂岩、泥岩，中部中细粒砂岩石英砂岩中具有贝壳状断口，含有铝土质。下部为灰白色厚层块状粗砂岩。全组厚125m。

③二迭系上统上石合子组

上石合子组共分四段，由下至上为：

一段P2：本段以灰白色及紫绿花斑和灰色中细砂岩、粉砂岩、泥岩组成。上部中细砂岩中含有凝灰质，层数与厚度均不稳定。粉砂岩中含有植物化石。下部紫绿花斑粉砂岩中含 有铝土质泥岩；具有鲕状结构。底部为钙质和矽质胶结、致密、坚硬。本段厚100m左右。

二段P2S2 ：本段以灰白色浅灰色暗紫紫色花斑砂岩、粉砂岩、砂质泥岩组成。全层

S1

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砂岩厚度变化大，一般15～40m，平均25m，全段厚110m。

三段P2S3 ：以灰绿色及灰黄暗紫色和带紫斑的粉砂岩为主，中部夹灰白色状中砾砂岩，以石英长石为主，石英占80%，硅质胶结，底部有一层含砾砂岩。

四段P2S4 ：本段上部为灰白色及紫色、紫红色粉砂岩为主，下部为一灰白色厚层状含砾粗砂岩，具有水平层理，全层厚120m。本段岩层在井田北部大淑村村北及前塔子村一带有自然露头。

（4）新生界第四系（Q）

广布全井田，其上部以黄色砂质粘土，石灰质的砾石、卵石碎块及石灰质胶结砾石的松散物质组成。厚度不等，中下部夹坡积碎块及河流石。局部有堆积物胶结成层，钙质胶结、致密坚硬，一般厚度为10～22m。 2.2.2含煤地层及岩层

薛村矿井田煤系地层（按沉积先后为序 ）由本溪组、太原组、山西组三部分组成。煤系地层总厚度平均为200米，其中本溪组厚20米，太原组厚110米，山西组厚70米。

本溪组地层含煤一、二层，即尽头煤，下层厚0.17~0.25米，上层厚0.11~0.26米。无开采价值。含煤系数1.4~2.5%。

石炭系太原组煤系地层厚110米，含煤12层，可采5层，即下架、大青、小青、山青、野青，煤层总厚度9.34米。含煤系数8.49%。

二迭系山西组煤系地层厚70米，可采一层即大煤，煤层厚度2.3~7.8米，平均5.4米，含煤系数8.0%。

2.2.3煤层瓦斯、自然及爆炸倾向性

2＃（大煤）煤层为煤与瓦斯突出煤层，瓦斯绝对涌出量为：51.87m3/min，瓦斯相对涌出量：25.54m3/t。2#煤层属于自燃煤层，自燃发火期为：3—12个月。煤尘爆炸指数9.28%～21.047%。开采采用盘区前进，区内后退式走向长壁采煤方法。

1、2号煤（大煤）为可采煤层中最上部最厚一层，上距骆驼钵砂岩45米，下距4号煤100-120米，平均110米，最大厚度7.8米，最小厚度2.3米，平均厚度5.4米。煤层稳定，结构复杂，含夹矸2~4层，有上而下，第一层夹矸距顶板0.5米，厚度0.05米，粉砂岩，稳定普遍存在。第二层夹矸距底板1.8~2.5米，厚0.04~0.6米。不稳定。第三层夹矸距底板0.8~1.8米，平均1.3米，厚0.15~0.2米，含炭质砂岩，较稳定，井田普遍存在。第四层夹矸，距底板0.5米，厚0.04~0.2米。泥炭质粉砂岩，常呈软泥状出现，不稳定。2#煤层（大煤）为自然发火煤层，自然发火期为3—12个月，矿井煤尘具有爆炸性，其爆炸指数为：10.932—25.32%。

直接顶板为厚度4米的深灰色粉砂岩或变为厚10米左右的深灰色粉砂岩夹极薄细砂岩，局部无直接顶板。间接顶板为厚0~20米的深灰色凝灰质砂岩，或灰白色石英长石砂岩。局部存在厚0.5米左右的伪顶。

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