矿井瓦斯地质图编制方法.ppt

第二讲矿井瓦斯地质图编制方法,李守春2009年6月29日,第二讲矿井瓦斯地质图编制方法,一、煤矿三级瓦斯地质图的相关概念二、瓦斯地质图编制方法简介三、采掘工作面瓦斯地质图编制方法四、矿井瓦斯地质图编制方法,一、煤矿三级瓦斯地质图的相关概念,（一）煤矿三级瓦斯地质图的概念和作用三级瓦斯地质图－矿区、矿井、采掘工作面瓦斯地质图要求内容丰富、区带分明；层次清晰、一目了然；直观简明使用方便。作用使各级领导和工程技术人员直观了解瓦斯赋存、瓦斯灾害规律，便于加强安全管理和煤层气（瓦斯）开发利用。,,瓦斯地质图是瓦斯瓦斯地质成果的反映。是分析瓦斯分布、突出点分布特点，计算瓦斯储量、区域预测预报的基础图件。瓦斯是地质作用产物，瓦斯地质图不仅反映瓦斯内容，也反映与瓦斯赋存、瓦斯突出有关的地质条件。,,瓦斯地质图型式瓦斯地质柱状图（加注瓦斯特征和煤系地层透气性）瓦斯地质剖面图（剖面瓦斯地质特征、邻近瓦斯资料，瓦斯参数变化曲线）瓦斯地质平面图（采面、矿井、矿区）,,要求煤矿安全规程181条突出矿井必须及时编制矿井瓦斯地质图，图中应标明采掘进度、被保护范围、煤层赋存条件、地质构造、突出点的位置、突出强度、瓦斯基本参数等，作为突出危险性区域预测和制定防治突出措施的依据。无论是高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井还是低瓦斯矿井；无论是瓦斯灾害防治还是瓦斯资源开发利用，都需要编制煤矿三级瓦斯地质图。,,（二）瓦斯地质图图例图例是一种规范，大家都要遵守，目前已经较为完善（课本表7－1）1.突出点的等级小型突出强度100t/次；分子左侧为突出煤量（t），右侧为涌出瓦斯总量万m3；分母左侧为标高m，右侧为突出年月日。中型突出强度500t/次大型突出强度1000t/次特大行突出强度≥1000t/次,,,2.瓦斯含量点、瓦斯压力点、动力现象点瓦斯含量点分子为瓦斯含量值m3/t）；分母左侧为测点标高m，右侧为埋深m。,,,瓦斯压力点分子为瓦斯压力值（MPa）；分母左侧为测点标高m，右侧为埋深m。,,,动力现象点分子左侧为突出煤岩量t，右侧为涌出瓦斯量m3；分母左侧为标高m，右侧为发生年月。,,,3.煤层区域突出危险性预测指标值（P276）等号左边为K值，K△p/f；右侧分子为△p值，软煤分层瓦斯放散初速度；分母为f值，软煤分层的平均坚固性系数。,,,4.工作面突出危险性预测指标值（P278～280）工作面预测指标值Ⅰ（石门揭露工作面突出预测）钻屑解吸指标法分子为钻屑解吸指标△h2Pa，分母为钻孔最大钻屑量SmaxL/m。,,,工作面预测指标值Ⅱ（煤巷掘进工作面突出预测）分子左侧为钻孔最大瓦斯涌出初速度qmax[L/（mmin）]，分子右侧为钻孔最大钻屑量SmaxL/m；分母为R值指标。R＝（Smax－1.8）（qmax－4）,,,5.采煤工作面瓦斯涌出量点分子左侧为绝对瓦斯涌出量m3/min，右侧为相对瓦斯涌出量m3/t；分母左侧为工作面日产量t，右侧为回采年月。,,,6.掘进工作面绝对瓦斯涌出量点分子为掘进工作面绝对瓦斯涌出量m3/min，分母为掘进年月,,,7.煤层气（瓦斯）资源量块段及边界瓦斯资源储量块段左上角为煤层气（瓦斯）资源量Mm3，右上角为块段瓦斯含量大小m3/t；左下角为块段编号，右下角为瓦斯储量级别。煤层气资源/储量规范（DZ/T0216-2002）将瓦斯资源储量地质认识程度分为探明的、控制的、预测的、推断的四级，在编图中分别定义为A、B、C、D四级。,,,瓦斯资源储量块段划分界线采用四边形划分块段，用三角形指向块段内部；块段划分考虑瓦斯储量级别、构造影响，含量值比较接近等因素,,8.瓦斯含量实测及预测等值线瓦斯含量实测等值线瓦斯含量预测等值线,,,,9.绝对瓦斯涌出量实测及预测等值线绝对瓦斯涌出量实测等值线绝对瓦斯涌出量预测等值线,,,,10.煤层瓦斯压力实测及预测等值线瓦斯压力实测等值线瓦斯压力预测等值线,,,,11.瓦斯突出危险区12.瓦斯突出威胁区,,,,13.瓦斯涌出量分级图瓦斯涌出量15m3/min区域,,14.其它（1）井筒符号左侧分子为井口高程m，分母为井底高程m；右侧注明用途，如通风、提升等。（2）见煤钻孔符号上方为孔号；左侧分子为地面标高m，分母为煤层底板标高m；右侧为煤厚m。,,,,（3）煤层露头及风氧化带1为煤层露头，2为风氧化带,,,（4）井田边界、煤巷、岩巷（5）褶曲轴,,,,,,,（6）断层1为正断层，2为逆断层。（7）陷落柱a为实测陷落柱，b为推断陷落柱。,,,,（8）构造煤煤厚样点a为实测构造煤厚度m，b为测井曲线解译构造煤厚度m。,,,（9）断煤交线（10）煤层上覆基岩厚度、上覆泥岩厚度等值线,,,,,（11）煤层底板等高线,,二、瓦斯地质图编图方法,（一）瓦斯资料的整理1.收集编图范围内各钻孔的实测煤层瓦斯含量资料，整理分析，填绘在平面图上；2.系统收集整理瓦斯涌出资料；3.整理矿井历年瓦斯突出资料（突出点编号、坐标、突出类型、突出强度、突出瓦斯量、突出空洞特征、突出点地质特征、突出原因等）；4.收集瓦斯喷出点、异常涌出点、煤层瓦斯压力测试点资料。,,（二）地质资料整理1.含煤岩系特特征2.煤层围岩岩性及特征3.区域和井田地质构造4.煤层层数、厚度及变化5.煤的变质程度6.煤岩产状及变化7.煤质和煤体结构8.其它地质条件,,（三）瓦斯地质综合分析1.定性分析与瓦斯赋存、瓦斯突出有关的各种地质因素2.在各种因素中筛选出主导因素再定量分析各因素的贡献【如平顶山一矿瓦斯地质图编制文字部分（一）矿井瓦斯地质规律1.矿井地质构造特征2.矿井瓦斯地质规律（1）瓦斯生成条件；（2）瓦斯保存条件；（3）瓦斯赋存的构造控制（二）煤层瓦斯涌出量预测1.不同瓦斯地质单元的瓦斯涌出特征2.瓦斯涌出量预测分选3.煤与瓦斯区域突出危险性预测参数】,,（四）选择合理的编图方法编图步骤,整理资料,综合分析,勾绘等值线,展绘资料,瓦斯地质区划,瓦斯地质单元,,,,,,,（五）编图中注意的问题1.瓦斯地质图是一种综合图、系列图2.瓦斯地质图应有统一的要求（图件种类、图例）3.瓦斯地质图要反映预测成果（瓦斯涌出量、瓦斯含量、突出危险性）4.瓦斯参量等值线在复杂地质条件下的外推要符合实际情况5.兼顾点、线、面的统一,,瓦斯地质图编制中各种资料的统计表格详见P288～292,,,表7-2煤矿掘进工作面瓦斯涌出量统计表,,,,表7-3煤矿回采工作面瓦斯涌出量统计表,表7-4煤矿采（掘）工作面瓦斯含量统计表,,,,表7-5煤矿煤层瓦斯压力统计表,表7-6煤矿煤与瓦斯区域突出危险性预测参数统计表,,,,表7-7煤矿采（掘）工作面瓦斯突出预测参数统计表,表7-8煤矿采（掘）工作面煤与瓦斯突出点统计表,,,,表7-9煤矿采（掘）工作面煤与瓦斯突出点位置与断层、煤体结构、顶底板岩性统计表,表7-10煤矿采（掘）工作面断层统计表,,,,表7-11煤矿采（掘）工作面瓦斯抽放量统计表,,,,表7-12煤矿钻孔综合成果表,,,,表7-13矿井历年瓦斯涌出量鉴定等级汇总表,,表7-14煤矿大中型断层情况一览表,,,,表7-15煤矿各煤层钻孔瓦斯资料表,表7-16煤矿井下水文钻孔水压水位观测成果表,,,表7-17煤矿水质分析综合成果表,表7-18煤矿突水点统计一览表,,,,表7-19煤矿井下水文钻孔基本情况一览表,,,表7-20煤矿含水层水质类型统计一览表,表7-21煤矿含水层统计表,,,表7-22煤矿隔水层统计表,表7-23煤矿含水层特征一览表,,,,表7-26煤矿顶底板岩石物理力学性质试验表,注抗压强度、抗拉强度均在自然状态下测定；抗剪强度在30℃的温度条件下测定,,,表7-27煤矿煤层资源储量估算基础表,,三、采掘工作面瓦斯地质图编制方法,（一）编图原理和目的采掘工作面瓦斯地质图是直接服务于生产第一线瓦斯灾害预防措施和瓦斯抽采措施，并与瓦斯实时监测相结合，综合防治瓦斯的基础图件。它是以采掘工作面工程平面图为底图，在准确预测瓦斯致灾参数指标，结合瓦斯地质分析，编制而成。要随着采、掘进程，随时收集、填绘瓦斯和地质资料，尤其要对小断层和构造煤的厚度变化随时编录，及时编绘煤巷瓦斯涌出量随不同地质因素变化的曲线和煤与瓦斯突出预测指标变化剖面图等。,,（二）编图内容1.地质内容（1）断层、褶皱、陷落柱、火成岩体等。以表7－10统计，并按表7－1图例填绘；（2）构造煤厚变化规律。以采、掘工作面日常构造煤编录数据为依据，按照7－1图例绘制构造煤煤厚变化和沿工作面分布的构造煤小柱状；（3）勘探钻孔及煤层柱状；（4）顶、底板砂，泥岩分界曲线。,,2.瓦斯地质内容（1）瓦斯涌出量点包括采煤工作面绝对瓦斯涌出量点，掘进工作面绝对瓦斯涌出量点。每月筛选3个数据按表7－1图例和表7－2、表7－1填绘在瓦斯地质图上；（2）掘进工作面绝对瓦斯涌出量随采掘进程的变化曲线图；（3）瓦斯含量点、瓦斯压力点，按表7－1图例填绘；（4）瓦斯放散初速度△p，煤的坚固性指数f值，瓦斯突出危险性综合指数K值，按表7－1图例填绘；[P276],,（5）煤与瓦斯突出预测预报指标钻孔瓦斯涌出初速度qmax，最大钻屑量Smax和钻屑瓦斯解吸指标△h2及随采掘进程的变化曲线图，突出预测指标R值的变化曲线图，按表7－7统计，按表7－1图例填绘；[p280]（6）瓦斯突出点，按表7－8、表7－9统计，按表7－1图例填绘；（7）瓦斯突出危险性区划，根据预测结果，将突出分为突出危险区，突出威胁区和无突出区。按表7－1图例填绘。,,（三）编图资料的收集与整理编图底图12000或11000采、掘工作面工程平面图1.地质资料（1）矿井采掘工程平面图；（2）矿井地质精查勘探报告、矿井生产补充勘探报告（地质说明书）；（3）工作面地质说明书；和相邻掘进、采面工作面地质说明书；（4）构造煤厚度变化资料；,,（5）断层、褶皱、陷落柱、火成岩体、裂隙统计表等；（6）地质勘探钻孔及测井资料；（7）顶、底板砂泥岩厚度变化资料；（8）火成岩侵入资料；（9）三维地震勘探和物探资料等。,,2.瓦斯资料（1）采掘工作面瓦斯日报表、风量报表、产量报表、采掘月进尺。（2）瓦斯测试数据包括本工作面瓦斯含量测试数据和临近工作面瓦斯含量测试数据。（3）工作面瓦斯突出预测指标瓦斯压力p，瓦斯放散初速度△p，煤的坚固性指数f值，瓦斯突出危险性综合指数K值，钻屑瓦斯解吸指标△h2，钻孔最大瓦斯涌出初速度qmax和钻孔最大钻屑量Smax。,,（4）瓦斯抽采资料工作面预抽和随采掘进程抽采的瓦斯资料，瓦斯抽采设计资料和瓦斯抽采台帐。（5）煤与瓦斯突出点资料，按表7－8、表7－9填写，同时收集突出点位置断层、褶皱素描及构造煤厚度、火成岩、陷落柱等地质资料。,,根据以上收集的瓦斯地质资料清单，按照表7－2～表7－11整理瓦斯涌出量、瓦斯含量、瓦斯突出危险性预测参数和煤与瓦斯突出点资料，要求统计数据真实、可靠。,,（四）编制瓦斯地质图1.比例尺12000或110002.绘制要求采掘工作面瓦斯地质图的不同线型宽度、颜色、字体大小，瓦斯地质内容的表示方法和绘图要求按表7－1图例绘制。3.采掘工作面瓦斯地质图参见下图。,,,四、矿井瓦斯地质图编制方法,（一）编图的原理和目的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为底图。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，煤与瓦斯突出危险性预测指标及煤与瓦斯突出点资料等，在查清矿井瓦斯地质规律，进行瓦斯涌出量预测、煤与瓦斯突出危险性预测、瓦斯资源量评价和构造煤的发育特征等基础上按照图例绘制而成。,,矿井瓦斯地质图能高度集中反映煤层采掘揭露和地质勘探等手段测试的瓦斯地质信息；能准确反映矿井瓦斯赋存规律和涌出规律；准确预测瓦斯涌出量、瓦斯含量、煤与瓦斯突出危险性；能准确评价瓦斯资源量及开发技术条件。,,（二）编图内容1.地质内容（1）煤层底板等高线一般标高差50m一条，在褶曲和断层影响导致的煤层倾角变陡部位，等高线密度适当加密；（2）井田地质勘探钻孔，煤层露头，褶曲、断层，煤层厚度，陷落柱分布，火成岩分布，煤层顶、底板砂、泥岩分界线，构造煤的类型厚度分布等。以上内容按表7－1图例填绘。,,（二）瓦斯内容1.瓦斯涌出点掘进工作面绝对瓦斯涌出量点，采煤工作面绝对瓦斯涌出量点和相对瓦斯涌出量点，每月筛选一个数据，按表7－1图例和表7－2、表7－3填绘；2.瓦斯涌出量等值线绝对瓦斯涌出量等值线分为实测线和预测线两种。煤层瓦斯压力等值线也分实测线和预测线两种，其中要有0.74MPa等值线，按表7－1图例和表7－2、表7－3填绘；3.瓦斯涌出量区划根据矿井瓦斯涌出特征，一般按级差5m3/min，按表7－1图例填绘不同颜色以示涌出量区划级别；,,（4）瓦斯含量点和瓦斯含量等值线按表7－1图例和表7－4填绘；（5）瓦斯突出危险性预测参数瓦斯压力p，瓦斯放散初速度△p，煤的坚固性指数f值，瓦斯突出危险性综合指数K值，钻屑瓦斯解吸指标△h2，钻孔瓦斯涌出初速度qm和钻孔最大钻屑量Smax等，按表7－1推举里和表7－5～表7－7填绘；（6）瓦斯突出危险性区划根据预测结果，将井田划分为突出危险区、突出威胁区和无突出区，按表7－1图例填绘；（7）矿井瓦斯资源量根据瓦斯含量、煤炭资源储量分块段计算，按表7－1图例填绘。,,（三）编图资料的收集和整理要求1.地质资料（1）矿井地质勘探精查或详查报告，生产矿井地质报告（说明书）；（2）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；（3）采掘工作面地质说明书和相关图件；（4）煤巷编录的构造煤厚度，测井曲线解释、物探方法探测构造煤厚度；,,（5）断层褶皱、陷落柱、火成岩和顶底板砂泥岩分级线等；（6）所有钻孔柱状图和勘探线剖面图；（7）三维地震勘探资料。2.瓦斯资料（1）建矿以来掘进、采煤工作面瓦斯日报表、瓦斯抽采台帐、风量报表、产量报表、采掘月进尺等资料。按照表7－2、表7－3、表7－10进行统计，由此计算出各回采、掘进工作面瓦斯绝对涌出量和相对瓦斯涌出量；（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，按表7－4进行统计；,,（3）瓦斯抽采资料详细收集煤层预抽瓦斯和采掘过程中抽采的瓦斯量，所有瓦斯抽采设计方案和瓦斯抽采台帐，按表7－11进行统计；（4）瓦斯压力测试数据按表7－5进行统计；（5）煤巷掘进测试的瓦斯突出预测参数钻屑瓦斯解吸指标△h2，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△p，煤的坚固性指数f值，瓦斯突出危险性综合指数K值，按表7－6、表7－7进行统计；（6）煤与瓦斯突出点资料统计建井以来的所有煤与瓦斯突出点资料，并描述其发生过程和突出位置、作业工序等详细资料，按表7－8、表7－9统计。,,（四）绘制瓦斯地质图1.比例尺150002.绘制要求矿井瓦斯地质图的不同符号和颜色表示不同内容和含义。严格按表7－1图例进行绘制。3.成图样式参见下图。,,,平顶山矿区己组主采煤层瓦斯地质图,,平顶山八矿瓦斯地质图,,,,130万河南省煤矿瓦斯地质略图,,中国煤矿瓦斯突出区域分布特征,,谢谢大家,