河南省煤矿瓦斯地质图图集
平顶山一矿瓦斯地质简介
一、矿井概况
平顶山煤业（集团）有限责任公司一矿位于河南省平顶山市中心以北3km处，属平顶山煤田。东西走向长5km，南北倾斜宽5.86km，面积29.3km2。
矿井设计生产能力400×104t/a,1993年达产。矿井采用竖井—斜井联合多水平综合开拓布置，一水平标高－25m，二水平标高－240m，三水平标高－517m。
含煤地层属上石炭统太原组、二叠系山西组、下石盒子组、上石盒子组，其中以二叠系山西组及下石盒子组为重要含煤地层，自下而上含有5层主要可采煤层，分别是庚20、戊8、戊9、戊10、丁6煤层。
矿井2002年之前一直在一、二水平回采，属于低瓦斯涌出矿井。从2002年开始进入三水平回采，瓦斯涌出量明显的增大，现为煤与瓦斯突出矿井。
二、井田地质构造及控制特征
平顶山一矿井田位于平顶山矿区中部，东部边界是十矿，西部边界是四矿。井田基本构造为一走向N 60°～70°W、倾向北东的平缓单斜构造，地层倾角7°～15°，一般10°左右。N W—SE向展布的郭庄背斜、牛庄向斜、牛庄逆断层，由十矿跨入该矿井田东部的二水平和三水平，与位于其下方的竹园逆断层、张家逆断层构成N W—SE向展布的构造带，控制着一矿井田东部和深部以压（扭）作用为主的构造形态。
一矿井田构造特征，概括起来可以划分为三部分：二水平及其以上，大致以30勘探线为界可划分为东、西两部分；三水平及其深部。
（1）东部，与十矿一起，主要是受N W—SE向展布的牛庄向斜、牛庄逆断层作用的控制，煤层构造以压性、压（扭）性作用为主，兼具有张（扭）作用，煤层受到强烈的挤压、剪切破坏，煤层中的小揉皱，剪切滑动很普遍，“构造煤”特别发育，戊8-10煤层中的“构造煤”厚度一般在1～1.5m 以上。该部构造比较复杂，为了区分，可以简称“东部构造复杂区”。
（2）西部，在30勘探线以西至四矿井田边界，构造特征与四矿相似。并且与四矿、六矿一起位于锅底山断裂的东北盘，构造比较简单，构成了整个平顶山矿区相对的构造简单区。以北东、北北东向正断层比较发育为主要特征，并在喜马拉雅期近北东向右旋力偶作用时，表现为张（扭）性活动。煤层中的“构造煤”远不如东部发育，0.1～0.8m 左右，一般都在0.6m 以下。
（3）三水平及其以深，主要受N W—SE向展布的郭庄背斜的倾伏端、竹园逆断层、张家逆断层的控制，构造特征主要是挤压剪切应力为主。郭庄背斜的倾伏端，煤层的倾向、倾角和走向都发生急剧的变化，这种变化会使煤层遭受强烈的挤压和剪切破坏；竹园逆断层和张家逆断层连成带状，控制了三水平及其以深的大半部；仅井田深部边界的西北端构造稍简单。
三、矿井瓦斯地质规律
NW和NWW向的断裂，在第一期构造应力场为压（扭）性活动，第二期为张（扭）性活动，第三期（喜马拉雅期）仍属于压（扭）性活动，这个方向的断裂瓦斯的储集性能较好；NE、NNE向的断裂，尤其在第三期（喜马拉雅期）构造应力场表现为张（扭）性，这个方向的构造对瓦斯的储集性能较差。如一矿戊8-10煤层23021工作面，被一条NWW 向的断裂带东西贯穿，和邻近工作面相比，其他条件相近，但瓦斯涌出量高出一倍左右，该工作面瓦斯相对涌出量均在7m3/t以上，最高为7.73m3/t，绝对瓦斯涌出量6.9m3/min；在井田西部有一条NE向展布延展700余米、斜贯戊二皮带下山及其两侧工作面的一条正断层，其西侧为22101、22081工作面，东侧为21141、21120、21101工作面，两侧工作面的瓦斯涌出量都是向断层方向递减，尤其典型的是其西侧的22081面，瓦斯涌出量由1.67m3/t向断层位置递减为0.68m3/t，但在紧靠断层上方末端位置的22061面瓦斯涌出量为1.57m3/t，比其下方的22081面瓦斯涌出量高一倍多；NW、NWW向断层附近的构造煤明显的比NE向和NNE向发育。
向斜构造和背斜构造主要属于构造挤压带，特别是翼部和转折端，顶、底板岩层发生纵弯作用对煤层的剪切；向斜轴部易于储集瓦斯，小背斜如果顶、底板岩性封闭条件好，更易于储集瓦斯。逆断层主要是压（扭）性作用，断层比较紧闭，并造成煤层重复，易于储集瓦斯。更重要的是压性、压（扭）性构造最易于形成构造煤。一矿21171工作面中切眼以里，戊8-10煤层受牛庄向斜轴的影响，瓦斯相对涌出量6.97m3/t，绝对瓦斯涌出量17.04m3/min。过了该带，在中切眼以外，其他条件虽一致，但瓦斯涌出量明显变小为3.32m3/t、1.71m3/t。
整个井田，井田东部和三水平及其以深主要受N W—SE向展布褶皱和逆断层的控制，构造复杂，煤层受挤压、剪切强烈，煤层破坏严重，构造煤发育，有利于瓦斯的储集，开采时瓦斯涌出和煤与瓦斯突出危险性大；西部主要以NE、NNE正断层比较发育，有利于瓦斯的释放，开采时瓦斯涌出和煤与瓦斯突出危险性较小。在戊一采区西翼21141工作面，标高－340m 时，戊8-10煤层相对瓦斯涌出量最高是2.56m3/t，绝对瓦斯涌出量2.48m3/min。在戊一采区东翼21051工作面，戊5-10煤层标高－195m 时，相对瓦斯涌出量为7.46m3/t，绝对瓦斯涌出量为8.22m3/min。
四、戊。煤层瓦斯涌出特征
由历年的瓦斯涌出数据分析可知，戊8煤层回采工作面瓦斯涌出量具有随埋深增加而增加的整体趋势，不同瓦斯地质单元的瓦斯涌出量变化趋势相差较大。二水平戊一采区西翼位于井田中部，煤层顶板以砂岩为主，透气性好，构造较简单，主要发育NE向的小断层，构造煤不发育，一般0.3～0.5m，瓦斯涌出量梯度为0.0543m3/(min·m）。二水平戊一采区东翼西半部，主要是以煤层顶板为厚层的砂岩为特征，老顶是20m 厚的中粗粒石英砂岩，直接顶为厚5m的灰白色砂岩，透气性极好，构造煤不发育（0.2～0.4m），瓦斯涌出量梯度为0.062m3/(min·m）。戊三采区和戊一采区东翼东半部位于井田东翼东侧，与十矿相邻，是构造复杂区，受NW向展布的牛庄向斜和牛庄逆断层的控制，煤层挤压剪切变形强烈，构造煤厚度1.0～1.6m 左右，煤层顶板为泥岩，封闭条件较好，瓦斯涌出量梯度为0.117m3/(min·m）。二水平戊二采区位于井田西翼，与四矿相邻，受NE向展布的龙池正断层控制，以张扭性作用为主，构造比较简单，构造煤不发育，瓦斯涌出量梯度为0.035m3/(min·m）。
五、煤与瓦斯区域突出危险性分布
依据实测结果，结合平顶山一矿煤与瓦斯突出危险性参数、瓦斯地质规律和平顶山矿区发生煤与瓦斯突出的实际资料和实践经验，将回采工作面绝对瓦斯涌出量大于10m3/min的区域确定为煤与瓦斯突出危险区。
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