4.1.1煤的瓦斯吸附常数

表4-1 煤的瓦斯吸附常数及工业分析指标

吸 附 常 数 采样地点 a(m3/t) 19.785 b(Mp-1) 0.625 灰 份(%) 3.44 水 份 (%) 12.78 挥发份 (%) 44.36 真密度 (t/m3) 1.45 31煤层辅运大巷

可以看出，31煤层的吸附常数a值为19.785m3/t，吸附常数b值为0.625MPa-1，说明31煤层对瓦斯吸附能力不是很强。

4.1.2、煤层原始瓦斯含量

31煤层实测瓦斯瓦斯含量为0.36～0.78m3/t，平均为0.64m3/t。可以看出本井田煤层瓦斯含量较小。其主要原因是煤的变质程度低和本井田煤层埋藏浅，大部分瓦斯已经逸失掉了，从而造成瓦斯含量低。

4.1.3、煤的工业分析及瓦斯组分

石圪台煤矿31煤瓦斯组分中CH4含量为4.22%～8.06，CO2含量为0.29%～3.98%，N2含量为88.30%～94.01%，说明石圪台煤矿31煤处于瓦斯风化带中的氮气带内。

4.1.4、煤层瓦斯压力

石圪台煤矿瓦斯压力极低，通过测试的31煤层相对瓦斯压力0.02Mpa和0.15Mpa，另外两个钻孔瓦斯压力均为0。

4.1.5、煤层透气性系数

表4-2 透气性系数计算结果 煤层 瓦斯含量系数a（m3/m3·MPa0.5） 3.328 31 1.256 0.205 1.75 94.12 6.45 606.95 比流量 q（m3/m2·d） 1.399 A B λ （m2/MPa2·d） F0 1.01 106．84 3.47 307.68

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4.1.6、煤层钻孔自然瓦斯涌出量及其衰减系数

表4-3 煤层瓦斯自然涌出特征计算结果表

煤层 孔号 131 1 22 涌出规律 qt=qoe-αt qt=0.0663e-0.0366t qt=0.0365e-0.0886t 初始瓦斯涌出强度(m3/min.hm) 0.0663 0.0365 钻孔自然瓦斯流量衰减系数(d-1) 0.0366 0.0886 百米钻孔极限瓦斯涌出量(m3) 26.08 5.93

4.1.7、矿井瓦斯等级

矿井开采以来未发生过瓦斯突出、喷出等现象。近几年本矿瓦斯鉴定情况如下：

根据2013年瓦斯等级鉴定结果，石圪台煤矿瓦斯绝对涌出量为7.53m3/min，瓦斯相对涌出量为0.33m3/t，二氧化碳绝对涌出量为8.01m3/min，二氧化碳相对涌出量为0.35m3/t。根据2014年瓦斯等级鉴定结果，石圪台煤矿瓦斯绝对涌出量为8.77m3/min，瓦斯相对涌出量为0.36m3/t，二氧化碳绝对涌出量为9.00m3/min，二氧化碳相对涌出量为0.37m/t，根据《关于印发＜煤矿瓦斯等级鉴定暂行办法＞的通知》（安监总煤装〔2011〕162号）规定知：石圪台煤矿属瓦斯矿井。

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4.2、矿井瓦斯赋存特征

石圪台煤矿31煤层埋藏较浅，埋藏深度在50～200m左右，所以煤层瓦斯含量较低，实测瓦斯含量在0.36～0.78m3/t之间，平均为0.63m3/t，同时根据石圪台煤矿31煤的工业分析结果，可以看出31煤层中瓦斯成分：氮气(N2)占88.30～94.01%,甲烷(CH4)占4.22～8.06%，二氧化碳(CO2)占0.60～3.98%，所以31煤层处于瓦斯风化带内的氮气带，开采过程中瓦斯涌出量较小也证实了这一点。

通过2013年31煤层瓦斯参数测定，31煤层瓦斯含量与煤层埋藏深度、煤层底板标高无明显的相关性，这是由于31煤层埋藏浅，位于瓦斯风化带内，并不随煤层埋藏深度或煤层底板标高而呈规律性变化，无明显的规律性。

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4.3、矿井瓦斯涌出量预测

各可采煤层瓦斯主要来源是煤层普通涌出。根据勘查采取瓦斯煤样和生产监测结果看，井田瓦斯含量及瓦斯涌出量均较低，从瓦斯地质条件看，井田不具备瓦斯涌出量大增的条件。因此只要采取合理有效的通风安全措施，矿井不会出现瓦斯突出、喷出危险。

4.4、煤与瓦斯区域突出危险性预测

煤与瓦斯突出是一种极其复杂的动力现象，影响因素很多。国内外大量的观测研究表明，一定厚度的构造煤和高能瓦斯赋存是煤与瓦斯突出两个必要条件。地质构造控制着煤层瓦斯的赋存和构造煤分层破坏程度以及厚度分布，控制着煤与瓦斯突出，含高能瓦斯的一定厚度的构造煤为瓦斯突出煤体，高能瓦斯与一定厚度的构造煤的叠加区域即为煤与瓦斯突出危险区。

石圪台煤矿既无构造煤，又无高能瓦斯，因此，根据现有瓦斯监测资料，煤矿无煤与瓦斯突出危险。

4.5、矿井瓦斯类型划分

井田地质勘探期间所取瓦斯煤样测试结果，煤层瓦斯含量小于4m3/t，矿井开采以来未发生过瓦斯突出、喷出等现象。瓦斯类型为简单类型。

5、水文地质

5.1、含水层和隔水层分布规律和特征

5.1.1、含水层

1）、新生界松散层孔隙潜水

1第四系全新统冲积层孔隙潜水（Q4al） ○

主要分布于井田西部乌兰木伦河河漫滩和一、二级阶地，成片状和带状分布，宽度100～400m，岩性为冲积砂砾卵石，沙层，各地段相差较大，一般厚2-20m，水位埋深0～10m。根据抽水试验资料：水位降低0.82～7.82m，涌水量0.184～2.552 l/s，单位涌水量0.024～0.214 l/s.m，渗透系数0.234-9.87m/d，富水性中等到弱。

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2上更新统萨拉乌苏组孔隙潜水（Q3s） ○

萨拉乌苏组含水层广布井田内，是井田内最主要的含水层。岩性为黄褐色中细砂、粗砂、含粉砂及粘土透镜体。其沉积厚度受古地形制约，一般在古河槽中心沉积较厚，而向两侧逐渐变薄。根据井田勘探阶段及建井和生产阶段施工的水文钻孔及松散层调查孔资料，主要分布石圪台沟以东，葫芦头沟及井田中部布袋壕、柳根沟一带。在古湖洼地、古冲沟沟槽处厚度可达20～50m，最厚53.76m，整个井田平均厚度18.35m。根据抽水试验资料：水位降低1.06～15.30m，涌水量0.783～12.60 l/s，单位涌水量0.369～1.54 l/s.m，渗透系数3.89～10.96m/d，富水性中等到强。

5.1.2、中生界碎屑岩类裂隙潜水和承压水 1中侏罗统直罗组裂隙潜水（J2z） ○

主要分布井田东北部，局部缺失，岩性为灰黄色中、粗粒含砾砂岩，巨厚层状，风化裂隙发育，胶结疏松，俗称“豆腐渣砂岩”。厚度0～81.01m，平均厚度36.76m。出露于该层中泉流量0.66 l/s，富水性中等到弱。

2中下侏罗统延安组裂隙潜水和承压水（J1-2Y） ○

延安组由灰色泥岩、粉砂岩、灰白色中细粒砂岩组成，其间夹可采煤层12上、12、22上、22、31、42、43、44煤层，该组厚度在172.18m。含水层为灰白色中粗粒砂岩、细粒砂岩。厚度变化大，常呈透镜体状产出，中间夹以浅灰色粉砂岩、泥岩、炭质泥岩隔水层，从而组成了复合型互层状含水岩组段。钻孔涌水量0.027～0.303 l/s，单位涌水量0.00086～0.01212 l/s.m，渗透系数0.00903-0.286 m/d，属富水性弱—极弱含水岩组。根据延安组含水岩层特性，由上向下划分为五个含水岩段，各含水岩段凡厚度小于1.00m的砂岩不作含水层处理，现叙述如下：

直罗组底部至12煤顶板含水岩段：该岩段厚4.44～78.35m，一般31.36m，由中粗粒长石砂岩和粉砂岩组成。井田局部上部直罗组缺失部位为潜水含水层。下部是以中细粒砂岩为主的裂隙承压含水层，砂岩间的砂质泥岩，组成良好的隔水层。钻孔涌水量0.102 l/s，单位涌水量0.00419 l/s.m，渗透系数0.0174m/d，富水性弱。

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