Mapa geológico de gas de la principal veta de carbón de la Formación Yima en la mina Qianqiu
Atlas de geología del gas de la mina de carbón de la provincia de Henan
Introducción a la geología del gas de la mina de Qianqiu
1. Descripción general de la mina
Industria del carbón de Yima (Grupo). ) Co., Ltd. La mina de carbón Qianqiu es una gran empresa de propiedad estatal. El campo minado de Qianqiu está ubicado de 1 a 2 km al sur de la ciudad de Yima, provincia de Henan. El campo minado comienza desde la línea de afloramiento de la veta de carbón 2-3 en el norte y llega a la falla F16 en el sur. y la mina de carbón Yuejin en el este y la mina de carbón Gengcun en el oeste, con una superficie de 17.986 km2.
La mina se construyó en 1955 y se puso en producción en 1958. La capacidad de diseño es de 60×104t/a. En 2006, la producción de carbón bruto de la mina alcanzó las 202×104t. La mina Qianqiu es un par de pozos verticales con paneles horizontales dobles desarrollados arriba y abajo de la montaña. Adopta el método de extracción de carbón de pared larga, con minería totalmente mecanizada y hundimiento como método principal, seguido de minería con voladura. El método de soporte es el soporte compuesto de acero de red de anclaje y arco. El método de ventilación es de tipo extracción y el método de ventilación es de tipo mixto. La demanda de aire actual de toda la mina es de 7422 m3/min y el volumen total real de entrada de aire es de 8132 m3/min.
La formación que contiene carbón en el campo minero es la Formación Yima, que contiene dos grupos de carbón, de 3 a 5 capas, entre ellos, 1-2 carbón es parcialmente recuperable y 2-1 carbón y. 2-3 carbón son principalmente recuperables en este campo minero. El espesor total de la veta del carbón 2-1 es de 0,14 a 9,45 m, con un promedio de 4,24 m, y el espesor total de la veta del carbón 2-3 es de 0,20 a 18,99 m, con un promedio de 4,73 m.
En la actualidad, la mina es una mina con alto contenido de gas. Los datos básicos de identificación del grado de gas de la mina de 2000 a 2006 se muestran en la siguiente tabla.
Atlas geológico del gas de la mina de carbón de la provincia de Henan
II. Estructura geológica y características de control del campo minado
El campo minado de Qianqiu está ubicado en el flanco norte del sinclinal de Yima y tiene una forma estructural básica Es una estructura monoclínica simple. La ocurrencia estratigráfica es suave, apunta casi al EW, buza hacia el sur y tiene un ángulo de buzamiento de 11° a 13°, con ligeros cambios a lo largo del rumbo. La ocurrencia estratigráfica al este de la línea de exploración 36 es de 167°∠12°, y la ocurrencia estratigráfica al este de la línea de exploración 36 es de 167°∠12°. ocurrencia estratigráfica entre las líneas de exploración 36 y 41 183°∠13°.
Las estructuras de fallas en el campo de pozos están relativamente bien desarrolladas, especialmente las fallas pequeñas con tendencia NNE-NE. Todas son fallas normales de alto ángulo y sus características combinadas son en forma de escalones, hors, y grabens. Según su dirección de distribución y propiedades mecánicas, se pueden dividir en dos grupos: fracturas torsionales por compresión casi EW y fracturas torsionales por tracción NNE-NE.
3. Reglas geológicas del gas de mina
En diferentes partes de un mismo campo minado, debido a diferencias en las condiciones geológicas, la distribución del gas es desigual. En la parte norte del campo de pozos, las fallas de tensión-torsión están relativamente desarrolladas, lo que favorece el escape de gas; en la parte sur del campo de pozos, casi no se ve afectada por las fallas de tensión-torsión y tiene una profundidad de enterramiento más profunda, lo que hace que las fallas de tensión-torsión estén relativamente desarrolladas. Es propicio para la preservación del gas. En la parte sur del campo de pozos, el contenido de gas es mayor y la cantidad de gas que brota es mayor. La vecindad de la zona de falla extensible es propicia para la liberación de gas. Por ejemplo, el contenido de gas de las vetas de carbón perforadas 3775 y 4109 ubicadas en la zona de falla es menor que el del carbón perforado 3903, 4108, 3904 y 4107. costuras ubicadas fuera de la zona de falla.
La mina Qianqiu está ubicada en el flanco norte del sinclinal Mianchi-Yima. Los estratos son suaves con un ángulo de inclinación de 11° a 13°. Las vetas de carbón están enterradas cada vez más profundamente de norte a sur. , y el gas de la veta de carbón profunda migra en dirección vertical. Es difícil y solo puede fluir hacia la superficie a lo largo de las dos alas cerca del afloramiento de los estratos que contienen carbón, el gas es fácil de descargar, pero el gas en el. El eje es difícil de escapar. El contenido de gas tiene una tendencia general a aumentar con el aumento de la profundidad del entierro. Afectado por el espesor de la veta de carbón, el contenido de gas tiene una tendencia a aumentar con el aumento del espesor de la veta de carbón. La veta de carbón en el suroeste de la zona minera 21 es la más gruesa y el contenido de gas es mayor que. en otras áreas, esto es más obvio en los pozos 3903, 4108 y 3904. Afectadas por la litología del techo, las áreas con lutita gruesa son propicias para la preservación del gas, y las áreas con espesor pequeño son propicias para la liberación de gas. La segunda lutita del techo de carbón en los pozos 3903, 4107 y 4108 es más gruesa y tiene buenas propiedades de sellado. por lo que el contenido de gas de la veta de carbón es alto. Por el contrario, el espesor de la segunda lutita del techo de carbón en los pozos 3603, 3773 y 3774 es pequeño, el rendimiento de sellado es deficiente y el contenido de gas de la veta de carbón es pequeño. . La veta de carbón en la parte norte de la mina está ubicada en la parte inferior de los abanicos aluviales y llanuras aluviales de Jianhe y Shihe. La mina extrae vetas de carbón poco profundas y los abanicos aluviales se infiltran en las vetas de carbón a través de las grietas en la zona erosionada. La actividad del agua subterránea es fuerte y el contenido de gas es pequeño. La actividad del agua subterránea profunda es débil, lo que favorece la conservación del gas en las vetas de carbón, y el contenido de gas es grande.
IV. Distribución del contenido de gas
Durante la fase de exploración extendida del campo de carbón de Qianqiu, se tomaron 16 muestras de desorción de gas de 12 pozos, incluidas: 3 muestras de gas de carbón 2-1, 1 muestra de gas de carbón de 2-3 carbón y 12 muestras de gas de carbón de carbón 2. El contenido de gas medido fue de 0,09 ~ 3,38 m3/t.r. El contenido de gas fue pequeño y tuvo una tendencia general a aumentar con el aumento de la profundidad del entierro. Sin embargo, en diferentes partes del mismo campo de pozos, debido a diferencias en las condiciones geológicas, la distribución del gas es desigual. Por ejemplo: la segunda lutita de techo de carbón en los pozos 3903, 4107 y 4308 es más gruesa y tiene buenas propiedades de sellado, por lo que el contenido de gas de la veta de carbón es alto. Por el contrario, el espesor de la segunda lutita de techo de carbón en los pozos 3505, 3603 y 3774 es pequeño, el sellado es deficiente y el contenido de gas de las vetas de carbón es pequeño; y 4109 ubicado en la zona de falla es mayor que el de la zona de falla. El contenido de gas de la veta de carbón en los dos pozos cercanos 3903 y 4308 es menor que el contenido de gas de la veta de carbón en la pared superior de la falla; dos pozos 3904 y 4109 es menor que el de la pared inferior de la falla, y el contenido de gas de las paredes superior e inferior de la falla es menor que el de la veta de carbón en los pozos de capa normal, cuanto más gruesa es la veta de carbón; mayor es el contenido de gas, lo que es más evidente en pozos como 3903, 4107 y 4308.
5. Características de la salida de gas
Controladas por la estructura y la profundidad del enterramiento, las fallas de tensión-torsión están relativamente desarrolladas en la parte norte del campo minero, mientras que la parte sur casi no se ve afectada por fallas de tensión-torsión y está enterrado a mayor profundidad, por lo tanto, la cantidad de salida de gas en la parte sur del campo de pozos es definitivamente mayor que en la parte norte.
Afectado por el espesor de la veta de carbón, la cantidad de gas que sale en la parte sur del campo de pozos es mayor que en la parte norte. Las vetas de carbón extraídas en la mina de carbón Qianqiu son principalmente carbón 2-1 y carbón 2-3. La combinación de carbón 2-1 y carbón 2-3 se denomina segundo carbón. El carbón 2-1 y el carbón 2-3 se distribuyen principalmente en la sección este y norte de la primera línea de los pozos No. 3504, 3602, 3774, 3807 y 3904, que es el área de bifurcación del segundo carbón. El espesor de la veta de carbón es relativamente delgado en el área de bifurcación de la veta de carbón en la parte norte del campo minado y la parte sureste del área minera No. 1. La mayor parte del espesor de la veta de carbón en el área sur se encuentra en el área de fusión, y el. El espesor de la veta de carbón aumenta. Cuanto mayor es el espesor de la veta de carbón, mayor es la emisión absoluta y relativa de gas.
La veta de carbón del norte se encuentra en la parte inferior de los abanicos aluviales y las llanuras aluviales del río Jianhe y el río Shihe. Las vetas de carbón poco profundas se extraen del agua del río y el agua de los abanicos aluviales se filtra a través de las grietas en las zonas erosionadas. zona y convertirse en una de las principales fuentes de llenado de agua en las minas. La actividad de las aguas subterráneas es fuerte, el contenido de gas es pequeño y la emisión de gas es pequeña. El campo minado del sur es principalmente una cara de trabajo de dos niveles por debajo de +150 m. La veta de carbón está profundamente enterrada y, debido a la existencia del acuífero superior, la actividad del agua subterránea es débil, lo que favorece la preservación del gas en la veta de carbón. El contenido de gas es grande y la cantidad de gas brota durante el proceso de extracción.
Además, la emisión de gases se ve muy afectada por el diseño del túnel, los métodos de minería, la tecnología minera y el progreso de la minería. Cuando la cara de trabajo de excavación está dispuesta a lo largo del fondo de la veta de carbón, la cantidad de emisión de gas es mayor. En la cara de trabajo de minería en capas, la cantidad de emisión de gas es mayor. El frente de trabajo 21101 es un frente de trabajo de minería en capas, y el flujo absoluto de gas durante el período de extracción es de aproximadamente 5 m3/min. El frente de trabajo adyacente 21121 es un frente de trabajo de hundimiento totalmente mecanizado con una altura de minado, y el flujo absoluto de gas es de aproximadamente. 16m3/minuto. En áreas con contenido y ocurrencia de gas de veta de carbón similar, el volumen de salida absoluto de la cara de trabajo con áreas de trabajo adyacentes es mayor que el volumen de salida absoluto de la cara de trabajo sin áreas de trabajo adyacentes, aunque la profundidad de enterramiento de la cara de trabajo 21181 es mayor. que el de la cara de trabajo 21121, la cara de trabajo 21121. Afectada por el gas residual y el gas drenado en el orificio 21101, el volumen de salida absoluto de la cara de trabajo 21181 es de aproximadamente 14 m3/min.