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浅析涡北煤矿8203风巷大上山回采工艺【摘要】随着综合机械化采煤工艺的不断发展，开采水平的延伸，面对工作面出现的断层，如何实现高产高效平稳过渡，探讨过断层的方法和具体措施，对提高工作面产量和生产效率具有十分重要的意义。
【关键词】过断层降顶卧底1 地质概况简介涡北煤矿8203放顶煤工作面为涡北煤矿二采区首个回采准备工作面，走向长1212m，倾斜长146m，面积176952m2。
主采81及82煤，煤层煤层总厚8.78m，倾角19°～31°，平均倾角26°。
两层煤赋存稳定、结构松散，之间夹矸多为泥岩，性脆，厚为0.78～5.49m，平均2.30m。
工作面标高-557.0～-655。
在回采过程中，8203风巷受ⅡF38 306°∠46°H=1.5m、ⅡF37 100°∠60°H=2m 断层及掘进期间施工巷道时严重撇底的影响，风巷F20点至F19点75m范围内呈仰采布置，落差17.6m，最大上山角度23°，给工作面正常回采带来了很大的难度（如图1所示）。
2 施工方案的提出若按常规方案回采，煤炭资源将损失严重，且由于工作面受两巷落差减少的影响，工作面支架长度大于所采煤壁长度，部分支架窜至风巷上帮。
从风巷上帮根据煤层位置重新开切巷道，再做导峒与原巷道相通的方案不利于通风与老巷管理。
结合工作面实际，为提高资源回收率，确保安全回采，本工作面将采取风巷超前降顶卧底结合多次降顶、多次抹帽的方法减少各台阶与原巷道的落差的方法通过此段。
3 施工方案（1）风巷自起坡点开始降顶、卧底施工，降顶采用“井”字型木垛接顶，采用风镐松动煤岩进行卧底。
当卧底深度达到1m时，为满足通风、行人及运料安全，超前抹帽棚6m进行卧底：第一个台阶卧底长度为4m，卧底至U型棚腿下部棚撑子处。
第二个台阶卧底长度为2m，卧底深度为第一个台阶的一半。
此后这两个台阶每个圆班必须往前循环卧2m，以满足工作面推进度的需要，两台阶连接处卧成斜面，便于行人、运料。
矿井地质类型划分探讨发布时间：2023-01-13T09:10:28.319Z 来源：《建筑实践》2022年第18期作者：王勇[导读] 矿井地质工作的内容比较多而复杂，不同于地面地质，要求比较细严，生产上遇到的问题要求很快给了解决王勇中煤第五建设有限公司第三工程处摘要：矿井地质工作的内容比较多而复杂，不同于地面地质，要求比较细严，生产上遇到的问题要求很快给了解决。
矿井地质问题有煤层沉积问题，煤层对比、煤层尖灭煤层分叉，煤层后期冲刷，煤层同期沉积夹矸变厚等;构造问题判别断层性质寻找煤层断失翼，区域构造甚至大地构造特征井田构造，单一条件下主压应力及应力场分析，断层预报，不同力学性质的断裂研究配套分析，煤层陷落柱，煤层地应力分析。
水文地质，包括用地质力学分析研究水文地质。
瓦斯地质等等，下面分别叙述。
关键词：矿井；地质类型；划分1矿井地质断层判别标志我国目前矿井众多，且煤矿分布较广，分布在我们的各个省的不同地域。
由于我国地域广阔，地质条件变化大，地层复杂，当然也会存在不同的地质和断层，矿井地域的不同会造成地质断层也会不同，不同的地质断层对矿井地质影响特别大，不但会影响矿井开采的安全性，还会对地质情况的完成性产生不同的影响，这样对煤矿的开采施工带来很大的不可抗力的影响。
因此，及时发现断层构造，采取科学合理的手段和先进的仪器设备组织人员进行详细的勘察，最主要是针对矿井地质的性质、地质状态的分布情况、分布规律和分布状况等其他地质要素进行详细分析，只有进行详细的分析，探明相关矿井地质要素，这才是是确定矿井地质构造复杂程度的首要任务。
（1）地层标志矿井地质断层情况的分布是复杂多变的，没有任何规律可言。
根据矿井地质情况的探测经验可知，一般地质出现某一部分地层缺失和或者地层不断的叠加或者出现多次或者连续出现等情况，根据经验判定可能会出现断层等现象。
应该指出，断层所造成的地层缺失仅限于断层附近，而不整合或假整合所造成的地层缺失具有区域性；断层所造成的地层重复具有顺序性，而褶皱所造成的地层重复具有对称性。
矿井地质条件分类报告第一章矿井地质第一节区域地质概况一、区域地质井田位于霍西煤田乔家湾详查区，根据《山西省区域地质志》对区域构造单元的划分，乔家湾详查区所处构造单元为吕梁块隆之次级构造单元勍香—太林南北向褶带之克城—南湾里复式向斜的南部。
（一）区域地层井田所处位置为克城—南湾里复式向斜的中段核部偏东翼。
克城—南湾里复式向斜北起蒲县克城一带，南到南湾里一带，走向北北西-北北东，其核部出露地层为二叠系，两翼为石炭系，边部为奥陶系，新生界（新近系、第四系）松散沉积物零星覆盖于不同时代的地层之上。
区域地层分区属山西区长治-临汾小区，区域地层特征详见区域地层简表。
（二）区域构造本井田所处构造单元为吕梁块隆之次级构造单元勤香—太林南北向褶带的南部,克城—南湾里复式向斜的中段核部偏东翼。
克城—南湾里复式向斜北起蒲县克城一带，南到南湾里一带，走向北北西-北北东，出露上下古生界地层，内部发育一系列彼此平行成雁行斜列的次级褶曲，两翼岩层倾角10～20°，核部发育一些延伸距离不长的张性正断裂，边部发育一些北北东、北北西向断裂。
区域岩浆活动不发育。
表2-1 区域地层简表二、区域含煤特征矿区及周边出露的地层有二叠系中统茅口组、上统峨眉山玄武岩组、龙潭组、长兴组、大隆组、三叠系下统飞仙关组及第四系。
地层走向总体为南西～北东向，倾向东南，倾角6～28°，一般10～16°左右，由浅到深地层倾角逐渐变小。
井田及相邻区域出露地层特征见下表（表2－2）：表2－2 矿区地层简表系统组段主要岩性一般厚度(m)第四系(Q)冲积、残积、坡积物等。
0-10三叠系(T)下统(T1)飞仙关组(T1f)三段(T1f 3)灰、灰绿色、灰紫色，薄～中厚层状钙质泥岩夹灰岩、泥质灰岩。
90二段(T1f 2)灰、浅灰色，薄～中厚层状、块状灰岩、泥质灰岩，夹钙质粉砂岩。
140一段(T1f 1)灰黄色、黄灰色、灰绿色粉砂岩、粉砂质泥岩及泥质粉砂岩。
附件4矿井地质条件评价分类表序号项目评价类别状况描述一断层Ⅰ大、中型断层很少，每平方公里内不超过一条，对采区的正常划分不受影响。
Ⅱ大、中型断层不多，每平方公里内一般不超过一条，对采区的正常划分影响不大。
Ⅲ大、中型断层较多，超过每平方公里一条，未超过的常呈互相交叉切割，对采区的正常划分影响较大。
Ⅳ大、中型断层相当发育，或断层条数虽然不多，但互相切割严重，对采区正常划分受到限制影响颇大。
二岩浆侵入活动Ⅰ没有或很少有岩浆侵入体出现。
Ⅱ仅在井田局部出现侵入岩体，但规模不大，一般为岩墙、岩脉或小型岩盘，形状单一规则，不影响采区与采面的划分与布置。
Ⅲ侵入岩体分布范围较广，数量也多，吞蚀面积较大，形状不规则，对采区内采面布置影响很大。
Ⅳ侵入岩体量多面广，超过全井田二分之一，侵入层位不稳定，形状比较复杂，大部分煤层被吞蚀薄化或遭全部破坏或受接触变质，推动开采价值。
矿井地质条件评价分类表(续一)序号项目评价类别状况描述三褶皱Ⅰ全井田内煤层产状稳定，很少有波伏起伏，不影响采区的正常划分。
Ⅱ井田在部分产状稳定，仅有少量次一级褶皱存在，对采区的正常划分，影响不大。
Ⅲ煤层产状变化较大，次一级褶皱比较发育，或有一定数量的紧密褶皱存在，对采区划分有较大影响。
Ⅳ煤层产状变化很大，紧密褶皱发育，严重影响对采区的正常划分。
四顶底板Ⅰ一般比较平直稳定，顶板岩石的完整性好，硬度中等，节理不发育。
（完整）Ⅱ一般比较平整，仅局部出现凹凸不平，顶板岩石完整性中等，节理不很发育。
（块裂）Ⅲ顶底板起伏大，常凹凸不平，顶板岩石完整性较差节理发育，松软破碎。
（碎裂）Ⅳ顶板凹凸不平，岩性较软顶板岩性松软破碎，节理发育完整性极差，极易冒落。
（松散）矿井地质条件评价分类表(续二)序号项目评价类别状况描述五其它(陷落柱)Ⅰ一般不出现诸如陷落柱等的地质破坏。
Ⅱ偶有冲蚀沙窗，陷落柱等的地质破坏。
Ⅲ常有较多的诸如陷落柱、沙窗、淤泥贯入等地质破坏。
Ⅳ煤层大面积的遭到陷落柱等地质破坏，构成采掘的严重威胁。
浅谈煤田地质构造复杂程度及储量的分类煤炭资源是我国的经济命脉之一，但是由于煤田的构造具有复杂性，这样就给煤炭的开采带来了巨大的难度，由此可见，详细了解煤田地质结构的复杂程度、煤层程度以及储量具有重要的现实意义。
标签：煤田地质构造储量分类煤层0前言煤炭是我国重要的矿产资源之一，其具有很高的经济利益价值，能够带动人们生活水平的提升，同时也能促进社会的发展。
但是基于煤田的地质构造具有复杂性，因此我们对实际经验和大量研究进行了总结，将煤田的地质复杂结构进行了分类，对煤层的程度进行了分类以及对储量的级别以及储量进行了分类。
从而选择合理的勘探方法，进而促进煤炭开采安全、有效、快速的进行。
1煤田地质构造复杂程度的分类为了更好地对煤炭的开采工作进行指导，对煤田的地质构造进行分类是绝对有必要的，目前我们根据地质构造的断层、形态以及褶曲的情况，以及火成岩对地质的影响，可以将地质构造从简单到复杂分为四种，具体的情况如下：1.1简单的构造简单的煤田地质构造在煤层倾向以及走向上并没有很大的变化，断层出现的几率也较少，很少或者是没有受到火成岩的影响。
一般情况下，其走向较为平缓，一般不出现或者是很少出现缓波起伏。
而勘探区一般所呈现的是背斜、向斜亦或是简单单斜构造。
仅在较少的地区会出现具有方向单一性的宽缓褶皱。
1.2中等的构造煤层在倾向以及走向上有一定幅度的变化，且有断层出现，并在一定程度上会受到火成岩的影响。
所表现出来的基本特征为：断层出现的几率较大，并伴随着背斜、向斜亦或是简单单斜构造;在局部地区会出现形态简单的褶曲以及地层倒转;煤层倾角较小，宽缓褶皱会沿着走向和倾向发育。
1.3复杂的构造煤层在倾向以及走向上将会有很大幅度的变化，并伴随着一些断层，有时受到火成岩的影响较大;次一级的断层和褶曲均比较发育，切层数量较多;并且断层在受到破坏之后会出现背斜、向斜亦或是简单单斜构造。
1.4极其复杂的构造在煤层的倾向以及走向上变化复杂，对地质的勘探带来了很大的难度，断层及其发育，有时会受到火成岩的严重影响。
浅谈涡北煤矿矿井地质条件分类
文章通过对影响涡北煤矿生产的各种地质条件的分析，确定了涡北煤矿的矿井地质条件类型。
这对指导生产有着重要的意义。
标签：涡北煤矿；矿井地质条件；煤层稳定性；地质构造复杂程度
1 井田概况
涡北煤矿位于淮北平原西部，行政区划属安徽省涡阳县管辖。
本矿井南起F9断层，北至刘楼断层；东起太原组第一层灰岩顶界面的隐伏露头线，西止于32煤层-1000m水平等高线的地面投影线（见图1）。
平面上近似为一矩形，南北长5.62～6.53km，东西宽2.33～3.71km，面积约为17.1km2（见图1）。
本矿井为华北石炭～二叠纪含煤地层。
主要含煤地层为二叠纪上石盒子组、下石盒子组和山西组。
上石盒子组下部含1、2、3三个煤组，多为薄煤层。
下石盒子组含4、5、6、8等四个煤组，为矿井主要含煤段。
山西组下部含10、11两个煤组，煤层薄，煤分层少。
可采的有32、62、63、81、82、112等六层煤层，其中81、82为主要可采煤层，平均总厚7.37m，占可采煤层总厚的73%；其它为局部可采煤层。
图1 涡北煤矿构造纲要图
根据《煤矿地质规程》相关内容：（1）各类矿井的评定标准为：一类矿井，地质构造的复杂程度和煤层稳定程度均为Ⅰ类，其它开采地质条件不高于Ⅱ（含Ⅱ）类。
二类矿井，地质构造复杂程度和煤层的稳定程度均为Ⅱ类或其中有一项为Ⅰ类，另一项为Ⅱ类，其它开采地质条件不高于Ⅲ（含Ⅲ）类。
三类矿井，地质构造复杂程度和煤层的稳定程度中有一项为Ⅲ类，另一项为Ⅰ类或Ⅱ类。
四类矿井，地质构造复杂程度和煤层稳定程度均为Ⅲ类，或其中有一项为Ⅳ类。
五类矿井，地质构造复杂程度和煤层稳定程度均为Ⅳ类。
（2）矿井地质条件分类码代号表示法：矿井地质条件的名称用带注脚的四位罗马数字表示：第一位数表示矿井地质条件类别，第二位数（用横杠与第一位数隔开）表示地质构造的复杂程度，并以复杂程度最高的地质因素的代号（a、b、c）作注脚来表明断层（a），褶皱（b）和岩浆侵入（c）对煤层的影响。
第三位数表示煤层的稳定程度，注脚代号为d。
第四位数表示其它开采地质条件，其注脚代号，顶底板条件为e，倾角为f，其它特殊地质因素为g。
本文主要根据矿井钻孔资料和建井地质报告资料对该矿井进行矿井地质条件分类。
2 地质构造复杂程度的评定
本次评定原则上以断层、褶皱和岩浆侵入三个因素中复杂程度最高的一项为准。
2.1 断层
根据钻探、测井和地震资料，本矿内共组合断层118条，其中正断层113条，逆断层5条；落差H100m的10条，另有三维地震显示未被组合的孤立断点12个。
大、中型断层较多，且相互交叉切割，严重破坏了煤层的连续性，改变了煤层原生空间关系。
断层复杂程度为Ⅲ类。
2.2 褶曲复杂程度评定
涡北煤矿总体上为一走向近南北，向西倾斜的单斜构造，地层倾角一般10°～25°，矿内褶曲不发育，仅有宽缓的波状起伏。
褶曲复杂程度为Ⅰ类。
2.3 岩浆侵入复杂程度的评定
经钻孔揭露，矿内岩浆活动不甚强烈，受岩浆侵入的影响很小。
岩浆侵入对煤层的影响程度为Ⅰ类。
3 煤层稳定程度的评定
本次煤层稳定性评定的原则是：薄煤层以可采性指数（km）为主，煤厚变异系数（r）为辅；中厚及中厚以上煤层以煤厚变异系数（r）为主，可采性指数（km）为辅（对于煤厚异常点不参与本次计算）。
见表1
计算方法如下：
煤层的可采性指数：Km=n′/n；
式中：n-井田内参与煤厚评价的见煤点总数（要求分布均一，有代表性）；n′-其中煤厚大于或等于可采厚度的见煤点数（最低可采厚度为0.7m）。
r=s/m′×100%
s=Σ（mi-m′）/n-11/2
式中：mi-每个见煤点的实测厚度；m′-矿井内煤层的平均厚度；n-参与评定的见煤点数；s-均方差值。
通过以上计算，本矿主要可采煤层81、82分布稳定，全矿可采或全矿大部分可采，厚度有一定的变化，结构简单～较简单，为较稳定煤层；32、62、63、112煤层薄，不可采区分布无明显规律，可采指数一般不超过50%，为局部可采的不稳定煤层。
81、82煤层的资源/储量占全矿井资源/储量80%以上，因此，本矿井煤层的稳定程度为Ⅱd类。
4 其它开采地质条件复杂程度的评定
4.1 煤层顶、底板复杂程度的评定
本矿井各煤层顶板以泥岩为主，并有少量的粉砂岩或细砂岩；底板一般为泥岩。
根据岩石的胶结程度和力学强度，顶板为泥岩岩石力学强度低，变形模量小，遇水而泥化膨胀、崩解，开采过程中容易放顶；而砂岩抗压强度高，顶板不易坍塌。
底板为泥岩，力学强度低，岩石受压易破碎，局部可能产生底鼓。
各可采煤层顶、底板一般较平整、完整，除断层附近，裂隙一般不很发育。
故本矿顶、底板条件复杂程度为Ⅱ类。
4.2 煤层倾角煤层稳定性的评定
本矿井煤层倾角一般为10°～25°，变化不大，煤层倾角为Ⅱ类。
4.3 其它特殊地质因素复杂程度的评定
4.3.1 瓦斯
本矿井煤层瓦斯风化带深度为基岩界面下垂深120～130m，即水平深度-500m。
根据采样测试32、81、82煤层最大甲烷含量分别为 6.85、6.96和8.84ml/g.daf，属低瓦斯范畴。
但据该矿《矿井初步设计说明书》计算结果，矿井相对瓦斯涌出量为15.98m3/t，矿井绝对涌出量为47.46m3/min，根据《煤矿安全规程》，本矿井为高瓦斯矿井。
4.3.2 煤尘
各煤层的煤尘燃烧时均有一定长度的火焰，最大火焰长度达250mm，一般需通入适量的岩粉方能抑制发火，各煤层均有爆炸危险性。
4.3.3 煤的自燃
本矿井大部分煤样△T1-3在20℃以内，32煤层为不自燃；62煤层属不易自燃～不自燃；81煤层为很易自燃～不自燃；82、112煤层属易自燃～不自燃。
4.3.4 地温
按间接方法求得本矿井的恒温带深度为30m，恒温带温度16.8℃。
本矿带地温梯度为1.88～3.33℃/百米，平均为2.75℃/百米；增温率为36.3m/℃，属地温正常区。
综上所述，其它特殊地质因素属Ⅲ类。
5 结束语
本矿井地质构造复杂程度为Ⅲ类，煤层稳定程度为Ⅰ类，其它开采地质条件
复杂程度为Ⅲ类。
根据《矿井地质规程》中矿井地质条件分类标准，本矿井属Ⅲ类矿井。
矿井地质条件综合评定为Ⅲ-Ⅲa，Ⅱd，Ⅲg。
参考文献
[1]安徽省煤田地质局第三勘探队.涡北煤矿建井地质报告[R].2006.
[2]邓建民.能源技术与管理.保利金庄煤矿矿井地质条件研究[J].2013.
作者简介：郭鸿（1981- ），男，汉族，地质工程师，现在安徽省煤田地质局第三勘探队从事煤田地质工作。
