浅谈涡北煤矿矿井地质条件分类
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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。
第25卷第11期宿州学院学报Vol .25,No .11 2010年11月Journa l of Suzhou U n iver sity Nov .2010do i :10.3969/j .issn.1673-2006.2010.11.021亳州市煤炭开采主要地质环境问题及防治对策夏继忠, 何 兵, 李向前(安徽省地质环境监测总站,安徽蚌埠 233000)摘要:根据辖区的地质环境背景条件及开采特点,在现实地质环境问题的基础上,预测其可能产生的主要地质环境问题为地面塌陷、土地资源的压占和破坏、含水层破坏、地形地貌景观破坏等。
提出的保护与治理措施主要是防治采空地面塌陷、减缓地下水位下降以及恢复利用土地资源,并建议加强矿产资源开发各阶段的地质环境保护与治理工作,建立建全地质环境动态监测网络。
关键词:煤炭开采;地质环境问题;防治对策中图分类号:T D167 文献标识码:A 文章编号:1673-2006(2010)11-0060-04收稿日期作者简介夏继忠(66),安徽东至人,工程师,主要从事矿产地质、水文地质、工程地质、环境地质勘查与评价工作。
煤炭是我国现阶段的最主要能源。
亳州市煤炭资源属淮北煤田部分,主要分布在涡阳、蒙城、利辛3县,累计查明资源储量约43.62亿吨,居安徽省第3位[1]。
煤炭资源是亳州市未来经济发展的重要支柱,对促进社会和区域经济进一步发展具有重要的意义。
但矿产资源开发不免要对地质环境产生严重的影响和破坏,如何在开发的同时最大限度地做好地质环境的保护与治理工作,将是当前必须考虑并亟待解决的问题。
1 煤炭资源概况 亳州市位于皖西北边陲,黄淮平原南端,位置优越,交通便利。
亳州市煤炭资源属淮北煤田部分,现有矿产地20处,主要分布涡阳、蒙城、利辛3县,其中涡阳县13处、蒙城县5处、利辛县2处。
大型矿床16个,中型矿床1个,小型矿床3个,累计探明资源储量约43.62亿吨,居本省第3位。
现有生产矿山2个、在建矿山4个、拟建矿山3个(图1)。
关于不同条件的煤矿井下开采技术浅析煤矿开采是一项复杂的工程,不同的采煤条件会对采煤技术产生不同的影响。
本文将着重从矿井地质条件、煤层结构、煤种特性和安全环境四个方面对不同条件下的煤矿井下开采技术进行浅析。
一、矿井地质条件1.煤层倾角煤层倾角是影响采煤技术的重要参数,一般来说,煤层倾角小于25°的浅埋煤床采用机械采煤效果较好,可以采用煤壁输送技术或顺槽式采煤技术进行开采;而煤层倾角大于25°的煤床则需要采用综采、液压支架和斜井等技术。
2.地应力地应力主要是指地下岩层与煤层之间的应力分布情况,地应力的大小对采煤工艺、设备和人员安全都有重要影响,一般来说,地应力大的矿区需要采用支护设备进行煤壁支护,如液压支架、钢板支架和木质支架等。
3.地下水地下水对煤矿生产有很大的影响,高涌水、突水、溃水等安全事故都与地下水有关。
因此,在井下煤炭开采时必须进行煤壁防水处理,并采取相应的水位监测措施,确保安全生产。
二、煤层结构3.煤层结构煤层的结构对采煤技术也有很大影响,煤层结构较好的地区可以采用综采技术进行开采,例如蒲城矿区等;而煤层结构比较复杂的地区需要采用随机采煤技术以确保安全生产。
三、煤种特性1.煤种性质不同种类的煤都有不同的物理和化学性质,例如煤的软硬程度、燃烧特性等。
这些性质对采煤技术和煤质分选都有重要影响,需要针对不同的煤种选择不同的开采技术。
2.煤质水分煤质水分对采煤技术和煤炭的质量都有重要影响,高水分煤常采用煤壁输送技术进行开采;而对于水分低的煤,则可以采用综采或顺槽式开采技术。
3.煤层顶煤和底煤煤层顶煤和底煤对采煤过程中的防护和支撑都有重要影响,特别是煤层底煤,往往需要采取支架、木构造等支护措施,以确保井下人员的安全。
四、安全环境1.瓦斯和煤尘瓦斯和煤尘都是煤矿井下开采中存在的危险因素,需要进行严格的防控措施。
一般来说,瓦斯浓度在2%以下时可以采用机械化采煤技术;而煤尘浓度较大时,则需要采取水雾降尘等措施来降低采煤环境的粉尘浓度。
涡北井田构造特征及其复杂程度评价程建;窦新钊;王伟;张春光;胡广青【摘要】在涡北煤矿地质勘探和矿井开采资料系统分析和统计的基础上,应用分形理论和方法对矿井构造进行了构造复杂程度评价.评价结果表明,影响涡北矿构造复杂程度的主要因素是断裂构造,褶皱构造基本不发育,所以相比较其他构造评价方法,分形评价方法是比较合理和便捷的方法;矿井的中部和南部F26断层以南区域是矿井的2个构造复杂区,分维值均在1.5以上;可能不利于使用综采,可以进行其他开采方法或非正规开采.【期刊名称】《山西焦煤科技》【年(卷),期】2011(035)011【总页数】4页(P17-20)【关键词】涡北矿井;断裂;复杂程度;分维;矿井构造;定量评价【作者】程建;窦新钊;王伟;张春光;胡广青【作者单位】中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏徐州 221116;中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏徐州 221116;中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏徐州 221116;中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏徐州 221116;中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏徐州 221116【正文语种】中文【中图分类】TD163随着煤矿生产机械化程度的不断提高,对矿井构造的定量评价提出了越来越高的要求,以便为煤矿提高产量和安全生产提供可靠的地质保证[1]。
在煤矿生产中,矿井断裂及其所造成的煤层厚度的复杂变化是影响采掘生产最普遍、最重要的地质问题。
近年来,国内外学者的研究已经证明,断裂构造是一种复杂的、具有自相似性的分形体系[2-3]。
因此,定量描述不规则性分形结构的分维可以作为定量评价断裂网络的复杂程度的实用指标。
本文以涡北煤矿构造本身的发育特征做为基础,采用数学方法和手段对涡北井田构造复杂程度进行综合评价。
淮北煤田位于华北板块的东南部,除煤田的东部边缘地区外,区内构造的形成和发展主要表现为板内构造变形,其主体构造线有近东西向和北北东向两组,一般NNE向的构造线切割或叠加于近东西向构造之上,自东向西构造格局的总体特征为东部的逆冲推覆、中部的褶皱变形和西部的断块(方位用字母表示)。
矿井地质条件分类指标初探内容摘要:摘要:利用“同采地质地段”理论对生产矿井地质条件进行分类,科学地指导煤矿生产。
关键词:矿井地质条件;同采地质地段;指标;分类0前言根据(矿井地质规程》对矿井地质条件进行分类,较普遍的反映是:一个具体的井田,很难根据它的各项地质因素复杂程度和煤层稳定程度的指标,唯一地确定它的矿井地质条件类别。
这种矿井地质条件类别的不确定性,来自分类指标条文的模糊性及不同人对它理解的差异性,但根本原因在于地质体的复杂性。
1地质体的复杂性(1)多样性。
影响开采条件的地质因素很多,它们在成因、特征、大小和对开采条件的影响方式和程度上也很不相同。
许多地质因素还具有地区性,要制订包括所有井田或煤层的开采地质条件的分类方案,是相当困难的。
(2)变化幅度广阔性。
地质体大小或特征的变化幅度是非常广阔的。
断层落差可以从几百米、几十米到一米左右;走向延伸可以从几百、几十公里到短于工作面;褶曲可以从很大到小于工作面;有的对井田影响甚微,有的则成了安全的严重威胁等。
由于地质体范围的巨大变化,同一种地质因素对不同井田的开采条件影响的差别也很大。
对变化幅度如此巨大的多种地质因素分为四个等级,它们的界限必然是模糊的。
(3)空间性。
地质体都是三度空间的,不能忽视它们在空间上的分布和排列。
同样条数和总长度的一些较小的断层,由于空间分布不同,对生产的影响也截然不同;等距平行排列,垂直走向,对生产影响甚微;相交于一隅,相交处可能无法回采,且全都与煤层走向斜交,影响最严重。
确定煤层稳定性时,样点的选取也有空间分布的问题,如果不考虑样点分布的空间性,则同一煤层,最终评定结果,可能是稳定、较稳定煤层,也可能是不稳定煤层,内蒙古不稳定煤层。
(4)叠加性。
煤层的破坏效应,包括煤层原生成因的分叉尖灭及后生的冲蚀带、陷落柱、断层、岩浆岩等的影响使煤层变薄或中断。
它们中任何一种破坏效应都影响煤层的开采条件,煤层受到的破坏就是它们的全部破坏效应之和。
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。