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超厚煤层成因机制研究进展王东东;邵龙义;刘海燕;邵凯;于得明;刘炳强【摘要】为了研究超厚煤层(厚度大于40 m)的形成机制,许多煤地质学家进行了较为深入的研究,获得了丰硕的成果.传统的煤地质学理论认为,泥炭沼泽水面上升速度与植物遗体堆积速度长期处于均衡补偿状态便可以形成厚煤层,甚至厚度达数百米.将这些厚煤层按照一定的压缩比例恢复成泥炭厚度,则可达数千米;然而现今见到的单层泥炭厚度最厚不超过20 m;这种超厚煤层成因解释势必造成古代和现代泥炭堆积之间的巨大矛盾.异地堆积成因模式,从泥炭(煤)再搬运的角度解释了一些超厚煤层的成因,这些超厚煤层大都发育在断陷盆地内;多煤层叠加成因模式,从多期泥炭沼泽演化、泥炭层叠加的角度解释了一些超厚煤层的成因,这些超厚煤层大都发育在坳陷盆地内.这些模式可以用将今论古的思想解释现代和古代的泥炭沼泽发育特征的一致性.一个超厚煤层的形成,也可能是一种或多种成因机制共同作用的结果.然而,是否存在其他的成因模式,上述成因模式发育的控制因素和作用机理,如何准确而深入的挖掘超厚煤层内部蕴含的丰富地质信息,还有待于进一步深入研究.【期刊名称】《煤炭学报》【年(卷),期】2016(041)006【总页数】11页(P1487-1497)【关键词】超厚煤层;均衡补偿;异地堆积;多煤层叠加;层内间断面;成因机制【作者】王东东;邵龙义;刘海燕;邵凯;于得明;刘炳强【作者单位】山东科技大学地球科学与工程学院,山东青岛266590;中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京100083;山东科技大学地球科学与工程学院,山东青岛266590;陕西省煤层气开发利用有限公司,陕西西安710119;山东科技大学地球科学与工程学院,山东青岛266590;中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】P618.11王东东，邵龙义，刘海燕，等．超厚煤层成因机制研究进展［J］．煤炭学报，2016，41(6):1487－1497．doi:10．13225/j．cnki．jccs．2015．1353Wang Dongdong，Shao Longyi，Liu Haiyan，et al．Research progress in formation mechanisms of super-thick coal seam［J］．Journal of China Coal Society，2016，41(6):1487－1497．doi:10．13225/j．cnki．jccs．2015．1353煤层是一种常见的固体能源，也是一种敏感的沉积物，煤的形成是古气候、古植物、古地理和古构造等诸多地质条件共同作用的结果;在成煤用过程中，成煤地质条件在煤层中或多或少的留下一些痕迹，特别是厚度较大的煤层，其中蕴含的成煤期地质信息更为丰富［1－2］。
郭村井田煤层底板采动破坏规律数值模拟研究摘要：研究本矿井煤层底板岩体采动影响特征是研究煤层底板突水的前提条件，确定开采后底板破坏带或底板裂隙带尤为重要，为回采前采取相应的防治水措施提供依据。
本文通过采用flac3d数值分析方法来模拟研究郭村井田工作面回采过程中底板应力场、变形破坏特征及其影响因素，更切合实际地对郭村井田二1煤层采动过程中底板破坏进行研究，并发现其破坏规律。
abstract： study on the influence of mining feature is the premise condition on water inrush from coal floor of the coal seam floor rock after mining， to determine the breaking zone or floor crack zone is particularly important， and it will provide the basis for water prevention measures before mining. this paper uses flac3d method to conduct numerical simulation research on bottom stress field， deformation and failure characteristics and influencing factors in the mining process of guocun field to more practically study the coal seam floor in guocun field 2-1 coal mining process and find the failure rule.关键词：煤层底板；采动破坏；flac3d；数值模拟；防治水key words： floor of coal seam；mining damage；flac3d；numerical simulation；water control中图分类号：td325 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）18-0310-020 引言郭村煤矿位于河南省西部偃师市偃师-龙门煤田中部，嵩山背斜北翼，总体倾向北，为一单斜构造，地层倾角平均18°，构造复杂程度为中等。
耿村煤矿“1·25”特大瓦斯爆炸原因及防范措施1 基本概况义煤（集团）公司耿村矿于1975年建井，1982年投产，设计生产能力120万t/a，1987年改扩建，扩建后的设计能力为240万t/a，1996年生产煤185万t，该矿井属低瓦斯矿井，1996年矿井瓦斯鉴定结果：矿井相对瓦斯涌出量为2.11m＜sup＞3＜/sup＞/t，绝对瓦斯涌出量3.7m＜sup＞3＜/sup＞/min，煤尘具有爆炸性，煤层自然发火期为1个月。
矿井采用分区抽出式通风，即东一、东三和西二3个风井分别承担3个采区的通风。
全矿通风等积孔4.54m＜sup＞2＜/sup＞，属于通风容易矿井，矿井需风量5400m＜sup＞3＜/sup＞/min，实际供风量6500m＜sup＞3＜/sup＞/min，其中东一风井主要通风机为G＜sub ＞4＜/sub＞73 - 11No22D型（2台），通风负压1862Pa，排风量为2784m＜sup＞3＜/sup＞/min。
东一采区需风量1430m＜sup＞3＜/sup＞/min，实际供风量为2300m＜sup＞3＜/sup ＞/min。
东一采区发生事故的11101采煤工作面为下行通风，工作面需风量650m＜sup＞3＜/sup＞/min，实际供风量为680 ~ 810m＜sup＞3＜/sup＞/min，该工作面瓦斯绝对涌出量为2.1 ~ 3.2m＜sup＞3＜/sup＞/min。
2 事故经过和原因1997年1月25日8：00班的11101工作面为检修班，主要工作是铺网，电焊气焊割煤机下滚筒切割部分和液支架起吊鼻。
当班采煤工作面共有人员38名，其中五四采煤队36人，矿安检员、瓦检员各1人。
12：00许，当班队长安排3名工人到工作面上顺槽搬运金属网，当他们走到工作面机尾处时，感到头晕、腿软，认为缺氧、瓦斯大，随即向外走。
到工作面上顺槽口时遇到当班瓦检员并告诉瓦检员工作面无风，瓦斯大。
瓦检员用粉笔末检验通风情况，并准备到工作面检查瓦斯。
煤矿井下竖曲线巷道腰线的标设方法赵培军(淮南矿业集团潘北项目部,安徽淮南232000)[摘 要] 介绍用弦线代替曲线分段计算和标设井下大半径竖曲线巷道腰线的方法。
[关键词] 弦线;分段;大半径竖曲线[中图分类号]T D17514 [文献标识码]B [文章编号]100626225(2006)022*******Practi ce on Setti n g 2out the Cen tre L i n e of Verti ca l Curve Roadway i n Underground m i n e[收稿日期]2005-11-15[作者简介]赵培军(1969-),男,江苏徐州人,测量助理工程师,1991年毕业于徐州煤炭工业学校。
煤矿井下有些巷道是由平巷通过竖曲线连接缓慢地变为斜巷的。
竖曲线的半径比较小(15m 以下)的由施工人员掌握即可。
对于200m 以上的大半径竖曲线,为了不影响巷道使用,则必须按设计计算并标出腰线。
图1为某矿的西二采区胶带机运输上山巷道的设计图,用弦线代替曲线分段进行标设腰线。
图1 某矿西二-600～-420m 胶带机运输上山巷道设计1 对设计图的校核111 竖曲线要素的校核由图1知:α=14°,R =200m (到轨面)T =R tan (α/2),k p =πR /n ,通过计算T =241557m ,k p =481884m ,设计无误。
112 竖曲线起点、中点、终点设计标高的验算起点至中点的坡度i =0,因此,标高相同为-6001505m ,中点至终点切线长L =241557m ,δ=14°,中点至终点高差为51941m ,则终点标高为-5941564m 。
2 标设数据计算如图1所示。
(1)从轨面沿法线方向向上110m 得出A 点和C 点,过这两点作半径的垂线交曲线于B 点,AC之间的曲线就是所要标设的1m 腰线,AB 和B C 为对应的切线。
准格尔井田地质构造对岩煤层产状的影响准格尔盆地是中国国内最主要的岩煤层资源之一所在地，也是我国最重要的煤田之一。
地质构造是指地球表面及其内部发生的构造变化和规律性的空间分布。
地质构造对岩煤层产状的影响主要体现在以下几个方面：1.断裂带的分布与煤田煤层的产状关系:准格尔盆地地质构造活跃，特别是断裂带的发育程度很高，地壳存在了多期的断裂作用。
这些断裂带在地表和地下形成了复杂的断裂系统，对岩煤层的产状产生了重要影响。
断裂带的存在使得岩煤层受到了挤压、拉伸、剪切等力学作用，影响了岩煤层的产状。
断裂带的分布对岩煤层的发育和产状有着重要的控制作用。
断裂的形成和活动会导致岩煤层的错动、拗裂、变形，影响岩层的产状和厚度，甚至导致煤层局部区域的破碎和塌陷。
2.褶皱带的分布与煤田煤层的产状关系:准格尔盆地地质构造复杂，褶皱发育普遍。
褶皱的形成是地壳构造发生变化的结果，对于岩煤层的产状有着重要的影响。
褶皱带的存在会导致地层的抬升或下降，进而影响岩煤层的展布和产状。
褶皱的产生和迁移对岩煤层的变形、位移、构造面发育和产状产生重要影响，使得煤层的倾角、岩层的空间展布等特征发生变化。
3.隆起带的分布与煤田煤层的产状关系:准格尔盆地地质构造复杂，存在多个隆起带。
隆起带是指地壳构造隆起或抬升的地区，对于岩煤层的产状有着重要的影响。
隆起带的存在会导致区域地层抬升，甚至出露地表，使得岩煤层呈现出不同的产状特征。
隆起带的分布和活动会导致煤层的浅埋和深埋、厚度的变化等特征，对于岩煤层资源的勘探和开采具有重要的意义。
4.构造变形对煤层厚度、展布和品位的影响:准格尔盆地地质构造活跃，构造变形对于岩煤层的产状有着显著的影响。
构造变形使煤层在岩层中发生仰冲、逆冲、左旋、右旋等变形，进而影响煤层的产状和厚度，变形程度越大，煤炭储量越低，可开采条件越差。
此外，构造变形还会对煤层品位产生影响，变形和断裂带的展布会导致煤层品位不均，出现高品位和低品位的局部区域，为煤炭资源的开发与利用带来难题。
耿村井田煤厚变化及其成因分析
关键词：煤厚变化 等值线图 隆起 拗陷
耿村煤矿位于河南省渑池县境内，含煤地层为中侏罗统义马组。
耿村井田是义马煤田的一部分，共含煤五层，其中1-1煤不可采，
1-2煤局部可采，其余煤层大部分可采。根据各煤层厚度分布及目
前开采情况分析，以2-3煤、2-2煤和2-1煤为例，通过对煤层厚
度变化及其产生的原因进行研究和讨论，在一定程度上为煤炭的生
产和煤炭资源的勘探提供参考依据。
1 2-3煤层
为了对2-3煤层的厚度变化情况进行深入的研究分析，本文对2-3
煤层厚度等值线图进行了编制，如图1所示，从图中比较清楚地看
出，在井田南部主要集中了煤层厚度超过16m的煤炭，同时呈现出
东西展布的一条厚煤带；在井田中部主要集中了6m以下煤层，大
体沿5003～4604～4307～4102一线展布，整体为一近东西方向的
薄煤带。
从42勘探线沉积断面图中可以看出，如图2所示，在2-3煤形
成时期，该薄煤带正处于隆起带的顶部，根据勘测结果，该煤层厚
度普遍为0.24m-2.66m，因此可以推断，在形成2-3煤层的过程中，
在井田中部大致存在着一条横贯东西的隆起带，进而在一定程度上
对薄煤带的分部进行控制，在2-3煤层厚度等值线图上，该薄煤带
的反映并非是连续的，6-12m的较厚区段出现在43-46勘探线之间。
走向沉积断面图（图3）给我们了一个清楚的解释，即在此区段内
存在着一条近南北向的拗陷与东西向隆起带的横跨，造成薄煤带的
不连续从而造成该区段煤层较厚，2-3煤厚度变化的总趋势被拗陷
带与隆起带的横跨构造格局所控制。
2 2-2煤层
在+300m水平附近与2-3煤层分叉合并的煤层构成2-2煤层。如
图4所示，通过对2-2煤层顶面标高的趋势面进行研究分析，煤层
的总体走向趋势呈现出近东西，倾向南。通过对2-2煤层分布区进
行分析，由一系列近圆形的封闭拗陷，总体构成呈现近东西向趋势
的拗陷带分部在南部，而由一系列近圆形封闭的隆起，总体构成呈
现近东西趋势的隆起带分部在北部。在位置关系方面，隆起带与拗
陷带呈现出平行式展布，在煤层露头附近分部着北部隆起带，南部
拗陷带大体是与2-3煤合并的界线。为了查明近东西展布的隆起带
和拗陷带呈一系列孤立圆形封闭的原因，通过绘制趋势面的偏差
图，如图5所示，近南北向的隆起与拗陷在偏差图中展示的极为明
显。进而在一定程度上证明了，一方面井田内有近东西向的隆起带
和拗陷带，另一方面，近南北向的隆起带与拗陷带也是普遍存在的，
与前面介绍的隆起带、拗陷带相比，这里的隆起带和拗陷带可能属
低级别的，并且相互横跨，通过复合进而形成比较复杂的构造图。
但是，最主要的是东西向的，居次要地位的是南北向的，在它们共
同作用的情况下，对煤层的展布和厚度变化进行控制。
3 2-1煤层
从分布范围上看，2-1煤层面积小，如图6所示，煤厚变化的总
趋势和2-3煤恰好相反，如图1所示，即5m以上的厚煤层在井田
中部呈近东西向展布，向南、北两侧逐渐变薄，42线沉积断面图上
也反映了这一变化趋势，如图3-c所示。在2-1煤形成时期，中部
隆起带逐渐南移造成煤厚变化的这一现象。该煤层在隆起南移的制
约和影响下，向南部急速尖灭，同时与2-2、2-3煤层进行了合并，
而向北则趋于沉积盆地边缘。
在2-1煤层厚度等值线图上，该薄煤带的反映也并非是连续的，
与2-3煤相比，该薄煤带的部位大致相同，并且煤层厚度逐渐变薄，
进而在一定程度上导致煤厚等值线形成的“v”形，在中部隆起带
呈现出尖端，近南北向的拗陷在这一时期仍然存在得到充分的反
映，而且向东部扩大的趋势更加明显。在平面上拗陷方向也有一定
偏转而呈nnw向。
4 结论
通过对井田进行研究分析，我们可以得出如下的结论：
①在形成含煤地层时期，一个近东西向和近南北向的主隆起带和
主拗陷带横跨存在于井田的中部；
②通过对2-2煤层顶面趋势进行分析，同时结合偏差图的说明，
次级的隆起带和拗陷带相互交叉横跨存在于主隆起带与主拗陷带
之间，进而在不同煤层形成期，构建了复杂的图象；
③在雏形期，隆起带和拗陷带比较开阔平缓，随着煤层的不断堆
积，其趋势逐渐明显，并且位置也有所迁移，它控制着该井田煤层
分布范围内砂体分布厚度的变化、尖灭、合并。
参考文献：
[1]祁永杰，徐耀辉.易燃煤层6.2m大采高综采工作面综合防灭
火技术应用与实践[j].中小企业管理与科技（下旬刊），2011（11）.
[2]河南理工大学2006年6月修编《义马煤业（集团）有限责任
公司耿村煤矿矿井地质报告》.
[3]侯俊华，孙晓成，姚刚.大断面岩石斜巷快速掘进配套设备的
应用[j].中州煤炭，2012（11）.
作者简介：姚光忠（1962-），男，河南渑池人，地质高级技师，
现任河南大有能源股份有限公司耿村煤矿地测科副科长。
