构造复杂煤层开采
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煤层结构分类煤炭是一种重要的化石燃料资源,广泛应用于发电、制造和加工等领域。
煤炭的形成是一个漫长的过程,经历了多个地质时期的变化。
在地质学中,煤层被广泛研究和分类。
本文将介绍煤层结构的分类方法,并对各类煤层的特征进行阐述。
一、煤层结构分类方法根据煤层内部构造和组成特征,煤层可以分为以下几类:1. 煤层的纵向分布:煤层的纵向分布可分为单层、层状和复层三类。
其中单层煤层指的是煤层的纵向分布比较均匀,没有明显的分层现象;层状煤层则是指煤层中存在明显的层状结构,一般由多个煤层组成;复层煤层则是指煤层具有多个煤层重叠的特点,形成了复杂的结构。
2. 煤层的倾角:根据煤层的倾角,煤层可以分为水平煤层、倾斜煤层和褶皱煤层。
水平煤层指的是煤层的倾角接近于水平;倾斜煤层则是指煤层的倾角较大,一般在20度至70度之间;褶皱煤层则是指煤层受到地壳运动的影响,形成了弯曲和褶皱的结构。
3. 煤层的厚度:根据煤层的厚度,煤层可以分为薄层、中厚层和厚层三类。
薄层煤层指的是煤层的厚度小于1米;中厚层煤层指的是煤层的厚度在1米至3米之间;厚层煤层则是指煤层的厚度大于3米。
4. 煤层的组成:根据煤层的组成,煤层可以分为纯煤层、矸石夹煤层和夹矸石煤层。
纯煤层指的是煤层中几乎没有杂质的煤炭;矸石夹煤层则是指煤层中夹杂有一定量的矸石;夹矸石煤层则是指煤层中夹杂有很多的矸石。
二、各类煤层的特征1. 单层煤层:单层煤层具有均匀的纵向分布,一般没有较明显的层状结构。
这种煤层在开采过程中比较容易,煤炭的品质相对较好,煤层的厚度一般在3米至20米之间。
2. 层状煤层:层状煤层由多个煤层组成,各个煤层之间通过夹石层分隔。
这种煤层的厚度一般在10米至100米之间,厚度较大,品质较好。
在开采过程中,需要根据煤层的分布情况选择合适的开采方式。
3. 复层煤层:复层煤层是由多个煤层重叠形成的复杂结构。
这种煤层的厚度较大,一般在50米至200米之间。
在开采过程中,需要充分了解煤层的分布和变化规律,选择合适的开采方法。
对煤田地质构造及储量的研究分析发表时间:2017-11-01T13:30:11.490Z 来源:《防护工程》2017年第14期作者:余飞龙[导读] 本文简要的分析了煤田地质构造及储量,以供参考。
宁夏回族自治区煤田地质局宁夏回族自治区摘要:我国煤炭资源丰富,同时煤炭又是我国电力系统的主要发电能源,系统分析地质构造条件对煤田的复杂性的影响,并对煤层的复杂性进行评价以及对煤田的储量进行分类,对我国更好的利用煤炭资源具有重要意义。
本文简要的分析了煤田地质构造及储量,以供参考。
关键词:地质构造;煤层复杂度;储量 1对煤田地质构造的复杂程度以及储量进行分类的必要性煤炭资源是我国的重要资源,其为我国的经济发展和人民生活水平的提高做出了重大贡献。
但是,随着开采工作的不断进行,煤田的开采难度正逐渐加大,一些煤田的地质构造十分复杂,这给开采工作带来了很大的麻烦。
不仅如此,一些煤田的储量较低,如果投入大量资金无法得到相应的回报,这也使一些开采工作陷入两难,让开采工作很难开展。
一般而言,通常勘探煤炭资源的程序是“找煤——普查——煤田详查——精查”等几个阶段。
多数情况下,我国的煤炭开采工作首先要保证重点,另外要兼顾一般,同时还要依据“先富后贫、先近后远、先浅后深、先易后难”这一标准进行。
这也就意味着,在对煤田进行开采之前,我国都要求要先对煤田进行考察,对其地质情况有一个大概的了解后,才可以去选择相应的勘探区。
选定了勘探区后,一定要对其进行深入地了解,要掌握勘探区的地质情况和储量等。
只有这样,将地质规律得以更好利用,才能够保证科学合理地指导煤田地质勘探的实践工作进行,选择合适的勘探手段,布置精密的勘探工程,确定准确的勘探程度,预算精确的勘探成本,明确地质情况,因地制宜地筛选开采技术条件,获取各级煤炭的储量,也为矿区的开发和建设提供资料。
这样一来,开采工作就可以在考虑多方面因素后更为安全、有效。
2 地质构造的复杂程度类别对煤田地质构造的复杂程度进行分类可以更好地指导开采工作。
煤层地质构造分类煤层地质构造是指地质构造对煤层分布、厚度、质量等方面的影响。
根据形成煤层的地质构造特征,可以将煤层地质构造分为断陷、褶皱和背斜三类。
一、断陷形成的煤层地质构造断陷是指地壳在构造运动作用下,由于地壳内部发生断裂而产生的地形凹陷。
断陷形成的煤层地质构造特点是煤层沉积在断陷盆地内。
断陷盆地是由断陷构造形成的地形凹陷,是煤层的主要分布区域。
断陷盆地内的煤层一般是具有较大的厚度和面积的。
断陷盆地内的煤层分布较为均匀,具有较好的连续性。
二、褶皱形成的煤层地质构造褶皱是指地壳在构造运动作用下,由于地壳的压力作用而发生的地层的折叠变形。
褶皱形成的煤层地质构造特点是煤层发生了褶曲变形。
褶皱形成的煤层地质构造通常呈现出褶皱带的分布特点。
褶皱带是指在一定区域内具有相同方向和形态的褶皱构造线的集合体。
褶皱带内的煤层呈现出波浪状的形态,具有较大的厚度变化和分布不均匀的特点。
褶皱带内的煤层通常分为背斜部分和褶皱部分,背斜部分煤层厚度较大,褶皱部分煤层厚度较小。
三、背斜形成的煤层地质构造背斜是指地壳在构造运动作用下,由于地壳的挤压作用而产生的地层上部隆起的地形。
背斜形成的煤层地质构造特点是煤层发生了抬升变形。
背斜形成的煤层地质构造通常呈现出背斜带的分布特点。
背斜带是指在一定区域内具有相同方向和形态的背斜构造线的集合体。
背斜带内的煤层呈现出上部隆起、下部下陷的形态,煤层厚度变化较大,分布较不均匀。
背斜带内的煤层通常分为上背斜部分和下背斜部分,上背斜部分煤层厚度较大,下背斜部分煤层厚度较小。
在实际矿山开采中,需要根据不同的煤层地质构造特点采取相应的开采方法。
对于断陷形成的煤层地质构造,可以采取边陷和块状采矿方法。
边陷采矿方法是指在断陷盆地边缘开采,逐步向内推进。
块状采矿方法是指将断陷盆地划分为若干个块状区域,分块进行开采。
对于褶皱形成的煤层地质构造,可以采取顺层和逆层采矿方法。
顺层采矿方法是指按照褶皱带的展布方向进行开采,沿着煤层的走向进行开采。
乌拉盖河露天煤矿滑坡区域煤炭开采方案乌拉盖河露天煤矿是内蒙古自治区呼伦贝尔市宁城县所属的一座大型煤炭矿区。
矿区位于内蒙古自治区宁城县境内,距离县城约45公里。
乌拉盖河露天煤矿矿区总面积达到了80平方公里,并且被划分为三个开采区域,即西区、东区和北区。
其中,北区是目前矿区生产的主要区域,西区和东区为未来新开发的区域。
随着煤炭市场的不断增长和需求的不断增加,乌拉盖河露天煤矿必须制定合理的采煤方案,以保证矿区的持续稳定发展。
一、矿区概况乌拉盖河露天煤矿滑坡区域位于矿区北区的东南角,占矿区总面积的约10%。
矿区地质条件较为复杂,存在较多的滑坡和断层,地质构造比较复杂,开采难度较大。
二、煤层特点乌拉盖河露天煤矿滑坡区域主要控制煤层是南部底煤,煤厚为8-12米。
煤层走向呈南北向,倾角约为10°-15°。
煤炭品质以气能煤为主,煤质特点是热值高、灰份低、硫分低。
三、采煤方法在滑坡区域内,为了保证开采效果和安全性,采用露天开采法。
露天开采法是指采煤过程中,将地表完全或部分移除,直接在露天的条件下进行开采。
四、采区划分滑坡区域划分为三个采区,分别命名为A、B、C区。
其中,A、B、C区分别为东西南三个区域。
采区按照不同的地质条件和开采难度进行区分,防止采煤对地质环境的破坏。
五、采矿量控制滑坡区域的采矿量受到地表破坏的限制,为了保护地质环境和确保采煤安全,采矿量应控制在合理的范围内。
采矿量的控制应该根据地质环境、工艺条件和市场需求等因素综合考虑,划定合理的开采计划。
六、安全措施煤炭开采过程中需要采取一系列的安全措施,保障员工的生命安全和矿区的安全稳定。
对于滑坡区域的采煤,应特别注意以下几点:1、加强对地质环境的监测,对可能出现的变化及时处理。
2、对滑坡区域内的工作面进行隔离,防止因为斜坡滑动导致的意外事故。
3、采用合理的加固方案,加固煤炭开采斜坡,确保开采安全稳定。
4、加强对设备的维护和保养,检查设备是否正常,以确保设备的安全可靠。
煤层气开采原理与方法煤层气开采是指将煤层中积聚的天然气开采出来,并利用它作为能源。
该过程需要采用特殊的技术来确保提取的天然气质量好、产量高且环境友好。
本文将介绍煤层气开采的原理与方法,包括采气方式、采气工艺和采气设备等。
一、煤层气采气方式煤层气采气方式通常可以分为以下几种:1. 抽采法:也叫常规法采气,通过在煤层上钻井并深入到煤层中,然后利用钻井杆将煤层中的天然气吸到地面。
2. 瓦斯抽采法:采用煤层的瓦斯后期回收的方式,通常在开采期结束时才开始运用。
3. 瓦斯抽放法:也称瓦斯抽采前点火排放法,主要用于瓦斯爆炸危险的采矿地点。
采用钻孔上深入开采工作面,从而将瓦斯提取到地面进行处理。
4. 水力压裂法:采用高压水把煤层内部压裂,从而提高煤层透气性,增加天然气产出。
二、煤层气采气工艺煤层气采气的工艺过程通常包括以下步骤:1. 钻井:使用特殊的钻机和杆道在地面上钻出井眼,然后逐步加深到煤层所在的位置,直到可采气位置。
2. 钻孔装置:将钻机转移到所选定的位置上并安装好各种包括管柱、液体输送装置在内的设备。
3. 注水:通过钻井机将水注入钻孔中,将煤层内部的天然气推出,然后将天然气运输到处理设备。
4. 煤层气净化:使用煤层气净化设备去除其中的杂质和水份。
5. 煤层气输送和储存:利用管道将净化后的天然气运输到目的地,并储存备用。
三、煤层气采气设备1. 钻头:钻头通常用于钻井和采气的过程中,通过钻孔有针对性地深入到煤层中,以便对煤层进行采气和控制。
2. 采气管道:将从煤层中采集出来的天然气输送到采气站或输送管道上进行处理和存储。
一般采气管道使用高强度合金钢制造。
3. 采气压缩机:将天然气向输送管线输送时,必须将其进行压缩。
采气压缩机可以将天然气压缩到高压。
4. 膨胀机:将高压气缸中的天然气膨胀到低压下。
5. 处理设备:将采集的天然气进行净化、脱水和除尘等工序以确保天然气的质量。
煤层气开采是通过特殊的技术将煤层中蕴藏的天然气采集出来,使其成为可再生的能源资源。
煤层气开采方法与技术煤层气是一种天然气,储存在煤层中,主要由甲烷组成。
煤层气开采是一种新兴的能源开发方式,它将煤矿的煤层中的天然气利用起来,既能提供清洁能源,又能实现煤矿资源的综合利用。
下面将详细介绍煤层气开采的方法与技术。
1.井网式开采:井网式开采是目前常用的煤层气开采方法。
它通过设置分层水平钻孔和垂直钻孔,在煤层中建立井网系统,将煤层中的天然气连续、稳定地抽采出来。
井网式开采具有开采效果好、井网布置合理、生产能力大等优点,已被广泛应用于煤层气的开采。
2.水平井开采:水平井开采是一种相对较新的煤层气开采方式。
它通过在煤层中平行钻探水平井,使水平井与煤层气的运移方向一致,提高气体采收效果。
水平井开采具有开采效果好、钻井速度快、减少矿井建设工作量等优点,但是水平井的建设和操作技术相对较为复杂。
1.井眼稳定技术:井眼稳定技术是煤层气开采中的关键技术之一、由于煤层中存在着岩层断裂、软弱层等问题,井眼稳定技术的好坏直接影响到井眼的穿越效果。
目前,井眼稳定技术主要采用套管固井、衬套固井和液氮注入固井等方法来保证井眼的稳定。
2.完井技术:完井技术是煤层气开采中的重要环节。
完井技术主要是指将井上的钻井设备检修、拆除后,用专门的设备和工具对井眼进行封堵和密封,确保气体不泄漏。
完井技术主要包括套管完井技术、封堵技术和沉积纠正技术等。
3.固井技术:固井技术是煤层气开采中的关键技术之一,它是指在井眼周围进行注水泥浆、环氧树脂等材料的注入,形成稳定的井壁和环境。
固井技术可以增强油井的强度和耐久性,防止井眼侧泄和污染。
除了以上的方法和技术,煤层气开采还需要进行地质勘探、工程设计、环境保护等工作,以确保煤层气的有效开采和利用。
总之,煤层气开采是一种新兴的能源开发方式,它具有广阔的应用前景和重要的经济意义。
通过煤层气的开采,不仅可以提供清洁能源,还可以实现煤矿资源的综合利用。
为了有效地开展煤层气开采工作,需要采用适当的方法和技术,确保工程的高效、稳定和可持续发展。
11.井田(矿田)划分与矿井(露天)布局一、井田(矿田)划分矿区内井田划分是确定矿区开发规模与矿井布局的基础,也是合理开发煤炭资源,取得较好经济效益的重要条件。
几十年来,我国在矿区井田划分方面积累了许多经验,有许多值得总结的实例。
一)井田划分随着开采技术和装备的提高趋向合理随着开采技术装备的不断发展与进步,管理水平的提高,矿区井田划分与矿井布局要不断地进行调整和优化。
50年代初期矿区开发主要是浅部煤层,当时推广长壁式采煤炮采工艺,由于受设备能力和管理水平限制,采煤工作面长度、进度、单产均不高,1953年工作面平均产量4053t/月,工作面平均长44m。
提升设备国内主要生产直径2.5m以下的绞车,直径3m绞车产量很少,直径4.0m以上绞车需从国外引进。
根据当时开采技术条件、技术装备以及国家资金紧缺和大量需煤的情况,除重点建设鹤岗兴安台、新一(东山)、阜新海州、五龙(平安)、辽源中央立井等大型骨干矿井(露天)外,一般井田划分尺寸均较小,建井密度较大。
以片盘斜井开拓浅部煤层为代表的各矿区,其井田尺寸都比较小。
如鸡西矿区东西长120km,南北宽25~45km,面积3078km2,为一轴向近似东西的向斜构造。
含煤地层主要是侏罗纪城子河组、穆棱组、第三纪永庆组及平阳组。
其中城子河组全区发育,是矿区主要开采对象。
第三纪永庆组及平阳组尚未开发。
根据矿区煤层露头发育、倾角缓,第四系地层薄、水文地质条件简单的特点,50、60年代除在小恒山深部、二道河子、张新建设3对立井外,在煤田南北浅部煤层均以片盘斜井进行开发。
如恒山矿开采缓斜近距离煤层群,矿田走向长7km,倾斜宽2.5km,布置5对片盘斜井,每个井田走向长0.8~1.8km,倾斜宽1.0~2.1km,布局密集。
鸡西矿区用片盘斜井开发浅部煤层是合理的,投资省、出煤快。
以立井开发的鹤壁矿区是第一、二两个五年计划期间建设起来的,现已年产500万t左右,是中原动力煤生产基地。
1.石门与煤门:其长轴线与煤层走向垂直或斜交的水平巷道。
位于岩石内的称为石门;位于煤层内的称为煤门。
2.矿井生产系统是指煤矿生产过程中的提升、运输、通风、排水、动力供应等生产系统3.爆破落煤工序:打眼、装药、填封炮泥、连线、爆破4.爆破炮眼布置及参数:(1)单排眼布置,用于薄煤层,或煤质软,节理发育的煤层。
(2)双排眼布置:形式有,对眼,三花眼,三角眼等一般用于采高较小的中厚煤层。
(3)三排眼布置,常采用五花眼,用于煤质坚硬或采高较大的中厚煤层。
炮眼参数:(1)炮眼角度:炮眼与煤壁水平夹角一般为50度到80度,软煤取大值,硬煤取小值:顶眼在垂直面上向顶板方向仰起5—10度,要视煤质软硬程度,和煤层粘顶情况而定:底眼在垂直面上向底板方向保持10到20度的俯角(2)炮眼深度:根据每次进度而定,一般每次进度有0.8m、1.0m、1.2 m三种,与单体支架顶梁长度相适应,即每次爆破深度等于顶梁长度或顶梁长度的一半。
(3)每个炮眼的装药量。
根据煤质软硬、炮眼位置,和深度以及爆破次序而定,一般为150—600g。
煤质软时取小值,硬时取大值,炮眼深度浅时取小值,深时取大值。
5.单滚筒采煤机工作方式(1)滚筒的位置和旋转方向:一般位于机体靠近输送机平巷一端。
方向,左工作面安装右螺旋滚筒,割煤时顺时针,反之。
当采煤机上行割煤时,其滚筒截齿自上而下运行煤体对截齿的反力是向上的,但因滚筒的上方是顶板无自由面,古煤体反力不会引起机体振动。
当机器下行割煤时煤体反力向下,也不会引起震动,并且下行时负荷小,也不容易产生啃底现象这样的转向有利于装煤,产生煤尘少煤块不抛向司机位置,安全。
(2)采煤机割煤方式 1)双向割煤往返一刀 2)无穷字形割煤,往返一刀。
3)单项割煤。
往返一刀 4)双向割煤,往返两刀又称为穿梭割煤即采煤机自下切口沿底上行割煤随机挂梁和推移输送机并同时产装浮煤、支柱。
待采煤机割至上切口时翻转弧形挡煤板下行重复同样工艺6.双滚筒采煤机的进刀方式:综采工作面进刀方式有,推入式,钻入式,和斜切进刀,目前常采用斜切进刀,其按进刀地点分为端部斜切进刀和中部斜切进刀,端部斜切进刀又有割三角煤进刀,和留三角煤进刀7.全卸压与带压移架对顶板管理影响较大。
单一走向长壁采煤法1单一走向长壁采煤法适用条件缓斜、倾斜薄及中厚煤层,缓斜3.5~5.0m厚煤层2缺点:下区段轨道平巷维护比较困难,增加联络巷掘进费。
单巷布置:瓦斯含量不大,煤层埋藏稳定,涌水量不大,注意:加强掘进通风,减少风筒漏风。
4单工作面与双工作面布置优、缺点及适用:优点—减少平巷掘进量和维护量;采出率高;占用设备少;生产集中;管理方便。
缺点—上、下采面交接处难维护。
适用:非综采工作面;顶板中等稳定以上;瓦斯少。
5工作面回采顺序后退式、前进式、往复式、旋转式6采场通风方式U型通风Z型通风Y型通风H型通风W型通风(记住图形)倾斜长壁采煤法1概念倾斜长壁采煤法——回采工作面沿煤层走向布置,沿倾斜(仰斜或俯斜)方向推进采煤。
倾斜长壁与走向长壁采煤法异同面共用。
一般普采和炮采工作面采用。
3)优缺点:双工作面布置同单工作面布置相比,减少一条巷道和有关联络巷,降低了巷道掘进工作量,节省了一套设备;与走向长壁开采相比:不存在向下或向上运煤的问题,两个工作面可以等长,不存在风流上行和下行的问题。
5通风系统1)根据采煤工作面产量、瓦斯涌出量及分带巷道布置等因素,倾斜长壁采煤法的采场通风方式可有U、Z、W、H型等几种。
2) 如煤层倾角较大(>10°),瓦斯涌出量又较大时,为避免分带斜巷污风下行,总回风巷设置在上部边界为宜。
3)采用分带集中巷布置时,要解决分带超前斜巷及联络斜巷的局部污风下行问题,则应采取措施,如加强通风与检查,防止局部瓦斯积聚。
6倾斜长壁采煤法的评价1)优点①巷道布置简单,巷道掘进及维护费低,投产快。
巷道掘进工程量少15%,相应工期短。
②运输系统简单,占用设备少,运输费用低。
运输设备及辅助人员可减少30%04~。
③回采巷道沿煤掘进,易固定方向,采面可等长布置,利于生产管理。
④通风系统简单,风路短,风流方向转折变化少,同时使巷道交叉点和风桥等通风构筑物减少约1/3。
⑤对某些地质条件的适应性强,如:倾斜断层—可沿断面伪斜布置;淋水—仰斜开采;瓦斯大—俯采。
1.规范的性质煤、泥炭地质勘查规范DZ/T0215-2002 以下简称规范是煤炭资源地质勘查的技术标准,属于带有一定强制性的推荐性标准.规范中凡涉及到煤矿设计、建设、生产过程安全的条款都是强制性的,如有关水文地质、工程地质、煤层瓦斯、煤尘爆炸危险性、煤层自燃发火、地温变化等与开采技术条件相应的条款.规范规定的工作量是可能查明上述地质条件的最低工作量.规范规定的各勘查阶段控制程度及查明程度,是衡量地质勘查报告是否达到该勘查阶段工作程度的基本要求.矿业权人对控制程度及查明程度的要求,不应低于规范规定的该勘查阶段工作程度的要求.2.关于勘查阶段划分规范条、条、条、条关于勘查阶段的调整规范条勘查阶段的调整、合并或跨越某个阶段的原则,主要根据资源情况和地质条件.如不涉及井田划分的单个井田以及不需编制矿区总体规划的地区,可以在普查的基础上不经过详查阶段直接进行勘探.老矿区深部、生产矿井之间以及孤立的小煤盆地等不涉及井田划分的地区,可一次勘查完毕.普查最终、详查最终规范5.3.3条、条供煤矿设计建设使用的地质报告一律称为最终报告.普查最终、详查最终与勘探的主要区别是普查最终未出现探明的+控制的资源储量, 详查最终未出现探明的资源储量.详查最终指构造复杂、煤层不稳定的井田,钻探用375m或250m的基本线距最高只能圈定“控制的”类别资源储量,该报告即为详查最终报告.普查最终指构造复杂、煤层不稳定的井田,钻探用375m或250m的基本线距最高只能圈定“推断的”类别资源量,该报告即为普查最终报告.普查最终、详查最终的水文地质、工程地质、煤层瓦斯、煤尘爆炸危险性、煤层自燃发火、地温变化等开采技术条件的查明程度达到勘探要求,阶段性质与勘探阶段相同.3.先期开采地段或第一水平和初期采区规范条勘探阶段的工作重点是先期开采地段或第一水平和初期采区,但同时必须注意全井田的工作程度.先期开采地段或第一水平和初期采区范围应由具有煤炭矿井或露天矿设计资质的单位确定.4.生产矿井扩大延深规范条生产矿井在平面或垂深超出原已批准地质报告的范围扩大井田范围时,应根据扩大区所处井田的部位,结合矿井改扩建设计对扩大延深范围的要求,明确地质任务,合理布置勘查工程. 扩大延深勘查的工作程度应根据矿井的生产、开拓水平与扩大区的相对关系来考虑.若扩大区直接作为开拓水平使用,其性质大致相当于勘探的第一水平;如近期不作为开拓水平使用,而是为了矿井生产能力增大之后有足够的资源储量,则其性质大致相当于勘探的第二、三水平,基本上以估算推断的资源量为主. 扩大延深勘查必须充分利用矿井生产地质资料,在最终评价扩大区实际达到的工作程度时,也应把矿井生产地质资料综合考虑在内.5.可采煤层、不可采煤层规范条文中可采煤层可采煤层包括全区可采煤层、大部分可采煤层、局部可采煤层,即包括勘查区内的主要可采煤层和次要可采煤层.可采煤层应估算资源储量.煤层的可采程度全区可采煤层:指在勘查评价范围内一般为一个井田或勘查区,煤层的采用厚度、灰分、硫分、发热量全部或基本全部符合规定的资源量估算指标,可以被开采利用的煤层.局部可采煤层:指在勘查评价范围内一般为一个井田或勘查区,大致有三分之一左右分布比较集中的面积,其煤层的采用厚度、灰分、硫分、发热量全部或基本全部符合规定的资源量估算指标,可以被开采利用的煤层.大部分可采煤层:指在勘查评价范围内一般为一个井田或勘查区,可采程度介于全区可采煤层和局部可采煤层之间的煤层.不可采煤层在勘查评价范围内一般为一个井田或勘查区,其煤层的采用厚度、或灰分、或硫分、或发热量不符合规定的资源量估算指标,或符合的面积只占很小的比例;或者虽然占有一定的面积,但分布零星,不便或不能被开采利用的煤层.不可采煤层是否计量,根据具体情况确定.煤层的可采程度与勘查对象、资源储量估算的关系在勘查评价范围内一般为一个井田或勘查区,可采程度与勘查区面积直接相关.煤层的可采程度与其是否作为勘查对象,是否估算资源储量,既有联系,性质又不完全相同.一般来说,全区可采煤层和大部分可采煤层是勘查的主要对象,但在资源条件比较差的地区,局部可采煤层也可能成为主要勘查对象,甚至不可采煤层的某些区段也可能被开采利用.对煤层的可采程度进行划分是为了便于评价和比较,而该煤层是否作为勘查对象,是否估算资源储量,应根据对该煤层的合理利用和开采的经济意义,不致造成煤炭资源的浪费或破坏等具体条件确定.6.勘查区水文地质条件规范5.4.2条勘查区水文地质条件包括:地表水体及最高洪水位情况、直接充水含水层的岩性、厚度、埋藏条件、含水空间的发育程度及分布情况,水位、水质、富水性、导水性及其变化情况,地下水的补给、排泄条件.直接充水含水层与可采煤层之间的隔水层的厚度、岩性组合及其物理力学性质.直接充水含水层与间接充水含水层、地表水三者之间的水力联系,有水文地质意义的断裂带的水文地质特征.间接充水含水层的岩性、厚度、埋藏条件、富水性、含水空间的发育程度及分布情况.7.对构造线和煤层露头的控制规范条规范要求将构造线和煤层露头线控制在一定的范围内,这个范围指构造线和煤层露头线在勘查线上可能摆动的总的允许范围,在一定意义上也可理解为工程控制的间距. 对构造线和煤层露头的控制,规范并不限定使用何种勘查手段,只要能按规范要求将构造线和煤层露头线控制在一定的范围内即可.8.井田水文地质条件规范5.5.2.1条井田水文地质条件包括:地表水体及最高洪水位情况、直接充水含水层和间接充水含水层的岩性、厚度、埋藏条件、水位、水质、富水性或导水性.直接充水含水层含水空间的发育程度及分布情况,以及强径流带的分布范围.直接充水含水层与可采煤层之间的隔水层的厚度、岩性组合及其物理力学性质.直接充水含水层、间接充水含水层、地表水三者之间的水力联系,以及地下水补给、排泄条件.间接充水含水层对直接充水含水层的补给途径、部位与可能的最大补给量等.对矿井充水有影响的断裂带的水文地质特征.直接充水含水层向矿井充水的途径.9.煤炭地质勘查的控制程度规范条“合理选择和使用地质填图、物探、钻探、采样测试等勘查手段”,指为了完成某一项地质任务,通过比较后,选择使用找矿评价效果、技术经济效益最好的勘查技术手段,并且不重复使用已经过证实为有效的其它勘查手段去完成同一项地质任务;同时每一项勘查工程应力求获得尽可能多的资料和数据,即“一项工程、多种用途”.10.地质可靠程度规范条地质可靠程度是资源储量类别的划分条件之一.地质可靠程度划分条件中没有列入水文地质条件、其它开采技术条件如瓦斯、工程地质条件、煤尘爆炸危险性等等方面的勘查、研究程度,原因是这些方面一般只能以井田勘查区为单位进行评价.探明的煤炭资源储量的地质可靠程度规范条探明的煤炭资源储量的地质可靠程度相当于“旧规范”的A级储量条件.控制的煤炭资源储量的地质可靠程度规范条控制的煤炭资源储量的地质可靠程度相当于“旧规范”的B级储量条件.“各项勘查工程已达到详查阶段的控制要求”,指在详查阶段的一般情形,而不是勘探阶段的控制的资源储量的地质可靠程度条件.推断的煤炭资源储量的地质可靠程度规范条“各项勘查工程已达到普查阶段的控制要求”,指在普查阶段的一般情形,而不是勘探阶段或详查阶段的推断的资源储量的地质可靠程度条件.11.采样点和样品的代表性规范附录条采样点的代表性是指采样点的分布位置应与煤层情况和煤质研究的目的相吻合.用于评价煤的一般质量特征的采样点,应处于煤质的正常地段.受风、氧化,断裂、自燃烘烤,与岩浆接触等影响的采样点不能参与正常煤的质量评价.研究煤的可选性和工艺性能所选择的采样点,还应考虑煤层结构、煤类、煤的灰分、硫分等主要指标能否反映煤的基本情况.样品的代表性是指采样方法和采样质量应符合国家标准和有关规程的规定.对于煤心煤样,主要指煤心采取率符合要求,煤的原始结构清楚,煤心顺序不颠倒、不磨烧,未受污染等.12.煤样采样的种类和数量及测试工作量规范附录F1、F 2、F3采样及测试工作量规范将采样及测试工作量均明确为实际数量,不按勘查面积决定采样及测试的数量.表F1中煤样数量指采样点数量,指每一独立煤层的累计数.采样点指采取煤样的地点,包括钻孔、坑道、煤矿井、探槽及自然露头等.一个采样点可能有一个至数个样品.统计时不能把采样点数和样品数相混.样品质量不合格的采样点不得统计在内.可选性试验井田内或邻近生产矿井已有筛分、浮沉试验资料可供利用时,可少采或不采此类煤样,钻孔简选样亦可少采.炼焦用煤的可选性试验应包括煤粉的小筛分、小浮沉和浮选试验.作筛分、浮沉试验的煤样应同时测定原煤样和各粒级的散煤容重、安息角静止角和摩擦角.泥化试验应包括对比、泥质夹矸、伪顶和伪底等的试验.动力用煤、民用煤只需确定风化带的下界;炼焦用煤、气化用煤和液化用煤还需确定氧化带的下界.试验项目及数量1全测:所有采样点的全部样品都必须测该项目;2百分数:需测点数占煤样应测点数的百分比;3已确定只能用作民用燃料的煤层及低热值燃料、天然焦等一般只作原煤工业分析、全硫、发热量、有害元素等主要项目,并选少数点作浮煤工业分析、粘结指数、胶质层等,以便确定煤类;4对容易泥化,用浮煤确有困难的年轻褐煤,可用灰分接近10%的原煤样的试验结果确定煤类;5夹矸、伪顶和伪底样,一般只作Mad、Ad、真相对密度真比重,必要时增测全硫、微量元素和有害元素,含碳高的炭质泥岩增测发热量.煤的工艺性能煤的工艺性能主要指燃烧性能发热量、可磨性指数、结渣指数、结污指数,热解和粘结成焦性质罗加指数、粘结指数、胶质层厚度、奥亚膨胀度、坩埚膨胀序数、葛金焦型、基氏流动度,气化性能抗碎强度、热稳定性、煤对二氧化碳反应性、着火点或燃点、结渣性,可选性,液化性能焦油产率.13.岩石物理力学性质试验项目规范附录B3、H4工程地质采样钻孔的岩石物理力学性质试验项目应根据研究目的的实际需要结合岩石性质和勘查区的具体条件确定.根据不同岩性选择的试验项目松软类岩石:砂性土一般作颗粒分析、真相对密度真比重、给水度、渗透性、持水性、天然安息角和水下安息角、粘土矿物成分、化学成分、可溶盐、视相对密度视比重、含水率、塑性、膨胀及湿化性、抗剪强度等.半坚硬岩类:一般作矿物成分、可溶盐、真相对密度真比重、视相对密度视比重、含水率、孔隙度、膨胀性、湿化性、吸水率、抗压强度、抗剪强度、软化系数.坚硬岩类:一般项目为真相对密度真比重、视相对密度视比重、孔隙度、吸水率、抗压强度、抗剪强度、软化系数、抗拉强度、弹性模量、泊松比等.根据研究目的选择的试验项目露天边坡工程地质评价:除砂性土外,重点试验项目是抗剪强度、真相对密度真比重、视相对密度视比重、含水率.必要时粘性土应增测塑性、膨胀性、湿化性等;砂性土应作粒度分析、安息角、持水性等;坚硬和半坚硬岩石增测抗压强度、软化系数.对边坡岩层中的软弱夹层,应增作粘土矿物成分、塑性和膨胀性等.露天岩石强度勘查:对松软土类一般不作要求.坚硬和半坚硬岩石以抗压强度、真相对密度真比重、视相对密度视比重、含水率为主,必要时作软化系数.对有可能采用轮斗开采的露天,应根据需要作抗压强度与切割强度的对比试验;必要时还应进行岩石的冻结强度试验.煤层顶底板工程地质评价:坚硬岩类以真相对密度真比重、视相对密度视比重、抗压强度为主,必要时配合抗拉强度、抗剪强度、弹性模量、泊松比.半坚硬岩类以抗压强度、塑性、膨胀性为主.对于松散砂土岩类应分析颗粒成分、透水性,必要时作持水性.粘土岩类应作膨胀性、塑性、抗剪强度等.高温区的主要煤层顶底板必要时应作密度、比热、热导率等.底板延深孔的延深段一般作抗压强度、真相对密度真比重、视相对密度视比重,必要时作抗拉强度,石灰岩可增作矿物成分和化学成分.14.瓦斯地质工作规范附录条煤矿安全规程自2005年1月1日起施行,以下同规定,“新矿井设计文件中,应有各煤层的瓦斯含量资料.一个矿井中只要有一个煤岩层发现瓦斯,该矿井即为瓦斯矿井.瓦斯矿井必须依照矿井瓦斯等级进行管理.矿井瓦斯等级,根据矿井相对瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式划分为:低瓦斯矿井:矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10立方米/t且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40立方米/min.高瓦斯矿井:矿井相对瓦斯涌出量大于10立方米/t或矿井绝对瓦斯涌出量大于40立方米/min.煤岩与瓦斯二氧化碳突出矿井:矿井在采掘过程中,只要发生过一次煤岩与瓦斯突出,该矿井即为突出矿井,发生突出的煤层即为突出煤层”.“新建矿井的煤层突出危险性根据地质勘探部门提供的基础资料,由国家煤矿安全监察局授权单位鉴定,报省自治区、直辖市负责煤炭行业管理的部门审批.”地质勘查有条件时可在钻孔中测定煤层瓦斯压力,预测矿井瓦斯涌出量,预测煤和瓦斯突出可能性,并估算煤层气资源量.瓦斯采样点密度应体现不同的瓦斯带的区别;有利于瓦斯赋存的地段应有控制点;瓦斯测定应符合国家有关规定.在地质勘查阶段,应充分收集邻近生产矿井、煤窑的瓦斯资料,并互相对比.15.煤尘爆炸性鉴定工作规范附录条煤矿安全规程规定,“新矿井的地质精查报告中,必须有所有煤层的煤尘爆炸性鉴定资料”,“煤尘的爆炸性由国家授权单位进行鉴定,鉴定结果必须报煤矿安全监察机构备案”.井田中只要有一个煤样有煤尘爆炸危险性,该井田就应评价为有煤尘爆炸危险性的井田.煤尘爆炸性采样点应超过风氧化带,样品应剔除所有夹矸.对有爆炸性危险的煤尘样,应确定扑灭火焰所需的最低岩粉量.16.煤的自燃趋势试验工作规范附录条煤矿安全规程规定,“煤的自燃倾向性分为容易自燃、自燃、不易自燃三类”,“新建矿井的所有煤层的自燃倾向性由地质勘探部门提供煤样和资料,送国家授权单位作出鉴定,鉴定结果报省级煤矿安全监察机构及省自治区、直辖市负责煤炭行业管理的部门备案”.调查地表、浅部及矿井内煤层自燃情况;地表、矸石堆的自燃现象;发火期多长以月为单位,报告应收集开采煤层的最短发火期记录.17.煤炭资源储量估算规范8条煤炭资源量估算指标规范条煤层厚度:指见煤点的采用厚度.最高灰分Ad:指该煤层可采见煤点或全层的灰分平均值.可采见煤点的灰分是该见煤点的可采部分中各煤分层的灰分和所有单层厚度不大于0.05m夹矸灰分的加权平均值.最低发热量Qnet,d:指该煤层可采见煤点或全层的发热量平均值.可采见煤点的发热量指该见煤点的可采部分中各煤分层的发热量和所有单层厚度不大于0.05m夹矸发热量的加权平均值.以干燥基低位发热量作为估算指标.最高硫分St,d:指该煤层可采见煤点或全层的硫分平均值.可采见煤点的硫分是该见煤点的可采部分中各煤分层的硫分和所有单层厚度不大于0.05m夹矸硫分的加权平均值.对灰分和发热量指标,一般可优先考虑灰分指标是否符合要求.当灰分指标符合要求时,可不考虑发热量指标;当灰分指标超过规定指标时,以发热量指标为准. 在确定估算指标时,要避免确定的估算指标不合理,从而造成煤炭资源的浪费或破坏. 煤炭资源贫缺地区:指因客观地质条件而煤炭资源贫乏的地区.主要指我国南方的一些省、市、区,如重庆、广东、广西、福建、浙江、江西、湖北、湖南以及苏南和皖南等.其资源量估算指标,由所在省区、市国土资源主管部门确定;在没有出台具体资源量估算指标前,可参照以下指标.┌───────────────────┬─────┬────────┬───┬────┐│项目│炼焦用煤│长焰煤弱粘煤不粘│无烟煤│褐煤││││煤贫煤│││││││││├────┬───┬───┬──────┼─────┼────────┴───┼────┤│煤层厚度│ 井采│ 倾角│<25°│≥│≥│ ≥││ m ││├──────┼─────┼────────────┼────┤││││2 5°~45°│≥│≥│ ≥││││├──────┼─────┼────────────┼────┤││││>45°│≥│≥│ ≥│├────┴───┴───┴──────┼─────┼────────────┴────┤│最高灰分Ad%│40 │不作具体规定│├───────────────────┼─────┼────────────┬────┤│最低发热量Qnet,dMJ/kg ││││├───────────────────┼─────┴────────────┴────┤│最高硫分St,d% │3 │└───────────────────┴───────────────────────┘在煤炭资源较丰富的省区,也可能存在相对贫缺的地区.在相对贫缺的地区进行地质勘查工作,其估算指标的采用,也可按上述办法处理.有特殊用途的煤炭资源或需单独确定估算指标的煤炭资源,其采用的估算指标应经技术经济论证,并报国土资源主管部门备案.估算资源储量的视密度值一般应采用实测值.煤炭资源储量估算时的煤柱问题规范条煤炭资源储量估算,应以客观地质条件为主要考虑因素,凡符合估算指标的,均应予以估算.在矿井设计和开采时,对报告的资源储量如何利用,原则上不应影响资源储量估算.在预查、普查和详查阶段不单独估算煤柱煤量.在勘探阶段,如未进行预可行性研究或可行性研究时,不单独估算煤柱煤量.对在矿井设计和生产中可能划出的煤柱如防水煤柱、断层煤柱、广场及建筑物煤柱和其它等,设计部门如有明确的划分方案,可以单独估算和统计.但在划分资源储量类别时,不能因将来可能划为煤柱而改变或降低其类别.18.各类资源量估算块段划分的基本要求规范条规范明确规定“划分各类型块段,原则上以达到相应控制程度的勘查线、煤层底板等高线或主要构造线为边界.相应的控制程度,是指在相应密度的勘查工程见煤点连线以内和在连线以外以本种基本线距钻孔间距的1/4~1/2的距离所划定的全部范围”.相当于“旧规范”的第10.1.7条项的表述内容.这里包含了两层意思:达到了相应控制程度时,原则上按勘查线、煤层底板等高线或主要构造线为边界来划分各类别块段;其次是:在达到了相应控制程度的勘查工程见煤点连线以内和连线以外以本种基本线距钻孔间距的1/ 4~1/2的距离所划定的全部范围内,都视为达到了相同的控制程度,而不再视为外推的范围划定工程见煤点连线以外1/ 4~1/2的距离范围时,其外侧还应有工程见煤点控制.上述两种块段划分办法的采用应根据具体情况决定.19.断层两侧划为推断的块段规范条由于断层对煤层破坏的影响,断层旁侧小断层的发育,断层位置和倾角局部小范围变动等因素,断层即使已查明,其两侧资源储量的可靠程度也较差.因此,规范规定在断层两侧各划出30~50m为推断的块段.它不等同于矿井设计时划出的断层煤柱.地质报告在统计资源储量总量时一般不作煤柱资源储量统计.20.露天勘探各类别块段的划分,不受平行等间距加密剖面的影响规范条、条.露天勘探工程控制密度要求在初期采区用平行等间距加密,其剖面间距为同类型井田勘探阶段先期开采地段基本线距的1/2,但是在圈定各类资源储量块段时,仍与同类型井田圈定各类资源储量块段原则相同,与是否加密剖面无关.21.资源储量的估算深度规范条预查、普查阶段资源储量估算的垂深,一般为1000m,最大不超过1200m.在详查、勘探阶段,资源储量估算的范围应该和工作区一致.在具备开采利用条件时,可估算至垂深150 0m.垂深的起算点,一般规定如下:平原地区以地面标高起算;丘陵、低山区一般以最低侵蚀基准面起算;中、高山区以含煤地层或主要含煤段出露的一般或平均标高为起算点.如有特殊需要,可根据具体情况与相关国土资源主管部门商定.22.各项勘查工程工作成果和基础资料的质量应当可靠规范条根据规范的原则,主要应分清可靠和不可靠这两类的基本分界线.以工程质量为基础,强调综合分析研究的重要作用工程质量是评价资料可靠性的基础,但不能简单地以工程质量的优劣来代替资料的可靠性.必须对所获得的各种原始资料进行综合分析研究,才能得到可靠性的正确评价.钻孔煤层的原始资料和基础资料的区别原始资料指在钻孔钻进过程中获得的,根据钻孔岩心编录以及测井曲线综合解释所获得的资料.基础资料是以原始资料为基础,经过综合分析研究后,所确定的能够正式提供使用的资料,即所谓的综合定案资料.煤层厚度、煤样代表性、煤层空间位置实行分项评级对煤层厚度、煤样代表性、煤层空间位置三项实行分项评级,分别使用,不采取综合评级或就高不就低的办法,这样做的好处是在保证在可靠性的前提下充分发挥所有资料成果的使用价值.。
“三软”厚煤层综采放顶煤技术与一次采全高技术效果比较分析随着煤炭资源的逐渐减少和社会对环境保护的要求越来越高,传统的煤炭开采方式已经不能满足目前的发展需求。
因此,针对不同煤层的特点,煤炭行业不断地探索新的开采方式和技术,以提高煤炭开采的效率和安全性。
在这些新技术中,“三软”厚煤层综采放顶煤技术和一次采全高技术是目前比较有代表性的两种技术。
本文将分析这两种技术的优缺点,并比较它们的效果。
一、“三软”厚煤层综采放顶煤技术“三软”厚煤层指的是地质结构相对松散,煤岩浸润度高,煤体强度差的煤层。
综采放顶煤技术是指在采煤的同时,将煤层上部的顶煤全部放下来采出。
这种技术在“三软”厚煤层中应用广泛,并且取得了不错的效果。
采用“三软”厚煤层综采放顶煤技术的优点主要有以下几个方面:1.降低成本传统的采煤方法会使得很多煤炭资源无法开采,而“三软”煤层的资源利用率很高。
此外,综采放顶煤技术可以避免顶板塌落造成的人员伤亡和设备损坏,减少采煤成本。
2.提高生产效率传统采煤方法只能单面采煤,效率较低。
而综采放顶煤技术可以实现双面采煤,减少了时间和人力成本。
此外,该技术还可以使得煤层的开采有更大的自由度,开采率得到了进一步提升。
3.保护环境传统采煤方法会对环境造成严重的破坏,而综采放顶煤技术可以降低其对环境的影响。
尤其是在山区地区,避免了传统采煤对环境造成的大面积破坏,符合现代社会对绿色环保的要求。
二、一次采全高技术一次采全高技术指的是在煤层的开采中,只采取单一体高的煤层,将煤层的厚度一次性全部开采出来,同样也是针对“三软”煤层的一种采煤技术。
采用一次采全高技术的优点主要有以下几个方面:1.减少采煤次数采用一次采全高技术,可以将煤层一次性采取,减少了采煤次数,降低了煤炭开采成本。
2.提高采煤效率该技术的采煤效率高,一次性可以开采高厚煤层,提高了采煤效率和生产效益。
3.降低风险一次采全高技术可以避免采煤中的坍塌等风险,提高了煤炭采矿安全性。