煤层厚度变化对矿井生产的影响
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・ｌ１２・ 科技论坛 煤层厚度变化对矿井生产的影响 徐玉山 （龙煤鹤岗分公司峻德煤矿，黑龙江鹤岗１５４１０２） 摘要：为了更好地指导矿井采掘工作，随着采掘巷道施工及时观测煤层厚度，探查煤层厚度的变化，根据勘探钻孔见煤资料和已经 揭露的煤层厚度，分析了影响煤层厚度变化的主要地质因素，为矿井合理布置采掘巷道和选择合理的采煤方法打下良好的基础。 关键词：断层；煤层厚度；底板冲刷；岩浆侵入 煤层厚度变化是影响煤矿开采的主要因素之 一。严重制约采掘工作的正常进行，造成采掘比例 失调，生产成本提高，工作效率降低及井田煤炭储 量减少等。为了准确计算煤炭储量和合理布置采掘 工程，必须在生产过程中尽可能正确地查找煤层厚 度变化的主要原因，以便较好地预测煤厚变化的规 律，确保煤炭资源合理开采和充分利用，因此研究 地质构造对煤层厚度变化的影响具有重要的理论 和实际价值。 １底橱中刷使煤层厚度变化对生产的影响 生变霍 嚣 图 水平南３３一， 生变化，属于对煤层的内部冲刷剥蚀。峻德矿一水 ～ 。 … 平南３３一ｌ层二区二段，位于大断层Ｆ７上盘，匕部有２０米的第四系含水 砂层，而且Ｆ－／大断层导通第四系砂层水，由于一水平离第四系含水砂层 较近。砂层水沿断层破碎带侵入３３—１层煤层底板，致使Ｆ７断层以北１００ 米范围内煤层不规则变薄，最薄处煤厚仅有０．３米，变薄带中有砂砾、泥岩 及不规则的小石子等，但是煤层顶板没有发生变化，致使二段工作面缩 短，煤量减少（见图１）。 ２断裂构造造成煤层厚度变化对生产的影响 断裂构造是煤层厚度变化原因中的又一种，为后生变化，煤层厚度的 后生变化主要是由于断裂构造变动引起的 层加厚和变薄，断裂构造对 煤层厚度的影响一般比较显著，不仅仅在断层附近出现煤层的加厚带或 变薄带，一些正断层由于张力作用，可导致断层附近上、下盘几米或上百 米煤层厚度变薄，而—些逆断层两侧可能出现噪层的逆掩重叠或挤压聚 集，形成厚谋带。峻德井田内落差大于５ｍ的断层共有１２８条，除ＦＩＯ、 Ｆ１２、Ｆ４１、Ｐ３６和Ｐ４４为逆断层外，其余均为正断层。其中落差大于３０ｍ 的有６２条，落差１５ ３０ｍ的４７条，小于１５ｍ的有１９条，对煤层都有不 同程度的影响和损坏，给开采带来了一定的影响，断层把煤层切成若干不 规则的几何图形，使煤层走向变短，工作面不好布置，同时煤炭回收率降 低，地质损失量大。三水平北９层三四区—段，回风道过ｆ４断层后，煤层厚 度逐渐变薄（见图２）。从图２可以看出，风遭在过ｆ４正断层晒喃５４ｏ，落 差５２ｍ１后，煤层厚度仅为１２ｍ，施工１９５米又见ｆ５断层（ｆ顷角４０￣，落差 ４５ｍ），在这个区间煤层逐渐变薄，最薄处为１．１４米，厚度总体变化不大，在 勘探 占孑Ｌ ７９—５位置，煤层厚度为０．９９ｍ，从图中可以看出，两个断层中间 所 造 日寸更薄。由于回风道过ｆ４断层后，煤层厚度逐渐变薄， 百方 又见ｆ５断层，采高达不到综采要求，况目还要过断层，综采无法正常开采， ＼ ｛．。７ 罂、，，／ 、 回’ 鼠‘遭 ＼
致使二殴工作面缩短近２００米。 二水平南二区１７层（见图３）在掘送一１６０机道时，由于受上部Ｆ８断 层的影响，回风道施工时，６０米范围内实见了三条小断层，产状分别为为 １７８￣／＿＿７１０．２０５￣￣３８￣，３３６。 ５３。，落差分别为２４米，３Ｄ米，２５米，小断层 中间煤层变薄，１７层煤由原来的１２米变薄为３５米，回采时少采出煤量５ 万吨，由于回风道是｝吕ｒ噪层底板施工，见第一条正断层及第二条正断层时 巷道负坡施工，不然抓不住煤层底板，见第三条正断层时，巷道正坡施工。 ３岩浆侵 使煤层厚度变化对生产的影响 岩浆侵／＾螺，使 眩形态和厚度发生很大 匕’煤层原 结构和煤 质遭到破坏，甚至大片煤层陂吞食或变成天然焦，给矿井采掘生产带来严 重困难。岩浆侵入对煤层的破坏程度受很多因素影响，总的说来，岩浆侵 入的规模、岩陛和产状Ｒ 的影响最为重要。 峻德井田内岩浆活动微弱，在一水平浅部生产过程中，仅在北部一、 二区＋７７第一和第二石门３号煤层底板见有０２５—０．８ｍ的玄武岩，有 ０２ｍ左右侵入到煤层当中，三、四区３号煤层局部被蚀变为焦炭，厚度 ０．１～０．８２ｍ，二水平北三四区一３７石门９层煤实见玄武岩，煤层局部变为 １４勘探线上的７３—１钻孑Ｌ实见火成岩，７３—１钻孔在３号煤层底板见有 ０．３３ｍ的玄武岩，南部６７—１钻孔、７５—５９钻孔、５６—９７钻孔均见有辉绿岩 和安山珍岩，厚２８ １０ｍ，呈岩脉或岩床侵入到煤系地层当中，但对煤层 及煤质影响不大。 ４褶曲引起煤层厚度变化对生产的影响 褶曲是受地壳运动的影响，岩层发生塑 变形而形成一系列波状弯 曲但仍然保持着岩层连续Ｉ生的构造形态，按形式分为向斜和背斜，背斜是 指核心部位岩层较老、两侧岩层较新，向斜是指核心部位岩层较新、两侧 岩层较老。巷遭 赶二［过程中由于受褶曲影响，煤层走向急剧变化而使冈 句或改变坡度，如果小褶曲特别发育，常使煤层突然增厚 或变薄，使煤层不可采，使工作面无法通过。 一水平南一区，Ｆ６下盘和Ｆ１９断层上盘的中间块段，有一背斜构造， 走向长度约４００米，倾斜长度从煤层露头至下部Ｆ８断层上盘，在掘送南 一区２１煤层、２２一ｌ煤层、２２—２煤层、２３煤层二段机道时，在背斜轴部实 ＪＦｄ／Ｊ、断层多条，均为正断层，以地堑或地垒形式出现，局部煤层厚度变薄， ２１煤层、２２—１煤层，２２—２煤层、２３煤层厚度由原来的３３米、２６米、２４ 米、３．８米变薄至２０米、１５米、１９米、２６米，厚度平均减少１．３米左右，由 于是沿底板施工，巷高３米，巷遭陂甚 １米多，破岩石长度均在１５米左 右，在回采过程中还严重影响了煤质。 ５结论 通过以上分析发现，引起煤层厚度变化的原因是多方面的，煤层厚度 变化常是多种因素复合作用的结果，只是其中某种因素起主导作用，在褶 皱和断层均发育的地区，煤层厚度变化受断层和褶皱双重影响，增厚、变 薄、分叉、尖灭现 顷繁，煤层常呈透裙状、藕节状、串黟 等。但就峻衡旷 区来说，只有掌握了地质构造影响煤层厚度变化的基本规律，根据已经开 的关系，来推测深部未开采煤层的煤层厚 度变化隋况，在设计时要为断层留足够的断层煤柱，施工过程中要提前打 探眼前进，释放断层带及煤层中的瓦斯，另外地质人员在揣进 过地质构 造的巷道时，需细心观测，认真分析，为采区没计及施工提供准确的依据， 提高采掘效率及矿井回采率。
