煤厚变化与褶曲构造对冲击地压诱导的影响研究
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34能源技术 煤炭在我国的经济发展中占有重要地位,特别是在改革开放后,我国经济不断发展,工业及人们的生活对煤炭的需求量不断增加。
因此,为了适应时代的发展,要加强对煤矿开采的研究工作,从而为煤矿开采提供理论依据,提高煤矿生产力,促进煤炭行业的发展。
1 煤层厚度变化受褶皱的影响 上海庙矿区位于鄂尔多斯地台西缘贺兰山褶皱带中段东侧,褶曲和断裂均发育。
从侏罗系延安组煤层底板等高线图可以看出,各煤层起伏形态基本一致,总趋势为一个走向近南北倾向东的单斜构造,其上发育了一些规模较小的向背斜,横剖面上呈现出西高东低起伏不大的“复式”向背斜。
规模较大的有新上海庙背斜、榆树井向斜。
从石炭—二叠系煤层底板等高线图可以看出,含煤地层总趋势为一个走向近南北倾向东的单斜构造,其上发育了一些宽缓的波状起伏。
通过相关研究不难发现,煤层厚度会受褶皱的影响。
一般来说,受水平力作用影响,煤层两边受力会超过中轴受力[1]。
此时,煤层中的煤将会由较大的区域流动受压较小的区域,这将会导致中轴煤层偏厚,两侧煤层较簿。
此外,煤层厚度改变时,通常都发生在一些褶皱变化相对比较剧烈的煤层中,这同褶皱不对称之间有着较大关联。
例如,受横弯褶皱作用影响,煤层的顶部会变薄,斜槽部位增大。
受纵弯褶皱影响时,褶皱侧翼会变簿,顶部煤层变大。
2 煤层厚度变化受断裂构造的影响 断裂构造也是也是影响煤层厚度改变的一项关键因素。
通过分析可以发现,断层的密度、产状、性质等各项因素都会对煤层厚度的改变造成一定程度影响。
断裂会中断煤层的连续性,这增加了煤矿开采难度。
断裂对煤层变化主要体现在层间滑动和逆断层。
(1)层间滑动,受层间滑动影响,煤层厚度的改变主要体现在煤层原生结构遭受破坏,此时受到各方面因素的影响,煤层内部将会出现滑动镜面发育。
通常来说,在煤层中存在滑动构造,而从实际情况来看,一些滑面位于顶板岩层,也有一些处于顶板岩层,还有的处于煤层内部,而这些位煤层底板或顶板的滑面,将会遭受煤层挤压,这将会支持煤层厚度变薄。
地质构造对煤层厚度的影响分析作者:曾庆军来源:《科学与财富》2019年第29期摘要:影响开采煤矿的重要因素之一就是煤层厚度,如果煤层厚度过薄,就会制约采掘的正常进行,造成比例失调,提高生产成本,降低工作效率,及降低井田煤炭储量等。
文章主要分析了褶皱构造、断层构造,以及岩浆入侵等地质构造对煤层厚度的影响。
关键词:地质构造;褶皱;断层;岩浆侵入;煤层厚度1.引言合理测算煤层厚度非常重要,准确的测算数据不仅能够正确地计算煤炭储量,还可以比较科学合理地布置采掘工程。
因此,在生产过程中要尽可能正确地鉴别煤层厚度变化的地质特征,借此來正确预测煤层厚度的变化规律,进而可以合理而充分地开采和利用煤炭资源。
地质构造对煤层厚度的影响不可忽视,地质构造可以分为褶皱构造、断层构造、岩浆入侵。
2.地质构造对煤层厚度的影响分析2.1褶皱构造对煤层厚度的影响因地壳的运动使岩层长期在水平方向受挤压下产生塑性变形,形成的构造状态为波状弯曲,被称为褶皱构造。
它对煤层厚度的影响较明显,这是因为煤层本身较松软,容易受构造应力的影响,发生塑性流动、变形,产生局部的煤层加厚,或变薄,或尖灭等。
另外,在垂直压力作用下,褶皱构造的变动造成褶曲轴部压力比两翼大,两翼煤层增厚的同时,背斜轴部煤层厚度变薄;而水平挤压力,使褶曲两翼受力比轴部大,在煤层形成褶皱时,煤层从压力大的地方向压力小的地方发生塑性流动,形成背、向斜轴部有较厚的煤层,两翼煤层却稀薄,甚至呈串珠状或者藕节状。
煤层厚度构造变化一般存在于发生过剧烈褶皱的煤田,主要因为不对称、不协调和挤压紧密的褶皱,或者大型褶皱中次级波状小褶皱,或者挠曲转折端。
在纵弯褶皱应力的作用之下,向斜核部的煤层厚度会明显增加,背斜顶部的煤层厚度也会相应加厚,然而翼部的煤层则相应变薄;在横弯褶皱应力的作用之下,向斜槽部煤层厚度会明显增加,背斜顶部的煤层厚度则会相应减少。
在后期地质构造褶皱等的影响下,煤层发生朔性流动,即揉皱、搓碎和镜面滑动等,造成部分煤层增厚,而另一部分变薄,在剖面及平面上都呈现出弯曲形态,并伴随不可采的段或点,且走向上也呈不规则变化,构造轴部增厚,翼部煤层变薄甚至消失,一般则沿褶皱倾伏的方向形成一条构造压薄带,给煤层的开采增加难度。
浅议煤矿冲击地压的影响因素和防治措施作者:李伟涛来源:《科技与创新》2017年第08期摘要:冲击地压是煤矿生产所面临的严重自然灾害之一,伴随着煤炭开采逐渐往深部转移,冲击地压发生的强度和频繁程度日益增加。
同时,生产实践也表明煤矿冲击地压的发生没有明显的前兆,而且在各种类型的煤层、地质构造、顶板条件下都发生过这种破坏力极大的动力灾害现象。
一旦发生,很可能会造成难以估量的经济损失和巨大的人员伤亡。
因此,研究冲击地压的发生机理和防治措施是急切的并且非常必要的。
关键词:煤岩体;冲击地压;发生机理;地质构造中图分类号:TD324 文献标识码:A DOI:10.15913/ki.kjycx.2017.08.0961 发生机理煤岩体在构造应力以及重力的影响下聚集了大量的弹性能量,在巷道掘进或者工作面推进的过程中,原始的平衡状态遭到破坏,当应力达到煤岩体极限强度时,煤岩体内聚集的高强度弹性能量快速地释放,其中大多数以动能的形式释放,并且可能伴随着响声和瓦斯等气体的喷出,对安全生产和工人的安全造成严重威胁。
2 影响冲击地压的因素2.1 煤岩体的物理性质煤岩体的弹性、硬度和湿度等都是影响其发生冲击地压事故的重要物理性质。
岩体弹性的变形程度与能量聚集程度密切相关,在一定程度上可以表明发生冲击地压可能性的大小。
煤岩体的弹性变形程度大,发生事故的可能性就大。
在弹性变形小的煤岩体中,其变形大部分都是塑性变形,发生事故的可能性就大大降低。
此外,如果煤岩体中含有的水分较少,变形的能力就会增大,从而更容易积聚能量发生冲击地压事故。
2.2 开采的深度根据生产实践经验,开采深度越大,发生冲击地压的可能性就越大。
这是因为煤岩体的埋深越大,受到重力的影响就越明显,煤体所具有的原始应力也就越大。
一旦应力超过煤体的极限强度,就会发生冲击地压。
但是,这个深度会根据各个地区煤体和岩体的某些物理特性发生改变,因此各个地区发生冲击地压事故的临界深度是不同的。