秋风清,秋月明,落叶聚还散,寒鸦栖复惊。
影响煤矿生产地质因素的判断与处理
影响煤矿生产地质因素的判断与处理,大致可归纳为四个步骤:观测、判断、预测与处理。 一、 褶皱构造
1、 褶曲对井筒位置选择的影响很大。为了减少保安煤柱的损失,井筒往往布置在向斜翼部的煤系基地内。
2、 褶曲构造的轴部,尤其是向斜轴部,由于煤层顶板压力较大,再加上瓦斯压力的共同作用,往往是瓦斯突出的危险区。 二、褶曲构造的观测、
1、 小型褶曲:指在巷道中能观察到其全貌的褶曲。应按一般的原始地质编录方法要求编绘素描图。
2、 中型褶曲:巷道中不能观察到其全貌。一般是将收集到的资料填绘到平面图和剖面图上,结合邻近钻孔和已采区的资料进行综合分析后推断其全貌。
3、探查褶曲的方法:巷探,钻探。 4、大型褶曲的处理:
(1)大型褶曲的轴线多做为井田边界,其两翼分别由两个井田 开采(井田边界处应留设40m以上的井田隔离煤柱)。
(2)大型褶曲若包括在井田内,在开拓部署时,常常把总回风巷布置在背斜轴附近,将总运输巷布置在向斜轴部附近。 5、小型褶曲的处理:
(1)小型褶曲使煤层厚度发生变化,造成工作面无法推过,需重新开掘切眼。
(2)小型褶曲使煤层产状变化,造成煤巷弯弯曲曲而不能满足生产要求,需进行巷道取直工作。通常采用下端风巷超前上端运输巷掘进(大约超前100m)待风巷摸清地质构造后,在掘上端运输巷,做到运输巷一次成型。 三、 断裂构造
(1)断裂构造包括裂隙和断层。
1、裂隙与煤矿生产的关系和处理方法:裂隙发育区布置回采工作面的原则,当工作面 与裂隙面互相垂直情况下,炮眼与裂隙面平行时,容易产生卡钎子的事故(尤其用一字 型钻头),而且爆破效率低;掘进准备巷道时,瓦斯不能大量排出,回采工作面的瓦斯含量会显著增加。如果工作面与裂隙面平行情况下,工作面容易大片跨落,严重影响生产和人身安全。当裂隙延伸到顶板中时,又容易引起大冒顶,至少也会造成工作面不易维护。因此,回采工作面一般应与主要裂隙的走向成20—40°的夹角。在保证安全的前提下,夹角越小越好,这样可提高回采工作的效率。 2、煤层顶板岩层的裂隙发育时,工作面支架一般采用棚子,而且适当加密。棚子的顶梁最好垂直主要裂隙面的方向,以防止顶板岩石沿裂隙冒落。
3、 裂隙与矿井水、瓦斯的关系:裂隙破碎带是矿井水和瓦斯的良好通道。在裂隙发育的地区,矿井水的涌出量常常会增大,甚
至可能引起井下水患。在瓦斯突出的矿井,更应注意裂隙的方向,如回采工作面遇到裂隙破碎带时,瓦斯涌出量往往会突然增加,应采取预防瓦斯突出的措施。 (2)断层与煤矿生产的关系
断层破坏煤层的连续性,为减少因为断层而留设的煤柱等损失,尽量以断层作为井田边界,在划分阶段或采区时,一般也尽量以断层作为阶段和采区的边界。
1、 煤矿井下判断断层存在和寻找断失翼煤层的方法 a、 煤、岩层的层位对比分析法:分析断层的上下盘,以及进行标志层对比,判断断层的性质,在根据断层面的倾角和煤、岩层的倾角等资料,计算其断距。当煤层对比明显时结合地层综合柱状图,便可判断出断层的产状。
b、 断层面(断层破碎带)构造特征法:断层形成过程中,往往在断层面及其附近两侧产生牵引褶曲、平行小断层、羽状断裂,以及断层擦痕和断层角砾岩等,它们可作为断层存在的标志,可作为判断断层的性质和推断断失煤层方向的依据。
c、 经验类推法:根据生产实践经验,可总结出井田内断层的性质及其分布规律,按其规律可帮助判断新揭露断层的性质和寻找断失翼煤层。如某矿所揭露的断层皆为正断层,根据这规律,只要查明断层的倾向,便可确定出断失翼煤层的错动方向。 d、 作图分析法:将井巷揭露的断层填绘到剖面图、水平切面图或煤层等高线图上,与同一煤层邻近巷道或邻近煤层同水平巷道
中已查明的断层进行联系对比,如果两者的产状基本一致,而且在剖面图或平面图上又能连接,则所揭露的断层可能是已查明断层的一部分,这时即可根据已查明断层的性质和落差,确定新断层断失翼煤层的位置。
e、 生产勘探方法:常用的手段有,巷探和钻探。有条件的矿井也可以增加物探手段。当断层的性质和断距均未确定,生产商有需要先查明后才能确定巷道布置方案与巷道掘进方向时,一般采用钻探;当断层性质已经确定,生产上又急需掘进过断层的巷道时,常采用巷探。钻探:钻探工程的布置,主要是根据岩、煤层的产状和断层的可能性质。如果掘进巷道在产状平缓的煤层中遇到的断层时,根据断层的可能质,采用斜上方或斜下方布置钻孔来探寻断失煤层的位置;在急倾斜煤层中掘进的煤巷遇断层时,往往采用水平或倾斜钻孔来探寻断失翼煤层。为了掌握断层的延展情况和断层另一盘煤层的产状变化,一般需要布置几个方向的钻孔来控制,通常以最小的孔数和达到目的要求为原则。巷探:水平巷道遇断层,一般是利用巷道拐弯的方法寻找断失翼煤层。斜交断层方法同上。倾斜巷道遇断层,一般是改变巷道坡度的方法寻找断失翼煤层。 2、 煤矿井下断层的预测
a、断层位置的预测:(1)单个断层的延伸预测 根据已见断层的延伸来预测断层的分布。这种方法是将地表或上部煤层或巷道中所见的断层,进行向下或左右延伸,以预测没有发现的或
未采掘区域中的该断层位置。(2)应用剖面图预测深部断层的位置 它是将上部煤层或上部水平的巷道中所见的断层,填绘到相应的剖面图中,然后利用断层面的倾角、落差和煤层间距,推测该断层向深部延伸的情况,这样便可预测下部煤层或下一水平设计巷道中可能出现断层的情况