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摘要:通常情况下,断煤交线是一条曲线,这就给煤矿生产带来了影响。论文从断煤交线的概念和特点出发,对当前阶段应用比较广泛的确定断煤交线位置的方法进行介绍,主要有绘图法、极射赤平投影法、数学计算法以及实测点连线法等,最后简单论述了断煤交线在实际生产中的作用,希望能为煤矿行业的发展有所帮助。
关键字:断煤交线;位置;方法
引言
断层是煤矿生产过程中最为常见的地质结构,并且在影响采煤工作面布置的同时,还给煤矿生产带来极大的安全隐患。断煤交线是断层面与煤层面的交线,其绘制会直接影响到断层的预测、巷道掘进以及采区的划分,因此,断煤交线的准确绘制有着十分重要的作用。
1断煤交线概述
1.1断煤交线的概念
断煤交线是指断层面与煤层地面(或顶面)的交线,也是煤层底板与相同高断层面交点的连线;在煤层底板等高图上,断层是用断煤交线的水平投影来表示。由于断煤交线的位置和方向影响着采区和采面的布置,关系到巷道沿断层或过断层的掘进方向,因此,正确地测绘和推断断煤交线具有重要的实际意义。
1.2断煤交线的特点
一,断煤交线是断层面与煤层面共有的线,它既在断层面上,又在煤层面上。
二,一般情况下,断煤交线与煤层的走向需要明确区分开来,只有遇到走向断层的特例时,断煤交线的走向与煤层的走向是重合的。
三,断煤交线是两盘煤层的起始线与终止线,一条断层有两条断煤交线,即上/下盘断煤交线。
四,断煤交线的方向受断层产状和煤层产状的控制,局部近似直线,总体为一曲线。两条断煤交线局部平行,总体趋于相交。
五,通常来说,巷道的掘进既不能进入破碎带,也不能离断层太远,而断煤交线的位置和方向正是指导巷道掘进的重要数据,因此,断煤交线绘制的准确性直接影响着巷道掘进工作的安全。
六,断煤交线两侧相同等高线错开的方向就是平巷过断层找另一侧煤层的方向。
确定断煤交线的有效方法
2.1传统的作图法
传统作图法是指直接在煤层底板等高线图上绘制出断煤交线。以云南某煤矿为例,该煤矿中存在一产状为327°∠24°的煤层,其断层产状为360°∠35°,按照图1的做法在上下盘煤层底板等高线图上进行断煤交线的绘制。
图1传统作图法绘制断煤交线
一般来说,煤层底板等高线图在编制的过程中可以直接绘制断煤交线,但需要注意的是,当断层切割煤层范围较大、煤层底板等高线起伏较大时,应分区域分别绘制后再连接成平滑曲线。
另外,利用绘图法进行断煤交线的确认时,不仅操作繁琐、效率低,在实际的绘图过程中也难免会出现一些误差,因此,该方法在后期的煤矿生产过程中被逐渐淘汰。
2.2极射赤平投影法
极射赤平投影法的应用是指将已知煤层与断层的产状投绘在吴氏网上,然后求出该煤层底板与断层面的交线的倾伏角及倾伏相,即断煤交线的倾伏角及倾伏相。如图2所示,EHF和JHK分别为已知煤层面与断层面,其交点H为两平面交线与下半球面交点的投影。作H与圆心O的连线,交基圆于G点,G点的方位角即为断煤交线的倾伏向,GH间的角距为断煤交线的倾角。
在求出方位角后,为了确保计算结果的准确性,工作人员可通过公式(1)求出断煤交线方位上煤层及断层的视倾角,并将其带入公式(3)来进行验证,两个视倾角应该完全一致。如果计算的视倾角为负值,则断煤交线的倾伏向为γ+180°。
该计算方法相较于前面两种方法来说更加简单易行,并且在任何情况下都可以通用。同时,为了确保精度,该方法在应用时需要将断煤交线分成尽量多的区域,然后分别进行计算。当现场采煤现场不具备作图条件时,或者时间相对紧张时,该计算方法可以较快的得到结果。
2.4实测点连线法
随着同一断层揭露点的增加,特别是井下采掘工程的不断揭露,空间的断煤交点逐渐增加。在水平投影图上将同一断煤交线的多个断煤交点连为平滑的曲线就得到断煤交线。此法在绘制采掘工程平面图时使用方便。
3断煤交线在工作中的应用
在实际的煤矿开采工作中,断煤交线的准确绘制,结合断层的产状要素,可以帮助工作人员对未揭露区域的地质情况进行准确预报,如遇到落差较大的断层时,工作面要开切眼,为了节约资源,须要根据断煤交线来给出具体的方位,以指导矿井的安全生产工作。另外需要注意的是:一,断煤交线是以断层、煤层产状为基础而修定的,只有确保井下调查资料的准确性才能绘制出正确的断煤交线,因此,在收集井下地质资料时一定要认真、严谨;二,断煤交线是随着煤层起伏及断层的摆动是随时变化的,因此,要根据断层附近煤层变化及邻近巷道断层的揭露情况及时修断煤交线;三,断煤交线两端的延伸长度目前还没有明确的标准,大多数是根据工作经验及安全考虑人为而定,存在较大的误差,在实际工作中需要格外注意。
结束语
总而言之,断煤交线在煤矿的实际生产过程中有着十分重要的作用,断煤交线位置的准确性会直接影响到巷道掘进以及煤矿开采工作的安全和进度。通常来说,上文所述的传统作图法、极射赤平投影法以及实测点连线法均能够满足煤矿生产过程中各种图纸绘制的精度要求,但是数学计算法的实用性与准确性更为突出,即使出现误差,修改起来也容易。
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论文作者:罗永洪
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/15
标签:断层论文; 煤层论文; 产状论文; 煤矿论文; 巷道论文; 底板论文; 求出论文; 《基层建设》2017年第35期论文;