对煤矿井下断层区域采煤质量控制的探讨论文_毛文成

山西华润煤业有限公司 山西省太原市 030012

摘要:煤层断层是煤炭开采过程中的常见影响因素,断层的存在会严重影响煤层的连续性和完整性,同时还会导致煤炭开采过程中面对较大的安全威胁。鉴于此,本文首先对煤炭井下断层给煤炭开采带来的影响进行了简要分析,并结合实例详细探讨了煤矿井下断层区域采煤质量控制措施,以供参考。

关键词:煤矿井下;断层区域;采煤质量;控制

前言:通常情况下,多种复杂地质结构会共同构成一种地质现象,因此复杂多变成为地下地质构造的主要特点。地层中煤层分布相对较窄,同时煤层通常不在一个平面内,这是因为错层和断层是客观存在的。在实际展开煤矿井下断层区域采煤的过程中,要想保证采煤质量,就必须合理进行煤炭层位的挑哦正,并实施有效的地质勘测,避免煤炭开采过程中被地质构造造成严重影响。

一、煤炭井下断层给煤炭开采带来的影响

目前随着社会的不断发展,煤炭能源是我国重要的经济支柱之一,因此,必须要加强对煤炭开采的重视,能够采取有效的措施,不断提升开采的效率,以此来带动煤炭开采事业的进步,从而来促进我国经济的发现,然而目前来看,在煤炭开采中还是会遇到一些问题,影响开采的效率。影响煤炭顺利开采的因素较多,井下断层是关键因素之一,地下水以及瓦斯很容易通过断层流通,在这种情况下,很容易导致大量水和瓦斯聚集在部分煤矿井下断层破碎带处,导致煤炭开采中发生严重事故[1]。如在煤炭开采过程中,井下断层很容易导致煤矿井中沿断层渗入大量水分,不利于提升煤矿井下支护水平,更不利于顺利展开排水工作。煤炭开采中,如果部分断层拥有较高的含水量,会导致整个施工存在严重安全隐患。所以必须要针对影响因素进行分析,以此来制定出完善的应对策略,保证开采的安全有效。

在实际展开煤矿井下断层区域采煤操作的过程中,如果需要面对复杂的断层走向,要进行煤矿井下地质的勘测(如图一所示),首先应精确的判断煤矿井下断层的性质,在这一过程中应高度重视煤矿井下复杂的地质结构,在地质力以及各种因素的影响下,很容易导致重复、褶曲等问题产生于煤矿井下煤岩层中[2]。全面分析煤矿井下地质结构时,必须高度关注煤矿井下地质现状,景观全面分析对煤矿井下煤岩层分布进行判断,为了保证采煤工作的顺利开展以及采煤质量,应对层位转移等进行有效判断。

图一:煤矿井下地质勘测

二、煤矿井下断层区域采煤质量控制措施

煤炭开采过程中,需要面对复杂的地质结构条件,准确的判断煤矿井下断层至关重要,只有这样才能够合理的进行煤矿开采层位调整。煤炭开采过程中一旦发现断层,应将分析重点放在煤层断失的距离、方向等方面,同时还应精确掌握煤岩层的位置,在寻找断失煤层时,应以煤岩层层序关系和详细的断层分析为依据,为顺利展开煤矿井下断层区域采煤工作提供保障。

某煤矿井下拥有相对复杂的地质结构,煤矿井下开采掘进中突遇断层,在此基础上施工人员沿原有施工方向继续挖掘3m,此时发现了煤层重叠现象,在原有煤层掘进方向上产生了约1m厚度的煤层,原煤层受新煤层的影响形成了明显分层,新旧煤层之间形成了15°夹角[3]。最初挖掘时采用地质逆断层形式,然而在遇到新煤层后形成了较大偏差,无法顺利完成煤炭开采工作。同普通断层相比,这一复杂区域严重影响了工作人员精确判断煤层,煤层间距离、煤层顶底板厚度和岩性等分析中需要对煤系标准柱状图进行应用,同时还应准确判断煤矿井下断层两相对面的走向与位移方向,此时应综合应用多种勘测手段;在综合分析煤层断失落差与方向、煤矿井下断层性质等的过程中,应以岩层层位对比、断层与煤岩层关系为出发点,从而对煤层层位开采方向进行重新确定,在全面分析地质结构、煤岩层和断层之间关系的基础上,以正断层形式为基础展开煤矿井下层位掘进。在此基础上应按照13°的角度继续挖掘,至25m后发现断失煤层[4]。工作人员需要进一步深入分析煤矿井下地质结构,此时发现该煤炭开采工程以正断层形式存在的断层高达89%,由于倾斜角度在煤矿井下断层中相对较小,因此会严重影响此次煤矿开采工作的实施,在实际展开操作的过程中,应从以下两点入手:

第一,在实际展开煤炭开采的过程中,当轴线范围超过50m、煤层厚度逐渐减小、采煤工作面长度低于倾向范围50%以上,应将降低采高的方法和跳面的方式应用于采煤工作区面。针对薄煤层来讲,应以煤层厚度为基础严格控制采高。在实际采煤过程中,如果夹矸拥有超过500mm的厚度,在实际展开开采的过程中应以分层分组的形式进行。

第二,当煤层厚度低于断层落差时,为了避开煤层断层,应对(局部)跳面的开采方式进行充分利用,通常情况下,这一开采方式通常在倾向断面中广泛应用。在实际采煤过程中,如果需要面对走向断层,且拥有大于50m的断层走向所辐射影响范围,为了避开断层,应对抬高区段平巷的方式进行应用;而通过局部跳面、跳面的方式,可以针对煤层缺失以及陷落柱问题进行有效煤炭开采。实际规划设计采区时,必须明确划分采区边界,采区中的自然边界应以大于20m落差的断层为主[5]。为了保证采煤煤质,应将开拓布局的方式应用于采区设计中,合理展开布局不设置煤仓,为煤炭开采过程中顺利展开配运提供保障。在实际展开煤矿井下断层开采的过程中,应对挖掘进度进行严格控制,严禁煤质受掘进进度落后的影响。部分煤矿井下断层区域由于地址条件过于复杂,且煤层条件较差,在实际开采的过程中可以构建专门的排矸通道,为了保证煤质,可以应用煤-矸分打-分放-分运的形式。

结束语:

综上所述,地质条件复杂是煤矿井下开采过程中需要面对的客观问题之一,在实际展开煤炭开采的过程中,要想有效面对断层,必须全面展开地质勘测工作,并详细分析巷道断层资料,精确判断煤矿井下煤岩层走向,为顺利调整煤矿井下开采层位、保证采煤质量奠定良好基础。

参考文献:

[1]王鹏飞,刘荣华,汤梦,张文,桂哲.煤矿井下高压喷雾雾化特性及其降尘效果实验研究[J].煤炭学报,2016,40(09):2124-2130.

[2]石智军,许超,李泉新.煤矿井下近水平随钻测量定向钻孔轨迹设计与计算方法[J].煤田地质与勘探,2015,43(04):112-116.

[3]陈珍萍,黄友锐,唐超礼,曲立国,王政.占空比机制下煤矿井下物联网感知层时间同步[J].煤炭学报,2015,40(01):232-238.

[4]葛兆龙,梅绪东,卢义玉,夏彬伟,陈久福.煤矿井下水力压裂钻孔封孔力学模型及试验研究[J].岩土力学,2017,35(07):1907-1913+1920.

[5]崔丽珍,李蕾,员曼曼,李璋.基于核函数法及粒子滤波的煤矿井下定位算法研究[J].传感技术学报,2016,26(12):1728-1733.

论文作者:毛文成

论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期

论文发表时间:2018/9/17

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

对煤矿井下断层区域采煤质量控制的探讨论文_毛文成
下载Doc文档

猜你喜欢