同采地質(zhì)地段初探論文

　　【摘 要】根據《礦井地質(zhì)規程》對礦井地質(zhì)條件進(jìn)行分類(lèi)，較普遍的反映是：一個(gè)具體的井田，很難根據礦井地質(zhì)因素的復雜程度和煤層穩定程度指標來(lái)確定它的礦井地質(zhì)條件類(lèi)別。這種礦井地質(zhì)條件類(lèi)別的不確定性，來(lái)自分類(lèi)指標的模糊性和不同人對它理解的差異性，其根本原因在于地質(zhì)條件的復雜性。本文通過(guò)對礦井同采地質(zhì)地段的初探研究；筆者分析了礦井地質(zhì)條件的復雜性、評價(jià)指標的一般性原則及分類(lèi)方法。

　　【關(guān)鍵詞】地質(zhì)條件；同采地質(zhì)地段；分類(lèi)指標；分類(lèi)方法

　　1.地質(zhì)條件的復雜性

　　1.1多樣性

　　影響礦井開(kāi)采條件的地質(zhì)因素很多，它們在存因、特征、大小對開(kāi)采條件的影響方式和程度也很不相同。許多地質(zhì)因素還具有地區性，要制定包括它所在井田、煤層的開(kāi)采地質(zhì)條件的分類(lèi)方案，是相當困難的。

　　地質(zhì)勘探體大小或特征的變化幅度是非常廣闊的。斷層落差可以從1米左右到幾十米、幾百米；走向延伸可以從幾十米、幾百米、到幾十公里；褶曲有寬緩緊密，可以從很大到小于工作面長(cháng)度；有的對井田影響甚微，有的則對礦井開(kāi)采影響較大，嚴重威脅生產(chǎn)安全等。由于某種原因地質(zhì)勘探體范圍的巨大變化，對變化幅度巨大的多種地質(zhì)因素分為四個(gè)等級，它們的界限必然是模糊的。

　　1.3空間性

　　地質(zhì)體都是二度空間的，不可忽視它們在空間上的分布、排列和水平上的延伸。同樣條數和總長(cháng)度的一些較小的斷層，由于空間分布、水平上的延伸不同，對生產(chǎn)的影響也截然不同；等距平行排列，垂直走向，對生產(chǎn)影響甚微，相交于隅，相交處可能無(wú)法回采，且全都與煤層走向斜交，影響最嚴重。確定煤層穩定性時(shí)，樣點(diǎn)的選取也有空間分布的問(wèn)題，如果不考慮樣點(diǎn)分布的空間性，則同一煤層，最終確定結果，可能是穩定、較穩定、也可能是不穩定煤層，以實(shí)際差異性大。

　　1.4疊加性

　　煤層的破壞效應，包括：煤層原生成因的分叉、尖滅及后生的沖蝕帶、陷落柱、斷層、褶曲、巖漿侵入等影響使煤層變薄、中斷、不連續。它們中任何一種破壞效應都影響煤層的開(kāi)采條件，煤層受到的破壞就是它的全部破壞效應之合。故此，“原則上以五個(gè)地質(zhì)因素（斷層、褶曲、分叉、尖滅、沖蝕帶）中復雜程度最高的一項為主，來(lái)加以綜合評定”的做法，在不少情況下會(huì )導致對開(kāi)采條件的錯誤評價(jià)。假設某井田有斷層、沖蝕帶、巖墻體各三條，煤層有局部不可采區域三塊，有陷落柱三個(gè)。從每種因素來(lái)說(shuō)，數量都不多，按“規程”應屬Ⅰ類(lèi)。但這些因素相互交叉切割，其綜合影響卻會(huì )使開(kāi)采條件變得相當惡劣，但有些情況，其地質(zhì)效應又是不可相加的，如巖墻沿小斷層侵入，它們對煤層的破壞效應只相當于巖墻或斷層的單獨效應。因此，在評價(jià)井田類(lèi)別時(shí)，應考慮各地質(zhì)因素所起的綜合作用，否則，其評價(jià)結果往往是錯的。

　　1.5緊密性

　　各種地質(zhì)因素在井田內的分布是密集還是松散是影響礦井開(kāi)采機械化程度的關(guān)鍵，相同數量的地質(zhì)因素在空間分布上緊密或松散對煤層開(kāi)采的影響程度是不同的，分布緊密則導致部分區或（塊段）可能無(wú)法開(kāi)采，分布松散對開(kāi)采影響不大，如果是等間分布，雖然各塊段都能開(kāi)采，但可能影響開(kāi)采機械化的程度。

　　2.評價(jià)指標的一般性原則

　�。�1）分類(lèi)指標必須有廣泛的實(shí)用性。

　�。�2）以砂巖為主的.煤層頂底板，兩煤層中揭露的斷層傾角較大，角度在60～90°間，斷層發(fā)育較穩定，影響范圍大，落差在1.0m以上都會(huì )在兩煤層中產(chǎn)生相互影響。其對煤層的斷裂方式，一般頂底板均產(chǎn)生位移。

　�。�3）以泥巖和砂質(zhì)泥巖為主的煤層頂底板，斷層傾角一般在20～60°，斷層產(chǎn)狀變化大，斷層影響范圍小，斷層一般以層間滑動(dòng)的方式出現。這是因為其可塑性較強，層間距在10m以上，落差小于3.0m，兩煤層不會(huì )產(chǎn)生相互影響。

　�。�4）層間距小于10.0m時(shí)，落差在3m以上的斷層，對兩煤層都會(huì )產(chǎn)生影響。這是因為兩煤層和薄巖層對外抗壓能力弱，層狀易發(fā)生變形。

　　3.礦井地質(zhì)條件分類(lèi)指標

　　上述分析表明，影響煤層開(kāi)采的地質(zhì)因素多，變化大，空間配置與相關(guān)關(guān)系復雜，對煤層開(kāi)采的影響程度各不相同，所以，以所有地質(zhì)因素為直接分類(lèi)基礎理論的分類(lèi)方案，其界定是模糊的，分類(lèi)結果不是唯一的，起不到指導生產(chǎn)的作用，因此，尋找一個(gè)綜合的分類(lèi)指標，是礦井地質(zhì)條件分類(lèi)的關(guān)鍵。

　　3.1“同采地質(zhì)地段”

　　本文提出“同采地質(zhì)地段”作為礦井地質(zhì)條件分類(lèi)的唯一指標。

　　“同采地質(zhì)地段”是指具有相同開(kāi)采地質(zhì)條件，采用同一采煤方法，回采工藝，能連續推采煤層的地段。在一個(gè)同采地質(zhì)地段內，用相同的采煤工藝和設備可以連續完成采煤任務(wù)。同采地質(zhì)地段的邊界，為各地質(zhì)體本身的邊界及采區界、水平界、礦界等等。

　　“同采地質(zhì)地段”的劃分方法：將所有影響連續推采的地質(zhì)因素的界線(xiàn)，畫(huà)在采掘工程平面圖（煤層底板等高線(xiàn)）上，則這些界線(xiàn)所圍成的大小和形狀不同的地段，就是“同采地質(zhì)地段”。其中的每一塊，具有相同的開(kāi)采技術(shù)條件。地段之間，其開(kāi)采技術(shù)條件可能相同，也可能不同。這樣的分類(lèi)指標具有簡(jiǎn)單、統一、實(shí)用的特點(diǎn)。

　　3.2“同采地質(zhì)地段”的等級劃分

　　“同采地質(zhì)地段”的大小差別很大，要以一定的標準對它們分成若干等級。衡量“同采地質(zhì)地段”等級的最合適的標準就是各種采煤方法對連續推進(jìn)采面的一般尺寸要求。因此，本文做如下劃分：一類(lèi)同采地質(zhì)地段：適合于綜采。二類(lèi)同采地質(zhì)地段：適合于機采。三類(lèi)同采地質(zhì)地段：適合于炮采。四類(lèi)同采地質(zhì)地段：雖不能布置出正規工作面，但仍可用其它采煤工藝開(kāi)采。五類(lèi)同采地質(zhì)地段：生產(chǎn)上已無(wú)法開(kāi)采、利用的塊段。

　　4.分類(lèi)方法

　　以各煤層各類(lèi)“同采地質(zhì)地段”圈定的儲量占本煤層工業(yè)資源儲量的百分比來(lái)劃定煤層類(lèi)別。

　　再以礦井、水平、采區“同采地質(zhì)地段”儲量所占礦井、水平、采區、煤層工業(yè)資源儲量的百分比，確定礦井類(lèi)別。

　　由于此分類(lèi)方案要求所有影響連續推采的各種地質(zhì)因素，都必須充分準確的反映出來(lái)。因此在進(jìn)行分類(lèi)時(shí)，必須以礦井、水平、采區、煤層適宜于各類(lèi)“同采地質(zhì)地段”（各種采煤工藝）采出的資源量占礦井、水平、采區、煤層資源量的比例為基礎，類(lèi)比法進(jìn)行評價(jià)，各類(lèi) “同采地質(zhì)地段”百分比越大越適宜。

　　公式為：P=T/D.

　　公式中 P―“同采地質(zhì)地段”（采用不同采煤工藝）圈定儲量占礦井、水平、采區、煤層工業(yè)資源/儲量的百分比。T―礦井、水平、采區、煤層 “同采地質(zhì)地段”（采用不同采煤工藝）圈定資源量。D―礦井、水平、采區、煤層工業(yè)資源/儲量。

　　在評價(jià)中也可進(jìn)行相連礦井評價(jià)，利用相連生產(chǎn)礦井地質(zhì)塊段條件，對相連新建、擴建礦井的地質(zhì)條件進(jìn)行評價(jià)，利用礦井地質(zhì)條件分類(lèi)指標可在礦井設計階段依據地質(zhì)資料和礦井開(kāi)采資料進(jìn)行開(kāi)采條件分析，合理選擇主要巷道布置，采煤方法、回采工藝，確定礦井開(kāi)采機械化程度的可行性，在礦井生產(chǎn)過(guò)程中可依據礦井實(shí)際揭露地質(zhì)構造、煤層賦存條件，合理確定礦井開(kāi)采條件所屬類(lèi)別，有利于合理選擇適宜礦井開(kāi)采地質(zhì)條件相適宜的采煤礦方法，提高資源回收率，減少損失，獲得良好的經(jīng)濟效益。

　　5.結語(yǔ)

　　“同采地質(zhì)地段”概念的提出，旨在拋磚引玉。本人對礦井同采地質(zhì)地段的初探及分析，得知：這種礦井地質(zhì)條件類(lèi)別的不確定性，來(lái)自分類(lèi)指標的模糊性和不同人對它理解的差異性，它的根本原因在于地質(zhì)條件的復雜性。關(guān)于具體的分類(lèi)標準，尚待今后繼續深入研究。 [科]

　　【參考文獻】

　　[2]姚信仁，蘇昭州.福建省天湖山新村井田官殊礦井儲量核實(shí)可供性分析[A].2005.

　　[3]劉建雄.礦井采煤工作面瓦斯涌出規律研究[D].西安科技大學(xué)，2011.

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