礦井地質條件分類指標初探

China science and Technolog~ Review

礦井地質條件分類指標初探

周建波

(七煤集團煤氣公司 黑龍江七台河 154600)

[摘 要]利用“同采地質地段”理論對生產礦井地質條件進行分類，科學地指導煤礦生產。

[關鍵詞]礦井地質條件 同采地質地段 指標 分類

中圖分類號：TDI63 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X(2012)04-0043—01

前言

根據(礦井地質規程》對礦井地質條件進行分類，較普遍的反映是：一個具

體的井田。很難根據它的各項地質岡索複雜程度和煤層穩定程度的指標，唯一

地確定它的礦升地質條件類別。這種礦井地質條件類別的不確定性。來自分類

指標條文的模糊性及不同人對它理解的差異性。但根本原岡在於地質體的複雜

性。

1地質體的複雜性

1.1多樣性

影響開采條件的地質因素很多，它們在成因、特征、人小和對開采條件的

影響方式和程度上也很不相同。許多地質岡索還具有地區性，要製訂包括所有

井田或煤層的開采地質條件的分類方案，是相當困難的。

1.2變化幅度廣闊性

地質體大小或特征的變化幅度是非常廣闊的。斷層落差可以從幾百米、

幾十米到l米左右t走向延伸可以從幾百、幾十公裏到短於工作麵：褶曲可以

從很大到小於工作麵：有的對並田影響甚微，有的則成了安全的嚴重威脅等。

由於地質體範圍的巨大變化，同一種地質因素對不同井田的開采條件影響的差

別也很大。對變化幅度如此巨大的多種地質順素分為四個等級.它們的界限必

然是模糊的。

1.3空間性

地質體都是三度空間的，不能忽視它們在空間上的分布利排列。同樣條數

和總長度的一些較小的斷層.由於空間分布不同。對生產的影響也截然不同：等

距平行排列，垂直走向，對生產影響甚微t相交於一隅，相交處可能無法回采。且

全都與煤層走向斜交，影響最嚴重。確定煤層穩定性時，樣點的選取也有空間

分布的問題，如果不考慮樣點分布的空間性，則同～煤層，最終評定結果，可能

是穩定、較穩定煤層，也可能是不穩定煤層，內蒙占不穩定煤層。

1.4疊加性

煤層的破壞效應，包括煤層原生成岡的分義尖滅及後生的衝蝕帶、陷落

柱、斷層、岩漿岩等的影響使煤層變薄或中斷。它們中任何一種破壞效應都

影響煤層的開采條件，煤層受到的破壞就是它們的全部破壞效應之和。故此

“原則上應以三個地質因素(斷層、褶曲、岩漿岩)中複雜程度最高的一項為主

來加以綜合評定 的做法，在不少情況下會導致對開采條件的錯誤評價。假

設，某井田有斷層、衝蝕帶和岩牆各三條，煤層有局部不可采區域三小塊，有岩

床和陷落柱各三個。從每種因素來說，數量都不多，故按規程井田應屆I類。但

這些因素若互相交叉切割，其綜合影響卻會使開采條件變得相當惡劣。但有些

情況，其地質效應又是不可加的。如岩牆沿小斷層侵人，它們對煤層的破壞效

應隻相當於岩牆(或斷層)的單獨效應。因此，在評價井田類別時，應考慮各地質

閃紊所起的綜合作用，否則，其評價結果往往是錯誤的。

2評價指標的一般性原剛

(1)分類指標必須有廣泛的實用性。

(2)分類因素與分類指標要相對穩定。

(3)分類要與技術條件密切聯係，同時突出地質因索的影響，不應受社會或

人為因素的影響。

3礦井地質條件分類指標

上述分析表明，影響煤層開采的地質因素多，變化大，空間配置與相關關係

複雜，對煤層開采的影響程度各不相同，所以以所有地質因素為直接分類基礎

理的分類方案。其界定是模糊的，分類結果是不唯一的，起不到指導生產的作

用，因此，尋找一個綜合的分類指標，是礦井地質條件分類的關鍵。

3.1 “同采地質地段”

本文提出“同采地質地段 作為礦井地質條件分類的唯一指標。

“同采地質地段”是指具有相同開采地質條件，能連續推采的煤層地段。

在一個同采地質地段內，用相同的采煤工藝和設備可以連續完成采煤任務。同

工業技術

●I

采地質地段的邊界。為各地質體本身的邊界及采區界、水平界、礦界等等。

“同采地質地段”的劃分方法： 將所有影響連續推采的地質量因素的界線，

畫在采掘工程平麵圖上，則這些界線所同成的大小和形狀不同的地段，就是

“同采地質地段 。其中的每一塊，具有相同的開采技術條件。地段之間，其開

采技術條件可能相同，也可能不同。這樣的分類指標具有簡單、統一、實用的

特點。

“同采地質地段 以能否連續推采為唯～劃分標準。如某小斷層落差略人

於l/2采高，但該煤層有偽頂(或偽底)，且偽頂(或偽底)的硬度較小，機組能夠

切割，則這個斷層就不能作為劃分“同采地質地段”的邊界。

3.2 “同采地質地段”的等級劃分

“同采地質地段”的大小差別很大，要以一定的標準對它們分成若幹等級。

衡量“同采地質地段 等級的最合適的標準就是各種采煤方法對連續推采麵

積的一般尺寸要求。因此，本文做如下劃分：

(1)一類同采地質地段：適合於綜采。

(2)二類同采地質地段：適合於機采。

(3)三類同采地質地段：適合於炮采。能布置山止規炮采工作麵。

(4)四類同采地質地段：雖布置不出正規工作麵，但仍可開采。

(5)五類同采地質地段：生產上已無法開采、利用的塊段。

4分類方法

以各煤層各類“同采地質地段”罔定的儲量占本煤層總儲量的百分比來

劃定煤層類別。

再以各類煤層所占有的儲量占礦井總儲量的百分比，確定礦井類別。

由於此分類方案要求所有影響連續推采的各種地質因素I都必須充分準確

的反映出來。因此在

進行分類時，必須以已回采或開拓的水平和采區為分類的基礎，未開拓的

(或延伸)鄰近水平(或采區).則采用同層外推法和類比法進行評價。公式為

P =KP

式中P——已回采(或開拓)的水平(或采區)中某一煤層某類“同采地質

地段”圈定儲量占該水平該層總儲量的百分比：

P ——延伸(或鄰近)水平(或采區)中某一煤層某類“同采地質地段”圈

定儲量占該水平該層總儲量的百分比：

K——相關係數。

K值主要反映未知區與已知區相比較，由於各種地質因素的影響，“同采地

質地段”在麵積和量上的差別。

請注意，外推和類比一般應由同一煤層的已知區去推斷該層未知區。因為

同一煤層的不同地段相關性大，具有一定的穩定性。

評價煤層類別時，以各水平(或采區)的儲量加權求得。

結語

“同采地質地段 概念的提出，旨在拋磚引玉。關於具體的分類標準，尚待

今後繼續深入研究。

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