地质构造对煤矿采掘生产的影响

谢友凤

（冷水江市安全生产监督管理局，湖南冷水江 417500）

地质构造对煤矿采掘生产的影响

谢友凤

（冷水江市安全生产监督管理局，湖南冷水江 417500）

为了更加科学地进行井下采掘布局，对梓改煤矿地质构造相关情况进行分析，得出各煤岩层的细微特征。并提出应建立适合煤岩及生物化石等对比标志，改扩建中应充分考虑到F1、F2等断层对技改扩能的影响。地质工作的重点和难点就是分析此区段的构造规律。

地质构造；采掘布局；构造规律

梓改煤矿地质构造复杂，吨煤掘进率高，采掘接替紧张。因此，分析矿井地质构造，找出其规律，优先将主采面布置在地质构造较简单的区域，对减少矿井无效进尺，降低成本意义重大。

1 矿井基本情况

梓改煤矿位于金竹山矿区石湾井田中段98～102线之间，井田内出露的地层由上至下主要有：第四系（Q）、中上石炭统壶天群（C2+3ht）、下石炭统梓门桥组（C1z）、测水组（C1c）和石磴子组（C1s）。梓改煤矿位于涟邵盆地桥头河向斜南西段次级向斜北西翼中段，该次级向斜为一两翼不对称向斜，向斜南北长约22km，东西宽约8km，地层产状东缓西陡，轴部平缓开阔，轴向北东向。向斜内发育北东及北西向两组断裂，对煤层破坏严重［1］。

2 地质构造分析

矿井范围内褶皱发育，并倒转，煤层总体近乎直立；地层走向北东；由南西往北东，地层总体倾向由南东变为北西，矿井范围内主要断裂构造有龙盘山逆断层（F1、F2），该断层是井田内破坏性最大的断层，井田内出露长1 600m，矿井内出露长450m，断层走向北东，倾向北西，使含煤段地层逆覆在不含煤段中部地层之上，使矿井内煤层最大落差达67m，对未来开采影响较大。地质构造大格局是3条落差大于60m的正断层另加一背斜。主采区就在3条断层构成的夹块内。F1、F2这两条区域性断层，基本上呈南北走向，落差90～160m，延长数十公里，发育在矿区南北两翼边沿，主断层周围次级断层相当发育，可影响到50～150m以外，2151西石门以西，2151东石门以东都是其构造影响区，区内煤层牵引，变薄，小断层和褶皱较发育，无法构成正规推采工作面。F3断层落差约30m，发育于井田北部，近东西走向，两端与F1、F2断层相交。复杂的是F3与F1交汇处，在井田西北部形成一轴向北东的背斜，从F1西段开始，煤层倾角从缓倾斜向近水平转变，走向由北西南东向转为北东南西向或近南北向，这种断层加背斜的组合使该区段地质构造异常复杂。加上煤层层数多，间距近，煤层对比缺乏明显的标志特征，识别煤层层位，准确布置工作面需要深入的地质分析［2-4］。

3 地质工作和采掘布置

主采面应优先布置在2151东、西两石门之间。在成煤期，矿区煤层沉积应当是连续稳定的，底部中二叠统峨眉山玄武岩对成煤没有太大的影响，煤层厚度变化主要受地质构造的控制，厚度不可采区大多在地质构造复杂带。3条断层夹块中央，即2151东、西石门之间，距离F1、F2主断层面相对较远，受构造影响相对较少，煤层厚度，顶底板相对比较稳定，是布置主采面之首选，其他区段只宜布置小块采面，需防止在地质构造复杂地带转圈子。F1上盘煤层相对较稳定，F1至2151西石门之间，距离主断层面较远区域可以寻找局部可采煤层；F2断层下盘，因地层相对上升导致煤系地层上段、中段剥蚀，部分煤层可能局部可采，但需要穿过F2断层面才能进入，需要探巷120～280m，而且存在资源量不足的风险。另外，由于断层较多，落差2～5m，即大于煤厚的随处可见，需要仔细判定断失盘煤层可采情况，谨防丢失［5］。

地质构造、瓦斯地质的变化。随着开采的深入，井巷工程转向深部和底部煤层中，构造最复杂地段应位于F3断层附近，是背斜与F3断层发育在一起，背斜另一翼地层层序发生变化，单从煤上块分析，煤层赋存较好，达到可采厚度，应当仔细探明，地质工作的着重点和难点就是分析此区段的构造规律。断层附近瓦斯钻屑量指标K1值迅速窜升。日常瓦斯预测中，凡接近断层附近，预测指标K1值从0.1迅速增加至0.4或更高，炮后瓦斯超限频繁，特别在构造复杂，地应力集中，煤厚激增地带，K1指标更高，突出危险性更大，预测手段及防突措施必须具有针对性［6］。

4 结语

建立一套有效的煤岩对比标志至关重要。矿区内可采煤层数量不多，垂向分布散，各煤层的颜色、结构、硬度、光泽、煤质、夹矸、顶底板岩性、层间距和化石层等没有十分明显的特征，可肉眼简易对比的标志几乎没有，煤层识别比较困难。各煤岩层的细微特征，建设立一套适合本矿井的煤岩及生物化石等对比标志。改扩建中应充分考虑到F1、F2等断层对技改扩能的影响。这两条断层都延伸到了梓改改扩建区域，其他比较大的区域性地质构造等，控制着改扩建区段的地质构造形态，在进行改扩建设计中必须认真思考，作出合理的决策［7］。

［1］吴自立，陈长寿.采掘作业过地质构造带的突出预测及防治方法［J］.矿业安全与环保，2013（3）：118-120，124.

［2］郑丽萍.兴隆庄煤矿下组煤开采水文地质条件分析及突水防治措施［J］.洁净煤技术，2009（5）：113-116.

［3］闫光达，程功.乌兰煤矿井田水文地质特征分析及水害防治措施探讨［J］.矿业安全与环保，2010（S1）：125-127.

［4］贺志宏，李晓晨，李曦滨.双柳煤矿下组煤开采水文地质条件分析及矿井防治水措施［J］.煤炭工程，2012（5）：68-70.

［5］李现民.王河煤矿水文地质分析及矿井水害防治对策［J］.中州煤炭，2008（4）：76-77.

［6］崔笃峰.铁生沟煤矿水文地质条件分析及水害防治［J］.中州煤炭，2012（4）：50-52.

［7］冉松河.梁北煤矿水文地质特征分析及水害综合防治［J］.中州煤炭，2012（5）：92-94.

Influence of Geological Structure on Coal Mine Production

Xie Youfeng
（Production Safety Supervision and Administration of Lengshuijiang，Lengshuijiang Hunan 417500）

In order to carry out scientific layout of underground mining,the geological structure of Zigai coal mine was analyzed,the subtle features of coal strata were obtained.It was pointed out that the coal and rock fossils and other comparative markers should be established,the influence of F1,F2and other faults on technological expansion should be fully taken into account in the reform and expansion.The key and difficult geology work is to analyze the structural rules of this section.

geological structure；mining layout；structural law

TD712

B

1003-5168（2017）04-0121-02

2017-03-01

谢友凤（1971-），男，助理工程师，研究方向：煤矿安全生产监管与瓦斯防治。