Xmpswa影响煤矿生产地质因素的判断与处理.doc
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影响煤矿生产地质因素的判断与处理
影响煤矿生产地质因素的判断与处理,大致可归纳为四个步骤:
观测、判断、预测与处理。
一、 褶皱构造
1、 褶曲对井筒位置选择的影响很大。
为了减少保安煤柱的损失,井筒往往布置在向斜翼部的煤系基地内。
2、 褶曲构造的轴部,尤其是向斜轴部,由于煤层顶板压力较大,再加上瓦斯压力的共同作用,往往是瓦斯突出的危险区。
二、褶曲构造的观测、
1、小型褶曲:
指在巷道中能观察到其全貌的褶曲。
应按一般的原始地质编录方法要求编绘素描图。
2、 中型褶曲:
巷道中不能观察到其全貌。
一般是将收集到的资料填绘到平面图和剖面图上,结合邻近钻孔和已采区的资料进行综合分析后推断其全貌。
3、探查褶曲的方法:
巷探,钻探。
4、大型褶曲的处理:
(1)大型褶曲的轴线多做为井田边界,其两翼分别由两个井田
开采(井田边界处应留设40m以上的井田隔离煤柱)。
(2)大型褶曲若包括在井田内,在开拓部署时,常常把总回风巷布置在背斜轴附近,将总运输巷布置在向斜轴部附近。
5、小型褶曲的处理:
(1)小型褶曲使煤层厚度发生变化,造成工作面无法推过,需重新开掘切眼。
(2)小型褶曲使煤层产状变化,造成煤巷弯弯曲曲而不能满足生产要求,需进行巷道取直工作。
通常采用下端风巷超前上端运输巷掘进(大约超前100m)待风巷摸清地质构造后,在掘上端运输巷,做到运输巷一次成型。
三、 断裂构造
(1)断裂构造包括裂隙和断层。
1、裂隙与煤矿生产的关系和处理方法:
裂隙发育区布置回采工作面的原则,当工作面 与裂隙面互相垂直情况下,炮眼与裂隙面平行时,容易产生卡钎子的事故(尤其用一字 型钻头),而且爆破效率低;掘进准备巷道时,瓦斯不能大量排出,回采工作面的瓦斯含量会显著增加。
如果工作面与裂隙面平行情况下,工作面容易大片跨落,严重影响生产和人身安全。
当裂隙延伸到顶板中时,又容易引起大冒顶,至少也会造成工作面不易维护。
因此,回采工作面一般应与主要裂隙的走向成20—40°的夹角。
在保证安全的前提下,夹角越小越好,这样可提高回采工作的效率。
2、煤层顶板岩层的裂隙发育时,工作面支架一般采用棚子,而且适当加密。
棚子的顶梁最好垂直主要裂隙面的方向,以防止顶板岩石沿裂隙冒落。
3、 裂隙与矿井水、瓦斯的关系:
裂隙破碎带是矿井水和瓦斯的良好通道。
在裂隙发育的地区,矿井水的涌出量常常会增大,甚至可能引起井下水患。
在瓦斯突出的矿井,更应注意裂隙的方向,如回采工作面遇到裂隙破碎带时,瓦斯涌出量往往会突然增加,应采取预防瓦斯突出的措施。
(2)断层与煤矿生产的关系
断层破坏煤层的连续性,为减少因为断层而留设的煤柱等损失,尽量以断层作为井田边界,在划分阶段或采区时,一般也尽量以断层作为阶段和采区的边界。
1、 煤矿井下判断断层存在和寻找断失翼煤层的方法
a、煤、岩层的层位对比分析法:
分析断层的上下盘,以及进行标志层对比,判断断层的性质,在根据断层面的倾角和煤、岩层的倾角等资料,计算其断距。
当煤层对比明显时结合地层综合柱状图,便可判断出断层的产状。
b、 断层面(断层破碎带)构造特征法:
断层形成过程中,往往在断层面及其附近两侧产生牵引褶曲、平行小断层、羽状断裂,以及断层擦痕和断层角砾岩等,它们可作为断层存在的标志,可作为判断断层的性质和推断断失煤层方向的依据。
c、经验类推法:
根据生产实践经验,可总结出井田内断层的性质及其分布规律,按其规律可帮助判断新揭露断层的性质和寻找断失翼煤层。
如某矿所揭露的断层皆为正断层,根据这规律,只要查明断层的倾向,便可确定出断失翼煤层的错动方向。
d、作图分析法:
将井巷揭露的断层填绘到剖面图、水平切面图或煤层等高线图上,与同一煤层邻近巷道或邻近煤层同水平巷道中已查明的断层进行联系对比,如果两者的产状基本一致,而且在剖面图或平面图上又能连接,则所揭露的断层可能是已查明断层的一部分,这时即可根据已查明断层的性质和落差,确定新断层断失翼煤层的位置。
e、生产勘探方法:
常用的手段有,巷探和钻探。
有条件的矿井也可以增加物探手段。
当断层的性质和断距均未确定,生产商有需要先查明后才能确定巷道布置方案与巷道掘进方向时,一般采用钻探;当断层性质已经确定,生产上又急需掘进过断层的巷道时,常采用巷探。
钻探:
钻探工程的布置,主要是根据岩、煤层的产状和断层的可能性质。
如果掘进巷道在产状平缓的煤层中遇到的断层时,根据断层的可能质,采用斜上方或斜下方布置钻孔来探寻断失煤层的位置;在急倾斜煤层中掘进的煤巷遇断层时,往往采用水平或倾斜钻孔来探寻断失翼煤层。
为了掌握断层的延展情况和断层另一盘煤层的产状变化,一般需要布置几个方向的钻孔来控制,通常以最小的孔数和达到目的要求为原则。
巷探:
水平巷道遇断层,一般是利用巷道拐弯的方法寻找断失翼煤层。
斜交断层方法同上。
倾斜巷道遇断层,一般是改变巷道坡度的方法寻找断失翼煤层。
2、煤矿井下断层的预测
a、断层位置的预测:
(1)单个断层的延伸预测 根据已见断层的延伸来预测断层的分布。
这种方法是将地表或上部煤层或巷道中所见的断层,进行向下或左右延伸,以预测没有发现的或未采掘区域中的该断层位置。
(2)应用剖面图预测深部断层的位置 它是将上部煤层或上部水平的巷道中所见的断层,填绘到相应的剖面图中,然后利用断层面的倾角、落差和煤层间距,推测该断层向深部延伸的情况,这样便可预测下部煤层或下一水平设计巷道中可能出现断层的情况
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