影響煤礦采煤生產(chǎn)的地質(zhì)因素分析

王偉海

（七臺(tái)河技師學(xué)院，黑龍江 七臺(tái)河 154600）

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影響煤礦采煤生產(chǎn)的地質(zhì)因素分析

王偉海

（七臺(tái)河技師學(xué)院，黑龍江 七臺(tái)河 154600）

影響煤礦生產(chǎn)的地質(zhì)因素較多，正確地判斷和處理這些地質(zhì)因素，是保證煤礦安全生產(chǎn)，煤炭資源合理開發(fā)與利用，提高煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵所在。影響煤礦采煤生產(chǎn)的主要地質(zhì)因素包括煤層的埋藏深度、煤層厚度、煤層層數(shù)、煤層傾角、煤層賦存的形態(tài)和煤層結(jié)構(gòu)。

煤礦；采煤生產(chǎn)；地質(zhì)因素；分析

影響煤礦生產(chǎn)的地質(zhì)因素較多，如煤層、頂板、底板、地質(zhì)構(gòu)造等都會(huì)對(duì)煤層產(chǎn)生影響。正確地判斷和處理這些地質(zhì)因素，是保證煤礦安全生產(chǎn)，煤炭資源合理開發(fā)與利用，提高煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵所在。

1　煤層的賦存條件

1.1煤層的埋藏深度

目前，我國(guó)還只有少數(shù)礦井的開采深度超過千米。隨著開采深度的增加，溫度、壓力也隨之增加，而且礦井涌水量和瓦斯涌出量都會(huì)增大，使礦井開采越來(lái)越困難。

1.2煤層厚度

煤層是煤礦開采的對(duì)象，煤層厚度是評(píng)價(jià)煤層是否具有開采和利用價(jià)值的重要因素，同時(shí)也是選擇采煤方法的依據(jù)。煤層厚度變化是影響煤礦生產(chǎn)的重要地質(zhì)因素。

1.3煤層的層數(shù)

由于沉積條件的差異，各煤田所含采煤層層數(shù)不一。少的僅1層可采，多的可達(dá)10層。多煤層井田的開采，尤其是層間距的大小以及煤質(zhì)、煤種的不同，在很大程度上影響到開采部署和開采程序。

1.4煤層的傾角

煤層的原始產(chǎn)狀一般是水平或近水平狀態(tài)，由于地殼運(yùn)動(dòng)，使煤層改變了原始產(chǎn)狀，具有一定的傾角。

1.5煤層賦存的形態(tài)

煤層賦存的形態(tài)是煤層賦存的幾何形態(tài)。層狀煤層的層位穩(wěn)定、連續(xù)性好、厚度變化小，常見的有雞窩狀、扁豆?fàn)罨蛲哥R體狀等。

1.6煤層結(jié)構(gòu)

煤層結(jié)構(gòu)是指煤層內(nèi)是否含有較穩(wěn)定的夾石層，通常將煤層結(jié)構(gòu)分為簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)和復(fù)雜結(jié)構(gòu)。簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的煤層中不含穩(wěn)定的夾石層，但有時(shí)含有少量的矸石透鏡體。在自然界中，簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的煤層多數(shù)為厚度不大的煤層。復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層中含有較穩(wěn)定的夾石層，夾石層數(shù)一般為1～2層，有時(shí)可達(dá)數(shù)層。煤層中含有夾石層時(shí)，硬度較大，開采時(shí)給采煤機(jī)帶來(lái)不利影響。有的也會(huì)增加煤炭的含矸率與灰分，導(dǎo)致煤炭質(zhì)量下降。

2　煤層頂?shù)装?/h2>

煤層的頂?shù)装迨侵该合抵形挥诿簩由舷乱欢ǚ秶膸r層。按照沉積順序，先于煤層沉積而形成的巖層稱為煤層底板，后于煤層沉積形成的巖層稱為煤層頂板。在正常情況下，底板位于煤層之下，頂板位于煤層之上。當(dāng)?shù)刭|(zhì)構(gòu)造破壞較劇烈時(shí)，有可能發(fā)生側(cè)轉(zhuǎn)。頂板是指位于煤層上方的巖層，根據(jù)頂板巖層性質(zhì)、厚度和位置，分為偽頂、直接頂和基本頂。偽頂為直接覆蓋在煤層之上的薄層巖層，多為碳質(zhì)頁(yè)巖或碳質(zhì)泥巖，厚度一般為幾厘米至幾十厘米，極易垮落，常隨采隨落。位于煤層之下的巖層，稱為煤層的底板。

3　地質(zhì)構(gòu)造

由地殼運(yùn)動(dòng)而造成巖（煤）層的原始產(chǎn)狀和原始形態(tài)的改變，稱為地質(zhì)構(gòu)造變動(dòng)。原有的水平或近水平的巖（煤）層，受地質(zhì)作用力的影響，產(chǎn)生傾斜、彎曲、斷裂等現(xiàn)象，統(tǒng)稱為地質(zhì)構(gòu)造。

3.1單斜構(gòu)造

單斜構(gòu)造往往是其他構(gòu)造形態(tài)的一部分，如褶曲的一翼或斷層的一盤。單斜巖（煤）層在地殼中的空間位置和產(chǎn)出狀態(tài)稱為巖（煤）層。巖（煤）層產(chǎn)狀通常用巖（煤）層的走向、傾向和傾角3個(gè)要素表示。

3.2褶皺構(gòu)造

巖（煤）層在水平方向擠壓力的長(zhǎng)期作用下，發(fā)生塑性變形，形成波狀彎曲的形態(tài)叫褶皺。褶皺構(gòu)造中巖（煤）層的一個(gè)彎曲，稱為褶曲。褶曲的基本形態(tài)可分為背斜和向斜，巖（煤）層層面向上彎曲（從中心到兩側(cè)巖層，從老到新對(duì)稱重復(fù)出現(xiàn)）的褶曲稱為背斜。巖（煤）層層面向下彎曲（從中心到兩側(cè)巖層，從新到老對(duì)稱重復(fù)出現(xiàn)）的褶曲稱為向斜。背斜和向斜彼此相連，背斜的一翼同時(shí)也是相鄰向斜的一翼。

3.3斷裂構(gòu)造

巖（煤）層受地質(zhì)作用力的影響，超過其強(qiáng)度極限時(shí)，在一定部位沿一定方向產(chǎn)生斷裂，失去了連續(xù)性和完整性的結(jié)構(gòu)形態(tài)叫斷裂構(gòu)造。斷裂面兩側(cè)的巖（煤）層沒有發(fā)生明顯位移的叫裂隙或節(jié)理。斷層對(duì)煤礦生產(chǎn)及安全有較大影響，它破壞煤層的連續(xù)性，使頂板破碎，不好管理，同時(shí)它也成為瓦斯和地下水的通道，直接影響煤礦生產(chǎn)的安全。

4　巖漿侵入體

由于巖漿作用，使巖漿侵入到含煤地層時(shí)，稱為巖漿侵入體。在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)的巖漿侵入體主要有兩種產(chǎn)狀，一種是層狀的巖床，另一種是脈狀的巖墻。地下巖漿沿煤層層面方向侵入的層狀侵入體，稱為巖床。它既可沿煤層的頂板或底板侵入，亦可順煤層中間侵入或吞食整個(gè)煤層。地下巖漿斷層的裂隙向上侵入到煤層地帶，穿透煤層及其頂?shù)装鍘r層，呈墻狀形態(tài)，稱為巖墻。巖漿侵入煤層，破壞了煤的儲(chǔ)量，給煤的開采帶來(lái)一定困難。

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1674-8646（2016）01-0050-02

2015-11-10

王偉海（1981-），男，黑龍江七臺(tái)河人，講師，主要從事采礦工程教學(xué)與研究。