影响煤层厚度变化的因素

影响煤层厚度变化的因素

康平华唐永劲赵琼祥

贵州兴安煤业糯东煤矿贵州黔西南州561504

摘要：为了满足煤矿工作的需要，煤层厚度和地质结构的综合分析是必要的。在工程实践中，影响煤矿正常发展的因素很多，需要科学的辩证，细致的分析，良好的煤层厚度和地质结构的关系分析，以满足现阶段煤矿勘察工作的要求如果不能深入分析这一方面，难以得出煤层厚度的有效结论，这不利于实现项目成本控制，不利于提高工作效率。本文以糯东煤矿多煤层开采情况为例，通过糯东煤矿巷道实际揭露情况浅析影响煤层厚度的地质成因，说明了煤层厚度变化是制约糯东煤矿经济发展的重要原因之一，矿井开采过程中加强煤层厚度的探测与分析具有重要的指导意义。

关键词：煤层；地质构造；厚度；糯东煤矿

1．矿井慨况

贵州兴安煤业有限公司糯东煤矿井田位于贵州省普安县南部，行政区划属普安县楼下镇、青山镇及雪浦乡管辖，矿井工业场地距楼下镇约13km。井田范围南北长8～10km，东西宽约5～8km，矿区面积约67.2961km2。开采深度由+1500m至+400m标高，矿井主要开采煤层为二叠系龙潭组，龙潭组平均厚度295.36m，含煤14至29层，一般18层，总厚度19.10～26.10m，平均25.88m，含煤系数8.76%，含可采煤层4层，可采煤层总厚度11.23m，可采含煤系数3.80%。在垂向上，中段含煤性较好，主要煤层17、19、20煤层均在中段，另含零星可采煤层（18号）一层；下段含煤性较差，含有可采煤层一层（26煤层）；上段含煤性差，无可采煤层。井田共含4层可采煤层，分别为17、19、20、26煤层。糯东煤矿开拓方式为平硐斜井开拓，在巷道掘进及回采工作面常出现煤层变薄的状况，煤层变薄对巷道掘进及工作面回采影响较大，一般需加强支护，严重时影响采掘部署。通过对采掘揭露的资料分析，影响煤厚的主要因素为构造基地不平，河流同生冲蚀，河流的后生冲蚀，地质构造变动（断裂构造、层间滑动）等造成的。

2关于褶皱构造影响状况的分析

（1）由于地壳运动的影响，地表以下岩层会产生一系列塑性变化的情况，我们称这种结构是波状弯曲状态，这种折叠结构对煤层厚度的影响相对较大。煤层本身也比较松软，受结构应力影响，容易发生塑性流动状况，造成局部煤层厚度变化。

在地表的垂直压力的影响下，折叠结构的变化导致褶曲轴部的压力增大，导致两翼煤层的增厚。在这种情况下，背斜轴煤层的厚度较薄。受水平挤压的影响，双翼的受力相对较大。在煤层褶皱形成期间，煤层内的压力差异很大。这种压力差会产生一系列塑性流动条件，导致煤层更薄。一般来说，一些坚固的煤田将有更大的煤层厚度构造变化，一系列不协调，不对称等折叠，这不利于煤矿工作的有效发展。

（2）受到地质构造褶皱的影响，煤层会出现一系列的塑性流动状况，比如镜面滑动状况、搓碎状况等，这些情况都导致煤层厚度的分布不均匀，在其剖面图上会出现弯曲状况，其走向上也存在一系列的不规则变化，构造轴部的煤层厚度增加，其两翼煤层厚度变小，不利于煤层开采工作的有效开展。

2．主要煤系地层：

以糯东煤矿为例：主要煤系地层二叠系龙潭组，主要煤层17、19、20煤层均在中段，另含零星可采煤层（18号）一层；下段含煤性较差，含有可采煤层一层（26煤层）；上段含煤性差，无可采煤层。煤系地层假整合于二叠统茅口组之上，含煤地层为一套海陆交互相沉积，岩性主要由灰、深灰色，薄至中厚层状粉砂岩、泥质粉砂岩、细砂岩、泥岩组成，中夹石灰岩及煤层。

3．地质构造对煤层厚度影响的分析

煤层厚度变化是影响矿井矿开采的主要因素之一，严重影响采掘工作面的正常进行，造成采掘失调，采煤方法难以选择，资源减少，经济投入加大等影响。因此加强煤层厚变化因素的分析至关重要。巷道地质变化形式多样，主要表现为以下几点

3.1沉积基地不平：

工作面底部层面起伏不定，顶层面产状平稳较为平坦，煤层变薄范围内底板起伏不平，呈波浪形状，煤层厚度变化不均，畸变大。煤层层理或底部呈不连续状。

如我矿一采区南翼11702综采工作面在回采过程中出现“底鼓”底部岩石出现连续不规则波浪形状，影响回采范围走向144米，倾向80米。

3.4地质构造变动：

受地质构造影响煤层顶底板岩层破碎，裂隙增多，且煤层产状变化明显，顶底板不平整，煤层结构发生变化，滑面增多，工作面掘进时出现顶板下降或底板上升，更严重时突然成为全岩巷道。

如一采区11701回风顺槽在掘进过程中顶板突然下降进入工作面，使掘进工作面变为半煤岩，通过对工作面观测及探煤判断其为斜交正断层要求下扎撵煤：

4地质构造简析：

1.泥炭沼泽基地不平形成机理：

通常在泥炭堆积时期，基底不可能完全水平，常有起伏。在泥炭沼泽发育初期，植物残骸堆积在低洼处，所形成的泥炭层彼此隔绝，形成煤层的变薄以致歼灭，随着泥炭层不断堆积加厚，便又逐渐练成一片。

2.古河流冲蚀：

煤层在形成过程中常受到一些古河流的冲蚀，有些是在煤层形成的过程中受到冲蚀，有些是在煤层顶板形成之前称之为同生冲蚀。

3.地质构造变动：

煤系和煤层形成之后，在地壳运动的影响下，受到构造挤压时，由于煤层比其上下岩层软的多，因在巨大压力作用下，煤层就会发生塑性流变，向压力小的地方集中，因而引起每层厚度变化。

5．结论

引起煤层厚度变化的原因是多方面的，煤层厚度变化是多重因素复合作用的结果，只是某种因素起主导作用。在褶皱及断层发育地段，煤层厚度受构造应力等影响，增厚、变薄、分叉、尖灭现象频繁。对同一矿区来说，地质构造运动影响煤层厚度变化基本规律变化，可根据已经开采的厚度变化和地质构造的关系，来推测深部未开采的煤层遭遇同样地质构造的煤层厚度变化规律，对有效地组织生产，合理底布局井下采掘生产巷道，提高采掘效率有一定指导意义。

参考文献

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