矿井地质条件分类指标初探

China science and Technolog~ Review

矿井地质条件分类指标初探

周建波

(七煤集团煤气公司 黑龙江七台河 154600)

[摘 要]利用“同采地质地段”理论对生产矿井地质条件进行分类，科学地指导煤矿生产。

[关键词]矿井地质条件 同采地质地段 指标 分类

中图分类号：TDI63 文献标识码：A 文章编号：1009-914X(2012)04-0043—01

前言

根据(矿井地质规程》对矿井地质条件进行分类，较普遍的反映是：一个具

体的井田。很难根据它的各项地质冈索复杂程度和煤层稳定程度的指标，唯一

地确定它的矿升地质条件类别。这种矿井地质条件类别的不确定性。来自分类

指标条文的模糊性及不同人对它理解的差异性。但根本原冈在于地质体的复杂

性。

1地质体的复杂性

1.1多样性

影响开采条件的地质因素很多，它们在成因、特征、人小和对开采条件的

影响方式和程度上也很不相同。许多地质冈索还具有地区性，要制订包括所有

井田或煤层的开采地质条件的分类方案，是相当困难的。

1.2变化幅度广阔性

地质体大小或特征的变化幅度是非常广阔的。断层落差可以从几百米、

几十米到l米左右t走向延伸可以从几百、几十公里到短于工作面：褶曲可以

从很大到小于工作面：有的对并田影响甚微，有的则成了安全的严重威胁等。

由于地质体范围的巨大变化，同一种地质因素对不同井田的开采条件影响的差

别也很大。对变化幅度如此巨大的多种地质顺素分为四个等级.它们的界限必

然是模糊的。

1.3空间性

地质体都是三度空间的，不能忽视它们在空间上的分布利排列。同样条数

和总长度的一些较小的断层.由于空间分布不同。对生产的影响也截然不同：等

距平行排列，垂直走向，对生产影响甚微t相交于一隅，相交处可能无法回采。且

全都与煤层走向斜交，影响最严重。确定煤层稳定性时，样点的选取也有空间

分布的问题，如果不考虑样点分布的空间性，则同～煤层，最终评定结果，可能

是稳定、较稳定煤层，也可能是不稳定煤层，内蒙占不稳定煤层。

1.4叠加性

煤层的破坏效应，包括煤层原生成冈的分义尖灭及后生的冲蚀带、陷落

柱、断层、岩浆岩等的影响使煤层变薄或中断。它们中任何一种破坏效应都

影响煤层的开采条件，煤层受到的破坏就是它们的全部破坏效应之和。故此

“原则上应以三个地质因素(断层、褶曲、岩浆岩)中复杂程度最高的一项为主

来加以综合评定 的做法，在不少情况下会导致对开采条件的错误评价。假

设，某井田有断层、冲蚀带和岩墙各三条，煤层有局部不可采区域三小块，有岩

床和陷落柱各三个。从每种因素来说，数量都不多，故按规程井田应届I类。但

这些因素若互相交叉切割，其综合影响却会使开采条件变得相当恶劣。但有些

情况，其地质效应又是不可加的。如岩墙沿小断层侵人，它们对煤层的破坏效

应只相当于岩墙(或断层)的单独效应。因此，在评价井田类别时，应考虑各地质

闪紊所起的综合作用，否则，其评价结果往往是错误的。

2评价指标的一般性原刚

(1)分类指标必须有广泛的实用性。

(2)分类因素与分类指标要相对稳定。

(3)分类要与技术条件密切联系，同时突出地质因索的影响，不应受社会或

人为因素的影响。

3矿井地质条件分类指标

上述分析表明，影响煤层开采的地质因素多，变化大，空间配置与相关关系

复杂，对煤层开采的影响程度各不相同，所以以所有地质因素为直接分类基础

理的分类方案。其界定是模糊的，分类结果是不唯一的，起不到指导生产的作

用，因此，寻找一个综合的分类指标，是矿井地质条件分类的关键。

3.1 “同采地质地段”

本文提出“同采地质地段 作为矿井地质条件分类的唯一指标。

“同采地质地段”是指具有相同开采地质条件，能连续推采的煤层地段。

在一个同采地质地段内，用相同的采煤工艺和设备可以连续完成采煤任务。同

工业技术

●I

采地质地段的边界。为各地质体本身的边界及采区界、水平界、矿界等等。

“同采地质地段”的划分方法： 将所有影响连续推采的地质量因素的界线，

画在采掘工程平面图上，则这些界线所同成的大小和形状不同的地段，就是

“同采地质地段 。其中的每一块，具有相同的开采技术条件。地段之间，其开

采技术条件可能相同，也可能不同。这样的分类指标具有简单、统一、实用的

特点。

“同采地质地段 以能否连续推采为唯～划分标准。如某小断层落差略人

于l/2采高，但该煤层有伪顶(或伪底)，且伪顶(或伪底)的硬度较小，机组能够

切割，则这个断层就不能作为划分“同采地质地段”的边界。

3.2 “同采地质地段”的等级划分

“同采地质地段”的大小差别很大，要以一定的标准对它们分成若干等级。

衡量“同采地质地段 等级的最合适的标准就是各种采煤方法对连续推采面

积的一般尺寸要求。因此，本文做如下划分：

(1)一类同采地质地段：适合于综采。

(2)二类同采地质地段：适合于机采。

(3)三类同采地质地段：适合于炮采。能布置山止规炮采工作面。

(4)四类同采地质地段：虽布置不出正规工作面，但仍可开采。

(5)五类同采地质地段：生产上已无法开采、利用的块段。

4分类方法

以各煤层各类“同采地质地段”罔定的储量占本煤层总储量的百分比来

划定煤层类别。

再以各类煤层所占有的储量占矿井总储量的百分比，确定矿井类别。

由于此分类方案要求所有影响连续推采的各种地质因素I都必须充分准确

的反映出来。因此在

进行分类时，必须以已回采或开拓的水平和采区为分类的基础，未开拓的

(或延伸)邻近水平(或采区).则采用同层外推法和类比法进行评价。公式为

P =KP

式中P——已回采(或开拓)的水平(或采区)中某一煤层某类“同采地质

地段”圈定储量占该水平该层总储量的百分比：

P ——延伸(或邻近)水平(或采区)中某一煤层某类“同采地质地段”圈

定储量占该水平该层总储量的百分比：

K——相关系数。

K值主要反映未知区与已知区相比较，由于各种地质因素的影响，“同采地

质地段”在面积和量上的差别。

请注意，外推和类比一般应由同一煤层的已知区去推断该层未知区。因为

同一煤层的不同地段相关性大，具有一定的稳定性。

评价煤层类别时，以各水平(或采区)的储量加权求得。

结语

“同采地质地段 概念的提出，旨在抛砖引玉。关于具体的分类标准，尚待

今后继续深入研究。

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