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曹窑煤矿二1煤层煤厚变化规律的探讨 郭元欣,郝会安 义马煤业集团公司,河南 义马472300 摘 要通过制作二1煤层厚度等值线图及其它分析图件,对煤层厚度变化规律进行了一些探讨,对影响煤厚变化 的原因进行了分析。 关键词煤厚;规律;探讨 中图分类号TP624 文献标识码B 文章编号1008 - 8725200801 - 0146 - 02 Discuss on Changing Law of Coal Seam Thickness of Caoyao Coalmine GUO Yuan - xin , HE Hui - an Y ima Coal Industry Group Co1, Ltd1, Y ima 472300 , China Abstract With the cartography of the isoline chart of coal thickness and other analyzing chart , the changing law of coal thickness was discussed , and the influenced factors for coal thickness changing were analyzed1 Key wordscoal thickness; law; discuss 0 前言 曹窑井田地处河南省陕渑煤田,其主要可采煤 层为石炭二叠系山西组二1煤,煤层赋存不稳定,煤 厚变化大是该煤层的一个显著特点。常常因为煤厚 的变化造成工作面被动改造、 跳采搬家、 接替紧张等 影响生产。因此研究煤厚变化规律,对于指导采掘 设计和安全生产具有现实意义。 1 煤层的稳定性评价 根据钻孔资料,将二1煤层按厚度区间进行了 统计。见表1。 表1 二1煤层厚度统计表 厚度分级 不可采煤层 包括无煤孔 薄煤层 0.7～1.3 m 中厚煤层 1.3～3.5 m 厚煤层 3.5～8 m 特厚煤层 8 m 合计 所占孔数Π 个271552354133 所占孔数Π 个 Π 20.311.339.126.33.0100 由表1可以看出,二1煤厚在1130～ ≤3150 m 的中厚煤层钻孔数占3911 ,3150～ ≤810 m的厚煤 层钻孔数占2613 。本井田二1煤属于倾角 25 的 缓倾斜中厚～厚煤层,依据矿井地质规程,评价中厚 ～厚煤层是以煤厚变异系数γ为主,可采性指数 km为辅的规定,其计算公式为 度平均只有1511 。另外,在工作面回采超过首道 封闭墙后,通过对设置在该封闭墙上的抽排管抽放 效果考察结果,也证明了该面抽排巷层位在23 m以 下时已出于冒落带范围之内,表现在该抽排管内瓦 斯浓度呈规率性忽大忽小,最大达36 ,而最小仅 有9 外口墙上增设的2路8寸抽排管浓度 24 ,并且该管内出现了5210 - 6的 CO。 2抽排泵的能力 抽排泵的抽放能力是决定 瓦斯抽排量的主要因素,该矿地面抽排车间现配备 1台2BE1 - 505型抽放混量80～130 m 3Π min 和2 台2BE1 - 355型抽放混量60～70 m 3Π min 永久抽 排泵,当2BE1 - 505抽排泵因检修停止运行而改用 2BE1 - 355抽排泵抽放时,该泵能力明显不足,表现 在抽放纯流量立即下降。故急需对地面现有抽排系 统进行改造。 3工作面产量 两者成正比关系,相同条件 下,工作面产量大时,抽排量较大。 4工作面瓦斯赋存不均匀性 由于煤层厚度 变化,或受地质条件影响,导致工作面瓦斯赋存的不 均匀性,表现在采用同一台抽排泵抽放时,在同一个 层位,产量差别不大时,抽排量差别较大。 5封闭墙质量 抽排巷封闭墙的施工质量直 接关系到瓦斯抽放效果的大小,封闭严密,抽放负压 大,纯流量大;反之,抽放负压小,纯流量小,抽放效 果差。 4 主要结论 1高抽巷抽放浓度高,抽放量大,可以有效地 控制采空区瓦斯,保证高瓦斯综采工作面的高产、 高 效、 安全。 2合理的层位布置是决定高抽巷抽放效果的 主要因素,通过分析,高抽巷抽放最佳抽放层位25 ～31 m ,即5～6倍采高时抽放效果最佳。 参考文献 [1] 张铁岗.矿井瓦斯综合治理技术[M].北京煤炭工业出版社, 2001 ,3. [2] 钱鸣高,刘听成.矿山压力及其控制[M].北京煤炭工业出版 社,1992 ,9修订版 . [3] 刘泽功.采场覆岩裂隙特征研究及在瓦斯抽放中的应用[J ].安 徽理工大学学报,2004 ,4 . [4] 于不凡.煤矿瓦斯灾害防治及利用技术手册[M].北京煤炭工 业出版社,2000 ,8. 收稿日期2007 - 09 - 23;修订日期2007 - 11 - 13 作者简介郭元欣1963 - ,男,河南孟津县人,高级工程师,1986年毕业于焦作矿业学院,现在义马煤业集团有限责任公司 生产技术部从事技术工作,Tel 0398 - 5898301 ,E- mail hngyx185 sohu1com。 第27卷第1期 2008年1月 煤 炭 技 术 Coal Technology Vol127 ,No11 Jan ,2008 Km煤 层 可 采 性 指 数 n 1 可采厚度的见煤点数 n参与煤厚评价的见煤点总数 γ煤厚变异系数 S均方差值 M井田平均煤厚 100 S ∑ n i1 Mi-M 2 n- 1 式中 M1 每个见煤点的实测。 将钻孔资料代入上式计算求得Km 103 133 0177 ,γ 213 217 85 故该井田二1煤层的稳定性评价应属极不稳定 煤层。 2 煤层厚度变化规律 为了探讨煤层厚度变化规律,制作了二1煤层 厚度等值线图。由图2可以看出,整个井田煤厚度 变化很大,薄煤带和无煤带广布,其形态、 大小各异, 煤厚常出现突变现象。薄煤带和不可采带主要为近 EW向分布,个别处呈NW向分布,少数为NE向。 区内有13个大小不等,形状各异的厚煤带分布期 间,由西往东分别为 1位于硖4孔,硖6孔,硖10孔附近呈SW - NE向分布,煤厚3～7125 m; 2位于硖12孔,10 - 3孔附近,呈似椭圆形, EW向分布,煤厚3～9134 m; 3位于浅14孔,10 - 1孔、11 - 1孔附近,呈葫 芦状,NE向分布,煤厚3～13136 m; 4位于D - 1孔,D - 2孔,12 - 6孔,12 - 2孔,12 - 7孔附近,呈螃蟹状NW向分布,煤厚3～11170 m; 5位于12 - 4孔附近,呈条带状,近SN向分 布,煤厚4 m左右; 6由13 - 3孔,13 - 4孔,曹- 4孔,13 - 2孔连 成一片,下部到 200 m等高线附近,呈驼峰状,NW - SE向分布,煤厚3～819 m; 7由15 - 2孔,15 - 9孔,15 - 8孔连成一片, 呈 “U” 字形,NW - SE向分布,煤厚3～815 m左右; 8位于16 - 3孔,16 - 6孔、18 - 2孔附近,呈 葫芦状,煤厚3～615 m左右; 9位于H - 0孔,17 - 9孔附近,呈蝌蚪状,近 ES向分布,煤厚3～5 m左右; 10位于Y- 3孔,17 - 4孔、18 - 6孔、19 - 3孔 附近,呈锒头状, NE向分布,煤厚3～5 m左右; 11位于22 - 4孔附近,呈鞋形,NE向分布,煤 厚3～6 m左右; 12位于M - 0孔,M - 2孔附近,呈 “U” 字形, NW向分布,煤厚5～6 m左右; 13位于24 - 4孔,25 - 2孔附近,呈葫芦状, NE向分布,煤厚3～415 m左右。 3 煤厚变化原因分析 该井田二1煤层厚度变化大,主要是由于二1煤 段沉积环境,聚煤期基底的差异沉降和建造内冲蚀 作用以及同期构造变动等综合影响的结果,使二1 煤层的形状和厚度变化急剧,但由于缺乏沉积环境 和后期构造资料,仅从聚煤期基底的差异沉积和建 造内冲蚀作用的影响,而引起的煤厚变化进行探讨。 图2 二1煤层厚度等值线图 311 成煤期构造对煤厚变化的影响 山西组是继太原组海陆交替相沉积之后形成的 以过渡相为主的一套陆源碎屑沉积。山西组二1煤 段主要是由潮坪相,泻湖相和滨海沼泽所处的古地 理位置不同以及泥炭沼泽复杂形态和发育的不均衡 性,使二1煤层的形态和厚度发生了较大差异。 从二1煤段厚度等值线图、 钻孔柱状图以及相 关统计资料上看,成煤期构造对二1煤层的厚度变 化起着控制作用,地层厚度大,煤层就厚,成为正相 关关系。 在9线隆起带附近,主要为煤厚在215 m以下的 薄煤带分布区,而煤厚在3 m以上的厚煤带,则集中 分布在西部和中部2个坳陷区内,而西部边界附近坳 陷区仅有2个厚煤带,煤厚在3～7 m左右,东部坳陷 区也只有2个块厚煤带,煤厚在3～6 m左右。 西部坳陷区,分别与3个坳陷的位置基本一致, 第1期 郭元欣,等曹窑煤矿二1煤层煤厚变化规律的探讨 147 井巷工程AutoCAD作图设计法探讨 张 峰 淮北矿业集团公司 石台煤矿,安徽 淮北235053 摘 要AutoCAD是目前世界上最为流行的绘图软件,文中阐述了将AutoCAD用于井巷工程设计的 “井巷工程Auto2 CAD作图设计法” 的优点,并列举实例说明该方法在设计工作中的应用,为井巷工程设计工作提出了新的思路。 关键词井巷工程;设计; AutoCAD 中图分类号TP391 文献标识码B 文章编号1008 - 8725200801 - 0148 - 03 Discussion about Roadway Engineering AutoCAD Design Drawing ZHANG Feng Shitai Coal Mine ,Huaibei Mining Industry Group Comp. ,Huaibei 235000 China AbstractAutoCAD is the world’s most popular graphics software. This paper will be used for roadway engi2 neering design AutoCAD”Shaft Engineering AutoCAD drawing design”merits. Citing examples of the of design work. This roadway project design work for the proposed new ideas. Key wordsroadway engineering; design; AutoCAD 0 前言 以往井巷工程设计方法一般为计算法和尺规作 图法。计算法精确度高,但计算量繁重;尺规作图法 形象直观但精确度差,而且所绘设计图不能重复利 用,设计者常要付出大量的重复劳动,这两种方法的 形成3个3 m以上的厚煤带,一般煤厚3 m ,厚的可 达5～6 m ,个别处可达10～13 m左右,说明西部地 壳降沉幅度为23～26 m左右时,植物遗体的堆积速 度与地壳沉降速度能够较为长期的保持一致,是最 有利厚煤带形成。 中部坳陷区,分别与4个次级坳陷的位置也基 本一致,形成4个3 m以上厚煤带,最厚可达8191 m ,对于中部坳陷区来说,地层厚度为18～23 m时, 为成煤较好的沉降幅度,但个别处出现反常现象,如 G- 1孔附近,二1煤地层厚度为17135 m ,煤厚2178 m ,其伪顶炭质泥岩厚达1146 m。这是由于二1煤的 泥炭层堆积时,该处覆水程度逐渐变深,而形成了炭 质泥岩,所以煤层较薄。 东部坳陷区,分别与2个次级坳陷的位置也基 本一致,形成2个3 m以上厚煤带,最厚可达6 m 多,对于东部坳陷区来说,地层厚度为17～22 m时, 为成煤较好的沉降幅度。在此条件下,利于二1煤 的泥炭层堆积,形成厚煤带。 312 冲刷作用对煤厚的影响 煤层和煤系形成后,伴随地壳缓慢上升和河流 的发育,煤层和煤系常常遭受河流的切割剥蚀,在本 井田内二1煤层及其上覆的泥岩全部遭到不同程度 的建造内冲刷作用,由于一些地方遭受的冲刷较弱 ,才保留了2～3 m厚的泥岩或5 m以下的炭质泥岩 伪顶。因此,二1煤除了个别地方外,大都不同程度 的遭受了建造内冲刷作用。 在本井田遭受到严重冲刷的6个主要条带,它 们都呈近EW向不规则的条带状分布,使二1煤层成 为薄煤带或不可采带,个别处成了无煤带。 通过有限的资料分析,在井田内二1煤的泥炭 堆积时,主要由于沉积环境的影响,形成了3 m以下 的煤层或薄煤层不可采地带,其它地区一般都应当 形成4～5 m的厚煤层以及个别地区的特厚煤层,这 就是由于建造内冲刷作用以及有些地方遭受到不同 程度的后期构造的影响,使二1煤层在剖面上呈豆 荚状和藕节状,以及二1煤层顶断底不断和底断顶 不断的断裂构造现象出现,造成了现在的二1煤层 赋存的厚薄变化状态。 4 结论 1二1煤层在整个井田内普遍发育,分布面积 广,但煤厚变化无论沿走向或倾向,均变化急剧,在 平面图上呈骆驼状、 葫芦状、 螃蟹状等出现,而在剖 面图上呈豆荚状。大的薄煤带、 无煤带具有一定的 方向性,大致为北西-南东向,相距500～800 m。由 采掘巷道和工作面所控制的不可采地段,不可采区 块形态多为近椭圆形、 近三角形和条带状,也有一些 哑铃形和不规则形态。 2本井田二1煤泥炭层堆积时期处于泥炭坪 环境,东部较为平坦,沉降速度较慢,而西部则沉降 速度较快,为本井田内小型坳陷的沉积中心。 3二1煤的极厚煤带处于本井田坳陷中心,在 井田内二1煤段沉积后,由于遭受建造内河流的冲 刷改造,使得厚度变化趋势于复杂。 参考文献 [1] 曹窑煤矿生产地质报告[R].河南地质勘察研究院,2004. [2] 尹国勋.含煤岩系沉积环境与聚煤特点分析[ P].焦作矿业学 院,1984. 收稿日期2007 - 09 - 27;修订日期2007 - 11 - 13 作者简介张峰1979 - ,男,安徽萧县人,淮北矿业集团公司石台煤矿技术科技术员,Tel 0561 - 4934697。 第27卷第1期 2008年1月 煤 炭 技 术 Coal Technology Vol127 ,No11 Jan ,2008