影響煤礦采煤生產的地質因素分析

王偉海

（七臺河技師學院，黑龍江 七臺河 154600）

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影響煤礦采煤生產的地質因素分析

王偉海

（七臺河技師學院，黑龍江 七臺河 154600）

影響煤礦生產的地質因素較多，正確地判斷和處理這些地質因素，是保證煤礦安全生產，煤炭資源合理開發與利用，提高煤礦企業經濟效益的關鍵所在。影響煤礦采煤生產的主要地質因素包括煤層的埋藏深度、煤層厚度、煤層層數、煤層傾角、煤層賦存的形態和煤層結構。

煤礦；采煤生產；地質因素；分析

影響煤礦生產的地質因素較多，如煤層、頂板、底板、地質構造等都會對煤層產生影響。正確地判斷和處理這些地質因素，是保證煤礦安全生產，煤炭資源合理開發與利用，提高煤礦企業經濟效益的關鍵所在。

1　煤層的賦存條件

1.1煤層的埋藏深度

目前，我國還只有少數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增大，使礦井開采越來越困難。

1.2煤層厚度

煤層是煤礦開采的對象，煤層厚度是評價煤層是否具有開采和利用價值的重要因素，同時也是選擇采煤方法的依據。煤層厚度變化是影響煤礦生產的重要地質因素。

1.3煤層的層數

由于沉積條件的差異，各煤田所含采煤層層數不一。少的僅1層可采，多的可達10層。多煤層井田的開采，尤其是層間距的大小以及煤質、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

煤層的原始產狀一般是水平或近水平狀態，由于地殼運動，使煤層改變了原始產狀，具有一定的傾角。

1.5煤層賦存的形態

煤層賦存的形態是煤層賦存的幾何形態。層狀煤層的層位穩定、連續性好、厚度變化小，常見的有雞窩狀、扁豆狀或透鏡體狀等。

1.6煤層結構

煤層結構是指煤層內是否含有較穩定的夾石層，通常將煤層結構分為簡單結構和復雜結構。簡單結構的煤層中不含穩定的夾石層，但有時含有少量的矸石透鏡體。在自然界中，簡單結構的煤層多數為厚度不大的煤層。復雜結構煤層中含有較穩定的夾石層，夾石層數一般為1～2層，有時可達數層。煤層中含有夾石層時，硬度較大，開采時給采煤機帶來不利影響。有的也會增加煤炭的含矸率與灰分，導致煤炭質量下降。

2　煤層頂底板

煤層的頂底板是指煤系中位于煤層上下一定范圍的巖層。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。當地質構造破壞較劇烈時，有可能發生側轉。頂板是指位于煤層上方的巖層，根據頂板巖層性質、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，多為碳質頁巖或碳質泥巖，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　地質構造

由地殼運動而造成巖（煤）層的原始產狀和原始形態的改變，稱為地質構造變動。原有的水平或近水平的巖（煤）層，受地質作用力的影響，產生傾斜、彎曲、斷裂等現象，統稱為地質構造。

3.1單斜構造

單斜構造往往是其他構造形態的一部分，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出狀態稱為巖（煤）層。巖（煤）層產狀通常用巖（煤）層的走向、傾向和傾角3個要素表示。

3.2褶皺構造

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

3.3斷裂構造

巖（煤）層受地質作用力的影響，超過其強度極限時，在一定部位沿一定方向產生斷裂，失去了連續性和完整性的結構形態叫斷裂構造。斷裂面兩側的巖（煤）層沒有發生明顯位移的叫裂隙或節理。斷層對煤礦生產及安全有較大影響，它破壞煤層的連續性，使頂板破碎，不好管理，同時它也成為瓦斯和地下水的通道，直接影響煤礦生產的安全。

4　巖漿侵入體

由于巖漿作用，使巖漿侵入到含煤地層時，稱為巖漿侵入體。在實際生產中發現的巖漿侵入體主要有兩種產狀，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，穿透煤層及其頂底板巖層，呈墻狀形態，稱為巖墻。巖漿侵入煤層，破壞了煤的儲量，給煤的開采帶來一定困難。

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TD353.5

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1674-8646（2016）01-0050-02

2015-11-10

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