試論52306綜采面煤層分叉合并對(duì)開采的影響

賈連申

（琿春礦業(yè)集團(tuán)板石煤業(yè)有限公司，吉林琿春 133300）

試論52306綜采面煤層分叉合并對(duì)開采的影響

賈連申

（琿春礦業(yè)集團(tuán)板石煤業(yè)有限公司，吉林琿春 133300）

隨著52306綜采面不斷推進(jìn)，發(fā)現(xiàn)煤層局部夾矸逐漸增厚，并把煤層分為上、下分層，對(duì)煤層、媒質(zhì)、割煤等都有很大、甚至更大影響。本文結(jié)合52306采煤工作面開采實(shí)踐，針對(duì)生產(chǎn)過程當(dāng)中對(duì)煤層分叉合并地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行綜合分析，同時(shí)闡述了其對(duì)生產(chǎn)過程影響程度，為安全生產(chǎn)起到了顯著的技術(shù)指導(dǎo)作用。

煤層分叉合并認(rèn)識(shí) 賦存狀態(tài)分析 安全生產(chǎn)影響程度 總結(jié)規(guī)律 實(shí)踐驗(yàn)證

隨著52306綜采面不斷推進(jìn)，發(fā)現(xiàn)煤層局部夾矸逐漸增厚，并把煤層分為上、下分層，對(duì)煤層、媒質(zhì)、割煤等都有很大、甚至更大影響。至于煤層分叉合并或尖滅成因，多為沉積環(huán)境條件所致，在這里暫不討論。可是，充分認(rèn)識(shí)煤層分叉合并現(xiàn)象，以客觀事實(shí)、分析、驗(yàn)證其空間賦存狀態(tài)，進(jìn)而掌握對(duì)開采的影響程度，減少生產(chǎn)事故，把影響降到最低是寫這篇論文的初衷。

1　采煤工作面煤層概述

板石煤礦52306綜采面位于-585水平，東翼五采區(qū)左部，于2015年7月構(gòu)成系統(tǒng)，并開采。開采煤層屬區(qū)內(nèi)23層煤，長(zhǎng)煙煤種，煤層硬度1.3，發(fā)熱量4300大卡/kg。工作面長(zhǎng)度170m，走向長(zhǎng)度1300m，采高1.6m，煤層厚度1.55m，儲(chǔ)量32萬噸。

一般情況下，23煤層結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，局部有一層夾矸，都為砂巖，厚度較穩(wěn)定0-0.3m。煤層頂板為泥頁(yè)巖和細(xì)砂巖；底板為細(xì)砂巖和粗砂巖，均較完好。屬于區(qū)內(nèi)發(fā)育較好煤層。

2　認(rèn)識(shí)煤層分叉合并，尋找變化規(guī)律，分析影響程度

52306綜采面初采時(shí)，由于煤層和煤層頂?shù)装遢^穩(wěn)定，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沒有夾矸，開采自然條件較好，所以循環(huán)率較高，平均日進(jìn)度為4m，最高日進(jìn)度5m；工作面原煤發(fā)熱量3800大卡/kg；機(jī)械設(shè)備完好率達(dá)到了95%以上；上下兩順槽尾巷冒落均較好，符合高瓦斯礦井瓦斯管理規(guī)定。一段時(shí)間里，循環(huán)組織正常，實(shí)現(xiàn)了工作面穩(wěn)定生產(chǎn)的良好局面。

但當(dāng)工作面推進(jìn)到近270m的時(shí)候，出現(xiàn)巖石從工作面下順槽向采煤工作面切入，沒有斷層征兆。當(dāng)推進(jìn)到310m時(shí)，從工作面上順槽起算近75m處，煤層已經(jīng)出現(xiàn)分叉，受開采范圍局限性，未觀測(cè)到尖滅與合并現(xiàn)象。上分層厚度0.25-0.35m，產(chǎn)狀較穩(wěn)定。在煤層中上部，開始出現(xiàn)0.03m的夾矸。 100m的時(shí)候達(dá)到0.1m；123m的時(shí)候達(dá)到0.5m；145m的時(shí)候達(dá)到1.5m；170m下順槽及其以外位置夾矸厚度遠(yuǎn)大于1.5m。從上順槽到下順槽方向上夾矸由0.03m逐漸增厚至1.50m及以上。

工作面推進(jìn)到360m的時(shí)候，又對(duì)工作面煤層變化情況，進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)，從采煤工作面上順槽起算47m處，煤層分叉表現(xiàn)為上分層厚度0.25-0.35m，產(chǎn)狀較穩(wěn)定。煤層中上部夾矸為0.03m；72m的時(shí)候?yàn)?.1m；95m的時(shí)候0.5m；120m的時(shí)候1.5m；144m的時(shí)候0.20-0.05m。這樣不難看出夾矸也是從上順槽到下順槽方向上逐漸增厚的，所不同的是在采煤工作面144m處，煤層由分叉進(jìn)而合并的地質(zhì)現(xiàn)象，煤層合并后夾矸逐漸變小，上下分煤層之間夾矸由1.5m或以上逐漸變薄為0.20-0.10m，甚至更小。

下分層厚度1.30m，產(chǎn)狀不穩(wěn)定，隨著夾矸的增厚而變薄，甚至變?yōu)椴豢刹珊穸龋餐瑯邮軍A矸增厚影響導(dǎo)致下分層傾角變大，超過了采煤機(jī)割煤的范圍。無論是上分層，還是下分層煤質(zhì)沒有明顯的變化。

上下煤分層之間夾矸，通過上述數(shù)據(jù)以及多次觀測(cè)分析，可以看出0.10m-1.50m厚度夾矸影響的采面長(zhǎng)度72m，其中超過1.50m厚的嚴(yán)重地段近25m，成條帶狀或者（短）扁豆?fàn)钆c采煤工作面近55°斜交展布，且從采面下順槽揭露位置開始在采面的方向上逐漸向上順槽移動(dòng)，每推進(jìn)1.0米移動(dòng)近0.8m，一直到上順槽為止，這在上順槽掘進(jìn)時(shí)期也能證明這一點(diǎn)。

夾矸巖石多為細(xì)砂巖、粗砂巖甚至礫巖，其頂部多為泥質(zhì)膠結(jié)，底部多為鈣質(zhì)膠結(jié)，堅(jiān)硬，嚴(yán)重制約著采煤機(jī)割煤，移動(dòng)支架，甚至對(duì)采煤機(jī)起嚴(yán)重的破壞作用，頻繁損壞、更換采煤機(jī)零部件，使機(jī)械事故增多。盡管結(jié)合采面夾矸硬度、厚度、展布條件采取了打眼放炮技術(shù)措施，有所緩解。但還是大大降低了推進(jìn)速度，日進(jìn)度平均僅為1.0m；大大降低了煤炭質(zhì)量，由于難以控制的夾矸混入增多，工作面原煤發(fā)熱量?jī)H為3000大卡/kg，甚至更低。

自今年7月開采以來，已經(jīng)推進(jìn)了360m，其中受煤層分叉合并影響的達(dá)到150m，再繼續(xù)推進(jìn)還將有230m，除了前面提到的影響之外，工作面煤層儲(chǔ)量比原來減少了近2.5萬噸。另外，上下尾巷處于夾矸較厚位置時(shí)，不易冒落，易引起瓦斯積存超限，也是產(chǎn)生隱患根源之一。

無論是在減緩?fù)七M(jìn)速度、增多用工數(shù)量、降低煤炭質(zhì)量、減少煤炭?jī)?chǔ)量、頻繁損壞設(shè)備，還是增加材料消耗與加大安全投入上都從根本上增大了成本。僅11月份，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)受煤層分叉合并影響。材料消耗比正常月份直接多投入近50萬元；原煤熱值降低約40元/ T，月份少收入近150萬元；因儲(chǔ)量減少收入近150萬元等等。嚴(yán)重影響了經(jīng)濟(jì)效益。

由此可見，多次不同時(shí)間、不同地段現(xiàn)場(chǎng)素描、對(duì)比，獲取第一手生產(chǎn)資料，并參考區(qū)域地質(zhì)報(bào)告充分認(rèn)識(shí)了該采煤工作面煤層分叉合并這一地質(zhì)現(xiàn)象。并進(jìn)一步綜合分析、研討，弄清了問題的實(shí)質(zhì)，深入思考調(diào)查研究，及時(shí)預(yù)報(bào)各種地質(zhì)現(xiàn)象引起的不利因素，就能最大的發(fā)揮技術(shù)指導(dǎo)生產(chǎn)的作用。

3　基本結(jié)論

綜上所述，通過實(shí)踐和理論分析，就52306采煤工作面而言，該區(qū)域煤層分叉合并現(xiàn)象特征明顯，分布范圍較廣，影響程度較大，有規(guī)律可循，便于生產(chǎn)過程中采取針對(duì)性的安全技術(shù)措施。今天認(rèn)識(shí)了煤層分叉合并，值得借鑒，對(duì)后續(xù)采煤具有不和或缺的重要意義。

盡管如此，還需要我們不間斷、細(xì)致地關(guān)注這種地質(zhì)現(xiàn)象，也有待在實(shí)踐中進(jìn)一步加以驗(yàn)證。

賈連申（1993—），男，吉林暉春人，助理工程師，畢業(yè)于遼寧省撫順煤校，現(xiàn)任板石煤礦技術(shù)員，研究方向：機(jī)械化采煤專業(yè)。