淺析根據(jù)煤系地層特征選擇掘進(jìn)巷道層位布置的設(shè)想

羅李珎

（龍巖北山煤礦有限責(zé)任公司，福建 龍巖 364011）

1 前 言

東坑仔煤礦隨著礦區(qū)的不斷深入開采，地質(zhì)情況愈加復(fù)雜，通過(guò)多年生產(chǎn)事實(shí)證明，部分在用早期跟煤巷道壓煤線路長(zhǎng)，受采空區(qū)風(fēng)化影響維護(hù)難度增加，萬(wàn)噸掘進(jìn)率逐步攀升。為扭轉(zhuǎn)這一被動(dòng)局面，起到前期防治作用，從而選擇一個(gè)合理的巷道布置方案成為降低巷道掘進(jìn)工程量、延長(zhǎng)巷道服務(wù)年限、緩解采空影響、提高煤層回采率的重要工作之一。

2 井田地層特征分析

東坑仔井田實(shí)際開采煤層13層，C1+2、C5、C6、C6+1、C7極少數(shù)開采，C0、C2、C8、C11、C12局部有開采，C1、C9、C10大部分有開采。實(shí)際揭露較穩(wěn)定可采2層（C1、C9），較穩(wěn)定C8煤層由于煤質(zhì)堅(jiān)硬，開采較困難，局部有開采；較穩(wěn)定至不穩(wěn)定可采2層（C10、C11），較穩(wěn)定至不穩(wěn)定C2由于煤質(zhì)堅(jiān)硬較薄，開采困難，局部有開采；不穩(wěn)定局部可采7層（C0、C1+2、C5、C6、C6+1、C7、C12）。

（1）C0煤層

屬不穩(wěn)定煤層，平均煤厚0.5m。頂板以細(xì)砂巖或粉砂巖為主，具水平層理，厚度0.9～9.8m，一般2～5m；老頂為細(xì)砂巖，底板以粗粉砂巖為主，次為砂巖，且見渾濁狀層理。當(dāng)頂板相變?yōu)槟噘|(zhì)巖時(shí)，其底板局部亦為泥質(zhì)巖。與往上第一條煤線相距約8.9m。

（2）C1煤層

屬較穩(wěn)定煤層，平均煤厚0.75m。頂板以砂質(zhì)泥巖為主，厚度一般為1～5m；老頂以石英砂巖為主，次為粉砂質(zhì)巖，厚度一般為3m左右；直接底板為富含植物根莖化石的泥質(zhì)巖或砂質(zhì)泥巖，厚度0.1～0.3m；老底為細(xì)砂巖，厚度一般3m左右。上與C0煤層相距約26m。

（3）C2煤層

屬較穩(wěn)定至不穩(wěn)定煤層，平均煤厚0.56m。頂板以泥質(zhì)巖為主，含黃鐵礦及菱鐵礦結(jié)核，具水平層理，厚度3～5m；老頂以砂質(zhì)巖為主，次為粉砂巖，厚度5m左右；底板以粉砂巖和砂巖為主，具渾濁狀層理，厚度一般2m左右，少數(shù)具砂質(zhì)巖偽底，含植物根莖化石。上距C1煤層約28m，往上與C1+2煤層相距約6m。C1+2煤層屬于極不穩(wěn)定煤層，常含夾矸，夾矸厚約0.15m。

C2煤層至C5之間間隔一套童子巖組第三段第三帶地層，該地層層組屬過(guò)渡相含煤沉積，含煤線豐富，巖性主要以砂質(zhì)泥巖和泥巖為主，次為粉砂、細(xì)砂巖。地層厚度約63m。

（4）C5煤層

屬不穩(wěn)定煤層，平均煤厚0.5m。頂板以砂質(zhì)泥巖和泥巖為主，含黃鐵礦結(jié)核，具水平層理，厚度約3m；直接底板以砂質(zhì)泥巖為主，厚約1m，往下為細(xì)砂巖，呈中厚層狀，厚約2m。下距C6煤層約21m。

（5）C6煤層

屬不穩(wěn)定煤層，平均煤厚0.45m。頂板以砂質(zhì)泥巖為主，厚2m左右，往上部過(guò)渡到細(xì)砂巖，煤層頂板沿傾向相變?yōu)槟鄮r；底板以砂質(zhì)泥巖和粗粉砂巖為主，具渾濁狀層理，厚度3m左右，往下為砂質(zhì)泥巖。上距C2煤層約78m。

（6）C6+1煤層

屬不穩(wěn)定煤層，平均煤厚0.6m，以泥質(zhì)巖和砂質(zhì)泥巖為主，含菱鐵礦結(jié)核，厚度2m左右。老頂為砂質(zhì)巖或粉砂巖，厚度3m左右；底板以細(xì)砂巖為主，厚度1～2m；老底為砂質(zhì)泥巖，厚度1～4m。往上距離C6煤層約21m。

（7）C7煤層

屬不穩(wěn)定煤層，平均煤厚0.50m。頂板以泥巖為主，內(nèi)含大戟貝等化石及菱鐵礦結(jié)核，厚度2m左右；老頂為砂質(zhì)巖，厚度3m左右；底板為泥巖--砂質(zhì)泥巖，厚度2m左右；老底為砂質(zhì)巖或粗粉砂巖，厚度2m左右。往上距離C6+1煤層約7.5m。

（8）C8煤層

屬較穩(wěn)定煤層，平均煤厚0.5m。頂板以泥質(zhì)巖為主，厚度2m左右，但在44線～48線間煤層頂板相變?yōu)榇址凵爸良?xì)砂巖，厚度不穩(wěn)定，最厚達(dá)20m左右；底板以砂巖為主，具渾濁狀層理，厚度2～3m。往上距離C7煤層約14m。

（9）C9煤層

屬較穩(wěn)定煤層，平均煤厚1.25m。頂板以泥巖和細(xì)粉砂巖為主,含黃鐵礦及菱鐵礦結(jié)核，厚度3～4m；直接底板為泥巖--細(xì)粉砂巖，內(nèi)含植物根莖化石，厚度0.5m左右，往下為細(xì)砂巖，厚度2m。往下約5m為C9+1煤線，上距C8煤層約14m。

（10）C10煤層

屬較穩(wěn)定至不穩(wěn)定煤層，平均煤厚1.0m。頂板以泥質(zhì)巖為主，含黃鐵礦化蟲跡、黃鐵礦結(jié)核和菱鐵礦結(jié)核，具水平層理，厚度一般4m左右；底板以粗粉砂及砂巖為主，厚度3m左右，常見砂質(zhì)泥巖偽底，含植物根莖化石，厚度3m左右。往下約23m地層為以粗粉砂巖、細(xì)砂巖為主，次為砂質(zhì)泥巖的含C10+1煤線地層。往上距離C9煤層約31m。

C10煤層至C11之間間隔一套由5個(gè)砂質(zhì)泥巖～細(xì)砂巖組成的無(wú)煤旋迴，無(wú)煤旋迴總厚度可達(dá)40m。

（11）C11煤層

屬較穩(wěn)定至不穩(wěn)定煤層，平均煤厚0.60m。頂板為泥巖--砂質(zhì)泥巖，具水平層理，厚度2～4m；直接底板為砂質(zhì)泥巖，厚度小于0.5m，往下過(guò)渡到細(xì)粉砂巖和細(xì)砂巖。上距C10煤層約57m。

（12）C12煤層

屬不穩(wěn)定煤層，平均煤厚0.50m。直接頂為細(xì)砂巖，厚度0.2m左右，頂板不平整，往上為砂質(zhì)泥巖和泥巖，具水平層理；底板以細(xì)砂巖為主，厚度2～7m左右，最厚達(dá)11m，直接底板植物根莖不發(fā)育。往上距離C11煤層約9m。

綜上地層特征分析得出：

（1）幾組相鄰煤層特殊的層間距關(guān)系，C2、C1+2煤層層間距，C6+1、C7、C8煤層層間距，C11、C12煤層層間距，C5、C6煤層層間距，均為較近層間距旋迴關(guān)系。

（2）C10煤層至C11之間間隔一套由5個(gè)泥巖～細(xì)砂巖組成的無(wú)煤旋迴，無(wú)煤旋迴總厚度可達(dá)40m。

（3）C2煤層至C5之間間隔一套過(guò)渡相含煤沉積地層，含煤線豐富，巖性主要以砂質(zhì)泥巖和泥巖為主，次為粉砂、細(xì)砂巖。地層厚度約63m。

（4）C10、C12煤層底板往下均含一組較穩(wěn)定的砂質(zhì)巖為主地層，巖性穩(wěn)定，較不易風(fēng)化。

3 巷道布置方案

3.1 各煤層準(zhǔn)備巷道層位布置建議

（1）C0、C1，根據(jù)歷年開采揭露情況分析，頂?shù)装鍘r性一般，且平均煤厚均在1.0m之內(nèi)，煤層厚度較小，容易控制巷道支護(hù)，控制煤層走勢(shì)，建議采用跟煤施工準(zhǔn)備運(yùn)巷。

（2）C2與C1+2煤 層 組（ 反 眼 約 6m），C6+1、C7、C8煤層層組（反眼約22m），C11、C12煤層組（反眼約8m），C5、C6煤層組（反眼約21m），上述四個(gè)煤層組，可利用其特殊的層間距關(guān)系，選用聯(lián)合布置巷道的方式，跟老地層煤層，以反眼施工控制新地層煤層。如C2與C1+2煤層組，可以選用跟C2煤層施工運(yùn)巷，利用反眼控制C1+2煤層，回采時(shí)按自上而下的開采順序進(jìn)行開采。C11、C12煤層組，可選用跟C12煤層施工運(yùn)巷，反眼控制C11煤層等。

優(yōu)點(diǎn)：可避免每層煤層均施工一條運(yùn)巷，降低掘進(jìn)工程量。反眼開采的煤層采空區(qū)，可降低積水的可能性。

缺點(diǎn)：反眼開采煤層，容易出現(xiàn)丟下幫煤量的現(xiàn)象，比較不適用于復(fù)采塊段開采。工程揭露點(diǎn)偏少，不穩(wěn)定煤層容易出現(xiàn)開采不完全。

（2）C9、C10煤層，深部C9、C10采空區(qū)煤巖層溫度上升均較快，事實(shí)證明其導(dǎo)熱率較高，易加速頂板風(fēng)化。C9煤層穩(wěn)定，厚度較大，直接頂板黃鐵礦結(jié)核豐富，易脫落。C10煤層多數(shù)呈串珠狀，可采塊段常為煤包分布。若選擇跟煤層施工運(yùn)巷，巷道維護(hù)工程量增加。考慮C9+1、C10+1分別與C9、C10層間距較近，可選跟底板煤線施工，反眼控制C9、10煤層（但復(fù)采塊段不適用），降低巷道受采空區(qū)的影響程度。

3.2 適合布置開拓巷道層位巖性建議

C10、C12煤層底板往下均含一組較穩(wěn)定的砂質(zhì)巖為主地層，巖性穩(wěn)定，較不易風(fēng)化，較適合布置開拓巷道，但布置于C12煤層底板易導(dǎo)致片盤石門增加。