影响煤层厚度因素

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1、影响煤层厚度变化的因素赵超[铜川矿务局金华山煤矿陕西铜川]摘要：本文通过对铜川矿区石炭二叠纪煤层通过揭露的地质构造浅析其原因。关键词：煤层地质构造厚度铜川矿区本文所指地质构造是存在于石炭二叠纪煤层在掘进与回采过程中揭露地质变化。铜川矿业有限公司金华山煤矿位于渭北煤田南部，属陕西省铜川市东部的印台区红土镇，距铜川市区约20km，井田长约5.1km，宽约4.1km，面积21.7664km2，矿井主要开采煤层为石炭纪太原群5号煤层，10号煤层仅局部可采；开采5号煤层顶部受二叠纪下石盒子组与二叠纪山西组承压水层影响，开采深度远离于煤系地层基

2、地奥陶系石灰岩承压水高程。金华山煤矿矿开拓巷道布置于石灰岩中利用斜巷与回采巷道相联系。在准备巷道及回采工作面常出现煤层变薄的状况，煤层变薄对巷道掘进及工作面回采影响较大，一般需加强支护，严重时影响采掘部署。通过对采掘揭露的资料分析，影响煤厚的主要因素为构造基地不平，河流同生冲蚀，河流的后生冲蚀，地质构造变动（断裂构造、层间滑动）等造成的。1、主要煤系地层：铜川矿业有限公司金华山煤矿主要煤系地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组，主要含煤地层中5号煤及10号煤可采（如综合柱状图所示）；煤系地层假整合于奥陶纪石灰岩之上，矿区大部分地区

3、奥陶纪石灰岩上覆含根土泥岩的灰色铝土泥岩为井田K1标志层。2、地质构造对煤层的影响：矿井准备巷道及回采巷道地质变化形式多样，主要表现为以下几点2.1泥炭沼泽基地不平：工作面底部层面起伏不定，顶层面产状平稳较为平坦，煤层变薄的方向整好与煤层底板凸的方向相同，煤层厚度的变化是逐渐的，在煤层与底板的接触界面上，可以看出煤层的层理或底部的夹矸被截断，呈不连续状。5/5如我矿东一采区3603综采工作面在回采过程中出现“底鼓”底部夹矸不连续被截断，回采影响范围走向50米，倾向30米。如图所示：2.2.河流的同生冲蚀：工作面中煤层中出现透镜状冲蚀

4、带岩体，煤层相对变薄，局部夹石层增多，夹石层多为砂质泥岩，或粉砂岩煤与冲刷物相混，煤层中有冲刷物，冲刷物中还有煤；且煤层和冲刷物共用一层顶板。如我矿西二采区3208工作面回采初期，工作面夹矸层数增多，煤层变薄俗称“汉堡包煤层”夹矸层含有黄铁矿结核。2.3煤系内的后生冲蚀：变化呈现为条带状，薄化规模较大，常有定向分布的薄煤区，5号煤上分层和上层炭质泥岩夹矸被冲蚀岩体拦截破坏，但煤层顶板不受影响。冲蚀面剖面形似“锅底”且冲蚀带边缘小的断层及揉搓较为发育。如我矿东一下山采区3603综采工作面回采至180m处，工作面35—80架顶板进入工作

5、面，误认为顶板“压梁”5/5但具跟踪观察发现煤层上部夹矸出现中断，且下降段岩性与直接顶岩性区别很大为砂质，并与煤层共用顶板。走向60米，平面图上为椭圆状。2.4地质构造变动：2.4.1断裂构造：煤层顶底板岩层中裂隙增多，且煤层产状发生显著变化，顶底板出现不平行状态，煤层结构发生变化滑面增多，工作面掘进时出现顶板下降或底板上升，更严重时突然成为全岩巷道。如西一采区3101上顺槽在掘进过程中顶板突然下降进入工作面，使掘进工作面变为半煤岩，地质工下井通过对工作面观测及探煤判断其为斜交正断层要求下扎撵煤：再如东一采区3604通风巷掘进时仅一

6、个班工作面为全岩，地质工下井观测工作面为灰色砂质泥岩，含云母碎片，判断为5号煤层顶板岩性，根据与综合柱状图层位对比，确定该断层为上盘下降之正断层，地层断距15米，断失煤层在巷道下方：5/52.4.2层间滑动：煤层原始结构受到破坏，裂隙发育，在裂隙面上出现擦痕，有时煤质松软，甚至呈粉末状，变化呈条带状沿构造延展的方向延伸；如西二采区3209综采工作面，回采初期出现“薄煤带”影响范围30架—90架，在30架处发现煤层揉搓面，受构造应力影响煤层酥软，在90架处顶板倾角突然增大进入工作面，走向长度60米：3.地质构造简析：3.1泥炭沼泽基地

7、不平形成机理：通常在泥炭堆积时期，基底不可能完全水平，常有起伏。在泥炭沼泽发育初期，植物残骸堆积在低洼处，所形成的泥炭层彼此隔绝，形成煤层的变薄以致歼灭，随着泥炭层不断堆积加厚，便又逐渐练成一片。3.2古河流冲蚀：煤层在形成过程中常受到一些古河流的冲蚀，有些是在煤层形成的过程中受到冲蚀，有些是在煤层顶板形成之前称之为同生冲蚀。3.3地质构造变动：5/5煤系和煤层形成之后，在地壳运动的影响下，受到构造挤压时，由于煤层比其上下岩层软的多，因在巨大压力作用下，煤层就会发生塑性流变，向压力小的地方集中，因而引起每层厚度变化。4、结论：煤厚变

8、化往往不是单一因素造成的，而常常是几种因素综合作用的结果，在同一矿井中的不同煤层，或同一煤层的不同部位，引起煤厚变化的原因也可能不同。有些地方以原生变化为主，而另一些地方则可能以后发生冲蚀或构造挤压引起，因此，在实际工作中，只有全面分