西山東曲煤礦地質類型淺析

郝 亮

（山西焦煤西山煤電集團有限責任公司,太原 030053)

1672-5050（2017)05-0044-03

10.3919/j.cnki.issn1672-5050sxmt.2017.10.012

2017-08-30

郝亮（1980-),男,山西平遙人,碩士,工程師,從事礦井地質防治水工作。

西山東曲煤礦地質類型淺析

郝 亮

（山西焦煤西山煤電集團有限責任公司,太原 030053)

礦井地質類型劃分即礦井地質條件分類,在煤礦安全生產研究中具有重要的意義。根據《煤礦地質工作規定》的要求[1-2],結合礦方以往地質成果和礦井生產實際,井田地質構造復雜程度評價為簡單,井田煤層穩定程度評價為簡單,井田瓦斯類型為極復雜,水文地質類型為中等,其它開采地質條件為復雜,結合地質構造復雜程度、煤層穩定程度、瓦斯類型、水文地質條件和其他開采地質條件等,按照就高不就低的原則,提出了東曲礦地質類型劃分為極復雜型的結論,為礦井制定采掘計劃、選擇采掘方法提供了基礎資料,促進了礦井生產的科學管理和宏觀調控。

煤礦地質類型;劃分;極復雜型

1 東曲煤礦概況

東曲煤礦井田南北長約11 km,東西寬約8 km,面積59.904 8 km2,行政區劃屬古交市管轄,交通運輸條件十分便利。

東曲煤礦周邊有四座國有大礦（杜兒坪礦、西銘礦、西曲礦、屯蘭礦)、兩座資源整合礦（千峰精煤有限責任公司、新桃園煤礦),井田范圍內保留有山西華潤煤業有限公司鐵鑫煤礦。

東曲礦自1985年建礦以來,經技術改造和礦井改擴建工程,已經成為生產能力為400萬噸的現代化礦井,目前主要開采2#、4#、8#和9#煤層。全井田劃分為+973、+860、+750三個水平開發,三個水平分別布置各自的運輸大巷,運輸大巷沿煤層走向布置。目前礦井為+973和+860水平生產,上下組煤同時開采,開采方式為自上而下逐層逐面順序開采,采用走向長壁后退式采煤方法,一次采全高全部垮落法管理頂板。現正生產的工作面全部采用綜合機械化采煤,采煤、掘進機械化程度達100%。

2 地質構造復雜程度

東曲井田內構造以斷層為主,褶曲較少。據地面調查及井下采掘所見,斷層多為北東及北西向,且以北60°～70°東為主的高角度正斷層為主,并有規律性成帶狀等間排列,橫穿井田中部組成地塹,其間小斷層密布,形如樹枝,是影響煤礦正常生產的主要地質因素。綜合地面勘查及井下揭露,地質構造復雜程度評價如下:

1)受區域構造的控制,東曲井田地層產狀變化不大,總體表現為一走向北西,傾向南西,伴有寬緩波狀、穹窿狀褶皺的單斜構造,傾角3°～8°,一般為5°左右。

2)井田內落差5 m以上的斷層有42條,平均2.1條/km2,斷層較發育,但主要斷層呈北東、北東東向成束、成帶發育,且均為正斷層,依據斷層發育規律,采區邊界布置在大斷層之間,從而可避開斷層對采區布置的影響。

3)本井田含煤地層未發現巖漿巖侵入現象,巖漿巖對本井田無影響。

綜上所述,井田地質構造復雜程度評價為簡單。

3 煤層穩定程度

井田內主要含煤地層為二疊系下統山西組和石炭系上統太原組[3-4],可采煤層共11層:

1)02#煤:薄煤層,其厚度變異系數38.9%,可采性指數0.43,為局部可采的不穩定煤層,累計查明資源/儲量9 215 kt。

2)1#煤:薄-中厚煤層,其厚度變異系數61.6%,可采性指數0.37,屬局部可采的極不穩定煤層,累計查明資源/儲量2 432 kt。

3)2#煤:薄-中厚煤層,其厚度變異系數22.71%,可采性指數0.99,屬穩定煤層,累計查明資源/儲量96 664 kt。

4)4#煤:4#煤為一煤組,它分為4上、4、4下三層。4#煤為薄-厚煤層,其厚度變異系數39.9%,可采性指數0.91,屬較穩定型,累計查明資源/儲量110 426 kt;4上煤為薄煤層,其厚度變異系數49.3%,可采性指數0.35,極不穩定,累計查明資源/儲量21 617 kt;4下煤為薄煤層,其厚度變異系數52.2%,可采性指數0.63,屬不穩定煤層,累計查明資源/儲量11 978 kt。

5)6#煤:薄煤層,其厚度變異系數82.5%,可采性指數0.17,為極不穩定煤層,累計查明資源/儲量4 106 kt。

6)7#煤:薄煤層,其厚度變異數18.1%,可采性指數0.92,屬穩定煤層,累計查明資源/儲量68 725 kt。

7)8#煤:中厚-厚煤層,其厚度變異系數18.4%,可采性指數為1,屬穩定煤層,累計查明資源/儲量237 294 kt。8上煤為薄煤層,其厚度變異系數23.71%,可采性指數0.43,屬不穩定煤層,累計查明資源/儲量12 736 kt。

8)9#煤:薄-厚煤層,其厚度變異系數21.1%,可采性指數為1,屬穩定煤層,累計查明資源/儲量233 956 kt。

根據資源/儲量統計結果,穩定和較穩定煤層的資源/儲量占全礦井資源/儲量的92%,穩定煤層資源/儲量所占比例為80%。綜上所述,井田煤層穩定程度評價為簡單。

4 礦井瓦斯類型

東曲煤礦前期按低瓦斯礦井設計,2002-2013年瓦斯等級升級為高瓦斯礦井,2014年升級為煤與瓦斯突出礦井[5],全礦井瓦斯絕對涌出量125.7 m3/min,相對涌出量14.9 m3/t;二氧化碳絕對涌出量23.68 m3/min、相對涌出量2.80 m3/t。從近五年瓦斯等級鑒定情況可以看出,礦井瓦斯涌出量總體呈逐年增大的趨勢。因此,綜合評定井田瓦斯類型為極復雜。

5 水文地質類型

根據礦井受采掘破壞或者影響的含水層及水體、礦井及周邊老空水分布狀況、礦井涌水量或者突水量分布規律、礦井開采受水害影響程度以及防治水工作難易程度分析,結合礦井水文地質特征,綜合評定東曲礦井水文地質類型為中等型,如表1所示。

6 其他開采地質條件

東曲礦井田內煤系地層主要為碎屑巖及碎屑巖夾碳酸鹽巖沉積,主要由細-粗粒砂巖、炭質泥巖、砂質泥巖、泥巖、粉砂巖、石灰巖等組成。各煤層頂底板節理裂隙較發育,斷層帶附近尤甚,直接頂易冒落。

在勘探和生產過程中未發現沖擊地壓、地熱和天窗等,但陷落柱較為發育。截至2016年底,東曲煤礦共揭露陷落柱323個,其中上組煤（2#、4#)111個,下組8#、9#煤323個。在陷落柱發育的區域,煤層的連續性遭到破壞,給井巷工程的布置和施工,采煤方法和采掘機械的選擇增加了許多困難。

表1 水文地質類型劃分表

綜上所述,井田內可采煤層頂底板巖性多為中等類型;巖層傾角3°～8°,一般為5°左右,為緩傾斜地層,屬簡單類型;陷落柱較發育,是影響煤礦正常生產的主要地質因素,綜合確定井田其它開采地質條件為復雜類型。

7 結束語

本文結合地質構造復雜程度、煤層穩定程度、瓦斯類型、水文地質條件和其他開采地質條件等,按照就高不就低的原則,最終綜合評定東曲煤礦地質類型劃分為極復雜型。

[1] 國家安全監管總局.煤礦地質工作規定 [S].2013.

[2] 國家安全生產監督管理總局令.煤礦防治水規定 [S].2009.

[3] 關英斌,李海梅.太原地區構造應力場研究[J].河北建筑科技學院學報,1999,16（4):49-53.

[4] 王啟亮,員孟超,王海生.太原掀斜構造特征及其成因分析[J].西北地質,2010,43（3):41-46.

WANG Qiliang, YUN Mengchao, WANG Haisheng. Characteristics and Its Formation Analysis of Taiyuan Tilting Structure[J].Northwestern Geology, 2010,43（3):41-46.

[5] 國家安全生產監督管理總局,國家煤礦安全監察局. 煤礦安全規程 [M]. 2011

GeologicalTypesinDongquMine

HAOLiang

（XishanCoal&ElectricityGroup,ShanxiCokingCoalGroup,Taiyuan030053,China)

Geological type classification is significant for the safe production in coal mines. According to Mine Geological Working Regulation, together with previous geology and production data, the geological structure complexity of the mine is evaluated as simple, the coal seam stability as simple, the mine field gas type as extremely complex, the hydrogeological type as medium, and other mining geological conditions as complex. By selecting only the top quantiles, the study evaluated the integrated geological type of Dongqu Mine as extremely complex and provided data for plan making and driving method selection, which has promoted the scientific management and macroeconomic regulation for the mine.

geological types in coal mine; classification; complex

TD163

A

（編輯:薄小玲)