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同采地质地段初探论文 【摘要】根据矿井地质规程对矿井地质条件进行分类较普遍的反映是：一个具体的井田很难根据矿井地质因素的复杂程度和煤层稳定程度指标来确定它的矿井地质条件类别这种矿井地质条件类别的不确定性来自分类指标的模糊性和不同人对它理解的差异性其根本原因在于地质条件的复杂性本文通过对矿井同采地质地段的初探研究；笔者分析了矿井地质条件的复杂性、评价指标的一般性原则及分类方法 【关键词】地质条件；同采地质地段；分类指标；分类方法 1.地质条件的复杂性 1.1多样性 影响矿井开采条件的地质因素很多它们在存因、特征、大小对开采条件的影响方式和程度也很不相同许多地质因素还具有地区性要制定包括它所在井田、煤层的开采地质条件的分类方案是相当困难的 地质勘探体大小或特征的变化幅度是非常广阔的断层落差可以从1米左右到几十米、几百米；走向延伸可以从几十米、几百米、到几十公里；褶曲有宽缓紧密可以从很大到小于工作面长度；有的对井田影响甚微有的则对矿井开采影响较大严重威胁生产安全等由于某种原因地质勘探体范围的巨大变化对变化幅度巨大的多种地质因素分为四个等级它们的界限必然是模糊的 1.3空间性 地质体都是二度空间的不可忽视它们在空间上的分布、排列和水平上的延伸同样条数和总长度的一些较小的断层由于空间分布、水平上的延伸不同对生产的影响也截然不同；等距平行排列垂直走向对生产影响甚微相交于隅相交处可能无法回采且全都与煤层走向斜交影响最严重确定煤层稳定性时样点的选取也有空间分布的问题如果不考虑样点分布的空间性则同一煤层最终确定结果可能是稳定、较稳定、也可能是不稳定煤层以实际差异性大 1.4叠加性 煤层的破坏效应包括：煤层原生成因的分叉、尖灭及后生的冲蚀带、陷落柱、断层、褶曲、岩浆侵入等影响使煤层变薄、中断、不连续它们中任何一种破坏效应都影响煤层的开采条件煤层受到的破坏就是它的全部破坏效应之合故此“原则上以五个地质因素（断层、褶曲、分叉、尖灭、冲蚀带）中复杂程度最高的一项为主来加以综合评定”的做法在不少情况下会导致对开采条件的错误评价假设某井田有断层、冲蚀带、岩墙体各三条煤层有局部不可采区域三块有陷落柱三个从每种因素来说数量都不多按“规程”应属类但这些因素相互交叉切割其综合影响却会使开采条件变得相当恶劣但有些情况其地质效应又是不可相加的如岩墙沿小断层侵入它们对煤层的破坏效应只相当于岩墙或断层的单独效应因此在评价井田类别时应考虑各地质因素所起的综合作用否则其评价结果往往是错的 1.5紧密性 各种地质因素在井田内的分布是密集还是松散是影响矿井开采机械化程度的关键相同数量的地质因素在空间分布上紧密或松散对煤层开采的影响程度是不同的分布紧密则导致部分区或（块段）可能无法开采分布松散对开采影响不大如果是等间分布虽然各块段都能开采但可能影响开采机械化的程度 2.评价指标的一般性原则 （1）分类指标必须有广泛的实用性 （2）以砂岩为主的煤层顶底板两煤层中揭露的断层倾角较大角度在6090间断层发育较稳定影响范围大落差在1.0m以上都会在两煤层中产生相互影响其对煤层的断裂方式一般顶底板均产生位移 （3）以泥岩和砂质泥岩为主的煤层顶底板断层倾角一般在2060断层产状变化大断层影响范围小断层一般以层间滑动的方式出现这是因为其可塑性较强层间距在10m以上落差小于3.0m两煤层不会产生相互影响 （4）层间距小于10.0m时落差在3m以上的断层对两煤层都会产生影响这是因为两煤层和薄岩层对外抗压能力弱层状易发生变形 3.矿井地质条件分类指标 上述分析表明影响煤层开采的地质因素多变化大空间配置与相关关系复杂对煤层开采的影响程度各不相同所以以所有地质因素为直接分类基础理论的分类方案其界定是模糊的分类结果不是唯一的起不到指导生产的作用因此寻找一个综合的分类指标是矿井地质条件分类的关键 3.1“同采地质地段” 本文提出“同采地质地段”作为矿井地质条件分类的唯一指标 “同采地质地段”是指具有相同开采地质条件采用同一采煤方法回采工艺能连续推采煤层的地段在一个同采地质地段内用相同的采煤工艺和设备可以连续完成采煤任务同采地质地段的边界为各地质体本身的边界及采区界、水平界、矿界等等 “同采地质地段”的划分方法：将所有影响连续推采的地质因素的界线画在采掘工程平面图（煤层底板等高线）上则这些界线所围成的大小和形状不同的地段就是“同采地质地段”其中的每一块具有相同的开采技术条件地段之间其开采技术条件可能相同也可能不同这样的分类指标具有简单、统一、实用的特点 3.2“同采地质地段”的等级划分 “同采地质地段”的大小差别很大要以一定的标准对它们分成若干等级衡量“同采地质地段”等级的最合适的标准就是各种采煤方法对连续推进采面的一般尺寸要求因此本文做如下划分：一类同采地质地段：适合于综采二类同采地质地段：适合于机采三类同采地质地段：适合于炮采四类同采地质地段：虽不能布置出正规工作面但仍可用其它采煤工艺开采五类同采地质地段：生产上已无法开采、利用的块段 4.分类方法 以各煤层各类“同采地质地段”圈定的储量占本煤层工业资源储量的百分比来划定煤层类别 再以矿井、水平、采区“同采地质地段”储量所占矿井、水平、采区、煤层工业资源储量的百分比确定矿井类别 由于此分类方案要求所有影响连续推采的各种地质因素都必须充分准确的反映出来因此在进行分类时必须以矿井、水平、采区、煤层适宜于各类“同采地质地段”（各种采煤工艺）采出的资源量占矿井、水平、采区、煤层资源量的比例为基础类比法进行评价各类“同采地质地段”百分比越大越适宜 公式为：P=T/D. 公式中P“同采地质地段”（采用不同采煤工艺）圈定储量占矿井、水平、采区、煤层工业资源/储量的百分比T矿井、水平、采区、煤层“同采地质地段”（采用不同采煤工艺）圈定资源量D矿井、水平、采区、煤层工业资源/储量 在评价中也可进行相连矿井评价利用相连生产矿井地质块段条件对相连新建、扩建矿井的地质条件进行评价利用矿井地质条件分类指标可在矿井设计阶段依据地质资料和矿井开采资料进行开采条件分析合理选择主要巷道布置采煤方法、回采工艺确定矿井开采机械化程度的可行性在矿井生产过程中可依据矿井实际揭露地质构造、煤层赋存条件合理确定矿井开采条件所属类别有利于合理选择适宜矿井开采地质条件相适宜的采煤矿方法提高资源回收率减少损失获得良好的经济效益 5.结语 “同采地质地段”概念的提出旨在抛砖引玉本人对矿井同采地质地段的初探及分析得知：这种矿井地