鸡场河煤矿应用采探对比指导矿井生产

2014-11-06陈其生段曲遇

江西煤炭科技 2014年2期

陈其生，段曲遇

（江西省新洛煤电有限公司，江西丰城331107）

1 以往的勘探情况

鸡场河煤矿位于贵州盘县柏果镇境内，矿区长约1680 m，宽760m，面积约1km2。含煤地层为二叠系龙潭组，地层厚200～230m，含煤40层，煤层总厚度36.21m，含煤系数16.09%，主要可采煤层为2、6上、10、12、16、18－1。

本矿井属于盘县煤田大田坝东隅北区，1968年进行初步勘查，1971年提交了大田坝井田精查补充勘探地质报告。本矿井范围内无钻孔控制，边界外的西边布置一个K50的钻孔。2003年由贵州省煤田地质局159队编制鸡场河煤矿勘探地质报告。2008年再次勘探，并在12月提交了勘查地质报告（补充），2009年提交了鸡场河煤矿资源储量核实及详查勘探地质报告。尽管如此，对本井田的地质构造和煤层的控制程度仍不足，钻孔间距都在230m以上。

2 采探对比

2.1 井田主构造——背斜的采探对比

（1）背斜轴部及其附近两翼煤层的采探对比

以往的地质勘探报告认为：井田主构造为一背斜，轴向北偏西50°，轴面近于直立，两翼基本对称。北东翼地层走向北西26°，倾角30°～45°；南西翼地层走向北西60°，地层倾角20°～50°（见图1、图3）。鸡场河煤矿在技改以前，即2008年前，根据开采设计方案，开拓巷道布置在1520m水平，平行开拓的主、副平硐，揭露了1＃～12＃煤层，背斜轴部及另一翼的1＃煤层。根据煤层赋存条件，背斜轴部及其附近两翼的赋存条件好，煤层厚度大。所以开采背斜轴部及其两翼煤层，是首选的方案。在生产过程中揭露背斜轴部及其两翼煤层，如12＃、10＃主采煤层在＋1520m走向变化大，沿倾向至背斜顶部，煤层及其顶底板岩层破坏严重，说明背斜轴部受到严重破坏。采用探煤巷、钻孔相结合的方法，加强矿井地质工作，揭露6＃、2＃、1＃煤层（不可采）的煤层变化大，断层多，煤层多处断开和变薄，背斜北东翼煤层在＋1520m～＋1480m受到破坏，无法布置采面（见图3）。背斜轴部及其相邻两翼地层在垂高40～70 m，水平宽200～300m的破碎带区域，煤层不可采，生产条件差，为此在该水平布置的巷道少，节约了工程。

（2）背斜轴部深部变化的采探对比

通过采探对比，控制了背斜轴部及其相邻两翼的地质构造及煤层赋存条件。选择南西翼的南面，布置11108采面、11108回风巷，布置在1400m水平，沿煤层走向掘进，开口掘进40m就见背斜轴部，这与勘探资料提供的背斜轴部，平距相差90～100m，高程相差60m。背斜轴向南倾覆，呈扇形展开，向南倾覆，轴部倾向倾角6°～10°。背斜轴部越往深部轴部越宽，轴面由原来近直立转为向西倾斜，倾角40°～50°（见图4）。原背斜南西翼地层走向由北西60°转为10°～20°，倾角由20°～50°变为9°～15°，由于11108采面的倾角变缓，11108原运输巷改为中间巷，重掘一条11108运输巷，仅10＃煤层11108采面储量增加10万多吨（见图2）。

图1 原背斜与断层平面

图2 修改后的背斜与断层平面

2.2 主要断层及煤层块段分布情况的采探对比

据勘探报告，矿区内发育6条主要断层，其中F21、F25、F26位于矿区东南、东北边界处，F211为矿区东南部边界断层，F221切割背斜轴线。因而矿井煤层赋存状况以背斜轴线为界划为2块，即背斜南西翼和背斜北东翼。

F21，F25，F26和F211断层目前采掘没有到此，无法探明这4条断层的变化，目前揭露F221断层对矿井建设生产影响较大。

勘探报告中F221位于矿区北西部边界，为正断层，走向北西80°，倾向北东，倾角55°，落差45m，切断背斜线（见图1）。

通过采探对比，揭露F221为逆断层，同时揭露了F222逆断层，F222是继F221发育的断层，其走向相近于F221断层，倾向倾角却相反，其落差50～65m，并与F221相交（见图4）。背斜轴线在断层相交处发生变化，产生分叉。

采掘进一步揭露，在平行背斜主轴发育F221和F222断层，垂直主轴发育的断层F23、F233将主背斜的北东和南西两翼地层近垂直切割为东翼和西翼（见图2）。由于F221、F222断层将主背斜轴部分割为北东和南西两翼，因而井田煤层由原来的2块被分割为4块。这4块煤层的走向、倾角各不相同，与勘探资料提供的煤层的走向、倾角相差较大。以F233为界，西翼走向300°～310°，东翼330°～350°，以此为依据布置开准巷道及采煤工作面。

图3 原背斜与断层剖面

图4 修改后的背斜与断层剖面

3 应用效果

矿井从2010年投入生产以来，通过采探对比指导矿井生产，避开地质构造带，选择开采矿区背斜南西翼的西南面的1400～1480m的煤层，即开采煤层赋存条件好的10＃及12＃煤层，由于布置的巷道和采煤工作面合理，产量稳定，并没有出现丢煤和发生顶板事故。

由于F233断层影响，采面走向长度减少，此区域煤炭储量小。经过三年多的时间开采，10＃及12＃煤层，现基本完成开采，16＃、18＃、23＃煤层，不具备开采条件，无法布置采面（见图4）。为此，选择开掘11108工作面，与此同时，开拓1300m水平，布置采掘巷道，为采掘接替打下良好的基础。

根据地质勘探资料和矿井地质工作揭露的情况，背斜东翼，即F23断层东南面，煤层受构造破坏的程度要小，煤层倾向坡度变化小，煤层稳定，煤层赋存条件较好，煤炭储量大。选择东翼，开拓1300m水平，在1340m布置轨道石门和回风石门，有利于布置采面，运输和通风。

从1400m水平向1300m水平开拓的轨道下山和回风下山，揭露的煤层比地质勘探报告提供的厚度要大些。揭露10＃厚度2.6m（原1.5～2.2m）、12＃厚度2.8m（原1.5～2.5m），16＃厚度3.3m（原1.3～2.6m）、18＃厚度4.2m（原2.1～3.4m），煤层稳定，矿井煤炭储量增加，同时揭露煤层倾角较缓，利于机械化开采。