试论52306综采面煤层分叉合并对开采的影响
2016-12-04贾连申
贾连申
（珲春矿业集团板石煤业有限公司，吉林珲春 133300）
试论52306综采面煤层分叉合并对开采的影响
贾连申
（珲春矿业集团板石煤业有限公司，吉林珲春 133300）
随着52306综采面不断推进，发现煤层局部夹矸逐渐增厚，并把煤层分为上、下分层，对煤层、媒质、割煤等都有很大、甚至更大影响。本文结合52306采煤工作面开采实践，针对生产过程当中对煤层分叉合并地质现象进行综合分析，同时阐述了其对生产过程影响程度，为安全生产起到了显著的技术指导作用。
煤层分叉合并认识 赋存状态分析 安全生产影响程度 总结规律 实践验证
随着52306综采面不断推进，发现煤层局部夹矸逐渐增厚，并把煤层分为上、下分层，对煤层、媒质、割煤等都有很大、甚至更大影响。至于煤层分叉合并或尖灭成因，多为沉积环境条件所致，在这里暂不讨论。可是，充分认识煤层分叉合并现象，以客观事实、分析、验证其空间赋存状态，进而掌握对开采的影响程度，减少生产事故，把影响降到最低是写这篇论文的初衷。
1 采煤工作面煤层概述
板石煤矿52306综采面位于-585水平，东翼五采区左部，于2015年7月构成系统，并开采。开采煤层属区内23层煤，长烟煤种，煤层硬度1.3，发热量4300大卡/kg。工作面长度170m，走向长度1300m，采高1.6m，煤层厚度1.55m，储量32万吨。
一般情况下，23煤层结构较简单，局部有一层夹矸，都为砂岩，厚度较稳定0-0.3m。煤层顶板为泥页岩和细砂岩；底板为细砂岩和粗砂岩，均较完好。属于区内发育较好煤层。
2 认识煤层分叉合并，寻找变化规律，分析影响程度
52306综采面初采时，由于煤层和煤层顶底板较稳定，煤层结构简单，没有夹矸，开采自然条件较好，所以循环率较高，平均日进度为4m，最高日进度5m；工作面原煤发热量3800大卡/kg；机械设备完好率达到了95%以上；上下两顺槽尾巷冒落均较好，符合高瓦斯矿井瓦斯管理规定。一段时间里，循环组织正常，实现了工作面稳定生产的良好局面。
但当工作面推进到近270m的时候，出现岩石从工作面下顺槽向采煤工作面切入，没有断层征兆。当推进到310m时，从工作面上顺槽起算近75m处，煤层已经出现分叉，受开采范围局限性，未观测到尖灭与合并现象。上分层厚度0.25-0.35m，产状较稳定。在煤层中上部，开始出现0.03m的夹矸。 100m的时候达到0.1m；123m的时候达到0.5m；145m的时候达到1.5m；170m下顺槽及其以外位置夹矸厚度远大于1.5m。从上顺槽到下顺槽方向上夹矸由0.03m逐渐增厚至1.50m及以上。
工作面推进到360m的时候，又对工作面煤层变化情况，进行了现场观测，从采煤工作面上顺槽起算47m处，煤层分叉表现为上分层厚度0.25-0.35m，产状较稳定。煤层中上部夹矸为0.03m；72m的时候为0.1m；95m的时候0.5m；120m的时候1.5m；144m的时候0.20-0.05m。这样不难看出夹矸也是从上顺槽到下顺槽方向上逐渐增厚的，所不同的是在采煤工作面144m处，煤层由分叉进而合并的地质现象，煤层合并后夹矸逐渐变小，上下分煤层之间夹矸由1.5m或以上逐渐变薄为0.20-0.10m，甚至更小。
下分层厚度1.30m，产状不稳定，随着夹矸的增厚而变薄，甚至变为不可采厚度，也同样受夹矸增厚影响导致下分层倾角变大，超过了采煤机割煤的范围。无论是上分层，还是下分层煤质没有明显的变化。
上下煤分层之间夹矸，通过上述数据以及多次观测分析，可以看出0.10m-1.50m厚度夹矸影响的采面长度72m，其中超过1.50m厚的严重地段近25m，成条带状或者（短）扁豆状与采煤工作面近55°斜交展布，且从采面下顺槽揭露位置开始在采面的方向上逐渐向上顺槽移动，每推进1.0米移动近0.8m，一直到上顺槽为止，这在上顺槽掘进时期也能证明这一点。
夹矸岩石多为细砂岩、粗砂岩甚至砾岩，其顶部多为泥质胶结，底部多为钙质胶结，坚硬，严重制约着采煤机割煤，移动支架，甚至对采煤机起严重的破坏作用，频繁损坏、更换采煤机零部件，使机械事故增多。尽管结合采面夹矸硬度、厚度、展布条件采取了打眼放炮技术措施，有所缓解。但还是大大降低了推进速度，日进度平均仅为1.0m；大大降低了煤炭质量，由于难以控制的夹矸混入增多，工作面原煤发热量仅为3000大卡/kg，甚至更低。
自今年7月开采以来，已经推进了360m，其中受煤层分叉合并影响的达到150m，再继续推进还将有230m，除了前面提到的影响之外，工作面煤层储量比原来减少了近2.5万吨。另外，上下尾巷处于夹矸较厚位置时，不易冒落，易引起瓦斯积存超限，也是产生隐患根源之一。
无论是在减缓推进速度、增多用工数量、降低煤炭质量、减少煤炭储量、频繁损坏设备，还是增加材料消耗与加大安全投入上都从根本上增大了成本。仅11月份，据不完全统计受煤层分叉合并影响。材料消耗比正常月份直接多投入近50万元；原煤热值降低约40元/ T，月份少收入近150万元；因储量减少收入近150万元等等。严重影响了经济效益。
由此可见，多次不同时间、不同地段现场素描、对比，获取第一手生产资料，并参考区域地质报告充分认识了该采煤工作面煤层分叉合并这一地质现象。并进一步综合分析、研讨，弄清了问题的实质，深入思考调查研究，及时预报各种地质现象引起的不利因素，就能最大的发挥技术指导生产的作用。
3 基本结论
综上所述，通过实践和理论分析，就52306采煤工作面而言，该区域煤层分叉合并现象特征明显，分布范围较广，影响程度较大，有规律可循，便于生产过程中采取针对性的安全技术措施。今天认识了煤层分叉合并，值得借鉴，对后续采煤具有不和或缺的重要意义。
尽管如此，还需要我们不间断、细致地关注这种地质现象，也有待在实践中进一步加以验证。
贾连申（1993—），男，吉林晖春人，助理工程师，毕业于辽宁省抚顺煤校，现任板石煤矿技术员，研究方向：机械化采煤专业。
