西山东曲煤矿地质类型浅析

郝 亮

（山西焦煤西山煤电集团有限责任公司,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,山西平遥人,硕士,工程师,从事矿井地质防治水工作。

西山东曲煤矿地质类型浅析

郝 亮

（山西焦煤西山煤电集团有限责任公司,太原 030053)

矿井地质类型划分即矿井地质条件分类,在煤矿安全生产研究中具有重要的意义。根据《煤矿地质工作规定》的要求[1-2],结合矿方以往地质成果和矿井生产实际,井田地质构造复杂程度评价为简单,井田煤层稳定程度评价为简单,井田瓦斯类型为极复杂,水文地质类型为中等,其它开采地质条件为复杂,结合地质构造复杂程度、煤层稳定程度、瓦斯类型、水文地质条件和其他开采地质条件等,按照就高不就低的原则,提出了东曲矿地质类型划分为极复杂型的结论,为矿井制定采掘计划、选择采掘方法提供了基础资料,促进了矿井生产的科学管理和宏观调控。

煤矿地质类型;划分;极复杂型

1 东曲煤矿概况

东曲煤矿井田南北长约11 km,东西宽约8 km,面积59.904 8 km2,行政区划属古交市管辖,交通运输条件十分便利。

东曲煤矿周边有四座国有大矿（杜儿坪矿、西铭矿、西曲矿、屯兰矿)、两座资源整合矿（千峰精煤有限责任公司、新桃园煤矿),井田范围内保留有山西华润煤业有限公司铁鑫煤矿。

东曲矿自1985年建矿以来,经技术改造和矿井改扩建工程,已经成为生产能力为400万吨的现代化矿井,目前主要开采2#、4#、8#和9#煤层。全井田划分为+973、+860、+750三个水平开发,三个水平分别布置各自的运输大巷,运输大巷沿煤层走向布置。目前矿井为+973和+860水平生产,上下组煤同时开采,开采方式为自上而下逐层逐面顺序开采,采用走向长壁后退式采煤方法,一次采全高全部垮落法管理顶板。现正生产的工作面全部采用综合机械化采煤,采煤、掘进机械化程度达100%。

2 地质构造复杂程度

东曲井田内构造以断层为主,褶曲较少。据地面调查及井下采掘所见,断层多为北东及北西向,且以北60°～70°东为主的高角度正断层为主,并有规律性成带状等间排列,横穿井田中部组成地堑,其间小断层密布,形如树枝,是影响煤矿正常生产的主要地质因素。综合地面勘查及井下揭露,地质构造复杂程度评价如下:

1)受区域构造的控制,东曲井田地层产状变化不大,总体表现为一走向北西,倾向南西,伴有宽缓波状、穹窿状褶皱的单斜构造,倾角3°～8°,一般为5°左右。

2)井田内落差5 m以上的断层有42条,平均2.1条/km2,断层较发育,但主要断层呈北东、北东东向成束、成带发育,且均为正断层,依据断层发育规律,采区边界布置在大断层之间,从而可避开断层对采区布置的影响。

3)本井田含煤地层未发现岩浆岩侵入现象,岩浆岩对本井田无影响。

综上所述,井田地质构造复杂程度评价为简单。

3 煤层稳定程度

井田内主要含煤地层为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组[3-4],可采煤层共11层:

1)02#煤:薄煤层,其厚度变异系数38.9%,可采性指数0.43,为局部可采的不稳定煤层,累计查明资源/储量9 215 kt。

2)1#煤:薄-中厚煤层,其厚度变异系数61.6%,可采性指数0.37,属局部可采的极不稳定煤层,累计查明资源/储量2 432 kt。

3)2#煤:薄-中厚煤层,其厚度变异系数22.71%,可采性指数0.99,属稳定煤层,累计查明资源/储量96 664 kt。

4)4#煤:4#煤为一煤组,它分为4上、4、4下三层。4#煤为薄-厚煤层,其厚度变异系数39.9%,可采性指数0.91,属较稳定型,累计查明资源/储量110 426 kt;4上煤为薄煤层,其厚度变异系数49.3%,可采性指数0.35,极不稳定,累计查明资源/储量21 617 kt;4下煤为薄煤层,其厚度变异系数52.2%,可采性指数0.63,属不稳定煤层,累计查明资源/储量11 978 kt。

5)6#煤:薄煤层,其厚度变异系数82.5%,可采性指数0.17,为极不稳定煤层,累计查明资源/储量4 106 kt。

6)7#煤:薄煤层,其厚度变异数18.1%,可采性指数0.92,属稳定煤层,累计查明资源/储量68 725 kt。

7)8#煤:中厚-厚煤层,其厚度变异系数18.4%,可采性指数为1,属稳定煤层,累计查明资源/储量237 294 kt。8上煤为薄煤层,其厚度变异系数23.71%,可采性指数0.43,属不稳定煤层,累计查明资源/储量12 736 kt。

8)9#煤:薄-厚煤层,其厚度变异系数21.1%,可采性指数为1,属稳定煤层,累计查明资源/储量233 956 kt。

根据资源/储量统计结果,稳定和较稳定煤层的资源/储量占全矿井资源/储量的92%,稳定煤层资源/储量所占比例为80%。综上所述,井田煤层稳定程度评价为简单。

4 矿井瓦斯类型

东曲煤矿前期按低瓦斯矿井设计,2002-2013年瓦斯等级升级为高瓦斯矿井,2014年升级为煤与瓦斯突出矿井[5],全矿井瓦斯绝对涌出量125.7 m3/min,相对涌出量14.9 m3/t;二氧化碳绝对涌出量23.68 m3/min、相对涌出量2.80 m3/t。从近五年瓦斯等级鉴定情况可以看出,矿井瓦斯涌出量总体呈逐年增大的趋势。因此,综合评定井田瓦斯类型为极复杂。

5 水文地质类型

根据矿井受采掘破坏或者影响的含水层及水体、矿井及周边老空水分布状况、矿井涌水量或者突水量分布规律、矿井开采受水害影响程度以及防治水工作难易程度分析,结合矿井水文地质特征,综合评定东曲矿井水文地质类型为中等型,如表1所示。

6 其他开采地质条件

东曲矿井田内煤系地层主要为碎屑岩及碎屑岩夹碳酸盐岩沉积,主要由细-粗粒砂岩、炭质泥岩、砂质泥岩、泥岩、粉砂岩、石灰岩等组成。各煤层顶底板节理裂隙较发育,断层带附近尤甚,直接顶易冒落。

在勘探和生产过程中未发现冲击地压、地热和天窗等,但陷落柱较为发育。截至2016年底,东曲煤矿共揭露陷落柱323个,其中上组煤（2#、4#)111个,下组8#、9#煤323个。在陷落柱发育的区域,煤层的连续性遭到破坏,给井巷工程的布置和施工,采煤方法和采掘机械的选择增加了许多困难。

表1 水文地质类型划分表

综上所述,井田内可采煤层顶底板岩性多为中等类型;岩层倾角3°～8°,一般为5°左右,为缓倾斜地层,属简单类型;陷落柱较发育,是影响煤矿正常生产的主要地质因素,综合确定井田其它开采地质条件为复杂类型。

7 结束语

本文结合地质构造复杂程度、煤层稳定程度、瓦斯类型、水文地质条件和其他开采地质条件等,按照就高不就低的原则,最终综合评定东曲煤矿地质类型划分为极复杂型。

[1] 国家安全监管总局.煤矿地质工作规定 [S].2013.

[2] 国家安全生产监督管理总局令.煤矿防治水规定 [S].2009.

[3] 关英斌,李海梅.太原地区构造应力场研究[J].河北建筑科技学院学报,1999,16（4):49-53.

[4] 王启亮,员孟超,王海生.太原掀斜构造特征及其成因分析[J].西北地质,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] 国家安全生产监督管理总局,国家煤矿安全监察局. 煤矿安全规程 [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

（编辑:薄小玲)