1、引言
煤峪口井田位于大同煤田東北部邊緣,大部分位于軸的東南翼。含煤地層是石炭系上統(tǒng)太原組(C3t)和侏羅系中統(tǒng)大同組(J2d)。太原組正處于資源勘探階段。而侏羅系大同組煤炭資源是我礦過去和現(xiàn)在主采對(duì)象,隨著時(shí)間的推移,煤炭資源日益減少,瀕臨枯竭。目前只剩下11#層410盤區(qū)和14-2層西部的408、307、410,412四個(gè)盤區(qū)。11#層410盤區(qū)煤厚穩(wěn)定,鉆孔揭露都在7米以上,開采條件較好。而14-2#由于受古河流沖刷影響,煤厚不穩(wěn)定,在307盤區(qū)煤厚變化尤其明顯,有些地方變薄至0.8米以下。要想合理布置工作面,提高資源回采率,避免盲目掘巷,減少無效資金投入,有效指導(dǎo)生產(chǎn)。 古沖刷帶的準(zhǔn)確圈定是擺在我們面前首當(dāng)其沖的問題。
因地制宜地根據(jù)沖刷帶的分布,合理安排開采順序,避免無效進(jìn)尺,盡量避免盲目掘巷,減少無效資金投入,本文通過對(duì)聚煤古構(gòu)造的分析,簡(jiǎn)捷、準(zhǔn)確的圈定出我礦14-2#煤層沖刷帶。
2、聚煤古構(gòu)造——煤厚分析法原理及其應(yīng)用
聚煤古構(gòu)造及煤厚分析法是地質(zhì)學(xué)家K.R約翰遜在“新南威爾斯洲馬夸瑞向斜的構(gòu)造演變與月海灘亞群島沉積的關(guān)系”中首次提到的聚煤古構(gòu)造研究法,其理論依據(jù)是:凡受同沉積構(gòu)造明顯控制的巖石單位的厚度變化,應(yīng)和反應(yīng)現(xiàn)代構(gòu)造形態(tài)的構(gòu)造高程有密切關(guān)系。通過比較巖層厚度與現(xiàn)代構(gòu)造高程的相互關(guān)系可以推斷煤層的構(gòu)造演變史和聚煤期的古構(gòu)造。
我們以該理論為依據(jù),運(yùn)用聚煤古構(gòu)造——厚度分析法,對(duì)我礦14-2#煤層307、408盤區(qū)古沖刷進(jìn)行圈定,實(shí)踐證明,隨著408盤區(qū)工作面的陸續(xù)開采,沖刷帶也不斷揭露,通過對(duì)照,實(shí)際揭露的沖刷帶與我們提前運(yùn)用聚煤古構(gòu)造——厚度分析法劃分的沖刷范圍大致相符。下面我們以408盤區(qū)為例,探討一下如何運(yùn)用聚煤古構(gòu)造——厚度分析法劃分408盤區(qū)的古沖刷范圍。
方法和步驟:(1)編制構(gòu)造等高線圖,分析現(xiàn)代構(gòu)造的主要成分和基本特征:
從14#層408盤區(qū)煤層底板等高線圖(圖A)可以看出,主體構(gòu)造較簡(jiǎn)單。基本上為單一傾斜煤層,傾向東。南部除一落差為3米的正斷層外,還派生一軸向近東—西向的寬緩小構(gòu)造。說明:成煤時(shí),煤層底板較為平緩沒有凹陷和凸起的地方。
(2)編制煤層等厚線圖,進(jìn)行煤層厚度分析:
從14#層408盤區(qū)煤層等厚線圖(圖B)看,北東部和北西部有兩個(gè)厚煤區(qū),中部北—南向有一個(gè)薄煤帶。鉆孔資料顯示:北西向最厚處為4.17米,北東向最厚處為3.15米,最薄處為0.07米。 似乎是在沉積時(shí)有兩個(gè)沉積凹陷,中間為突起帶。
(3)對(duì)成果進(jìn)行比較和綜合解釋:
煤層底板等高線圖說明,該煤層沉積基底為一平緩的平面,證明,沉積凹陷不成立。是什么原因造成這樣的厚薄不均呢?煤層上部沖蝕是造成這種情況的唯一可能。 實(shí)際揭露證明也確實(shí)是由沖蝕引起的,很明顯,煤層薄的地方就是受沖蝕嚴(yán)重的地方,薄煤帶就是沖蝕帶。
盤區(qū)巷道的布置應(yīng)該有機(jī)地利用沖蝕帶, 而采掘工作面要布置在富煤區(qū)內(nèi)。
同理運(yùn)用該構(gòu)造——厚度法可以圈定出14-2#層307盤區(qū)同樣也有兩條橫穿南北的古沖刷帶。(插入圖)
因?yàn)?/span>307盤區(qū)目前正在開拓,而沖刷帶的提前劃分,為我們下一步如何有機(jī)利用沖刷帶布置工作面打下基礎(chǔ),也為我們合理估算14-2#層資源儲(chǔ)量提供了依據(jù)。
3、結(jié)語
利用聚煤古構(gòu)造——厚度分析法推斷沖刷范圍,這是一個(gè)全新的方法。該方法簡(jiǎn)單易行、準(zhǔn)確性高,使我們的工作化被動(dòng)為主動(dòng),由于提前推斷出沖刷范圍,針對(duì)薄厚煤區(qū)不同的開采范圍,我們可以采用不同的開采方法。富煤區(qū)可以考慮綜采,而沖刷帶及鄰近范圍(煤厚0.8-1.3米)最好選用適合該塊段采高的綜采機(jī)組,薄厚煤層采用不同的綜采機(jī)組,有助于提高頂煤回收率。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),如果我們不提前考慮沖刷帶的存在,工作面回采時(shí)揭露了沖刷帶后,煤層突然變薄助(小于0.8米),無法開采,而導(dǎo)致工作面提前拐切,照成掘巷的盲目性。
4.應(yīng)用情況及經(jīng)濟(jì)效益
聚煤古構(gòu)造——厚度分析法非常適用于我礦14-2#古沖刷范圍的圈定,實(shí)踐證明,該方法簡(jiǎn)捷準(zhǔn)確,特別是408盤區(qū)8816、8818工作面古沖刷帶的揭露,更是證明了該方法的準(zhǔn)確性。因307盤區(qū)正準(zhǔn)備開采,古沖刷帶的提前圈定,可以帶來如下經(jīng)濟(jì)效益。首先:針對(duì)薄厚煤區(qū)不同的開采范圍,我們可以采用不同的開采方法。富煤區(qū)可以考慮綜采,而沖刷帶及鄰近范圍(煤厚0.8-1.3米)最好選用適合該塊段采高的綜采機(jī)組,薄厚煤層采用不同的綜采機(jī)組,有助于提高回采率。其次:根據(jù)沖刷帶的分布,合理布置工作面和盤區(qū)巷道,,避免或減少無效進(jìn)尺,嚴(yán)格控制盲目掘巷,有效地指導(dǎo)生產(chǎn)。沖刷帶的合理圈定,可以使我們更加準(zhǔn)確估算出14-2#資源儲(chǔ)量,有效實(shí)現(xiàn)對(duì)資源開采的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),提高煤炭回收率。
參考文獻(xiàn):《礦井地質(zhì)工作方法及其進(jìn)展》/趙明鵬編著/北京:地質(zhì)出版社 2008-5
作者簡(jiǎn)介:
譚志喜,男,1975年出生,重慶市渝北區(qū)人,畢業(yè)于太原理工大學(xué),大學(xué)本科,學(xué)士學(xué)位。助理工程師,從事煤礦地質(zhì)專業(yè)技術(shù)工作,現(xiàn)就職于大同煤礦集團(tuán)公司煤峪口礦地質(zhì)科。