煤矿生产开采复杂构造煤层

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1、煤矿生产开采复杂构造煤层相关知识回顾——一、煤层的赋存条件（一）煤层赋存的形态1、层状：稳定、连续、厚度变化小且有规律；2、似层状：较稳定、有一定连续性、厚度变化大且没规律；3、非层状：常分岔、尖灭，厚变无常，常见鸡窝煤、扁豆状或透镜煤等。（二）煤层结构（指煤层内是否有较稳定的夹石层）1、简单结构（不含稳定的夹石层，有时含矸石透镜体）2、复杂结构（含有较稳定1-2层的夹石层，甚或有多层。若有0.5m以上的矸层宜作为隔层顶板；或分采分运，不矸煤混杂而降低煤质。）（三）煤层厚度（煤层顶底板岩层之间的垂直距离，从数厘米到两百米不等。特厚煤8m以上，厚煤3.

2、5m以上，中厚煤1.3—3.5m薄煤1.3m以下。）具体分总厚度、有益厚度、可采厚度。二、煤层的顶底板（一）煤层的顶底板概念1、煤层底板：先于煤层沉积的岩层；2、煤层顶板：后于煤层沉积的岩层；（二）顶板结构1、伪顶（随采随落，几厘米至几十厘米，多炭质泥岩、泥岩、页岩）2、直接顶（采后不久即垮落，常数米，是一至多层泥岩、页岩或粉砂岩）3、基本顶（难于垮落，厚度大，常是砂岩、砾岩、灰岩）三、地质构造对煤层的影响（一）单斜构造（产状要素有3：走向、倾向、倾角）1、走向：煤（岩）层面与水平面的交线方向（两端延伸方向）；2、倾向：真倾斜线、倾向箭线；3、倾角：

3、煤（岩）层面与水平面的锐角。煤层倾角：<10度，近水平煤层；<25度，缓倾斜煤层；25度至45度，倾斜煤层；>45度，急倾斜煤层。（二）褶皱构造（水平力挤压，岩层成波状弯曲且连续）1、向斜2、背斜三、地质构造对煤层的影响（三）断裂构造1、断层要素：断（层）面，断盘（上盘、下盘），断层线（断面与地面的交线）及断煤交线（上盘断煤交线、下盘断煤交线），断距（地层断距、水平断距、垂直断距）2、断层分类：（1）按断盘相对运动方向分类：正断层，逆断层，水平断层（2）按断面走向与岩层面走向的相对关系分类：走向断层，倾向断层，斜交断层构造复杂时，断层常以组合形式出现

4、，如，阶梯状断层、地垒、地堑四、岩桨侵入体与岩溶陷落柱（一）岩桨侵入体概念岩桨侵入到含煤地层时，即形成岩桨侵入体。其主要影响有：使煤挥发分降低、灰分增高、黏（粘）结性减低，降低使用价值。（二）岩桨侵入体主要产状1、岩床（岩桨沿煤层层面侵入而形成的层状体）2、岩墙（岩桨沿断裂隙向上侵入而形成的墙状体）（三）岩溶陷落柱可溶性灰岩、白云岩等受地下水溶蚀而形成空洞，上部煤系地层塌陷，形成不规则柱体。引例：“套路与散打”复杂煤层概念：1、正常煤层的地质情况：①煤层中存在断裂（断层）②煤层中存在褶皱（褶曲）③煤层中存在火成岩侵入和陷落柱2、复杂煤层的地质情况：①

5、煤层中，断裂（断层）发育或很发育，即断层多而密集，煤层受到较大破坏；②煤层中，褶皱（褶曲）紧密而复杂，产状变化剧烈，煤层受到较大破坏；③煤层中，火成岩侵入影响大并破坏煤层严重及陷落柱更大更复杂。复杂煤层概念：各地区的地质条件是千差万别的，但其共同点是煤层都遭受地质构造作用的严重破坏，而以各自不同的复杂形式赋存着。所谓构造复杂煤层，系指井田内煤系地层沿走向及倾向产状变化较大，断层发育，有时受到岩浆岩严重影响的煤层，包括：“煤系呈紧密复杂褶皱，并伴有较多断层，产状变化剧烈；或煤系地层具有密集断层，煤层受到较大的破坏；或煤系地层受到岩浆岩侵入破坏，使构造更

6、复杂化，同时煤层受到严重破坏”。从煤层稳定程度上看构造复杂煤层可分为不稳定型和极不稳定型。不稳定型即煤层厚度或煤质变化较大，或构造复杂，煤层具有变薄、尖灭或分叉现象，且有部分煤层的厚度不可开采或煤质达不到工业指标的要求，但尚有一定规律可寻。极不稳定型即煤层厚度或煤质变化极大，或结构极为复杂，煤层常呈大小不等的透镜状或鸡窝状，一般不连续，不易寻出规律，仅局部地段煤层厚度及煤质达到工业指标。例如，我省的嘉禾煤矿（湘煤嘉禾矿业公司）。本课程主授内容断裂构造煤层开采方法（12h）；向斜构造煤层开采方法（8h）；盆地构造煤层开采方法（6h）；其他构造煤层开采方

7、法（8h）；不稳定煤层开采方法（6h）；地应力显现及其控制专题（4h）；案例分析专题（4h）。第一章断裂构造煤层开采方法第一讲：断裂构造的影响及开拓部署中断层的处理方法（上）一、断裂构造对开拓开采的影响生产中常遇到的煤层很少有连续不断、平整如一的，大多数被断裂构造所破坏，煤层被切割成不同的断块，大块煤田被断层分成更少的部分，成为矿田（井田）或采区。即使在这些小断块内，由于断裂构造作用的结果，岩层产生不同方向的裂缝，使岩层遭到破坏，为其冒落和充水创造条件，给开采带来困难。1763年，俄国学者M.B.罗蒙诺索夫就对断裂做过生动而确切的描述，他说：“平躺的

8、（煤岩）层并不总是连续不断的在地下延展着的，而往往被石墙割断了，这种石墙把其他与含煤层位置相同的岩层也都一起