煤层顶板稳定性分析

《煤层顶板稳定性分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、一一一——一一_并_一辱第12期s7一侈lIl东某矿2#煤层顶板稳定性综合评判胡绍祥多．(IlJ束再喷系摘要本文对山东某矿煤层影响项板稳定性的多种地质因素进行了分析，采取了单项分析，综合评判的方法，根据不同地质因素的影响程度，试将顶板稳定性划分为各种类型槠／耀骥塞；型煤层顶板冒落事故，已列煤矿事故的首位，造成巨大的经济损失和极大的不良政治影响儿J东某矿从l963年1月l2日至1992年4月6日止，冈冒顶事故而死亡的人数占所有事故死r：率的48％，高居首位煤层顶板冒落的最重要的原因在于埘影响顶板稳定性虽根本因素的地质条件了解不深但是，在众多不良地质因索中，哪些是主要的则很难判断，尤

2、其是定量化的分析更难。1井田地质概况I墨I1柱状圈(局部)井田为一斜构造，地层倾向于北，22#煤层顶板地质条件分析为石嵌二叠纪煤系区内断裂构造特别发育，而且几乎都是正断层。据统计，主要影响煤层顶板稳定性的地质因素很断层有26条，平均每平方公里为3条，其多，通过对该矿2煤层顶板地质条件的分中落差大干1O0米的有3条，落差30～析，可以认为l丰要有四个方面的因索100米的有8条井田内发育有24、2。1直接顶板的岩性及其厚度6#l1#l3#、l5#6层可采煤层其中2社顶扳岩性及其厚度是影响顶板稳定性煤层位，⋯西组中部，厚度为1．43～3．34的最基本也是擐重要的因索。从2煤层顾米，平均

3、为231水。2煤层直接顶板由页扳性分布图上可以看山(见2)，赝板泥岩、粉砂岩及砂岩组成，且1薄煤崧性主要由砂}粉砂岩及页岩或泥岩组层_在其顶部，距离为数米不等(见1)戚砂崭均为中粒和细粒，灰白色钙l·88o矿井地质1堞层露头线2井田边界3断层线4岩性分界线5厚度等值线图2山东某煤矿2煤层顶板岩性分布及其厚度等值线10—1条／平方万米2卜2弗／’I力万米32—4条／平方万米4>4条／l万米5断层线32#煤层构造密度分布图东某2煤层顶l饭稳定性缔合评判·89·质泥质硅质腔结均有，层位稳定，丰?单些，对顾板的稳定性影响也较小。安分邪在井田北部和东部，厚度j比较2．42煤层与l煤层的间距

4、大一般为5～15m，为顶板的稳定医域主采煤层之上的薄煤层或煤线往往构(如5中的』V。。和1)。粉砂为浅灰成了顶扳的弱面。这种弱面的存在，也是色，质脆，裂隙发育，丰要分布在井田中导致主采煤层冒顶的主要冈素。该矿2煤部和西部，呈一狱长的条带分布，一般厚层之上有一层厚约0．4术的稳定1煤约2～5m，中部的东边较厚，可选十几层，要分布在井田中部，它与2l堞层的米，西部为一南北向的带状分布，南北间距如4所示据分析，'当薄煤层与薄，中间厚(8～9rn)。页岩或泥岩为灰黑采煤层丰H距1．8～30米时，1顶板锚杆色，主要分布在南部和最西部，南部靠近小能穿透其上薄煤层，销杆起不到同定顶煤层露头处，

5、除个别区域为砂岩和粉砂岩板的作用，使薄煤层以上岩层呈悬空状分布外，几乎都是页岩、泥岩分布，厚度态，这时极易发生胃顶事故。该矿920l工一般为3～6m。作面的一次冒顶事故就是在这种悄况F发2．21页板岩层倾角生的，2煤层伪顶为O．82米厚的砂质页顶板岩层倾角变化程度反映了顾板破岩，往上直接顶为3．01米的中粒砂岩，再坏程度，倾角相对变化大的区域和丰H邻控往上为046米厚的l煤层2煤层开采制点倾角变化特别乱的域，是顶板稳定后，l煤层构成了直接顶与老顶间的软弱性较差的域，因为这样的区域顶扳整体面，联接力极差造成l煤层以的体性固性发生了变化，其强度大大地减塌落弱了。经对2煤层顶板倾角变异

6、系数的汁算，发现变异系数大的区域顶板条件较3．综合评分差，矿上l1收工作面冒顶事故都在变异系数为0．22和0．23的区域内。3．i各项影响因素赋值2．3煤层小构造基于上述分析，对照矿上多年冒落情煤层中的小断层一般都延伸到顶板岩况，分别绐各种周索评分具体作法是，层中，对顶板稳定性的影响很大小断层把每项因素定为1分，据影响程度的小的密度越大，对顶板的破坏越严重，顶板同，分为4～5个等级。顶板岩性为砂、稳定性也就越差在工程平面图上，对2粉砂页岩或泥据它们各自的厚度煤层的小断层进行了统计，计算了它的密不刖，分别赋值(见丧1)顶板岩层倾角度(如罔3)．东部的两块段，其密度高达采用变异系数这

7、个参数来赋值对照矿上每万平方米为2．88和3．05条，西部也有冒落情况及实践经验，分为4级断层的髓块段高达每万平方米2．08和2．57条。影响采用断层密度(条／平方万米)参东部和西部构造复杂，对瓜板破坏严重，数，分为5缴．2煤层与1煤层的间距影响很大中部小断层密度较小，构造稍分4级，分别赋值(见袁2)、表I各种岩性岩性砂岩厚度(rn){<55～1010～I5评分j0．45O，oO．I53．2综合评分●＆a1C·90·矿。井地质采用滑动窗口法把各项影响因索的很大f0．39)。象这样