浅谈煤层冲刷带特征及预测研究.doc

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1、浅谈煤层冲刷带特征及预测研究煤层冲刷带，即水流(河流、湖流、海水)冲蚀并携带走煤层(泥炭层)，冲蚀的空间被随之而来的非煤物质(主要是砂岩或砂砾岩)充填而形成的沉积体，是以冲积流和湖流为主要水动力条件的湖盆地中十分发育的沉积地质现象，是引起煤层厚度、形态变化的主要原因之一。冲刷带砂体的存在给矿区规划、矿井设计、开采方式、采掘工艺和采煤效益带来直接影响。本文通过对煤层冲刷带特征研究和预测，对于合理安排矿井采掘工程部署、提高嗣采煤效率、减少开采中的煤种质污染具有十分重要的意义惬。一.概况1.自然地迈理：我

2、矿属吕梁山脉的西北端，山河交错，沟壑纵横艳，山川层叠，侵蚀冲刷剧烈抬，地势总体为南北高中部低鸲，海拔1254.0m，最刚低点位于井田中东部的岚漪西河谷地，海拔924.0m枷，最大相对高差330.0我m，区内大面积为第三、四┋系松散层所覆盖。本区属温奂带大陆性季风气候，四季分槔明，昼夜温差大。冬季漫长斑寒冷少雪，春旱风大升温较刁快，夏季短暂炎热多雨，秋塾季凉爽天气晴朗。2.环众境地质：本区属河东煤田的一部分，位于河东煤田北部远景区的中北部，矿区位旰于吕梁隆起北部之西翼，与懿6/6鄂尔多斯盆地东部

3、边缘的交怫接部位，地势总体东高西低傧，属剥蚀构造低山丘陵地型咬，区内地形切割较深，风化谓剥蚀较为强烈，植被不发育蜢，水土流失严重，滑坡、崩躺塌等不良工程地质现象常见揖。区内构造简单，总体上为醍一走向近南北，倾向西的单往斜构造。地层倾角小于15泓°，一般为9—12°，井田内没有岩浆岩侵入，地表椰和钻探过程中也未发现断裂构造和陷落柱，仅在井田东拊南部发现有宽缓状小褶曲，地表常见滑坡现象。3.骇水文地质：本区位于鄂尔碎多斯盆地东缘，地层总体由好东向西倾斜，呈单斜构造，岩层倾角5°～16°。从东到

4、西出露地层有前寒武系某变质岩，寒武系、奥陶系碳瑁酸盐岩，石炭系、二叠系、三叠系砂岩、石灰岩、泥岩硬以及新生界上第三系红粘土ⅰ和第四系冲洪积物。以地貌形态和成因类型可划分为剥肀蚀构造变质岩中山地形，剥珠蚀、溶蚀灰岩中低山地形，巛构造剥蚀低山丘陵地形和侵睁蚀堆积河流谷地四个地貌形晟态。由于地层呈单斜构造，嗬河流由东向西切穿井田所有π地层，但是因为与河床接触筏的煤系基岩地层大多是隔水性能较好的泥岩、砂岩，渗奚透性也很小。二.冲刷带砂体分析1.岩性特征：岩性为中粗粒长石石英榍砂岩。呈灰白色～灰色，

5、中耠厚层状，中粗粒砂状结构，郐发育平行层理和低角度交错泫6/6层理。砂质碎屑主要成分为羊石英，其次有长石，外来碎虼屑有变质岩和碳酸盐岩岩屑。次圆一圆状，大者1mm抓，小者0.4mm，含量约徼75％。基质为粉砂质，钙艋质胶结。为河床沉积产物。2.形态：单个砂体在平巴面上呈带状，断面形态为上Д平下凹的半透镜状，厚0.┶8～2.1m，宽度从0.7～116m不等。3.丬接触关系：冲刷带砂体与湟煤层之间界线分明，底部有怔一个清晰平坦的冲刷面，接近冲刷带尖灭部位与煤层呈琴犬牙交错关系。4.纵泫向趋势：根据

6、同一砂体在懔相邻巷道中的赋存位置和砂售体宽度、形态变化趋势，冲ㄇ刷带砂体的规模有从北东东囹向南西西方向逐渐变小趋势探。三.层冲刷带预测1茹.沉积体系分析：煤层冲绊刷带砂体的预测是通过对该臁段沉积体系的空间配置、沉积体系内部各成因相组合类犷型、古流方向等盆地沉积学臃研究，查阅和整理详查报告遒中与之有关的地质资料，结裎合大巷掘进中对冲刷带观测⊙素描基础上进行的。通过Ｖ对各矿井地表出露的岩石组扛合考察，结合钻孔和井下资皴料分析，将划分一个完整的橥三级层序。在三级层序中，餍按沉积体系垂向序列变化和茈聚煤作

7、用的周期性差异分为抡6/6三个岩性段，各自相当于一┬个成因地层单元.其中，我闪矿煤层位于顶部，属于第二移成因地层单元湖泊三角洲沉穹积体系的构成部分。第二成邸因地层单元由以下几个成因莲相组合而成：①前缘成因相组合。垂向上，矿井前缘沉ɑ积总体呈现向上变粗的序列，即由前缘的远端部分过渡为近端部分，构成一个完整铕的进积型沉积序列。该成因躁相组合中有分流河口砂坝和┴水下分流河道沉积。分流河率口砂坝沉积由席状展布的细砂岩与粉砂岩互层为特征，震反映了河口一带水动力条件濂的频繁变化。砂体底冲刷面坚清楚，内部

8、发育流水波痕纹状理，偶见浪成波痕纹理，为謦牵引流沉积。在分流河口最涸近端，即紧邻三角洲平原沼幛泽部位，河口砂坝沉积物呈羝透镜状，与沼泽泥炭沉积呈盱指状交互关系；在中段和远泶端表现出良好的席状形态，莪含砂量减少，泥质沉积物所烧占比例增加。水下分流河道砂体呈透镜状，夹于分流河侔口坝沉积中，下部发育槽状换和板状交错层理，向上变为流水波痕纹理和复合层理，哿具有清晰的底冲刷面；②平所原成因相构成。分流河道砂体在断面上呈透镜状，宽度癔一般小于28m，最多不超搠过40m，底界