煤层底板等高线间距曲线图法预测煤矿小构造.pdf

△拄术经验△ 胡 煤层底板等高线间距 曲线图法 预 测 煤 矿 小 构 造吖 p 5 ． ， z 地测 处 O． 前 言 随着煤 矿生 产的发展，特别是采煤 机械 化程度的提高，对矿井地质工作的要求 也越 来越高，研究和预测矿井 小构造成了矿井地 质工作者的一个重要 任务，能够 比较准 确及 时地预测预报采煤工作面 内的小 构造 小断 层，小褶 曲，对指导矿井生产具有 十分重 要的意义。 目前研究和 推广 的新 型无 线 电波 坑透仪，是煤炭系统 八五 期间 的重要 科研 课题， 就是为 了解 决这 一地质 问题 。 根据 目前 推广应用 的情 况来看， 巳经取得 了很好的效 果， 特别是对北方煤矿陷落柱的探测， 效果明 显 | 但是在我 国南方， 制 约煤矿生 产的地质 因 素主要是小晰层，其次是小褶曲。由于条件 的变 化，加上井 下 电缆，轨道的 干扰，坑 透 仪探 测的效果 就不太理 想。影响着对 矿井小 构造预测预报的准确性。僖 过 对 小 断 层，小褶曲的分析研究，认为利用煤煤层底 板等 高线间距曲线图法来研究预测我国南方 煤矿 小构造效果比较好 ，它具有如下优点 ①，无需特别的仪器设备} ②， 方法简单，易于掌握应用} ③，不受井 下电缆等条件 的影响} ④可 以和其 它 如坑 透 预测方法预测 效果互 为印证。 笔者现将这种方法介绍如 下，希 望 能 为广大矿井地质工作者所接受，共同为推动 矿井地质学科的发展作出贡献 J、煤层底板等高线间距和小构造媳美系 前面已经讲了，我们研究的是小构造， 耐，采取措施要得力。 从 以上分析和实践 看出，薄煤层 坚硬顶 板通 过矿 压观 测及 顶板动态 的预测预报， 采 取强制放顶和合理的支护密度，来压期阃增 加支 护强度， 实行 强支 强放 等措施，是 能移 把这种坚硬顶板管 理住的，刀柱采煤法改成 走向 跃壁 采煤法是 可 以成功的。 参 考 文 献 、 采场上覆岩层运 动的基本规律 宋振骐， 山东矿院矿压研究所编 印。 2、 单休支柱工作 面支护密度及其 确 定方法的研究， 宋振 骐，山东 矿院矿压研 究所编 印。 29 维普资讯 主要是 小断层 和小摺 曲。 根据煤矿生产的特 点，我 们把 它放 到 一个 工作面内来研究。本 方 法所指的煤层 底板等高 线是 沿工作面回风 巷的一条煤层 底板等 高线 和沿 工作面运 输巷 的一条煤层底扳等 高线，其 平面投形 间距就 是 本方 法所指的煤层底 板等高线 间距。 为 了叙 述的方便，用 工作 面回风巷 代表 精 回风巷的煤层病 扳等高 线，工作 面运输巷 代表沿运输巷 的煤层底 板等高线 先假定它 们是 一致的下面通 过工作面的立体图，平 面 图， 剖面 图来分析 研究两系煤层底板等高 线 间距 和工作面 内有小 构造存在时的关系。 1 ． J ． 工作 面内没有 小构造影响 单斜煤 层 工 作面 内没 有小 构造 的影 响 单斜煤层 的 工作 面立体图 和平面 图如下 见图 J 煤层底 板等 高线 AD和 B C 的 高 差 为 。 h ，煤层倾角 ，两等高线平面 间 距mh c t g a 。n 和h 不 变， m值亦不 变。 、 图 J A B C D工 作 面 立 体 图和平 面 图 I．2 工作面 内有小 断层 影响 我们把在工作面 内出现而 四周 巷道 中没 有见到曲小构造称为 隐状式 小构造。 先 图 2 捌面图上来分折正断层和 逆断 层对两 条等 高线阔距的影响结果。 正断 面 mh c t g 一△ m， 两 等高线 回 图 2 A正 断层 ， B 逆 断层 距变 窄。 下面 再 图 3、 ， 6中 的立 体图 和平面图 逆 断层 mh c t g a△ m， 两等 高 线 来看 煤层 曙扳 等高线问距 的变化 况。 问距变宽。 从上述分析不难看出，工作面遇有小断 b ． r ⋯ _ ● ’， ‘ 麓 ⋯⋯一■ C 图 3 工 作 面内有隐使正断层的立体 图 a 和平 面图 t 鹿剖 面固 c Z 维普资讯 立 作 固 a 平 面 图 b 和 剖 面 目 c 图 5 巷 道有揭露 的正 断层 A ，逆 断层 B 的工 作面立体图和平 面 图 层时 ，等 高线 AD和 BC的 阔距发生明显变 隐伏 褶 曲在 工作面内 出现的机会饭 少，根 赌 化， 而且，正 断层 煤层 底板等高线间距下 陷 原 苏联 卑兹 巴斯的普罗寇皮 耶夫煤矿 梧曲与 呈 “ 凹”形J 相 反逆断 层煤 层底板等高 线问 嘶层规律 的研 究成 果表 明， 隐伏式褶 在 工 距上 隆呈 “ 凸”形。据 比我们 可以从平 面图 作面 出现 的概率几乎为零。所 以这里暂不 迁 上等高线间距的这种变化形态来判断工作面 多的讨论工作面内隐伏褶曲的问题 详见图 内是否有小构造及其 胜质和范围。 6 。下面探讨非隐伏褶曲对两条等高线】可 j ． 3 工作 面内有小 谱 曲 距的影响倍况。 相对矿井而言，工作面一般范围不大， 从图 6 我们可以看出，工作面内存在 离 圆 维普资讯 维普资讯 是按第二步和第三步得出来 的9 3 0 2工 作 面 风， 运巷 煤层底扳等 高线 间距距离表 见表 】 。 根 据表 1 ，作 曲线 图7 A。 小宝鼎矿9 3 6 2 工 作面 风运巷煤层 雇扳 等] I线问距 裘 J 对 应 序号 作面 m 0 2 口 O eO 8 0 J 00 J 舯 1 , t O 1 6 0 至 I 号 秸 盎 置应 点 间 距 序 号 作 面 l C mI I { 点在 的位 m 20 0 22 0 2 0 2t i 0 2骞O 3O 0 32 0 3 0 360 ，，n 工l两等高线对I J 对 应点在工 置l 应点间距 l 号．作面的位 置 l C m { I I m 点间距 C m ．55 ．5 ． ．35 ．2 ．j ．O 3． 9 J 2 暑 5 6 7 8 9 ， 1． 7 ．76 ．掌5 0． 9 5．I 5． 2 5． 3 5． 5 5． 5 』 。 n J 2 J3 】 15 ．1 6 17 1 8 J 9 n 5．5 5．5 5 ． 5 5． 4 5 5． 5 5．4 5 5． 3 5． 2 5． 0 5 2】 22 2 3 24 2 5 26 27 2曩 00 20 ● 0 80 S O 5O0 5 2O 5 0 根据曲线图7 A，对照工作面平面图， B 可以预测断层在工作面内的延伸情况． 封 ．． 1 ． 柚 ～ ’ B ． 图 7 小宝鼎 9 3 6 2 - r 作 面_堞层底板等 高缎间距 曲线图及工 作面平 面图 A一一 煤层底 板等高 缆问距 曲线 圈 I一一 煤层底板等 高甄阊距 曲线 圈 ●一～风 巷煤层底底板 等高缆 6～ 一 边 上 山 ，，一 一 开 切 眼 B一 一 工 作 面平 面 圈及 小 构 造 预 删 2一 一 风 誊， 3 一 一 运 奋 5 一 一近巷煤 层底板 等高线 0， 9 揭 露 的 断层 点 如一 一 预 测 的 断层 3 5 应 维普资讯 3 ． 2花 【 f I 矿4 1 5 2工作面小 构造予涮 ， 表 2是花 山矿工作 面风、运巷 煤层底 板 等 等 高线阅距距离 表， 从间距 曲线图 8 A， 对 照工作面平面 图8 B，可 以 预 测 F． ， FF。 三 系酊层，其 中 r． 是 揭 露 式 的， F 、 F。 为隐伏式 的，从 曲线的下 阻”， ‘ 可 以判断为正断层。 寝 2 花 山矿41 5 2 “ r作面风 、运 巷等高线闻 霄表 蔓 器 畜 麓掰_ 商 _ _ T 翟 j C O 4． 8 2 7 5 2 0 5 ． 窖 2 2 O 1 ． 3 2 P 5 4 3 ． 9 S 3 4 0 ． 9 2 9 5 6 0 6 ． O S 6 0 5 ． 1 5 5 0 S 3 0 5 ． 9 5 8 0 5 ． 0 3 6 0 0 5 ． 6 6 J O 0 4 ． 9 5 3 2 6 2 0 5． 5 5 ， 1 2 0 ． J 5 3 6 4 0 ． 5 ● S j O 5． 1 3 4 66 0 5． 2 5 0 1 6 0 5． 0 3 5 88 0 5 ． 2 J 0 I 8 0 6 ． 0 5 36 7 0 0 5． 2 5 J I 20 0 5． 1 3 7 7 2 0 5． 2 5 I 2 22 0 5． 2 3 8 7 4 0 6． 3 1 3 24 0 5． 1 59 D ． 跖 1 4 2 6 O 6． 0 40 7 8 0 6 ． 7 5 2 8 0 5 ． 9 J 8 0 0 ． 考 j 8 5 0 0 ． 3 2 8 2 0 5． S 5 J 0 2 O 5． 9 43 8 4 0 5 ． J S 3 4 0 5 ． 8 5 4 4 8 8 0 5． 8 5 J9 36 0 6． 8 5 5 8 君 O 5． 2 0 3 8 0 5． 3 5 4 6 9 0 0 ． 8 2 j 4 0 0 5 ． 3 4 7 9 2 0 6 ． 0 2 2 4 2 0 6 ． 8 4 8 9 4 0 占 ． 2 5 2 3 4 4 0 5 ． 8 4 9 9 6 0 8 ． 3 2 4 l 0 5．8 50 9暑O ． 4 2 5 4 8 0 6 ． 7 5 5 j 1 0 0 0 6 ． 45 2 e 5 0 0 5． 7 5 5 2 1 0 2 0 8． 5 维普资讯 圈8 花山t／ - 1 5 2 “r 作面煤层底扳等高巍闻距 曲线图 Aj 疋 工作面平 面图 B A一 一 煤层底板等高线问距 曲 线固 B 工作 面平 面图 I一一 堞层鹿 扳手高线闷距 曲线 2 一 一风 巷， 3一一 适巷 一一 风 巷孟 丧 层底 板 等高 线 5 一 一 运巷煤层底板 等高线 这个 工作 面现今正在回采， F 和 F。 也 线 间距 曲线图所采 用的比例犬小要 一致． 已证实和预测的栩一致， F 有待证实 l， 结束 浯 煤层 扁扳 等高缓 同距 曲线图法预 测工作 面内小构造姓一种简便有效的方法。如阿使 预 测结 果砧 于准确，根埘 笔者的实 践 体会还 要 注意下 面且一 点 。 j ． 工 怍 乎面图要 符合有关 规程 的 精度要求， 比 j 己一泼太 于 z 2 0 0 0 要 视 工 作 【 6 i大 小 定，最 好 是J；工 。 O 0 一 l j 5 0 0 。 2，沿风 ，运 巷分别 怍两条煤层 底板 等 高线要 根掂地质写 实与观 溺资料 敞到 准确无 误 。 3 ，沿走向方向每隔I D 米或 2 D 米 量 一 等高 线阔 距值 ，可在有交亿 的部 位 适 当 加 密 ， 印缩 短间 距。 l，采 煤工作面平面图 与煤层底 板等 高 本方 法经 笔者实 际应． 『 口 效果 较好，简单 易行，实用面较广，无需购置专门的仪器设 备，只需在 巳获得的地质资料的基础上通过 作 图进 一步分析便 可达到预测预报矿井小构 造 的 目曲。笔者 将实践资料整 成文 ， 由于 实践 的时坷还不 长和水平有 限，文 中不 足之 处在所 难免，敬 清各 位同仁指正。 成 文之时，得到 了地厦 高级 工程郭 心群 ，孙 增珍的大力支持，在 此一并致 谢。 维普资讯