煤矿地质类型划分若干问题研究

针对分析了现行《煤矿地质工作规定》中地质类型划分问题,通过分析煤矿地质类型划分报告和煤矿地质报告的异同点、煤矿瓦斯类型划分指标、及其地质类型划分对煤矿地质、煤矿设计、安全生产的影响,结合《矿井地质规程》等相关现行技术规定及标准,指出《煤矿地质工作规定》中地质类型划分与煤矿(建井、生产)地质报告关系人为复杂化、煤矿地质类型评定在空间和时效性存在矛盾、煤层瓦斯含量作为划分瓦斯类型指标不合理以及煤矿地质条件分类与煤矿生产安全相联系的目的性缺失等突出问题。建议把煤矿地质类型划分报告并入煤矿建井及生产地质报告之中;明确"地质类型划分"以煤矿接续区为评价对象;提出以矿井瓦斯等级为主、瓦斯压力及瓦斯含量为补充作为煤矿瓦斯类型划分指标;并给出了"四类十型"煤矿地质类型划分方案。     

煤矿区地面煤层气抽采效果评价方法探讨——以寺河煤矿某区块为例

评价煤矿区地面煤层气抽采的效果,可为煤层气后续开发和矿井开采设计提供技术依据。通过分析目前地面煤层气抽采效果评价现状,结合煤层气资源开发和煤矿安全生产对煤层气抽采效果评价的需要,提出了以煤层气含量降低率和煤层剩余气含量作为评价指标、以煤储层地质条件相近为评价单元划分原则,并在评价单元内实施一定数量检测井实测煤层剩余气含量的煤矿区地面煤层气抽采效果检测与评价方法。在煤储层地质条件划分的前提下,还提出了以煤层气含量降低率和煤层剩余气含量结果为划分依据的煤矿区地面煤层气抽采效果分级方法供探讨。该方法在晋城寺河矿某区块的应用,一定程度上证明了该套煤矿区地面煤层气抽采效果评价方法的合理性和可操作性。      

关于崔庙煤矿矿井水文地质条件的分析

通过综合分析研究,分析了矿井的水文地质条件,对主要充水含水层进行了分析、划分和对比;对断层构造的导水性、富水性进行了分析。依据矿井水文地质类型划分标准,确定本矿水文地质类型-50 m以浅为简单类型,-50 m以深为中等类型,即以底板岩溶裂隙水充水为主的水文地质条件中等的煤矿床类型。采用大井法和比拟法预测了矿井涌水量。提出了防治水害的建议。     

青龙煤矿采探对比及构造分析

通过对青龙井田两次勘查进行采探对比分析,认为存在工程量不足、构造和煤层控制程度低、高级资源量比例低、地质规律研究不足等问题。青龙井田构造以断层为主、褶曲为辅,小断层、小型紧闭褶曲极为发育,断层具有落差大、密度大、延展长度大、相互切割、下盘牵引破坏明显等特点,断层总体以NE向为主,可分为NE向正、逆断层组,NW向正、逆断层组4组。井田F4、F22断层附近及F4断层以南、F22断层东南为构造复杂区,升田深部为构造较复杂区,综合评价井田构造复杂程度为较复杂一复杂类型。目前矿井生产被动局面是由于地质构造复杂、煤层稳定性差和前期勘查程度低造成,通过分析构造和煤层对采区和工作面设计、工作面回采等影响,提出了今后井田勘查、矿井生产和地质丁作建议,对贵州煤矿地质工作具有一定的借鉴作用。     

高分辨地震在北皂矿四采区的应用

在“三软”地层条件下,开采中厚和薄煤层,小断层对工作面的布置和煤质影响尤为突出。为满足煤矿生产和设计的需要,在四采区进行了高分辨数字地震勘探,及时调整了采区布局和接续关系,现已顺利回采了三个综采工作面,为矿井安全生产和经济效益的不断提高奠定了基础。     

山西富东煤矿水害类型分析及其防治建议

富东煤矿主采煤层为石炭系上统太原组8、9、12、15上、15下号煤。近年来,随着开采水平的不断延伸,矿井水害日益呈现,对采掘工作面人员及安全生产构成威胁。以涌水水源与导水通道为划分原则,将整合后的富东煤矿面临的水害类型划分为采(古)空区及相邻矿井开采积水水害、含水层突水水害、断层破碎带突水水害、岩溶陷落柱水害以及地表水体突水水害,并分析了各种水害类型特点及其对煤矿安全生产的影响程度,认为在煤层开采过程中,导水裂隙带直接进入第四系松散强含水体或断层破碎带,若支护不当,雨季沟谷中的地表径流、各种含水层中地下水以及上覆煤层采空区积水都会通过断层及陷落柱等导水构造发生水力联系,对矿井造成威胁。指出了矿井水害防治重点,并提出了相应的防治水建议。     

有利于煤矿瓦斯赋存的几个矿井边界构造组合型式

瓦斯地质研究表明,煤矿瓦斯的赋存与地质构造有着十分密切的关系。从煤矿生产的角度考察,我国现行煤矿生产是以矿井或矿区为单位进行管理和组织生产的。掌握一个矿井(指矿井或矿区,下同)的瓦斯赋存情况,对以采煤为目的、把防治瓦斯灾害作为保证安全生产的矿井来说,具有战略上的意义。矿并边界的划分,除了人为因素外,主要是以自然的地质边界,而其中又多以构造为边界。褶皱和断层都是划分矿井边界的构造,本文仅就断层作为矿井的边界,讨论有利于煤矿瓦斯赋存的几个断裂构造组合型式。      

深部煤炭资源安全高效开发地质保障系统研究

在分析深部煤矿床就位机制和理清影响深部矿井安全高效开采各种地质因素的基础上,将深部煤矿床勘查类型划分为2类5型12亚类,讨论了不同勘查类型的地质保障任务、勘查方略与技术保障体系:新区和老矿区的深部煤炭资源勘查采取"快速扫面、筛选靶区、地面物探先行、深钻验证"方略;生产矿井深部资源勘查采取"物探先行、井下钻探验证";采区地质条件探测实施"物探先行、长钻验证";工作面地质条件探测实行"井下物探先行、长钻验证、短钻保证、巷探跟踪"。采取地面与井下结合的立体式勘查模式,优化配套勘查技术开展综合勘探,通过多手段相互补充与多成果互相验证,为深部矿井生产建设提供可靠的地质保障,是解决"有煤难采"问题的关键。      

内蒙古门克庆煤矿生产初期探采对比

随着矿井建设和生产的不断深入,煤矿会对揭露出的新的地质现象进行总结和对比,门克庆煤矿虽然开采时间不长,但是矿井近几年生产过程中,新的地质资料显示与勘探阶段有所差异。结合不同阶段的地质资料,从地质构造、煤层煤质、冲击地压和资源储量等方面深入分析该煤矿开采过程与三维地质勘探揭露的构造,发现虽然矿井初期未发现冲击地压,但生产过程中鉴定为冲击地压矿井,以及由于新规范更新、工作面采掘等情况致使资源储量的增减等,提出相关工作建议,为矿井安全生产提供可靠依据。     

采动影响下逆断层活化规律的数值模拟

煤矿开采过程中断层活化时有发生,是矿井灾害防治研究的热点问题。为了揭示不同断层倾角条件下煤层开采对断层活化的影响,以淮南新集二矿地质采矿条件为例,采用FLAC3D进行数值模拟,系统研究逆断层下煤层开采过程中断层的动态活化规律,阐明了断层活化位置与工作面推进距离、断层倾角之间的关系。研究表明,断层活化可分为累积期、形成期、破坏期3个发育阶段;当工作面回采至工作面推进距离的一半时,断层开始活化,至开采结束,断层滑移量最大;倾角越小的断层面越早开始活化,倾角越大的断层面滑移量越大。研究成果为断层发育区煤炭资源安全开采提供了理论依据和技术参考。      

伊通满族自治县煤矿二井水文地质类型划分探讨

在系统整理、综合分析伊通满族自治县煤矿二井勘探、矿井建设生产各阶段所获得的地质、水文地质资料的基础上,主要从矿井受采掘破坏或者影响的含水层及水体、矿井开采受水害影响程度以及防治水工作难易程度等方面,按照矿井水文地质类型各项划分要求,确定矿井水文地质类型。提出伊通满族自治县煤矿二井水文地质类型为复杂型的结论从而分析和评价矿井水害危害程度,经济合理地搞好矿井防治水工作提供了基础资料。     

潞安矿区古城煤矿煤层气赋存主要地质因素分析

古城煤矿位于山西省潞安矿区中西部,是潞安集团近期重要的煤炭接替矿井。前期煤田勘查揭示该矿区煤层含气量较高,具有较好的煤层气资源开发潜力。以矿区煤田及煤层气地质资料为依据,结合区域和周边矿井煤层气勘探和开发成果,探讨影响该矿井煤层气赋存和富集的基本地质条件。研究表明,控制煤矿区煤层气分布的主要因素是构造,其中向斜核部是煤层气赋存、富集的有利部位;此外,本区煤层气分布还受断层影响,断层性质不同,对煤层气的赋存、富集影响不同,本区除了少数逆断层是煤层气富集的边界条件之外,多数正断层对煤层气的保存具有破坏作用。     

面向智能化开采的矿井煤岩层综合对比技术

煤岩层对比工作贯穿于整个煤炭地质勘查与矿井生产阶段的全过程,针对近距离、多煤层且构造复杂的矿井生产阶段煤岩层对比困难的问题,以贵州盘县煤田火烧铺煤矿为研究对象,通过对地质勘查资料的分析,结合地面瓦斯勘查钻孔、井下地质调查、瓦斯参数测试工程从地质勘查阶段已经建立的煤岩层对比标志层中提取适应于矿井生产阶段的标志层;结合矿井生产过程中井筒、巷道、工作面及其两巷道、切眼等井巷工程生产揭露资料的宏/微观煤岩、煤质化验、煤层顶底板岩石力学、煤层的光学特征等资料,提炼矿井生产过程中基于开采技术条件的煤岩层对比的标志;综合地质勘查与矿井生产阶段重新构建矿井生产阶段煤岩层综合对比标准体系。研究表明:地质勘查阶段构建的煤岩层对比标志层在矿井生产阶段岩性组合、地球物理测井曲线,高位标志性岩层以及古生物化石层基本上失去了指导意义,而煤层结构、伪顶或低位直接顶板古生物化石层、岩性标志层仍具有指导意义,可以指导实践生产;矿井生产阶段大量的地层倾角数据、宏/微观煤岩组分特征、煤层夹矸岩性,尤其是可见光、热红外等光学特征,煤层瓦斯含量、压力参数,煤层顶底板岩石力学参数等是煤岩层对比的良好标志层;构建的煤岩层综合对比技术体系可以有效地指导煤矿巷道高效掘进、工作面快速回采并识别断层发育特征。研究成果不仅可以指导煤矿井下生产工作而且可以为构造复杂区的煤矿井下工作面智能化开采提供基础地质资料,为煤矿安全、高效、智能化开采提供地质保障技术。      

生产煤矿接续采区补充勘探模式的构建与应用

基于查阅大量的地质报告和矿井调研,对生产煤矿补充勘探工作和勘探成果现状进行分析,发现当前我国生产煤矿补充勘探还未形成成熟可行的勘查模式,无论是勘查设计、工程施工还是综合研究仍是以煤炭资源探查为主要目的,补充勘探的矿井地质工作属性未受到足够的重视。补充勘探中主要存在方法和手段选择针对性不强、工程布置思路僵化、对探采对比重视不够、标准规范体系不完善、新技术投入少、成果信息化程度低等问题。针对存在的问题,提出补充勘探模式构建应当遵循的4个基本原则,构建了一种生产煤矿接续采区补充勘探的模式。通过陕北地区典型矿井应用实例分析,提出针对顶板水害、坚硬顶板型冲击地压矿井补充勘探工作的基本工作方法,评价表明这种模式是现实可行的,可以为生产矿井接续采区补充勘探提供参考。     

分形研究在唐山煤矿铁三、铁四区构造预测中的应用

矿井断裂构造的分维值可以定量描述断裂分布的复杂性，它是断层数量、规模、发育程度、组合方式的综合体现，分维值越高，则构造越复杂，对煤矿生产的影响越大。应用分形理论，对唐山煤矿的铁三、铁四采区进行了深入的研究，定量评价了研究区的构造复杂程度，并预测了研究区的断层数量。     

无线电波透视法在矿井地质工作中的应用

由于煤矿综合机械化的迅速发展,要求矿井地质工作及时地确切地查明工作面内影响机械化开采的地质体及地质构造。单纯运用传统的矿井地质工作方法,已不能满足当前的要求。为此,我们于1974年到1975年,在重庆煤炭研究所及石家庄无线电十五厂的帮助下,用无线电波透视仪探测了几个工作面内的岩溶陷落柱及断层,通过试验,初见成效。      

煤矿小断层预测方法及开采对策

随着煤矿机械化的发展,采煤机组的逐步普遍采用,要求矿井地质工作者能预测出井田各区段小型断层的分布情况,以便为机械化工作面预先圈定出小断层稀少的、能保证采掘机械顺利向前推进的区段。      

煤矿断层构造复杂程度的非线性分析

煤矿中断层构造对开采条件、瓦斯突出、矿井突水等都有显著的影响。以陈四楼煤矿为例,利用分形理论计算了深部采区断层构造的分维,对断层构造的复杂程度进行了讨论和划分;分析了不同区域断层构造分维值出现差异的原因;建立了断层构造分维与矿井突水单位涌水量的对应关系,随断层分维的增加,矿井突水的单位涌水量也将随之增大。研究区的断层分维在0.7925～1.4534,断层总体的复杂程度为中等。     

亦谈开发勘探

近两年来,关心煤矿建设和煤田地质工作的同行,提出精查之后矿井移交生产之前,增加一个“开发勘探”阶段。这是基于两方面的原因:一方面煤矿综合机械化采煤,对精查勘探程度提出了更高的要求;另一方面煤田地质工作在勘探技术手段上的更新,如物探(特别是地震)的数字化,可以更精确地查出一些小断层,有可能提高勘探程度。要否建立开发勘探阶段?笔者谈点粗浅的看法。      

浅析建设高产高效矿井的地质保障

按矿井建设、生产进展阶段和各阶段需要查明的地质异常体的规模和精度,将高产高效矿井地质保障系统划分为4个子系统,即建井采区设计精细勘探子系统、采区(盘区)内勘探子系统、综采工作面内探查子系统和巷道掘进前方与侧帮探查子系统以及完成各子系统探测任务相应的配套技术方法组合;认为将高产高效矿井综采工作面采前勘探以行业法规或规程加以规范是必要的。