复杂煤层开采问题分析与措施
摘要:本文简要介绍了苏桥煤矿的煤层构造,对复杂煤层开采存在的问题进行分析,并
结合工作实践,阐述了复杂煤层开采时采取的对应措施,以达到提高工效和煤炭资源回收
率,实现安全生产的目的。
关键词:煤矿
复杂煤层 问题分析 采煤 措施
0 引言
苏桥煤矿位于大田县广平龙山崎复式向斜的中南部,区内褶皱和断裂构造均十分发育
煤层赋存条件复杂,多为薄煤层、急倾斜,开采难度大。我们结合现场实际,对复杂煤层进
行分析研究,采取有效的开采措施,在提高工作面煤炭资源回收率,提高劳动工效,降低
材料消耗,保障安全生产等方面,都取得良好成效。
1 煤层构造概述
1.1 苏桥井田位于广平龙山崎复式向斜中段,含煤地层呈隐伏状态,总体构造形态为倒
转向斜构造(
Ⅰ级构造),地层倾角一般在 25―45°,局部达 60―70°;走向和倾向上均发育
宽缓的背向斜(
Ⅱ级构造);Ⅱ级褶皱轴向总体为北东―北西向,轴面倾向南东―南西,倾
角较陡,枢纽(均以褶皱与其上方断层相切的形态为准)走向北北东
―北北西向,14 线往
北向南倾伏,
14 线往南向北北东倾伏。次级褶皱(
Ⅲ级构造)发育,甚至出现更次一级的小
褶(揉)皱倒转现象,地表已被推覆体掩盖。
1.2 苏桥井田主要开采层为童子岩组第二段(P1t2)和第三段(P1t3)。童子岩组第二
段(
P1t2)正常翼较稳定可采为 2 层,编号 30、33 号煤层,不稳定可采为 1 层,即 28 号煤
层,有效含煤系数
2.9%;倒转翼零星可采一层,编号 30 号煤层,有效含煤系数为 1.3%;
童子岩组第三段(
P1t3)含煤 27
―39 层次,其中正常翼可采或大部可采为 5 层,自一
段顶部往下编号为
21、26、28、30、33 号等煤层,厚度为 0.7m-1.5m。倒转翼零星可采 3 层,编
号为
26、28、30 号煤层,厚度为 0.9m-1.2m。上述煤层顶板多为泥质岩,底板多为砂质岩,少
数为泥质岩,泥质岩常含植物根茎化石。
2 复杂煤层开采问题分析
2.1 由于煤层受挤压、褶曲及断层等影响,造成煤层倾向、走向及厚度变化大。采煤工作
面地质构造复杂,难以进行长壁推采,而多采取短壁式开采,增加采面小眼工程量,材料
消耗大,资源回收率低,开采成本较高。
2.2 由于煤层受地层中灰岩覆盖影响,有良好的隔水层,因此,煤层干燥,井下地温高。
采煤工作面开采时粉尘大、温度高,增加劳动强度。
2.3 由于煤层顶底板整体受构造影响,易生成伪顶或伪底;局部煤层底板为泥岩,开采
松动后容易开裂或脱落。采煤工作面顶底板破碎,壁式推采过程中,易脱落造成倒柱、窜矸
等现象,开采难度大。
2.4 由于煤层局部松散,采煤工作面开采时,容易造成片帮或小眼施工时冒顶。采煤工
作面安全隐患多,安全管理难度大。
3 复杂煤层开采的对应措施
3.1 针对煤层褶曲断层多,煤层变化大的开采措施
3.1.1 灵活选择采煤方法。根据实际情况,一个采煤工作面可选择多种采煤方法。
主要有:一是采用斜坡陷落采煤法,以倾斜巷道为主要布置方式,以煤体自然陷落为
主要落煤方式,此方法适用于急倾斜薄及中厚煤层。
二是采用斜台阶采煤法,使采场形成台阶状,上台阶超前于下台阶,两相邻台阶以
30°的伪斜小巷相连,呈伪斜正台阶状。此方法具有改善顶板受力状态,增加顶板稳定性,
提高工作面安全可靠性的优点,适用于急倾斜煤层。