煤矿深部复杂地质条件下的找煤实践

所属栏目:矿业论文 发布日期:2020-11-19 09:04 热度:

   安源煤矿是一个百多年开采历史的老矿,煤炭资源严重枯竭,矿井接替日趋紧张,面临无接替战场而大幅减产的局面。为确保矿井稳定发展,必须加强矿井地质综合分析,找煤,增加矿井可采储量。

煤矿深部复杂地质条件下的找煤实践

  1矿井概况

  安源煤矿创办于1898年,至今已有122年的开采历史。矿井采用平峒、暗斜井、暗立井综合开拓,混合抽出式通风方式。总平巷为进风井,中央风井和紫家冲立井为回风井,中央风井担负西翼回风,紫家冲风井担负东翼回风。主采煤层为大槽煤层,核定生产能力为0.78Mt/a。采用倾斜走向长壁后退式采煤法,全部垮落法管理采空区。矿井瓦斯绝对涌出量5.95m3/min,相对涌出量5.90m3/t,属低瓦斯矿井。煤层有自然发火倾向,发火期3~6个月。矿井划分为四个水平,一、二、三、四水平标高分别为+150m、±0m、-150m、-300v。四水平以上大槽煤层可采储量仅1.75Mt/a,已严重不足,服务年限仅为2.2年,生产接替日益紧张。由于矿井边界深部为-300m水平,通过深部扩界,现已将矿井边界扩深至-450m。

  2进一步认识RF2断层构造规律,实施巷道补勘,指导寻找深部富聚煤层

  2.1在复杂地质构造中,寻找煤层赋存规律

  四水平东翼-330m以下,均无勘探钻孔等资料控制,现采取边掘边探边开采方式对煤层赋存情况进行控制。随着矿井深部开采,特别是靠近RF2断层带,不仅造成煤层重叠、断开,煤层形态更加复杂,而且深部钻探,控制程度低,煤层的赋存情况不明。安源煤矿从1998年到2018年8月,实施了深部地质补勘和RF2断层构造分析工作,并且取得显著成果。探寻出了矿井西翼深部RF2构造规律:一是纵逆RF2断层具有上陡下缓特征,为压性断裂面,压性断裂面常成群出现组合而成挤压带、冲断带或叠瓦状构造带;二是大槽受RF2断层推覆作用,断层面倾角较缓,同时受RF2断层次生构造F3、F4等走向逆断层推覆作用,大槽煤层重叠或断开;三是在四水平3204下山采区F3、F4逆断层牵引最大,最低标高在-330m以下,从而将大槽RF2断煤交线外推,扩大开采范围。通过这些构造规律分析找煤,为四水平东翼深部复杂地质构造中寻找富聚煤层提供理论依据,根据矿井西翼取得的成果,因此在四水平东翼3214下山采区331上、下盘工作面及3191皮带道平石门(-330m)、揭露的大槽煤层情况向深部推测:四水平-330m以下3214下山采区受F3、F4逆断层影响,在深部仍赋存富聚大槽煤层。见图1。

  2.2根据煤层赋存规律找到可观可采储量,延长了矿井的服务年限

  安源煤矿从2019年开始施工-360区段,通过3193皮带道六~八平石门揭露,存在两层大槽煤层,煤层厚度8~15m。通过分析发现该区域内存在F4逆断层及伴生小断层,同时对F4逆断层进行了有效控制。其实F3、F4逆断层是由矿井西翼采区延伸过来的,小倾角叠瓦状逆断层所形成的大槽煤层。根据以往经验,此处叠瓦状煤层在较大区域上煤层上、下盘都具有连续性或靠断层上盘交面线附近底板上的岩层厚度不厚,为工作面跨盘开采创造了有利条件。如333工作面,实现稳产高效,月产在0.015~0.025Mt,经济效果显著(333工作面剖面,见图2)。预计在-360区段F4逆断层上盘煤走向500m,F3逆断层上盘走向900m,-330~-360区段存在富聚煤层。经储量计算,找到的大槽煤层,可采储量1.65Mt,使矿井的服务年限得到了延长。

  3结语

  通过矿井综合地质分析、技术攻关,在3214下山采区的断层群组中,成功找到了F3、F4逆断层上下盘富聚煤层,增加可采储量1.65Mt以上,可创造价值2亿元以上,延长采区服务年限2年以上,同时使矿井采掘接替紧张的局面得到缓和,取得了十分可观的经济效益和社会效益。3193(-360区段)地质变化情况及煤层赋存条件基本上与3191皮带道(-330区段)一致,见图2。为-360区段的333工作面装备轻型放顶煤综采机械化提供了切实可行的生产战场。进一步认识深部RF2断层规律,采取巷道补勘,控制了F3、F4断层形态,为四水平以下深部采掘工程布置提供了更可靠的资料,同时为稳定矿井生产能力起到了重大作用;也为安源煤矿深部找煤,增加可采煤量,延长矿井服务年限提供了可靠路径和广阔前景。

  《煤矿深部复杂地质条件下的找煤实践》来源:《江西煤炭科技》,作者:胡德萍

文章标题:煤矿深部复杂地质条件下的找煤实践

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