论浅埋藏风氧化带预测分析研究

作者:郝甲飞; 刊名:山东煤炭科技 上传者:南艳霞

【摘要】通过对5#煤层风氧化带形成原因及特征进行分析研究,进一步摸清煤层风氧化带发育及探测预测方法,为本矿井生产设计提供可靠地质资料.

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1研究背景煤岩层形成后,在地壳运动的影响下发生形变并受到各种地表应力影响,出露于地表或埋藏在地表浅处的煤层,在大气和水的作用下遭受不同程度的风氧化,其物理、化学和工业性能发生一系列变化,降低其甚至完全丧失工业价值。煤层顶板岩层裂隙发育程度、硬度受风氧化影响也随之改变。晋北煤业公司局部煤层埋藏较浅,基岩厚度赋存不稳定,随着矿井开采范围面积不断扩大,煤层开采局部存在风氧化严重现象。通过收集风氧化区域资料分析,井田一采区为背斜构造的轴部,煤层在形成过程中风氧化、剥蚀较为严重。结合井上下对照图来看,井下工作面在掘进至地表河沟冲刷地段,由于该区域裂隙较为发育,受冲刷影响,逢沟必断、逢沟必风氧化。往往风氧化区域基岩厚度不大于30m,且部分区域断层构造集中,顶板裂隙较为发育,因此在巷道掘进过程中都不同程度会受到煤层及顶板风氧化影响。2风氧化带主要成因 2.1受煤层沉积环境影响井田成煤为海陆过渡相,且位于宁武煤田宁静盆地东南部边缘地带,本顶板灰岩层由向斜轴部向背斜轴部逐渐变薄且有缺失现象,从井下一采区揭露的地质资料分析,基岩薄主要表现在背斜轴部及其两翼和地面河沟冲刷段,煤层氧化明显,并伴有煤层剥蚀冲刷现象。2.2受背斜构造影响背斜位于井田中部,轴向由东北向西南延伸,在井田内延伸约2.2km,该背斜为成煤后地壳运动造成,在垂直向上应力作用下,背斜轴部煤层变薄且两翼断裂严重,滋生断层发育,并伴随煤层起伏大,煤层埋藏浅。通过矿井掘进工作面实际揭露地质资料总结分析,背斜轴部煤层盖山厚度为65~120m,基岩厚度19~30m,巷道在掘进至断层附近20m范围,煤层及顶板受断层影响裂隙发育,岩层较破碎,煤层及顶板都不同程度受到风氧化影响。2.3基岩厚度影响从井下一采区揭露的地质资料分析来看,风氧化区域基岩厚度普遍较薄,平均基岩厚度不足30m,因此推断基岩厚度低于30m的区域,可能都会受到风氧化影响。2.4井田东及东北部边界基岩出露影响根据地质报告及地面调查资料显示,在距井田 东部1.5km发现柳科府-利润逆断层,断层出露长4关于煤层风氧化带的探测及预测分析度7km,断距不详,且奧灰出露;受该断层影响,(1)根据井田北部及南部钻孔分布,矿井需距井田东及东北部150m范围内山西组基岩零星出联系相关地质勘探单位及时进行补充勘探,增加钻露。从现已掘巷道地质资料分析,在井田东部,即孔密度,通过勘探,进一步查明井田北部及南部煤井田边界往里约30~50m,煤层及顶板风氧化明显。层赋存及构造赋存情况。2.5受地表冲沟影响区域(2)加强超前探测管理,尤其是钻探数据的结合井上下对照图来看,井下工作面在掘进至分析判断,结合附近巷道揭露资料进行综合判断,地表河沟冲刷地段,由于该区域裂隙较为发育,同尤其是在钻探过程操作中要对钻机的钻进速度、岩时受雨季降水及冲刷影响,推测在受地表冲沟影响性判别进行详细记录,从而综合判断钻探过程中是的区域受风氧化带影响的可能性较大。否存在煤层及顶底板发生风氧化构造的情况。2.6钻孔揭露风化区域(3)加强对井上下资料的分析及调查,尤其从目前钻孔资料分析,井田内的28个钻孔,对于地面冲沟、裂隙发育的地段要进行重点收集,其中有3个钻孔(ZK605、ZK203、补8)显示煤以作为井下风氧化带的判断依据。层存在风化现象,因此推断在这3个钻孔附近一定(4)完善矿井基础图件,尤其是要结合钻孔范围内,因受到风化影响,可能煤层赋存不稳定。资料,制作基岩等厚线、基岩等值线等相关图件,另据井田北部及东北部ZK103、ZK101钻孔资料,ZK103钻孔显示,5上、5下及6#从基岩厚度上进行判别。

参考文献

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