孫林
【摘要】本文主要運用層位對比法、作圖法對3712(1)東翼工作面F3-2正斷層(落差25m)進行構造分析,再利用地質前探孔進行驗證,準確控制到F3-2正斷層上盤煤層,依據(jù)地質前探成果進行工作面設計,最終形成本工作面。保證了礦井正常生產(chǎn)接替。
【關鍵詞】層位對法;作圖分析法;地質前探;F3-2正斷層
1概況
新莊孜煤礦李井位于淮南煤田南翼,八公山扭動背斜的最西端,其北部古溝向斜南翼含煤地層受阜鳳(即F1)斷層逆沖推覆上抬作用,阜鳳斷層由南向北推覆,使上盤煤層呈傾斜、急傾斜、直立至倒轉。所形成的F1斷層上盤煤層為本井田目前所開采部分??注蚩碧骄€以西地層產(chǎn)狀變化大,在剖面上總的構造形態(tài)為一反“S”形的平臥褶曲,特征明顯。在井田中西部,古溝向斜南翼的次級小褶皺受F1斷層逆沖推覆上抬作用,形成井田淺部的倒轉背斜和深部的倒轉向斜,煤系地層在褶皺作用的同時伴生了一系列近走向大中型斷層,如F3 、F3-1、 F3-2近走向正斷層,F(xiàn)4、F6近走向逆斷層。
3712(1)東翼工作面井下位于-530水平西七采區(qū)東翼第一階段。風巷原設計長度606m,機巷原設計長度587m,開切下山原設計長度61m。本區(qū)地層走向303~298°,傾向213~208°,傾角67~77°,為急傾斜倒轉煤層。B11b煤層厚度1.6~3.3m,平均2.4m,為結構簡單,發(fā)育穩(wěn)定的中厚煤層。B11b煤層直接頂板為粉砂巖,厚度7.5~11.5m,老頂為石英砂巖,厚度20.0~46.0m;直接底板為泥巖,厚度1.7~3.3m。本區(qū)主控構造為F3-2正斷層(落差25m),其附近次生構造較發(fā)育,地質構造較復雜。
2地質構造分析
(1) -400m水平W7采區(qū)東翼1號機軌合一石門揭露的B11b與C13煤層正常層間距為62.6m,-440m水平W7采區(qū)東翼1號機軌合一石門揭露的B11b與C13煤層層間距達到91.8m,故在施工前預測本面會受F3-2正斷層的影響。
(2)基于上述分析,在本面機巷施工過程中加強了現(xiàn)場調查,同時結合測量導線掐剖面(如圖1、圖2)分析:3712(1)風巷、機巷所連出的煤層角度。
為36~38°,而實際調查機巷煤層角度在67~77°,加之機巷在5號~7號測點段煤層受構造牽引產(chǎn)狀變化較大,故推測本面風巷與機巷之間發(fā)育有F3-2正斷層,并將B11b煤層完全斷開,致使B11b煤層形成重復,風巷與機巷不屬于同一盤煤層,必須找到與風巷同屬于一盤的B11b煤層,否則工作面將無法正常開采。
3地質前探
為尋找被斷失的另一盤B11b煤層,故設計了兩組(4個)地質前探孔進行驗證,分別為D1-1、D1-2、D2-1、D2-2孔(如圖1、圖2),4個地質前探孔均見上盤B11b煤層。經(jīng)地質前探分析:本面風巷與機巷之間發(fā)育有F3-2正斷層,并將B11b煤層完全斷開形成重復,風巷與機巷不屬于同一盤煤層,地質前探孔所見B11b煤層與風巷同為F3-2正斷層上盤煤層,機巷為F3-2正斷層下盤煤層。
4工作面變更設計
在準確控制F3-2正斷層上盤B11b煤層的基礎上,3712(1)東翼工作面的采掘設計思路將有所變化:原先施工的下盤機巷本面將無法回采,而只能自F3-2正斷層下盤機巷先施工聯(lián)絡平門至F3-2正斷層上盤B11b煤層,然后再沿上盤B11b煤層施工F3-2正斷層上盤機巷,風巷與上盤機巷以開切下山形成系統(tǒng)后便可正?;夭桑丫虻腇3-2正斷層下盤機巷并不會報廢,可以作為第二階段3722(1)東翼工作面的風巷進行使用。
5施工過程
在準確控制F3-2正斷層上盤B11b煤層,明確了本面采掘設計思路的基礎上:自F3-2正斷層下盤機巷施工3712(1)機巷聯(lián)絡平門至F3-2正斷層上盤B11b煤層(施工過程中揭露F3-2正斷層產(chǎn)狀:8°∠63~65°H=25m。),向西施工217mB11b順槽,再向東施工123mB11b順槽后又施工斜石門使上下盤機巷再次貫通。本面風巷施工至撥門以西455m處由于出水而停掘,開切下山自風巷迎頭后退171m(即-400m水平W5石門以東70m處)撥門施工56m貫通F3-2正斷層上盤機巷,這樣3712(1)東翼工作面形成系統(tǒng)。
6經(jīng)濟效益
根據(jù)地質前探成果所形成的3712(1)東翼工作面位于F3-2正斷層上盤,回采的是F3-2正斷層上盤B11b煤層,可采儲量為22053噸(如表1),按原煤售價389元/噸計算,經(jīng)濟效益為858萬元。
7結束語
(1)地質構造對工作面布置有重要影響,本文主要運用層位對比法、作圖法對地質構造進行分析,再利用地質前探孔進行驗證,準確控制F3-2正斷層上盤煤層,依據(jù)地質前探成果進行工作面設計,最終形成本工作面,保證了當時礦井正常生產(chǎn)接替。
(2)本面風巷與機巷之間發(fā)育有F3-2正斷層,并將B11b煤層完全斷開形成重復,風巷與下盤機巷不屬于同一盤煤層,與上盤機巷屬于同一盤煤層,因此受大中型斷層切割后必須找到同屬于斷層一盤的煤層,否則工作面將無法正常開采。
(3)由于F3-2正斷層及上下盤煤層已準確控制,3712(1)東翼工作面回采斷層上盤煤層,可采儲量22053噸,按當時原煤售價389元/噸計算,經(jīng)濟效益為858萬元。F3-2斷層下盤機巷不會報廢可作為下階段3722(1)工作面風巷使用。
參考文獻
[1]龍榮生. 礦井地質學. 徐州: 中國礦業(yè)大學出版社, 2006. 35-40.
[2]徐開禮, 朱志澄. 構造地質學(附本). 北京: 地質出版社, 2006. 112-116.
[3]韋力青.煤礦過斷層期間的準備及防范措施[J].內蒙古煤炭經(jīng)濟,2013,(11): 142。