煤層

炭資源極為豐富，煤層數(shù)量多、煤層穩(wěn)定且易于開(kāi)采，受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。由于區(qū)域成礦條件良好，前人的研究主要集中在區(qū)域找礦理論的研究[5-6]，對(duì)于單個(gè)煤田的煤層的化學(xué)性質(zhì)研究相對(duì)較少，梁開(kāi)華等[7]通過(guò)地球物理測(cè)井的方法對(duì)該區(qū)進(jìn)行了研究，較好地反映了煤層深部的構(gòu)造特征及煤層的賦存形態(tài)。煤質(zhì)特征及煤層化學(xué)參數(shù)是煤炭資源評(píng)價(jià)的重要內(nèi)容，不同煤層的水分、灰分、揮發(fā)分、S含量等直接決定了煤炭的用途，并影響煤炭后期的加工及轉(zhuǎn)化等[8]。由于煤層形成條件不一，不同

9萬(wàn)t，批準(zhǔn)開(kāi)采煤層為2～11號(hào)煤層，其中7號(hào)、2號(hào)、11號(hào)煤層已回采完畢。目前開(kāi)采3號(hào)煤層，煤層賦存較穩(wěn)定，厚度為1.6～1.8 m，平均為1.7 m，煤層頂板為細(xì)砂巖、粉砂巖，底板為粉砂巖、砂質(zhì)泥巖。3100工作面巷道及切眼均沿3號(hào)煤層頂板布置，工作面北部為3102工作面煤柱，西部為輔運(yùn)大巷，東部為礦界，南部為實(shí)體煤。工作面與上覆2號(hào)煤層采空區(qū)的平均層間距為5.5 m；工作面下部的7號(hào)煤層、11號(hào)煤層也已采空，其中7號(hào)煤層厚度為1.97 m，11號(hào)煤層

后在15號(hào)和3號(hào)煤層各布置1個(gè)回采工作面，共同達(dá)到120萬(wàn)t/a的設(shè)計(jì)產(chǎn)能。但由于投產(chǎn)時(shí)正值煤炭低迷，加之3號(hào)煤層的首采區(qū)處于井田南部，煤層較薄，夾矸較厚，其生產(chǎn)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于銷(xiāo)售收入，故礦井3號(hào)煤層在竣工驗(yàn)收后一直處于未開(kāi)采狀態(tài)，僅在15號(hào)煤層進(jìn)行了采掘活動(dòng)，因此，造成了3號(hào)煤層蹬空。經(jīng)過(guò)多年開(kāi)采，現(xiàn)階段15號(hào)煤層一、二采區(qū)剩余儲(chǔ)量服務(wù)年限僅為6 a，而其三采區(qū)資源均為鐵路、公路、村莊等“三下”壓煤，且地質(zhì)條件復(fù)雜，開(kāi)采難度巨大，暫不考慮開(kāi)采。鑒于此，為有

32)0 引言薄煤層是指井工開(kāi)采時(shí)小于1.3m的煤層和露天開(kāi)采時(shí)小于3.5m的煤層[1]。楊生華等[2]將薄煤層又分為薄煤層(0.8～1.3m)、極薄煤層(1.3m)。這是因?yàn)?.8m為山西大部分煤產(chǎn)地的煤炭資源量起算厚度，小于0.8m的煤層在煤炭勘查階段不算入資源量。因此將0.8m作為區(qū)分薄煤層的一個(gè)劃分界限，將平均厚度介于0.8～1.3m的煤層定義為中薄煤層，將平均厚度小于0.8m的煤層定義為超薄煤層(表1)。表1 薄煤層的分類(lèi)我國(guó)薄煤層資源豐富，分布

266590)煤層群開(kāi)采時(shí)，一般采用下行順序開(kāi)采(正常順序開(kāi)采)，但在某些地質(zhì)條件下，下行開(kāi)采有明顯缺陷，此時(shí)需要采用上行開(kāi)采，即先將下層煤作為保護(hù)層開(kāi)采，穩(wěn)定后再開(kāi)采上層煤，有利于礦井煤層群的高產(chǎn)高效開(kāi)采[1]。蔣金泉等[2]通過(guò)數(shù)值計(jì)算和相似材料模擬研究了下部煤層開(kāi)采后的垮落帶、裂隙帶和彎曲下沉帶，提出了上行開(kāi)采可行性的評(píng)估指標(biāo)，指出采動(dòng)影響系數(shù)K的臨界值為5.5。張文杰等[3]對(duì)上部煤層的連續(xù)性和破壞程度分析進(jìn)行了探討，并對(duì)工作面平衡結(jié)構(gòu)的兩種類(lèi)型

下保護(hù)層開(kāi)采、本煤層區(qū)域預(yù)抽以及地面井預(yù)抽等防突措施較常用。某礦位于某市距離城區(qū)大約6km 的西南處,該礦井設(shè)計(jì)的最大開(kāi)采能力為4.0Mt/a,煤層傾角平均為6°,最大傾角15°,最小為2°。礦井設(shè)計(jì)4 個(gè)井筒,分別是有主斜井、副斜井、副立井,回風(fēng)立井,采用的是斜-立井多水平綜合開(kāi)采方式。該礦在近距離突出煤層的防突工作中存在很多問(wèn)題,主要體現(xiàn)以下幾個(gè)方面:第一,煤層之間的采掘抽交替壓力較大,預(yù)抽時(shí)間緊張,消突效果不好,消突后的可采煤量低于計(jì)劃采煤量,生產(chǎn)與

、12、13 號(hào)煤層，目前礦井開(kāi)采12 號(hào)和上13 號(hào)煤層，12 號(hào)煤層厚度1.19～1.27 m，平均1.23 m，煤層內(nèi)不含夾矸；13 號(hào)煤層位于太原組中下部，煤層均厚15.34 m，含1～3 層夾矸，其中上下煤層分層夾矸厚度0.44～6.39 m，平均4.68 m，上距12 號(hào)均厚為5.62 m，具體煤層頂?shù)装鍘r層特征如圖1 所示。若單獨(dú)開(kāi)采12 號(hào)煤層和13 號(hào)上煤層工作面，無(wú)法保證礦井產(chǎn)能，現(xiàn)計(jì)劃12 號(hào)和13 號(hào)上煤層進(jìn)行聯(lián)合開(kāi)采。圖1 煤層頂

共含煤28 層，煤層平均總厚13.71 m，含煤系數(shù)5.27%。山西組平均厚度75.57 m，含煤4 層（2、3上1、3上、3下煤層），可采煤層3 層（3上1、3上、3下煤層），可采煤層平均總厚度4.49 m，含煤系數(shù)5.94%。太原組平均厚度184.42 m，含煤24 層（4、5、6、7、8上、8下、9、10上、10中、10下、11、12上、12中、12下、14、15上、15下、16、17、18上、18中、18下、19、20 煤層），可采煤層4 層（6、

同采煤工藝在不同煤層中的應(yīng)用。對(duì)于極近距煤層而言，鑒于其獨(dú)特的性質(zhì)，當(dāng)其上部煤層開(kāi)采完成繼續(xù)開(kāi)采其下部煤層時(shí)容易在下部形成集中壓力，導(dǎo)致開(kāi)采過(guò)程中出現(xiàn)頂板垮落的事故。因此，針對(duì)極近距煤層的開(kāi)采需特別關(guān)注出現(xiàn)冒頂、漏風(fēng)的事故[1]。故，針對(duì)極近距煤層需對(duì)采煤工藝的要求極高。目前，針對(duì)極近距煤層采用相同采煤工藝時(shí)，可準(zhǔn)確得出開(kāi)采錯(cuò)距的具體值，而對(duì)于極近距煤層采用不同采煤工藝時(shí)，尚缺乏可靠的依據(jù)確定開(kāi)采錯(cuò)距。本文將著重探討極近距煤層采用不同采煤工藝時(shí)開(kāi)采錯(cuò)距參數(shù)

.42%，含可采煤層11 層，平均可采煤層總厚度14.70m，可采含煤系數(shù)4.35%。其中含全區(qū)可采、大部可采煤層11 層，即2、5、6、7、8、10、13、16 、27 、31、32。其中31 號(hào)煤為大部可采不穩(wěn)定煤層，6、7、8、10 號(hào)煤層為全區(qū)可采較穩(wěn)定煤層，2、5、13、16、27、32 號(hào)煤層為大部可采較穩(wěn)定煤層。井田總資源儲(chǔ)量為7901 萬(wàn)t，其中采空消耗量45 萬(wàn)t，保有資源儲(chǔ)量7856 萬(wàn)t，包括（111b）702萬(wàn)t，（122b）181

000)0 引言煤層穩(wěn)定程度直接影響煤炭勘查工作及礦井建設(shè)的規(guī)模，其穩(wěn)定性受控于煤層頂板工程地質(zhì)特征、水文地質(zhì)特征，但本質(zhì)是由煤層形成的沉積環(huán)境決定的[1-2]。對(duì)于煤層及頂?shù)装宸€(wěn)定程度的研究，已有大量研究成果[3-7]。武洪濤等[8]對(duì)我國(guó)煤層頂板穩(wěn)定性評(píng)價(jià)進(jìn)行了綜述，指出煤層頂板穩(wěn)定性評(píng)價(jià)包括3種方法：傳統(tǒng)地學(xué)分析、工程地質(zhì)學(xué)分類(lèi)和綜合定量評(píng)價(jià)，建議今后煤層穩(wěn)定性評(píng)價(jià)引入大數(shù)據(jù)與計(jì)算技術(shù)及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行煤層穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。谷玉明等[9]依據(jù)DZ/T

已久，針對(duì)近距離煤層群上行開(kāi)采一直是煤炭行業(yè)的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題。通過(guò)對(duì)11#煤層上行式開(kāi)采技術(shù)方案進(jìn)行研究，不僅可以解決金谷礦面臨的實(shí)際難題，而且也為上行式開(kāi)采提供了一個(gè)成功的案例。為了能夠充分的回收資源，保證礦山穩(wěn)產(chǎn)高效率，保證經(jīng)濟(jì)效益，在11號(hào)煤層開(kāi)采完成后，能否使9+10號(hào)煤層安全高效回采是礦方面臨的難題。本文采用比值判別法、“三帶”判別法、圍巖平衡判別法3種方法對(duì)11號(hào)煤層上行開(kāi)采提供了可行性研究。1 上行開(kāi)采理論分析通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)十余個(gè)與金谷礦2#、9

主要手段，近距離煤層群保護(hù)層和抽采巷層位的選擇是突出礦井區(qū)域瓦斯治理和安全高效開(kāi)采的重要環(huán)節(jié)。合理的保護(hù)層和抽采巷層位能夠使礦井在生產(chǎn)過(guò)程中抽-掘-采在時(shí)間和空間上均衡銜接。特別是突出煤層群礦井，瓦斯治理是制約礦井安全高效生產(chǎn)的關(guān)鍵。新田煤礦設(shè)計(jì)選擇4#煤層作為首采層開(kāi)采,底抽巷沿7#煤層施工，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，出現(xiàn)一系列問(wèn)題造成采掘接替十分緊張,無(wú)法實(shí)現(xiàn)礦井達(dá)產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展。為了實(shí)現(xiàn)新田煤礦突出煤層群煤與瓦斯共采,礦井安全高效生產(chǎn),亟需對(duì)新田煤礦突出煤層

集團(tuán)溫家莊礦井為煤層群開(kāi)采，投產(chǎn)盤(pán)區(qū)為一水平11盤(pán)區(qū)和二水平23盤(pán)區(qū)，煤層賦存較穩(wěn)定，但不同煤層厚度差異較大，且可采煤層均具有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性。通過(guò)對(duì)保護(hù)層保護(hù)效果及對(duì)上鄰近層影響進(jìn)行分析，選取最優(yōu)的保護(hù)層層位，實(shí)現(xiàn)逐層對(duì)鄰近層進(jìn)行消突。該方案既有效解放煤層瓦斯，降低礦井煤與瓦斯突出措施工程費(fèi)用，又平衡礦井產(chǎn)量，獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。一、基本情況1.煤層賦存（1）產(chǎn)狀11盤(pán)區(qū)開(kāi)采煤層從上到下為3、81和 82號(hào)煤層，其中 3、82號(hào)煤層首采盤(pán)區(qū)內(nèi)大部可采

東博煤礦開(kāi)采兩層煤層，其中2-2煤層埋藏深度在200～400m之間，總的趨勢(shì)是東南部埋深較淺，西北部埋藏較深。4-2煤層在300～475m之間，總體趨勢(shì)與2-2煤相同。由地勘鉆孔取得對(duì)各煤層瓦斯含量和成分的測(cè)定得知，煤層中瓦斯含量很低，在0.00～0.33ml/g·r，自然煤層瓦斯成分中甲烷（CH4）占0.00～35.7%，煤層瓦斯分帶為二氧化碳～氮?dú)鈳Ъ暗獨(dú)饧淄閹В鶎?span id="j5i0abt0b" class="hl">煤層瓦斯風(fēng)化帶。該礦雖批復(fù)等級(jí)為低煤層瓦斯礦井，但生產(chǎn)過(guò)程中不同程度出現(xiàn)局部煤層瓦斯積

下行開(kāi)采方式開(kāi)采煤層群；而在特定的地質(zhì)和開(kāi)采技術(shù)條件下，正常順序開(kāi)采產(chǎn)量的增加和建設(shè)速度受到了限制，采用上行開(kāi)采方式有利于保證礦井穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)、短期內(nèi)提高礦井經(jīng)濟(jì)效益，具有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。由于下煤層開(kāi)采后，原巖應(yīng)力狀態(tài)被打破，在采動(dòng)影響的作用下，上煤層將發(fā)生不同程度變形與破壞，影響上行開(kāi)采的安全進(jìn)行，給生產(chǎn)帶來(lái)一定困難。因此，研究近距離煤層群上行開(kāi)采覆巖變形特征、分析下煤層開(kāi)采活動(dòng)對(duì)上煤層的影響作用，對(duì)上行開(kāi)采可行性判定具有理論指導(dǎo)意義。本文以南山煤礦近

也有很大發(fā)展，對(duì)煤層地質(zhì)研究越顯重要。其中煤層穩(wěn)定性是影響煤礦生產(chǎn)的主要地質(zhì)因素之一，也決定著煤層的開(kāi)采方式。1 煤層穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的概況煤炭開(kāi)發(fā)生產(chǎn)中，煤層穩(wěn)定性評(píng)價(jià)尤為重要。國(guó)家地質(zhì)勘查規(guī)范中，根據(jù)煤層穩(wěn)定性決定勘探工程網(wǎng)度，從而決定儲(chǔ)量級(jí)別比例。評(píng)定煤層穩(wěn)定性，首先因素是煤層厚度變化，煤層厚度變化很大，且發(fā)生尖滅、增厚、變薄、分叉等，直接影響煤層的穩(wěn)定性。進(jìn)行煤層穩(wěn)定性評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)詳細(xì)統(tǒng)計(jì)區(qū)域內(nèi)見(jiàn)煤點(diǎn)的煤層厚度變化，確定煤層的空間展布形態(tài)。其次是煤層結(jié)構(gòu)的

地。盆地內(nèi)賦存的煤層層數(shù)達(dá)十幾余層、總厚度幾十余米，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，標(biāo)志層不明顯。給本次煤層曲線(xiàn)對(duì)比造成很大困難。經(jīng)過(guò)對(duì)煤層的沉積特征及賦存狀態(tài)綜合分析：根據(jù)沉積特征及煤層賦存顯現(xiàn)的規(guī)律，本次煤層對(duì)比方法主要應(yīng)用了層間距法、輔以測(cè)井曲線(xiàn)形態(tài)對(duì)比法進(jìn)行綜合分析對(duì)比。1 層間距法煤系地層太原組、山西組在該煤田分布較穩(wěn)定煤層與煤層之間，標(biāo)志層與標(biāo)志層之間，所賦存的主要可采煤層層位基本穩(wěn)定。基本以富煤帶或富煤中心向四周變薄，局部產(chǎn)生分叉尖滅。各煤層空間位置相對(duì)穩(wěn)定，

區(qū)按照構(gòu)造形態(tài)及煤層賦存特征分為西區(qū)、中區(qū)、東區(qū)三個(gè)區(qū)塊[1]。1 煤層變化規(guī)律西區(qū):該區(qū)可采煤層8層，即Ⅲ1號(hào)煤層、Ⅲ2號(hào)煤層、Ⅲ3號(hào)煤層、Ⅲ5號(hào)煤層、Ⅲ8號(hào)煤層、Ⅲ22號(hào)煤層、Ⅲ27號(hào)煤層、Ⅲ28號(hào)煤層。該區(qū)煤層具有煤層多、厚度大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單-復(fù)雜的特點(diǎn)。據(jù)控制的煤層情況看，煤層走向總體為東西向,煤層厚度沿走向由東向西逐漸分叉變?。谎貎A向也有變薄分叉現(xiàn)象；聚煤中心位于西部即附3-3勘查線(xiàn)。中區(qū):該區(qū)可采煤層 12 層，即Ⅱ4、Ⅱ5、Ⅱ6、Ⅱ7、Ⅱ8、Ⅱ9

研究·以實(shí)例理解煤層采用厚度的確定方法王俊芳(西山煤電集團(tuán)公司地質(zhì)處)煤層采用厚度是估算煤炭資源/儲(chǔ)量的主要參數(shù)，如何正確理解和熟練應(yīng)用煤層采用厚度的確定方法是煤炭企業(yè)相關(guān)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員必備之技能。本文針對(duì)含夾矸煤層的煤層采用厚度，按照夾矸厚度以及夾矸厚度與煤層最低可采厚度的對(duì)比關(guān)系，從煤層中夾矸單層厚度lt;0.05 m、夾矸厚度≥煤層最低可采厚度以及夾矸厚度lt;煤層最低可采厚度等方面進(jìn)行了實(shí)例分析。煤層采用厚度； 資源/儲(chǔ)量； 確定方法煤層采用厚度是估