影響煤礦生產(chǎn)的地質(zhì)因素

影響煤礦生產(chǎn)的地質(zhì)因素第一頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/242第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造是影響煤礦建設(shè)和生產(chǎn)的各種地質(zhì)因素中最重要的因素之一。地質(zhì)構(gòu)造包括褶皺、節(jié)理和斷層。其中，斷層是礦井地質(zhì)構(gòu)造的研究重點(diǎn)。

礦井地質(zhì)構(gòu)造按其規(guī)模大小和對(duì)生產(chǎn)的影響程度，可分為大、中、小三種類型。

大型構(gòu)造：指決定井田邊界的大型褶曲與斷層，這類構(gòu)造在勘探階段已基本查明。

中型構(gòu)造：指分布在井田范圍內(nèi)，影響水平、采區(qū)劃分和巷道布置的次一級(jí)構(gòu)造，它們對(duì)煤礦生產(chǎn)影響極大，是礦井地質(zhì)工作的重點(diǎn)。

小型構(gòu)造：指那些在巷道或工作面中比較容易查明全貌的更次一級(jí)的褶曲與斷層。第二頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/243一、褶曲構(gòu)造（一）褶曲構(gòu)造對(duì)煤礦生產(chǎn)的影響1．大型褶曲大型褶曲在勘查段已經(jīng)查明，它的規(guī)模、方向和位置影響到井田的劃分和礦井開拓方式及開拓系統(tǒng)的部署，是礦井設(shè)計(jì)考慮的主要問題。2．中型褶曲中型褶曲對(duì)整個(gè)礦井的開拓部署影響不大，但對(duì)采區(qū)的布置關(guān)系密切，影響到采區(qū)的大小和采區(qū)巷道的布置。3．小型褶曲小型褶曲是在回采工作面準(zhǔn)備過程中，在巷道中揭露的幅度僅幾米到幾十米，長(zhǎng)度為幾米到幾十米的褶曲。小型褶曲還往往引起煤層厚度發(fā)生變化，使生產(chǎn)條件復(fù)雜化。小型褶曲特別發(fā)育時(shí)，甚至?xí)姑簩幼優(yōu)椴豢刹伞５谌?，共一百二十二頁?022年，8月28日2023/2/244（二）煤礦生產(chǎn)中褶曲構(gòu)造的研究1．褶曲的判斷判斷井下褶曲的存在，主要是根據(jù)煤、巖層產(chǎn)狀的規(guī)則變化和巖層層序的對(duì)稱重復(fù)出現(xiàn)這兩大標(biāo)志。在褶曲發(fā)育地區(qū)，褶曲軸的位置與采區(qū)的劃分和采區(qū)巷道布置關(guān)系密切。一般經(jīng)常把回采運(yùn)輸巷布置在向斜軸部，而把通風(fēng)巷布置在背斜軸部。因此，判斷和查明褶曲軸的位置，延展方向，軸的長(zhǎng)度，軸的傾斜和起伏情況，標(biāo)高值等是礦井地質(zhì)工作的一項(xiàng)重要任務(wù)。

一、褶曲構(gòu)造第四頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/245（二）煤礦生產(chǎn)中褶曲構(gòu)造的研究1．褶曲的判斷判斷褶曲軸的方法有兩點(diǎn)：（1）根據(jù)上部資料推斷。對(duì)于下部新開拓的煤層，可用上部已揭露查明的資料下延推測(cè)褶曲軸的位置和方向。但在不對(duì)稱褶曲中，不同煤層的褶曲軸在平面上的投影位置是不同的，必須在查明軸面產(chǎn)狀的基礎(chǔ)上再結(jié)合煤層的層間距推斷軸的位置。（2）根據(jù)區(qū)域構(gòu)造線方向推斷。在新區(qū)資料較少的情況下，根據(jù)個(gè)別點(diǎn)上的褶曲軸的資料，結(jié)合區(qū)域構(gòu)造軸的方向來推斷褶曲軸的延展方向。

一、褶曲構(gòu)造第五頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/246（二）煤礦生產(chǎn)中褶曲構(gòu)造的研究2．褶曲的觀測(cè)（1）對(duì)在巷道中能看到全貌的小褶曲，應(yīng)系統(tǒng)觀測(cè)褶曲軸的位置、方向、產(chǎn)狀。對(duì)中型褶曲，在一條巷道中不能觀測(cè)到全貌時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)確鑒定觀測(cè)點(diǎn)處的煤層，巖層層位及其頂?shù)酌骓樞?，巖層產(chǎn)狀、煤厚變化，以及與其伴生的次一級(jí)小構(gòu)造等，然后將所觀測(cè)到的資料投繪到平面圖和剖面圖上，在圖上綜合分析，確定褶曲軸的位置延展方向。（2）觀測(cè)描述褶曲兩翼的巖層產(chǎn)狀，褶曲寬度和幅度，褶曲的延展變化及向深部的延伸趨勢(shì)。一、褶曲構(gòu)造第六頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/247（二）煤礦生產(chǎn)中褶曲構(gòu)造的研究3．褶曲的探測(cè)根據(jù)已有資料判斷褶曲軸的位置、方向和展布，常帶有推斷性。這種推斷，常不能作為指導(dǎo)生產(chǎn)的依據(jù)，因此有必要進(jìn)行探測(cè)。對(duì)褶曲的探測(cè)，應(yīng)盡可能地利用已揭露的各種資料，通過作圖分析，初步判斷其類型和分布范圍。當(dāng)有些部位的構(gòu)造形態(tài)不清楚時(shí)，最好采用將來能用于生產(chǎn)的探巷加以查明。對(duì)復(fù)雜構(gòu)造，控制很少的褶曲，則應(yīng)在井下鄰近巷道用鉆探查明。一、褶曲構(gòu)造第七頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/248（三）褶曲的處理通過對(duì)褶曲的判斷、觀測(cè)、探測(cè)，已基本查明它的位置、方向及產(chǎn)狀變化。在此基礎(chǔ)上可對(duì)褶曲采取如下措施進(jìn)行處理。1．大型褶曲（1）褶曲軸線作為井田邊界。有些大型向斜，由于軸部埋藏較深，開采困難，多作為井田邊界，其兩翼分別由兩個(gè)或幾個(gè)井田開采。有些大型寬緩背斜，兩翼煤層距離較遠(yuǎn)，井下難以形成統(tǒng)一的生產(chǎn)系統(tǒng)，可以褶曲軸為界，兩翼分別有兩個(gè)井田開采。一、褶曲構(gòu)造第八頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/249（三）褶曲的處理（2）大型褶曲在井田開拓部署中的處理方法。不是所有的大型褶曲軸都必須作為井田邊界，在有的井田內(nèi)也可以有大型褶曲存在。若在井田內(nèi)有大型背斜構(gòu)造，開拓系統(tǒng)中常把總回風(fēng)道布置在背斜軸附近，兩翼煤層均可利用。有些位于向斜構(gòu)造的礦井，常把運(yùn)輸巷道布置在向斜軸部附近，用一條運(yùn)輸巷解決向斜兩翼的運(yùn)輸問題。如果利用立井或斜井開拓，井筒位置最好不要布置在向斜軸部附近，因?yàn)檫@種井筒布置須留較大的保護(hù)井筒煤柱，損失煤炭資源。大型向斜軸部的煤層頂板壓力常有增大現(xiàn)象，必須加強(qiáng)支護(hù)，否則極易發(fā)生垮塌事故。在高瓦斯礦井中，若巖層透氣性差，背斜軸部常是瓦斯突出危險(xiǎn)區(qū)，應(yīng)引起足夠重視。一、褶曲構(gòu)造第九頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2410（三）褶曲的處理

2．中型褶曲（1）以褶曲軸線作為采區(qū)中心布置采區(qū)上山或下山。對(duì)開闊的平緩褶曲，以向斜軸作為采區(qū)中心，向兩翼布置回采工作面，采區(qū)走向長(zhǎng)可達(dá)1000m以上。（2）以褶曲軸作為采區(qū)邊界。在較緊閉的褶曲軸部，次一級(jí)構(gòu)造往往發(fā)育，因此常以褶曲軸作為采區(qū)邊界。（3）工作面直接推過褶曲軸。當(dāng)褶曲較寬緩，而規(guī)模不太大時(shí)，可布置單翼采區(qū)，工作面直接推過褶曲軸部。一、褶曲構(gòu)造第十頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2411（三）褶曲的處理

3．小型褶曲（1）采面重開切眼生產(chǎn)。在小型褶曲發(fā)育地區(qū)，常見到煤層突然增厚或變薄，甚至不可采，使工作面無法通過，需要重新開掘切眼進(jìn)行生產(chǎn)。（2）采面運(yùn)輸巷改造取直。煤礦要求運(yùn)輸巷在60m內(nèi)不能有大的彎曲，彎曲過多無法使用。由于小褶曲存在，使煤層平巷彎彎曲曲，為滿足生產(chǎn)要求，巷道需要改造取直。

一、褶曲構(gòu)造第十一頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2412二、斷裂構(gòu)造（一）節(jié)理（裂隙）對(duì)煤礦生產(chǎn)的影響及處理1．影響鉆眼爆破效果當(dāng)巖石中節(jié)理發(fā)育時(shí)，炮眼方向如與主要節(jié)理組平行，不僅容易卡釬子（尤其是用“一”字型鉆頭），而且在爆破時(shí)沿裂隙面漏氣，爆破效果大大降低。所以，炮眼方向應(yīng)盡量垂直主要節(jié)理面布置。2．影響開采效率在回采高變質(zhì)和低變質(zhì)煤層時(shí)，根據(jù)節(jié)理面的方向和發(fā)育程度，合理布置回采工作面，可以提高生產(chǎn)效率。煤層中發(fā)育兩組節(jié)理，一組傾向西，傾角50°～55°，較發(fā)育；另一組與之垂直，不太發(fā)育。若工作面由東向西推進(jìn)，煤塊容易順發(fā)育的節(jié)理面采落，生產(chǎn)效率高，工作面推進(jìn)快。相反則生產(chǎn)效率低，進(jìn)度慢。

第十二頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2413（一）節(jié)理（裂隙）對(duì)煤礦生產(chǎn)的影響及處理3.影響頂板控制方法煤層頂板巖石節(jié)理發(fā)育時(shí),工作面頂板支護(hù)一般不能用頂柱,而要采用頂梁,并且頂梁不能平行主要裂隙組方向，應(yīng)與主要裂隙組有一定交角,以防止頂板沿裂隙面冒落。4．影響工作面布置當(dāng)煤層頂板節(jié)理發(fā)育時(shí)，回采工作面布置要考慮節(jié)理的方向，以利于頂板支護(hù)。如果工作面平行主要裂隙組方向，容易發(fā)生冒頂事故。因此工作面布置最好與主要節(jié)理組方向有一定交角或接近垂直。

二、斷裂構(gòu)造第十三頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2414（一）節(jié)理（裂隙）對(duì)煤礦生產(chǎn)的影響及處理5．對(duì)其它方面的影響節(jié)理發(fā)育的地段，是地下水和礦井瓦斯的良好通道。如果工作面采前要進(jìn)行瓦斯抽放，一般應(yīng)使回采準(zhǔn)備巷道與主要節(jié)理組方向成一定角度。為保證回采的安全，應(yīng)在采前查明節(jié)理的發(fā)育程度及其與水源的導(dǎo)通情況。二、斷裂構(gòu)造第十四頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2415（二）斷層對(duì)煤礦生產(chǎn)的影響斷層破壞了煤層的連續(xù)性和完整性，對(duì)煤礦生產(chǎn)造成了很大影響。斷層規(guī)模不同，對(duì)生產(chǎn)的影響程度不同。目前對(duì)斷層規(guī)模等級(jí)的劃分標(biāo)準(zhǔn)尚不統(tǒng)一。根據(jù)煤礦工作實(shí)踐，建議采用下列劃分標(biāo)準(zhǔn)：落差大于50m為特大型斷層，落差50～20m為大型斷層，落差20～5m為中型斷層，落差小于5m為小型斷層。

二、斷裂構(gòu)造第十五頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2416（二）斷層對(duì)煤礦生產(chǎn)的影響

斷層對(duì)煤礦生產(chǎn)的影響主要表現(xiàn)在以下七個(gè)方面：1.影響井田劃分?jǐn)鄬邮蔷飫澐值闹饕罁?jù)之一。在井田劃分時(shí)，若井田內(nèi)存在著大斷層，必然會(huì)增加巖石巷道掘進(jìn)量，并給掘進(jìn)、運(yùn)輸、巷道維護(hù)、礦井水和礦井瓦斯防治等帶來困難。2.影響井田開拓方式若井田內(nèi)存在大型斷層，煤層必然被截割成若干不連續(xù)的塊段，斷層附近煤層傾角加大，井田內(nèi)煤層產(chǎn)狀變化復(fù)雜，開拓方式的選擇受到限制。二、斷裂構(gòu)造第十六頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2417（二）斷層對(duì)煤礦生產(chǎn)的影響3.影響采區(qū)和工作面布置井田內(nèi)不同類型中、小型斷層的存在，會(huì)給回采、運(yùn)輸、頂板管理和正規(guī)作業(yè)循環(huán)等造成困難，使煤礦生產(chǎn)水平劃分、采區(qū)劃分和工作面布置受到不同程度的影響。4.影響安全生產(chǎn)由于斷層帶巖石破碎，巖石強(qiáng)度降低，容易聚集瓦斯、導(dǎo)通地表水和地下水，引發(fā)礦井突水、瓦斯突出和坍塌冒頂事故。二、斷裂構(gòu)造第十七頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2418（二）斷層對(duì)煤礦生產(chǎn)的影響5.增加煤炭損失量斷層兩側(cè)需留有一定寬度的斷層煤柱，形成煤炭損失，斷層越多，斷層煤柱損失量越大。6.增加巷道掘進(jìn)量在巷道掘進(jìn)中遇斷層，可能會(huì)引起生產(chǎn)設(shè)計(jì)方案調(diào)整和尋找斷失煤層，導(dǎo)致巷道掘進(jìn)量增加，甚至?xí)纬纱罅繌U巷。7.影響煤礦綜合經(jīng)濟(jì)效益煤層內(nèi)斷層的破壞程度與煤礦勞動(dòng)生產(chǎn)率，噸煤成本、千噸掘進(jìn)率、煤損失率和機(jī)械化開采水平等有著密切的關(guān)系，直接影響著煤礦生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。二、斷裂構(gòu)造第十八頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2419二、斷裂構(gòu)造（三）煤礦生產(chǎn)中斷層的研究1.斷層的判斷斷層的出現(xiàn)不是孤立的，常在斷層附近的煤、巖層中伴生一些與正常情況不同的地質(zhì)現(xiàn)象，這些現(xiàn)象預(yù)示者前方可能有斷層存在，應(yīng)作好過斷層的準(zhǔn)備工作。在斷層出現(xiàn)前，可能遇到的征兆，主要有以下幾種現(xiàn)象：第十九頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/24（1）煤層、巖層的產(chǎn)狀發(fā)生顯著的變化時(shí)，可能有斷層存在；（2）煤層厚度發(fā)生變化，煤層頂?shù)装宄霈F(xiàn)不平行現(xiàn)象時(shí)，可能有斷層存在；1.斷層的判斷二、斷裂構(gòu)造第二十頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/24（3）掘進(jìn)巷道中經(jīng)常出現(xiàn)明顯的小褶曲（如開灤唐山煤礦），或煤層常發(fā)生強(qiáng)烈揉皺，滑面增多或變?yōu)轺[片狀碎煤（如淄博龍泉礦）等現(xiàn)象時(shí)，可能有斷層存在。二、斷裂構(gòu)造第二十一頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2422（4）煤層和頂、底板中的裂隙顯著增加，并有一定的規(guī)律性時(shí)，可能有斷層存在；（5）在大斷層附近常伴生一系列小斷層，這些小斷層是判斷大斷層的重要標(biāo)志；二、斷裂構(gòu)造第二十二頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/24（6）在高瓦斯的礦井，在巷道中瓦斯涌出量常有明顯變化地段，可能有斷層存在。如焦作礦務(wù)局焦西礦掘進(jìn)巷道時(shí)，遇斷層前后瓦期涌出量出駝峰現(xiàn)象。利用這一規(guī)律，也可預(yù)見掘進(jìn)前方有斷層存在。（7）充水性強(qiáng)的礦井，巷道接近斷層時(shí)，常出現(xiàn)滴水、淋水以至涌水的現(xiàn)象，可能有斷層存在。瓦斯增加大顯駝峰二、斷裂構(gòu)造第二十三頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2424（三）煤礦生產(chǎn)中斷層的研究2.斷層的觀測(cè)（1）確定斷層位置。在井下從已知測(cè)點(diǎn)用皮尺丈量距離,以確定斷層的位置。對(duì)于落差較大的斷層，往往出現(xiàn)數(shù)個(gè)斷裂面，要找出主要斷裂面的確切位置并把測(cè)量結(jié)果繪在巷道平面圖或剖面圖上。（2）觀察斷層面特征。觀察斷層面的產(chǎn)狀(是平坦的、粗糙不平的、還是舒緩波狀的)；斷層面擦痕特征；斷層破碎帶的寬度及其變化；破碎帶充填物特征(是斷層角礫巖、糜棱巖還是斷層泥)；充填物的成分﹑大小﹑排列及膠結(jié)情況。（3）觀察斷層的伴生派生構(gòu)造。對(duì)斷層上、下兩盤的煤巖層產(chǎn)狀、厚度變化、牽引現(xiàn)象、羽狀節(jié)理、帚狀構(gòu)造等進(jìn)行觀察,為確定斷層性質(zhì)和尋找斷失煤層取得依據(jù)。

二、斷裂構(gòu)造第二十四頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2425（三）煤礦生產(chǎn)中斷層的研究2.斷層的觀測(cè)（4）確定斷層性質(zhì)及斷層力學(xué)性質(zhì)。在上述觀察基礎(chǔ)上，結(jié)合礦井構(gòu)造規(guī)律，確定斷層性質(zhì)，同時(shí)還應(yīng)確定斷層面的力學(xué)性質(zhì)（是壓性面、張性面或是扭裂面等）。（5）測(cè)量斷層面產(chǎn)狀?？稍跀鄬用嫔嫌昧_盤直接測(cè)量，還可從巷道兩幫斷層面同標(biāo)高兩點(diǎn)拉皮尺，用羅盤測(cè)皮尺方位，得到斷層面走向。斷層面傾角可以直接測(cè)量真傾角，也可測(cè)量斷層在巷道方向上的偽傾角，然后換算出真傾角。（6）確定斷層的落差。落差系指斷層兩盤同一層面斷失點(diǎn)之間的標(biāo)高差。除測(cè)量落差之外，還要測(cè)量地層斷距。當(dāng)斷距較大時(shí)，根據(jù)斷層兩盤煤巖層層位對(duì)比并結(jié)合地層柱狀圖，可推算出地層斷距。二、斷裂構(gòu)造第二十五頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2426（三）煤礦生產(chǎn)中斷層的研究3．?dāng)鄬拥奶綔y(cè)（斷失煤層的尋找）在掘進(jìn)過程中遇到落差較大的斷層時(shí)，常不能看到另一盤的煤層，由此需尋找斷失煤層。因此，確定斷層性質(zhì)和斷距已成為正確決定巷道掘進(jìn)方向的重要問題。目前，煤礦中判斷斷層性質(zhì)和確定斷距的方法主要有以下五種：（1）層位對(duì)比法。根據(jù)巷道揭露的斷層兩盤煤巖層層位，尋找斷失煤層位置。在開采多煤層的礦井，由于斷層常把不同煤層錯(cuò)接在一起，掘煤巷時(shí)斷層不易識(shí)別，容易漏掉斷層。此時(shí)要特別注意掌握各煤層的煤巖特征和頂?shù)装鍘r性，準(zhǔn)確鑒定巷道的掘進(jìn)層位。二、斷裂構(gòu)造第二十六頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2427（三）煤礦生產(chǎn)中斷層的研究3．?dāng)鄬拥奶綔y(cè)（斷失煤層的尋找）（2）伴生派生構(gòu)造判斷法。斷層附近常伴生派生一些小型或微型構(gòu)造，在成因上與斷層有聯(lián)系，在分布上與斷層相伴隨。它們既可作為斷層存在的標(biāo)志，又可作為判斷斷層性質(zhì)、推測(cè)斷失煤層位置的依據(jù)。主要伴生派生構(gòu)造有：牽引褶曲、斷層擦痕、伴生小斷層、斷層面上的煤線（導(dǎo)脈）、羽狀裂隙和帚狀構(gòu)造等。（3）規(guī)律類推法。隨著礦井地質(zhì)資料的積累，對(duì)礦區(qū)出現(xiàn)的斷層得到某些規(guī)律性認(rèn)識(shí)，并據(jù)此指導(dǎo)斷失煤層的尋找。二、斷裂構(gòu)造第二十七頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2428（三）煤礦生產(chǎn)中斷層的研究3．?dāng)鄬拥奶綔y(cè)（斷失煤層的尋找）（4）作圖分析法。充分利用各種礦圖（包括礦井地質(zhì)剖面圖、水平地質(zhì)切面圖、煤層底板等高線圖等），將新揭露的斷層位置點(diǎn)投繪在圖上，根據(jù)斷層產(chǎn)狀進(jìn)行上下左右對(duì)比連接，如與已查明的某條斷層產(chǎn)狀近似一致、特征相同，并能自然連接，就認(rèn)為新斷層是已知斷層的延續(xù)，由此推斷新斷層的性質(zhì)和規(guī)模。（5）生產(chǎn)勘探法。生產(chǎn)勘探的手段主要有鉆探和巷探，此外還有物探手段。一般在斷層性質(zhì)已經(jīng)確定，生產(chǎn)上又需要掘進(jìn)過斷層的巷道時(shí)，可采用巷探。當(dāng)斷層性質(zhì)及斷距均不明確，生產(chǎn)上又需要先查明斷層再確定掘進(jìn)方向時(shí)，采用鉆探。鉆探原則上采用井下鉆探，可以選用水平、傾斜、鉛直和扇形群孔等方式達(dá)到勘探目的。

二、斷裂構(gòu)造第二十八頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2429（四）斷層的處理1．開拓設(shè)計(jì)階段對(duì)斷層的處理（1）井田邊界和采區(qū)邊界的確定。凡是井田內(nèi)遇到落差大于50m的特大型斷層時(shí),應(yīng)以該大型斷層作為井田邊界。劃分采區(qū)時(shí)，也應(yīng)以斷層作為采區(qū)邊界，但采區(qū)的走向長(zhǎng)度應(yīng)盡量與正常采區(qū)走向長(zhǎng)度近似。一般當(dāng)兩條斷層之間的煤層走向長(zhǎng)度大于800～1000m時(shí)，可以這兩條斷層為界劃為一個(gè)采區(qū)，用雙翼上山方案進(jìn)行開采；當(dāng)斷層落差大于20m，斷層之間走向長(zhǎng)度在400～500m時(shí)，以斷層為界劃分采區(qū)，用單翼上山方案開采。二、斷裂構(gòu)造第二十九頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2430（四）斷層的處理（2）井筒位置的選擇。一般立井井筒要布置在傾角較大的大斷層下盤，距斷層30～50m以外的位置。對(duì)于傾角小的斷層，立井井筒無法避開斷層時(shí)，只能在井筒施工過程中采取必要的保安措施，選擇煤層層數(shù)少的地點(diǎn)穿過斷層，且井底車場(chǎng)的位置要避開斷層帶。斜井井筒也要以同樣的原則處理。（3）運(yùn)輸大巷的布置。運(yùn)輸大巷是需布置在較堅(jiān)硬的巖層中，且盡量少改變方向。但在斷層錯(cuò)動(dòng)處，斷層上、下盤的煤巖層位移較大，甚至與另一盤的含水層相遇，因此必須考慮巷道的改道問題。二、斷裂構(gòu)造第三十頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2431（四）斷層的處理（4）采區(qū)內(nèi)塊段劃分。被斷層切割破壞的地區(qū)，要綜合考慮斷層的位置、落差、被切割塊段的大小和形態(tài)，以及已有的生產(chǎn)系統(tǒng)等因素來劃分開采塊段，要盡可能地將較大斷層留在各塊段之間的煤柱當(dāng)中。（5）井田開拓方式的確定。選擇井田開拓方式時(shí)，要考慮各種地質(zhì)因素的影響，其中斷層占重要地位。在緩傾斜煤層中，用斜井開拓較好，但是如果煤層遭到斷層破壞，產(chǎn)狀發(fā)生變化，就應(yīng)采用立井結(jié)合主要石門的開拓方式。二、斷裂構(gòu)造第三十一頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2432（四）斷層的處理2．巷道掘進(jìn)階段對(duì)斷層的處理當(dāng)煤層平巷遇斜交正斷層，如果斷層帶的壓力不大并沒有瓦斯及水的威脅時(shí)，可沿?cái)鄬訋Ь蜻M(jìn)并進(jìn)入另一盤煤層；如果斷層帶巖石破碎、壓力大、又有瓦斯和水的威脅時(shí)，則不能緊靠斷層面開掘巷道，而應(yīng)使巷道穿過斷層后，距斷層面一定距離，平行斷層走向開掘石門進(jìn)入另一盤煤層。二、斷裂構(gòu)造第三十二頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/24332．巷道掘進(jìn)階段對(duì)斷層的處理（1）平巷過斷層。平巷過斷層分為穿過煤層頂板（或底板）和順斷層面掘進(jìn)兩種方式。當(dāng)煤層平巷遇斷層后，要求不改變巷道坡度而可改變巷道的方向過斷層，其中有破頂板掘進(jìn)和破底板掘進(jìn)兩種情況。至于是選擇前者還是后者，應(yīng)根據(jù)巖性有利施工、距離短和少丟煤等因素綜合考慮。

二、斷裂構(gòu)造第三十三頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2434（2）傾斜巷道過斷層。上山、下山等傾斜巷道遇斷層后，可以根據(jù)生產(chǎn)的要求采取多種形式通過斷層。當(dāng)斷層落差較小時(shí)，根據(jù)斷失盤是上升還是下降盤分別采用挑頂、挖底或挑頂挖底相結(jié)合的方式通過斷層。無論選擇什么方式，都必須使改變后的巷道坡度變化不大，有利于運(yùn)輸。當(dāng)斷層落差較大時(shí)，為防止丟煤和少掘巷道，可根據(jù)巷道用途（運(yùn)輸巷或回風(fēng)巷）、斷層面和煤層面產(chǎn)狀（同向或反向）、斷層性質(zhì)等采用改變巷道坡度或掘石門的辦法通過斷層。（四）斷層的處理2．巷道掘進(jìn)階段對(duì)斷層的處理二、斷裂構(gòu)造第三十四頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/24353．回采階段對(duì)斷層的處理（1）采用強(qiáng)行通過的方法。當(dāng)斷層落差較小，并滿足下列情況之一者，可以采用強(qiáng)行通過斷層的方法。①在普采及炮采工作面內(nèi)，斷層落差小于煤厚時(shí)；②在綜采工作面內(nèi)，當(dāng)斷層兩盤對(duì)接部分的煤厚大于液壓支架的最小支撐高度時(shí)；③在綜采工作面內(nèi)，當(dāng)斷層兩盤對(duì)接部分的煤厚小于液壓支架最小支撐高度，但煤層頂?shù)装鍘r性較軟，采煤機(jī)能切割時(shí)。二、斷裂構(gòu)造第三十五頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/24363．回采階段對(duì)斷層的處理（2）采用重開切眼的方法。當(dāng)斷層落差大于煤厚時(shí)，對(duì)于傾向斷層或斜交斷層可采用重開切眼的方法，即提前在斷層另一盤重新開掘切眼，待工作面推進(jìn)到斷層處，停止回采，工作面搬家到新切眼內(nèi)繼續(xù)開采。二、斷裂構(gòu)造第三十六頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2437（3）采用劃小工作面的方法。當(dāng)斷層落差大于煤厚時(shí)，對(duì)于走向斷層，可在斷層兩側(cè)補(bǔ)掘中間平巷，把原來一個(gè)采面劃分為兩個(gè)采面分別回采。對(duì)于落差一端大、一端小的斜交斷層，可采用合采與分采相結(jié)合的方法，把斷層上、下盤煤層結(jié)合起來開采。二、斷裂構(gòu)造第三十七頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2438第二節(jié)煤層厚度

煤層厚度變化是影響煤礦生產(chǎn)的主要地質(zhì)因素之一。煤層發(fā)生分叉、變薄、尖滅等厚度變化，直接影響煤礦正常生產(chǎn)。一、煤層厚度變化的原因及變化特征煤層厚度變化是多種多樣的，但就其成因來說，可分為原生變化和后生變化兩大類。

第三十八頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2439第二節(jié)煤層厚度（一）煤層厚度的原生變化煤層厚度的原生變化是指泥巖層堆積過程中，在形成煤層頂板巖層的沉積物覆蓋以前，由于地殼活動(dòng)，沉積環(huán)境變遷等各種地質(zhì)因素的影響而引起的煤層形態(tài)和厚度變化。原生變化主要包括地殼不均衡沉降引起的煤層分叉、變薄、尖滅、泥炭沼澤古地形對(duì)煤層形態(tài)和煤厚的影響、河流同生沖蝕、海水同生沖蝕等四種原因。

第三十九頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2440第二節(jié)煤層厚度（二）煤層厚度的后生變化

煤層厚度的后生變化是指煤層被沉積物覆蓋以后，或煤系形成以后，由于河流剝蝕、構(gòu)造變動(dòng)、巖漿侵入、巖溶陷落等各種地質(zhì)因素的影響而引起煤層形態(tài)和厚度變化。

第四十頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2441第二節(jié)煤層厚度二、煤層厚度變化對(duì)生產(chǎn)的影響1.影響采掘布置

原分層開采的厚煤層，由于煤厚變薄，只能改為單層開采。原一次采全厚的煤層，由于煤層增厚，又要改為分層開采。2.影響計(jì)劃生產(chǎn)

工作面內(nèi)煤層變薄，引起工作面回采提前，造成采掘失調(diào)。工作面接續(xù)緊張。采掘工作面，對(duì)煤層穩(wěn)定程度要求更高，煤厚變化影響生產(chǎn)效率。第四十一頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2442第二節(jié)煤層厚度二、煤層厚度變化對(duì)生產(chǎn)的影響3．影響采煤工藝我國的采煤工藝，按機(jī)械化水平的高低依次為綜采、高檔普采、普采、炮采，不正規(guī)開采等五類。煤層厚度的變化直接影響采煤工藝、采煤方法的選擇。特別是綜采對(duì)煤層厚度的穩(wěn)定程度要求更高。如果煤層變薄甚至小于液壓支架的最小高度時(shí)，需要增加破頂或破底工序，影響生產(chǎn)效率，甚至?xí)蛎簩幼儽∈构ぷ髅嬷袛嗌a(chǎn)。第四十二頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2443第二節(jié)煤層厚度二、煤層厚度變化對(duì)煤礦生產(chǎn)的影響4．掘進(jìn)率增高為探明煤層厚度變化，需多開巷道進(jìn)行專門探測(cè)，使掘進(jìn)率相應(yīng)增高。5．采出率降低煤層厚度變化大，常造成回采工作中的面積損失和厚度損失，從而降低了采出率。

第四十三頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2444第二節(jié)煤層厚度三、煤層厚度變化的研究和處理（一）煤層厚度變化的觀測(cè)和探測(cè)1．煤層的觀測(cè)1）煤層的觀測(cè)內(nèi)容（1）煤層結(jié)構(gòu)。要查明煤層的各個(gè)分層和夾石層，觀測(cè)夾石層的層數(shù)、厚度、巖性及其與煤層的接觸關(guān)系。對(duì)于煤層的結(jié)核、包裹體也要注意觀測(cè)。（2）煤層厚度。要實(shí)測(cè)煤層的總厚度和各分層厚度，要注意觀測(cè)煤層厚度變化及其地質(zhì)特征。第四十四頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2445第二節(jié)煤層厚度（3）煤層頂?shù)装澹簬r石性質(zhì)、厚度及其與煤層的接觸關(guān)系，頂?shù)装辶严兜陌l(fā)育程度，以及巖石的穩(wěn)固性、可塑性及膨脹性等。（4）煤巖煤質(zhì)：一般只觀測(cè)煤的顏色、光澤、裂隙、硬度及脆度等物理性質(zhì)，煤的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造等特征。（5）煤層含水性：干燥（無水）、潮（滴水）、濕（淋水）、含水（涌水）等四種情況。（6）煤層產(chǎn)狀：走向、傾向、傾角，以及測(cè)定其他構(gòu)造變動(dòng)所顯示的形跡。第四十五頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2446第二節(jié)煤層厚度2）煤層的觀測(cè)方法通常，井下煤層觀測(cè)工作是結(jié)合井巷及鉆探的地質(zhì)編錄一起進(jìn)行的。其常用的觀測(cè)方法簡(jiǎn)述如下：（1）用井巷觀測(cè)基線測(cè)制煤層剖面，或以一定間距的煤層柱狀、迎頭素描及頂（底）板標(biāo)高來控制煤層的結(jié)構(gòu)及其構(gòu)造形態(tài)，并測(cè)出各個(gè)變化點(diǎn)的煤層產(chǎn)狀。（2）利用井巷和鉆探揭露來測(cè)量煤層厚度。一般要測(cè)出煤層的真厚度，只有在受到觀測(cè)條件限制時(shí)，才可測(cè)量煤層假厚度，然后再換算成真厚度。對(duì)于煤層增厚、變薄、分叉、尖滅、斷失、褶皺等厚度變化的位置及影響范圍，應(yīng)在井下現(xiàn)場(chǎng)繪制平面草圖，必要時(shí)要繪制反映變化特征的細(xì)部素描圖。

第四十六頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2447第二節(jié)煤層厚度2）煤層的觀測(cè)方法（3）煤層觀測(cè)點(diǎn)的布置，應(yīng)按煤層的穩(wěn)定程度和實(shí)際情況確定（可參照表12-1）。（4）一般應(yīng)以沉積巖石學(xué)方法來鑒定煤層頂?shù)装?。根?jù)井巷支護(hù)及現(xiàn)場(chǎng)管理的需要，有時(shí)要進(jìn)行頂?shù)装鍘r石物理力學(xué)性質(zhì)的試驗(yàn)和頂板裂隙的測(cè)量統(tǒng)計(jì)。

煤層穩(wěn)定性穩(wěn)定煤層較穩(wěn)定煤層不穩(wěn)定煤層極穩(wěn)定煤層觀測(cè)點(diǎn)間距m50~10025~5010~25≤10表12-1煤層觀測(cè)點(diǎn)間距第四十七頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2448第二節(jié)煤層厚度2）煤層的觀測(cè)方法（5）煤巖分層描述的觀測(cè)點(diǎn)，應(yīng)力求是一個(gè)新鮮的連續(xù)剖面。對(duì)于層位穩(wěn)定、厚度大于2cm的夾石層，必須單獨(dú)分出。有特殊意義的標(biāo)志層或煤巖類型也要單獨(dú)分層進(jìn)行觀測(cè)。（6）在上述特征觀測(cè)基礎(chǔ)上，將井下收集的各種煤層資料，均需填繪在采掘工程平面圖上。填繪的資料包括：煤層觀測(cè)點(diǎn)、有頂?shù)装鍘r性的煤層小柱狀圖、附有煤質(zhì)化驗(yàn)簡(jiǎn)表，以及其他說明煤層和頂、底板變化的資料。此外，根據(jù)需要還可編制煤層等厚線圖及煤質(zhì)等值線圖。

第四十八頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2449第二節(jié)煤層厚度2．煤層的探測(cè)1）煤層厚度的探測(cè)（1）煤巷掘進(jìn)中的探煤厚工作：在能夠揭露煤層全部厚度的薄煤層的巷道中，可用皮尺垂直煤層頂、底板的層面直接測(cè)量煤層真厚度；在只能揭露一部分煤層厚度的厚煤層及部分中厚煤層的巷道中，必須用鉆探或巷探來探測(cè)煤層的全部厚度。第四十九頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2450第二節(jié)煤層厚度2．煤層的探測(cè)1）煤層厚度的探測(cè)（2）回采工作面的探煤厚工作：在緩傾斜或傾斜的厚煤層分層開采的工作面中，為了正確控制各個(gè)分層的回采厚度，僅根據(jù)回采巷道中的煤厚點(diǎn)是不夠的，一般還要在上分層的開采過程中，既測(cè)量實(shí)際采高又隨著工作面的推進(jìn)按一定的探煤厚間距探測(cè)下分層煤厚。根據(jù)探煤厚資料，繪制煤分層等厚線圖，確定分層開采的厚度。

第五十頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2451第二節(jié)煤層厚度2）煤層分叉尖滅的探測(cè)根據(jù)煤層分叉的穩(wěn)定情況大致可分為兩種：一種是煤層分叉后分層的分布比較穩(wěn)定；另一種是煤層分叉后只有一層保持穩(wěn)定（即為主分叉層），其它各層延續(xù)不遠(yuǎn)很快尖滅。（1）煤層呈多層次的、且比較穩(wěn)定的分叉，可采用沿主要穩(wěn)定煤層掘煤巷，然后利用井下鉆探探測(cè)各分叉煤層。（2）煤層呈短距離的不穩(wěn)定分叉，一般在主分叉層布置巷道，對(duì)其它達(dá)到可采厚度的次要分叉層,采用鉆探、巷探等手段探明可采范圍，并按自上而下的順序回采。第五十一頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2452第二節(jié)煤層厚度（3）分叉煤層的分、合區(qū)界線的圈定。對(duì)分叉煤層的合理分層、分區(qū)布置巷道和選擇采煤方法，必須根據(jù)要求，圈出分、合區(qū)界線。一般以煤分層之間夾石層厚度等于0.5m的等值線為分、合區(qū)界線。第五十二頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2453第二節(jié)煤層厚度3）煤層底凸薄化的探測(cè)煤層底凸薄化是指煤層底板凸起造成煤層變薄尖滅的現(xiàn)象。對(duì)于這種變化，常用的探測(cè)方法如下：（1）鉆探控制巷道掘進(jìn)方向的底凸位置。（2）利用巷道穿越底凸部位，直接圈定煤層底板凸起的位置及薄化范圍。（3）利用工作面上分層邊采邊探的煤層觀測(cè)資料，編制煤層頂、底板標(biāo)高等值線圖，研究泥炭沼澤的基底地形，圈定煤層底凸薄化的位置和范圍。第五十三頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2454第二節(jié)煤層厚度2．煤層的探測(cè)4）煤層河流沖蝕變薄帶的探測(cè)首先應(yīng)在巷道中仔細(xì)觀察和素描沖蝕帶的寬度、厚度、巖石成分、層理、礫石分布、煤層頂板沖蝕情況、沖蝕面特征、沖蝕處煤質(zhì)變化等。將各巷道所見的沖蝕現(xiàn)象投繪在平面圖上，進(jìn)行對(duì)比分析，確定古河床的分布范圍及對(duì)煤層破壞的情況，圈出古河床沖蝕帶范圍。

第五十四頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2455第二節(jié)煤層厚度（三）煤層厚度變化的處理1．掘進(jìn)中的處理辦法（1）在煤巷掘進(jìn)中遇到煤層分叉、尖滅現(xiàn)象，要根據(jù)具體情況確定掘進(jìn)方案，如已知上分層穩(wěn)定可采，而下分層常變薄尖滅，則巷道應(yīng)緊靠煤層頂板掘進(jìn)。如果是下分層穩(wěn)定可采，上分層不穩(wěn)定，則應(yīng)緊靠煤層底板掘進(jìn)。如果分叉后煤層全部可采，應(yīng)先采上分層，再采下分層。第五十五頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2456第二節(jié)煤層厚度（三）煤層厚度變化的處理1．掘進(jìn)中的處理辦法（2）在采區(qū)上山掘進(jìn)中，如遇煤層變薄帶，應(yīng)按變薄帶的范圍大小來決定巷道是直接穿過，還是停止掘進(jìn)，或從其它地方另開巷道。若變薄帶范圍不大，并且確知工作面有煤可采時(shí)，掘進(jìn)巷道采取挑頂或破底辦法直接穿過變薄帶。（3）主要運(yùn)輸巷遇到局部煤層變薄或尖滅時(shí)，巷道可按原計(jì)劃施工，穿過變薄尖滅帶。

第五十六頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2457第二節(jié)煤層厚度（三）煤層厚度變化的處理2．回采工作中的處理方法回采工作面遇到變薄帶或無煤區(qū)時(shí)，可采用直接推過或繞過的辦法。若變薄帶或不可采區(qū)范圍較小，則可采用直接推過的辦法；若變薄帶范圍較大，可考慮采用繞過的辦法；大面積的不可采區(qū)，應(yīng)布置探巷，探清不可采范圍，將工作面分為幾塊回采。如果在采區(qū)和回采工作面布置之前，已經(jīng)了解某些地方有煤層變薄或尖滅帶存在，最好把這些煤層變薄或尖滅帶作為采區(qū)或工作面的邊界來處理。

第五十七頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2458第三節(jié)礦井水一、礦井涌水對(duì)煤礦生產(chǎn)的影響影響煤礦的安全生產(chǎn)：

煤礦井下突然涌水，且不能及時(shí)排除，常造成礦井淹沒或人身傷亡事故。增加原煤成本、影響煤礦經(jīng)濟(jì)效益：

礦井涌水不僅會(huì)增加排水投資，且還影響巷道掘進(jìn)和采煤。造成采掘的困難：

礦井涌水引起巷道積水，增加井下運(yùn)輸?shù)睦щy；破壞巷道頂?shù)装鍘r石的穩(wěn)定性，使支護(hù)更加復(fù)雜和困難。第五十八頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2459第三節(jié)礦井水二、礦井涌水的防治與處理方法

煤礦防治水的原則是，以防為主，防、排、疏、堵相結(jié)合，在確保安全的前提下，要做到經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)可行，效果最佳，資源效益最好。實(shí)際工作中，煤礦防治水工作還應(yīng)堅(jiān)持先易后難、先近后遠(yuǎn)，先地面后井下、先重點(diǎn)后一般、地面與井下相結(jié)合、重點(diǎn)與一般相兼顧。目前常用的礦井水防治方法有地面防水、井下防水、疏干降壓、礦坑(井)排水和堵水防滲等。第五十九頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2460第三節(jié)礦井水二、礦井涌水的防治與處理方法(一)地面防水對(duì)于露天礦、采深淺的礦井或主要充水來源為大氣降水及地表水的礦井，應(yīng)加強(qiáng)地面防水工作。地面防水是指在地表修筑防排水工程或采取其它措施，以限制大氣降水和地表水補(bǔ)給含水層或直接滲入井下。通常，地面防排水工程包括：挖溝排洪、河流改道、整鋪河床、堵塞通道等措施。第六十頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2461第三節(jié)礦井水(一)地面防水1、挖溝排(截)洪位于山麓或山前平原的礦區(qū)(井)，為了防止雨季山洪或潛流侵襲或淹沒礦坑、井口和工業(yè)廣場(chǎng)，一般應(yīng)在礦區(qū)(井)上方，垂直來水方向開挖大致沿地形等高線布置的排(截)洪溝，攔截洪水和淺部地下水，并利用自然坡度將水引出礦區(qū)(井)。

第六十一頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2462第三節(jié)礦井水(一)地面防水2、河流改道及整鋪河床對(duì)于有通過礦區(qū)(井)范圍內(nèi)的河流(或渠道、沖溝等)，可采取河流改道或整鋪河床的辦法，避免河水對(duì)礦區(qū)(井)的威脅。在河流流入礦區(qū)(井)的上游地段筑壩，攔截河水，同時(shí)修筑人工河床將水引出礦井（圖12-1）。若河流規(guī)模不大，河水只是沿河床或溝底的裂縫有滲入礦井的傾向，則可在漏失地段用粘土、石料或水泥鋪砌不透水的人工河床，以制止或減少河水漏失（圖12-2）。

第六十二頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2463第三節(jié)礦井水圖12-1河流改道示意圖圖圖12-2整鋪河床示意圖

1—攔河壩；2—礦區(qū)(井)邊界1—灰?guī)r；2—頁巖；3—整鋪后的河床第六十三頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2464第三節(jié)礦井水(一)地面防水3、堵塞通道在地面水防治工作中，要查明大氣降水及地表水滲入礦井的通道及其與礦井涌水量之間的水力聯(lián)系程度。若存在水力聯(lián)系，可用粘土、塊石、水泥、鋼筋混凝土等將其堵填。大的塌陷坑和裂縫使其略高于地表。分層夯實(shí)，并對(duì)地下仍有空洞的塌，在下部充以礫石，上部覆以粘土，陷區(qū)，填堵時(shí)安裝排氣孔(管)，以防地下水位下降時(shí)形成真空負(fù)壓，而再次產(chǎn)生塌陷。第六十四頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2465第三節(jié)礦井水（二）井下防水若地面防水是保證煤礦安全生產(chǎn)、免受水害威脅的第一道防線的話，那么，井下防水則是重要的第二道防線。井下防水措施包括：探放水、留設(shè)防水煤(巖)柱、設(shè)置水閘門和水閘墻等。第六十五頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2466第三節(jié)礦井水（二）井下防水1、探放水當(dāng)采掘工作面接觸或接近充水的小窯老空、充水?dāng)鄬蛹皬?qiáng)含水層等水體時(shí)，就有發(fā)生突水的可能。為了消除隱患，需要遵循“有疑必探，先探后掘”的原則，首先探明這些水體的具體位置，而后采取相應(yīng)的措施將水放出，這項(xiàng)工作稱為探放水或超前探放水。第六十六頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2467第三節(jié)礦井水（二）井下防水1、探放水在下列情況下需要進(jìn)行超前探水：巷道掘進(jìn)接近老空；巷道接近或需通過充水?dāng)鄬蛹皬?qiáng)含水層(帶)；煤層受頂?shù)装搴畬油{，其隔水層厚度小于或接近計(jì)算安全厚度；采掘工作面發(fā)現(xiàn)煤層變潮和光澤變暗、煤層發(fā)汗及煤壁變冷、工作面氣溫降低和出現(xiàn)霧氣或有水叫聲、巷道頂板淋水或底板鼓起等。實(shí)際防治水工作中，需要首先對(duì)被探放水體對(duì)象的水量、水頭壓力進(jìn)行計(jì)算(在資料缺乏的情況下只能估算)，為探放水方案的制定，探放起點(diǎn)、探放水鉆孔數(shù)量、布置方式及安全技術(shù)措施的確定提供依據(jù)。第六十七頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2468第三節(jié)礦井水（二）井下防水2、留設(shè)防隔水煤(巖)柱在礦井可能受到水威脅的地段，留設(shè)一定寬度(或高度)的煤(巖)柱，進(jìn)行防隔水。這種煤(巖)柱，稱為防隔水煤(巖)柱。防隔水煤(巖)柱的留設(shè)需要考慮被隔水源的水壓和水量、煤層厚度、巷道尺寸、圍巖被破壞的程度，以及采空后頂板的冒落情況等因素。第六十八頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2469第三節(jié)礦井水（二）井下防水2、留設(shè)防隔水煤(巖)柱

根據(jù)《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》(1984年)規(guī)定，凡屬下列八項(xiàng)之一者，必須留設(shè)防隔水煤(巖)柱，即：煤層露頭風(fēng)化帶；含水及導(dǎo)水?dāng)鄬?，或與富含水層相接觸的斷層；煤層與強(qiáng)含水層或?qū)當(dāng)鄬咏佑|，并局部被覆蓋時(shí)；煤層位于含水層上方，且斷層又導(dǎo)水；在礦井水淹區(qū)或老窯積水區(qū)下采掘時(shí)；受保護(hù)的地表水體；受保護(hù)的通水鉆孔；井田技術(shù)邊界(如人為邊界或斷層為界)。

第六十九頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2470第三節(jié)礦井水（二）井下防水3、水閘門和水閘墻為了預(yù)防采掘過程中發(fā)生事故，常需要在井下適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)設(shè)置水閘門或水閘墻，以便在突水時(shí)隔離巷道或封閉采區(qū)，避免波及全礦井。（1）水閘門

一般設(shè)置在可能發(fā)生涌水需要堵截的巷道內(nèi)，如井底車場(chǎng)、水泵房和變電所的出入口處，以及有突水危險(xiǎn)地區(qū)與相鄰地區(qū)的巷道內(nèi)。水閘門通常由混凝土墻垛、門框及門扇等組成。第七十頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2471第三節(jié)礦井水（二）井下防水3、水閘門和水閘墻（2）水閘墻一般水閘墻是設(shè)置在需要永久或長(zhǎng)期阻擋水的地方。它分臨時(shí)性的和永久性的兩類。前者，一般用木料和磚砌筑；后者用混凝土或鋼筋混凝土制成。水閘墻的形狀有平面、園柱面和球面等三種。不論哪種水閘墻均應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，不發(fā)生變形，不透水和不位移。因此，修筑水閘墻的地點(diǎn)應(yīng)選擇在巖石堅(jiān)硬及沒有裂隙的地點(diǎn)，且應(yīng)在墻的四周掏槽砌筑

第七十一頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2472第三節(jié)礦井水（三）疏干降壓

疏干降壓是借助于專門的工程(如疏干巷道、抽水鉆孔、放水鉆孔、吸水鉆孔等)及相應(yīng)的排水設(shè)備，并積極地、有計(jì)劃有步驟地使影響采掘安全的含水層降低水位(水壓)或造成不同規(guī)模的降落漏斗，使之局部疏干的一種礦井防治水手段。第七十二頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2473第三節(jié)礦井水（三）疏干降壓

通常在下述條件下應(yīng)考慮疏干降壓：礦層及其頂?shù)装搴畬拥挠克瑢?duì)礦井生產(chǎn)有著嚴(yán)重的影響，不進(jìn)行疏干降壓無法保證采掘工作安全和正常進(jìn)行；礦床賦存于隔水或弱含水層中，但礦層頂?shù)装鍘r層中存在有含水豐富或水頭很高的含水層，或雖含水不豐富但屬流砂層，采掘過程中有突然涌水、涌砂的危險(xiǎn)；露天開采時(shí)，由于地下水的作用，降低了土石的物理力學(xué)強(qiáng)度，導(dǎo)致邊坡滑落。

第七十三頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2474第三節(jié)礦井水（三）疏干降壓1、地表疏降從地面施工大口徑鉆孔，安裝深井泵或深井潛水泵，對(duì)需要疏降的地段進(jìn)行抽水，降低地下水位或使含水層完全疏干的一種方法。2、井下疏降井下疏干是直接利用巷道或在巷道中通過各種類型的疏水鉆孔，來降低地下水位的一種疏降方法，故又稱巷道疏降。3、聯(lián)合疏降聯(lián)合疏降是指兩種及兩種以上以上疏降方法的聯(lián)合使用。在水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件復(fù)雜的礦區(qū)，通常需要同時(shí)采用或在不同階段接替使用多種方法聯(lián)合疏降充水水體的水位。

第七十四頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2475第三節(jié)礦井水（四）礦井及露天礦排水1、礦井排水礦井排水是利用排水設(shè)備，將流入水倉的水直接排至地表的防治水方法，是煤礦生產(chǎn)中的基本環(huán)節(jié)。排水方式主要包括以下三種：

直接排水：由各水平的水倉直接將水排至地表（圖12-3）。

分段排水：由下部水平依次排至上一水平，最后由最上部水平集中排至地表（圖12-3a）。如果上部水平的涌水量很小或下部水平的排水能力負(fù)荷不足，也可將上水平水排至下水平，再集中排至地表（圖12-3b）。

混合排水：當(dāng)某一水平為具腐蝕性的酸性水時(shí)，可將該水平的水直接排至地表，而其它水平的水仍可以分段接力方式排至地表。第七十五頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2476第三節(jié)礦井水（四）礦井及露天礦排水2、露天礦排水露天礦排水方案的分類、使用條件及其主要優(yōu)缺點(diǎn)，可見表12-2。具體選擇時(shí)，除應(yīng)根據(jù)自然地理、地質(zhì)水文條件(如匯水面積及水量大小等)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較外，還應(yīng)考慮不同排水方式對(duì)采礦各工藝過程效率的影響。

第七十六頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2477第三節(jié)礦井水表12-2不同排水方案的使用條件和優(yōu)缺點(diǎn)排水方案使用條件優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)自流排水方式山坡型露天礦有自流排水條件，部分利用排水平硐將水導(dǎo)出安全可靠，基建投資少，排水經(jīng)營費(fèi)低，管理簡(jiǎn)單受地形限制露天采場(chǎng)底部集中排水方式(1)半固定式泵站(2)移動(dòng)式泵站匯水面積小、水量小的中、小型露天礦；開采深度淺，下降速度慢或干旱地區(qū)的大型露天礦基建工程小，投資少，移動(dòng)式泵站不受淹沒高度限制，施工較簡(jiǎn)單泵站移動(dòng)頻繁，坑底作業(yè)條件差、開拓延深工程受影響；排水經(jīng)營費(fèi)高，半固定式泵站受淹沒高度限制露天采場(chǎng)分段截流永久泵站排水方式匯水面積大，水量大的露天礦，開采深度大，下降速度快的露天礦露天坑底積水較少，開采作業(yè)和開拓延深工程條件較好，排水經(jīng)營費(fèi)低泵站多，分散，最低工作水平仍需有臨時(shí)泵站配合，需開挖大容積儲(chǔ)水池及水溝等工程，基建工程量大井巷排水方式地下水量大的露天礦；深部有巷道可利用；需預(yù)先疏干的露天礦，深部用地下開采，排水巷道后期可供開采利用采場(chǎng)經(jīng)常處于無水狀態(tài)，開采作業(yè)條件好，為穿爆、采、裝、運(yùn)等工藝作業(yè)高效率創(chuàng)造良好的條件，不受淹沒高度限制，泵站固定井巷工程量多，基建投資多，基建時(shí)間長(zhǎng)，前期排水經(jīng)營費(fèi)高第七十七頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2478第三節(jié)礦井水（五）堵水防滲

堵水防滲包括注漿堵水和構(gòu)筑防滲墻。注漿堵水：系指將各種材料(粘土、水泥、水玻璃及化學(xué)材料等)制成的漿液壓入地下預(yù)定地點(diǎn)(如突水點(diǎn)、含水層儲(chǔ)水空間等)，使之?dāng)U散、凝固和硬化，從而起到堵塞水源，增大巖石強(qiáng)度或隔水性能的作用。構(gòu)筑防滲墻：是利用專門的施工機(jī)具在含水層中開挖溝槽，將防水材料澆灌到溝槽中，形成一道連續(xù)墻，以達(dá)到截流防滲的目的。

第七十八頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2479第四節(jié)礦井瓦斯

瓦斯事故是煤礦的五大災(zāi)害之一。一、瓦斯對(duì)煤礦生產(chǎn)的影響

降低巷道掘進(jìn)效率，造成工作面和采區(qū)的接替緊張。影響礦井生產(chǎn)能力，增加生產(chǎn)和準(zhǔn)備采區(qū)的個(gè)數(shù)。影響礦井連續(xù)生產(chǎn)，增加生產(chǎn)成本，降低了煤礦的經(jīng)濟(jì)效益。嚴(yán)重威脅礦井的安全生產(chǎn)。我國百萬噸煤死亡率4%，是美國的100倍，05年最高時(shí)達(dá)150倍。

2010年10月16日河南平煤，瓦斯爆炸，37名遇難；2005年2月14日15時(shí)，遼寧省阜新礦孫家灣煤礦特別重大瓦斯爆炸，造成214人死亡，30人受傷；2004年11月28日，陜西銅川陳家山特大瓦斯爆炸事故，166名礦工遇難；2004年10月22日，河南鄭煤集團(tuán)大平煤礦瓦斯爆炸，造成148名礦工遇難.

第七十九頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2480第四節(jié)礦井瓦斯二、煤層瓦斯含量的測(cè)定

煤層瓦斯含量是煤層瓦斯主要參數(shù)之一，它是礦井進(jìn)行瓦斯涌出量預(yù)測(cè)和煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)的重要依據(jù)參數(shù)之一。煤層瓦斯含量的測(cè)定方法有兩種：（1）直接測(cè)定法。使用密閉式巖心采取器或集氣式巖心采取器，直接采集全層瓦斯煤樣，送化驗(yàn)室測(cè)定單位煤量中含有的瓦斯量及瓦斯成分。還可以用半自動(dòng)測(cè)井儀在鉆進(jìn)的同時(shí)測(cè)定煤層瓦斯含量。（2）間接測(cè)定法即室內(nèi)容量法。把未經(jīng)氧化的新鮮煤樣，裝入容器，蓋緊密封。送進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室作出的吸附數(shù)據(jù)和井下煤層的實(shí)測(cè)瓦斯壓力，用各種影響系數(shù)校正后，計(jì)算得出煤層瓦斯含量。

第八十頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2481第四節(jié)礦井瓦斯三、瓦斯含量預(yù)測(cè)圖的編制

瓦斯含量預(yù)測(cè)圖的主要內(nèi)容包括：瓦斯取樣點(diǎn)、各取樣點(diǎn)煤層的實(shí)際瓦斯含量、瓦斯風(fēng)化帶界線及瓦斯含量等值線等。編制瓦斯含量預(yù)測(cè)圖應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行：（1）編圖的底圖。瓦斯含量預(yù)測(cè)圖常以煤層底板等高線圖作為底圖，分煤層編制。（2）編圖資料。有定性和定量的取樣成果資料，前者是指從煤心中抽取的并經(jīng)過化驗(yàn)確定的瓦斯成分及各種成分所占的百分?jǐn)?shù)，后著是指自然狀態(tài)下煤層的瓦斯含量。（3）編圖步驟。首先填繪取樣點(diǎn)，并著色，在各取樣點(diǎn)（鉆孔）旁邊注明瓦斯含量、煤層底板標(biāo)高、離地表深度，然后作瓦斯含量等值線，并標(biāo)明瓦斯風(fēng)化帶，根據(jù)實(shí)見地段的規(guī)律，結(jié)合地質(zhì)條件進(jìn)行等值線外推。第八十一頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2482第四節(jié)礦井瓦斯四、瓦斯涌出量與瓦斯等級(jí)礦井瓦斯涌出量是指礦井在開采過程中涌入巷道內(nèi)或管道中的瓦斯量。1、瓦斯涌出量的表示方法：（1）絕對(duì)瓦斯涌出量：是指生產(chǎn)礦井在一定時(shí)間內(nèi)所涌出的瓦斯量(Q絕)，單位為m3/d或m3/min。其計(jì)算式為：

Q絕＝Q×C%×60×24式中Q絕——

礦井的絕對(duì)瓦斯涌出量，m3/d;Q——

礦井總回風(fēng)道風(fēng)量,m3/min;C%——

回風(fēng)流中的平均瓦斯?jié)舛?。第八十二頁，共一百二十二頁?022年，8月28日2023/2/2483第四節(jié)礦井瓦斯四、瓦斯涌出量與瓦斯等級(jí)1、瓦斯涌出量的表示方法：（2）相對(duì)瓦斯涌出量：是指礦井在正常生產(chǎn)情況下平均生產(chǎn)一噸煤的瓦斯涌出量（q相），單位為m3/t。其計(jì)算公式為：

q相＝Q絕×n/T式中Q絕——

礦井的絕對(duì)瓦斯涌出量,m3/d;n——

礦井瓦斯鑒定月的工作天數(shù)d/月

T——

礦井瓦斯鑒定月的產(chǎn)量,t/月第八十三頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2484第四節(jié)礦井瓦斯四、瓦斯涌出量與瓦斯等級(jí)2、礦井瓦斯等級(jí)劃分在一個(gè)礦井中，只要有一個(gè)煤（巖）層中發(fā)現(xiàn)過瓦斯，該礦井即定為瓦斯礦井并依照礦井瓦斯等級(jí)的工作制度進(jìn)行管理。

(1)

低瓦斯礦井：礦井相對(duì)瓦斯涌出量≤10m3/t且礦井絕對(duì)瓦斯涌出量≤40m3/min;(2)高瓦斯礦井：礦井相對(duì)瓦斯涌出量>

10m3/t或礦井絕對(duì)瓦斯涌出量>40m3/min;(3)礦井在采掘過程中，只要發(fā)生過一次煤（巖）與瓦斯（或二氧化碳）突出，該礦井即定為煤（巖）與瓦斯（或二氧化碳）突出礦井。第八十四頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2485第四節(jié)礦井瓦斯五、預(yù)防瓦斯爆炸和煤與瓦斯突出的措施瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出，都屬于礦井瓦斯的特殊涌出現(xiàn)象，是礦井生產(chǎn)的重大災(zāi)害。（一）預(yù)防瓦斯爆炸的措施防止瓦斯的聚積和引燃，是預(yù)防瓦斯爆炸的根本措施。1、防止瓦斯聚積的措施：

加強(qiáng)通風(fēng)、加強(qiáng)瓦斯檢查、及時(shí)處理局部聚積的瓦斯2、防止瓦斯引燃的措施防止明火、防止電火花、防止放爆引燃瓦斯第八十五頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2486第四節(jié)礦井瓦斯五、預(yù)防瓦斯爆炸和煤與瓦斯突出的措施（二）煤與瓦斯突出的預(yù)防1、區(qū)域性預(yù)防措施：

區(qū)域性防突措施的作用在于使煤層一定區(qū)域（如一個(gè)采區(qū)）消除突出危險(xiǎn)性。該類措施有開采保護(hù)層、預(yù)抽煤層瓦斯和煤層注水等。區(qū)域性防突措施的優(yōu)點(diǎn)是在突出煤層采掘工作開始前，預(yù)先采取防突措施，措施施工與采掘作業(yè)互不干擾，且其防突效果優(yōu)于局部防突措施，故在采取防突措施時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用區(qū)域性防突措施。第八十六頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2487第四節(jié)礦井瓦斯五、預(yù)防瓦斯爆炸和煤與瓦斯突出的措施（二）煤與瓦斯突出的預(yù)防2、局部防突措施局部防突措施的作用在于使工作面前方小范圍煤體喪失突出危險(xiǎn)性。該類措施有超前鉆孔、水力沖孔、松動(dòng)爆破等。局部防突措施的缺點(diǎn)是，措施施工與采掘工藝相互干擾，且防突效果受地質(zhì)條件和開采條件變化的影響較大。因此，僅在沒有條件采用區(qū)域防突措施時(shí)，才采用局部防突措施。

第八十七頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2488第五節(jié)巖漿侵入一、巖漿侵入煤層的觀測(cè)與研究

（一）巖漿侵入體的一般特征生產(chǎn)礦井中發(fā)現(xiàn)的巖漿侵入體主要有以下兩種產(chǎn)狀：（1）巖墻：巖墻是切穿煤層及其頂?shù)装鍘r層的墻狀侵入體。巖墻在平面上呈帶狀分布，寬度由幾十厘米至幾米，有時(shí)達(dá)幾十米，長(zhǎng)度不一。巖墻往往成組出現(xiàn)，彼此方向大致相同，并與主斷裂線的走向一致。第八十八頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2489第五節(jié)巖漿侵入一、巖漿侵入煤層的觀測(cè)與研究

（一）巖漿侵入體的一般特征（2）巖床：巖床是沿煤層層面方向侵入的層狀侵入體。

巖床既可沿煤層的頂板或底板侵入，也可沿煤層中間侵入或吞蝕整個(gè)煤層。巖床的整個(gè)形態(tài)多種多樣，從剖面上看大致可分為層狀、似層狀、樹枝狀、串珠狀和扁豆?fàn)睢?/p>

第八十九頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2490第五節(jié)巖漿侵入一、巖漿侵入煤層的觀測(cè)與研究

（二）對(duì)巖漿侵入體的觀測(cè)對(duì)在井下一切揭露巖漿侵入體的地點(diǎn)，都應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的觀測(cè)和素描。觀測(cè)的內(nèi)容有以下四個(gè)方面：1．巖漿侵入體的顏色、礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征及名稱；2．巖漿侵入體的產(chǎn)狀、延展范圍；3．巖漿侵入體與斷裂構(gòu)造的關(guān)系；4．煤層被破壞情況，包括巖漿侵入體與煤層的接觸關(guān)系、天然焦寬度、煤層的變質(zhì)程度等。

第九十頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2491第五節(jié)巖漿侵入一、巖漿侵入煤層的觀測(cè)與研究

（三）對(duì)巖漿侵入體的探測(cè)由于侵入體形狀變化多端，為指導(dǎo)采掘工作的順利進(jìn)行，在巖漿侵入體分布區(qū)要專門布置一些探巷和鉆孔來探明侵入體的分布范圍。當(dāng)巖漿侵入厚煤層時(shí)，在掘進(jìn)巷道的同時(shí)，每隔一定距離應(yīng)探測(cè)一次侵入體和煤層的厚度變化，得到從頂板到底板完整的煤巖柱狀，最后編制剖面圖，反映煤層、巖體的分布情況。為了查明侵入體附近的煤變質(zhì)情況，應(yīng)加強(qiáng)取樣化驗(yàn)工作。一般根據(jù)巖漿侵入體的形態(tài)特征和煤的變質(zhì)情況布置取樣點(diǎn)。同時(shí)，還可以根據(jù)煤變質(zhì)的規(guī)律變化預(yù)測(cè)侵入體的分布。

第九十一頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2492第五節(jié)巖漿侵入一、巖漿侵入煤層的觀測(cè)與研究

（四）巖漿侵入體資料的綜合研究對(duì)揭露巖漿侵入體的鉆孔、巷道及取樣化驗(yàn)資料，加以系統(tǒng)整理和綜合分析，編制反映巖漿侵入體分布和煤層變質(zhì)情況的綜合圖件，如侵入體分布圖、煤質(zhì)等值線圖、相應(yīng)的剖面圖、素描圖等，然后提出侵入體分布及煤層煤質(zhì)預(yù)測(cè)圖。利用這些圖件，結(jié)合必要的文字說明，就能夠?yàn)楹侠淼牟删蚬こ滩贾锰峁┮罁?jù)，為巷道掘進(jìn)和找煤指出方向。

第九十二頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2493第五節(jié)巖漿侵入二、巖漿侵入體對(duì)煤礦生產(chǎn)的影響（一）巖漿侵入體對(duì)煤質(zhì)的影響一般而論，巖漿侵入煤層的變質(zhì)作用有以下一些規(guī)律：1．巖墻切穿煤層，對(duì)煤層的影響較小，只是使巖墻兩側(cè)數(shù)米內(nèi)的煤發(fā)生變質(zhì)。2．巖床沿煤層侵入，對(duì)煤層的影響范圍較大，有的甚至把煤層全部吞蝕。巖漿侵入煤層的不同位置，其影響也不相同。一般在侵入體上部的煤層變質(zhì)帶較寬，侵入體下部的煤層變質(zhì)帶較窄，這是由于巖漿中的氣體和熱力向上擴(kuò)散的緣故。巖漿侵入在煤層中間，其上下的煤層均發(fā)生變質(zhì)，對(duì)煤層的影響最大。第九十三頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2494第五節(jié)巖漿侵入二、巖漿侵入體對(duì)煤礦生產(chǎn)的影響（一）巖漿侵入體對(duì)煤質(zhì)的影響3．侵入體的大小、厚度直接影響煤變質(zhì)程度。侵入體愈大，則熱量高，煤層變質(zhì)愈深，影響范圍愈大；反之則小。4．侵入體巖性對(duì)煤質(zhì)的影響，一般認(rèn)為輝綠巖影響最大，閃長(zhǎng)巖次之，石英斑巖影響最小。這是因?yàn)檩x綠巖屬基性巖，粘度小，易流動(dòng)，熔化溫度高，對(duì)煤層破壞嚴(yán)重，因此對(duì)煤質(zhì)影響較大，石英斑巖屬酸性巖，粘度高，不易流動(dòng)，熔化溫度低，對(duì)煤層破壞有限，故對(duì)煤質(zhì)影響小。

第九十四頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2495第五節(jié)巖漿侵入二、巖漿侵入體對(duì)煤礦生產(chǎn)的影響（一）巖漿侵入體對(duì)煤質(zhì)的影響5．巖漿侵入煤層，形成一個(gè)熱力變質(zhì)帶。距侵入體近者變質(zhì)深，遠(yuǎn)者變質(zhì)淺?？砂疵悍N劃分出若干帶，由近而遠(yuǎn)為天然焦、高變質(zhì)煤、低變質(zhì)煤，逐漸轉(zhuǎn)為正常煤。第九十五頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2496第五節(jié)巖漿侵入二、巖漿侵入體對(duì)煤礦生產(chǎn)的影響（二）巖漿侵入體對(duì)煤礦生產(chǎn)的影響巖漿侵入體給煤礦生產(chǎn)帶來的影響主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：1．減少煤炭?jī)?chǔ)量，縮短礦井服務(wù)年限，部分儲(chǔ)量能被巖漿吞蝕或變成天然焦。2．使煤質(zhì)變差，降低了煤的工業(yè)價(jià)值（灰分增高、揮發(fā)度顯著降低，粘結(jié)性遭到破壞，使優(yōu)質(zhì)的工業(yè)用煤，降為一般民用煤，甚至不能使用）。3．破壞了煤層連續(xù)性，給采掘帶來困難。巖漿侵入體把煤層分割成若干塊段，并在煤層中分布著許多零星巖體，給巷道掘進(jìn)，回采工作，采面布置帶來困難。第九十六頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2497第五節(jié)巖漿侵入三、巖漿侵入煤層的處理有巖漿侵入的礦井，首先應(yīng)查明巖漿侵入體的產(chǎn)狀，是巖墻還是巖床，然后再根據(jù)具體情況決定采掘工作布署。1、對(duì)巖墻的處理在巷道掘進(jìn)過程中，遇到巖墻時(shí)，可按原計(jì)劃直接穿過。在回采過程中，遇到巖墻時(shí)，可根據(jù)巖墻的大小與分布情況，決定是重開切眼還是分兩個(gè)工作面回采。如果巖墻沿傾向或斜交方向分布，回采至巖墻時(shí)，重開切眼，繼續(xù)回采。如果巖墻沿走向分布時(shí)，可將工作面分成上下兩個(gè)小采面回采。

第九十七頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2498第五節(jié)巖漿侵入三、巖漿侵入煤層的處理2、對(duì)巖床的處理對(duì)于巖床，則要求先用探巷或鉆孔圈定范圍，然后決定采掘方案。對(duì)串珠狀侵入體，如對(duì)煤層破壞不嚴(yán)重，工作面可以直接推過，但要增加采面處理侵入體的工序。若侵入體分布區(qū)大，煤層遭受嚴(yán)重破壞，可作為不可采區(qū)處理。第九十八頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/2499第六節(jié)巖溶陷落柱一、陷落柱的成因及特征巖溶塌陷：在石灰?guī)r等可溶性巖層地區(qū)，由于地下水的溶蝕作用而產(chǎn)生的塌陷現(xiàn)象。（一）陷落柱1.成因1）地質(zhì)條件：（1）有可溶性巖層存在；（2）可溶性巖層透水；（3）水具侵蝕性；（4）水要流動(dòng)。2）漫長(zhǎng)的地質(zhì)時(shí)間第九十九頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/24100第六節(jié)巖溶陷落柱2.特征1）地表特征：（1）盆狀陷落區(qū)；（2）丘狀凸起；（3）柱狀破碎帶；（4）特殊地貌形態(tài)2）井下特征（1）平面形狀為一封閉曲線；（2）剖面形狀為梯形，上小下大；（3）柱面沉積物：鐵質(zhì)、鈣質(zhì)、泥質(zhì)；（4）柱高與巖溶大小、地下水排泄條件有關(guān)；（5）柱內(nèi)特征：第一百頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/24101第六節(jié)巖溶陷落柱第一百零一頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/24102第六節(jié)巖溶陷落柱第一百零二頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/24103第六節(jié)巖溶陷落柱第一百零三頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/24104第六節(jié)巖溶陷落柱3.井下遇陷落柱前的預(yù)兆1）煤巖層產(chǎn)狀變化，向中心傾斜；2）裂隙增多；3）小斷層發(fā)育；4）煤被氧化，光澤變暗；5）瓦斯增加。第一百零四頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/24105第六節(jié)巖溶陷落柱第一百零五頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/24106第六節(jié)巖溶陷落柱二、陷落柱誤判的原因巖溶塌陷與構(gòu)造變動(dòng)相似的現(xiàn)象：①巖層不連續(xù)；②裂隙發(fā)育；③煤層破碎；④淋水；⑤遇大塊巖層填入巷道。第一百零六頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/24107第六節(jié)巖溶陷落柱三.陷落柱的判斷（1）煤、巖層產(chǎn)狀發(fā)生變化:一般情況下，臨近陷落柱時(shí)，煤巖層產(chǎn)狀稍有變化，向陷落柱中心傾角增大或減小，傾角變化多在3°～6°之間，個(gè)別可達(dá)10°以上。（2）裂隙和小斷層增多:

喀斯特塌陷過程中，在陷落柱周圍的煤、巖層中形成一些張性裂隙和小型正斷層。第一百零七頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/24108第六節(jié)巖溶陷落柱三.陷落柱的判斷（3）煤出現(xiàn)風(fēng)氧化現(xiàn)象:在靠近陷落柱的煤層中，煤常常不同程度地遭受風(fēng)氧化，輕則光澤變暗，灰分略高，煤質(zhì)松軟，重則風(fēng)化成粉末狀。煤的風(fēng)氧化程度和影響范圍與陷落柱的大小、裂隙發(fā)育程度、距地表的深度和地下水的活動(dòng)情況有關(guān)。（4）煤層中擠入破碎巖塊:在鄰近陷落柱的煤層中，因局部煤質(zhì)松軟，陷落巖塊常嵌入煤層。擠入煤內(nèi)的巖塊棱角分明，但并未引起煤層層理和頂、底板的異常變化。（5）地下水涌出量增大:陷落柱既可以積聚地下水，又可以是連接富水層的良好通道。第一百零八頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/24109第六節(jié)巖溶陷落柱四.陷落柱的探測(cè)

鉆探常通過地面鉆探驗(yàn)證塌陷異常區(qū)，通過井下鉆探探查采掘前方有無陷落柱存在。巷探為了查明陷落柱的確切位置、形狀、大小及其對(duì)煤層的破壞程度，對(duì)沒有突水危險(xiǎn)的陷落柱，可利用小斷面的巷道進(jìn)行探測(cè)。物探用物探技術(shù)探測(cè)陷落柱效果較好。探測(cè)陷落柱的物探方法有坑道無線電波透視法等。

第一百零九頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/24110第六節(jié)巖溶陷落柱五.陷落柱的處理方法

設(shè)計(jì)時(shí)盡量把陷落柱留設(shè)在煤柱中，既減少煤炭損失，又保證生產(chǎn)安全。掘進(jìn)遇陷落柱時(shí)如為礦井主要巷道（開拓巷道、采區(qū)和采面運(yùn)輸巷道），應(yīng)按原設(shè)計(jì)施工，直接穿過陷落柱，同時(shí)注意安全生產(chǎn)，同時(shí)防止礦井水或瓦斯的涌出。如果是回風(fēng)巷，可采取繞過的方法，同時(shí)起到探明陷落柱的作用?；夭晒ぷ髅嬷杏龅较萋渲鶗r(shí)一般應(yīng)先探明其形狀、大小、位置，然后決定處理方法。第一百一十頁，共一百二十二頁，2022年，8月28日2023/2/24111第七節(jié)煤的自燃與地溫一、

煤的自燃