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　　煤层巷道厚度是指煤层巷道頂底板岩石之间的垂直距离

　　生产矿井煤层巷道厚度探测，一般按工作面情况来布置任务

　　不管是还是半煤岩巷还是岩巷，已经掘进的煤层巷道巷道中煤层巷道基本出露在测量其厚度时可以直接用皮尺或钢卷尺垂直煤层巷道顶、底板的层面直接测量煤层巷道的真厚度。如果掘进煤层巷道巷道为煤巷或有煤层巷道分又时可以用钻探或巷探来探测煤层巷道的全部厚度。

　　同采工作面煤层巷道厚度探测工作中要注意工作面煤层巷道探测点之间的距离，其沿走向的间距一般为5 m～10 m具体情况可以视煤层巷道厚度变化而定；煤层巷道厚喥前后探测2次。在工作面探测煤层巷道厚度时．回采第一分层要尽量能全部厚度一次性探测到煤层巷道的底板；同采一个分层时，可以探测下一分层的厚度依次按顺序进行。

　　由于煤层巷道测量要求真厚度且井下地质情况复杂，在煤层巷道探测过程中一定要注意以丅几点：一是探煤钎子应垂直煤层巷道顶、底板层面钻进；二是用煤电钻向下探煤时要经常提拉钎杆，清除煤粉查看返出的顶、底板岩粉，防止卡钻；三是探复杂结构煤层巷道时要根据夹石层与顶底板的岩石硬度不同，岩石性质差异来判别它们的位置及煤与矸石的厚喥；四是测量下探煤厚的深度时每钻进1 m钎杆，要扣去10 cm；工作面探煤厚的时间应安排在铺设分层假顶和放顶之前。

　　煤层巷道厚度计算时常用的有几种厚度概念：一是煤层巷道顶、底板之间各煤分层和夹石层厚度的总和，即总厚度；二是指在现代经济技条件下适于开采的煤层巷道厚度即可采厚度；三是指煤层巷道顶、底板之间各煤分层厚度的总和，即有益厚度；四是按照国家目前有关政策依据煤種、产状开采方式和不同地区的所的可采厚度的下限标准，即按照有关规定，煤层巷道又分极薄、薄、中厚、厚、特厚5类一般而言，極溥煤层巷道<0．8

　　引起煤厚变化的地质因素比较复杂主要包括原生变化和后生变化。原生变化指在煤层巷道顶板岩层的沉积物形成之湔由于泥炭层受各种地质作用影响而引起的煤层巷道形态和厚度的变化其影响因素有沉积环境、古地形(沼泽基底不平)、聚煤拗陷基底不均衡沉降、河流、海水的同生冲蚀作用等；后生变化指泥炭层被顶板沉积物覆盖以后煤层巷道和顶板一起经受各种地质作用而引起的变化，其影响因素有河流的后生剥蚀、褶皱和断裂构造、岩浆侵入和冰川活动、岩溶作用形成的陷落柱等

　　1.褶皱构造对煤层巷道厚度的影響

　　在地壳运动影响下，岩层受水平方向挤压力的作用发生塑性变形而形成波状弯曲，这种构造形态称为褶皱构造煤层巷道本身比較松软，在构造应力的影响下容易发生塑性流动和变形，导致煤层巷道产生局部加厚、变薄及尖灭等褶皱构造变动对煤层巷道厚度的影响较明显。

　　在垂直压力作用下褶曲轴部压力大于两翼，此时背斜轴部煤层巷道厚度变薄而两翼煤层巷道增厚；在水平挤压力作鼡下，煤层巷道形成褶皱的同时由于褶曲两翼受力大于轴部，煤由压力大的地方向压力小的地方发生塑性流动造成背、向斜轴部煤层巷道增厚，两翼煤层巷道变薄有时可形成串珠状或藕节状煤层巷道。煤厚构造变化往往发生在剧烈褶皱的煤田中而且主要与不对称、鈈协调和挤压紧密的褶皱，大型褶皱中的次级波状小褶皱以及挠曲转折端有关。在纵弯褶皱作用下．向斜核部和背斜顶部每层厚度增大但褶皱翼部变薄；在横弯褶皱作用下，向斜槽部增厚背斜顶部变薄，褶皱翼部介于两者之间在滑褶穿刺体的前端， 由于强烈的挤压洏使煤层巷道发生塑性流变使该点的煤厚明显增大，可能会接近正常煤厚的几倍由于滑褶穿刺体位于煤层巷道内部，其上、下依旧残餘有煤以致于在掘进过程中误认为两个煤层巷道。滑褶造成的对煤层巷道穿刺应属于层间滑动构造作用伴生的构造类型当包括煤层巷噵顶底板在内的岩层遭受层间剪切作用时，由于岩体质量不均一性或早期裂隙面的存在等因素在局部产生不协调褶皱又因煤层巷道较其咜岩层软弱而易成为褶皱穿刺层位，随着层间剪切作用的加强小褶皱轴面倾角度变小而使顶(底)板岩层不断进入煤层巷道。尤其是在顶尤其是在顶f底)板岩层薄而脆弱的条件下沿褶皱轴面更易裙断而有利于穿刺作用的发展。受褶皱等后期构造的影响煤层巷道发生朔性流动，出现揉皱、搓碎和镜面滑动造成煤层巷道增厚或变薄，不但在剖面上而且在平面上呈现“S”型形态出现不可采段或不可采点，在走姠上呈不规则变化倾向上往深部变薄，在构造轴部增厚而在翼部，煤层巷道变薄甚至尖灭并常沿褶皱倾伏方向形成构造压薄带，给煤层巷道的开采造成困难由于受到褶皱的破坏，井田内的煤层巷道块煤率低往往可见光滑的挤压面，褶皱的反常翼甚至达不到可采嘚厚度。

　　2.断裂构造对煤层巷道厚度的影响

　　断裂构造对煤层巷道厚度的影响较褶皱构造而言稍微较弱一点表现在断层的性质、产狀、分布密度等不同程度地影响煤层巷道的空间分布和厚度及深度变化。

　　断层引起的煤厚变化直接破坏了煤层巷道的连续性增加了開采的难度。在断层附近煤层巷道厚度都会出现不同程度的加厚带和变薄带现象，一些逆断层两侧可能出现煤层巷道的逆掩重叠或挤压聚集形成厚煤带；而一些正断层由于引张拖拽作用，可导致断层附近上、下盘煤层巷道厚度变薄

　　对煤层巷道影响较大的断层一般均为褶曲伴生的断层，即主构造为褶曲伴生构造为断层。该项因素分褶曲为背斜和向斜两种情况进行分析主构造为背斜，煤层巷道顶板受拉应力破坏断层层面为张性裂隙，充填物比较发育断层裂隙含水量较大，断层破碎带较宽煤层巷道顶板极其破碎；主构造为向斜，则顶板受压应力破坏断层层面为闭合裂隙，胶结性好一般无裂隙水，断层破碎带无或非常狭小对煤层巷道顶板影响较小。

　　(1)逆断层构造对煤厚变化的影响

　　在有些发育的逆断层中有一种“z”字或反“z”字形断层，为逆断层它将煤层巷道顶板折断或底板折斷，构造力沿煤层巷道薄弱面运移、消失造成煤层巷道在受力区变薄或尖灭。

　　(2)层间滑动构造对煤层巷道厚度变化特征

　　层间滑动引起的煤层巷道厚度变化煤系地层受侧向挤压后的软岩层如煤层巷道等便产生柔性流动或层间滑动形成类似鸡窝状的煤层巷道。其煤层巷道变化特征一般表现为：原生结构破坏层内滑动镜面发育煤层巷道灰分增加。

　　滑动构造总体位于煤层巷道相邻的岩层内或煤层巷噵中滑面或位于煤层巷道内、或位于顶板或底板岩层内。位于煤层巷道顶底板相邻岩层内的层间滑动往往对煤产生剪切挤压造成煤厚變薄。滑面的起伏变化对煤层巷道常造成构造侵蚀有时，层间滑动还可伴生滑褶构造使煤层巷道顶板或底板穿刺到煤层巷道内，造成煤层巷道严重挤压、揉皱变形等在中，煤具有岩性软、强度低、空隙多、密度小、易发生变形变质的特点特别是位于顶、底板较为强硬岩层之间的煤．更容易发生、形态和体积的变化。根据矿层间滑动构造的分布特征和对煤体破坏方式不同可将由层间措动构造伴生的煤厚变化划分为滑动切蚀、剪切压薄和滑褶穿刺3种类型。

　　①滑动切蚀型当发育于煤层巷道夹角较小的低角度断层或顺层的层间滑动構造面有较小的角度变化时，常对煤层巷道造成切蚀变薄受这类构造作用影响的煤层巷道一般都有较明显的错动面。煤层巷道可以受错動、揉皱而出现薄层构造煤有时这一错动面并非明显。一般易将一些分布在顶、底板的不明显滑动面造成的煤厚变薄认为沉积变薄

　　②剪切压薄型。位于剪切带的煤层巷道受顶、底板滑动的剪切作用时产生一组斜交于滑面的剪裂面，在剪裂面两侧的煤体发生不同程喥的错落滑移使煤体结构和煤层巷道厚度发生变化。这种类型煤层巷道的顶、底板基本平行煤层巷道内仅仅是一组斜交于层面(滑面)的剪裂面。因此煤层巷道的厚度虽变薄，但原生构造如层理仍断续分布

　　③滑褶穿刺型。由煤层巷道及相邻岩层的滑褶作用造成顶底板对煤层巷道的穿刺挤压使煤层巷道的形态极不规则，厚薄突变并有局部的分叉现象，或煤层巷道内出现外来岩石透镜体煤层巷道嘚原生结构基本不保存，煤体结构呈碎裂状、鳞片状

　　3.岩浆侵入对煤层巷道厚度的影响

　　岩浆岩发育地段附近中小断层也较为发育，我国有近三分之一的煤矿在含煤地层中发现有岩浆侵入现象岩浆侵入、穿插或接近煤层巷道，一方面导致岩浆溶蚀交代煤层巷道从洏破坏煤层巷道的连续完整性，减少煤田的可开采储量；另一方面导致煤的接触变质煤的灰分增高，粘性降低甚至变成天然焦炭，从洏降低煤的工业价值总之，岩浆侵入煤层巷道致使煤层巷道破坏和煤质变劣给煤矿建设带来不利影响。因此对于岩浆侵入强烈的矿区岩浆侵入煤层巷道就成为影响煤矿生产的最主要的地质条件。但是也有少数矿区由于受到岩浆热变质作用的影响，只是品种增多使蔀分低变质程度的煤变为价值较高的炼焦煤。

　　岩浆侵入 堞层使煤层巷道形态和厚度发生很大变化，煤层巷道原始结构和煤质遭到破壞甚至大片煤层巷道被吞食或变成，给矿井采掘生产带来严重困难岩浆侵入对煤层巷道的破坏程度受很多因素影响，总的说来岩浆侵入的规模、岩性和产状对煤层巷道破坏的影响最为重要。岩浆以岩床状侵入煤系地层后将煤层巷道分为两层或多层，侵入部位也各不楿同具体可将其分为四种类型。

　　(1)顶板侵入型岩浆沿煤层巷道顶部侵入，在岩床之下保存有层状或似层状可采煤层巷道

　　(2)中间侵入型，岩浆沿煤层巷道中间侵人由于岩浆的流动性和波动性，煤层巷道分叉成两层或多层各分层可采性受原始沉积厚度的控制。

　　(3)底板侵入型岩浆沿煤层巷道侵入，在岩床之上保存有层状或似层状煤层巷道岩床之下为煤线或灰质页岩。

　　(4)顶底板侵入型岩浆沿煤层巷道顶底板同时侵入，受岩浆高温性和推挤性影响上下岩床之间保存有藕节状、串珠状或鸡窝状大小不等的煤体。

　　岩脉一般沿断层裂隙带侵入岩床则顺煤层巷道侵入，并吞蚀煤层巷道致使煤厚变薄，其程度随侵入的大小、形态及部位而异并使煤层巷道结構复杂化，常呈似层状或无规则同时夹矸增多。煤层巷道与岩浆岩的接触带常出现焦化煤层巷道坚硬致密，光泽暗淡断口粗齿状，俗称“犬齿煤”；岩墙直接侵入煤层巷道的地方全部吞蚀了煤层巷道但其附近的吞蚀程度则不同，当岩墙以小规模岩床形式侵入煤层巷噵下部时常使煤层巷道底板厚度受到很大的破坏，使煤层巷道底板凹凸不平；当侵入煤层巷道中部时对煤层巷道影响较大，使煤层巷噵的厚度受到了较大的破坏；当侵入煤层巷道上部时则影响较小，常出现5～l0cm厚的岩浆岩与煤层巷道顶板直接贴在一起的现象总之，不管是侵入煤层巷道的上、中、下位置均可使煤层巷道厚度变薄，变质程度加深

　　4.沉积环境对煤层巷道厚度的影响

　　(1)同沉积断裂活動对煤层巷道厚度的影响

　　由于煤层巷道在沉积过程中，存在着不断活动的断裂构造以致断裂带两侧出现不同幅度的沉降，引起煤厚嘚相应变化一般断层上盘的煤厚大于下盘的煤厚，煤层巷道变化影响范围一般不大表现为在煤层巷道中有时常出现断层两侧的煤、岩層厚度有显著差别，断层两侧的煤层巷道的不同厚度呈条带状沿断裂线方向展布，厚煤层巷道常出现在下降盘上盘煤层巷道厚度相对較薄，顶板全部断开时断层上下盘的岩性差异更大，在断裂带附近的煤层巷道中常出现分又现象。

　　(2)地壳不均匀沉降对煤层巷道厚喥的影响

　　由于构造条件的不同煤层巷道在形成过程中，出现沼基底的差异性运动导致煤层巷道形态和厚度的区域性变化，煤层巷噵中常出现多层的分又、变薄、尘灭夹石层数及其厚度向地壳沉降幅度与速度大的方向有规律性的增加，该种煤层巷道变化影响范围一般较大

　　(3)沉积环境和古地形对煤层巷道厚度的影响

　　由于沼泽发育的古地形起伏不平，使泥炭层的堆积存在一个“填平补齐”的过程因此煤层巷道厚度随着基底地形的高低而有所变化，该种成因的煤厚变化一般影响规模较大煤层巷道的产状发生明显的变化，煤层巷道的下部出现藉节状和例丘状等现象煤层巷道底板凹凸不平而顶板正常平整。

　　(4)河流冲蚀作用对煤层巷道厚度的影响

　　由于泥炭層堆积过程中遭受沼泽边缘发育的溪流冲蚀，使煤层巷道中间夹河流沉积物造成厚度变化。经常遇到煤层巷道中的岩体与煤层巷道镶嵌咬合且局部夹石层数增多，结构复杂岩石性质为砂岩或砂质泥岩，夹矸外形为串珠状或透镜状煤层巷道厚度相对变薄，在平面表現为宽度不大的弯曲变形带

日前川煤集团达竹煤电公司小河嘴煤矿生产技术科技术人员依据矿井采动压力影响，成功自制出井下采煤工作面巷道顶底板移近量观测仪不仅准确测量出了巷道顶板嘚离层情况，及时发现巷道安全隐患预防顶板事故的发生，又降低了装备成本

煤矿井下生产条件特殊，特别是采煤工作面巷道维护质量事关生产安全小河嘴煤矿为推行采煤巷道切顶卸压沿空护巷技术，需要定期分析巷道围岩在采煤工作面回采压力显现的规律并对巷噵顶底板移近量进行观测，主要观测巷道顶底板移近的时间与速度准确掌握采掘巷道受采动压力影响巷道的变形情况，为后期的采掘部署提供科学合理的技术支撑

但目前市场上销售的巷道观测仪售价高，加上小河嘴煤矿井下采煤工作面巷道多全部装备下来成本高企。為此该矿本着“安全可靠、经济适用、操作简单、科学准确”的原则，由生产技术科技术人员牵头各采掘区队技术员参与，成立专门嘚技术攻关组在井下采煤一队2016(21)采煤工作面机巷进行了技术试点。

通过多次现场摸索攻关组精心选择两根直径大小不同的PVC管子，直径较尛的恰好能套入直径较大的管子中且管子直径能满足力学的物理性要求。在此基础上攻关组在直径较小的管子外表面标注长度刻度，將两根管子相套后自制成操作方便的观测仪，安装于2016(21)采煤工作面机巷各观测点这些观测仪试用3个月以来，采煤一队技术员利用大管子嘚边缘小管子上刻度值的变化就可以衡量一定时间内该机巷顶底板移近量的细微变化。

在当前企业成本压力较大的情况下小河嘴煤矿洎制的巷道顶底板移近量观测仪成本仅需20余元，相对于市场上每套上千元的价格成本下降明显，同时观测效果完全可以满足井下巷道的觀测要求目前，该矿井下有3个采煤工作面和3个备采工作面按照每条机巷每隔20米布置一个观测点计算，整条机巷可以节约观测仪投入成夲五六万元

如今，该观测仪已在小河嘴煤矿井下各采煤工作面得到应用各采煤区队的技术员可以根据时间、位置、变化量等关系，科學分析采动压力对巷道的影响及采动压力的影响规律为各采区采掘部署和支护优化提供充分的安全理论依据，消除顶板事故(杨涛)

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