煤层法距计算及特殊地质体预报要点分析

煤层法距计算及特殊地质体预报要点分析

张华

淮沪煤电有限责任公司丁集煤矿 安徽淮南 232140

摘要：在石门揭煤、岩巷掘进中对煤层法距的控制必须严格按照计算公式，将标高计算正确；准确掌握预报断层在巷道中首先见到的位置，防止误揭煤层或超掘，避免因预报错误造成生产事故。

关键词：法距：断层预报：断层产状

煤层法距的计算在石门揭煤及岩石大巷掘进中是非常重要的，掌握在不同图纸上求取法距的计算方法，对于正确的指导安全生产是十分有必要的。对断层位置和煤层法距点的预报研究重点是要阐释断层的预报不能仅考虑巷道中部预计见到断层的位置，而且要统筹考虑断层产状，煤层的起伏变化，根据不同的情况采取不同的预报形式，准确的预报首先揭露断层的位置，提高地质预报对安全生产的指导性作用。

1 煤层法距计算要点及方法

在实际生产中经常会求取巷道与煤层之间的最小距离。法距的计算最重要的有两条。一条是煤层的位置，二是要掌握附近地层的产状，尤其是距离要求求取法距最近的位置处的地层产状。计算法距采用如下公式：H（最小法距）=垂距*cosα（地层正倾角）。垂距是指巷道顶板、底板或其它部位距离所求煤层最近的点距煤层顶板或底板在竖直方向上的距离。地层真倾角代表该区域地层的一个最大倾斜程度。

1.1 在水平切面图中求取巷道距煤层的最小法距

在剖面图中求取的法距为f5在某皮带机石门断点处距上覆11-1煤的法距计算。其中法距H=21.4*cos25°，结果为19.4m。

1.2 在平面图中求取巷道距断层法距

在实际生产中往往要求取距较大断层法距10m、20m位置，标定前探位置，防止超掘或误揭煤层。在计算中首先要将水平切面图中某水平标高换算至巷道标高，然后利用公式：H（距断层面法距10m位置）=10/cosα。H表示断层计算至巷道标高后需要在倾向方位水平移动的距离。标高换算至巷道标高是根据标高差与断层倾角相除，然后按照结算结果顺倾向方向平移相应的距离。这点在石门揭煤和岩石大巷在遇大型构造中对煤层的控制是非常关键的。

在平面图中求取巷道距煤层的最小法距计算方法，采用的公式H（最小法距）=垂距*cosα（地层正倾角）。所不同的是要准确的掌握煤层的真倾角。真倾角为单斜构造在某区域范围内在倾斜程度最大的方向的角度。这个倾角可以通过公式：tanα(真倾角)=tanβ*sinω。Β代表任意方向上煤层的伪倾角，ω代表任意方向与区域地层走向方向所夹角的余。

1.3 等高线图上求取巷道距煤层最小法距

等高线图中通过等高线就能求出在某一个快段地层的产状。对于图中的每一点的地层的倾向及倾角全部可以通过平面图开求取。所以在求取最小法距的时候就可以在剖面图中根据公式计算出巷道距煤层的最下法距。

1.4 计算巷道距钻孔的最小法距

巷道在施工中经常或者过钻孔或者在钻孔旁边经过。对于在封孔不良钻孔旁边施工可能会引起钻孔处进入巷道的可能。因此地质预报在预报过钻孔中必须要重点说明和巷道的关系。

如上图所示1131（3）外段下顺槽底抽巷。该巷位于-650m水平，巷道标高为-661m左右；巷道上覆为13-1、12煤，下伏为11-2、11-1煤，巷道前方60m处北帮33m施工有八28钻孔，该孔穿过13-1、11-1煤，根据钻孔测斜资料计算出13-1、11-1煤的平面位置，13-1煤的底板标高为-637.28m，11-2煤的底板标高为-713.74m。可以明显看出钻孔在-661m的轨迹处距离巷道北帮是非常进的，这时必须说明巷道距离钻孔轨迹最小法距。因为巷道施工的层位位于11煤与13-1煤之间，所以采用求平均值的方法求取钻孔孔深在-661m的平面标高，然后将钻孔轨迹看做是一层沉积稳定的煤层，计算出轨迹的在煤层间的最大角度，最后采取公式H（最小法距）=Hf(平距)*cosα(钻孔轨迹在某段的最大倾角)。

2 特殊地质体位置预报要点

2.1 石门揭煤中对距煤层法距10m、7m、5m、2m等位置的预报

石门揭煤图纸基本上是以水平切面图为主，对应煤层底板等高线为辅，形成一种空间对应的关系的的系统。石门的布置一般都是与煤层真倾斜方向上是有一定的夹角。因此在求取距煤层的法距时必须要重点考虑地层在该区域的走向变化，同时要注意预报的位置节点是在帮部，而不是在巷道中部。因此在要求施工单位采取“边探边掘”措施时，一定要在最先揭煤煤层的位置和最先揭露煤层的方向上施工探眼，查明煤层的具体位置，防止超掘或者误揭煤层。

2.2 对于断层的预报

断层是由四个要素老描述的，包含走向、倾向、倾角及落差。一般的断层在预报其揭露位置时都要只是考虑巷道中部测点距前方断层的揭露位置，并对其进行预报，忽略了断层的走向和巷道设计位置对实际揭露断层位置节点的影响。比如断层是斜切巷道的，是从巷道左帮斜切至断层右帮的，这时预报的揭露位置应该是首先见到断层的左帮而不是右帮，不是巷中。当然这种情况也发生在右帮。在预报的距离上科学的表示方法为平距，因为平距可以忽略掉煤层的起伏变化，可以提高断层预报的准确性，但是这种方法在实际的生产中基本上不用，通行做法都是采用斜距。斜距涵盖了对前方煤层起伏变化的以一种预报，说明了煤层在断层上、下盘的位置。

3 结束语

煤层法距计算是煤矿地质技术人员常用的手段，准确计算煤层法距和准确预报特殊地质体对于指导井下生产具有很重要的意义，尤其是在指导揭煤、抽采等具有很重要的现实意义，这样不但可以有效节约生产成本，也是确保安全生产的基础保障，作为煤矿生产地质技术管理人员，必须熟练掌握并可以应用于生产中。

参考文献： 　　[1]中国矿业学院煤田地质勘探教研室，《煤矿地质学》，煤炭工业出版社，2013年。  　　[2]同济大学，《矿物学》，地质出版社，2009年。