煤层厚度范文（精选8篇）
煤层厚度 第1篇
a) 煤层总厚度, 指包括夹石层在内的煤层全部厚度;
b) 煤层纯煤厚度, 指所有煤分层厚度的总和;
c) 煤层可采厚度, 指在现代经济技术条件下适于开采的煤分层的总厚度。按照国家有关技术政策, 根据煤种、产状、开采方式和地区煤炭资源供需情况, 及地理条件规定的可采厚度下限, 称最低可采厚度。达到可采厚度的煤层称可采煤层。
地下开采煤层厚度分级一般分为:
a) 薄煤层, 小于或等于1.3 m;
b) 中厚煤层, 1.3 m~3.5 m;
c) 厚煤层, 大于3.5;
d) 特厚煤层, 超过8 m。
露天开采煤层厚度分级一般分为:
a) 薄煤层, 小于或等于3.5 m;
b) 中厚煤层, 3.5 m~10 m;
煤层厚度 第2篇
高精度震波技术在矿井煤层厚度探测中的应用
利用地震波进行巷道煤层厚度的探测与解析技术,在煤矿井下测定煤层厚度,通过实际测定,证明利用震波技术单点探测和反射共偏移探测方法能够较好地探测煤层厚度.
作 者：刘志文 杨希瑞 王友斌 卢云晓 LIU Zhi-wen YANG Xi-rui WANG You-bin LU Yun-xiao 作者单位：刘志文,杨希瑞,卢云晓,LIU Zhi-wen,YANG Xi-rui,LU Yun-xiao(华亭煤电股份公司,华亭煤矿,甘肃,平凉,744100)王友斌,WANG You-bin(华亭煤电股份公司,砚北煤矿,甘肃,平凉,744100)
刊 名：煤炭科学技术 ISTIC PKU英文刊名：COAL SCIENCE AND TECHNOLOGY 年，卷(期)： 34(12) 分类号：P631.4 关键词：震波技术 煤层厚度 单点探测 反射共偏移探测煤层厚度变化的地质成因分析 第3篇
根据相关研究发现, 褶皱地质会对煤层厚度产生一定的影响。通常情况下, 由于受到水平力的作用, 煤层量变受力会大于中轴受力, 因此, 煤层中的煤会从受压较大的区域流动到受压较小的区域, 最终导致煤层两侧较薄, 而中轴煤层较厚。而当煤层受到垂直方向的压力时, 煤层中轴位置的受力较大, 但是煤层两侧的受力较小, 因此, 煤层中轴厚度较大, 而煤层两侧厚度较小。另外, 煤层厚度变化一般发生在剧烈的褶皱煤田中, 这主要与褶皱不对称有很大的关联。例如, 当受到横弯褶皱作用时, 煤层顶部的厚度会逐渐变薄, 而斜槽部位的厚度会不断增大。当受到纵弯褶皱作用时, 褶皱翼部各层的厚度会逐渐变薄, 而顶部的煤层厚度会逐渐增大。除此以外, 由于受到褶皱地质的影响, 很多煤层的煤块产量普遍较低。
2 断裂构造对煤层厚度变化的影响
很多影响因素会导致煤层厚度发生变化, 而断裂构造就是最主要的因素之一。随着煤层厚度发生变化, 煤层断层的产量、密度以及煤矿性质都会发生变化。另外, 煤层断裂会破坏煤层的连续性, 在这种情况下, 煤矿的开采会变得越来越困难。通过时间研究发现, 断裂对于煤层厚度的影响主要有两个表现: 第一、逆断层因素, 在很多断裂构造中, 如果出现“Z”字或者反“Z”字形状的断层, 则表示该断层属于逆断层, 而逆断层会导致煤层顶板发生断裂, 导致构造力发生移动, 最后导致受力区煤层厚度变薄; 第二、层间滑动, 在煤层间的华东作用下, 煤层的原生结构会受到不同程度的破坏, 煤层内部也会随之产生滑动镜面发育。通常, 滑动构造一般处于煤层中, 而滑面可能则出现在顶板岩层、底板岩层中或者煤层内部, 由于某些滑面会对煤矿产生挤压作用, 因此, 煤层厚度也会随之发生变化。
3 沉积环境对煤层厚度的影响
3. 1 同沉积断裂活动影响
随着时间推移, 煤层会发生沉积作用, 而地质活动则很容易产生断裂构造, 甚至导致断裂两侧产生沉降作用, 最终导致煤层厚度发生变化。一般, 断层上盘的煤层厚度应该略大于下盘煤层厚度, 煤层变化会导致煤层断层两侧的煤、岩层厚度产生较大差距, 也会导致断层两侧煤层的厚度发生变化。另外, 煤层厚度下盘较厚, 上盘较薄, 容易导致顶部发生断裂, 而且在断裂带的附近煤层中, 经常会发生分叉现象, 如图1 所示。
3. 2 地壳不均匀沉降的影响
地球地质构造不是均匀相同的, 各个区域都有一定的差异, 因此, 在漫长的煤层形成过程中, 沼基地可能会发生差异性运动, 而这一运动会直接导致煤层的厚度和形态发生变化。随着煤层的不断变化, 煤层中会逐渐出现分叉、尘灭等现象, 而且煤层的厚度以及夹石层数也会发生有规律的增加。地壳发生不均匀沉降, 最终会导致煤层的厚度发生变化, 如图2 所示。
3. 3 沉积环境和古地形的影响
如果泥炭沼泽发育地形不平整, 起伏幅度较大, 则可能会导致泥炭层的发生堆积作用, 出现“填平补齐”的现象。随着基地地形的不断变化, 煤层厚度也会随之发生变化, 此类煤层厚度变化的影响规模通常较大。另外, 基地地形的变化还会导致煤层产量发生变化, 煤层下部会逐渐呈现藉节状或者倒丘状, 最终造成煤层底板不均匀, 但是煤层顶板却不会发生明显变化。
3. 4 河流冲蚀作用的影响
随着泥炭层的不断堆积, 如果受到沼泽边缘发育的溪流冲蚀作用, 就会导致煤层中夹杂河流沉积物, 这一沉积过程也会导致煤层厚度逐渐发生变化。煤层中岩体与煤层相咬合, 随着煤层局部夹石层数量的不断增加, 煤层结构会越来越复杂, 煤层厚度越来越薄, 煤层平面主要呈现宽度较小的弯曲变形带, 如图3 所示。
4 岩浆侵入对煤层厚度的影响
在岩浆岩发育地段附近, 岩浆的侵入作用会直接破坏煤层的连续性和完整性, 还会促使煤变质, 导致煤的黏性逐渐降低。
如果岩浆侵入煤层, 则会造成煤层的厚度以及煤层形态发生变化, 甚至会造成煤质和煤层结构发生变化, 导致大量煤层被吞食, 或者慢慢转变为天然焦, 制约煤矿矿井的开采。另外, 岩浆侵入对于煤层的破坏还受到很多因素的影响, 包括岩浆侵入的规模、岩性和产状对煤层破坏等。
根据相关调查研究发现, 很多岩脉会随着断层的缝隙不断侵入, 而岩床则会随着煤层不断侵入, 最后吞蚀整个煤层, 煤层的厚度也会逐渐变薄。随着侵入时间的不断推移, 侵入面积越来越大, 侵入形态也会不断变化, 最终会导致煤层结构更加复杂化, 甚至呈不规则状, 同时, 夹矸也会不断增加。在岩浆岩与煤层的接触带中, 可能会由于焦化作用形成大量“犬齿煤”, “犬齿煤”的煤层比较坚硬, 光泽暗淡。对于岩墙直接侵入的煤层, 该煤层区域会逐渐被完全吞蚀, 但是附近区域的吞蚀程度也不尽相同。如果岩墙侵入煤层下部的规模较小, 则会导致煤层底板厚度受到较为严重的破坏, 甚至会导致煤层底板发生不均匀沉降。如果岩墙侵入煤层中部, 会对煤层厚度造成较为严重的影响, 甚至会破坏煤层厚度。如果岩墙侵入煤层上部, 则不会对煤层厚度产生较大影响, 但是会造成岩浆岩与煤层顶板直接相连。因此, 无论岩墙侵入煤层上部、中部还是下部, 都会影响煤层厚度。
5 结语
煤层厚度变化是影响煤矿开采的关键因素, 不仅会影响开采量, 而且对开采率也有一定的影响。对此, 必须根据详细研究, 了解煤层厚度变化的影响成因, 设计理的开采方案, 提高煤矿储量计算精准度, 保证煤矿资源的高效开发。
摘要：在煤矿生产过程中, 经常会由于各种因素而导致煤层厚度发生变化, 而最主要的制约煤矿建设的因素即煤层厚度变化。所以, 在研究矿产地质时, 应该加强对煤层厚度变化的研究。基于此, 本文将详细探究煤层厚度变化的地质成因。
关键词：煤层厚度,地质构造,成因
参考文献
[1]解国爱, 等.淮南张集煤矿层滑构造分类及形成机制探讨[J].大地构造与成矿学, 2013, 01:69-71.
不同地质构造对煤层厚度的影响 第4篇
为了有效提升煤炭开采工作的质量, 必须要落实好煤层的勘察工作, 在这个模块中, 煤层厚度计算环节扮演着重要的角色, 通过对这个环节的优化, 可以获得良好的煤层厚度计算结果, 从而做好煤层厚度测算的相关工作, 满足现阶段煤炭工作的要求, 实现对煤层厚度变化规律的深入分析, 进行煤层厚度变化规律的有效预测。
1 关于褶皱构造影响状况的分析
(1) 受到地壳运动的影响, 地表以下的岩层会产生一系列的塑性变化状况, 我们把这种构造形态称之为波状弯曲状态, 这种褶皱构造对于煤层厚度的影响比较大。煤层自身也比较松软, 受到构造应力的影响, 很容易出现塑性流动状况, 从而出现局部煤层的厚度变化状况。
在地表的垂直压力影响下, 褶皱构造的变动导致褶曲轴部的压力增大, 导致其两翼煤层的加厚, 在这种状况下, 背斜的轴部煤层厚度变薄。受到水平挤压力的影响, 褶曲的两翼受力比较大。煤层形成褶皱的过程中, 煤层内部会产生较大的压力差异, 这种压力差异会产生一系列的塑性流动状况, 从而导致两翼煤层的稀薄。一般来说, 一些剧烈褶皱的煤田会出现较大的煤层厚度构造变化状况, 出现一系列的不协调、不对称等褶皱状况, 从而不利于煤层工作的有效开展。
受到纵弯褶皱应力的影响, 向斜内部的煤层厚度不断增加, 其两翼的煤层会逐渐的稀薄。受到横弯褶皱应力的影响, 向斜槽部的煤层厚度不断增加, 背斜顶部的煤层厚度不断降低。
(2) 受到地质构造褶皱的影响, 煤层会出现一系列的塑性流动状况, 比如镜面滑动状况、搓碎状况等, 这些情况都导致煤层厚度的分布不均匀, 在其剖面图上会出现弯曲状况, 其走向上也存在一系列的不规则变化, 构造轴部的煤层厚度增加, 其两翼煤层厚度变小, 不利于煤层开采工作的有效开展。
2 关于断裂构造影响状况的分析
(1) 一般来说, 断裂构造对煤层厚度的影响比较小, 褶皱构造对于煤层厚度的影响比较大。断裂构造的影响主要存在于以下几个方面, 断层的形态状况、分布规模、特点性质等都会影响到煤层的厚度变化状况。
断裂构造状况的出现会导致煤层出现断层状况, 这就导致煤层开采难度的提升, 这就需要花费更多的工程成本进行开采工作的开展, 难以实现工程造价成本的控制。
客观上来说, 断裂构造对于煤层厚度的影响比较小, 断裂构造对于煤层厚度的影响主要体现在断层状态、断层性质、断层分布等方面, 这些方面的变化会影响到煤层深度的变化状况、煤层内部的空间分布状况。断裂构造让煤层的分布更具复杂性, 不能实现煤炭开采工作的有效开展。在工程开采过程中, 煤层的断裂区域存在诸多面积的煤炭资源, 存在不同形式的煤层, 这些煤层厚度不一、规模各异。如果存在较多的薄煤层, 必然不利于煤炭开采工作的开展, 褶曲构造的煤炭断层, 不利于煤层开采工作的有效开展。
(2) 如果其构造状况为背斜, 那么扩张性裂缝是其主要的表现形式, 这些裂缝的存在不利于煤层开采工作的开展, 这些较大裂隙的破碎带, 内部含水率比较高, 受到拉应力状况的影响, 煤层容易出现顶部破坏情况。如果其构造状况为向斜, 就存在闭合性的裂缝, 这些闭合性的裂缝面积比较小, 具备良好的胶结性, 含水量也比较小, 对于煤层顶板的影响比较小。逆断层构造比较容易识别, 在应力作用下, 相对应的煤层区域的厚度会逐渐变薄。
(3) 煤层厚度与层间滑动之间存在非常密切的关系。煤层受到不同方向的挤压力后, 它的软岩层会产生流动状况, 我们把这种状况称之为层间滑动。这种形态会导致煤层发生不断的变化, 煤层的滑动过程中, 其完整性会受到破坏, 煤层内部的断裂性得到提升。
(4) 在实践过程中, 煤层厚度主要分为以下几个状况。剪切压薄型根源于煤层顶板的滑动状况, 从而出现一系列的剪切应力, 这会出现一系列的剪裂面状况, 这些剪裂面与滑面相互交错, 导致煤层结构形态的变化, 导致其煤层厚度发生变化。断层内部的层间滑动状况, 也会导致切蚀煤层的出现, 导致其逐渐的变薄。滑动切蚀型存在于煤层的顺层状态中, 受到层间滑动状况, 其构造面发生了一系列的变化, 煤层不断的变薄。
3 关于岩浆侵入影响状况的分析
(1) 目前来说, 我国的一些含煤层都出现了岩浆侵入状况, 这种状况不利于煤层的连续性及其完整性的保持, 导致其出现煤炭开采量的降低。这些岩浆接触到煤层后, 会导致煤层出现燃烧状况, 煤层就被破坏, 它的粘性就被降低, 这就难以保持器经济价值。岩浆的侵入不利于煤层工作的有效开展, 特别是不利于煤层资源的保持, 容易让煤炭质量变劣, 从而不利于煤炭开采工作的正常开展。
岩浆侵入是影响煤矿建设生产工作正常开展的重要因素之一。煤层受到岩浆的侵入作用影响, 煤炭在热变质作用的影响下, 会出现煤层内部结构、煤层形态、煤层厚度等的变化状况。也可能增加煤炭的品种, 有些煤炭成为了炼焦煤, 这些煤种具备良好的经济价值。如果岩浆侵入过于强烈, 就会导致较大的煤质破坏状况, 甚至导致整个煤层成为天然煤炭, 严重影响到煤炭开采工作的开展。根据岩浆入侵煤层的部位, 我们可以将其分为不同的表现类型。
(2) 岩浆侵入的状况与煤层的破坏状况密切相关, 受到岩浆侵入的状况不同, 它的煤层破坏程度也不同, 如果岩浆存在过分侵入状况, 煤层内部就会被岩浆过分侵入, 就会导致煤层厚度的变小。受到不同岩浆侵入的影响, 煤炭区域会出现不同的煤层状况, 如果侵入严重, 就不利于煤层结构的控制, 很容易出现一些复杂性的煤层, 这些煤层具备不规律性。煤层焦化现象主要存在于岩浆侵入与煤层的交接处, 交接处的煤炭质量较差, 质地坚硬。总的来说, 相比于断裂构造、褶皱构造, 岩浆侵入对于煤层厚度的影响最大, 我们需要认真进行岩浆侵入影响的分析, 满足现阶段煤层勘探工作的要求。
4 结束语
通过对不同地质构造对煤层厚度影响状况的分析, 有助于我们进行煤炭工程勘探工作的开展, 这需要我们针对具体的影响状况, 展开具体分析, 做好地质构造与煤层厚度影响关系的分析。
摘要：为了满足煤矿工作的需要, 进行煤层厚度及地质构造环境的结合分析是必要的。在工程实践中, 影响煤矿正常开展的因素诸多, 我们需要科学辩证、认真分析, 做好煤层厚度及地质构造关系的分析, 从而满足现阶段煤炭勘探工作的要求, 如果不能进行这个方面的深入分析, 就难以得到影响煤层厚度的有效结论, 这就不利于实现工程成本的控制, 不利于工作效率的提升。该文就煤层的断层构造状况、褶皱构造状况、岩浆入侵状况进行分析, 旨在解析地质构造与煤层厚度的具体关系, 从而满足实际工作的要求。
关键词：地质构造,煤炭资源褶皱,挖掘工作,断层,岩浆侵入,煤层厚度
参考文献
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煤层厚度变化对煤矿采掘生产的影响 第5篇
1 煤层的厚度变化对煤矿采煤生产的影响
1.1 煤层的变化对采掘部署的影响
厚煤层分层在开采时, 因局部地段发生底凸变薄或河流冲蚀, 影响煤层的分层回采层数、采高的确定和分层巷道布置。对煤厚局部变薄地段仅能改作一次回采;相反, 单层开采的煤层因煤厚增加则需要改为分层开采。开采薄煤层和中厚煤层的矿井, 局部地段发生煤厚变薄以至小于最低可采厚度, 会导致该地段不能进行回采而使整个采区布局受到影响。在煤厚变化很大时, 厚煤层与不可采煤或薄煤带间隔出现并且煤层形状不太规则、分布没有规律可寻, 会造成矿井开拓系统、通风系统布置的困难。
1.2 煤层的变化对回采计划产生影响, 导致采掘工作的被动
煤层厚度的变化较大而使经勘探工程点或采掘巷道控制的煤厚和煤炭储量不可靠, 能使回采计划难以落实、使采掘工作被动, 有时由于回采面煤量不足或掘进巷道施工半煤岩巷、岩巷进尺效率低而导致采、掘平衡的失调。
1.3 煤层的变化会使巷道掘进率增高、回采率降低
煤厚变化太的矿井, 为了探测煤厚而布置一些专门探巷, 从而增加巷道掘进率。如某矿井由于煤厚变化原因判断失误而把沼泽基底凸起造成煤层中断处误认为是断层, 从而造成废巷。在开采煤层厚度变化太的地段时常因工作面出现煤层变薄 (虽煤层厚度大于最低可采厚度却低于所使用机组可采高度) 造成回采工作面煤量损失, 从而降低煤炭回采率。
2 煤矿采掘生产过程中对煤厚变化的处理措施
煤层厚度变化大或厚煤层分层开采的矿井, 为正确指导煤矿采掘工作, 要组织成立专业探煤厚小组。随着采掘巷道施工和工作面回采需及时探测煤厚, 调查煤厚的变化范围和规模。通过对煤厚的探测, 解决布置采区或采面、选择采煤方法、厚煤层分层回采、薄煤带处理以及圈定“三量”等。要进行煤层厚度变化的预测工作, 合理布置采掘工作。煤层厚度较为稳定的矿井, 在掘进中遇煤层厚度变薄甚至中断时, 要按其特征判断导致变化的原因, 再确定处理措施。
煤矿采煤生产中对煤厚变化处理, 是减少煤厚变化对采煤生产的不利影响, 避免资源丢失, 为煤矿采煤生产创造良好的条件, 提高煤矿的开采效率和经济效益。
2.1 在掘进生产过程中对煤厚变化处理的措施
1) 在掘进过程中遇到煤层分叉、尖灭等情况时, 应按具体情况确定巷道的掘进方案。若已知分叉煤层的上分层稳定可采, 而下分层常变薄或尖灭, 巷道要紧靠煤层顶板掘进, 防止巷道误入下分层而导致变成废巷。若分叉煤层的下分层稳定可采, 要紧靠煤层底板掘进。若全部分叉煤层都达到煤层最低可采厚度, 要先采上分层再采下分层, 后采煤层底部分层煤, 确定巷道的掘进方案可防止分叉煤层被破坏而造成资源浪费。
2) 在掘进采区上山或下山遇到煤层变薄带时, 要按煤层变薄带的范围决定巷道的掘进方案。如煤层变薄带的范围较小, 还知道采区内有煤层供开采, 巷道最好采用挑顶或卧底的方法直接穿过变薄带。
3) 在沿煤层掘进的主要运输巷道遇到煤层局部变薄带或尖灭带时, 要按原方案施工直接穿过变薄尖灭带。
2.2 在回采过程中对煤厚变化的处理措施
1) 在回采工作面煤层的变薄带或不可采区的范围不大时, 要采用直接推过的措施进行处理。
2) 在回采工作面煤层变薄带的范围很大时, 采用另开巷道绕过煤厚变薄带的措施开采 (图1) 。若回采工作面遇较大面积的煤厚变薄带或无煤带时, 要先布置探巷, 探明无煤区的范围后再补掘巷道, 把工作面分成几块回采 (图2) 。
如果在采区或工作面布置前已了解清楚煤层变薄带或尖灭带的分布地段, 要把变薄带或尖灭带作为采区或工作面边界处理。要尽可能防止综采工作面布置发生煤厚变薄为不可采带或无煤带的状况。
摘要：地质因素对煤矿生产的影响具有普遍性, 在煤矿采煤生产中一些灾害性事故如瓦斯突出、自然发火、井下突水也与地质条件密切相关。技术人员一定要了解影响矿井生产的不同地质因素, 以指导矿井采煤生产顺利进行。本文主要阐述了煤层的厚度变化对煤矿采煤生产的影响等问题, 并提出了煤矿采掘生产过程中对煤厚变化的处理措施。
关键词：煤层,厚度变化,采掘生产,影响
参考文献
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[4]阎严.关于煤层稳定性评价方法的探讨.企业科技与发展, 2008.
波阻抗反演在煤层厚度预测中的尝试 第6篇
随着综采技术的发展,越来越多的大型机组得到应用,煤厚的变化情况成了开采前急需解决的问题。国内外许多学者试图利用地震资料,特别是从数据密度很大的三维地震资料中获取煤层厚度信息。但大部分煤层属于典型的薄层,垂向分辨率达不到解决煤厚的要求。计算煤层厚度常用的钻孔资料的内插法不能保证远离井位置的煤厚精度,地震波振幅或频率域参数预测煤厚(如调谐法,谱距法等)受数据信噪比与保真度的影响大,多解性强,一般只能预测煤厚的横向变化趋势,而很难得到比较精确的结果[1]。波阻抗本身直接反映储层物性,可以清晰分辨储层分布空间。利用波阻抗反演结果可以很容易的计算出煤层厚度,同时又保证了纵向和横向的精度。
2 波阻抗反演的基本原理
地震勘探主要涉及两个数学模型,即褶积模型和波动方程。基于动方程的地震反演由于算法复杂,对地震噪音敏感等原因,要得到一个稳定的解是比较困难的,因此,这类方法还未得到广泛的实际应用。以褶积模型为基础的地震反演,由于算法简单,对地震噪音敏感性小,一般情况下都能得到一个稳定的解,在生产中得到了广泛地应用。
由褶积模型发展了多种反演方法,而波阻抗反演[2,3]即是基于由褶积模型通过计算机将地震道转换成测井曲线,从已知井的岩性出发,预测未钻井区的地下波阻抗。
由震源激发地震子波,在波阻抗界面上产生反射,得到反射地震波,这是目前主要采用的反射法正演模型,可表示为:
s(t)=R(t)×ω(t)+N(t)(1)
式中,s(t)为地震记录;R(t)为地下分界面的反射系数,ω(t)为地震子波;N(t)为附加噪音。这便是传统的Robinson褶积模型。
反演就是估算一个子波的逆,即反子波,再用反子波与地震道进行褶积计算,通常称为反褶积。从地震记录s(t)中设法将子波ω(t)和噪音N(t)消除,得到仅反映地下界面变化的反射系数序列R(t)。
噪音可通过各种去噪技术进行压制,关键任务是如何消除子波的影响,假定地震剖面上的地震道是法线入射道,即地震入射射线与岩层分界而垂直,则法线入射反射系数R(t)由下式计算:
式中,Ri为第i层界面的反射系数;ρi为第i层的密度,g/cm3;υi为第i层的速度,m/s;ρi+1为第i+1层的密度,g/cm3;υi+1为第i+1层的速度,m/s。
由式(2)易得:
由此便可逐层递推计算出每一层的波阻抗,这样就把界面型的地震剖面转换成岩层型的波阻抗剖面。使地震资料变成了能直接与钻井、测井对比的形式,并可以依此推断地下介质分布情况。
3 反演软件简介
本文使用的反演软件是STRATA,它是一套交互的2D/3D模型和反演的软件,它将叠后的地震道转换成波阻抗地震道。除了地震反演外,STRATA软件还包括其它一些功能如地震处理,子波提取和井编辑等。所有的任务可在多个连接的窗口中完成和显示,用户可以建立地质模型,分析地震数据和交互地研究反演结果。
在软件中提供了多种反演方法如基于模型的反演,稀疏脉冲反演和人工智能神经网络反演。STRATA还给用户提供了仔细分析分步反演结果的容易使用的工具[4]。STRATA反演的基本流程如图1所示。
首先对地震资料进行高分辨率、高精度处理,对测井资料进行环境校正,将解释的目的层作为构造趋势面,用来进行测井曲线内插并为地层反演提供三维空变时窗;其次由井中声波、密度等曲线求取井中声波阻抗曲线,并选择与地震相匹配的低通滤波器,求取低频分量,然后由井旁地震道反演单道相对阻抗,并将低频分量加到相对阻抗中求取带限滤波的绝对阻抗,反复修改参数,直到反演阻抗与井中阻抗相似;最后由井旁道外推进行剖面反演,并将低频成分内插成体,最终求取波阻抗反演数据体。
在这个过程中,初始模型的建立是一个人机交互的处理过程,对反演结果的好坏有直接影响。首先要对地震资料进行层位解释;然后通过合成记录,对每口井与井旁地震道做层位标定;最后以层位解释为控制,从井点出发,将测井数据外推内插,在三维空间的每一个点建立初始模型。这个过程实际上是把横向上连续变化的地震界面信息,与垂向上具有高分辨率的测井信息相结合的过程。
4 实际资料的反演处理
这里使用鄂尔多斯某煤田的资料,首先利用测区内的9个钻孔对三维地震资料进行反演,获得波阻抗反演数据体,对其15煤的厚度进行解释。
4.1 了解煤层厚度的变化趋势
煤层呈现为低波阻抗值,范围为2 333～3 780 g/cm3·m/s,煤层顶板呈现为高波阻抗值,如果我们作15煤底板以上的平均波阻抗,由于煤层薄的部分过早接触煤层顶板岩石,所以煤层越薄平均波阻抗值越大,煤层越厚平均波阻抗值越小。
图2左侧为15煤顶板上部7 ms平均波阻抗切片图,右侧为15煤顶板上部6 ms平均波阻抗切片图。由此可以看出15煤,煤层厚度的大致变化趋势,2004井周围最小,1901井和2604井周围最大,其余部分大致在同一范围之内。
4.2 煤层厚度的计算
在层位对比时对比的是15煤底板的层位,波阻抗反演结果出来后,根据波阻抗值及煤层的物性,对15煤层顶界面进行标定并追踪对比,如图3所示。有了顶底板界面我们就可利用波阻抗剖面求取煤层厚度。
在对煤层厚度按下式求取:
h=VΔt/2(4)
式中,h为煤层厚度,m;V为煤层中波的传播速度,m/s;Δt为煤层顶底板的时间差,s。
本文中煤层速度采用的是声波测井得到的平均速度,是拾取的15煤顶底板时间差,得到整个工区的煤厚预测效果如图4所示。
表1是钻孔得到的15煤厚度与预测的厚度的对比,从表1中可以看出,预测的煤厚较贴近于实际厚度,图4是我们得出的15煤煤层厚度预测效果图,图中不仅煤层厚度变化趋势与前面分析的相同,而且这里进一步量化了煤层厚度,整个工区15煤的煤层厚度,十分直观,一目了然,这可以为机械化采煤提供重要的参考信息。
5 结论
由于波阻抗本身直接反映储层物性,而煤层与周围岩石的波阻抗差异较大,所以可以从波阻抗数据体中清晰分辨煤层分布空间,进而计算出煤层厚度。可以看出波阻抗反演技术结合了测井、三维地震资料的优点,充分利用了三维地震资料的横向连续性和测井资料的高垂向分辨率。另外波阻抗反演还能进行岩性解释,获得煤层及其顶、底板的岩性信息、确定导水裂隙带的分布范围、围岩的透气性等,解决煤矿开采中的一系列问题,特别是影响煤矿安全生产的煤层底板突水和瓦斯突出等地质灾害问题。波阻抗反演技术现在已经成为地震勘探的重要手段之一。
摘要：开采前了解煤厚的变化情况既可提高安全性又能降低开采成本。三维地震资料虽然横向连续性好,但是垂向分辨率还达不到解决煤厚的要求;测井资料虽然垂向分辨率高但因为钻孔数目的限制,煤层的横向连续性又得不到保证。利用波阻抗反演对煤层厚度进行解释,既结合了地震资料与测井资料的优点又互相弥补了不足。
关键词：波阻抗,反演,煤层厚度
参考文献
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厚度不稳定煤层放顶煤工艺规律研究 第7篇
1202中工作面井下位置位于鹤煤公司十矿12采区北部, 该工作面东以-200 m二1煤底板等高线为界, 北以F1053断层为界, 西与12采区1202里工作面相邻, 南以设计终采线为界。1202中工作面走向长820～760 m, 工作面斜长100～130 m, 选用炮采网下放顶煤的采煤方法, 开采二叠系山西组二1煤层。煤层倾角24°～32°, 平均倾角26°, 煤厚1.86～7.45 m, 平均厚4.01 m。瓦斯绝对涌出量为26.32 m3/min, 瓦斯相对涌出量为15.17 m3/t。
该工作面地面标高+162.2～+168.7 m, 煤层距离地面垂深为322.2～368.7 m, 回风巷平均标高-160 m, 运输巷平均标高-200 m。第三、第四系冲积层厚192.66～210.7 m。1202中工作面地面对应位置位于东柴厂西南, 东柴厂南北高压线以西。地形属丘陵阶地, 高差不大, 由于回采范围内为农田和坡地, 对地面设施无影响。
2顶煤回收工艺参数研究
2.1放煤工艺
1202中工作面采用分段间隔低位多轮次循环放煤的放煤方式, 放煤步距0.8 m。支架从下向上标号, 工作面采用一刀一放多轮间隔的放煤方式, 每次放出顶煤的1/3, 反复循环放煤3次。放顶煤工序与割煤工序采用平行作业方式。正常情况下随着支架的前移, 操作尾梁及尾梁伸缩板放顶煤。放顶煤工不得一次将尾梁收回最大角度;放煤过程中, 要互相配合, 尽量不让或少让顶煤流出刮板输送机之外。当有大块煤卡在放煤口影响放煤时, 则反复动作尾梁, 使大块煤破碎;当发现矸石时, 及时将伸缩板伸出, 防止矸石混入煤中, 严格执行“见矸关窗”的原则[1]。靠近端部的放顶煤工要根据后部输送机上的煤量适当控制放煤量。
2.2放煤时间随顶煤厚度的变化规律
2.2.1平均煤厚条件下放顶煤放煤时间实测
鹤煤十矿1202中工作面采用分段间隔低位多轮次循环放煤法, 每次放出约1/3的煤量。放煤步距与推进步距相同, 均为0.8 m。
实测单架放煤时间频率分布如图1所示。在实测的单架放煤时间样本中, 第一轮放煤时间主要集中在20～35 s, 平均为28 s, 有个别支架第一轮放煤时间较短, 主要原因是顶煤块度较大, 形成“拱”结构, 导致顶煤难以放出;第二轮放煤时间主要集中在30～45 s, 平均为38 s;第三轮放煤时间主要集中在40～60 s, 平均为54 s;单架总放煤时间主要集中在136～200 s, 平均为170 s。
按工作面刮板输送机的运输能力确定同时放煤口数目。试验期间打钻孔探煤厚表明, 煤层平均厚为4.01 m, 其中炮采平均高度2 m, 顶煤平均厚为2.01 m, 顶煤放出率按80%计算, 则每个支架上方顶煤量为2.6 t;支架单口平均放煤时间为170 s;每个支架放出的煤量为0.91 t/min。考虑不均衡系数为1.3, 同时应满足后部刮板输送机能力 (150 t/h) 要求。同时放煤口数目最大值Nmax=2.1个, 取Nf=2个, 即1202中工作面使用的后部刮板输送机能力只能满足2个放煤口放煤的要求。
由单架放煤时间和一、二、三轮放煤时间比较可知, 放煤准备时间较长, 平均单架3轮放煤总准备时间为50 s, 降低了生产效率。这种结果的出现是由于煤层厚度变薄但放煤依然采用3轮放煤的方式, 不合理, 建议采用单轮放煤。
2.2.2煤厚变化对放煤时间的影响
在现场实测数据和1202中工作面前期开采过程中所记录的数据显示 (图2) , 放煤时间随煤层厚度的增加而增加。煤层厚度为3.2 m时, 放煤时间与其他工艺配合开始体现优势, 并在煤层厚度为5 m左右达到放煤时间与含矸率最为理想的放煤效果。
3结论
通过对工作面放煤工艺的实测, 研究了工作面煤岩冒落规律。
(1) 1202中工作面顶煤放出率最小为32%, 此时煤厚为2.5
m, 采放比为1∶0.25;顶煤放出率最大为69%, 此时煤厚为5.2 m, 采放比为1∶1.6。
(2) 鹤煤十矿1202中工作面端头不放煤损失率为5.5%。
(3) 放煤时间随煤层厚度的增加而增加。
煤层厚度为3.2 m放煤时间与其他工艺配合开始体现优势, 此时放煤可得到较好的效益。
(4) 对于煤厚为4
m、采高为2 m的煤层, 在放煤时采用单轮放煤, 放煤时间上优势明显。
摘要：为了评价鹤煤十矿1202工作面放顶煤工艺合理性, 提出改进意见, 对鹤煤十矿放煤工艺进行现场观测, 得出煤层放出率随煤层厚度的增加而增加、含矸率随煤层厚度的增加而减少的规律。同时得出现场三轮放煤不合理的结论, 针对不同煤厚条件应采用不同的放煤工艺。
关键词：不稳定煤层,含矸率,放顶煤
参考文献
煤层厚度 第8篇
研究区井田位于徐州市北郊九里矿区内, 井田面积2.78 km2, 生产能力9万t/a。目前全矿主采7煤层。本区位于秦岭东西构造带东段北分支, 与新华夏系第二隆起带的复合部位[1]。区域范围:东起郯庐断裂带, 西至丰嘉断层, 南起宿北断层, 北至丰沛断层。
该研究区域煤层比较发育, 为此对研究井田的7煤进行煤厚变化规律以及其演化成因进行分析。
1 研究区地质简况
研究区井田为古黄河泛滥形成的冲积平原[2], 地势较为平坦, 西南略高。井田的南与东南侧有寒武系及奥陶系石灰岩组成的低山丘陵, 大致成东北方向延伸。
井田内含煤地层为石炭-二叠系, 煤系平均总厚度482 m。自下而上分三个含煤组, 分别为:上石炭统-太原组, 下二叠统-山西组和下石盒子组, 其中7煤赋存于下二叠统山西组。
本井田位于九里山矿区含煤向斜南翼露头区, 总体为庞庄井田复式褶皱中S向斜的一部分。井田为大致走向方向的狭长条带, 在勘探和生产过程中, 揭露的中小型断层共5条, 其中:落差大于30 m的断层2条, 正断层、逆断层各1条;落差10～30 m的断层3条, 正断层1条、逆断层2条。即F4逆断层, F47正断层, F51逆断层, 宝1逆断层, 宝2正断层。其中对煤层影响较大的是F4、F47断层。研究井田内断层在西南部分布较为密集, 对勘探和开采工作存在较大影响。
2 煤层厚度变化规律
2.1 煤层赋存情况
7煤位于山西组中部, 其顶板有4～6 m厚的灰～灰白色粗～中粒砂岩, 底板为深灰色泥岩, 全区沉积稳定, 大部分可采, 不可采区域位于9勘探线F4断层附近。井田内有15个钻孔穿过, 14个孔见煤, 全部可采, 1孔断缺。见煤点厚度1.59～5.17 m, 平均3.03 m, 如表1所示。煤层结构简单, 少部分含夹矸, 夹矸为炭质泥岩和泥岩, 厚度0.3～1.3 m。
2.2 煤层厚度变化情况
统计资料表明, 井田走向上总体由西向东逐渐增厚, 倾向上由浅到深煤厚逐渐变薄。为了对7煤煤厚变化规律做进一步研究, 制作的7煤煤厚等值线图, 如图1所示。由图1可以分析得到:矿区西南部煤层厚度以2～3 m为主, 且整体厚度比较均一;矿区的西北部煤层厚度相对较高, 煤厚由3～5 m为主, 并且由南向北方向煤层厚度呈递增发展趋势。最后可以确定煤层的发育中心在井田的西北部, 向西南和东南方向逐渐分叉, 厚度慢慢变薄至尖灭。
3 煤厚变化原因分析
3.1 聚煤沉积环境的影响
根据研究发现, 该煤层所在组沉积环境属近海湖泊沼泽相沉积。沉积旋回结构明显, 岩性主要由灰色泥岩、砂质泥岩、砂岩等组成, 中、上部以石英砂岩为主, 其次由深灰色泥岩、砂泥岩组成。一般分为三个旋回, 其中7煤位于第二旋回, 煤层顶底板的泥岩中常保存完整的植物化石, 如图2所示。
由本区二叠系的地层系统及所处的大地构造环境[3], 可知早二叠世早期, 发生由北向南的全面海退, 在此基础上发育了障壁-泻湖沉积体系, 形成了山西组下部, 并继而发育了陆上三角洲沉积, 并在局部地区形成了可采煤层;早二叠世晚期, 海水继续南退, 进而广泛发育三角洲建设阶段形成的三角洲平原沉积。
根据旋回分析, 本组沉积以砂岩、泥岩为主, 且泥岩占有很大比例。7煤煤层发育在泥、砂岩之上, 即发育在三角洲平原泥炭沼泽环境中。煤层及顶底板砂岩, 底部黑色泥岩沉积比较稳定, 因此煤层较厚。7煤泥炭堆的沉积基底不平坦, 陆源碎屑供给速度的不均衡性, 致使受潮水影响的古地貌局部有幅度不大的起伏, 基底的凸凹不平造成泥炭堆积的厚薄不均, 所以7煤在沉积演化的过程中, 北部、西北部煤层厚度较厚, 西南部煤层厚度较薄。此外水下三角洲的影响使局部煤层出现变薄和缺失。但总的来说, 三角洲沉积体系有利于煤的堆积[4]。
3.2 后期构造影响分析
根据含煤地层岩性及煤厚等值线图分析, 本区在7煤沉积前古地理环境为西南略高的三角洲平原沼泽地。因此煤系沉积时, 沉降幅度也有差异, 致使北部沉降速度和堆积速度大于西南, 导致井田西南部煤层变薄和分叉。不仅如此, 由于地壳不均衡沉降, 不均衡堆积也可造成聚煤中心侧向迁移[5]。其表现在沉积7煤时地壳下降速度与堆积速度基本相适应, 形成了均衡补偿并沉积较厚的煤层, 随着时间的推移沉降速度小于堆积速度破坏了均衡补偿, 致使聚煤中心向北迁移。此外, 地壳的不均衡震荡和古地理的不断变迁导致潮道、潮沟的异常发育, 其冲刷作用引起不同部位煤层变薄。在后期煤层的沉积演化过程中, 发育的断层、褶皱对7煤的煤厚也有一定的影响。由于在开采过程中未发现陷落柱和岩浆岩, 所以对陷落柱和岩浆岩影响暂不分析。
3.2.1 断层的影响
本井田为大致走向方向的狭长条带, 从勘探到生产过程中, 包括邻近庞庄煤矿揭露的中小型断层共5条, 其中:落差大于30 m的断层2条, 正断层、逆断层各1条;落差10～30 m的断层3条, 正断层1条、逆断层2条, 如表2所示。根据表2可以分析出, F4逆断层在矿区的西大巷位置对于煤层的厚度影响比较大, 已经严重影响了煤层开采, F47的正断层对于煤层也有较大影响。由于受到不同的应力影响, 煤层受到不同程度的切割, 在煤层的厚度, 以及煤层的连续完整性发生变化, 在采煤过程中需要根据当时的开采地质条件制定相关的开采方案[6]。F51、宝1、宝2断层, 相对于F4、F47断层, 对煤层厚度及其发育影响较小一些。
3.2.2 褶皱影响
S向斜为本井田一主要含煤构造, 位于井田中、北部, 向斜轴向为北东40°～45°, 向斜枢纽在5～6线之间有起伏, 分别向南西和北东倾斜, 东部进入庞庄井田铁路煤柱。因受印支期、燕山期及喜山期的构造运动的影响, 煤层厚度发生塑性变形和层间滑动, 导致煤层厚度的变化及其原生结构的破坏[7]。燕山晚期S向斜南翼倾角变大, 形成急倾斜地层, 局部煤层厚度明显增厚, 研究井田屯10钻孔煤厚5.17 m, 距该孔不远6-1孔煤厚仅为2.8 m, 说明向斜形成和被改造后煤厚流变的结果。从而形成无煤或薄煤带, 在短距离内7煤局部增厚或变薄。
4 结论
通过对研究区井田7煤煤层厚度变化规律及其原因分析, 认为该井田沉积环境属于近海湖泊沼泽沉积类型, 全区沉积较为稳定。沉积基底不平坦, 陆源碎屑供给速度的不均衡性导致矿井北部、西北部煤层厚度较厚, 西南部煤层厚度较薄。由于地壳的不均衡振荡运动和古地理环境的不断变迁, 常出现潮道、潮沟的冲刷和水下三角洲相的影响, 使煤层出现不同部位变薄和缺失。后期构造运动使井田西北部第6勘探线附近煤层发生塑性流变, 导致煤层厚度发生明显变化。
摘要：通过制作徐州某矿7煤煤厚等值线图及其他分析图件, 探讨了7煤煤厚变化规律, 分析了聚煤沉积环境、后期构造等煤厚变化影响因素。研究表明该井田沉积环境属于近海湖泊沼泽沉积类型, 地壳的不均衡振荡运动和古地理环境的不断变迁, 使煤层出现了不同部位的变薄和缺失, 后期构造运动使局部煤层厚度发生明显改变。
关键词：煤层厚度,构造,沉积环境,影响
参考文献
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