[发明专利]一种极近距离煤层/群的判别方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种判别方法，尤其涉及一种极近距离煤层/群的判别方法。 

背景技术

我国是世界产煤大国，也是水文地质条件最为复杂的国家之一。在我国，河流、湖泊等水体压覆了大量的煤炭资源，如何安全地开采这些资源，是煤矿及相关科研单位亟待解决的问题。 

进行水体下煤层安全开采研究时，导水裂缝带高度是必须计算的一项重要参数，其计算结果的准确性对于水体下煤层开采的安全至关重要。进行水体下采煤首先要确保采煤的安全，正确评价和分析水体下采煤的安全性，实现水体下的安全采煤，对于确保煤矿安全生产、提高煤炭资源采出率、煤炭资源的充分利用及缓解能源紧张具有十分重要的现实意义。 

与此同时，我国近距离煤层赋存和开采所占比重很大，许多矿区都存在近距离煤层群开采的问题，如井隆矿区、大同矿区、淮南矿区、西山矿区、新汶矿区、平顶山矿区等，其中，新汶矿区、淮南矿区等又存在水体下采煤的问题。根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》(以下简称《规程》)，当下层煤的冒裂带接触到或完全进入上层煤范围时，认为这两层煤为近距离煤层。当下层煤的垮落带波及上层煤范围时，上层煤的导水裂缝带最大高度采用本层煤的开采厚度计算；下层煤的导水裂缝带最大高度，则应采用上、下层煤的综合开采厚度计算，取其中标高最高者为两层煤的导水裂缝带最大高度。对于综合开采厚度，《规程》提供了两种计算方法，其中一种是当上、下层煤之间的距离很小时，综合开采厚度为累计厚度。但是，《规 程》并未明确说明两煤层间距离多小时为“很小”，因而在计算近距离煤层导水裂缝带高度时，如何选择综合开采厚度的计算方法是采矿工作者们面临的一个重要问题。 

近年来，各矿区对层间距很小的煤层习惯性统称为“极近距离煤层”，但没有统一的确定标准，而导水裂缝带高度的准确确定对水体下安全开采至关重要。 

发明内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明公开了一种极近距离煤层/群的判别方法。 

本发明的技术方案是：一种极近距离煤层/群的判别方法，该判别方法包括以下步骤： 

(1)、根据矿井实际勘测，获得相关煤层的地质资料，包括煤层厚度、顶板岩性特征及煤层间垂直间距； 

(2)、根据步骤(1)获得的相关煤层参数，将下煤层作为单一煤层根据相关《规程》提供的公式分别计算煤层垮落带高度； 

式中H_垮-垮落带高度最大值，m-单位米；∑M-累计采厚，m-单位米； 

(3)、当下层煤垮落带高度H_垮大于等于两层煤的垂直层间距h，即下层的垮落带波及上层煤范围时，经数值模拟及多矿区现场实测，计算M_上+M_下与两层煤的垂直层间距h的比值，根据比值大小，选择不同的综合开采厚度的计算方法； 

对于使用哪种计算方法，需进一步确定。 

根据《规程》，上、下煤层的综合开采厚度可按以下公式计算 

式中M_上-上煤层开采厚度； 

M_下-下煤层开采厚度； 

h_上-下-上、下层煤之间的垂直距离； 

y_下-下煤层垮落带与采厚之比。 

当上、下煤层之间距离“很小”时，综合开采厚度为累计厚度： 

M_z上-下＝M_下+M_上              (3) 

将式(1)代入到式(2)得： 

通常单一煤层的开采厚度为0.6～3.0m，由此可将式(4)化简为 

M_z上-下＝M_下+M_上-(0.6±0.5)h_上-下     (5)