r煤层的裂隙性是提高】i劳动生产率的重要因素

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据俄刊《煤》1991年6期A. A. K a-nyCTHH的报道，关于煤裂隙性的一般概念，著名地质学家r. A. MBaHOB曾溥出结论，节理裂隙是在两种主要原因的影响下产生的。

首先，在变质作用影响下，煤的化学的和物理的物质成分变化时，在煤中，这些裂隙就在煤化作用不同阶段显示出来。

随着水分减少和部分挥发分丧失，在这过程中发生了煤层的煤物质收缩，体积减小，而这时任何外力作用对煤层都没有明显的影响。

因为这主要与煤层煤物质本身中发生的具有一定强度的内部分子重新排列有关，所以由这些内力作用结果产生的这类裂隙可以称之为内生裂隙。

其次，主要是在外力作用影响下产生的裂隙。

外力作用使煤物质产生形变，也使得煤中形成裂隙系统。

这类外生裂隙主要取决于构造作用。

这些裂隙系统的方向与构造运动的特征和强度及其对煤层煤物质的作用直 接有关。

r. A.MBaHOB指出，处于任何煤变质阶段的所有煤田，煤中都有内生裂隙。

这是区域性现象。

在煤化作用程度愈高的煤中，这类裂隙显现得愈好。

内生裂隙往往是一系列平行裂隙，并且可能表现为两组互相垂直的裂隙系统，它们也往往垂直于层理面。

层理面加上内生裂隙面总共是三组互相垂直的裂隙系统（劈理系统）。

通常，发育得最明显的是主要的或基本的劈理面。

与它垂直的次要系统一一端部裂隙系统，在大多数情况下发育得较差。

由上述情况产生的结果是，在一部分煤与煤层其它部分呈层状剥离的情况下，煤就具有呈板 状节理形态这样的性质。

立方体、棱柱体、平行六面体的节理形态可看作是最常见的板抚节理形态，通常总是混在一起出现的。

内生裂隙的出现和显示程度与煤物质紧 密枏关。

例如，最好的和较规则的内生裂隙系统发育在成分均一的煤中，例如在镜煤和接近于镜煤的亮煤中，内生裂隙系统呈现得最好，在暗淡煤（暗煤）中呈现得很差。

在丝煤中它们完全不出现，因为丝煤没有经历 过胶体阶段。

外生裂隙是原生劈理现象。

正如上面指出的，它们产生在处于外部构造作用影响下的煤层中。

由于煤层和围岩的抗外力作用程度不同，就产生了各种外生裂隙系统,这些外生裂隙系统的方向完全取决于由此作用力产生的应力的方向。

地质构造的褶皱形态往往有区域特征。

除了在岩石和煤物质中产生的应力影响下形成褶皱外，这种变动形式伴随着形成此平行的裂隙系统，使岩石具有次生片理，广义地称之为劈理现象(我们称之为外生裂隙），并且这些裂隙通常与层理面不一致。

通常外生劈理面的表面上有运动的擦痕 和滑动面。

这被看作是证明劈理面是构造作用结果的已知证据之一。

文内详细探讨了库兹涅茨煤田焦煤矿井的开采地质条件。

井田的含煤地层为上巴拉洪群的乌夏特和克梅罗夫亚组。

乌夏特亚组有6层可采煤层，为有价值的炼焦煤。

克梅罗夫亚组包括 最厚的煤层，可采含煤系数为18.5%。

在井田用地界限内发育有阿宾斯克、戈 卢别夫和马拉亚背斜，这些背斜之间有V、I狐向斜分隔开。

褶皱轴向北倾伏，倾角15—20。

急倾斜的褶皱翼常受到大、小构造断裂破坏。

褶皱和断裂破坏以及它们的许多分支构成了复杂的井田构造图，对开采工作的发展有不良的影响。

此外，煤矿的开发又被其它一些因素所复杂化：厚度大及产状不稳定；煤层陡并且相邻产出；瓦斯含量高和有煤瓦斯突出；煤自燃倾向性高；煤和围岩的裂隙性以及稳定性低。

由于存在这些因素，就必须要不断探索急倾斜厚煤层的最合理开采方法。

从1935年以来的开采期间内，矿井中试用了许多开采方法，从崩落采煤法，采空区充填法，一直到水力采煤法。

近年来获得最广泛推广的是短区开采法(K n r3>和采空区用水力充填的由下而上的横向倾斜分层开采法（r i H c r3)。

当以沿着煤层上倾方向带状推进方式开采时，煤的裂隙方向有很大意义。

1938年矿井地质学家B. A.A s h m o b从煤层裂隙在采煤实践中利用的角度，在矿井中对煤层裂隙性进行了观测。

直接在回采工作面对煤的裂隙性的表现作详细观测后查明了规律，在此基础上得出结论：任何开采法中回采工作面以从北向南的方向推进较为合理。

1985—1如7年间，矿井地质部门较深入地研究了裂隙性及其对回采工作面状态的影响，以及对整个开采水平的影响。

在第10采区详细分析了裂隙性对劳动生产率的影响。

该采区位于克梅罗夫铁路干线下的永久煤柱中，所以，煤储量的开采用由下而上的横向倾斜分层法进行，采空区用水力充填 10—60mm粒级、收缩率不大于17%的细粉碎火烧岩。

煤层在空间上稳定，倾角60—65°。

煤层厚度8 — 9.2m。

半光亮煤，中等强度f - 0.7—0.8，夹有厚0.1—Q.3m的碳质泥岩和厚0.2—0.4m的纟而状褐铁矿透镜体。

煤层顶板中赋存有强度f = 4 一 6、中等稳定的粉砂岩。

煤中裂隙呈现得很好，追索得最清楚的是具倾向300°、倾角40—45°的节理面。

在煤层面中这些裂隙向北倾状，倾角35—40°。

采区长度沿煤层走向是400m，沿倾向是100m，划分成以通风系统和溜煤坡为界限的6个工作面。

1、3、5回采工作面长度沿走向为200m,该区段回采工作从北往南推进；2、4、6工作面回采工作从南向北推进，长度也是200m。

因此，l v 3、5 工作面是迎着主要裂隙倾伏方向推进，而2、4、6回采工作面处于“追赶”裂隙的状态。

，
分析了从回采工作开始（1985年12月）到1987年3月期间第10采区每个工作面先进班组的工作。

分别按每个工作面从每个开采班班长工作报告记录簿中进行选择。

必须计算采煤量和人班定量（按采煤、充填和其它工作方法）。

按双偶和单数工作面确定劳动生产率(煤产量t/班）。

上述时期内采区开采的煤产量：单数工作面是10.31万t,.双数工作面是9.81万t。

采煤的劳动生产率：单数工作面是19.5t/班，双数工作面是17.2t/班。

作为主要技术经济指标之一的采煤生产率，从北向南方向开采的单数工作面比相反方向开采的双数工作面高13.4%。

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因而，当倾向与回采工作面推进方向不 一致时，煤中的裂隙性有助于提高劳动生产 率。

在该矿井条件下，回采工作面最合理的 推进方向应该是从北向南，然而由于采区开 采工艺系统图的原因，有时开采工作必须从 南向北推进。

在编制用从下往上充填的方法进行 开采的设计时，必须考虑到煤的最明显裂隙 的北倾方向和规定从北向南推进的回采工作 面长度比相反方向推进的回采工作面长度大 20%。

这就能提髙采区生产率和增加煤产量 15—20%o
下列事实也说明有利于这个建议：从北向南推进的回采工作面中突然冒顶事故比相 反方向开采的工作面中少得多。

对1%8—1986年间水力充填工作面的冒 顶事故进行的分析表明，在107次回采工作 面的突然冒顶中，41次（38%)事故发生在 从北向南开采的工作面中，66次（62%)发 生在相反方向开采的工作面中。

最后必须指出，在有采空区水力充填和 有顶板冒落的矿井中进行开采时，研究煤层 的裂隙性是一个迫切的问题，解决这个问题 将有助于选定最合理的开拓和开采系统图> 有助于提高劳动生产率和建立最安全的开采条件。

.(朱雪芬译）。