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【摘要】煤层厚度是影响煤矿开采的主要因素。合理测算煤层厚度可为煤炭储量统计提供科学依据，进而确保煤矿开采的有序进展。因此，在煤矿生产中，需要开采单位全面分析当地的煤矿地质条件、特点，科学预测煤层厚度，安全开展煤矿开采工作。本文主要以晋城市成庄煤矿为例，阐述地质构造对煤层厚度的影响。
【关键词】晋城矿区；地质构造；煤层厚度；影响
晋城矿区跨晋城市区及沁水、阳城、高平、泽州等县市，位于山西省沁水煤田南端，矿区总面积约280km2。主要受沁水大型复向斜盆地构造、太行山造山带构造演化的控制，具有自身的地质构造特点。在长期地壳运动过程中，地质结构复杂，且多方面因素共同作用使煤层厚度发生变化。对于同一煤矿而言，不同煤层具有不同的厚度，总体而言，煤层厚度主要受断层构造、褶皱构造、沉积环境等因素影响。
一、晋城煤矿地质构造、特征
（一）矿井概述
本次研究对象为晋城市成庄煤矿井田。该矿井田面积约为75km2，生产能力800万t/a，可采煤层主要为3号、9号、15号。其中3号煤层为低硫煤，平均厚度约3.90m，9号煤层多为高硫煤，平均厚度约1.00m，15号煤层为中高硫-高硫煤，平均厚度约3.70m。该矿井田内3号煤层已基本开采完毕，预延深下组9号、15号煤层。在此背景下，煤矿开采需要开采人员结合该区煤矿系统及晋城地质特点，分析总结9号、15号煤层结构、赋存条件，了解该区煤层厚度，进而科学计划开采量及开采方式。
（二）地质构造特征
太行山总体展布呈 NNE方向，由相间排列的拗陷、隆起区构成[1]。而沁水盆地受SN向挤压作用，EW向的断裂、隆起在南、北两端形成，且总体由北向东展布。在这种地质条件下，NNE、NE向的裂隙发育。
成庄煤矿位于沁水盆地南端、太行山复背斜西翼。井田受区域构造影响，发育有两翼平缓、波幅不大的向、背斜褶曲，并伴有扭性断裂，地层倾角约5°～15°。成庄煤矿井田内9号、15号煤层位于石炭系太原组，受长期风化剥蚀条件的影响，形成海陆交互相含煤岩系，煤层结构、厚度表现有分叉、变薄现象。
二、煤矿不同地质构造对煤层厚度的影响
（一）断层构造
断层构造断开了原本连续的煤层，断层性质、产状、分布等因素均对煤层厚度造成一定的影响。同时，断层构造不同也对煤层厚度产生不同程度的影响，如褶曲伴生的断层是影响煤层厚度的主要因素，在该断层中，褶曲是断层的主构造，而断层是伴生构造。对于逆断层结构而言，结构形态为正反“Z”型，这样，在应力的作用下，煤层的顶板、底板被折断，应力逐渐转移、消失，煤层受力面变薄[2]。此外，受侧向压力作用，煤层会发生层间滑动，并进而向煤层施加外力，在挤压力的作用下，煤层变薄。而在成庄煤矿中，共查明48条断层，其中，36条延伸长度在 300m以下，8条为300～500m，4条为500m以上。该矿井内断层多为正断层，煤层间滑动构造面角度变化，切蚀煤层，煤层变薄。另外，需要指出的是在9号、15号煤层具体开采中，由于受断层构造影响，开采难度将增加，需要全面结合煤层结构、厚度来制定合适的开采方案，以提高开采率，科学指导生产。
（二）沉积环境
沉积环境对煤层厚度的影响主要体现在同沉积断裂活动、古地形。其中，古地形即为长期发育时地形变化，地形高低不同，煤层厚度不同。例如，晋城煤矿9号、15号煤层演化主要经历石炭纪到晚三叠世末期、早侏罗世早期、早侏罗世晚期至晚侏罗世、晚侏罗世至今四个时期。在石炭纪到晚三叠世末期，煤层快速沉降；在早侏罗世早期，在燕山运动作用下，该地区地段隆起抬升，减少煤层埋深度；而到了晚侏罗世，同样受燕山运动作用，地壳再次下降，重新开始沉积，再次增加煤层埋藏深度；至今，地壳缓慢上升、隆起，地层受到剥蚀[3]。9号煤层受分流河道、泥炭沼泽沉积的影响。在沉积环境变化下，泥炭沼泽化时间早晚不同，形成煤层有薄、有厚。如在的河流发育中，河道处沉积物越来越厚，从而逐渐增加上下煤层间距，煤层则越薄。同样，由于东南部泥炭沼泽长期稳定发育，泥炭推积进行早，形成了15号较厚煤层。
（三）褶皱构造
在地壳运动中，水平方向压力作用于岩层，岩层发生变形，呈现波状弯曲。在褶皱构造中，该构造的主要组成部分是褶曲，分为向斜、背斜两种基本形态。这样，在不同压力下，煤层厚度受褶皱构造影响，如在垂直力下，煤层轴部变薄、两翼煤层变厚；而在水平力作用下，两侧翼煤层变薄，轴部煤层变厚[4]。例如，在晋城成庄煤矿褶曲构造两翼基本对称，自西向北煤层变薄。在地壳运动水平方向压力作用下煤层变薄，9号煤层又比较松软，易受外力作用，煤层厚度明显受褶皱构造影响。9号煤层发育在K4灰岩之上，褶皱构造两翼煤层偏薄，且受冲刷作用，部分煤层存有缺失现象。
三、结束语
受外界多种因素影响，煤矿煤层发生变化，同一煤矿，不同煤层，厚度不同，甚至同一煤层不同部位煤层厚度也各不相同。在煤矿开采中，确定开采范围、计算产煤量的前提是全面了解不同煤层厚度，选择科学的开采方式、开采顺序等，以确保开采安全，提高开采效率。
参考文献
[1]李忠慧，孙飞，宋常胜等.永丰煤矿3、9号煤层瓦斯地质规律分析[J].能源技术与管理，2012，（6）：26-28.
[2]林文守.东中煤矿地质构造特征及其矿并找煤探讨[J].煤炭技术，2011，30（7）：235-237.
[3]刘玉龙，赵庚鑫.山西省忻州三百子煤矿地质及煤质特征[J].地球，2014，（12）：332，334.
[4]康红普，林健，颜立新等.山西煤矿矿区井下地应力场分布特征研究[J].地球物理学报，2009，52（7）：1782-1792.
【关键词】晋城矿区；地质构造；煤层厚度；影响
晋城矿区跨晋城市区及沁水、阳城、高平、泽州等县市，位于山西省沁水煤田南端，矿区总面积约280km2。主要受沁水大型复向斜盆地构造、太行山造山带构造演化的控制，具有自身的地质构造特点。在长期地壳运动过程中，地质结构复杂，且多方面因素共同作用使煤层厚度发生变化。对于同一煤矿而言，不同煤层具有不同的厚度，总体而言，煤层厚度主要受断层构造、褶皱构造、沉积环境等因素影响。
一、晋城煤矿地质构造、特征
（一）矿井概述
本次研究对象为晋城市成庄煤矿井田。该矿井田面积约为75km2，生产能力800万t/a，可采煤层主要为3号、9号、15号。其中3号煤层为低硫煤，平均厚度约3.90m，9号煤层多为高硫煤，平均厚度约1.00m，15号煤层为中高硫-高硫煤，平均厚度约3.70m。该矿井田内3号煤层已基本开采完毕，预延深下组9号、15号煤层。在此背景下，煤矿开采需要开采人员结合该区煤矿系统及晋城地质特点，分析总结9号、15号煤层结构、赋存条件，了解该区煤层厚度，进而科学计划开采量及开采方式。
（二）地质构造特征
太行山总体展布呈 NNE方向，由相间排列的拗陷、隆起区构成[1]。而沁水盆地受SN向挤压作用，EW向的断裂、隆起在南、北两端形成，且总体由北向东展布。在这种地质条件下，NNE、NE向的裂隙发育。
成庄煤矿位于沁水盆地南端、太行山复背斜西翼。井田受区域构造影响，发育有两翼平缓、波幅不大的向、背斜褶曲，并伴有扭性断裂，地层倾角约5°～15°。成庄煤矿井田内9号、15号煤层位于石炭系太原组，受长期风化剥蚀条件的影响，形成海陆交互相含煤岩系，煤层结构、厚度表现有分叉、变薄现象。
二、煤矿不同地质构造对煤层厚度的影响
（一）断层构造
断层构造断开了原本连续的煤层，断层性质、产状、分布等因素均对煤层厚度造成一定的影响。同时，断层构造不同也对煤层厚度产生不同程度的影响，如褶曲伴生的断层是影响煤层厚度的主要因素，在该断层中，褶曲是断层的主构造，而断层是伴生构造。对于逆断层结构而言，结构形态为正反“Z”型，这样，在应力的作用下，煤层的顶板、底板被折断，应力逐渐转移、消失，煤层受力面变薄[2]。此外，受侧向压力作用，煤层会发生层间滑动，并进而向煤层施加外力，在挤压力的作用下，煤层变薄。而在成庄煤矿中，共查明48条断层，其中，36条延伸长度在 300m以下，8条为300～500m，4条为500m以上。该矿井内断层多为正断层，煤层间滑动构造面角度变化，切蚀煤层，煤层变薄。另外，需要指出的是在9号、15号煤层具体开采中，由于受断层构造影响，开采难度将增加，需要全面结合煤层结构、厚度来制定合适的开采方案，以提高开采率，科学指导生产。
（二）沉积环境
沉积环境对煤层厚度的影响主要体现在同沉积断裂活动、古地形。其中，古地形即为长期发育时地形变化，地形高低不同，煤层厚度不同。例如，晋城煤矿9号、15号煤层演化主要经历石炭纪到晚三叠世末期、早侏罗世早期、早侏罗世晚期至晚侏罗世、晚侏罗世至今四个时期。在石炭纪到晚三叠世末期，煤层快速沉降；在早侏罗世早期，在燕山运动作用下，该地区地段隆起抬升，减少煤层埋深度；而到了晚侏罗世，同样受燕山运动作用，地壳再次下降，重新开始沉积，再次增加煤层埋藏深度；至今，地壳缓慢上升、隆起，地层受到剥蚀[3]。9号煤层受分流河道、泥炭沼泽沉积的影响。在沉积环境变化下，泥炭沼泽化时间早晚不同，形成煤层有薄、有厚。如在的河流发育中，河道处沉积物越来越厚，从而逐渐增加上下煤层间距，煤层则越薄。同样，由于东南部泥炭沼泽长期稳定发育，泥炭推积进行早，形成了15号较厚煤层。
（三）褶皱构造
在地壳运动中，水平方向压力作用于岩层，岩层发生变形，呈现波状弯曲。在褶皱构造中，该构造的主要组成部分是褶曲，分为向斜、背斜两种基本形态。这样，在不同压力下，煤层厚度受褶皱构造影响，如在垂直力下，煤层轴部变薄、两翼煤层变厚；而在水平力作用下，两侧翼煤层变薄，轴部煤层变厚[4]。例如，在晋城成庄煤矿褶曲构造两翼基本对称，自西向北煤层变薄。在地壳运动水平方向压力作用下煤层变薄，9号煤层又比较松软，易受外力作用，煤层厚度明显受褶皱构造影响。9号煤层发育在K4灰岩之上，褶皱构造两翼煤层偏薄，且受冲刷作用，部分煤层存有缺失现象。
三、结束语
受外界多种因素影响，煤矿煤层发生变化，同一煤矿，不同煤层，厚度不同，甚至同一煤层不同部位煤层厚度也各不相同。在煤矿开采中，确定开采范围、计算产煤量的前提是全面了解不同煤层厚度，选择科学的开采方式、开采顺序等，以确保开采安全，提高开采效率。
参考文献
[1]李忠慧，孙飞，宋常胜等.永丰煤矿3、9号煤层瓦斯地质规律分析[J].能源技术与管理，2012，（6）：26-28.
[2]林文守.东中煤矿地质构造特征及其矿并找煤探讨[J].煤炭技术，2011，30（7）：235-237.
[3]刘玉龙，赵庚鑫.山西省忻州三百子煤矿地质及煤质特征[J].地球，2014，（12）：332，334.
[4]康红普，林健，颜立新等.山西煤矿矿区井下地应力场分布特征研究[J].地球物理学报，2009，52（7）：1782-1792.