论文部分内容阅读
[摘 要]影响煤矿开采的重要原因之一是古河流的冲刷，除此之外，古河流冲刷还对煤炭的回收率、原煤质量有着直接性的影响。本位选取一定实例，系统探讨了古河流冲刷的原因和对煤炭开采的不利因素，同时结合开采实践经验，提出了相关具有参考作用的预测方式。将这几种预测方法有机结合，应该能够对煤炭的开采产生有利作用。
[关键词]煤矿开采 古河流 冲刷
中图分类号：TU272.1 文献标识码：TU 文章编号：1009―914X（2013）25―0551―01
河流冲刷煤层是指水流对煤化作用之前的泥炭层或煤化后的煤层进行间接或直接的冲刷，以砂质沉积物而充填成的特殊地质体。泥炭层或煤层被冲刷的情况不同，其表现形式也不一样，例如砂床、砂带和砂体等形式，其主要表现形式是煤层间出现透镜体、冲积扇或者冲刷带，严重影响煤层的质量和数量。为了避免遇到这类因冲刷而质量不高的煤层，本文总结出以下几种定位和预测冲刷点的方法：煤层沉积分析方式、矿井探究方式和地质综合统计方式。而冲刷的成因是河流对泥炭或煤层进行了移动，因此作为煤矿开采相关部门，应该充分了解矿区周围的水系构成及改道规律，预测古水系的具体位置，进而更准确预定冲刷的具体地点和形式，如图1。
图1 几种主要水系
一、煤层沉积分析方式
沉积分析方式是最基本的煤层分析方法之一，它是以沉积学的科学原理为基础，通过了解矿区相应的地质材料，例如沉积相、沉积序列和沉积演化等相关材料，了解矿区煤层面貌，从而确定泥炭层或煤层的形成原因，且进一步使用合适的方法对煤层冲刷展开预测。
煤层沉积分析方式具体由煤层的标志物界定方法、砂体等厚图法和煤层等厚图法等组成。
（一）煤层等厚图法
这个方法能够通过对煤层的厚薄规律以及空缺区域进行全方位勘探，由此确定泥炭层或煤层的河流冲刷点。例如：如果周围有大面积且较稳定的沉积平原或泥炭沼泽，那么煤层的结构就比较简单，且煤质较好、煤层厚实、沿平缓的地貌构成；如果在这种自然条件下，中部煤层厚度降低，且两侧较厚，那么依据变薄煤层范围的大小和变薄程度，基本上可以断定煤层被冲刷的范围和时间长短以及古河流的方向。煤层等厚图法能够完整测量古河床和冲积扇环境下的泥炭层和煤层。
（二）砂体等厚图法
此方法的含义是：测量煤层直接顶板砂体的厚度，用此数据描述冲刷量和冲刷性质。煤层直接顶板砂体的厚薄程度、岩石特性、煤层结构和形态等特征，均能够反映出河流冲刷的沉积环境，而古河流冲刷的强度、冲刷时间和物源供应等更细微要素都可以通过砂体的相关数据反映出来。因此，煤层直接顶板砂体等厚图能将煤层冲刷点明确表示出来。
这个方法在预测古河流冲刷时是最简单、最常用的，由于冲刷时，岩性标志主要为砂质沉积物，那么在统计砂体厚度的同时，还要根据砂体的具体情况进行比较分析，得出结果后再选择距煤层较近、且对其影响最直接的顶板砂体进行取样、调查、绘图工作。
（三）标志物界定法
标志物界定方法是相关工作人员在野外勘探工作中逐步发掘、摸索出来的，能够对泥炭层和煤层冲刷进行最终确认。该方法是在泥炭层或煤层的直接、间接顶板中作业，由于受到河流冲刷的泥炭层或煤层是业已形成的，那么这个方法能够最大程度的帮助煤炭工作者寻找或预测煤矿深度，如果有上述冲刷现象，那么就说明冲刷区域下方地层中包含泥炭层或煤层可供开采。这个方法是一种综合预测和计算的综合方法。在实际勘测活动中，一般要结合上述所有方法进行综合调查，才能取得较好的效果。通过对矿区的标志物分析，了解煤炭区的沉积特点，从而找出煤层厚、薄分区，以便工作人员能够准确地将冲刷点确定下来，进行煤炭勘测。
二、矿井探究方式
矿井探究有多种方式，但其中地震勘测是目前为止最好的一种。地震勘测包括浅层勘测和深层勘测等。在对泥炭层和煤层进行勘测时，以浅层勘测为例，可以使用三维地震技术，将煤层以及顶板岩石、底板岩石、煤矿的几何形态、贮藏方位等元素逐一导出，做成三维图像，共工作人员进行研究，同时，这种方式也能做出对地质唯一正确无误的解释。在实际应用中，大多工作人员都会将矿井方式和沉积法综合运用，以此达到最好的勘测效果。
三、地质综合统计方式
古河流的冲刷实际上是对分布于泥炭层、煤层中的砂带、砂体等部位的冲刷，且冲刷是没有规则、不连续的。不过，单个煤层受到冲刷和地质统计学要求的连续性是不相符的。然而若把每个冲刷点集中起来综合考察，则能够发现它们在分布上的连续性特点。这里采用正交网格法，将河流冲刷固定在单元格中，以冲刷面积为样本进行计算，这样以来，相关数据就能用统计法准确及时地计算出来。
（一）如何预测煤层的冲刷
第一，对煤层的数据进行正交格网法进行样本采集，根据相关可靠资料，将数值区定为以挖掘区或冲刷区，将预测区定为纵向的未勘探区域。
第二，以第一步的数值样本为计算基础，通过此数据来预估相关区域范围和大小，采用钻探和物探等方式挖掘，同时计算相关数据，依据数据将泥炭层或煤层的分部图绘制出来以供勘测人员使用。
第三，对以上步骤进行结论性分析，确定矿体反映的冲刷分部规律。古河流冲刷情况反映了在一定年限和地域范围内的连续性。而预测区的冲刷则反映了煤矿出现的几率，由此可将冲刷情况作为鉴定煤层存在与否的一项重要依据。
地质综合统计方法能够预测已知区域的各层煤矿分布情况，因此，这种方法属于定量预测法。定量法能够勘测出更为详细的采煤区和工作地段的详细地质资料、数据，但是勘测结果相对于那些地质资料缺乏的地域而言，会出现较大误差的现象，因此地质综合法运用在煤矿开采实践中的时候，应该谨慎小心。
（二）将地貌环境与地球物理特征相结合
鉴别沉积环境的关键是测定沉积岩的岩石密度，通过测定沉积岩的密度，还能衡量沉积环境中的能量高低。在一般情况下，像砾岩和粗砂岩一类的沉积物，在高能环境下产生，而像细砂岩、粉砂岩一类的沉积物则产生在低能环境中。
同时，通过研究地貌地形，可以得出如下结论：
第一，当河流为纵向时，上游河流水流大，砂多泥少，导致沉积速度快，砂子厚度高；而中下游河流水流相对较少，泥多砂少，因此砂子厚度低。
第二，当河流为垂直方向时，河道中心的粗砂逐渐向岸边移动，在此过程中变成细砂，且至漫滩处变为粉砂、泥岩或高岭土沉积。
从上述研究可知，河流是由上到下、由粗到细变化的，也就是说沉积能量是由高能到低能逐渐转化的。河流的沉积顺序一般呈现出多阶的回旋结构，且出现次数较多。
结束语
总之，无论是使用煤层沉积分析方法、矿井探究方式还是地质综合统计方式，都能够检测到古河流对煤矿的冲刷情况，这几种方法各有优点、缺点，只要相关工作人员掌握正确的处理、计算方式，就能在开采过程中充分利用物质和自然条件，采取单一或者多种方式结合的办法，恢复古河流冲刷煤层的原始地貌，最终指导相关人员进行勘测、找煤，以达到对煤矿开采的实际推动作用。
参考文献
[1] 唐龙海，高双喜.扩大煤炭生产企业增值税抵扣范围的思考[J].会计之友，2013（02）
[2] 黄光锡.科里奇矿区煤炭开发的水文地质条件分析[J].西部探矿工程，2013（02）
[3] 欧晓钢.煤炭企业安全成本管理优化研究[J].商业会计，2013（01）
[4] 李波.煤炭资源税改革目标实现的困境与对策[J].中国人口资源与环境，2013（01）
[5] 雷期林.煤炭间接液化CO变换工艺模拟[J].煤，2013（01）
[关键词]煤矿开采 古河流 冲刷
中图分类号：TU272.1 文献标识码：TU 文章编号：1009―914X（2013）25―0551―01
河流冲刷煤层是指水流对煤化作用之前的泥炭层或煤化后的煤层进行间接或直接的冲刷，以砂质沉积物而充填成的特殊地质体。泥炭层或煤层被冲刷的情况不同，其表现形式也不一样，例如砂床、砂带和砂体等形式，其主要表现形式是煤层间出现透镜体、冲积扇或者冲刷带，严重影响煤层的质量和数量。为了避免遇到这类因冲刷而质量不高的煤层，本文总结出以下几种定位和预测冲刷点的方法：煤层沉积分析方式、矿井探究方式和地质综合统计方式。而冲刷的成因是河流对泥炭或煤层进行了移动，因此作为煤矿开采相关部门，应该充分了解矿区周围的水系构成及改道规律，预测古水系的具体位置，进而更准确预定冲刷的具体地点和形式，如图1。
图1 几种主要水系
一、煤层沉积分析方式
沉积分析方式是最基本的煤层分析方法之一，它是以沉积学的科学原理为基础，通过了解矿区相应的地质材料，例如沉积相、沉积序列和沉积演化等相关材料，了解矿区煤层面貌，从而确定泥炭层或煤层的形成原因，且进一步使用合适的方法对煤层冲刷展开预测。
煤层沉积分析方式具体由煤层的标志物界定方法、砂体等厚图法和煤层等厚图法等组成。
（一）煤层等厚图法
这个方法能够通过对煤层的厚薄规律以及空缺区域进行全方位勘探，由此确定泥炭层或煤层的河流冲刷点。例如：如果周围有大面积且较稳定的沉积平原或泥炭沼泽，那么煤层的结构就比较简单，且煤质较好、煤层厚实、沿平缓的地貌构成；如果在这种自然条件下，中部煤层厚度降低，且两侧较厚，那么依据变薄煤层范围的大小和变薄程度，基本上可以断定煤层被冲刷的范围和时间长短以及古河流的方向。煤层等厚图法能够完整测量古河床和冲积扇环境下的泥炭层和煤层。
（二）砂体等厚图法
此方法的含义是：测量煤层直接顶板砂体的厚度，用此数据描述冲刷量和冲刷性质。煤层直接顶板砂体的厚薄程度、岩石特性、煤层结构和形态等特征，均能够反映出河流冲刷的沉积环境，而古河流冲刷的强度、冲刷时间和物源供应等更细微要素都可以通过砂体的相关数据反映出来。因此，煤层直接顶板砂体等厚图能将煤层冲刷点明确表示出来。
这个方法在预测古河流冲刷时是最简单、最常用的，由于冲刷时，岩性标志主要为砂质沉积物，那么在统计砂体厚度的同时，还要根据砂体的具体情况进行比较分析，得出结果后再选择距煤层较近、且对其影响最直接的顶板砂体进行取样、调查、绘图工作。
（三）标志物界定法
标志物界定方法是相关工作人员在野外勘探工作中逐步发掘、摸索出来的，能够对泥炭层和煤层冲刷进行最终确认。该方法是在泥炭层或煤层的直接、间接顶板中作业，由于受到河流冲刷的泥炭层或煤层是业已形成的，那么这个方法能够最大程度的帮助煤炭工作者寻找或预测煤矿深度，如果有上述冲刷现象，那么就说明冲刷区域下方地层中包含泥炭层或煤层可供开采。这个方法是一种综合预测和计算的综合方法。在实际勘测活动中，一般要结合上述所有方法进行综合调查，才能取得较好的效果。通过对矿区的标志物分析，了解煤炭区的沉积特点，从而找出煤层厚、薄分区，以便工作人员能够准确地将冲刷点确定下来，进行煤炭勘测。
二、矿井探究方式
矿井探究有多种方式，但其中地震勘测是目前为止最好的一种。地震勘测包括浅层勘测和深层勘测等。在对泥炭层和煤层进行勘测时，以浅层勘测为例，可以使用三维地震技术，将煤层以及顶板岩石、底板岩石、煤矿的几何形态、贮藏方位等元素逐一导出，做成三维图像，共工作人员进行研究，同时，这种方式也能做出对地质唯一正确无误的解释。在实际应用中，大多工作人员都会将矿井方式和沉积法综合运用，以此达到最好的勘测效果。
三、地质综合统计方式
古河流的冲刷实际上是对分布于泥炭层、煤层中的砂带、砂体等部位的冲刷，且冲刷是没有规则、不连续的。不过，单个煤层受到冲刷和地质统计学要求的连续性是不相符的。然而若把每个冲刷点集中起来综合考察，则能够发现它们在分布上的连续性特点。这里采用正交网格法，将河流冲刷固定在单元格中，以冲刷面积为样本进行计算，这样以来，相关数据就能用统计法准确及时地计算出来。
（一）如何预测煤层的冲刷
第一，对煤层的数据进行正交格网法进行样本采集，根据相关可靠资料，将数值区定为以挖掘区或冲刷区，将预测区定为纵向的未勘探区域。
第二，以第一步的数值样本为计算基础，通过此数据来预估相关区域范围和大小，采用钻探和物探等方式挖掘，同时计算相关数据，依据数据将泥炭层或煤层的分部图绘制出来以供勘测人员使用。
第三，对以上步骤进行结论性分析，确定矿体反映的冲刷分部规律。古河流冲刷情况反映了在一定年限和地域范围内的连续性。而预测区的冲刷则反映了煤矿出现的几率，由此可将冲刷情况作为鉴定煤层存在与否的一项重要依据。
地质综合统计方法能够预测已知区域的各层煤矿分布情况，因此，这种方法属于定量预测法。定量法能够勘测出更为详细的采煤区和工作地段的详细地质资料、数据，但是勘测结果相对于那些地质资料缺乏的地域而言，会出现较大误差的现象，因此地质综合法运用在煤矿开采实践中的时候，应该谨慎小心。
（二）将地貌环境与地球物理特征相结合
鉴别沉积环境的关键是测定沉积岩的岩石密度，通过测定沉积岩的密度，还能衡量沉积环境中的能量高低。在一般情况下，像砾岩和粗砂岩一类的沉积物，在高能环境下产生，而像细砂岩、粉砂岩一类的沉积物则产生在低能环境中。
同时，通过研究地貌地形，可以得出如下结论：
第一，当河流为纵向时，上游河流水流大，砂多泥少，导致沉积速度快，砂子厚度高；而中下游河流水流相对较少，泥多砂少，因此砂子厚度低。
第二，当河流为垂直方向时，河道中心的粗砂逐渐向岸边移动，在此过程中变成细砂，且至漫滩处变为粉砂、泥岩或高岭土沉积。
从上述研究可知，河流是由上到下、由粗到细变化的，也就是说沉积能量是由高能到低能逐渐转化的。河流的沉积顺序一般呈现出多阶的回旋结构，且出现次数较多。
结束语
总之，无论是使用煤层沉积分析方法、矿井探究方式还是地质综合统计方式，都能够检测到古河流对煤矿的冲刷情况，这几种方法各有优点、缺点，只要相关工作人员掌握正确的处理、计算方式，就能在开采过程中充分利用物质和自然条件，采取单一或者多种方式结合的办法，恢复古河流冲刷煤层的原始地貌，最终指导相关人员进行勘测、找煤，以达到对煤矿开采的实际推动作用。
参考文献
[1] 唐龙海，高双喜.扩大煤炭生产企业增值税抵扣范围的思考[J].会计之友，2013（02）
[2] 黄光锡.科里奇矿区煤炭开发的水文地质条件分析[J].西部探矿工程，2013（02）
[3] 欧晓钢.煤炭企业安全成本管理优化研究[J].商业会计，2013（01）
[4] 李波.煤炭资源税改革目标实现的困境与对策[J].中国人口资源与环境，2013（01）
[5] 雷期林.煤炭间接液化CO变换工艺模拟[J].煤，2013（01）