“有掘必探”在資源整合礦井中的實(shí)踐

張其勝，韓加亮

“有掘必探”在資源整合礦井中的實(shí)踐

張其勝1，韓加亮2

(1.山西焦煤集團(tuán)投資公司資源地質(zhì)部，山西 太原 030000;2.山西焦煤集團(tuán)介休正益煤業(yè)有限公司，山西 介休 032000)

闡述了“有掘必探”在生產(chǎn)實(shí)踐中存在的困擾。通過(guò)提出對(duì)物探正常區(qū)進(jìn)行鉆探驗(yàn)證的理念，填補(bǔ)了物探與鉆探之間的銜接空檔，理順了有掘必探中物探與鉆探的關(guān)系;通過(guò)長(zhǎng)鉆探測(cè)，短探補(bǔ)充的鉆探方式，分解了一部分鉆探工作量，理順了探水與掘進(jìn)的矛盾，更有利于將鉆探融入到正常生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，這些做法對(duì)同類礦井具有一定的借鑒意義。

有掘必探;資源整合;物探;鉆探

《煤礦防治水規(guī)定》第八十九條：水文地質(zhì)條件復(fù)雜、極復(fù)雜的礦井，在地面無(wú)法查明礦井水文地質(zhì)條件和充水因素時(shí)，應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持有掘必探的原則，加強(qiáng)探放水工作。資源整合礦井多數(shù)由幾個(gè)甚至十幾個(gè)小窯組成，由于多年無(wú)序開(kāi)采，加之開(kāi)采資料欠缺或錯(cuò)漏，造成大量老空區(qū)，嚴(yán)重威脅礦井安全。近期的煤礦事故統(tǒng)計(jì)也顯示老空水成為了繼瓦斯之后的又一事故“元兇”，鑒于此，山西、山東、內(nèi)蒙等省直接將防治水原則的“有疑必探”改為“有掘必探”，執(zhí)行了更高的標(biāo)準(zhǔn)。筆者認(rèn)為有掘必探是目前解決老空水威脅的唯一途徑，但有掘必探到底要怎樣執(zhí)行，這還值得進(jìn)行探索。

1 有掘必探的困境

適用于礦井掘進(jìn)的探，無(wú)非是物探和鉆探兩種方法，但這兩種方法在實(shí)踐工作中都存在嚴(yán)重的紕漏和局限。

物探操作簡(jiǎn)單，但適應(yīng)條件苛刻、準(zhǔn)確率低(只有30% ～50%)，存在多解性，很難保證不疏漏，而疏漏對(duì)于存在老空威脅的掘進(jìn)工作面卻可能是致命的，所以，一些礦井在可能存在老空威脅的區(qū)域拒絕物探，將“有掘必探”規(guī)定為“有掘必鉆”。

鉆探結(jié)果直觀，準(zhǔn)確率高，但操作復(fù)雜，耗時(shí)長(zhǎng)，實(shí)踐中鉆探很難達(dá)到《煤礦防治水規(guī)定》要求的鉆探標(biāo)準(zhǔn)。舉例，在老窯影響區(qū)掘進(jìn)執(zhí)行有掘必探，煤厚2.5 m、巷寬 3.0 m，超前距、幫距、終孔距均根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》九十四、九十八條規(guī)定取下限值，即超前距30 m，幫距取20 m，終孔距3 m。如果允許掘進(jìn)設(shè)定為20 m，那么有掘必探孔需要布設(shè)的孔數(shù)是48個(gè)，見(jiàn)圖1，總鉆探進(jìn)尺約2 000 m，打完這些孔不僅需要大量時(shí)間，而且煤幫被捅成了蜂窩，對(duì)支護(hù)產(chǎn)生重大影響。許多整合或新建礦井的所有開(kāi)采區(qū)均不能確定不存在老窯威脅，給有掘必探帶來(lái)很大困難，這樣的鉆探量在實(shí)踐中根本不可能完成。

圖1 老窯影響區(qū)有掘必探鉆孔布置示意圖

2 解決途徑

物探與鉆探相結(jié)合是解決有掘必探的必由之路。山西焦煤介休正益煤業(yè)有限責(zé)任公司在如何結(jié)合上摸索出一條道路，值得探討。

2.1 基本情況

介休正益煤業(yè)公司位于山西省介休市連福鎮(zhèn)，由介休市連福鎮(zhèn)蘆葫堤、苗溝、西興、稱德溝等煤礦整合而成，井田內(nèi)共有大小井口13個(gè)，歷史開(kāi)采情況已無(wú)法查清。有掘必探工作十分迫切。

2.2 探測(cè)方式

2.2.1 物探先行

正益煤業(yè)在執(zhí)行有掘必探時(shí)，先進(jìn)行物探，物探有兩個(gè)途徑：a)通過(guò)地面三維地震和瞬變電磁法在區(qū)域上進(jìn)行控制。b)在掘進(jìn)工作面利用直流電法儀和瞬變電法儀進(jìn)行循環(huán)探測(cè)，每次探測(cè)距離均不低于80 m。

2.2.2 鉆探驗(yàn)證

鉆探驗(yàn)證分為兩種情況，即物探正常區(qū)驗(yàn)證和物探異常區(qū)驗(yàn)證。

1)物探正常區(qū)的驗(yàn)證。物探正常區(qū)驗(yàn)證采用兩種鉆探方式，分兩步走：

a)長(zhǎng)鉆探測(cè)。即采用專用探水鉆機(jī)，由專業(yè)探水隊(duì)組織在掘進(jìn)前方施工專門探水孔，探水孔長(zhǎng)度不少于80 m，孔數(shù)不少于2個(gè)，由地測(cè)科組織質(zhì)量監(jiān)督驗(yàn)收，并下發(fā)允許掘進(jìn)通知單。長(zhǎng)鉆的作用主要是保證正前方掘進(jìn)方向沒(méi)有老空水威脅。

b)短鉆補(bǔ)充。在長(zhǎng)鉆驗(yàn)證工作面前方正常前提下，利用短鉆進(jìn)行補(bǔ)充鉆探，即利用手持風(fēng)鉆和加長(zhǎng)鉆桿，對(duì)工作面兩幫進(jìn)行補(bǔ)充鉆探，鉆孔孔數(shù)4個(gè)，兩幫各2個(gè)，方位與煤幫夾角分別為45°和22.5°，兩幫各2個(gè)，長(zhǎng)度均為8 m，見(jiàn)圖2，循環(huán)進(jìn)度是巷道每掘1.5 m施工一組，即每放一茬炮探測(cè)一次。施工隊(duì)伍由掘進(jìn)隊(duì)組施工，瓦檢員驗(yàn)收簽字。

圖2 鉆孔布置示意圖

短鉆補(bǔ)充的目的是保證掘進(jìn)巷道兩幫5 m范圍內(nèi)沒(méi)有老空水，兩幫3 m范圍內(nèi)沒(méi)有空巷，短鉆只保證本茬炮掘不受老空水威脅，通過(guò)循環(huán)執(zhí)行，形成鉆孔網(wǎng)絡(luò)，從而保證掘進(jìn)安全。

2)物探異常區(qū)的驗(yàn)證。根據(jù)具體情況，制定專門的鉆探設(shè)計(jì)，對(duì)異常區(qū)進(jìn)行鉆探驗(yàn)證。鉆探異常區(qū)排除之后再執(zhí)行物探正常區(qū)的鉆探驗(yàn)證方法，即短鉆補(bǔ)探。

3 結(jié)論

正益公司通過(guò)提出物探正常區(qū)進(jìn)行鉆探驗(yàn)證的理念，填補(bǔ)了物探與鉆探之間的銜接空檔，理順了有掘必探中物探與鉆探的關(guān)系;通過(guò)短探補(bǔ)充的鉆探方式，分解了一部分鉆探工作量，理順了探水與掘進(jìn)的矛盾，更有利于將鉆探融入到正常生產(chǎn)環(huán)節(jié)中;通過(guò)物探先行、長(zhǎng)鉆驗(yàn)證、短鉆補(bǔ)充的方案較好地解決了老空區(qū)執(zhí)行有掘必探存在的困擾，近兩年來(lái)，在老窯影響區(qū)安全掘進(jìn)12 000 m，累計(jì)探透老巷27次，探放老空水5次(其中一次是短鉆探出)，保證了礦井安全生產(chǎn)，這種做法對(duì)同類型礦井具有一定的借鑒意義。

［1］ 國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局，國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局.煤礦防治水規(guī)定［M］.煤炭工業(yè)出版社，2009：57－62.

The Practice of"A Digging will Explore"in the Resources Integration Mine

Zhang Qi－sheng，Han Jia－liang

Expounds existing puzzle that"a digging will explore"in the production.Through proposing the concept of drilling verification to geophysical prospecting normal area，fills the interface neutral between the geophysical prospecting and drilling，straighten out the relationship between geophysical prospecting and drilling in"a digging will explore";Through the drilling way of long drill detection and short detection supplement，decompose the part of the drilling workload，straighten out the contradiction of water exploration and digging，more conducive to drilling into the normal production process，these practices have some kind of reference for similar mine.

A digging will explore;Resource integration;Geophysical prospecting;Drilling

TD745+.2

A

1672－0652(2011)10－0004－02

2011－10－10

張其勝(1972—)，男，山西原平人，1996年畢業(yè)于陽(yáng)泉煤炭?？茖W(xué)校，工程師，主要從事礦山地質(zhì)測(cè)量工作(E － mail)zhangqisheng.my265@yahoo.com