關(guān)于建設(shè)高產(chǎn)高效工作面地測(cè)保障體系的實(shí)踐

何立新

(中國(guó)礦業(yè)大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院;開灤集團(tuán)蔚州礦業(yè)公司，河北張家口市 075700)

關(guān)于建設(shè)高產(chǎn)高效工作面地測(cè)保障體系的實(shí)踐

何立新

(中國(guó)礦業(yè)大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院;開灤集團(tuán)蔚州礦業(yè)公司，河北張家口市 075700)

工作面補(bǔ)充地質(zhì)勘探是保障高產(chǎn)高效的重要手段，根據(jù)單侯礦6103N綜采工作面的生產(chǎn)實(shí)際，闡述了如何利用三維地震、瞬變電磁、坑透、電法、鉆探、巷探等綜合手段，探明地質(zhì)構(gòu)造，保證了綜采工作面的高產(chǎn)高效，取得的經(jīng)驗(yàn)及要吸取的教訓(xùn)。

異常區(qū);地質(zhì)構(gòu)造;勘探

前言

單侯礦是蔚州公司所屬的一個(gè)大型現(xiàn)代化礦井，一井兩面，礦井建立健全完善的地測(cè)保障體系是保證綜采工作面的高產(chǎn)高效關(guān)鍵和重要手段。6103N工作面投入回采后不久，遇到地質(zhì)構(gòu)造，工作面近三分之二全巖，對(duì)整個(gè)單侯礦產(chǎn)量、效益影響非常大，通過(guò)利用坑透、電法、鉆探、巷探等一系列綜合勘探手段，探明構(gòu)造，指導(dǎo)回采。

1.地質(zhì)概況

6103 N綜采工作面北為礦井北部邊界，南為運(yùn)煤邊巷，西為已經(jīng)回采的6101N工作面，東為設(shè)計(jì)的6105N工作面。走向長(zhǎng)1980m，傾斜長(zhǎng)165m，煤層厚度2.85 ～3.5m，傾角3°～14°。地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜，

圖1 6103N工作面平面圖

掘進(jìn)中揭露多條斷層見平面圖1所示，其中兩條同為三維地震勘探提及的F10斷層，其中部分?jǐn)鄬痈浇严栋l(fā)育、頂板破碎;工作面還揭露一寬緩大向斜構(gòu)造。6103N工作面掘進(jìn)工程完工后，為了探明異常區(qū)情況，在三維地震和瞬變電磁勘探的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了巷道坑透儀探測(cè)。

2.問(wèn)題提出

根據(jù)首采區(qū)的三維地震和電法勘探以及坑透勘探結(jié)果，6103N工作面有四個(gè)地質(zhì)異常區(qū)。6103N工作面西側(cè)與之相臨的是6101N工作面，已回采完畢，在6101N工作面回采過(guò)程中，三維地震和電法勘探以及坑透勘探結(jié)果未見異常區(qū)，由此推斷6103N工作面的四個(gè)地質(zhì)異常區(qū)對(duì)回采沒(méi)有太大影響，安全上有把握。同時(shí)，由于銜接緊張，沒(méi)有對(duì)6103N工作面的四個(gè)地質(zhì)異常區(qū)進(jìn)行進(jìn)一步的探明即投入了回采?；夭傻疆惓^(qū)，工作面幾乎處于全巖狀態(tài)，是什么構(gòu)造，影響范圍多大，下一步如何解決，需地測(cè)部門拿出意見，為此，地測(cè)部門做了大量補(bǔ)充勘探工作。

3.補(bǔ)充勘探

地測(cè)部門根據(jù)6103N工作面的實(shí)際情況，繼續(xù)上其它勘探方法，電法、坑透、鉆探等進(jìn)行了一系列勘探。

3.1 電法探測(cè)方面：由華北科技學(xué)院專家運(yùn)用井下瞬變電磁、直流電法四極法及三極法對(duì)此異常體進(jìn)行了探測(cè)。探測(cè)結(jié)果顯示，此異常體在6煤層中形態(tài)特征為一不規(guī)則的近圓形異常體，有上小下大的地質(zhì)特征，該異常體充填程度相對(duì)較高，異常體中部的富水及導(dǎo)水性相對(duì)較差，而邊部充填膠結(jié)程度相對(duì)較差，異常體邊部富水及導(dǎo)水的可能性相對(duì)較大。后來(lái)又請(qǐng)華北科技學(xué)院專家進(jìn)行了分析，圈定了6煤層反射波異常區(qū)，如圖2所示。

圖2 6煤層反射波異常區(qū)

3.2 坑透探測(cè)方面：地測(cè)部門再次分析了采前坑透的資料，并在6103N工作面揭露地質(zhì)異常附近進(jìn)行了補(bǔ)充坑透，圈定的坑透異常區(qū)域如圖3所示。

圖3 坑透異常區(qū)域

3.3 鉆探方面：地礦鉆探隊(duì)在進(jìn)風(fēng)巷，由7月18日的采面位置后退44米施工一個(gè)下探孔，方位272°，傾角：－42°，終孔深度66米，終孔無(wú)涌水現(xiàn)象，鉆孔穿過(guò)一煤層，判定為6煤層;在采面位置后退55米施工一個(gè)上探孔，方位：285°，傾角：40°，終孔深度 62.2米，終孔無(wú)涌水現(xiàn)象，鉆孔也穿過(guò)一煤層，判定為7煤層。經(jīng)打鉆探查，確認(rèn)此地質(zhì)異常體內(nèi)不含水，煤巖接觸面不導(dǎo)水，對(duì)回采不會(huì)造成水害威脅。

另外，在7月18日采面內(nèi)的40—52組間，用風(fēng)動(dòng)強(qiáng)力鉆打了5個(gè)探眼，在進(jìn)風(fēng)巷距采面20米范圍內(nèi)打了3個(gè)探眼，在進(jìn)風(fēng)巷距采面44米位置打了1個(gè)18.2米深的鉆孔，對(duì)地質(zhì)異常體范圍進(jìn)行了圈定。

3.4 煤田地質(zhì)四隊(duì)專家分析情況：邀請(qǐng)煤田地質(zhì)四隊(duì)專家進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)勘查，并根據(jù)以上各種探查情況，結(jié)合三維地震成果進(jìn)行了綜合分析，認(rèn)為該地質(zhì)異常體是由兩個(gè)落差約13米的斷層造成的，延展范圍沿采面傾向約42米、走向50米的地質(zhì)異常體如圖4所示。

圖4 進(jìn)風(fēng)巷探測(cè)判定煤層異常分析圖

通過(guò)以上手段，探明地質(zhì)異常區(qū)沒(méi)有水害威脅，查明了構(gòu)造類型，確定了影響范圍。指導(dǎo)6103N工作面回采順利通過(guò)異常區(qū)，避免了綜采工作面的搬家倒面，也確保了工作面的安全開采。

4.結(jié)論

單侯礦完善的地測(cè)體系，在6103N工作面得到了實(shí)踐，探明了地質(zhì)異常區(qū)的安全威脅情況，查明了構(gòu)造類型，確定了影響范圍，為領(lǐng)導(dǎo)決策提供了科學(xué)依據(jù)，指導(dǎo)6103N工作面回采順利通過(guò)地質(zhì)異常區(qū)，避免了綜采工作面的搬家倒面。但是，由于沒(méi)有在回采前探明地質(zhì)異常區(qū)情況，同時(shí)沒(méi)有備用工作面，致使6103N工作面在回采過(guò)程中遇到大的地質(zhì)構(gòu)造，無(wú)法進(jìn)行調(diào)整，嚴(yán)重影響了原煤產(chǎn)量，大大降低了煤質(zhì)。

經(jīng)驗(yàn)告訴我們，一方面礦井有必要建立健全完善的地測(cè)體系，它是地測(cè)部門保證礦井安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)。有健全完善的地測(cè)體系，才能在遇到地質(zhì)、水文問(wèn)題時(shí)，通過(guò)采用電法、坑透、鉆探乃至巷探等一系列手段，同時(shí)，地面三維地震對(duì)煤層中構(gòu)造的探測(cè)精度遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)需要，要在工作面掘進(jìn)工程中利用地質(zhì)探測(cè)儀進(jìn)行超前探測(cè)，在工作面掘交后，要利用坑透儀對(duì)工作面進(jìn)行探測(cè)，之后對(duì)圈出的異常區(qū)進(jìn)行確認(rèn)，如斷層、板凸、底凸等;地面瞬變電磁探測(cè)對(duì)煤層賦水性指導(dǎo)作用還不十分突出，因此，在巷道掘進(jìn)工程中，可采用電法超前探測(cè)，確保掘進(jìn)施工安全，在工作面圈出后，對(duì)坑透成果進(jìn)行分析，因?yàn)榈刭|(zhì)異常是導(dǎo)致突水的重要因素，除陷落柱外大多數(shù)應(yīng)為斷層構(gòu)造導(dǎo)水，因此要結(jié)合鉆探來(lái)探明構(gòu)造情況，對(duì)斷層的落差、傾向、傾角及導(dǎo)水性進(jìn)行探測(cè)確認(rèn)，在以上工作完成后，仍不能確認(rèn)異常區(qū)性質(zhì)時(shí)，要適時(shí)進(jìn)行巷探，確保準(zhǔn)確摸清構(gòu)造及賦水性，以保證安全生產(chǎn)發(fā)揮工作面的產(chǎn)能和經(jīng)濟(jì)效益;另一方面在制定采掘銜接計(jì)劃時(shí)，工作面掘進(jìn)移交后，必須給地測(cè)部門一定的時(shí)間，堅(jiān)持有疑必探，探明異常區(qū)情況，提前采取措施，避免給礦井造成生產(chǎn)上的被動(dòng)。

Establishment of Geological Survey Guarantee System for High Yield and High Efficiency Working Face

HE Li－xin

(China University of Mining and Technology;Kailuan Group Yuzhou Mining Co.，Ltd，Zhangjiakou 075700，China)

The face added geological prospecting is an importantmeans to guarantee high yield and high efficiency.According to Danhou Coal Mine 6103N fully mechanized working face practice，this paper expounds how to use 3D seismic，transient electromagnetic，pit，electrical method，drilling，lane exploration，and so on，to verify geological structure，and to ensure the fully mechanized working face high yield and high efficiency.

abnormal area;geological structure;exploration

TD175+.6 < class="emphasis_bold">文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

A

1671－3974(2011)03－0071－02

2011－03－21

何立新(1964－)，男，開灤蔚州礦業(yè)公司戰(zhàn)略發(fā)展部部長(zhǎng)，高級(jí)工程師。研究方向：礦山開采。