淺談地質(zhì)構(gòu)造對礦井生產(chǎn)的影響

王建峰

（龍煤礦業(yè)集團股份有限公司雙鴨山分公司，黑龍江 哈爾濱 155100）

東榮二礦是一座有著多年開采歷史、綜合采煤機械化程度100%的高產(chǎn)高效礦井，隨著礦井建設向深部和邊界地區(qū)的發(fā)展，地質(zhì)構(gòu)造對生產(chǎn)的影響逐年加大，如何保持礦井穩(wěn)定、可持續(xù)性發(fā)展，是地質(zhì)工作者首要研究的問題之一。

1 礦井地質(zhì)條件簡述

東榮二礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)及水文地質(zhì)構(gòu)造復雜，斷層、褶皺發(fā)育。依據(jù)《礦井地質(zhì)規(guī)程》中礦井地質(zhì)條件分類標準，地質(zhì)構(gòu)造程度屬于復雜。

2 影響礦井生產(chǎn)的地質(zhì)因素

2.1 地質(zhì)構(gòu)造復雜化

近年來為保持礦井一定生產(chǎn)規(guī)模及較好的經(jīng)濟效益，生產(chǎn)采區(qū)逐漸向礦井深部和邊界地區(qū)延伸，由于新采區(qū)大多靠近井田邊界，工作面距沖積層或邊界大斷層較近，地質(zhì)構(gòu)造逐漸復雜化。從7900采區(qū)、十一采區(qū)開掘揭露情況看，采區(qū)地質(zhì)條件明顯趨于復雜，相繼揭露較大斷層多條，并在十一采區(qū)揭露了該礦的第二個陷落柱。

2.2 地質(zhì)勘探控制程度的影響

井田深部和邊界地區(qū)是以往礦井生產(chǎn)中盡量避開的地區(qū)，很少進行過比較詳細的補充勘探，對這些地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造研究較少，普遍存在勘探程度偏低的現(xiàn)象。

2.3 綜采工藝特性的影響

綜采設備具有“大、多、重”特點，一旦遇到地質(zhì)構(gòu)造，拆裝轉(zhuǎn)移非常困難，搬家、倒面費時較長。綜采設備較差的適應性增大了地質(zhì)因素對生產(chǎn)的影響。

2.4 采煤隊伍建設的影響

東榮二礦目前的采煤隊伍擔負的產(chǎn)量任務比以前大大增加，工作面一旦遇到較大地質(zhì)構(gòu)造，就會對產(chǎn)量造成重大影響，甚至危及全礦產(chǎn)量計劃和經(jīng)營指標。這種集中生產(chǎn)模式使得地質(zhì)構(gòu)造對產(chǎn)量的影響比重大大增加。

2.5 地質(zhì)構(gòu)造超前探測的方法、手段的影響

礦井地質(zhì)工作是煤炭生產(chǎn)過程中的一項重要的基礎性技術(shù)工作。多年來地質(zhì)工作的方式方法沒有很大的變化，仍然是以分析研究為主，缺乏技術(shù)手段方法的應用，查明構(gòu)造的精度、速度不能滿足高產(chǎn)高效生產(chǎn)的要求。

近幾年礦井生產(chǎn)中引進了地面三維地震、工作面坑透、直流電法等技術(shù)，但這些手段多是定性解釋，精度很難達到高要求。如坑透必須在工作面形成之后方可進行，存在滯后性；電法超前探測存在超前距離小、準確度低的弊?。蝗S地震技術(shù)對落差小于5m的斷層和直徑小于30m的陷落柱較難分辨等。

3 礦井生產(chǎn)的地質(zhì)保障對策

3.1 樹立超前探測的原則

地質(zhì)工作是煤炭技術(shù)的基礎工作，要始終堅持地質(zhì)構(gòu)造超前查明的工作思路，根據(jù)礦井生產(chǎn)計劃，超前安排地質(zhì)工作。只有超前探明礦井的各種地質(zhì)構(gòu)造，才能做到采區(qū)、工作面設計的有的放矢。所以礦井建設中必須加大超前投入力度，在政策和資金使用上應給予一定的傾斜。

3.2 加大綜合地質(zhì)勘探,積極采用新技術(shù)

有效的地質(zhì)勘探手段是保證地質(zhì)資料獲得和資料精度的重要途徑。第一，新開采區(qū)，地質(zhì)鉆探工作必須到位，鉆孔密度、等級等必須達到有關(guān)要求，構(gòu)造及煤層控制程度必須滿足高產(chǎn)高效的要求。第二，積極運用三維地震勘探技術(shù)，要基本查明直徑大于30m以上陷落柱、落差5m以上的斷層及煤層露頭區(qū)，準確率不低于70%。第三，作好巷道掘進過程中的超前物探工作，如電法超前、TSP超前探測等。第四，加大工作面無線電坑透工作力度，保證工作面電透率達到100%。第五，井下鉆探技術(shù)的應用要及時準確。第六，積極采用井下物探新技術(shù)，如近幾年發(fā)展較快的井下瞬變電磁、音頻電透視等。

3.3 優(yōu)化采區(qū)、工作面設計，減少地質(zhì)構(gòu)造影響

采區(qū)和工作面設計前認真分析地質(zhì)條件的特點和地質(zhì)資料的可靠程度，可有效避讓地質(zhì)構(gòu)造對工作面開采的影響。其一，工作面及采區(qū)巷道盡量沿斷層走向展布，以減少斷層的影響。其二，合理布置工作面尺寸，加大地質(zhì)與設計部門的聯(lián)系，并根據(jù)采掘揭露的構(gòu)造變化及時修改設計。其三，加大周圍已采工作面的采后地質(zhì)總結(jié)，充分分析斷層、褶皺等構(gòu)造的演變規(guī)律及延伸趨勢，從而對新開采區(qū)及工作面的構(gòu)造情況進行超前預測，指導采區(qū)及工作面的設計。其四，對構(gòu)造相對復雜及斷層密集地區(qū)可采用小面或放頂煤面設計，有效減小構(gòu)造的影響。

3.4 合理選擇采掘設備

根據(jù)不同的地質(zhì)條件，選用不同的采掘設備，加大采掘設備適應復雜構(gòu)造的能力，從而達到高產(chǎn)高效的目的。比如東榮二礦5煤是穩(wěn)定的中厚煤層，目前開采的煤層厚度在1.3～1.8m之間，5705、5515工作面掘進中需要破煤層底板，經(jīng)過考察引進了半煤巖掘進機，大大提高了巷道的掘進速度，同時購買了輕型薄煤綜采設備，有效提升了復雜構(gòu)造下薄煤開采的機動性。

3.5 加強技術(shù)與生產(chǎn)單位的聯(lián)系合作

地質(zhì)技術(shù)人員要加強與生產(chǎn)單位的聯(lián)系合作，不斷地跟蹤構(gòu)造變化情況，及時向調(diào)度室和生產(chǎn)單位提供剖面圖及預測資料指導生產(chǎn)。生產(chǎn)單位要認真研究過構(gòu)造的施工措施，確保各項技術(shù)措施落實到位，力求作到“及時、準確、嚴密、到位”，保證采掘工作連續(xù)高速推進。

4 礦井地質(zhì)工作程序優(yōu)化

4.1 新開采區(qū)設計前必須進行地面鉆探、三維地震、地面電法等勘探工作，以便獲得詳細準確的地質(zhì)基礎資料。

4.2 地質(zhì)資料的綜合分析。利用地面鉆探、物探結(jié)果，結(jié)合附近采區(qū)、工作面采后總結(jié)，對采區(qū)地質(zhì)條件進行綜合評價，準確劃分出穩(wěn)定或復雜區(qū)域。編制采區(qū)地質(zhì)圖及采區(qū)地質(zhì)說明書，為采區(qū)設計提供可靠的地質(zhì)依據(jù)。

4.3 巷道開拓、掘進施工中利用電法、瞬變電磁等物探技術(shù)進行超前探測，超前預測前方的地質(zhì)構(gòu)造情況，把巷道揭露的各種構(gòu)造及時上圖分析，及時提交設計部門進行采區(qū)、工作面的設計與優(yōu)化。

4.4 工作面圈定后，嚴格按規(guī)定進行電透和音頻電透視，查明工作面內(nèi)的隱伏構(gòu)造及底板的隱伏含水構(gòu)造，超前制定過斷層及防治水措施。

4.5 工作面回采中對地質(zhì)構(gòu)造進行追蹤，觀察其延展和變化情況。

4.6 進行采后地質(zhì)總結(jié)。每個工作面或采區(qū)結(jié)束后都要進行采后地質(zhì)總結(jié)，對影響回采的各種地質(zhì)因素的處理方法和效果進行對比分析，找出成敗的原因，總結(jié)好的經(jīng)驗，使以后的工作方法得到不斷改進和提高。

結(jié)語

地質(zhì)工作是煤炭技術(shù)的基礎工作，是采區(qū)、工作面設計的資料來源，是礦井高產(chǎn)高效建設中最基礎的工作。地質(zhì)資料獲得的可靠性和全面性直接影響著礦井產(chǎn)量和經(jīng)濟效益，礦井建設中只要采取合理的措施就可以有效避讓或減小地質(zhì)構(gòu)造對生產(chǎn)的影響，使礦井建設沿著高產(chǎn)高效的模式穩(wěn)定發(fā)展。

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