地質(zhì)預(yù)報(bào)在尚莊煤礦安全生產(chǎn)中的應(yīng)用

黃遠(yuǎn)龍，張啟榮

（江西煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司尚莊煤礦，江西 豐城 331143）

1 礦井基本情況

尚莊煤礦為省屬國有中型企業(yè)，隸屬于江西煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，核定生產(chǎn)能力為0.36 Mt/a。礦井開采二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督MB4b煤層； 礦井原設(shè)計(jì)服務(wù)年限36年，剩余服務(wù)年限27年（擴(kuò)界）。

礦井水文地質(zhì)條件中等、 工程地質(zhì)條件中等，屬煤與瓦斯突出礦井，煤塵具有爆炸性，煤層具有自燃傾向。 礦區(qū)地質(zhì)條件較復(fù)雜，屬開采技術(shù)條件復(fù)雜的礦床（Ⅲ-3），煤層受斷層切割，連續(xù)性受到破壞，斷層對開采影響非常大。

2 地質(zhì)預(yù)報(bào)對安全生產(chǎn)的重要性分析

2.1 地質(zhì)預(yù)報(bào)與礦井災(zāi)害密切相關(guān)

近年來，煤礦事故時有發(fā)生，給國家和人民的生命財(cái)產(chǎn)帶來重大損失。 總結(jié)事故原因，除一些主觀因素外，還存在對采掘前方客觀自然條件及危險(xiǎn)性認(rèn)識不夠， 沒有提前防范意識而釀成事故的情況。 據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)：煤與瓦斯突出多發(fā)生在構(gòu)造附近，地應(yīng)力集中，煤層厚度變化大的地帶；垮頂事故多為頂板巖層破碎，壓力較大地段；透水事故與水文地質(zhì)條件復(fù)雜有著直接的關(guān)系。

2.2 地質(zhì)預(yù)報(bào)可有效指導(dǎo)煤礦安全生產(chǎn)

地質(zhì)因素是影響礦井建設(shè)和安全生產(chǎn)的重要因素之一。 如果能對采掘工作面前方客觀地質(zhì)因素進(jìn)行針對性的預(yù)測評估，對其危害程度提前警示并供領(lǐng)導(dǎo)決策參考，以便采取相對的預(yù)防措施，則可減少或避免事故的發(fā)生。 而準(zhǔn)確的地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)既能保證生產(chǎn)在快捷高效、安全有序的狀態(tài)下進(jìn)行，又是安全技術(shù)管理工作的前提和核心。 所以，做好生產(chǎn)地質(zhì)工作是十分重要和必要的。 在生產(chǎn)過程中要定期進(jìn)行地質(zhì)預(yù)報(bào)， 必要時還應(yīng)提供臨時性預(yù)報(bào)，全面準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)內(nèi)容，能為煤礦的正常安全生產(chǎn)提供指導(dǎo)，確保煤礦安全生產(chǎn)有序進(jìn)行。

2.3 地質(zhì)預(yù)報(bào)可有效地減少和杜絕事故的發(fā)生

如果有了詳盡的地質(zhì)資料和預(yù)測預(yù)報(bào)做指導(dǎo)，在采掘施工之前就可以針對所施工采掘工作面的圍巖性質(zhì)，斷層、褶曲及煤（巖）層產(chǎn)狀，采取相應(yīng)措施，這樣就能在管理和技術(shù)上對頂板事故、煤與瓦斯突出事故等做到提前積極預(yù)防，有效地減少和杜絕此類事故的發(fā)生。

3 地質(zhì)預(yù)報(bào)在安全生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1 對斷層的預(yù)測預(yù)報(bào)

（1）預(yù)測步驟

做好細(xì)致的地質(zhì)基礎(chǔ)工作是準(zhǔn)確提供礦井地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)的前提，主要步驟如下：

①分析已有地質(zhì)資料。 詳細(xì)搜集整理勘探和礦井建設(shè)時期揭露的地質(zhì)資料，對礦區(qū)范圍內(nèi)的主要構(gòu)造展布作出整體上的分類，建立礦區(qū)構(gòu)造格架式樣，劃分構(gòu)造格架類型，尋找規(guī)律。

②建立地質(zhì)構(gòu)造圖件臺賬。 對井巷所揭露的地質(zhì)構(gòu)造、煤巖變化現(xiàn)象進(jìn)行全面系統(tǒng)認(rèn)真的觀察和描述，做好測量、記錄和素描等工作，然后填繪到礦井地質(zhì)綜合圖件和各種構(gòu)造臺帳上，真實(shí)地反映礦井地質(zhì)構(gòu)造的客觀實(shí)際。 這是礦井地質(zhì)的一項(xiàng)最重要的基礎(chǔ)工作，沒有做好這項(xiàng)工作，地質(zhì)資料就不全面，以此所做的地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)的內(nèi)容就容易產(chǎn)生誤差，不能有效的指導(dǎo)生產(chǎn)。

③608 切眼斷層的預(yù)測預(yù)報(bào)。 由于尚莊礦東南部地質(zhì)資料不詳，608 切眼巷道開工前，地質(zhì)技術(shù)人員根據(jù)周邊的地質(zhì)資料分析，預(yù)測切眼可能將遇到一組落差為4 m 的正斷層， 該巷在掘進(jìn)幾十米后，揭露一些派生小構(gòu)造。 雖然地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)提示該切眼可能遇見斷層， 但沒有引起有關(guān)人員足夠重視，巷道施工時受斷層影響，頂板壓力較大，且?guī)r性破碎，巷道變形破壞嚴(yán)重。 為此，608 切眼被迫兩次重新開切眼， 延誤了工期且?guī)硪欢ǖ慕?jīng)濟(jì)損失，對安全生產(chǎn)也增加了不利因素，見圖1。

圖1 608 工作面切眼施工平面

3.2 地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)防治煤與瓦斯突出事故

準(zhǔn)確的地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)對確保礦井安全生產(chǎn)有著極其重要作用。

圖2 5012 進(jìn)風(fēng)措巷石門揭煤

在礦井采掘施工區(qū)域內(nèi)，根據(jù)掌握的礦井地質(zhì)資料，查明地質(zhì)構(gòu)造的有關(guān)產(chǎn)狀，煤巖變化特征并進(jìn)行研究分析，對地質(zhì)構(gòu)造的存在、性質(zhì)和規(guī)模提出預(yù)見性的認(rèn)識和切合實(shí)際判斷、推測；對斷層的延展方向，煤巖層變化情況，斷層性質(zhì)、落差大小、斷層產(chǎn)狀以及被斷失煤巖層的確切位置，水情水害做出預(yù)測和預(yù)探等，能為巷道布置及采掘進(jìn)施工指明方向和位置。 對采掘工作面前方可能出現(xiàn)的地質(zhì)構(gòu)造以及它們對煤層厚度變化， 巖漿巖體分布，礦井充水條件， 頂板穩(wěn)定性等的影響提出預(yù)測預(yù)報(bào)，以便施工單位采取相應(yīng)預(yù)防措施，避免安全事故的發(fā)生。

2011年元月， 由尚莊礦開拓隊(duì)施工的5012 進(jìn)風(fēng)措巷（石門揭煤，見圖2），根據(jù)地質(zhì)部門提供的地質(zhì)資料， 預(yù)計(jì)該巷掘進(jìn)10 m 左右將揭露一組H≈20 m 的大斷層。 通風(fēng)部門提前在巷道開門點(diǎn)附近采取了相應(yīng)的防突措施，對控制范圍內(nèi)煤層瓦斯進(jìn)行了充分抽放卸壓， 為5012 進(jìn)風(fēng)措石門揭煤提供了安全保障，杜絕了瓦斯事故的發(fā)生。

圖3 5012 進(jìn)風(fēng)措巷地質(zhì)剖面

3.3 地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)為采掘施工方案的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)提供可靠依據(jù)

地質(zhì)構(gòu)造等因素的預(yù)測對采掘施工方案設(shè)計(jì)也有重要指導(dǎo)意義。 根據(jù)揭露的煤巷煤層頂、底板標(biāo)高，推定預(yù)掘巷道某一位置的煤層標(biāo)高是設(shè)計(jì)巷道方位及坡度的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，對于推斷巖巷與煤層的立體關(guān)系，制訂采掘方案具有重要的意義。 如尚莊礦5012 進(jìn)風(fēng)措巷，根據(jù)地質(zhì)素描，見圖3。實(shí)現(xiàn)了巷道掘進(jìn)的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)。

4 結(jié)語

地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)對于煤礦安全生產(chǎn)、 科學(xué)施工、提高施工效率、縮短施工周期、避免安全事故、節(jié)約成本等具有重要的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。 但受多種因素的影響，地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)也是煤礦地質(zhì)工作中難度較大的一項(xiàng)工作，仍然存在許多不足和問題。 只有針對性地做好礦井地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)，并建立長效機(jī)制，才能使地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)在礦井采掘施工過程中真正起到為礦井的安全生產(chǎn)保駕護(hù)航、指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)際的作用。