地質(zhì)構(gòu)造對煤礦開采安全的影響

地質(zhì)構(gòu)造對煤礦開采安全的影響

1地質(zhì)構(gòu)造突出的原因1.1井田邊界和地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域近年來，岱莊煤礦已從項目年量150萬噸中分離出來，實際生產(chǎn)能力為300萬噸。這不僅縮短了礦山服務(wù)的服務(wù)年限，而且忽視了“三個受眾”的關(guān)系。為保證生產(chǎn)任務(wù)和效益的完成,礦井開采不得不向井田邊界和地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域延伸。從各種勘探資料和實際采掘揭露的情況表明,地質(zhì)條件趨于復(fù)雜,影響到開采安全和正常的生產(chǎn)接續(xù)。另外許多斷層在精查和二維勘探中,甚至是三維地震勘探也控制不準(zhǔn)確(或位置差距較大),如在4328、2335工作面回采過程中,在工作面內(nèi)發(fā)育有落差在4m以上的近走向斷層構(gòu)造,給安全生產(chǎn)和煤質(zhì)帶來了很大的影響。1.2采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)資料岱莊礦只對達產(chǎn)采區(qū)(1300采區(qū))和-315m輔助水平的4300采區(qū)進行了三維地震勘探,基本查明了區(qū)內(nèi)落差5m及以上的斷層,解釋了落差小于5m的斷層斷點,并確定了延展方向和長度。而其它采區(qū)雖經(jīng)多次勘探,地質(zhì)構(gòu)造的查明程度仍較低,只基本查明了落差大于20m的斷層,對落差10～20m及10m以下斷層、斷點控制程度低或未查明。褶曲軸部位置在平面上控制偏差較大。地質(zhì)資料不能適應(yīng)礦井綜合機械化開采要求,滿足不了礦井生產(chǎn)的需要。如2300采區(qū)的F8、TF19等斷層的位置、落差都存在較大誤差,影響到采掘布置和接續(xù)。1.3前探地質(zhì)問題煤礦的發(fā)展從20世紀80年代到現(xiàn)在,采煤方法、采掘設(shè)備、工作面單產(chǎn)單進發(fā)生了巨變,但礦井地質(zhì)工作的方法和手段卻沒有很大變化,仍然是工作面揭露地質(zhì)構(gòu)造時,到井下現(xiàn)場進行描述,上井進行分析研究,提出解決方案,缺乏超前查明地質(zhì)構(gòu)造的技術(shù)手段和方法。岱莊礦雖然在部分采區(qū)進行了地面三維地震勘探工作,給工作面布置創(chuàng)造了可靠的條件,但由于受地面建筑物眾多的影響,不可能做到每個采區(qū)都進行三維地震勘探。而目前使用井下鉆機來進行掘進工作面超前探測地質(zhì)情況,則不能適應(yīng)綜采機械化的要求。利用巷探雖能準(zhǔn)確探明地質(zhì)構(gòu)造情況,但由于時間較長,不但影響工作面正常接續(xù),而且從斷層的發(fā)育規(guī)律看,有些地質(zhì)構(gòu)造僅靠一條巷探是查不清的,結(jié)果在工作面回采時,發(fā)現(xiàn)斷層的落差要比預(yù)測的相差較大,從而導(dǎo)致大量的無效進尺和資源浪費,甚至工作面不能正常回采。2地質(zhì)結(jié)構(gòu)處理技術(shù)2.1滿足采采證明路一(1)必須加大超前探查的投入力度;(2)地質(zhì)工作必須隨著采掘技術(shù)的發(fā)展,不斷補充、完善、修改和更新,標(biāo)準(zhǔn)必須滿足采掘方法的要求;(3)綜采、綜掘工作面必須立足超前查明地質(zhì)情況,應(yīng)把握好“三前”,即:在采區(qū)巷道布置前、綜采工作面安裝前、采煤工作面遇構(gòu)造采取措施前三個環(huán)節(jié),及時查明地質(zhì)構(gòu)造的產(chǎn)狀(斷層的走向、傾向、傾角、落差和伸展方向、延展長度等);(4)堅持地質(zhì)工作服務(wù)生產(chǎn)的理念,根據(jù)采掘生產(chǎn)接續(xù),超前安排地質(zhì)工作。2.2地震勘探技術(shù)(1)繼續(xù)堅持以地質(zhì)鉆探為主,輔助以巷探進行探測;(2)利用三維地震勘探技術(shù),對二維勘探資料進行補充探查,查明落差5m以上的斷層和無煤區(qū);(3)大力引進推廣和使用井下無線電坑透儀、瑞利波探測儀、YD32高分辨直流電法儀和瞬變電磁等先進儀器和技術(shù),從根本上提高地質(zhì)成果質(zhì)量。2.3矯正地質(zhì)措施采區(qū)和工作面設(shè)計前應(yīng)認真分析研究地質(zhì)構(gòu)造的特點和可靠程度,結(jié)合采掘方法和礦井生產(chǎn)接續(xù)等因素,提出趨利避害的設(shè)計方案,有效避讓地質(zhì)構(gòu)造。(1)設(shè)計規(guī)程必須有地質(zhì)部門正式審批的地質(zhì)說明書;(2)根據(jù)條帶開采的實際情況,應(yīng)合理安排采掘工作面避開斷層構(gòu)造和煤層變薄區(qū),并針對探明構(gòu)造的變化情況而重新設(shè)計、布置;(3)對在開采過程中遇到的斷層等構(gòu)造,要制定具體的實施方案、措施,進行全面的經(jīng)濟效益評估和方案比較,做到斷層區(qū)煤炭資源回收最大化;(4)認真進行工作面采后總結(jié),查找安全生產(chǎn)、煤炭資源回收等存在的問題和不足,積累經(jīng)驗。2.4降低設(shè)備損傷,提高生產(chǎn)效率(1)要選擇大功率的采掘機械,提高截割地質(zhì)構(gòu)造、煤層頂?shù)装鍘r石的能力,以降低因設(shè)備損壞增加費用支出,提高生產(chǎn)效率;(2)要采取措施,加強采掘機械在過傾角較大的褶曲構(gòu)造的爬坡、防滑、倒架、竄溜等的能力;(3)因地質(zhì)條件復(fù)雜,勢必造成塊段的縮小,應(yīng)配備適量的輕型支架等。2.5地質(zhì)構(gòu)造開采的技術(shù)措施(1)加大構(gòu)造探明力度,在一條工作面順槽揭露的斷層,應(yīng)在另一條順槽揭露前超前查明其產(chǎn)狀是否一致,其方法要靠打鉆、巷探等來實現(xiàn);(2)加強管理,地測部門應(yīng)不間斷的跟蹤地質(zhì)構(gòu)造變化情況,定期不定期的向區(qū)隊和有關(guān)部門提供平、剖面圖及預(yù)測資料,生產(chǎn)部門要認真分析研究過構(gòu)造的工藝措施,確保各項技術(shù)措施落實到位;(3)積極探索,大膽創(chuàng)新,結(jié)合實際,探索出一條為煤礦可持續(xù)發(fā)展的地質(zhì)工作之路。2.6地質(zhì)資料處理地測管理信息保障系統(tǒng)要以本礦的特定地質(zhì)條件為基礎(chǔ),以滿足采掘先進技術(shù)工藝為目標(biāo),使用有效的技術(shù)手段,及時把準(zhǔn)確、可靠的地質(zhì)資料提供給生產(chǎn)部門。以三維地震、無線電傳輸、鉆探以及電法勘探等先進技術(shù)手段,把地質(zhì)構(gòu)造和變化情況,及其對生產(chǎn)的影響程度、影響范圍等,利用地測信息管理保障系統(tǒng)對基礎(chǔ)資料、圖紙資料進行處理評價。將地面地形,井下地質(zhì)、開采方案、井巷工程等,建立一個以三維坐標(biāo)為主線,將各種信息構(gòu)建成一個礦