构造对煤矿采掘生产的影响及处理技术

构造对煤矿采掘生产的影响及处理技术

张永贾延坤颜廷勇

山东省田庄煤矿有限公司山东兖州272103

摘要：该文通过田庄煤矿开展的矿井地质工作及方法,论述了断层、褶曲和煤层冲刷、煤层变薄等地质构造对采掘生产的影响,采用巷探、钻探、物探等手段及时查明构造的性质、产状、影响范围等,提出意见、建议,优化工作面布置,减小地质构造对采掘安全生产的影响。

关键词：构造；煤矿采掘生产；影响；处理技术

1前言

煤矿采掘生产工作的顺利开展关系到煤矿事业的长足稳定发展，对煤矿采掘生产的影响因素诸多，其中地质构造因素就是其中之一，不同的地质构造对煤矿采掘生产有不同的影响。断层、褶皱、节理等对煤矿采掘生产都有一定的影响，所以必须明确不同的地质构造对煤矿采掘生产的不同影响，采取相应的处理技术加以应对，减少地质构造对煤矿采掘生产工作的开展是关键。

2地质构造问题凸现的原因

煤矿生产作业中，矿井所处的地理位置比较特殊，并且各有不同，结合具体情况，选择的开采方式也各有不同，不同的矿井所处的地质环境不同，由于地质构造因素对煤矿采掘生产有直接的影响，所以不同的地质构造对煤矿采掘生产造成的影响不同，下面就地质构造中的断层、褶皱等对煤矿采掘生产造成的具体影响进行深入的探究。

2.1地质条件趋于复杂

田庄煤矿经过近二十年的开采，由设计年生产能力30万t，技术改造后核定生产能力为90万吨，现实际达到生产能力60万t，不仅使矿井服务年限缩短，也使得“三量”关系比例不平衡，为保证生产任务和效益的完成。矿井开采不得不向地质构造复杂区域延伸从各种勘探资料和实际采掘揭露的情况表明，地质条件趋于复杂，影响到开采安全和正常的生产接续另外许多断层在精查和二维勘探中，甚至是三维地震勘探也控制不准确(或位置差距较大)，如在5602、8601、11603等工作面回采过程中，在工作面内发育落差在4m以上的近走向断层构造，给安全生产和煤质带来了很大的影响。

2.2钻探、物探资料对地质构造控制程度较低

田庄煤矿2011年对一、三、五、七、十采区进行了三维地震勘探，查明勘探区内落差≥5m的断层，解释了落差3-5m的断层断点，并确定了延展方向和长度,生产采区虽经做过勘探，地质构造的查明程度仍较低，查明了落差大于5m的断层，对落差3～5m的断层、断点控制程度低或未查明褶曲轴部位置在平面图上控制偏差较大，地质资料不能适应矿井综合机械化开采要求，满足不了矿井生产的需要，如一采区的RSF11、RSF13等断层的走向、落差都存在较大误差，影响到采掘布置和接续，缺乏超前探明地质构造的先进方法和手段。

煤矿的发展从20世纪80年代到现在，采煤方法、采掘设备、工作面单产单进发生了巨变，但矿井地质工作的方法和手段却没有很大变化，仍然是工作面揭露地质构造时，到井下现场进行描述，上井进行分析研究，提出解决方案，缺乏超前查明地质构造的技术手段和方法。田庄煤矿虽然在部分采区进行了地面三维地震勘探工作，给工作面布置创造了可靠的条件，但由于受地面建筑物较密集影响，勘探区域内解释精度会受到一定的影响，也做不到每个采区都进行三维地震勘探；目前井下使用钻机对掘进工作面进行超前探查工作，则不能适应综采机械化的要求，利用巷探虽能准确探明地质构造情况，由于时间较长，不但影响工作面正常接续，而且从断层的发育规律看，有些地质构造仅靠一条巷探是查不清的，结果在工作面回采时，发现断层落差要比预测的相差较大，从而导致大量的无效进尺和资源浪费，甚至工作面不能正常回采。

3地质构造的处理技术

3.1立足超前查明的原则

(1)必须加大超前探查的投入力度；(2)地质工作必须随着采掘技术的发展，不断补充、完善、修改和更新，标准必须满足采掘方法的要求；(3)综采、综掘工作面必须立足超前查明地质情况，应把握好“三前”，即:在采区巷道布置前、综采工作面安装前、采煤工作面遇构造采取措施前三个环节，及时查明地质构造的产状(断层的走向、倾向、倾角、落差、伸展方向、延展长度等)；(4)坚持地质工作服务生产的理念，根据采掘生产接续，超前安排地质工作。

3.2应用新技术、新手段提高地质成果质量

(1)继续坚持以地质钻探为主，辅助以巷探进行探测；(2)利用三维地震勘探技术，对二维勘探资料进行补充探查，查明落差5m以上的断层、薄煤区和无煤区；(3)大力引进推广和使用井下无线电坑透仪、瞬变电磁、YD32高分辨直流电法仪等先进仪器和技术，从根本上提高地质成果质量。

3.3优化采区、工作面设计有效避让地质构造

采区和工作面设计前应认真分析研究地质构造的特点和可靠程度，结合采掘方法和矿井生产接续等因素，提出趋利避害的设计方案，有效避让地质构造(1)设计规程必须有地测部门正式审批的地质说明书；(2)根据开采的实际情况，应合理安排采掘工作面避开断层构造和薄煤区，并针对探明构造的变化情况而重新设计、布置；(3)对在开采过程中遇到断层等构造，要制定具体的实施方案、措施，进行全面的经济效益评估和方案比较，做到断层区煤炭资源回收最大化；(4)认真进行工作面采后总结，查找安全生产、煤炭资源回收等存在的问题和不足，积累经验。

3.4选择过硬的采掘设备提高应对地质构造的能力

(1)要选择大功率的采掘机械，提高截割地质构造、煤层顶底板岩石的能力，以降低因设备损坏增加费用支出，提高生产效率；(2)要采取措施，加强采掘机械在过倾角较大的褶曲构造的爬坡、防滑、倒架、窜溜等的能力；(3)因地质条件复杂，势必造成块段的缩小，应配备适量的轻型支架等。

3.5加强工作面过构造的技术研究

(1)功口大构造探明力度，在一条工作面顺槽揭露的断层，应在另一条顺槽揭露前超前查明其产状是否一致，其方法要靠打钻、巷探等方法来实现；

(2)加强管理，地测部门应不间断的跟踪地质构造变化情况，不定期的向区队和有关部门提供平、剖面图及预测资料，生产部门要认真分析研究过构造的工艺措施，确保各项技术措施落实到位；

(3)积极探索，大胆创新，结合实际，探索出一条为煤矿可持续发展的地质工作之路。

3.6巩固加强水文地质信息管理系统

水文地质信息管理系统要以本矿的特定地质条件为基础，以满足采掘先进技术工艺为目标，使用有效的技术手段，及时把准确、可靠的地质资料提供给生产部门以三维地震、无线电传输、钻探以及电法勘探等先进技术手段，把地质构造和变化情况，及其对生产的影响程度、影响范围等，利用水文地质信息管理系统对基础资料、图纸资料进行处理评价将地面地形，井下地质、开采方案、井巷工程等，建立一个以三维坐标为主线，将各种信息构建成一个矿山信息模型，逐步实现数字矿山。

在继承传统地质工作方法的基础上，利用先进的地质物探技术，全面查清影响采掘生产的断层、冲刷、沉缺及其他隐伏构造等地质因素，预测预报其发育范围，影响程度等，更好的为生产服务。

结束语

通过以上分析可以明确不同的地质构造对煤矿采掘生产有不同的影响，所以必须明确具体的影响，然后结合矿区实际，采取切实有效的措施，保障煤矿采掘工作的顺利展开，推动煤矿事业健康发展。

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