地質(zhì)構(gòu)造對綜采工作面的影響及對策

文/薛景明

汾西礦業(yè)集團宜興煤業(yè)公司采用綜合采煤方法，礦井以“一礦一面生產(chǎn)”。目前，采煤機械化程度達百分之百。隨著高產(chǎn)高效礦井的建設(shè)和發(fā)展，因地質(zhì)構(gòu)造影響煤炭生產(chǎn)的問題愈加突出。由于沒有超前查明地質(zhì)構(gòu)造，造成生產(chǎn)被動和經(jīng)濟損失逐漸增大。

一、原因分析

1.地質(zhì)條件趨于復(fù)雜

宜興煤業(yè)地處呂梁山脈東麓，地質(zhì)構(gòu)造相對較為復(fù)雜，除褶曲外，陷落柱、斷層較頻繁出現(xiàn)。

2.地質(zhì)勘探成果控制程度偏低

（1）依據(jù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低，鉆孔密度偏低，精查成果勘探成果大多形成于上世紀(jì)70～80年代，一個10m左右的斷層都未查明，包括井田范圍內(nèi)的陷落柱有多少個都是未知數(shù)，對于小型地質(zhì)構(gòu)造的發(fā)育程度都只是做了簡單的評述。

（2）勘探工程質(zhì)量差。以綜采工作面為例，長軸大于100m短軸大于50m的陷落柱都未查明，在測井技術(shù)不完善的情況下定孔，有很多沒有保存巖芯。有的巖芯沒有按技術(shù)要求進行蠟封處理，使其風(fēng)化掉或未取巖芯導(dǎo)致勘探成果質(zhì)量大打折扣。

3.隨著采煤工藝的發(fā)展，開采方法發(fā)生了很大變化

宜興煤業(yè)公司可采煤層六層，分別為山西組：2#、3#，太原組 5#、9#、10#、11#。 2#、3#、5# 煤層間距特大，可分層開采。9#、10#、11#煤層之間間距小由原來的分層開采變成綜采一次采全高，喪失了邊采邊探、以采代探的有利條件，未知地質(zhì)因素明顯增加，地質(zhì)構(gòu)造對煤炭產(chǎn)量的影響明顯加大。

4.未知地質(zhì)因素明顯增加

采掘設(shè)備重型化，對地質(zhì)構(gòu)造的適應(yīng)性差。綜采工作面內(nèi)安裝有大型設(shè)備，一旦遇到大型地質(zhì)構(gòu)造拆、裝、轉(zhuǎn)移非常困難。實踐證明綜采工藝適應(yīng)性差，增大了地質(zhì)構(gòu)造對生產(chǎn)的影響。

5.采煤工作面少，遇地質(zhì)構(gòu)造對產(chǎn)量的影響大

目前，宜興煤業(yè)公司只有一個綜采工作面，如果這個工作面遇到地質(zhì)構(gòu)造變化，直接影響全礦井生產(chǎn)產(chǎn)量。如果不做提前查明，一旦遇到地質(zhì)構(gòu)造就會對產(chǎn)量造成重大影響，甚至危及全礦井生產(chǎn)計劃和經(jīng)營計劃等各項指標(biāo)。

6.硬件、軟件存在差距

地質(zhì)工作的觀念，工作方式及技術(shù)手段、設(shè)備、高級技術(shù)人員配備，遠遠滯后于采煤工藝技術(shù)的發(fā)展，超前探測地質(zhì)構(gòu)造的手段嚴重不足，也是地質(zhì)問題凸顯的原因之一。

二、相關(guān)對策

1.徹底轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的地質(zhì)工作觀念

（1）地質(zhì)工作不僅是煤炭企業(yè)技術(shù)的基礎(chǔ)工作，更是經(jīng)濟效益的基礎(chǔ)工作，必須加大硬件、軟件的投入力度。

（2）地質(zhì)基礎(chǔ)工作必須隨著采煤技術(shù)的發(fā)展不斷補充、完善和更新，工作標(biāo)準(zhǔn)必須適應(yīng)和滿足主要采煤工藝的要求。

（3）對于綜采工作面，地質(zhì)條件必須立足于超前探明，要把握好采區(qū)巷道布置前、綜采工作面安裝前和采煤工作面回采對地質(zhì)構(gòu)造采取措施三個環(huán)節(jié)。

（4）要堅持“生產(chǎn)需要的是目標(biāo)，超前查明是標(biāo)準(zhǔn)，地質(zhì)分析是基礎(chǔ)，應(yīng)用技術(shù)是手段”的技術(shù)工作思路，根據(jù)采煤方法和生產(chǎn)銜接，超前安排地質(zhì)工作。

2.推廣應(yīng)用綜合技術(shù)勘察手段，提高地質(zhì)成果的可靠性及質(zhì)量

（1）以勘探為主要手段的補充勘探工作必須到位。新布置采區(qū)的高級儲量必須達到80%以上，構(gòu)造及煤層控制程度必須滿足綜采（高產(chǎn)高效）的要求。

（2）推進三維地震、瑞利波、槽波等技術(shù)手段勘察。結(jié)合生產(chǎn)，統(tǒng)一規(guī)劃，逐步實施，實現(xiàn)在新采區(qū)設(shè)計前完成三維地震勘探工作的目標(biāo)。要基本查明短軸在20m以上的陷落柱、5m以上斷層及煤層變薄和尖滅區(qū)，準(zhǔn)確率必須高于70%以上。

（3）加強工作面無線電坑透工作的力度，做到地面地下立體交叉勘探?？油腹ぷ鲬?yīng)按照“集中管理，隊伍專業(yè)，硬件要強，軟件過硬”的指導(dǎo)方針，在一次坑透取得較好的成果基礎(chǔ)上，對異常區(qū)開展二次坑透，分析研究各種地質(zhì)構(gòu)造的異常規(guī)律，由多解向單解，由定向向定量逐步過渡，分析新的干擾因素及排除方法，進一步提高坑透成果的可靠性、準(zhǔn)確性來滿足生產(chǎn)需求。

3.合理選擇采煤設(shè)備，提升設(shè)備過構(gòu)造的能力

（1）總體上應(yīng)具備開采薄、中厚煤層的各類支架和采煤機械。

（2）加強采煤機主要切割部的強度，對小構(gòu)造和夾矸較硬厚的煤層可直接采過，以降低因過構(gòu)造采取的特殊措施的費用，并提高生產(chǎn)率。

（3）加強支架的爬坡能力，防止過褶曲構(gòu)造和煤層坡度變化造成的支架倒架、串架、串鎦等。對構(gòu)造復(fù)雜區(qū)和邊角快段工作面，可采用小斷面開采，配備輕型支架。

4.加強技術(shù)研究，順利通過地質(zhì)構(gòu)造

（1）要加大探明構(gòu)造的力度，確保每個工作面進行坑透，對坑透異常區(qū)必須鉆探驗證（取巖芯），必要時進行巷探。

（2）針對構(gòu)造的技術(shù)方案必須要反復(fù)論證，不僅考慮構(gòu)造的規(guī)模、性質(zhì)，還要考慮產(chǎn)量、銜接安排及隊伍狀況，要進行經(jīng)濟效益的綜合評價，要有遇特殊情況的應(yīng)變方案。

（3）加強現(xiàn)場管理。地質(zhì)部門要不間斷地跟蹤構(gòu)造變化情況，定期向礦、隊組等相關(guān)部門提供剖面圖及預(yù)測資料。生產(chǎn)部門要認真研究過構(gòu)造的施工工藝和措施，并保證安全、穩(wěn)定、快速的推進速度。

5.嚴格組織領(lǐng)導(dǎo)，勇于創(chuàng)新

過構(gòu)造期間要制定專項的經(jīng)濟分配政策并嚴格考核，地質(zhì)專業(yè)人員和領(lǐng)導(dǎo)跟班上崗，確保有效的組織協(xié)調(diào)，要及時總結(jié)經(jīng)驗和教訓(xùn)，積極探索，走出一條真正符合宜興煤業(yè)公司自身實際的路子。

6.建立高產(chǎn)高效地質(zhì)保障系統(tǒng)

（1）系統(tǒng)的主要構(gòu)成是：以計算機為基礎(chǔ)的地質(zhì)、測量基礎(chǔ)資料、圖件，數(shù)據(jù)信息化管理技術(shù)；以三維地震、坑透、小型高效鉆探等為基礎(chǔ)的地質(zhì)構(gòu)造探測技術(shù)。

（2）系統(tǒng)的主要技術(shù)目標(biāo)是：在采區(qū)工作面設(shè)計前，基本查明短軸30m左右的陷落柱，斷距大于5m的斷層、煤層變薄區(qū)、煤層尖滅區(qū)及煤層分布形態(tài)，準(zhǔn)確率要高于70%。在工作面生產(chǎn)前基本查明影響采煤生產(chǎn)的各種地質(zhì)因素，準(zhǔn)確率不得低于85%。在生產(chǎn)過程中要及時準(zhǔn)確查明工作面掘進頭所遇到的地質(zhì)構(gòu)造、平面位置，必要時對其進行鉆（巷）探，誤差不超過5m。

（3）系統(tǒng)建立遵循的原則是：“總體規(guī)劃，分步實施，逐步突破，完善提高”。通過建立高產(chǎn)高效地質(zhì)保障系統(tǒng)，更好地滿足高產(chǎn)高效礦井的要求。這一項保障工作系統(tǒng)絕不是將現(xiàn)有的各項地質(zhì)工作簡單相結(jié)合而成，而應(yīng)該以本礦特有的地質(zhì)條件為基礎(chǔ)，以滿足綜采工藝對地質(zhì)要求查明程度要素為目標(biāo)，使用先進可靠的技術(shù)手段，及時有效地為礦井生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)、準(zhǔn)確、可靠的地質(zhì)數(shù)據(jù)的工作過程。