結合實踐分析構造復雜區域煤層技術

摘 要:近些年以來新集一礦采掘工作面整體地質構造條件較復雜，沿F10斷層走向布置和在F10斷層構造復雜區域內圍面，F10斷層伴生次生的中小構造、褶曲等已成為影響本礦生產的主要因素之一。如何拓展在新集一礦F10構造復雜區找煤的可能和找煤的實踐，盡可能多回收殘采區段內煤炭資源，提高礦井回采率，這個問題是牽涉到礦井可持續發展的問題，值得進行探討和思索。

關鍵詞:構造復雜區域鉆探勘探地質構造斷層找煤

中圖分類號:TD823文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)05(c)-0044-02

煤炭需求與供給的壓力，使找煤擴充煤炭儲量、延長礦山服務年限成為地質技術人員新時期工作的當務之急。近年以來新集一礦采掘工作面整體地質構造條件較復雜，沿F10斷層走向布置和在F10與F16形成的“地塹”內圍面，伴生次生的中小構造已成為影響本礦生產的主要因素之一，不僅僅破壞了煤層的原有形態，使煤層的穩定程度降低、煤質變差，導致在采掘過程中無法正常跟煤層施工而增加無效進尺等，尤其是地質構造復雜區，對采掘生產影響大，地質可靠性差。本文就如何拓展在新集一礦構造復雜區找煤對策進行探討與思索。

1 構造發育特征及程度分析

1.1 F10正斷層構造情況

F10正斷層位于礦井中部，走N70°W，傾向SW，傾角70°，落差0～230m。本斷層自1勘探線西至13勘探線西消失，區內長6500m。有9個孔及地震28個點控制。從現有生產補充勘探資料分析在4至6勘探線之間F10斷層附近區域構造異常復雜、F10斷層分支斷層將更為發育，同時在F10斷層北部附近發育有一寬緩的小背斜；在F10斷層南部附近發育一寬緩的小向斜；從勘探線地質剖面圖上均可以看出背斜和向斜構造走向明顯受F10斷層控制，說明該背斜為F10斷層的一次生構造。另外，從T-2、512、603等鉆孔可以看出，F10斷層附近煤巖層對比極為困難，煤巖層層位紊亂，地質構造極為復雜，給找煤工作帶來一定的難度。

1.2 F10次生構造特征

煤層小波狀起伏褶曲發育。在采掘11-2煤層底板時發現，無論是在煤層的走向或傾向上均普遍發育有小型波狀起伏褶曲，這些小褶曲起伏波幅可達1～3m，如延F10斷層走向布置的131101工作面切眼，其煤巖體起伏情況，這是勘探期間無法實際控制的小型褶曲構造形態。

煤巖相互穿刺現象。在強大構造擠壓作用下，煤巖層也顯示相互運動的滑動跡象，表現在煤層中的小型構造現象也有一定的發育，甚至經常出現煤巖相互穿刺現象。在礦區西部六采區261306工作面附近13煤層回風上山多處見到與煤層近于平行的滑面，并使煤層變薄或增厚明顯，煤層與巖層在F10構造和推覆體構造雙重作用下，出現煤巖相互擠壓穿刺、擠壓揉皺、煤層重疊等現象。

1.3 復雜地質構造對采掘的影響

因F10正斷層次生斷裂及其發育的影響，導致在F10斷層上盤附近設計的211308工作面送巷過F050正斷層無法正常跟煤層掘進，也可以說在該斷層附近能圈得的經濟儲量很小而停止圍面。而處于F10斷層下盤近似平行于其走向布置的131101工作面，在下降風巷掘進過程中過F304和F306正斷層，累計落差達到15m，斷層傾角較小，影響巷道過斷層破巖量增大，原煤煤質很差不經濟而使得131101工作面走向長度縮短達260m，可采煤量減少達31萬噸。211306、261306工作面因過落差10m及10m以上斷層，而且中小斷層縱橫交叉，導致工作面不得不調采和重開切眼跳采；211306和261306工作面分別損失資源量達26萬噸、13萬噸，嚴重影響采掘接替。

2 開采實踐研究

2.1 采取巷探、鉆探相結合的方式成功找煤，確保工作面持續接替

新集一礦F10斷層影響帶內地質構造比較復雜，準確及時的地質調查、圖紙資料的分析，為探巷順利通過斷層帶找煤成功提供了地質保障，在礦井生產和安全方面發揮了巨大的作用，避免了一些決策上的失誤和很多不必要的施工浪費。

本區北部有F140、F206、F050、F022等正斷層；南部有F16正斷層，地質構造復雜；施工探巷前期，利用一采區111111工作面機巷，為了進一步確定F16正斷層上盤13煤層賦存情況，確保四采區13煤探巷施工前方13煤層層位的有效控制，為四采區圍面工程提供地質保障，特設計6組超前地質探測鉆孔，共施工井下地質補勘鉆孔21個，工程量1660m。2010年，在此區域再次嘗試找一塊穩定塊段而布置了四采區13煤探巷，探巷工程量達700余米；結果在現場詳細的地質資料指導下，成功獲得13煤層54.25萬噸(產值約21700余萬元)的可采量，可以布置兩個炮采面(241302和241304)，為一礦的采掘接替提供了地質保障。

2.2 取綜合探測相結合的方式成功找煤，有效提高礦井資源回收率

F10斷層構造復雜區域分布在二、三、四、六、八采區，經過統計可采煤層有13-1、13-1下、11-2、9、8、7-2、7-1等共七層煤，地質儲量可達1643.9萬噸，可采儲量1105.9萬噸，其中13-1及13-1下煤層(合稱13煤層，下同)地質儲量為884.5萬噸，可采儲量為606.6萬噸。由于區域“構造煤”儲量較大，若不通過作工作對其進行開采，一方面這么多的儲量沒有合理的理由進行處理，這對國家和企業都無法交待；另一方面若這么多的儲量不回收，將會大大降低新集一礦礦井資源回收率，同時也將會影響礦井的經濟效益和社會效益。若能對二采區的煤炭資源進行有效的利用，無論是從經濟角度還是從技術角度都具有重大的意義。

一礦結合以往的巷探、鉆探、本區較好的一些二維物探等地質資料，并根據上述構造規律，并吸取以往在該區掘送回采巷道失敗的經驗教訓，當回采巷道掘進過程中遇到斷層密集區時，不在“斷層窩”內找煤，而是跟中腰線施工穿過“斷層窩”直接進入煤層相對穩定的可采區域。這樣就避免了因在斷層密集區內找煤而使巷道頻繁變坡、變方位，導致巷道不好使用，甚至失去繼續找煤的信心，同時也加快了巷道過斷層帶的施工進度。同時充分利用炮采工作面對地質構造條件適應性好的優勢，工作面兩巷盡可能沿斷層構造帶的走向布置，最大限度地圈定可采儲量，回收構造復雜區內的煤炭資源。2010～2011年，一礦將繼續開展地面鉆孔補充勘探工作，在礦區八采區和二采區施工7個鉆孔，工程量5920m，耗資336萬元。以求對區域性構造賦存情況進行探測，控制煤層的賦存狀態，提高區域煤層的儲量級別。

3 創新找煤思路

通過探索創新，找煤增儲，化危機為生機，變被動為主動，為企業的持續發展作出貢獻。筆者總結了可從以下幾個方面入手:

以找煤增儲為中心，勘探著手，多找礦、探好礦，探大礦，保證礦山發展規劃的實現。

膽子大點、思路新點。地質找煤是一項高風險，高回報的工作，膽子大才能收獲大，這已被實踐證實了。膽子大還要細心，要進行認真的分析研究，認準目標就要大膽去探，不要怕失敗。創新規劃要有新思路、找煤模式要有新突破、技術工作要有新舉措、探獲儲量要有新局面。

注意三大層次。上部加強報廢片盤的復采及薄煤層開采技術研究，延長礦井服務年限；深部加快工程進度找煤，增強發展后勁；加大投入力度在構造復雜區域找新塊段，緩解采掘接替緊張，節省煤炭資源，提高礦井回采率。

注意四個關系和四個結合。一是注意大小關系，要從大處著眼，小處著手；二是注意遠近關系，空間由近及遠，由淺入深，分步實施；三是注意新老關系，老資料要有新認識，老區段要有新發現；四要注意內外關系，學習歷年專家們的找煤成功經驗，為我所用；五要注意找煤與采礦相結合，找煤與安全的關系，探煤工程設計要考慮為采煤所用，另一方面除探明新增儲量外，對已有資源的開發利用要加強資源管理，提高資源的回收率；六要注意巷探與井探相結合；七要注意腦力和體力相結合，地質工作是一項勞力又勞心的苦差使，要經常深入井下收集第一手資料，回到室內還要作圖計算，分析研究；八注意理論與實踐相結合，提高認識，做到實踐—認識—再實踐—再認識，形成獨具新集特色的找煤經驗。

4 結語

總之，通過加強地質找煤，實現穩定原煤生產、延長礦井服務年限，已經取得了較為明顯的成效。今后我們將繼續加大力度、總結經驗、突出重點，積極向周邊區域延伸，力求在F10斷層構造復雜區域地質找煤工作有更高的突破和新的發展，圈定更多較穩定的塊段，更好地保證原煤生產可持續發展。

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