淺談地質(zhì)工作對煤礦的意義

摘 要：文章結(jié)合實際，闡述了地質(zhì)工作在煤礦設(shè)計、生產(chǎn)、建設(shè)及關(guān)閉退出全過程中的重要意義，高勘探程度和控制程度的地質(zhì)成果可以避免煤炭企業(yè)的盲目投入，可以使礦井設(shè)計、建設(shè)和煤炭生產(chǎn)達到技術(shù)合理，經(jīng)濟高效，可以有效預(yù)防、避免多類事故的發(fā)生，可以預(yù)防、減輕地質(zhì)災(zāi)害帶來的嚴重后果，促使煤炭行業(yè)健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：礦井；地質(zhì)工作；安全

1 概述

地質(zhì)工作貫穿于煤礦設(shè)計、建設(shè)、生產(chǎn)、直至關(guān)閉退出的全過程，對礦井地質(zhì)工作的勘探、研究、控制程度的高低，直接影響到煤礦生產(chǎn)發(fā)展。加強礦井地質(zhì)工作，可以使礦井建設(shè)和煤炭生產(chǎn)達到技術(shù)合理，經(jīng)濟高效，防止煤礦生產(chǎn)建設(shè)工作陷入盲目，防止帶來嚴重的安全隱患，造成巨大的經(jīng)濟損失；可以有效預(yù)防或避免多類生產(chǎn)安全事故的發(fā)生，對促進煤礦安全生產(chǎn)，增強礦井防災(zāi)抗災(zāi)能力，提高經(jīng)濟效益和社會效益非常重要。

2 地質(zhì)工作對煤礦設(shè)計的意義

2.1 地質(zhì)工作的勘探、控制程度的高低決定著煤礦設(shè)計的可行性

比如：在地質(zhì)勘探程度及控制程度較低的情況下，當(dāng)煤炭市場火爆時，部分投資者對煤炭賦存條件及煤炭資源是否具有可開采經(jīng)濟價值不清，卻盲目投資，通過2-3年的掘進探查作業(yè)，部分煤礦到最后發(fā)現(xiàn)沒有煤炭資源，部分煤礦找到了煤炭資源，但是煤層只有20cm左右厚，不具備可開采經(jīng)濟價值。隨著煤炭行情的低迷，那些在礦井設(shè)計階段認真開展地質(zhì)工作，煤炭儲存條件確實具備可開采經(jīng)濟價值的礦井，仍然在盈利，而那些盲目投資確給投資者帶來了巨大的經(jīng)濟損失，這些煤礦也走到了主動停產(chǎn)，走向關(guān)閉退出的地步。

2.2 地質(zhì)勘探的成果決定著礦井設(shè)計的布局

礦井設(shè)計時往往將斷層、褶皺、傾角、沖刷帶邊界、巖漿巖侵入，以及人為的邊界，作為劃分塊段面積的依據(jù)。根據(jù)煤層的埋藏深度、產(chǎn)狀、頂?shù)装宓膸r性、富水性等選擇技術(shù)合理，經(jīng)濟高效的開采方式、支護方式、井筒位置，選擇參數(shù)合理的通風(fēng)設(shè)備、排水設(shè)備、提升設(shè)備等。曾經(jīng)出現(xiàn)過礦井對水文地質(zhì)不清，選擇井口位置偏高，開拓方式不妥，在礦井建設(shè)中不能經(jīng)濟高效處置水患而被迫放棄礦井建設(shè)。

2.3 全面詳實的地質(zhì)勘探成果能消除由于設(shè)計不合理而造成的安全隱患

礦井地質(zhì)勘探的資料和成果是煤礦開采設(shè)計的重要依據(jù)和條件。礦井生產(chǎn)過程中的安全系數(shù)一定程度上取決于設(shè)計時依據(jù)的原始資料是否完整、準(zhǔn)確的反應(yīng)實際情況。比如，礦井范圍內(nèi)某一區(qū)域受老空水、地表水及地下水影響嚴重，在地質(zhì)勘察報告資料中能詳實反應(yīng)，在設(shè)計時可遠離或避開此區(qū)域，確需在此區(qū)域是必須制定相應(yīng)的防范措施，反之，如果地質(zhì)工作不到位，未能如實提供基礎(chǔ)資料，設(shè)計將不能適應(yīng)客觀條件的變化，生產(chǎn)建設(shè)將會陷入盲目，極易造成透水、淹井等事故，即使沒有造成事故也造成極大的安全隱患。

3 地質(zhì)工作在煤礦生產(chǎn)中的意義

3.1 加強礦井地質(zhì)工作可以預(yù)防和避免頂板、瓦斯、水害等事故

以重慶為例，2011年至2015年全市發(fā)生的各類煤礦生產(chǎn)安全事故中頂板事故所占起數(shù)和死亡人數(shù)最多，分別達到了50%、43%，瓦斯事故死亡人數(shù)所占比例位列第二，占死亡總?cè)藬?shù)的22%，每年均出現(xiàn)過受暴雨洪水影響煤礦正常生產(chǎn)建設(shè)的情況，出現(xiàn)以上情況一定程度上是因為煤礦企業(yè)忽視了礦井地質(zhì)工作。

3.1.1 加強煤礦地質(zhì)工作，可以預(yù)防頂板事故的發(fā)生。隨著煤礦科技的進步，煤礦機械化生產(chǎn)的提高，準(zhǔn)確詳實的礦井地質(zhì)資料，為礦井選擇合理、配套的的支護、開采設(shè)備提供支撐；指導(dǎo)煤礦企業(yè)選擇合理的頂板管理工藝。比如：煤層產(chǎn)狀變化很大，如果選擇綜采工藝，不僅需要高額的投入，在煤礦開采中還會來安全隱患；如果煤層頂板破碎，可以選擇加密支護、錨網(wǎng)支護等支護方式；煤礦還可以根據(jù)煤層頂板的巖性選擇合適的采空區(qū)管理方法，比如：直接垮落法、矸石回填法和強制放頂法等。

3.1.2 加強地質(zhì)工作，在處理和解決瓦斯問題時可變被動為主動。煤的變化程度一定程度上影響著瓦斯的含量，隨著煤的進一步變質(zhì)，到無煙煤時其孔隙和表面積都達到最大，吸附瓦斯的能力最強，又由于無煙煤產(chǎn)氣量大，因此瓦斯含量最高；無煙煤至石墨階段，因微孔隙顯著收縮，吸附能力逐趨消失，瓦斯含量不高；煤層和圍巖的透氣性，決定著瓦斯的儲存條件和瓦斯在煤層內(nèi)的流動特性；地質(zhì)構(gòu)造對瓦斯含量，瓦斯壓力也具有較大的影響。通過加強煤礦地質(zhì)工作，摸清煤層和圍巖的性質(zhì)及礦井地質(zhì)構(gòu)造，掌握瓦斯涌出規(guī)律，對瓦斯治理工作有的放矢，將解決處理瓦斯問題變被動為主動。

3.1.3 加強地質(zhì)工作，可以降低發(fā)生水災(zāi)事故的概率。斷裂構(gòu)造是地下水的良好通道，是形成巖溶的重要條件之一，不同區(qū)域的水文地質(zhì)條件不同，巖溶發(fā)育的條件存在差異，水文地質(zhì)條件復(fù)雜的地區(qū)，陷落柱還可成為地下水的通道，給生產(chǎn)安全帶來嚴重威脅。通過對礦井區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造、主要含水地層及其水文特征，地表水系及老窯水的排查，掌握礦井區(qū)域水文地質(zhì)情況。實際生產(chǎn)建設(shè)工作中，實行“有疑必探、先探后掘”的原則，及時掌握防治水患的主動權(quán)，大大降低發(fā)生礦井水災(zāi)事故的概率，減小其危害程度。

3.2 加強礦井地質(zhì)工作可以有效控制開拓煤量、準(zhǔn)備煤量和回采煤量“三量”平衡

“三量”的計算中都必須考慮地質(zhì)變化帶來的數(shù)據(jù)變化，比如：地質(zhì)損失、煤厚變化等。如果礦井的“三量”可采期達不到規(guī)定要求，就會出現(xiàn)采掘失調(diào)，生產(chǎn)接續(xù)緊張，高瓦斯、突出礦井一旦生產(chǎn)接續(xù)緊張不足，可能會出現(xiàn)在采區(qū)抽采不達標(biāo)的情況下冒險蠻干，帶來嚴重的安全隱患。如果可采期過長，則掘成的巷道長期閑置不用，使設(shè)備、資金積壓，并增加維修費用。因此，準(zhǔn)確的礦井地質(zhì)情況對確定適合本礦不同時期、不同區(qū)域和不同條件下的三量合理可采期，平衡“三量”具有十分重要的意義。

4 礦井地質(zhì)在關(guān)閉退出后的意義

礦井關(guān)閉退出后，其地質(zhì)資料將作為該礦井區(qū)域其他有關(guān)地質(zhì)工作的重要依據(jù)。關(guān)閉煤礦的地質(zhì)資料可以為周邊礦井的水害治理、突出煤層的鑒定及煤礦的老空區(qū)積水警戒線和禁采線的劃定提供有力的支撐；關(guān)閉煤礦的地質(zhì)資料為該區(qū)域山體滑坡、采區(qū)沉降等地質(zhì)災(zāi)害防治提供可靠依據(jù)。煤礦開采后，地面塌陷以及沉降是常見的地質(zhì)災(zāi)害，會破壞周圍的自然景觀和地表建筑，對周圍居民安全造成威脅，嚴重的會影響周圍的農(nóng)業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)，對準(zhǔn)確的礦井地質(zhì)資料予以分析研判，采取合理的防治措施，可以避免地質(zhì)災(zāi)害帶來的嚴重后果。

5 結(jié)束語

地質(zhì)工作在煤礦的設(shè)計、建設(shè)、生產(chǎn)及關(guān)閉退出的一系列過程中均起著重要作用，煤礦企業(yè)只有充分認識到地質(zhì)工作的重要性，正確認識地質(zhì)工作的性質(zhì)和特點，才能做出科學(xué)的決策，增強礦井防災(zāi)抗災(zāi)能力，提高經(jīng)濟效益和社會效益，煤炭行業(yè)才可以走上可持續(xù)發(fā)展的道路，才可以有更好的發(fā)展。

參考文獻

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