關于煤礦補充地質勘探的思考與探索

文/王崇景

煤礦補充地質勘探工作是對煤礦構造、煤層賦存、煤質、水文地質、瓦斯地質進行的進一步查明，對于煤礦安全高效組織開采具有重要作用。尤其是在山東省華北型含煤地層等構造復雜的含煤層采掘中，補充地質勘探和預測預報對安全高效采煤的作用更為明顯與突出。可以說，煤礦補充地質勘探是煤礦安全生產的眼睛，不可或缺。

目前，一些煤礦在補充地質勘探的認識上存在誤區，沒有重視補充地質勘探，大大增加了煤礦重大事故發生的概率，也影響了經濟效益。這要求煤礦領導和管理人員必須重新認識并重視補充地質勘探工作的重要性，樹立起“先探后掘，先探后采”的勘探先行安全理念，確保煤礦安全生產、高質量發展。

一、煤礦補充地質勘探的重要作用

在實際的煤礦開采過程中，水文條件、地質條件和外在的環境條件多變，煤礦的補充地質勘探可以及時排查安全隱患，實現對礦井重大災害超前防治，保障礦井安全生產；同時，利用補充地質勘探，可以發現被遺漏的煤炭資源，提高資源回收率。

1.及時排查煤礦安全隱患

補充地質勘探是減少礦井瓦斯帶來的安全隱患的重要舉措，通過開展有效的補充地質勘探探查瓦斯分布情況，采取相應措施，可有效減少因瓦斯突出等造成安全生產事故的概率。同時，通過堅持“先探后掘，有疑必探”的工作原則開展補勘，能夠查明地質情況，合理調整防隔水煤柱，將突水隱患消除在萌芽狀態，保障礦井安全生產。此外，通過補勘，能夠了解煤礦的內部地質基本構造，可有效避免環境和外在壓力的影響，減少礦井開采過程中頂板事故與沖擊地壓事故的發生。

2.有效提升煤炭資源開采量

原煤產量和原煤質量是影響煤礦經濟效益的兩個重要因素，因此煤礦要想提升經濟效益，實現經濟效益最大化，就應當保證煤炭產量。補充地質勘探可在一定程度上助力礦井提高資源回收率。比如，2021年濟寧礦業集團礦產資源勘查開發有限公司綜合利用定向分支鉆探注漿和物探測井技術，更加精確地控制了陷落柱的發育范圍，并對陷落柱及煤系基底奧陶系灰巖進行了注漿加固；治理后對防隔水煤柱進行合理調整，增收煤炭資源約40萬噸，經濟創收超6億元。

二、目前煤礦對補充地質勘探存在的認識誤區

由于受礦井地質和水文地質復雜性的客觀限制，以及探查技術手段和勘查人員技術水平的局限性，煤礦地質勘探存在著不確定性和未知性，其結果常常不能達到期望，導致許多煤礦管理人員對生產階段的補充地質勘探認識存在眾多誤區。

1.一些煤礦對補充地質勘探與煤田地質勘探的區別認識不清

煤礦補充地質勘探與煤田地質勘探的本質區別在于二者的目的不一樣。煤田地質勘探屬于尋找煤炭資源的勘探，而煤礦補充地質勘探屬于確保煤礦安全生產的勘探，一個是為了“煤”，而另一個是為了“安全”。除此之外，煤田地質勘探是粗放的和大致的勘探，達不到煤礦補充地質勘探的精細程度。有的煤礦決策層誤把煤田地質勘探的數據當成煤礦補充地質勘探的數據，這是極端錯誤的。

2.一些煤礦過分相信礦建初期的物探結果，忽視補充鉆探

地質勘探的手段主要包括鉆探和物探，鉆探從點上準確查清地層結構和構造發育情況，物探從面上大致推斷構造的發育概況，二者在相互循環中促進，缺一不可。但隨著三維地震物探技術的不斷完善和提高，物探成果準確性越來越高，在構造簡單的塊段物探一定程度上能代替生產階段的補充鉆探，使煤礦管理人員忽視了復雜塊段物探的局限性，造成了嚴重后果。比如，山東省內發生的煤礦構造突水淹井事故，據分析70%以上是因忽視了構造復雜區附近三維地震手段精度的局限性，斷裂構造（組合或平面位置）控制不準，實際防隔水煤柱留設嚴重不足而造成的。

3.一些煤礦對補充地質勘探提效、創收的積極作用認識不充分

在大型構造基本查明的情況下，一些煤礦認為補充地質勘探僅僅是起到探明地質情況的作用，而未能充分認識到補充地質勘探所起到的提效、創收的積極經濟作用。因不重視補勘，勘探程度不足而過大留設防隔水煤柱造成工作面丟煤或巷道改道的案例不在少數，造成了巨大的經濟損失。如濟寧礦業集團安居煤礦，在后期水文補充地質勘探過程中發現，5302工作面FX24斷層不導水，滿足調小斷層煤柱的要求，在經周邊各礦業集團知名專家對設計評審后，煤柱由原來的100米調整為70米，多回收煤炭資源約5萬噸，根據當年煤價估算，至少增收6000萬元。

3.有些煤礦對補充地質勘探目的認識不清，勘探成果針對性差

有的煤礦在補充地質勘探設計過程中，由于對探查目的認識不清，未能抓住問題的重點，整體或局部設計不合理，且施工過程中質量把控不嚴，導致勘探資料可信度低、成果針對性差。比如，在三維地震已查明的正常地質塊段，布置了較多的補充勘探鉆孔，得到的鉆探結果與預計出入不大，并將其片面理解為鉆探工程投入的浪費；在三維地震效果較差的地段，忽視了對重要風險區重點控制，設計時未充分考慮地層變化、常規鉆探技術受限因素，結果由于地質情況變化、鉆探偏斜或資料信息分析不到位等原因，達不到勘探工程目的，導致部分工作人員對地質勘查工作結果不重視，甚至鉆孔揭露了的重大信息也被遺漏，極易發生重大突水事故。

三、提升煤礦補充地質勘探實效的對策

煤礦補充地質勘探是煤礦安全攻堅戰的“偵察兵”，煤礦各級領導要從管理上給予足夠的支持和重視，技術人員要著重提高專業把控和勘探手段，從而破解礦井地質及水文地質復雜導致的地質勘探不確定性難題。

1.各級領導應高度重視地勘工作，加大專業人才的培養力度

地質資料的詳實性是煤礦開展一切工作的基礎，尤其在生產過程中，開展高質量地質勘探工作是煤礦安全高效生產的前提條件。各級管理人員要達成共識，充分認識到補充地質勘探工作對煤礦經濟效益和安全生產方面具有的積極作用，從而制定一套有利于煤礦地質工作開展的工作流程和地測防治水專業人才培養機制，確保地測人員的崗位穩定性，提高防治水技術人員的責任心和話語權。同時，地質條件的復雜性和區域特征的相對穩定性，要求煤礦地質技術人員要不斷學習、積累豐富經驗；各級管理人員要加大培養力度，積極開展“傳幫帶”、外出培訓等活動，讓技術人員能夠更清晰地掌握區域或礦井地質及水文地質特征，從而在生產過程中能及時預測和研判現場存在的隱蔽致災地質因素和各類風險。

2.加大區域水文地質分析研究，制定、落實礦井中長期及年度勘探計劃

地質條件的不可視性及采動的干擾造成了煤礦地質及水文地質的復雜性，根據地質補充勘探提供的片段性的地質信息，通過以點帶線、以線帶面、以面帶體的綜合分析方法，系統分析礦井地質及水文地質條件。對于地質及水文地質條件分析不清的區域要加大補勘力度，根據現有勘探資料，研究分析地質條件復雜塊段和勘探密度達不到規范要求的區域，查找存在的問題，編制針對性的補勘設計，以達到補勘目的。同時，由于勘探技術水平發展的局限性，不要過分依賴地面三維物探，要嚴格執行有疑必探，必須配合“雙探”手段進行井上下探查驗證。例如，濟寧礦業集團安居煤礦在后期開采中汲取教訓，堅持有疑必探，井上下結合，采取“雙探”相互驗證的探查手段，及時調整各類煤柱留設，在確保安全的前提下，提高了資源回收率，創造了可觀的經濟效益。

3.高度重視補勘設計，做到有的放矢，提高勘探工程質量

在分析研判現有水文地質資料的基礎上，嚴格審查補勘設計，每一項物探工程、每一個鉆孔施工都要有的放矢，結合現有地質資料，針對需要解決的問題或需要獲得的地質信息進行精準設計，嚴把設計關。積極推廣應用“四新”成果，提高防治水技術裝備水平，不斷完善和提高水文地質資料的收集手段。慎選施工隊伍，抓好現場施工監理，做好原始勘探資料的收集梳理，及時分析揭露成果，及時調整施工設計，確保工程質量滿足設計要求、勘探成果詳實有效。