瓦斯地質(zhì)保障系統(tǒng)專(zhuān)題講座1前言煤礦地質(zhì)工作既是煤炭工業(yè)的基礎(chǔ)，也貫穿于煤炭生產(chǎn)和利用的全過(guò)程。煤礦中水、火、瓦斯、頂板、煤塵5大災(zāi)害無(wú)一不與地質(zhì)條件相關(guān)。由于地下介質(zhì)的非均質(zhì)性、隨機(jī)性和復(fù)雜性特點(diǎn)，人們對(duì)于地質(zhì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程。地質(zhì)科學(xué)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的科學(xué)，離不開(kāi)“實(shí)踐—認(rèn)識(shí)—再實(shí)踐—再認(rèn)識(shí)”的動(dòng)態(tài)認(rèn)識(shí)過(guò)程。煤礦地質(zhì)工作的重要性及現(xiàn)階段面臨的主要問(wèn)題目前，包括高分辨率三維地震勘探技術(shù)在內(nèi)的各種探測(cè)手段，都只是從不同側(cè)面對(duì)地下地質(zhì)體進(jìn)行探測(cè)，都只能獲得與地質(zhì)體相關(guān)的某類(lèi)信息，直接利用這些信息進(jìn)行地下地質(zhì)條件進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，由于缺少先驗(yàn)性的對(duì)比資料，有時(shí)還存在著一定的不確定性、模糊性和知識(shí)的不完備性，極大地制約著采區(qū)三維地震勘探成果效益的發(fā)揮。煤礦地質(zhì)工作的重要性及現(xiàn)階段面臨的主要問(wèn)題瓦斯地質(zhì)河南理工大學(xué)楊力生教授于上個(gè)世紀(jì)70年代提出的。1983年，他與他的同事一起，在煤炭部支持下，建立了“編制全國(guó)煤礦瓦斯地質(zhì)圖”煤炭工業(yè)部重大項(xiàng)目。瓦斯地質(zhì)形成和發(fā)展瓦斯地質(zhì)在瓦斯事故較多的背景下產(chǎn)生的，它是生產(chǎn)實(shí)踐中逐漸發(fā)展起來(lái)的，把地質(zhì)研究與瓦斯研究有機(jī)地結(jié)合在一起的一門(mén)邊緣學(xué)科。為保障煤礦瓦斯防治、開(kāi)發(fā)利用對(duì)煤礦地質(zhì)的需要所開(kāi)展的一系列地質(zhì)技術(shù)與管理工作，它既是煤礦安全地質(zhì)工作的范疇，又是資源開(kāi)發(fā)與利用地質(zhì)工作業(yè)務(wù)，是傳統(tǒng)煤礦地質(zhì)工作的進(jìn)一步深化和擴(kuò)延，較傳統(tǒng)意義上煤礦地質(zhì)工作更具有四個(gè)方面的特點(diǎn)：工作上要超前，方法上要綜合，技術(shù)上要精準(zhǔn)，管理上要嚴(yán)格。瓦斯地質(zhì)形成和發(fā)展

瓦斯地質(zhì)保障是世界性難題理論體系不完整單因素假說(shuō)瓦斯主導(dǎo)作用、地壓主導(dǎo)作用、化學(xué)本質(zhì)假說(shuō)…

綜合作用假說(shuō)振動(dòng)說(shuō)、分層分離說(shuō)、破壞區(qū)說(shuō)、游離瓦斯壓力說(shuō)…突出過(guò)程中破壞與發(fā)展機(jī)制還停留在定性與假說(shuō)性階段；事故發(fā)生過(guò)程中主要因素與次要因素及其作用機(jī)理不清楚；只能對(duì)某些現(xiàn)象給予解釋?zhuān)€不能形成統(tǒng)一完整的理論體系。

技術(shù)體系不成熟瓦斯地質(zhì)條件探測(cè)技術(shù)、低透氣性瓦斯抽采技術(shù)……關(guān)鍵技術(shù)仍不夠成熟方法手段不成套研究手段、工作手段、管理手段……尚未形成一套完整體系管理體系不系統(tǒng)組織機(jī)構(gòu)、運(yùn)行機(jī)制、制度規(guī)程……建設(shè)不健全、不具系統(tǒng)性2淮南經(jīng)驗(yàn)&做法淮南煤田地形地質(zhì)與開(kāi)發(fā)布局圖

杜絕了誤揭（穿）煤層、誤透老空老硐事故，杜絕了地質(zhì)工作失誤造成的瓦斯事故，杜絕了礦井突水死亡和淹井事故。杜絕了因地質(zhì)構(gòu)造探查不明造成綜采工作面無(wú)計(jì)劃停產(chǎn)搬家事故，杜絕了巷道測(cè)量、工程標(biāo)定錯(cuò)誤。為瓦斯治理、水害防治、礦壓治理、快速建井、快速掘進(jìn)、綜采綜掘高效生產(chǎn)提供了強(qiáng)有力地質(zhì)基礎(chǔ)支撐。實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)保障工作目標(biāo)通過(guò)礦井高精度綜合勘探，超前高精度探明了礦區(qū)煤炭資源儲(chǔ)量1030000萬(wàn)噸，為顧橋、張集礦等千萬(wàn)噸級(jí)礦井開(kāi)發(fā)和潘一礦等百萬(wàn)噸級(jí)改擴(kuò)建礦井提供了可靠的煤炭資源保障。為礦區(qū)資源大開(kāi)發(fā)提供了豐厚的煤礦資源保障通過(guò)強(qiáng)技術(shù)、嚴(yán)管理，開(kāi)展技術(shù)研究和儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)檢測(cè)等工作，集團(tuán)各生產(chǎn)礦的礦井、采區(qū)、工作面“三率”均分別達(dá)到65%，85%，95%以上，遠(yuǎn)高于同行業(yè)平均水平，被國(guó)土資源部評(píng)定位全國(guó)先進(jìn)水平！煤炭資源回收率處全國(guó)先進(jìn)水平通過(guò)查明水文地質(zhì)條件，開(kāi)展探測(cè)與研究“上三帶”和“下三帶”發(fā)育規(guī)律，實(shí)施“分類(lèi)指導(dǎo)、分類(lèi)治理”水害防治技術(shù)措施。累計(jì)已回采受松散砂層水威脅的煤炭資源儲(chǔ)量7500萬(wàn)噸，受灰?guī)r高承壓水威脅的煤炭資源儲(chǔ)量3600萬(wàn)噸。安全解放出受水威脅的煤炭資源儲(chǔ)量11100萬(wàn)噸既有豐富實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的地質(zhì)專(zhuān)家隊(duì)伍，高新技術(shù)應(yīng)用人才隊(duì)伍，井下物探專(zhuān)業(yè)化隊(duì)伍，又有地質(zhì)理論基礎(chǔ)研究性隊(duì)伍和綜合管理能力的隊(duì)伍。培養(yǎng)出一批能夠適應(yīng)復(fù)雜地質(zhì)及開(kāi)采技術(shù)條件的地質(zhì)保障技術(shù)與管理人才隊(duì)伍。地質(zhì)保障體系的基本構(gòu)架是：以定量預(yù)測(cè)為先導(dǎo)、以物探、鉆探、化探分析等為手段；依托地質(zhì)理論和信息化技術(shù)，創(chuàng)建“礦井、采區(qū)、工作面”三個(gè)不同層次的超前探查與預(yù)測(cè)技術(shù)的地質(zhì)保障系統(tǒng)。管理體系推行以總工程師為首“上分下統(tǒng)”的地質(zhì)管理，執(zhí)行目標(biāo)考核、閉合管理機(jī)制和礦井“三級(jí)”地質(zhì)保障制度等地質(zhì)保障工作管理體系。實(shí)施“高投入、強(qiáng)基礎(chǔ)、上手段、攻項(xiàng)目、嚴(yán)管理、建隊(duì)伍”保障措施構(gòu)建了現(xiàn)代煤礦安全高效綠色開(kāi)采的地質(zhì)保障體系1993年，在煤炭行業(yè)率先開(kāi)展謝橋煤礦三維地震勘探技術(shù)研究并獲得成功，將其推廣應(yīng)用到全礦區(qū)，做到礦井采區(qū)全覆蓋。

2005年，率先配備兩套Geoframe地震解釋系統(tǒng)，為每對(duì)礦井建立三維地震勘探解釋工作站，實(shí)現(xiàn)了采掘工作面三維地震動(dòng)態(tài)解釋?zhuān)V區(qū)地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率平均達(dá)到80%。

2006年至2011年，先后在顧橋、丁集、潘北、新莊孜等礦井率先開(kāi)展高精度三維地震技術(shù)試驗(yàn)與研究，并進(jìn)行了10個(gè)區(qū)塊的精細(xì)再處理與解釋研究。截止2011年底，共實(shí)施三維地震勘探面積309.96km2，探明落差大于5m斷層4679條，實(shí)踐驗(yàn)證準(zhǔn)確率達(dá)90%。三維地震勘探技術(shù)研究與應(yīng)用成效顯著自主編制了淮南礦區(qū)、各礦井、各煤層瓦斯地質(zhì)圖開(kāi)展了全礦區(qū)保護(hù)層開(kāi)采地質(zhì)條件分析與評(píng)價(jià)研究并推廣了高精度快速井巷揭煤地質(zhì)超前探測(cè)技術(shù)研究與執(zhí)行“突出煤層頂（底）板層位探控技術(shù)”研究并成功實(shí)踐了地面瓦斯抽采鉆井技術(shù)主要瓦斯地質(zhì)自主創(chuàng)新技術(shù)成果“十一五”期間，開(kāi)展了“綜采工作面長(zhǎng)透距坑透技術(shù)研究”，編制了“CT”數(shù)據(jù)處理軟件，形成了一套無(wú)線電波透視CT井下探測(cè)工作方法和技術(shù)規(guī)范。揭露結(jié)果表明對(duì)地質(zhì)異常區(qū)判別準(zhǔn)確率達(dá)80%；二維地震勘探技術(shù)試驗(yàn)與研究，試驗(yàn)總工程量近10000m。實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明，通過(guò)少量鉆孔驗(yàn)證并進(jìn)行反演，能夠探明巷道上下各50m范圍內(nèi)煤層及斷層賦存狀態(tài)；集成并創(chuàng)新井下物探技術(shù)“綜合物探技術(shù)試驗(yàn)與應(yīng)用研究”，以反射波與直流電及瞬變電磁法相搭配的巖石巷道綜合超前探測(cè)方法，其超前探測(cè)距離120m,預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率82%以上；“地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)試驗(yàn)應(yīng)用研究”，該項(xiàng)技術(shù)方便快捷，在煤巷有效探測(cè)距離最大為30m，異常點(diǎn)判別準(zhǔn)確率為71%。集成并創(chuàng)新井下物探技術(shù)針對(duì)陷落柱、新構(gòu)造、A組煤層底板巖溶水害防治和松散層含水層下提高上限開(kāi)采、灰?guī)r突水等水害隱患的技術(shù)難題，開(kāi)展研究科研項(xiàng)目數(shù)十項(xiàng)。2001年以來(lái)，通過(guò)省級(jí)鑒定11項(xiàng)，獲省級(jí)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，中國(guó)煤炭工業(yè)十大科研技術(shù)成果3項(xiàng)，煤炭工業(yè)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)7項(xiàng)；截止2013年，實(shí)現(xiàn)了92個(gè)提高上限工作面安全回采煤量11000萬(wàn)t。水體下防水煤柱由設(shè)計(jì)垂高80m縮小至27m-19m。A組煤層底板承壓水上的20個(gè)工作面安全回采煤量3600萬(wàn)t，并獲得了該條件下的疏水降壓開(kāi)采的標(biāo)準(zhǔn)，即傾斜、緩傾斜煤層底板臨界突水系數(shù)為0.05Mp/m。礦井水害防治技術(shù)成果豐富統(tǒng)計(jì)表明，82%的突出與構(gòu)造有關(guān)；淮南煤與瓦斯突出近50%（53次）發(fā)生在地質(zhì)異常區(qū)；淮南瓦斯異常涌出（噴出）（23次）多發(fā)生于巖石巷道裂隙發(fā)育帶…理論與實(shí)踐表明：瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象與其地質(zhì)賦存條件密切相關(guān)。確立了“保障有力，行業(yè)領(lǐng)先，尖兵要尖”的工作發(fā)展目標(biāo)；淮南礦業(yè)集團(tuán)高度重視瓦斯地質(zhì)工作提出了“地質(zhì)要過(guò)關(guān)，重點(diǎn)攻物探”、“地質(zhì)是尖兵，出路在創(chuàng)“新”等瓦斯地質(zhì)工作理念。認(rèn)為“地質(zhì)不過(guò)關(guān)，瓦斯治本難”；淮南礦業(yè)集團(tuán)瓦斯綜合治理目標(biāo)是通過(guò)實(shí)施三步走戰(zhàn)略，實(shí)現(xiàn)“三個(gè)杜絕”：杜絕瓦斯爆炸、杜絕煤與瓦斯突出、杜絕瓦斯超限！1.高目標(biāo)引領(lǐng)，推動(dòng)瓦斯地質(zhì)工作創(chuàng)新發(fā)展圍繞企業(yè)治理瓦斯目標(biāo)，瓦斯地質(zhì)保障工作目標(biāo)：杜絕誤揭（穿）煤層事故！杜絕因地質(zhì)工作失誤直接造成瓦斯異常涌出、瓦斯超限事故!杜絕誤透老空巷（峒）事故!由被動(dòng)服務(wù)型向主動(dòng)參與型轉(zhuǎn)變由附屬工具型向超前指導(dǎo)型轉(zhuǎn)變由定性粗放型向定量精細(xì)型轉(zhuǎn)變由以預(yù)防為主向以治理為主轉(zhuǎn)變牢固樹(shù)立超前意識(shí)，堅(jiān)持有疑必探，依靠科技進(jìn)步，開(kāi)展技術(shù)與管理創(chuàng)新，全面建設(shè)瓦斯地質(zhì)保障體系，為瓦斯治理提供強(qiáng)有力保障。轉(zhuǎn)變觀念：工作思路一研規(guī)律性研究，服務(wù)于瓦斯治理方案的決策。工作方法二探地面地質(zhì)勘探，服務(wù)于礦井設(shè)計(jì)、瓦斯治理設(shè)計(jì)；井下瓦斯地質(zhì)探查，指導(dǎo)瓦斯治理措施制定。三控嚴(yán)格控制煤層層位、地質(zhì)構(gòu)造；嚴(yán)格控制老塘（老峒）、應(yīng)力集中區(qū)；嚴(yán)格控制采掘之間的時(shí)空關(guān)系。工作方法四抓抓基礎(chǔ)，基層單位組織建設(shè)、基礎(chǔ)資料、基本功；抓規(guī)范，規(guī)范日常工作程序、審批程序、地質(zhì)說(shuō)明書(shū)、地質(zhì)預(yù)報(bào)編制的內(nèi)容和格式；抓質(zhì)量，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化動(dòng)態(tài)達(dá)標(biāo)；抓示范，開(kāi)展新技術(shù)、新方法、新工藝的應(yīng)用與創(chuàng)新的示范礦井建設(shè)，發(fā)揮示范效應(yīng)。五保“高投入、上手段、攻項(xiàng)目、嚴(yán)管理、建隊(duì)伍”五項(xiàng)保障措施。體系架構(gòu)：地質(zhì)保障體系技術(shù)體系保障措施管理體系組織體系責(zé)任體系制度體系規(guī)定規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系技術(shù)創(chuàng)新工作體系高投入攻項(xiàng)目上手段嚴(yán)管理建隊(duì)伍礦區(qū)采區(qū)工作面綜合探測(cè)技術(shù)手段地質(zhì)數(shù)學(xué)…信息技術(shù)集團(tuán)公司組織編制了《淮南礦業(yè)集團(tuán)地質(zhì)保障規(guī)劃》，并特邀2名中國(guó)工程院院士及多位地質(zhì)專(zhuān)家組織召開(kāi)了《淮南礦業(yè)集團(tuán)地質(zhì)保障規(guī)劃》專(zhuān)家咨詢(xún)會(huì)。集團(tuán)公司就地質(zhì)保障工作每年專(zhuān)門(mén)印發(fā)年度4號(hào)文，對(duì)地質(zhì)保障工作原則、工作目標(biāo)、保障措施和主要工作任務(wù)加以明確，指導(dǎo)地質(zhì)工作高效運(yùn)行。2.科學(xué)統(tǒng)籌制定地質(zhì)保障規(guī)劃與計(jì)劃3.創(chuàng)新管理建立健全瓦斯地質(zhì)保障管理體系組織機(jī)構(gòu)將地質(zhì)測(cè)量處與通風(fēng)處合并，組建瓦斯地質(zhì)管理研究院（安全開(kāi)采管理研究總院），解決“瓦斯”與“地質(zhì)”協(xié)調(diào)統(tǒng)一問(wèn)題；各礦（礦建項(xiàng)目部）、勘探工程處均設(shè)置地質(zhì)科，配齊了地質(zhì)副總工程師、地質(zhì)科長(zhǎng)，充實(shí)了瓦斯地質(zhì)技術(shù)人員。3.創(chuàng)新管理建立健全瓦斯地質(zhì)保障管理體系運(yùn)行機(jī)制瓦斯地質(zhì)管理工作推行分級(jí)管理，分級(jí)負(fù)責(zé)制：集團(tuán)公司地質(zhì)工作由公司常務(wù)副總經(jīng)理、總工程師直接領(lǐng)導(dǎo)，公司分管地質(zhì)技術(shù)管理的副總工程師協(xié)助總工程師領(lǐng)導(dǎo)地質(zhì)工作，安全開(kāi)采總院負(fù)責(zé)礦區(qū)地質(zhì)保障工作的指導(dǎo)與監(jiān)管；各礦（礦建項(xiàng)目部）是本礦井瓦斯地質(zhì)工作的責(zé)任主體，對(duì)礦井地質(zhì)工作負(fù)終端責(zé)任，礦長(zhǎng)是第一責(zé)任者，礦總工程師直接領(lǐng)導(dǎo)地質(zhì)工作，礦地地質(zhì)副總工程師協(xié)助總工程師領(lǐng)導(dǎo)地質(zhì)工作；地質(zhì)勘探工程處對(duì)地面勘探、井下物探負(fù)責(zé)。3.創(chuàng)新管理建立健全瓦斯地質(zhì)保障管理體系保障制度地質(zhì)工作季度例會(huì)制度地質(zhì)“一礦一策”保障制度地質(zhì)工作評(píng)估會(huì)診制度地質(zhì)動(dòng)態(tài)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化檢查驗(yàn)收考核制度地質(zhì)隊(duì)伍考評(píng)制度三維地震勘探施工單位準(zhǔn)入制度地質(zhì)工作“三級(jí)”管理制度采掘工作面地質(zhì)預(yù)報(bào)后評(píng)估制度4.著力推進(jìn)全面實(shí)施瓦斯地質(zhì)工作保障措施高投入夯實(shí)瓦斯地質(zhì)基礎(chǔ)2004年開(kāi)始設(shè)立瓦斯治理專(zhuān)項(xiàng)基金，噸煤10元；2005年安全投入按噸煤30元提取，15元用于瓦斯治理；地質(zhì)勘探費(fèi)用由10前的噸煤0.5元提高到現(xiàn)在的噸煤1.3元；2010年投入500萬(wàn)元裝備坑透儀、地質(zhì)雷達(dá)等物探儀器；2011-2015年逐步裝備瑞雷波等物探儀器，預(yù)計(jì)1000萬(wàn)元；十二五規(guī)劃地質(zhì)勘探及測(cè)繪工程資金總投入約50760萬(wàn)元；集團(tuán)公司每年投入約2000萬(wàn)用于地質(zhì)技術(shù)研發(fā)。4.著力推進(jìn)全面實(shí)施瓦斯地質(zhì)工作保障措施上手段，提高瓦斯地質(zhì)技術(shù)水平近十幾年來(lái)，淮南礦業(yè)集團(tuán)樹(shù)立“先行先試”的觀念，積極引進(jìn)高科技技術(shù)手段，通過(guò)廣泛開(kāi)展試驗(yàn)研究，形成了以地面綜合勘探、井下超前探測(cè)為主的礦井、采區(qū)、工作面三個(gè)不同層次的超前探測(cè)技術(shù)方法。地面綜合勘探利用鉆探、物探、化探相結(jié)合的地面綜合探測(cè)手段，用于礦井、采區(qū)瓦斯地質(zhì)勘探。井下超前探測(cè)是根據(jù)地質(zhì)條件和井下采掘空間條件，選用地震法、直流電法、電磁法等物探和鉆探手段，用于查明采掘過(guò)程中地質(zhì)異常問(wèn)題。4.著力推進(jìn)全面實(shí)施瓦斯地質(zhì)工作保障措施攻項(xiàng)目，破解瓦斯地質(zhì)技術(shù)難題針對(duì)瓦斯地質(zhì)難題，淮南礦業(yè)集團(tuán)堅(jiān)持走產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的道路，密切結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)實(shí)際，與國(guó)內(nèi)外科研院校開(kāi)展了一系列專(zhuān)項(xiàng)攻關(guān)。與中國(guó)礦業(yè)大學(xué)、安徽理工大學(xué)等合作，根據(jù)鉆孔資料、煤樣試驗(yàn)、井下實(shí)測(cè)等收集礦區(qū)瓦斯含量資料近2000個(gè)，瓦斯壓力數(shù)據(jù)近600個(gè)，編制全礦區(qū)、各礦各煤層瓦斯地質(zhì)圖，厘清了淮南礦區(qū)瓦斯賦存基本規(guī)律。潘一礦13-1煤層瓦斯含量等值線圖顧橋礦13-1煤層瓦斯含量等值線圖與中國(guó)科學(xué)院合作，利用三維三分量地震勘探技術(shù)，對(duì)顧橋礦瓦斯含量進(jìn)行了反演預(yù)測(cè)。潘三礦東四下山采區(qū)13-1煤層瓦斯富集區(qū)AVO特征與中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)合作，對(duì)潘三礦東四下山采區(qū)三維地震勘探區(qū)塊進(jìn)行實(shí)際地震資料的處理和分析,初步探討了利用AVO技術(shù)預(yù)測(cè)煤層瓦斯富集部位的可行性。與安徽理工大學(xué)、安徽建筑工業(yè)學(xué)院等合作，對(duì)淮南歷史上煤與瓦斯突出進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，摸清了淮南礦區(qū)煤與瓦斯突出的一般規(guī)律。與安徽理工大學(xué)等合作，對(duì)淮南礦區(qū)構(gòu)造煤區(qū)域分布規(guī)律進(jìn)行了研究。13-1煤層構(gòu)造煤平面分布圖11-2煤層構(gòu)造煤平面分布圖1993年，淮南礦業(yè)集團(tuán)在煤炭系統(tǒng)率先開(kāi)展了謝橋煤礦采區(qū)三維地震勘探技術(shù)研究，并獲得成功，該成果獲1995年度煤炭部科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)，1996年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)三等獎(jiǎng)，在全行業(yè)推廣應(yīng)用，并不斷發(fā)展和再創(chuàng)新。2005年又率先擁有兩套Geoframe地震解釋系統(tǒng)，并建立了礦井三維地震精細(xì)解釋工作站，實(shí)現(xiàn)了采掘工作面三維地震動(dòng)態(tài)地質(zhì)解釋和預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。淮南礦業(yè)集團(tuán)三維地震勘探累計(jì)59個(gè)區(qū)塊，勘探面積達(dá)309.96km2，投入資金1億元以上，已完成三維地震勘探解釋成果52個(gè)，進(jìn)一步查明了勘探區(qū)內(nèi)煤層賦存和構(gòu)造賦存條件，針對(duì)三維地震勘探過(guò)程中存在問(wèn)題、難題，先后與中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）、中國(guó)科學(xué)院、中石油等合作攻關(guān)，取得了許多重要成果。斷層實(shí)見(jiàn)點(diǎn)驗(yàn)證情況綜合表13-1煤層構(gòu)造三維顯示發(fā)現(xiàn)陷落柱及疑似陷落柱5個(gè)三維數(shù)據(jù)體立體顯示剖面解釋瞬時(shí)相位剖面波形剖面波形變密度剖面變密度剖面隱伏構(gòu)造體在時(shí)間剖面上表現(xiàn)為同相軸的中斷、扭曲、缺失等特征，在瞬時(shí)相位剖面上表現(xiàn)為相位的明顯變化。隱伏構(gòu)造體在淺部為橢圓，隨時(shí)間（或深度）加深橢圓的大小在逐漸增大，說(shuō)明隱伏構(gòu)造體邊界隨深度加深而加大。切片解釋隱伏構(gòu)造體空間形態(tài)顧橋礦發(fā)現(xiàn)的新構(gòu)造瞬時(shí)相位剖面發(fā)現(xiàn)新地層特大型斷裂構(gòu)造2條地震剖面上新地層中發(fā)現(xiàn)的逆斷層

潘二礦旋鈕構(gòu)造發(fā)現(xiàn)斷裂旋鈕構(gòu)造帶2條顧橋礦首采區(qū)北塊13-1煤層厚度圖發(fā)現(xiàn)煤層變薄帶朱集礦8煤巖漿巖侵入體巖漿巖侵入體發(fā)現(xiàn)巖漿巖侵入?yún)^(qū)13-1煤層頂、底板含水性圖與中國(guó)科學(xué)院合作，利用三維三分量地震勘探技術(shù)，對(duì)顧橋礦首采區(qū)煤巖層含水性進(jìn)行了預(yù)測(cè)。含水性預(yù)測(cè)顧橋礦13-1煤層應(yīng)力云圖最大水平主應(yīng)力最大剪應(yīng)力最小水平主應(yīng)力主應(yīng)力矢量圖與中國(guó)科學(xué)院合作，利用三維三分量地震勘探技術(shù)，對(duì)顧橋礦首采區(qū)煤層應(yīng)力進(jìn)行了預(yù)測(cè)。地應(yīng)力預(yù)測(cè)與中石油合作，針對(duì)潘北礦首采區(qū)，利用高密度縱三維地震螞蟻?zhàn)粉櫦夹g(shù)，對(duì)煤巖層裂隙發(fā)育區(qū)進(jìn)行了預(yù)測(cè)，進(jìn)而預(yù)測(cè)瓦斯富集帶。潘北礦地震屬性螞蟻?zhàn)粉櫯c地震剖面結(jié)合解釋小斷層小斷層、裂隙帶預(yù)測(cè)T0T5T4T3T0T5T3T0T5T4T3T3T4T4T3T4T3T4T5T5LN232線重新處理前（上）、后（下）地震剖面對(duì)比與中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）、中煤物探研究院等單位合作，對(duì)早期三維地震勘探數(shù)據(jù)重新進(jìn)行處理與解釋。潘三礦西二采區(qū)作二次資料處理后，新增斷層15條。二次處理精細(xì)解釋潘一礦1602(3)面走向測(cè)線瞬變電磁結(jié)果剖面“三帶”地面瞬變電磁探測(cè)研究采用界面反射測(cè)量原理。反射回來(lái)的地震信號(hào)被三分量高靈敏度的地震檢波器接收形成地震記錄。巷道反射探測(cè)布置示意圖反射地震法巷道超前探測(cè)研究顧橋煤礦-780m南翼軌道大巷偏移及探采結(jié)果驗(yàn)證對(duì)比圖震源條件：采用錘擊和放炮震源，探測(cè)距離在60-120m。解決問(wèn)題：對(duì)前方波阻抗差異明顯的地質(zhì)構(gòu)造界面具有較好的分辨能力。反射地震法巷道超前探測(cè)特點(diǎn)反射地震法巷道超前探測(cè)研究存在問(wèn)題：煤巷掘進(jìn)探測(cè)需放炮和接收點(diǎn)布入相對(duì)完整煤層中，巖巷掘進(jìn)探測(cè)需避開(kāi)圍巖松動(dòng)范圍。偏移時(shí)速度選擇困難，因此利用平均速度對(duì)前方界面進(jìn)行計(jì)算，降低后續(xù)界面的判斷準(zhǔn)確性。對(duì)與巷道夾角大的高傾角斷層構(gòu)造分辨能力相對(duì)較好，落差小的構(gòu)造分辨能力低。采用面波頻譜分析法（瞬態(tài)法），通過(guò)采集人工地震波所攜帶的地下信息來(lái)分析地層結(jié)構(gòu)。利用FFT（快速付里葉變換）和頻譜分析技術(shù)，求得不同頻率瑞雷波的相速度，同時(shí)由此得到該點(diǎn)的頻散曲線。當(dāng)?shù)叵陆橘|(zhì)存在界面時(shí)會(huì)產(chǎn)生頻散拐點(diǎn)，因此可以判斷異常界面。高頻探測(cè)深度淺，低頻探測(cè)深度大。面波地震法施工布置示意圖瑞雷波地震法巷道超前探測(cè)研究在迎頭正前方80m范圍內(nèi)，6m、16m、26m、50m處分別有4個(gè)異常跳動(dòng)，這表明根據(jù)探測(cè)結(jié)果，以上4處可能會(huì)有構(gòu)造或地質(zhì)分層。南翼大巷迎頭瑞雷波超前勘探驗(yàn)證圖顧橋南翼大巷迎頭瑞雷波勘探結(jié)果圖瑞雷波地震法巷道超前探測(cè)研究多次覆蓋觀測(cè)系統(tǒng)布置圖多次覆蓋系統(tǒng)電法超前探測(cè)交匯剖面直流電阻率法巷道超前探測(cè)研究點(diǎn)源空間示意圖向坑道工作面發(fā)送回線上供一電流脈沖方波，方波后沿下降的瞬間，產(chǎn)生一個(gè)向回線法線方向傳播的一次磁場(chǎng)，在一次磁場(chǎng)的激勵(lì)下，地質(zhì)體將產(chǎn)生渦流（大小取決于地質(zhì)體的導(dǎo)電程度）；一次場(chǎng)消失后，該渦流不會(huì)立即消失，它將有一個(gè)過(guò)渡(衰減)過(guò)程。過(guò)渡過(guò)程又產(chǎn)生一個(gè)衰減的二次磁場(chǎng)向掌子面?zhèn)鞑ィ山邮栈鼐€接收二次磁場(chǎng)，該二次磁場(chǎng)的變化將反映地質(zhì)體的電性分布情況。如按不同的延遲時(shí)間測(cè)量二次感生電動(dòng)勢(shì)V(t)，就得到了二次磁場(chǎng)隨時(shí)間衰減的特性曲線。如果沒(méi)有良導(dǎo)體存在時(shí)，將觀測(cè)到快速衰減的過(guò)渡過(guò)程；當(dāng)存在良導(dǎo)體時(shí)，由于電源切斷的一瞬間，在導(dǎo)體內(nèi)部將產(chǎn)生渦流以維持一次場(chǎng)的切斷，所觀測(cè)到的過(guò)渡過(guò)程衰變速度將變慢，從而判斷導(dǎo)體的存在。瞬變電磁法巷道超前探測(cè)研究瞬變電磁法巷道超前探測(cè)原理示意圖瞬變電磁法巷道超前探測(cè)立體布置圖瞬變電磁法巷道超前探測(cè)研究瞬變電磁法巷道超前探測(cè)三方向剖面電阻率成果圖瞬變電磁法巷道超前探測(cè)剖面及驗(yàn)證結(jié)果對(duì)比圖利用發(fā)射天線發(fā)射高頻寬帶電磁波脈沖，接收天線接收來(lái)自地下介質(zhì)的界面的反射波。地質(zhì)雷達(dá)法巷道超前探測(cè)原理示意圖地質(zhì)雷達(dá)巷道超前探測(cè)研究顧南1414(1)工作面軌道順槽K11點(diǎn)前94m超前探測(cè)驗(yàn)證剖面圖透射槽波勘探原理圖槽波又稱(chēng)為導(dǎo)波或煤層波。槽波地震回采工作面超前探測(cè)研究槽波地震探測(cè)技術(shù)主要應(yīng)用于：探測(cè)煤層的不連續(xù)性，如煤層厚度變化，矸石層分布，大、小斷層，陷落柱，剝蝕帶，古河床沖刷帶，巖墻，老窯等；評(píng)估煤層地壓的相對(duì)高帶、可能的高瓦斯帶等。槽波地震煤層厚度解釋成果圖槽波地震回采工作面超前探測(cè)研究工作面地震CT探測(cè)現(xiàn)場(chǎng)布置示意圖各種波組發(fā)育特征震波CT回采工作面超前探測(cè)研究地震CT探測(cè)速度分布解釋及驗(yàn)證震波CT回采工作面超前探測(cè)研究坑透布置及異常解釋圖無(wú)線電透視CT成像（坑透）回采工作面超前探測(cè)研究顧橋礦工作面坑透場(chǎng)強(qiáng)分布剖面張集礦17268面工作面中部薄煤區(qū)探測(cè)與驗(yàn)證結(jié)果(紅線為實(shí)見(jiàn)層滑變薄區(qū))直流電法透視CT回采工作面超前探測(cè)研究潘二礦底板灰?guī)r富氣區(qū)域勘查剖面及地質(zhì)解釋成果井下二維地震掘進(jìn)工作面底部超前探測(cè)研究潘二礦底板巷頂板巖層二維地震探測(cè)剖面井下二維地震掘進(jìn)工作面底部超前探測(cè)研究

2009年6月26日，潘二礦A組煤層底板巷放水鉆孔至97.5m處發(fā)生嚴(yán)重的瓦斯噴孔，共噴出瓦斯量6700m3，單孔瓦斯噴孔之大，為淮南礦區(qū)巖石孔之最。為查明原因，集團(tuán)公司利用物探、化探、鉆探綜合技術(shù)方法，實(shí)施一定范圍內(nèi)立體式探測(cè)方案，查明其瓦斯氣源、儲(chǔ)存空腔、導(dǎo)氣通道。驗(yàn)證結(jié)果：經(jīng)鉆探、化探相互驗(yàn)證與實(shí)際相吻合。探測(cè)測(cè)線布置1#孔噴氣位置Gd1#鉆場(chǎng)多災(zāi)源瓦斯地質(zhì)綜合探測(cè)技術(shù)研究潘二礦A組煤層底板巷放水鉆孔嚴(yán)重瓦斯噴孔事例右?guī)偷装宸瓷涞卣鸩ㄌ綔y(cè)異常位置確定多災(zāi)源瓦斯地質(zhì)綜合探測(cè)技術(shù)研究右?guī)偷装宥S電阻率法探測(cè)異常位置確定多災(zāi)源瓦斯地質(zhì)綜合探測(cè)技術(shù)研究右?guī)偷装逅沧冸姶欧ㄌ綔y(cè)異常位置確定多災(zāi)源瓦斯地質(zhì)綜合探測(cè)技術(shù)研究潛在含氣空腔實(shí)見(jiàn)噴氣空腔綜合探測(cè)異常平面分布實(shí)見(jiàn)出水位置多災(zāi)源瓦斯地質(zhì)綜合探測(cè)技術(shù)研究瓦斯樣品分析直方圖2011、2012年淮南礦區(qū)地質(zhì)（斷層）預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率統(tǒng)計(jì)4.著力推進(jìn)全面實(shí)施瓦斯地質(zhì)工作保障措施嚴(yán)管理，確保制度落實(shí)到位嚴(yán)管干部為保證制度的落實(shí)，集團(tuán)公司常務(wù)副總經(jīng)理、總工程師通過(guò)安全生產(chǎn)視頻會(huì)、季度地質(zhì)工作例會(huì)等直接推動(dòng)地質(zhì)保障重點(diǎn)事項(xiàng)的落實(shí)。各礦（礦建項(xiàng)目部）、勘探工程處負(fù)責(zé)對(duì)地測(cè)副總工程師、地測(cè)科長(zhǎng)及管技人員進(jìn)行年度考評(píng)，并將對(duì)地測(cè)副總工程師、地測(cè)科長(zhǎng)的考評(píng)結(jié)果報(bào)送集團(tuán)公司人力資源部、安全開(kāi)采總院備案。對(duì)因地質(zhì)測(cè)量工作失誤造成煤與瓦斯異常涌出事故的，給予礦地測(cè)副總工程師和地測(cè)科長(zhǎng)撤職處分。對(duì)因地質(zhì)工作失誤發(fā)生突出危險(xiǎn)區(qū)域誤揭突出煤層、瓦斯超限和透水事故的，按集團(tuán)公司一號(hào)文組織追查處理。發(fā)生誤揭其它煤層、誤透老空老巷（峒）事故及貫通測(cè)量、工程標(biāo)定錯(cuò)誤的，給予相關(guān)責(zé)任人行政警告以上處分。對(duì)未進(jìn)行井下坑透造成綜采工作面無(wú)計(jì)劃停采搬家的，追究礦長(zhǎng)、總工程師的經(jīng)濟(jì)責(zé)任。4.著力推進(jìn)全面實(shí)施瓦斯地質(zhì)工作保障措施4.著力推進(jìn)全面實(shí)施瓦斯地質(zhì)工作保障措施嚴(yán)管理，確保制度落實(shí)到位嚴(yán)管現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格落實(shí)經(jīng)集團(tuán)公司核準(zhǔn)的地質(zhì)測(cè)量工作“一礦一策”意見(jiàn)，安全開(kāi)采總院負(fù)責(zé)監(jiān)管，礦無(wú)權(quán)自行隨意更改，確保各項(xiàng)措施落實(shí)到位。集團(tuán)公司副總工程師每月組織兩次以上以瓦斯地質(zhì)為重點(diǎn)的駐礦評(píng)估會(huì)診，現(xiàn)場(chǎng)蹲點(diǎn)剖析，全面查找問(wèn)題，提出整改要求。實(shí)行“瓦斯地質(zhì)結(jié)合，管理研究并重”，統(tǒng)一管理礦區(qū)瓦斯綜合治理，重點(diǎn)監(jiān)管高瓦斯頭面。采掘工作面必須懸掛“地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)”指導(dǎo)施工，接受檢驗(yàn)；應(yīng)力集中區(qū)必須懸掛警示牌。4.著力推進(jìn)全面實(shí)施瓦斯地質(zhì)工作保障措施嚴(yán)管理，確保制度落實(shí)到位嚴(yán)管技術(shù)建立健全以總工程師為首的技術(shù)管理體系，放權(quán)加責(zé)。地質(zhì)預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)資料必須翔實(shí)、準(zhǔn)確，不得漏報(bào)、遲報(bào)。堅(jiān)持瓦斯地質(zhì)工作以控制煤層層位、控制地質(zhì)構(gòu)造為重點(diǎn)。為防止誤揭煤層，集團(tuán)公司嚴(yán)格規(guī)定“層位構(gòu)造控制不明的，不得進(jìn)行揭煤；突出煤層頂（