地質構造對煤礦開采安全的影響

1地質構造突出的原因1.1井田邊界和地質構造復雜區域近年來，岱莊煤礦已從項目年量150萬噸中分離出來，實際生產能力為300萬噸。這不僅縮短了礦山服務的服務年限，而且忽視了“三個受眾”的關系。為保證生產任務和效益的完成,礦井開采不得不向井田邊界和地質構造復雜區域延伸。從各種勘探資料和實際采掘揭露的情況表明,地質條件趨于復雜,影響到開采安全和正常的生產接續。另外許多斷層在精查和二維勘探中,甚至是三維地震勘探也控制不準確(或位置差距較大),如在4328、2335工作面回采過程中,在工作面內發育有落差在4m以上的近走向斷層構造,給安全生產和煤質帶來了很大的影響。1.2采區地質構造地質資料岱莊礦只對達產采區(1300采區)和-315m輔助水平的4300采區進行了三維地震勘探,基本查明了區內落差5m及以上的斷層,解釋了落差小于5m的斷層斷點,并確定了延展方向和長度。而其它采區雖經多次勘探,地質構造的查明程度仍較低,只基本查明了落差大于20m的斷層,對落差10～20m及10m以下斷層、斷點控制程度低或未查明。褶曲軸部位置在平面上控制偏差較大。地質資料不能適應礦井綜合機械化開采要求,滿足不了礦井生產的需要。如2300采區的F8、TF19等斷層的位置、落差都存在較大誤差,影響到采掘布置和接續。1.3前探地質問題煤礦的發展從20世紀80年代到現在,采煤方法、采掘設備、工作面單產單進發生了巨變,但礦井地質工作的方法和手段卻沒有很大變化,仍然是工作面揭露地質構造時,到井下現場進行描述,上井進行分析研究,提出解決方案,缺乏超前查明地質構造的技術手段和方法。岱莊礦雖然在部分采區進行了地面三維地震勘探工作,給工作面布置創造了可靠的條件,但由于受地面建筑物眾多的影響,不可能做到每個采區都進行三維地震勘探。而目前使用井下鉆機來進行掘進工作面超前探測地質情況,則不能適應綜采機械化的要求。利用巷探雖能準確探明地質構造情況,但由于時間較長,不但影響工作面正常接續,而且從斷層的發育規律看,有些地質構造僅靠一條巷探是查不清的,結果在工作面回采時,發現斷層的落差要比預測的相差較大,從而導致大量的無效進尺和資源浪費,甚至工作面不能正常回采。2地質結構處理技術2.1滿足采采證明路一(1)必須加大超前探查的投入力度;(2)地質工作必須隨著采掘技術的發展,不斷補充、完善、修改和更新,標準必須滿足采掘方法的要求;(3)綜采、綜掘工作面必須立足超前查明地質情況,應把握好“三前”,即:在采區巷道布置前、綜采工作面安裝前、采煤工作面遇構造采取措施前三個環節,及時查明地質構造的產狀(斷層的走向、傾向、傾角、落差和伸展方向、延展長度等);(4)堅持地質工作服務生產的理念,根據采掘生產接續,超前安排地質工作。2.2地震勘探技術(1)繼續堅持以地質鉆探為主,輔助以巷探進行探測;(2)利用三維地震勘探技術,對二維勘探資料進行補充探查,查明落差5m以上的斷層和無煤區;(3)大力引進推廣和使用井下無線電坑透儀、瑞利波探測儀、YD32高分辨直流電法儀和瞬變電磁等先進儀器和技術,從根本上提高地質成果質量。2.3矯正地質措施采區和工作面設計前應認真分析研究地質構造的特點和可靠程度,結合采掘方法和礦井生產接續等因素,提出趨利避害的設計方案,有效避讓地質構造。(1)設計規程必須有地質部門正式審批的地質說明書;(2)根據條帶開采的實際情況,應合理安排采掘工作面避開斷層構造和煤層變薄區,并針對探明構造的變化情況而重新設計、布置;(3)對在開采過程中遇到的斷層等構造,要制定具體的實施方案、措施,進行全面的經濟效益評估和方案比較,做到斷層區煤炭資源回收最大化;(4)認真進行工作面采后總結,查找安全生產、煤炭資源回收等存在的問題和不足,積累經驗。2.4降低設備損傷,提高生產效率(1)要選擇大功率的采掘機械,提高截割地質構造、煤層頂底板巖石的能力,以降低因設備損壞增加費用支出,提高生產效率;(2)要采取措施,加強采掘機械在過傾角較大的褶曲構造的爬坡、防滑、倒架、竄溜等的能力;(3)因地質條件復雜,勢必造成塊段的縮小,應配備適量的輕型支架等。2.5地質構造開采的技術措施(1)加大構造探明力度,在一條工作面順槽揭露的斷層,應在另一條順槽揭露前超前查明其產狀是否一致,其方法要靠打鉆、巷探等來實現;(2)加強管理,地測部門應不間斷的跟蹤地質構造變化情況,定期不定期的向區隊和有關部門提供平、剖面圖及預測資料,生產部門要認真分析研究過構造的工藝措施,確保各項技術措施落實到位;(3)積極探索,大膽創新,結合實際,探索出一條為煤礦可持續發展的地質工作之路。2.6地質資料處理地測管理信息保障系統要以本礦的特定地質條件為基礎,以滿足采掘先進技術工藝為目標,使用有效的技術手段,及時把準確、可靠的地質資料提供給生產部門。以三維地震、無線電傳輸、鉆探以及電法勘探等先進技術手段,把地質構造和變化情況,及其對生產的影響程度、影響范圍等,利用地測信息管理保障系統對基礎資料、圖紙資料進行處理評價。將地面地形,井下地質、開采方案、井巷工程等,建立一個以三維坐標為主線,將各種信息構建成一個礦