文/薛景明
汾西礦業(yè)集團(tuán)宜興煤業(yè)公司采用綜合采煤方法,礦井以“一礦一面生產(chǎn)”。目前,采煤機(jī)械化程度達(dá)百分之百。隨著高產(chǎn)高效礦井的建設(shè)和發(fā)展,因地質(zhì)構(gòu)造影響煤炭生產(chǎn)的問(wèn)題愈加突出。由于沒有超前查明地質(zhì)構(gòu)造,造成生產(chǎn)被動(dòng)和經(jīng)濟(jì)損失逐漸增大。
宜興煤業(yè)地處呂梁山脈東麓,地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)較為復(fù)雜,除褶曲外,陷落柱、斷層較頻繁出現(xiàn)。
(1)依據(jù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低,鉆孔密度偏低,精查成果勘探成果大多形成于上世紀(jì)70~80年代,一個(gè)10m左右的斷層都未查明,包括井田范圍內(nèi)的陷落柱有多少個(gè)都是未知數(shù),對(duì)于小型地質(zhì)構(gòu)造的發(fā)育程度都只是做了簡(jiǎn)單的評(píng)述。
(2)勘探工程質(zhì)量差。以綜采工作面為例,長(zhǎng)軸大于100m短軸大于50m的陷落柱都未查明,在測(cè)井技術(shù)不完善的情況下定孔,有很多沒有保存巖芯。有的巖芯沒有按技術(shù)要求進(jìn)行蠟封處理,使其風(fēng)化掉或未取巖芯導(dǎo)致勘探成果質(zhì)量大打折扣。
宜興煤業(yè)公司可采煤層六層,分別為山西組:2#、3#,太原組 5#、9#、10#、11#。 2#、3#、5# 煤層間距特大,可分層開采。9#、10#、11#煤層之間間距小由原來(lái)的分層開采變成綜采一次采全高,喪失了邊采邊探、以采代探的有利條件,未知地質(zhì)因素明顯增加,地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤炭產(chǎn)量的影響明顯加大。
采掘設(shè)備重型化,對(duì)地質(zhì)構(gòu)造的適應(yīng)性差。綜采工作面內(nèi)安裝有大型設(shè)備,一旦遇到大型地質(zhì)構(gòu)造拆、裝、轉(zhuǎn)移非常困難。實(shí)踐證明綜采工藝適應(yīng)性差,增大了地質(zhì)構(gòu)造對(duì)生產(chǎn)的影響。
目前,宜興煤業(yè)公司只有一個(gè)綜采工作面,如果這個(gè)工作面遇到地質(zhì)構(gòu)造變化,直接影響全礦井生產(chǎn)產(chǎn)量。如果不做提前查明,一旦遇到地質(zhì)構(gòu)造就會(huì)對(duì)產(chǎn)量造成重大影響,甚至危及全礦井生產(chǎn)計(jì)劃和經(jīng)營(yíng)計(jì)劃等各項(xiàng)指標(biāo)。
地質(zhì)工作的觀念,工作方式及技術(shù)手段、設(shè)備、高級(jí)技術(shù)人員配備,遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于采煤工藝技術(shù)的發(fā)展,超前探測(cè)地質(zhì)構(gòu)造的手段嚴(yán)重不足,也是地質(zhì)問(wèn)題凸顯的原因之一。
(1)地質(zhì)工作不僅是煤炭企業(yè)技術(shù)的基礎(chǔ)工作,更是經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)工作,必須加大硬件、軟件的投入力度。
(2)地質(zhì)基礎(chǔ)工作必須隨著采煤技術(shù)的發(fā)展不斷補(bǔ)充、完善和更新,工作標(biāo)準(zhǔn)必須適應(yīng)和滿足主要采煤工藝的要求。
(3)對(duì)于綜采工作面,地質(zhì)條件必須立足于超前探明,要把握好采區(qū)巷道布置前、綜采工作面安裝前和采煤工作面回采對(duì)地質(zhì)構(gòu)造采取措施三個(gè)環(huán)節(jié)。
(4)要堅(jiān)持“生產(chǎn)需要的是目標(biāo),超前查明是標(biāo)準(zhǔn),地質(zhì)分析是基礎(chǔ),應(yīng)用技術(shù)是手段”的技術(shù)工作思路,根據(jù)采煤方法和生產(chǎn)銜接,超前安排地質(zhì)工作。
(1)以勘探為主要手段的補(bǔ)充勘探工作必須到位。新布置采區(qū)的高級(jí)儲(chǔ)量必須達(dá)到80%以上,構(gòu)造及煤層控制程度必須滿足綜采(高產(chǎn)高效)的要求。
(2)推進(jìn)三維地震、瑞利波、槽波等技術(shù)手段勘察。結(jié)合生產(chǎn),統(tǒng)一規(guī)劃,逐步實(shí)施,實(shí)現(xiàn)在新采區(qū)設(shè)計(jì)前完成三維地震勘探工作的目標(biāo)。要基本查明短軸在20m以上的陷落柱、5m以上斷層及煤層變薄和尖滅區(qū),準(zhǔn)確率必須高于70%以上。
(3)加強(qiáng)工作面無(wú)線電坑透工作的力度,做到地面地下立體交叉勘探??油腹ぷ鲬?yīng)按照“集中管理,隊(duì)伍專業(yè),硬件要強(qiáng),軟件過(guò)硬”的指導(dǎo)方針,在一次坑透取得較好的成果基礎(chǔ)上,對(duì)異常區(qū)開展二次坑透,分析研究各種地質(zhì)構(gòu)造的異常規(guī)律,由多解向單解,由定向向定量逐步過(guò)渡,分析新的干擾因素及排除方法,進(jìn)一步提高坑透成果的可靠性、準(zhǔn)確性來(lái)滿足生產(chǎn)需求。
(1)總體上應(yīng)具備開采薄、中厚煤層的各類支架和采煤機(jī)械。
(2)加強(qiáng)采煤機(jī)主要切割部的強(qiáng)度,對(duì)小構(gòu)造和夾矸較硬厚的煤層可直接采過(guò),以降低因過(guò)構(gòu)造采取的特殊措施的費(fèi)用,并提高生產(chǎn)率。
(3)加強(qiáng)支架的爬坡能力,防止過(guò)褶曲構(gòu)造和煤層坡度變化造成的支架倒架、串架、串鎦等。對(duì)構(gòu)造復(fù)雜區(qū)和邊角快段工作面,可采用小斷面開采,配備輕型支架。
(1)要加大探明構(gòu)造的力度,確保每個(gè)工作面進(jìn)行坑透,對(duì)坑透異常區(qū)必須鉆探驗(yàn)證(取巖芯),必要時(shí)進(jìn)行巷探。
(2)針對(duì)構(gòu)造的技術(shù)方案必須要反復(fù)論證,不僅考慮構(gòu)造的規(guī)模、性質(zhì),還要考慮產(chǎn)量、銜接安排及隊(duì)伍狀況,要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益的綜合評(píng)價(jià),要有遇特殊情況的應(yīng)變方案。
(3)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理。地質(zhì)部門要不間斷地跟蹤構(gòu)造變化情況,定期向礦、隊(duì)組等相關(guān)部門提供剖面圖及預(yù)測(cè)資料。生產(chǎn)部門要認(rèn)真研究過(guò)構(gòu)造的施工工藝和措施,并保證安全、穩(wěn)定、快速的推進(jìn)速度。
過(guò)構(gòu)造期間要制定專項(xiàng)的經(jīng)濟(jì)分配政策并嚴(yán)格考核,地質(zhì)專業(yè)人員和領(lǐng)導(dǎo)跟班上崗,確保有效的組織協(xié)調(diào),要及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),積極探索,走出一條真正符合宜興煤業(yè)公司自身實(shí)際的路子。
(1)系統(tǒng)的主要構(gòu)成是:以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的地質(zhì)、測(cè)量基礎(chǔ)資料、圖件,數(shù)據(jù)信息化管理技術(shù);以三維地震、坑透、小型高效鉆探等為基礎(chǔ)的地質(zhì)構(gòu)造探測(cè)技術(shù)。
(2)系統(tǒng)的主要技術(shù)目標(biāo)是:在采區(qū)工作面設(shè)計(jì)前,基本查明短軸30m左右的陷落柱,斷距大于5m的斷層、煤層變薄區(qū)、煤層尖滅區(qū)及煤層分布形態(tài),準(zhǔn)確率要高于70%。在工作面生產(chǎn)前基本查明影響采煤生產(chǎn)的各種地質(zhì)因素,準(zhǔn)確率不得低于85%。在生產(chǎn)過(guò)程中要及時(shí)準(zhǔn)確查明工作面掘進(jìn)頭所遇到的地質(zhì)構(gòu)造、平面位置,必要時(shí)對(duì)其進(jìn)行鉆(巷)探,誤差不超過(guò)5m。
(3)系統(tǒng)建立遵循的原則是:“總體規(guī)劃,分步實(shí)施,逐步突破,完善提高”。通過(guò)建立高產(chǎn)高效地質(zhì)保障系統(tǒng),更好地滿足高產(chǎn)高效礦井的要求。這一項(xiàng)保障工作系統(tǒng)絕不是將現(xiàn)有的各項(xiàng)地質(zhì)工作簡(jiǎn)單相結(jié)合而成,而應(yīng)該以本礦特有的地質(zhì)條件為基礎(chǔ),以滿足綜采工藝對(duì)地質(zhì)要求查明程度要素為目標(biāo),使用先進(jìn)可靠的技術(shù)手段,及時(shí)有效地為礦井生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)、準(zhǔn)確、可靠的地質(zhì)數(shù)據(jù)的工作過(guò)程。