地質構造對綜采工作面的影響及對策

文/薛景明

汾西礦業集團宜興煤業公司采用綜合采煤方法，礦井以“一礦一面生產”。目前，采煤機械化程度達百分之百。隨著高產高效礦井的建設和發展，因地質構造影響煤炭生產的問題愈加突出。由于沒有超前查明地質構造，造成生產被動和經濟損失逐漸增大。

一、原因分析

1.地質條件趨于復雜

宜興煤業地處呂梁山脈東麓，地質構造相對較為復雜，除褶曲外，陷落柱、斷層較頻繁出現。

2.地質勘探成果控制程度偏低

（1）依據的技術標準低，鉆孔密度偏低，精查成果勘探成果大多形成于上世紀70～80年代，一個10m左右的斷層都未查明，包括井田范圍內的陷落柱有多少個都是未知數，對于小型地質構造的發育程度都只是做了簡單的評述。

（2）勘探工程質量差。以綜采工作面為例，長軸大于100m短軸大于50m的陷落柱都未查明，在測井技術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要求進行蠟封處理，使其風化掉或未取巖芯導致勘探成果質量大打折扣。

3.隨著采煤工藝的發展，開采方法發生了很大變化

宜興煤業公司可采煤層六層，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，未知地質因素明顯增加，地質構造對煤炭產量的影響明顯加大。

4.未知地質因素明顯增加

采掘設備重型化，對地質構造的適應性差。綜采工作面內安裝有大型設備，一旦遇到大型地質構造拆、裝、轉移非常困難。實踐證明綜采工藝適應性差，增大了地質構造對生產的影響。

5.采煤工作面少，遇地質構造對產量的影響大

目前，宜興煤業公司只有一個綜采工作面，如果這個工作面遇到地質構造變化，直接影響全礦井生產產量。如果不做提前查明，一旦遇到地質構造就會對產量造成重大影響，甚至危及全礦井生產計劃和經營計劃等各項指標。

6.硬件、軟件存在差距

地質工作的觀念，工作方式及技術手段、設備、高級技術人員配備，遠遠滯后于采煤工藝技術的發展，超前探測地質構造的手段嚴重不足，也是地質問題凸顯的原因之一。

二、相關對策

1.徹底轉變傳統的地質工作觀念

（1）地質工作不僅是煤炭企業技術的基礎工作，更是經濟效益的基礎工作，必須加大硬件、軟件的投入力度。

（2）地質基礎工作必須隨著采煤技術的發展不斷補充、完善和更新，工作標準必須適應和滿足主要采煤工藝的要求。

（3）對于綜采工作面，地質條件必須立足于超前探明，要把握好采區巷道布置前、綜采工作面安裝前和采煤工作面回采對地質構造采取措施三個環節。

（4）要堅持“生產需要的是目標，超前查明是標準，地質分析是基礎，應用技術是手段”的技術工作思路，根據采煤方法和生產銜接，超前安排地質工作。

2.推廣應用綜合技術勘察手段，提高地質成果的可靠性及質量

（1）以勘探為主要手段的補充勘探工作必須到位。新布置采區的高級儲量必須達到80%以上，構造及煤層控制程度必須滿足綜采（高產高效）的要求。

（2）推進三維地震、瑞利波、槽波等技術手段勘察。結合生產，統一規劃，逐步實施，實現在新采區設計前完成三維地震勘探工作的目標。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，準確率必須高于70%以上。

（3）加強工作面無線電坑透工作的力度，做到地面地下立體交叉勘探。坑透工作應按照“集中管理，隊伍專業，硬件要強，軟件過硬”的指導方針，在一次坑透取得較好的成果基礎上，對異常區開展二次坑透，分析研究各種地質構造的異常規律，由多解向單解，由定向向定量逐步過渡，分析新的干擾因素及排除方法，進一步提高坑透成果的可靠性、準確性來滿足生產需求。

3.合理選擇采煤設備，提升設備過構造的能力

（1）總體上應具備開采薄、中厚煤層的各類支架和采煤機械。

（2）加強采煤機主要切割部的強度，對小構造和夾矸較硬厚的煤層可直接采過，以降低因過構造采取的特殊措施的費用，并提高生產率。

（3）加強支架的爬坡能力，防止過褶曲構造和煤層坡度變化造成的支架倒架、串架、串鎦等。對構造復雜區和邊角快段工作面，可采用小斷面開采，配備輕型支架。

4.加強技術研究，順利通過地質構造

（1）要加大探明構造的力度，確保每個工作面進行坑透，對坑透異常區必須鉆探驗證（取巖芯），必要時進行巷探。

（2）針對構造的技術方案必須要反復論證，不僅考慮構造的規模、性質，還要考慮產量、銜接安排及隊伍狀況，要進行經濟效益的綜合評價，要有遇特殊情況的應變方案。

（3）加強現場管理。地質部門要不間斷地跟蹤構造變化情況，定期向礦、隊組等相關部門提供剖面圖及預測資料。生產部門要認真研究過構造的施工工藝和措施，并保證安全、穩定、快速的推進速度。

5.嚴格組織領導，勇于創新

過構造期間要制定專項的經濟分配政策并嚴格考核，地質專業人員和領導跟班上崗，確保有效的組織協調，要及時總結經驗和教訓，積極探索，走出一條真正符合宜興煤業公司自身實際的路子。

6.建立高產高效地質保障系統

（1）系統的主要構成是：以計算機為基礎的地質、測量基礎資料、圖件，數據信息化管理技術；以三維地震、坑透、小型高效鉆探等為基礎的地質構造探測技術。

（2）系統的主要技術目標是：在采區工作面設計前，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、煤層尖滅區及煤層分布形態，準確率要高于70%。在工作面生產前基本查明影響采煤生產的各種地質因素，準確率不得低于85%。在生產過程中要及時準確查明工作面掘進頭所遇到的地質構造、平面位置，必要時對其進行鉆（巷）探，誤差不超過5m。

（3）系統建立遵循的原則是：“總體規劃，分步實施，逐步突破，完善提高”。通過建立高產高效地質保障系統，更好地滿足高產高效礦井的要求。這一項保障工作系統絕不是將現有的各項地質工作簡單相結合而成，而應該以本礦特有的地質條件為基礎，以滿足綜采工藝對地質要求查明程度要素為目標，使用先進可靠的技術手段，及時有效地為礦井生產提供優質、準確、可靠的地質數據的工作過程。