結(jié)合實(shí)踐分析構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域煤層技術(shù)

摘 要:近些年以來(lái)新集一礦采掘工作面整體地質(zhì)構(gòu)造條件較復(fù)雜，沿F10斷層走向布置和在F10斷層構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域內(nèi)圍面，F(xiàn)10斷層伴生次生的中小構(gòu)造、褶曲等已成為影響本礦生產(chǎn)的主要因素之一。如何拓展在新集一礦F10構(gòu)造復(fù)雜區(qū)找煤的可能和找煤的實(shí)踐，盡可能多回收殘采區(qū)段內(nèi)煤炭資源，提高礦井回采率，這個(gè)問(wèn)題是牽涉到礦井可持續(xù)發(fā)展的問(wèn)題，值得進(jìn)行探討和思索。

關(guān)鍵詞:構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域鉆探勘探地質(zhì)構(gòu)造斷層找煤

中圖分類號(hào):TD823文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)05(c)-0044-02

煤炭需求與供給的壓力，使找煤擴(kuò)充煤炭?jī)?chǔ)量、延長(zhǎng)礦山服務(wù)年限成為地質(zhì)技術(shù)人員新時(shí)期工作的當(dāng)務(wù)之急。近年以來(lái)新集一礦采掘工作面整體地質(zhì)構(gòu)造條件較復(fù)雜，沿F10斷層走向布置和在F10與F16形成的“地塹”內(nèi)圍面，伴生次生的中小構(gòu)造已成為影響本礦生產(chǎn)的主要因素之一，不僅僅破壞了煤層的原有形態(tài)，使煤層的穩(wěn)定程度降低、煤質(zhì)變差，導(dǎo)致在采掘過(guò)程中無(wú)法正常跟煤層施工而增加無(wú)效進(jìn)尺等，尤其是地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜區(qū)，對(duì)采掘生產(chǎn)影響大，地質(zhì)可靠性差。本文就如何拓展在新集一礦構(gòu)造復(fù)雜區(qū)找煤對(duì)策進(jìn)行探討與思索。

1 構(gòu)造發(fā)育特征及程度分析

1.1 F10正斷層構(gòu)造情況

F10正斷層位于礦井中部，走N70°W，傾向SW，傾角70°，落差0～230m。本斷層自1勘探線西至13勘探線西消失，區(qū)內(nèi)長(zhǎng)6500m。有9個(gè)孔及地震28個(gè)點(diǎn)控制。從現(xiàn)有生產(chǎn)補(bǔ)充勘探資料分析在4至6勘探線之間F10斷層附近區(qū)域構(gòu)造異常復(fù)雜、F10斷層分支斷層將更為發(fā)育，同時(shí)在F10斷層北部附近發(fā)育有一寬緩的小背斜；在F10斷層南部附近發(fā)育一寬緩的小向斜；從勘探線地質(zhì)剖面圖上均可以看出背斜和向斜構(gòu)造走向明顯受F10斷層控制，說(shuō)明該背斜為F10斷層的一次生構(gòu)造。另外，從T-2、512、603等鉆孔可以看出，F(xiàn)10斷層附近煤巖層對(duì)比極為困難，煤巖層層位紊亂，地質(zhì)構(gòu)造極為復(fù)雜，給找煤工作帶來(lái)一定的難度。

1.2 F10次生構(gòu)造特征

煤層小波狀起伏褶曲發(fā)育。在采掘11-2煤層底板時(shí)發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是在煤層的走向或傾向上均普遍發(fā)育有小型波狀起伏褶曲，這些小褶曲起伏波幅可達(dá)1～3m，如延F10斷層走向布置的131101工作面切眼，其煤巖體起伏情況，這是勘探期間無(wú)法實(shí)際控制的小型褶曲構(gòu)造形態(tài)。

煤巖相互穿刺現(xiàn)象。在強(qiáng)大構(gòu)造擠壓作用下，煤巖層也顯示相互運(yùn)動(dòng)的滑動(dòng)跡象，表現(xiàn)在煤層中的小型構(gòu)造現(xiàn)象也有一定的發(fā)育，甚至經(jīng)常出現(xiàn)煤巖相互穿刺現(xiàn)象。在礦區(qū)西部六采區(qū)261306工作面附近13煤層回風(fēng)上山多處見(jiàn)到與煤層近于平行的滑面，并使煤層變薄或增厚明顯，煤層與巖層在F10構(gòu)造和推覆體構(gòu)造雙重作用下，出現(xiàn)煤巖相互擠壓穿刺、擠壓揉皺、煤層重疊等現(xiàn)象。

1.3 復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造對(duì)采掘的影響

因F10正斷層次生斷裂及其發(fā)育的影響，導(dǎo)致在F10斷層上盤(pán)附近設(shè)計(jì)的211308工作面送巷過(guò)F050正斷層無(wú)法正常跟煤層掘進(jìn)，也可以說(shuō)在該斷層附近能圈得的經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)量很小而停止圍面。而處于F10斷層下盤(pán)近似平行于其走向布置的131101工作面，在下降風(fēng)巷掘進(jìn)過(guò)程中過(guò)F304和F306正斷層，累計(jì)落差達(dá)到15m，斷層傾角較小，影響巷道過(guò)斷層破巖量增大，原煤煤質(zhì)很差不經(jīng)濟(jì)而使得131101工作面走向長(zhǎng)度縮短達(dá)260m，可采煤量減少達(dá)31萬(wàn)噸。211306、261306工作面因過(guò)落差10m及10m以上斷層，而且中小斷層縱橫交叉，導(dǎo)致工作面不得不調(diào)采和重開(kāi)切眼跳采；211306和261306工作面分別損失資源量達(dá)26萬(wàn)噸、13萬(wàn)噸，嚴(yán)重影響采掘接替。

2 開(kāi)采實(shí)踐研究

2.1 采取巷探、鉆探相結(jié)合的方式成功找煤，確保工作面持續(xù)接替

新集一礦F10斷層影響帶內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜，準(zhǔn)確及時(shí)的地質(zhì)調(diào)查、圖紙資料的分析，為探巷順利通過(guò)斷層帶找煤成功提供了地質(zhì)保障，在礦井生產(chǎn)和安全方面發(fā)揮了巨大的作用，避免了一些決策上的失誤和很多不必要的施工浪費(fèi)。

本區(qū)北部有F140、F206、F050、F022等正斷層；南部有F16正斷層，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜；施工探巷前期，利用一采區(qū)111111工作面機(jī)巷，為了進(jìn)一步確定F16正斷層上盤(pán)13煤層賦存情況，確保四采區(qū)13煤探巷施工前方13煤層層位的有效控制，為四采區(qū)圍面工程提供地質(zhì)保障，特設(shè)計(jì)6組超前地質(zhì)探測(cè)鉆孔，共施工井下地質(zhì)補(bǔ)勘鉆孔21個(gè)，工程量1660m。2010年，在此區(qū)域再次嘗試找一塊穩(wěn)定塊段而布置了四采區(qū)13煤探巷，探巷工程量達(dá)700余米；結(jié)果在現(xiàn)場(chǎng)詳細(xì)的地質(zhì)資料指導(dǎo)下，成功獲得13煤層54.25萬(wàn)噸(產(chǎn)值約21700余萬(wàn)元)的可采量，可以布置兩個(gè)炮采面(241302和241304)，為一礦的采掘接替提供了地質(zhì)保障。

2.2 取綜合探測(cè)相結(jié)合的方式成功找煤，有效提高礦井資源回收率

F10斷層構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域分布在二、三、四、六、八采區(qū)，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)可采煤層有13-1、13-1下、11-2、9、8、7-2、7-1等共七層煤，地質(zhì)儲(chǔ)量可達(dá)1643.9萬(wàn)噸，可采儲(chǔ)量1105.9萬(wàn)噸，其中13-1及13-1下煤層(合稱13煤層，下同)地質(zhì)儲(chǔ)量為884.5萬(wàn)噸，可采儲(chǔ)量為606.6萬(wàn)噸。由于區(qū)域“構(gòu)造煤”儲(chǔ)量較大，若不通過(guò)作工作對(duì)其進(jìn)行開(kāi)采，一方面這么多的儲(chǔ)量沒(méi)有合理的理由進(jìn)行處理，這對(duì)國(guó)家和企業(yè)都無(wú)法交待；另一方面若這么多的儲(chǔ)量不回收，將會(huì)大大降低新集一礦礦井資源回收率，同時(shí)也將會(huì)影響礦井的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。若能對(duì)二采區(qū)的煤炭資源進(jìn)行有效的利用，無(wú)論是從經(jīng)濟(jì)角度還是從技術(shù)角度都具有重大的意義。

一礦結(jié)合以往的巷探、鉆探、本區(qū)較好的一些二維物探等地質(zhì)資料，并根據(jù)上述構(gòu)造規(guī)律，并吸取以往在該區(qū)掘送回采巷道失敗的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，當(dāng)回采巷道掘進(jìn)過(guò)程中遇到斷層密集區(qū)時(shí)，不在“斷層窩”內(nèi)找煤，而是跟中腰線施工穿過(guò)“斷層窩”直接進(jìn)入煤層相對(duì)穩(wěn)定的可采區(qū)域。這樣就避免了因在斷層密集區(qū)內(nèi)找煤而使巷道頻繁變坡、變方位，導(dǎo)致巷道不好使用，甚至失去繼續(xù)找煤的信心，同時(shí)也加快了巷道過(guò)斷層帶的施工進(jìn)度。同時(shí)充分利用炮采工作面對(duì)地質(zhì)構(gòu)造條件適應(yīng)性好的優(yōu)勢(shì)，工作面兩巷盡可能沿?cái)鄬訕?gòu)造帶的走向布置，最大限度地圈定可采儲(chǔ)量，回收構(gòu)造復(fù)雜區(qū)內(nèi)的煤炭資源。2010～2011年，一礦將繼續(xù)開(kāi)展地面鉆孔補(bǔ)充勘探工作，在礦區(qū)八采區(qū)和二采區(qū)施工7個(gè)鉆孔，工程量5920m，耗資336萬(wàn)元。以求對(duì)區(qū)域性構(gòu)造賦存情況進(jìn)行探測(cè)，控制煤層的賦存狀態(tài)，提高區(qū)域煤層的儲(chǔ)量級(jí)別。

3 創(chuàng)新找煤思路

通過(guò)探索創(chuàng)新，找煤增儲(chǔ)，化危機(jī)為生機(jī)，變被動(dòng)為主動(dòng)，為企業(yè)的持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。筆者總結(jié)了可從以下幾個(gè)方面入手:

以找煤增儲(chǔ)為中心，勘探著手，多找礦、探好礦，探大礦，保證礦山發(fā)展規(guī)劃的實(shí)現(xiàn)。

膽子大點(diǎn)、思路新點(diǎn)。地質(zhì)找煤是一項(xiàng)高風(fēng)險(xiǎn)，高回報(bào)的工作，膽子大才能收獲大，這已被實(shí)踐證實(shí)了。膽子大還要細(xì)心，要進(jìn)行認(rèn)真的分析研究，認(rèn)準(zhǔn)目標(biāo)就要大膽去探，不要怕失敗。創(chuàng)新規(guī)劃要有新思路、找煤模式要有新突破、技術(shù)工作要有新舉措、探獲儲(chǔ)量要有新局面。

注意三大層次。上部加強(qiáng)報(bào)廢片盤(pán)的復(fù)采及薄煤層開(kāi)采技術(shù)研究，延長(zhǎng)礦井服務(wù)年限；深部加快工程進(jìn)度找煤，增強(qiáng)發(fā)展后勁；加大投入力度在構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域找新塊段，緩解采掘接替緊張，節(jié)省煤炭資源，提高礦井回采率。

注意四個(gè)關(guān)系和四個(gè)結(jié)合。一是注意大小關(guān)系，要從大處著眼，小處著手；二是注意遠(yuǎn)近關(guān)系，空間由近及遠(yuǎn)，由淺入深，分步實(shí)施；三是注意新老關(guān)系，老資料要有新認(rèn)識(shí)，老區(qū)段要有新發(fā)現(xiàn)；四要注意內(nèi)外關(guān)系，學(xué)習(xí)歷年專家們的找煤成功經(jīng)驗(yàn)，為我所用；五要注意找煤與采礦相結(jié)合，找煤與安全的關(guān)系，探煤工程設(shè)計(jì)要考慮為采煤所用，另一方面除探明新增儲(chǔ)量外，對(duì)已有資源的開(kāi)發(fā)利用要加強(qiáng)資源管理，提高資源的回收率；六要注意巷探與井探相結(jié)合；七要注意腦力和體力相結(jié)合，地質(zhì)工作是一項(xiàng)勞力又勞心的苦差使，要經(jīng)常深入井下收集第一手資料，回到室內(nèi)還要作圖計(jì)算，分析研究；八注意理論與實(shí)踐相結(jié)合，提高認(rèn)識(shí)，做到實(shí)踐—認(rèn)識(shí)—再實(shí)踐—再認(rèn)識(shí)，形成獨(dú)具新集特色的找煤經(jīng)驗(yàn)。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，通過(guò)加強(qiáng)地質(zhì)找煤，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定原煤生產(chǎn)、延長(zhǎng)礦井服務(wù)年限，已經(jīng)取得了較為明顯的成效。今后我們將繼續(xù)加大力度、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、突出重點(diǎn)，積極向周邊區(qū)域延伸，力求在F10斷層構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域地質(zhì)找煤工作有更高的突破和新的發(fā)展，圈定更多較穩(wěn)定的塊段，更好地保證原煤生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展。

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