摘要:隨著當今機械化采掘步伐的不斷加快,地質構造(現象)對煤礦安全生產的制約日益凸顯,尤其是2012年以來集團公司創造性地提出了“兩構管理”的理念,對地質預測預報工作也提出了更高的要求。從五個方面介紹了如何做好地質預測工作。
關鍵詞:地質預報;地質預測;跟蹤觀測
中圖分類號:TD163 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)18-0116-02
隨著我礦采掘作業地點不斷向井田西部延伸,礦井地質條件日趨復雜,無論從受條帶狀褶曲構造影響煤層的異常起伏變化上還是小型斷裂構造及陷落柱的不規律發育上,都會給正常采掘工作帶來頂板管理、瓦斯治理等一系列的安全隱患。因此,只有做好地質預測預報工作,提前掌握煤層的起伏變化規律及地質構造(現象)的延伸、發展趨勢及影響范圍,做到有計劃地揭露地質構造(現象),才會有效指導采掘工作面安全、順利通過地質構造。而要做好地質預測預報工作,提高地質預測預報的準確率,我認為應從以下五方面入手:
1 改進預測預報手段
我礦是一個有著62年開采歷史的老礦井,地質測量工作開展也由來已久,但是采掘地點尤其是針對掘開巷道地質預測預報手段,仍局限于傳統的根據臨近采掘揭露情況對未知區域進行預測,預報準確率有待進一步提高。
1.1 運用物探手段
集團公司提出 “兩構管理”理念以后,為了提高預測預報準確率,更好地服務指導生產,2012年我礦購置了瑞麗波地質探測儀。其工作原理主要是利用瑞麗波在不同介質中傳播速度的不同來體現地質異常或巖性界面,經過激發不同頻率的瑞麗波相互疊加,進行分析判斷異常位置,從而達到對未知區域地質異常進行超前探測、預報的目的。瑞麗波地質探測儀的逐步運用,有效提高了地質預測預報的準確率,有效減少了盲目揭露地質構造的現象。
1.2 開展超前鉆探,及時發現構造
物探手段雖然操作簡單、成果體現快速,但是容易受井下電氣設備、金屬支護材料以及設備運行等因素的干擾而形成物探盲區或者干擾異常區,因此物探結果容易出現一定的誤差。因此在物探基礎上,再加上鉆探驗證手段就會使預測預報工作更具有說服力,而且通過鉆探也可以確定構造的準確位置及影響范圍,以及早部署采掘過構造準備工作(措施的編制、支護參數、材料的準備等)。
1.3 瓦斯抽放鉆孔資料的篩選、運用
隨著集團公司“兩個能力建設”要求的提出,通風部門在回采工作面開采前進行瓦斯預抽過程中施工了大量的瓦斯抽放鉆孔。那么地質部門完全可以收集、利用這些鉆孔施工期間的原始資料,作為進行地質預測預報的參考,尤其是可以通過多個鉆孔的異常情況(見巖、見水、瓦斯大、噴孔等)來定性判斷異常,有效提高地質預報的準確性。
2 夯實地質預報基礎資料
物探、鉆探只能是作為一種探測手段,來對未知區域進行一種預推斷性的判斷、預測和參考,地質構造(現象)揭露現場情況才是對構造進行定性判斷、(走向)延伸趨勢預測的第一手資料。我礦常見的地質構造斷層、褶曲,對于它們的預測無非兩個因素:落差(撓幅)、構造延伸趨勢(即走向)。這些通過超前物探、超前鉆探都是無法準確掌握的;常見的地質現象——陷落柱,采掘工作最關心的除了陷落柱的影響范圍就是柱體膠結情況,而膠結的密實程度也是無法通過物探、鉆探來確認的。因此,對于地質構造的準確預測預報,必須有大量基礎的、現場原始地質資料做依據。這就必須從原始地質記錄本到地質構造(現象)卡片、地質點臺賬再到各類剖面圖等等,只有完善、充實了這些最基礎的地質資料,今后的地質預測工作開展起來才有據可查,才經得起推敲,才能更具有說服力。
3 加強現場的跟蹤觀測工作
采掘工作面過構造是一個潛在隱患較多的施工過程,現場情況復雜多變。因此,過地質構造(現象)期間,地質人員應嚴格按照“兩構管理”相關要求及時對構造及其附近煤巖層變化情況進行跟蹤觀測,并針對現場變化情況及時向生產部門提出專項臨時預報。只有這樣,才能做到“以變應變”和“有的放矢”,及時修改過構造措施,確保過構造安全。
4 加強綜合分析判斷
目前,根據我礦井田西部現有地質資料分析,豎井15#煤(擴二、擴三區)煤層整體為一東高西低的單斜構造形態,中南部發育次一級的褶皺構造形態。擴二、擴三區采區大巷西200米范圍為一構造帶,北部表現為條帶狀小型陷落柱,擴三區表現為褶曲構造。由此可見,地質預測預報工作就不能單純地“頭疼治頭、腳疼醫腳”,就得針對某一地質構造(現象),結合井上下地質資料、結合臨近采掘揭露資料來分析其成因、規模大小及發展趨勢。根據臨近揭露,可以知道構造延伸的方向、陷落柱的范圍;根據陷落柱的充填巖性,可以大致判斷其塌落高度,間接預測掌握其影響范圍;根據臨近地質鉆孔的煤層底板標高,可以預測過陷落柱期間的腰線坡度等等,這些都是綜合分析的結果,但是綜合分析的前提是原始資料的大量積累。
5 善于總結,不斷提高
任何工作的開展都是 “由摸索到實踐,實踐中有成功也有失敗,然后再從成功或失敗中總結經驗、教訓獲得提高”這么一個過程,地質預測預報工作也不例外。礦井地質工作的重點在預測預報上,無論是專門的月度、季度、年度地質預報,還是掘進、回采,甚至采區地質說明書,都是采掘工作面施工前的一種從地質角度(煤層傾角、地質構造、頂底板情況及資源儲量)出發,用以指導生產的預測預報性材料。采掘實踐過程中會發現,無論構造情況還是頂底板包括資源儲量都和預報有出入,有的甚至出入很大。也正是在無數次的采勘對比過程中,礦井地質人員不斷總結經驗、教訓,摸索出很多地質規律來,并且用以指導后來的預測預報及礦井生產工作。
運用現代化的探測手段,結合大量的、可靠現場地質資料,運用已掌握的地質規律來進行綜合分析、判斷,提前掌握煤層的起伏變化及構造發育情況,我們的地質預測預報準確率就會大大提高,服務好我礦的“兩構管理”工作,確保采掘工作面安全過構造。
作者簡介:梁國勝,供職于陽煤集團三礦地質測量部,研究方向:礦井地質。