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　　陽泉煤業(yè)（集團）有限責(zé)任公司(以下簡稱陽煤集團公司)是一個擁有6個礦11對生產(chǎn)礦井， 年產(chǎn)1600萬t的國有特大型煤 炭企業(yè)。目前，采煤綜合機械化程度達到100%，高產(chǎn)高效礦井建設(shè)也創(chuàng)出歷史新水平。 隨著高產(chǎn)高效礦井建設(shè)的發(fā)展，地質(zhì)問題對煤炭生產(chǎn)的影響 愈加突出，由于沒有超前查明地質(zhì)構(gòu)造所造成的生產(chǎn)被動和經(jīng)濟損失逐年加大。 本文 將結(jié)合陽煤集團公司的生產(chǎn)和地質(zhì)工作技術(shù)現(xiàn)狀，分析地質(zhì)問題凸顯的原因，并提出解 決地質(zhì)問題的對策。

　　1　原因分析��

　　1.1　礦區(qū)擴大，地質(zhì)條件趨于復(fù)雜

　　陽煤集團公司經(jīng)過多年的發(fā)展，東部淺埋區(qū)的多對井口相繼報廢。為保持一定的總體生產(chǎn)規(guī) 模， 生產(chǎn)采區(qū)和礦井不得不向西、向南延伸。采掘揭露表明，采區(qū)向西向南延伸后地質(zhì)條件明顯 趨 于復(fù)雜。二礦東部12區(qū)陷落柱密度為2.7個／km��2，而西部13區(qū)為5.6個／km��2；三礦二號 井東 部已采區(qū)陷落柱密度為5.4個／km��2，而西部10采區(qū)為10個／km��2。南部的五礦陷落柱分 布密 度最高達46個／km��2，已開采的19個工作面，存在較大撓曲的工作面4個，占全部開采工作 面的21%；遇見陷落柱114個，平均每個工作面中有6個。��1.2　地質(zhì)勘探成果控制程度偏低

　　(1)依據(jù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏低。陽煤集團公司各礦的精查勘探成果，大多形成于上世紀70年代， 只有一礦礦區(qū) 精查勘探完成于1983年。對于這一時期的地質(zhì)報告，規(guī)范規(guī)定的主要地質(zhì)成果指標(biāo)是：查明 第一水平內(nèi)落差大于30m以上的斷層，地質(zhì)條件好的地區(qū)應(yīng)查明落差20m的斷層，對小構(gòu)造發(fā) 育程度做出評述。如此指標(biāo)只能滿足長壁炮采采煤方法的技術(shù)要求，不能適應(yīng)綜合機械化采 煤方法對地質(zhì)成果的要求。��

　　(2)勘探工程質(zhì)量較差。因主要工程在“文革”期間完成，造成工程質(zhì)量較差。以冶頭勘 探區(qū)為例，在測井技術(shù)尚不完善的情況下，精查勘探共施工85個鉆孔，有56個為不取芯鉆孔 。不取芯鉆探工藝的大量采用導(dǎo)致勘探成果質(zhì)量大大降低。其它勘探區(qū)也存在類似問題。��

　�。�3）陽泉礦區(qū)影響生產(chǎn)的主要地質(zhì)構(gòu)造為陷落柱，以鉆探為主的勘探手段對其缺乏針對性 ，查明情況十分有限。例如，五礦在累計開采的5.28km��2區(qū)域內(nèi)，原精查地質(zhì)報 告只提供有7個陷落柱，而實際開采揭露了99個。��

　　1.3　未知地質(zhì)因素明顯增加

　　隨著采煤工藝的發(fā)展，開采方法發(fā)生了很大變化。15��#煤厚煤層由分層開采變成了綜采放 頂 煤一次采全高。分層開采時上分層遇到的地質(zhì)構(gòu)造，對于中、下分層等于事先查明。而一次 采全高的綜放采煤工藝喪失了邊采邊探、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)造對產(chǎn)量的影響明顯加大。與之類似，陽煤集團公司五礦、新景礦目前分別只開采一層 15��# 和3��#煤層，無法通過上組煤的開采來預(yù)測下組煤的構(gòu)造發(fā)育情況，工作面所遇到的都是未 知 地質(zhì)構(gòu)造，增加了生產(chǎn)銜接安排的困難。另外，工作面走向長度加大也增加了避開地質(zhì)構(gòu)造 影響的困難。��

　　1.4　采掘設(shè)備重型化，對地質(zhì)構(gòu)造的適應(yīng)性差

　　一個綜采工作面內(nèi)安裝有上千噸的大型設(shè)備，一個支架重達十幾噸，一旦遇到地質(zhì)構(gòu)造，拆 裝 轉(zhuǎn)移非常困難。而炮采或高檔普采工作面的搬家，以及延長或縮短與綜采工作面相比是非常 容易的。同樣是遇到地質(zhì)構(gòu)造，炮采、高檔普采工作面除硬過外，還可以采用繞、跑（搬家 ）等措施過地質(zhì)構(gòu)造，而綜采工作面如此處理相當(dāng)困難。據(jù)統(tǒng)計，高檔普采工作面遇到30m 以上的陷落柱搬家一般需10～20d左右。而綜采工作面搬家則需30～40d以上。由此可見，綜 采工藝適應(yīng)性差增大了地質(zhì)構(gòu)造對生產(chǎn)的影響。��

　　1.5　采煤隊減少，遇地質(zhì)構(gòu)造對產(chǎn)量的影響大

　　從20世紀80年代初期至今，陽煤集團公司原煤年產(chǎn)量在1300～1600萬t。這樣的產(chǎn)量80代初 是通過4 0余個采煤隊來實現(xiàn)的，一個采煤隊年產(chǎn)量最高也就是40～50萬t，這是一種廣種薄收的生產(chǎn) 組織模式。在此情況下，如果一個工作面遇地質(zhì)構(gòu)造，其影響的產(chǎn)量對全公司來說比重 并不大。當(dāng)前，公司不足20個采煤隊，其中一礦綜五隊年 產(chǎn)量超過了200萬t，如果不能提前查明，一旦遇到地質(zhì)構(gòu)造就會對產(chǎn)量造成重大影 響，甚至危及全礦產(chǎn)量計劃和經(jīng)營指標(biāo)。這種集中生產(chǎn)模式使得地質(zhì)構(gòu)造對產(chǎn)量的影響比重 大大增加，凸顯了地質(zhì)構(gòu)造對生產(chǎn)的影響。��

　　1.6　超前查明地質(zhì)構(gòu)造的方法、手段不能滿足需要

　　礦井地質(zhì)工作是煤炭生產(chǎn)過程中的一項重要的基礎(chǔ)性技術(shù)工作。20世紀90年代以來，采煤方 法、采 掘設(shè)備、工作面單產(chǎn)都發(fā)生了巨大變化，但地質(zhì)工作的方式方法則沒有很大的變化，仍然是 將主要精力放在工作面中，仍然是以分析研究為主，缺乏技術(shù)手段方法的應(yīng)用，查明構(gòu)造的 精度、速度不能滿足高產(chǎn)高效生產(chǎn)的要求。雖然近幾年我們比較成功地開展了工作面坑透和 地面三維地震工作，但仍有很多技術(shù)難題�？油副仨氃诠ぷ髅嫘纬芍�后進行，如遇大型構(gòu)造 ，仍然會導(dǎo)致大量無效進尺和資源浪費，甚至是工作面報廢；坑透能有效探測長軸大于30m 以上的陷落柱和落差大于1/ 2煤厚的斷層，但對其它構(gòu)造如沖刷、褶曲等有效性大大降低。 三維地震勘探技術(shù)在平原區(qū)應(yīng)用效果很好，但在山區(qū)的應(yīng)用還處于起步階段�？傊�，地 質(zhì)工作觀念、工作方式及資金投入滯后于采煤技術(shù)的發(fā)展，超前查明地質(zhì)構(gòu)造的手段不足， 也是地質(zhì)問題凸顯的原因之一。

　　2　對策研究��

　　2.1　轉(zhuǎn)變地質(zhì)工作觀念立足超前查明的原則

　　針對礦區(qū)地質(zhì)條件趨于復(fù)雜的客觀事實，傳統(tǒng)的地質(zhì)工作觀念必須改變：(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)濟效益的基礎(chǔ)工作，必須加大超 前投入力度；(2)地質(zhì)基礎(chǔ)工作不是一勞永逸的，必須隨著采煤技術(shù)的發(fā)展不斷補充、完善 和更新，工作標(biāo)準(zhǔn)必須適應(yīng)主要采煤方法的要求；(3)對于高產(chǎn)高效工作面，地質(zhì)條件必須 立足超前查明。超前查明要把握好采區(qū)巷道布置前、綜采工作面安裝前和采煤工作面遇構(gòu)造 采取措施前3個環(huán)節(jié)。(4)要堅持“生產(chǎn)需要是目標(biāo)，超前查明是標(biāo)準(zhǔn)，地質(zhì)分析是基礎(chǔ)， 應(yīng)用手段是關(guān)鍵”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。��

　　2．2　推廣應(yīng)用三維地震、坑透為主的綜合勘探手段， 提高地質(zhì)成果質(zhì)量

　　提高地質(zhì)成果質(zhì)量,查明隱伏地質(zhì)構(gòu)造，必須依賴于有效的地質(zhì)勘探手段。就當(dāng)前技術(shù)水平 而言，應(yīng)完善以下3個方面的勘探工作。首先，以鉆探為主要手段的補充勘探工作必須到位。新布置采區(qū)內(nèi)的高級儲量比例必須達80%以上，構(gòu)造及煤層控制程度必須滿足高產(chǎn)高效的要求。其次，大力推進三維地震勘探。應(yīng)當(dāng)結(jié)合生產(chǎn)統(tǒng)一規(guī)劃，逐步實施，實現(xiàn)在采區(qū)設(shè)計前 完成三維地震勘探的工作目標(biāo)。要基本查明30m以上陷落柱、5m以上落差斷層以及無煤區(qū) ，準(zhǔn)確率不低于70%。第三，加大井下無線電坑透工作力度�？油腹ぷ鲬�(yīng)當(dāng)按照“集 中管理，專業(yè)隊伍，提高精度，市場引導(dǎo)”的指導(dǎo)方針，在一次坑透取得較好成果的基礎(chǔ)上 對異常區(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，由定性向定量 逐步過渡；分析新的干擾因素及其排除方法，進一步提高坑透成果的準(zhǔn)確率，滿足高產(chǎn)高效 要求。��

　　2．3　優(yōu)化采區(qū)、工作面設(shè)計，有效避讓地質(zhì)構(gòu)造

　　地質(zhì)條件可以查明，但不可以改變。采區(qū)和工作面設(shè)計前必須認真分析地質(zhì)條件的特點和地 質(zhì)資料的可靠程度，結(jié)合采煤方法及礦井產(chǎn)量等因素，提出趨利避害的設(shè)計方案，有效避讓 地質(zhì)構(gòu)造。對于多煤層開采區(qū)域，要合理安排開采順序。（1）設(shè)計必須依據(jù)地質(zhì)部門正式 批準(zhǔn)的采區(qū)地質(zhì)說明書，首采區(qū)段應(yīng)有三維地震勘探資料；（2）采區(qū)和工作面設(shè)計在總體 上向大采長、大走向發(fā)展的同時，要兼顧地質(zhì)條件、采煤工藝、采掘隊伍及礦井產(chǎn)量安排等 因素，合理布置工作面尺寸，并針對構(gòu)造隨著采掘探明發(fā)生的變化而留有變化預(yù)案；（3 ） 選擇合理的采煤方法和開采順序，以大面綜采綜放為主，小面高檔普采為輔，優(yōu)化工作面銜 接順序，做到合理集中生產(chǎn)。對于工作面遇構(gòu)造縮短、跳采等方案要進行詳細的經(jīng)濟效益 評 估和方案比較，突出經(jīng)濟效益；（4）開采結(jié)束的采區(qū)應(yīng)對其設(shè)計進行總結(jié)、反思，積累經(jīng) 驗教訓(xùn)。

　　2．4　合理選擇采掘設(shè)備，提升設(shè)備過構(gòu)造的能力

　　針對陽煤集團公司地質(zhì)條件向復(fù)雜變化的趨勢， 要根據(jù)不同的地質(zhì)條件，選用不同的采掘設(shè)備，加大采掘設(shè)備適應(yīng)和克服構(gòu)造 的能力。（1）總體上講，應(yīng)具備開采薄、中、厚煤層的各類支架和采掘機械；（2）加大采 煤機組主要部件如滾筒、刀齒的強度，對于較小構(gòu)造和有夾矸的煤層可直接采過，以降低因 過構(gòu)造采取特殊措施的費用，并提高生產(chǎn)效率；（3）必須加強支架的爬坡能力和抗傾倒能 力，防止褶曲構(gòu)造和煤層坡度變化造成的支架倒架、竄架、竄溜等，對于構(gòu)造復(fù)雜區(qū)和回收 區(qū)，可采用小面開采，配備輕型支架。

　　2．5　加強工作面過構(gòu)造的技術(shù)研究，規(guī)范施工組織和措施

　　加強工作面過構(gòu)造的技術(shù)研究，順利通過地質(zhì)構(gòu)造已成為提升高產(chǎn)高效水平的重要環(huán)節(jié)。（ 1）要加大構(gòu)造探明力度，確保每個工作面進行坑透，對坑透異常區(qū)必須打鉆證實，必要時 進行巷探；（2）對過構(gòu)造的技術(shù)方案要反復(fù)論證，不僅要考慮構(gòu)造規(guī)模、性質(zhì)，還要考慮 產(chǎn)量、銜接安排及隊伍狀況，要進行經(jīng)濟效益評價，要有遇特殊情況的應(yīng)變方案；（3）加 強現(xiàn)場管理。地質(zhì)部門要不間斷地跟蹤構(gòu)造變化情況，定期向隊組和有關(guān)部門提供剖面圖及 預(yù)測資料；生產(chǎn)部門要認真研究過構(gòu)造的施工工藝措施，要確保各項技術(shù)措施落實到位，并 保持一定的推進速度；（4）嚴密組織領(lǐng)導(dǎo)，大膽創(chuàng)新。過構(gòu)造期間要制定專項的經(jīng)濟分配 政策，并嚴格考核，井隊領(lǐng)導(dǎo)要跟班上崗，確保有效的組織協(xié)調(diào)。要及時總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，積 極探索，大膽創(chuàng)新，走出一條符合自身實際的路子，真正實現(xiàn)高產(chǎn)高效。

　　2．6　加快建立高產(chǎn)高效地質(zhì)保障系統(tǒng)

　　高產(chǎn)高效地質(zhì)保障系統(tǒng)是今后地質(zhì)工作的目標(biāo)。這一保障系統(tǒng)決不是將現(xiàn)有的各項地質(zhì)工作 簡單相加結(jié)合而成，而應(yīng)該是以本礦區(qū)特定地質(zhì)條件為基礎(chǔ)，以滿足綜采放頂煤工藝對地質(zhì) 要素查明程度要求為目標(biāo)，使用先進可靠的技術(shù)手段，及時有效地為礦井生產(chǎn)提供準(zhǔn)確可靠 地質(zhì)資料的工作過程。系統(tǒng)的主要構(gòu)成是：以計算機為基礎(chǔ)的地測基礎(chǔ)資料、圖件 、數(shù)據(jù)信息化管理技術(shù)；以三維地震、無線電坑透、小型高效鉆探為基礎(chǔ)的地質(zhì)構(gòu)造探測技 術(shù)；以系統(tǒng)評價嚴格考核為主的科學(xué)管理技術(shù)。系統(tǒng)的主要技術(shù)目標(biāo)是：在采區(qū)工作面設(shè)計 前，基本查明大于30m的陷落柱和大于5m的斷層、無煤區(qū)及煤層分布形態(tài)，準(zhǔn)確率不低于7 0％；在工作面生產(chǎn)前查明大于30m以上陷落柱和落差大于1/2煤厚的斷層，基本查明影響綜 采生產(chǎn)的各類地質(zhì)因素，準(zhǔn)確率不低于85%；在生產(chǎn)過程中要及時準(zhǔn)確查明工作面、掘進頭 遇到的地質(zhì)構(gòu)造，平面位置誤差不超過5m。系統(tǒng)建立應(yīng)遵循的原則是：“總體規(guī)化、分步實 施、逐項突破、完善提高”。通過建立高產(chǎn)高效地質(zhì)保障系統(tǒng)，更好地滿足高產(chǎn)高效礦井建設(shè)的需要。