煤礦安全生產(chǎn)中地質(zhì)預報的應用

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摘要：為實現(xiàn)尚莊煤礦安全生產(chǎn)，從地質(zhì)預報與安全生產(chǎn)的密切關(guān)系、指導意義、事故發(fā)生等三個方面分析了地質(zhì)預報在煤礦安全生產(chǎn)中的重要性，并將地質(zhì)預報成功應用于斷層預測、煤與瓦斯突出災害防治、采掘方案設計等過程中，對尚莊煤礦的安全生產(chǎn)具有重要意義。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)預報；安全生產(chǎn)；斷層預測；突出災害防治；采掘方案設計

1礦井基本情況

尚莊煤礦為省屬國有中型企業(yè)，隸屬于江西煤業(yè)集團有限責任公司，核定生產(chǎn)能力為0.36Mt/a。礦井開采二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督MB4b煤層；礦井原設計服務年限36年，剩余服務年限27年（擴界）。礦井水文地質(zhì)條件中等、工程地質(zhì)條件中等，屬煤與瓦斯突出礦井，煤塵具有爆炸性，煤層具有自燃傾向。礦區(qū)地質(zhì)條件較復雜，屬開采技術(shù)條件復雜的礦床（Ⅲ-3），煤層受斷層切割，連續(xù)性受到破壞，斷層對開采影響非常大。

2地質(zhì)預報對安全生產(chǎn)的重要性分析

2.1地質(zhì)預報與礦井災害密切相關(guān)

近年來，煤礦事故時有發(fā)生，給國家和人民的生命財產(chǎn)帶來重大損失?？偨Y(jié)事故原因，除一些主觀因素外，還存在對采掘前方客觀自然條件及危險性認識不夠，沒有提前防范意識而釀成事故的情況。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計：煤與瓦斯突出多發(fā)生在構(gòu)造附近，地應力集中，煤層厚度變化大的地帶；垮頂事故多為頂板巖層破碎，壓力較大地段；透水事故與水文地質(zhì)條件復雜有著直接的關(guān)系。

2.2地質(zhì)預報可有效指導煤礦安全生產(chǎn)

地質(zhì)因素是影響礦井建設和安全生產(chǎn)的重要因素之一。如果能對采掘工作面前方客觀地質(zhì)因素進行針對性的預測評估，對其危害程度提前警示并供領(lǐng)導決策參考，以便采取相對的預防措施，則可減少或避免事故的發(fā)生。而準確的地質(zhì)預測預報既能保證生產(chǎn)在快捷高效、安全有序的狀態(tài)下進行，又是安全技術(shù)管理工作的前提和核心。所以，做好生產(chǎn)地質(zhì)工作是十分重要和必要的。在生產(chǎn)過程中要定期進行地質(zhì)預報，必要時還應提供臨時性預報，全面準確的預報內(nèi)容，能為煤礦的正常安全生產(chǎn)提供指導，確保煤礦安全生產(chǎn)有序進行。 

2.3地質(zhì)預報可有效地減少和杜絕事故的發(fā)生

如果有了詳盡的地質(zhì)資料和預測預報做指導，在采掘施工之前就可以針對所施工采掘工作面的圍巖性質(zhì)，斷層、褶曲及煤（巖）層產(chǎn)狀,采取相應措施，這樣就能在管理和技術(shù)上對頂板事故、煤與瓦斯突出事故等做到提前積極預防，有效地減少和杜絕此類事故的發(fā)生。

3地質(zhì)預報在安全生產(chǎn)中的應用

3.1對斷層的預測預報（1）預測步驟

做好細致的地質(zhì)基礎工作是準確提供礦井地質(zhì)預測預報的前提，主要步驟如下：①分析已有地質(zhì)資料。詳細搜集整理勘探和礦井建設時期揭露的地質(zhì)資料，對礦區(qū)范圍內(nèi)的主要構(gòu)造展布作出整體上的分類，建立礦區(qū)構(gòu)造格架式樣，劃分構(gòu)造格架類型，尋找規(guī)律。②建立地質(zhì)構(gòu)造圖件臺賬。對井巷所揭露的地質(zhì)構(gòu)造、煤巖變化現(xiàn)象進行全面系統(tǒng)認真的觀察和描述，做好測量、記錄和素描等工作，然后填繪到礦井地質(zhì)綜合圖件和各種構(gòu)造臺帳上，真實地反映礦井地質(zhì)構(gòu)造的客觀實際。這是礦井地質(zhì)的一項最重要的基礎工作，沒有做好這項工作，地質(zhì)資料就不全面，以此所做的地質(zhì)預測預報的內(nèi)容就容易產(chǎn)生誤差，不能有效的指導生產(chǎn)。③608切眼斷層的預測預報。由于尚莊礦東南部地質(zhì)資料不詳，608切眼巷道開工前，地質(zhì)技術(shù)人員根據(jù)周邊的地質(zhì)資料分析，預測切眼可能將遇到一組落差為4m的正斷層，該巷在掘進幾十米后，揭露一些派生小構(gòu)造。雖然地質(zhì)預測預報提示該切眼可能遇見斷層，但沒有引起有關(guān)人員足夠重視，巷道施工時受斷層影響，頂板壓力較大，且?guī)r性破碎，巷道變形破壞嚴重。為此，608切眼被迫兩次重新開切眼，延誤了工期且?guī)硪欢ǖ慕?jīng)濟損失，對安全生產(chǎn)也增加了不利因素，見圖1。

3.2地質(zhì)預測預報防治煤與瓦斯突出事故

準確的地質(zhì)預測預報對確保礦井安全生產(chǎn)有著極其重要作用。在礦井采掘施工區(qū)域內(nèi)，根據(jù)掌握的礦井地質(zhì)資料，查明地質(zhì)構(gòu)造的有關(guān)產(chǎn)狀，煤巖變化特征并進行研究分析，對地質(zhì)構(gòu)造的存在、性質(zhì)和規(guī)模提出預見性的認識和切合實際判斷、推測；對斷層的延展方向，煤巖層變化情況，斷層性質(zhì)、落差大小、斷層產(chǎn)狀以及被斷失煤巖層的確切位置，水情水害做出預測和預探等，能為巷道布置及采掘進施工指明方向和位置。對采掘工作面前方可能出現(xiàn)的地質(zhì)構(gòu)造以及它們對煤層厚度變化，巖漿巖體分布，礦井充水條件，頂板穩(wěn)定性等的影響提出預測預報，以便施工單位采取相應預防措施，避免安全事故的發(fā)生。2011年元月，由尚莊礦開拓隊施工的5012進風措巷（石門揭煤，見圖2），根據(jù)地質(zhì)部門提供的地質(zhì)資料，預計該巷掘進10m左右將揭露一組H≈20m的大斷層。通風部門提前在巷道開門點附近采取了相應的防突措施，對控制范圍內(nèi)煤層瓦斯進行了充分抽放卸壓，為5012進風措石門揭煤提供了安全保障，杜絕了瓦斯事故的發(fā)生。

3.3地質(zhì)預測預報為采掘施工方案的精準設計提供可靠依據(jù)

地質(zhì)構(gòu)造等因素的預測對采掘施工方案設計也有重要指導意義。根據(jù)揭露的煤巷煤層頂、底板標高，推定預掘巷道某一位置的煤層標高是設計巷道方位及坡度的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，對于推斷巖巷與煤層的立體關(guān)系，制訂采掘方案具有重要的意義。如尚莊礦5012進風措巷，根據(jù)地質(zhì)素描，見圖3。實現(xiàn)了巷道掘進的精準設計。

4結(jié)語

地質(zhì)預測預報對于煤礦安全生產(chǎn)、科學施工、提高施工效率、縮短施工周期、避免安全事故、節(jié)約成本等具有重要的社會效益和經(jīng)濟效益。但受多種因素的影響,地質(zhì)預測預報也是煤礦地質(zhì)工作中難度較大的一項工作,仍然存在許多不足和問題。只有針對性地做好礦井地質(zhì)預測預報，并建立長效機制，才能使地質(zhì)預測預報在礦井采掘施工過程中真正起到為礦井的安全生產(chǎn)保駕護航、指導生產(chǎn)實際的作用。

作者：黃遠龍 張啟榮 單位：江西煤業(yè)集團有限責任公司尚莊煤礦