煤礦深部復(fù)雜地質(zhì)條件下的找煤實(shí)踐

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摘要：安源煤礦是一個(gè)百多年開(kāi)采歷史的老礦，煤炭資源嚴(yán)重枯竭，礦井接替日趨緊張，面臨無(wú)接替戰(zhàn)場(chǎng)而大幅減產(chǎn)的局面。為確保礦井穩(wěn)定發(fā)展，必須加強(qiáng)礦井地質(zhì)綜合分析，找煤，增加礦井可采儲(chǔ)量。

關(guān)鍵詞：百年老礦；資源枯竭；斷層構(gòu)造；富聚煤層

1礦井概況

安源煤礦創(chuàng)辦于1898年，至今已有122年的開(kāi)采歷史。礦井采用平峒、暗斜井、暗立井綜合開(kāi)拓，混合抽出式通風(fēng)方式。總平巷為進(jìn)風(fēng)井，中央風(fēng)井和紫家沖立井為回風(fēng)井，中央風(fēng)井擔(dān)負(fù)西翼回風(fēng)，紫家沖風(fēng)井擔(dān)負(fù)東翼回風(fēng)。主采煤層為大槽煤層，核定生產(chǎn)能力為0.78Mt/a。采用傾斜走向長(zhǎng)壁后退式采煤法，全部垮落法管理采空區(qū)。礦井瓦斯絕對(duì)涌出量5.95m3/min，相對(duì)涌出量5.90m3/t，屬低瓦斯礦井。煤層有自然發(fā)火傾向，發(fā)火期3～6個(gè)月。礦井劃分為四個(gè)水平，一、二、三、四水平標(biāo)高分別為+150m、±0m、-150m、-300v。四水平以上大槽煤層可采儲(chǔ)量?jī)H1.75Mt/a，已嚴(yán)重不足，服務(wù)年限僅為2.2年，生產(chǎn)接替日益緊張。由于礦井邊界深部為-300m水平，通過(guò)深部擴(kuò)界，現(xiàn)已將礦井邊界擴(kuò)深至-450m。

2進(jìn)一步認(rèn)識(shí)RF2斷層構(gòu)造規(guī)律，實(shí)施巷道補(bǔ)勘，指導(dǎo)尋找深部富聚煤層

2.1在復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造中，尋找煤層賦存規(guī)律

四水平東翼-330m以下，均無(wú)勘探鉆孔等資料控制，現(xiàn)采取邊掘邊探邊開(kāi)采方式對(duì)煤層賦存情況進(jìn)行控制。隨著礦井深部開(kāi)采，特別是靠近RF2斷層帶，不僅造成煤層重疊、斷開(kāi)，煤層形態(tài)更加復(fù)雜，而且深部鉆探，控制程度低，煤層的賦存情況不明。安源煤礦從1998年到2018年8月，實(shí)施了深部地質(zhì)補(bǔ)勘和RF2斷層構(gòu)造分析工作，并且取得顯著成果。探尋出了礦井西翼深部RF2構(gòu)造規(guī)律：一是縱逆RF2斷層具有上陡下緩特征，為壓性斷裂面，壓性斷裂面常成群出現(xiàn)組合而成擠壓帶、沖斷帶或疊瓦狀構(gòu)造帶；二是大槽受RF2斷層推覆作用，斷層面傾角較緩，同時(shí)受RF2斷層次生構(gòu)造F3、F4等走向逆斷層推覆作用，大槽煤層重疊或斷開(kāi)；三是在四水平3204下山采區(qū)F3、F4逆斷層牽引最大，最低標(biāo)高在-330m以下，從而將大槽RF2斷煤交線(xiàn)外推，擴(kuò)大開(kāi)采范圍。通過(guò)這些構(gòu)造規(guī)律分析找煤，為四水平東翼深部復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造中尋找富聚煤層提供理論依據(jù)，根據(jù)礦井西翼取得的成果，因此在四水平東翼3214下山采區(qū)331上、下盤(pán)工作面及3191皮帶道平石門(mén)（-330m）、揭露的大槽煤層情況向深部推測(cè)：四水平-330m以下3214下山采區(qū)受F3、F4逆斷層影響，在深部仍賦存富聚大槽煤層。見(jiàn)圖1。

2.2根據(jù)煤層賦存規(guī)律找到可觀(guān)可采儲(chǔ)量，延長(zhǎng)了礦井的服務(wù)年限

安源煤礦從2019年開(kāi)始施工-360區(qū)段,通過(guò)3193皮帶道六～八平石門(mén)揭露，存在兩層大槽煤層，煤層厚度8～15m。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)該區(qū)域內(nèi)存在F4逆斷層及伴生小斷層，同時(shí)對(duì)F4逆斷層進(jìn)行了有效控制。其實(shí)F3、F4逆斷層是由礦井西翼采區(qū)延伸過(guò)來(lái)的，小傾角疊瓦狀逆斷層所形成的大槽煤層。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，此處疊瓦狀煤層在較大區(qū)域上煤層上、下盤(pán)都具有連續(xù)性或靠斷層上盤(pán)交面線(xiàn)附近底板上的巖層厚度不厚，為工作面跨盤(pán)開(kāi)采創(chuàng)造了有利條件。如333工作面，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)高效，月產(chǎn)在0.015～0.025Mt，經(jīng)濟(jì)效果顯著（333工作面剖面，見(jiàn)圖2）。預(yù)計(jì)在-360區(qū)段F4逆斷層上盤(pán)煤走向500m，F(xiàn)3逆斷層上盤(pán)走向900m，-330～-360區(qū)段存在富聚煤層。經(jīng)儲(chǔ)量計(jì)算，找到的大槽煤層，可采儲(chǔ)量1.65Mt，使礦井的服務(wù)年限得到了延長(zhǎng)。

3結(jié)語(yǔ)

通過(guò)礦井綜合地質(zhì)分析、技術(shù)攻關(guān)，在3214下山采區(qū)的斷層群組中，成功找到了F3、F4逆斷層上下盤(pán)富聚煤層，增加可采儲(chǔ)量1.65Mt以上，可創(chuàng)造價(jià)值2億元以上，延長(zhǎng)采區(qū)服務(wù)年限2年以上，同時(shí)使礦井采掘接替緊張的局面得到緩和，取得了十分可觀(guān)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。3193（-360區(qū)段）地質(zhì)變化情況及煤層賦存條件基本上與3191皮帶道（-330區(qū)段）一致，見(jiàn)圖2。為-360區(qū)段的333工作面裝備輕型放頂煤綜采機(jī)械化提供了切實(shí)可行的生產(chǎn)戰(zhàn)場(chǎng)。進(jìn)一步認(rèn)識(shí)深部RF2斷層規(guī)律，采取巷道補(bǔ)勘，控制了F3、F4斷層形態(tài)，為四水平以下深部采掘工程布置提供了更可靠的資料，同時(shí)為穩(wěn)定礦井生產(chǎn)能力起到了重大作用；也為安源煤礦深部找煤，增加可采煤量，延長(zhǎng)礦井服務(wù)年限提供了可靠路徑和廣闊前景。

作者：胡德萍 單位：江西煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司萍鄉(xiāng)分公司安源煤礦