煤礦地質(zhì)工作在整合礦井建設當中的作用

1、煤礦地質(zhì)工作在整合礦井建設當中的作用【摘 要】煤礦地質(zhì)工作一直在煤礦生產(chǎn)建設當 中起著重要作用，由于煤礦建設對地質(zhì)條件依賴性， 對資源的依賴性，使地質(zhì)工作在當今煤礦生產(chǎn)安全當 中發(fā)揮著越來越重要作用。它作為煤礦投資、礦井設 計和施工的重要依據(jù)，它與煤礦安全工作息息相關(guān)?！娟P(guān)鍵詞】煤礦地質(zhì)；整合礦井；建設0 引言 近年來整合煤礦事故頻發(fā)，尤其是水害事故明顯 增多，原因是整合礦井地質(zhì)資料不清，因此整合礦井 建設又給地質(zhì)工作賦予了新的任務和意義。下面以山 西煤炭運銷集團蘭煜煤業(yè)為例談談地質(zhì)工作在整合煤 礦建設階段的作用。1 礦井概況 山西煤炭運銷集團蘭煜煤業(yè)有限公司由山西高平 萬錦煤業(yè)有限公司、銀生

2、煤業(yè)有限公司、司家川煤業(yè) 有限公司、向陽煤業(yè)有限公司，山西高平喬坤煤業(yè)有 限公司、小仙煤業(yè)有限公司、江龍煤業(yè)有限公司 7 處 礦井整合而成，井田面積 9.6841 平方公里，地質(zhì)儲量 為 9496 萬噸，其中 3#保有儲量為 3397 萬噸， 9#保有 儲量為 1558 萬噸， 15#保有儲量為 4541 萬噸，煤種 均為無煙煤，其中 3#煤層為特低硫， 當?shù)胤Q為“香煤”， 市場前景樂觀，9#和15#被稱為中硫中高硫。3#煤 為區(qū)內(nèi)主要的可采煤層，賦存于山西組的下部，煤層 厚4.808.35m,平均5.95m,夾矸0-1層，結(jié)構(gòu)簡單， 頂板為砂巖、 砂質(zhì)泥巖， 底板為砂質(zhì)泥巖或砂巖， 賦 煤區(qū)

3、穩(wěn)定可采。本礦井整合前除江龍煤業(yè)的其它六個 礦井均是開采 3#煤層。因此 3#煤層的開采受老空水影 響極大。該礦地質(zhì)工作的任務就是查明水害及整合關(guān) 閉礦井地質(zhì)條件，為煤礦生產(chǎn)服務。2 礦井地質(zhì)情況2.1 構(gòu)造 礦區(qū)西部邊緣有高廟山正斷層，斷層走向為北北東，傾向于南東，落差約為150m，傾角80。礦區(qū)中部存有一白馬寺斷層， 斷層走向為北北東， 傾向于北西，落差約為20m,傾角80。該斷層由 LY-1、LY-2、JC鉆孔控制，可靠程度為查明。2.2 水文地質(zhì)條件本礦井開采 3#、 9#、 15號煤層， 水文地質(zhì)條件類 型為中等，主要水害來源于本礦 3#采空區(qū)和斷層導 水。礦區(qū)內(nèi)地表水排泄條件較好，

4、除季節(jié)性河流許河 從井田北部邊界穿過外，區(qū)內(nèi)無其他地表水體。該礦15#煤層最低標高為587m，奧灰?guī)r溶水水位標高在 595m,開采15號煤層時只有局部很小區(qū)域帶壓開采， 且突水系數(shù)為0.02MPa/m,小于0.06MPa/m臨界指標。3 地質(zhì)工作在整合礦井建設當中的作用3.1 查明整合資源儲量，實現(xiàn)資源回收率最大化 為做好 3 煤層的資源調(diào)查，我礦在白馬寺東部布置兩個鉆孔 LY-1、LY-2 鉆孔，鉆孔見煤層厚度為 5-6 米，查明了該煤層在東北部的邊界（煤層在白馬寺東 北部為露頭），新增煤層資源儲量約 20 萬噸，東部煤 層埋藏淺，距地表約 30-50 米，開采此處煤層，礦井 見效快，減少建

5、井初期投入。通過以上兩個鉆孔、斷 層上盤井筒檢查孔及施工實見，也基本查明了白馬寺 斷層產(chǎn)狀， 該礦地質(zhì)報告中， 白馬寺斷層落差 80 米左 右，經(jīng)查明實際落差為 20 米。（見圖 1 ）為該礦井筒 施工提供了地質(zhì)依據(jù)。3.2 查明地質(zhì)災害，克服資源整合礦井內(nèi)潛在災 害整合煤礦存在最大的安全隱患在于整合煤礦開采 情況不清，內(nèi)部集聚老空水和瓦斯，在煤礦采掘至老 空位置時， 發(fā)生突水及瓦斯涌出， 造成人員傷亡事故。 因此整合煤礦地質(zhì)工作的一個核心任務就是查明老空 位置及內(nèi)部積水，積氣情況。（1）施工調(diào)查銀生煤礦位于我礦東北部， 主要可采煤層為 3#煤 層，開采煤層厚度為 5-6 米，煤層埋深 30米

6、左右，礦 內(nèi)老空積水受雨季影響較大，內(nèi)部存有一定積水，該 礦實際井下開采情況不清。 2013 年，該礦為地面土建 工程進行地面工程勘探，該礦原設計的地面洗選系統(tǒng) 位于疑似采空區(qū)上部， 此處施工 23 個鉆孔，查明了該 處工程施工的工程地質(zhì)條件，同時施工中，采空鉆孔 4 個，基本查明了銀生煤礦在此處井下的采掘范圍。 采空區(qū)鉆孔內(nèi)有積水，積水深度 0.2 米，內(nèi)部巷道式 采煤法，積水量約為300m?。無瓦斯積聚。該礦利用 地面工程勘探的方式，一孔多用，解決了該礦此處的 積水積氣調(diào)查。（2）資料收集與物探結(jié)合 司家川煤礦關(guān)閉前主要開采 3#煤層，采動范圍比 較詳細，礦井涌水量比較大，約為150m3/

7、h,根據(jù)蘭 煜煤業(yè)地質(zhì)報告資料，該礦受區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的控制和 影響，礦區(qū)內(nèi)的地層走向及主要構(gòu)造線方向均為北北 東至北東向， 主要斷層有：高廟山正斷層、 白馬寺（高 平）正斷層，兩斷層的特點是落差較大，一般為 50 180m,延伸長度一般為數(shù)千米，呈 NNE方向延伸， 兩斷層相向傾斜，構(gòu)成地塹構(gòu)造，地塹東西兩側(cè)均抬 升。地塹東側(cè)發(fā)育一條與地塹基本平行的較大向斜構(gòu) 造。對比司家川在礦區(qū)的位置，處于高廟山斷層東側(cè) 側(cè)，可以斷定該礦受斷層影響，井田內(nèi)部煤層頂?shù)装?破碎，礦內(nèi) NE 走向斷層發(fā)育， 涌水源主要為裂隙水， 直接補給水源為地表許河，該河流為季節(jié)河流，水量 受季節(jié)變化影響。 2012 年蘭煜煤業(yè)

8、委托山西省地球物 理化學勘查院進行 3#煤層采空區(qū) TEM 勘查結(jié)果顯示 （見圖 2），該區(qū)域水害分布區(qū)域呈現(xiàn) SN 走向分部， 也證明了該礦受斷層裂隙水影響情況。采空區(qū)積水量 可以使用物探的積水面積計算而得。（3）專項補充勘探 在疑似采空區(qū)、構(gòu)造帶附近布置鉆孔，有利于查 明采空區(qū)位置， 積水量，構(gòu)造變化等情況， LY-1、LY-2 兩個鉆孔，查明了礦區(qū)內(nèi)牛場附近小煤窯位置及積水 情況，也查明了斷層產(chǎn)狀、上下盤煤層賦存及產(chǎn)狀變 化。3.3 解放積水區(qū)下部煤層3#煤層采空區(qū)多， 積水量大， 井田內(nèi)部斷層發(fā)育， 給下部煤層開采帶來隱患，同時 3#煤層低硫、發(fā)熱量 高、儲量大、市場廣闊，應對該煤層采空區(qū)進行探放 水后開采，同時解放下部煤層，實現(xiàn)煤炭資源高效回 采與安全的雙贏。 目前該礦已進行編制 3#煤層探放水 方案，僅 3#煤層的開采，以噸煤 500元計算， 3#煤層 111b儲量3120萬噸，可采儲量2340萬噸，經(jīng)濟價值 為 1170000 萬元。4 結(jié)束語 礦井地質(zhì)工作是煤礦安全工作的基礎(chǔ)，在煤礦安 全生產(chǎn)中起著重要的先導作用，做好礦井地質(zhì)工作， 對控制瓦斯事故、水災事故及頂板事故的發(fā)生具有重 要的作用，從而保證煤礦安全生產(chǎn)，提高煤礦生產(chǎn)效 率及經(jīng)濟效益。在煤礦企業(yè)中，只有正確認識礦井地 質(zhì)工作的性質(zhì)和特點，才能對本企業(yè)進行科