綜放工作面地質工作

1、1引言厚及特厚煤層綜采放頂煤開采(以下簡稱綜放)工藝，是高產高效礦井建設的重要組成部分，也給煤礦地質工作提出了更高要求。由于綜放工作面的走向長度和傾斜寬度都較大，(例如鮑店礦5308綜放工作面的走向長度2460m，傾斜寬度200m)回采推進速度快和產量高，受地質條件限制較大，一旦出現(xiàn)困難，則使整個礦井陷入被動，因此從采場選擇、工作面設計、巷道掘進施工以及回采全過程，都必須以地質工作為基礎。由于市場經濟要求，煤礦生產必須提高煤炭產品質量，注重經濟效益，煤的灰分、發(fā)熱量指標成為衡量煤炭產品質量的重要依據(jù)，這些都要求建立地質保證體系，提供準確的地質資料。因此綜放工作面對地質工作要求更高，地質工作更要

2、具有超前性、預測性、準確性、指導性和實效性，充分發(fā)揮“開路先鋒”作用?，F(xiàn)將鮑店煤礦7年來綜采放頂煤開采的生產地質工作經驗介紹如下。2鮑店井田地質概況鮑店井田位于兗州煤田的中部、兗州向斜軸部的中段，屬石炭二疊紀含煤地層。井田構造以褶曲為主，斷層次之。井田內的小構造有以下幾個特點：a.小型寬緩褶曲發(fā)育，煤層產狀變化大，局部煤層傾角在20以上；b.斷層落差較小，一般小于7m，其在縱向和橫向上的延展均較短，發(fā)現(xiàn)突然，消失也快；c.斷層走向與煤層走向大致平行或以小角度相交；d.小斷層往往成組出現(xiàn)，并與褶曲有一定的聯(lián)系。目前主采煤層為3號煤，平均厚度8.70m，在井田東南部3號煤分岔為3上和3下兩層，層間

3、距0.7015.42m，平均厚度11.00m，3上煤平均厚度6.00m，3下煤平均厚度3.20m。在3上煤頂板下0.601.20m(3號煤底板上02.10m)處，局部發(fā)育一層厚度為0.202.30m(3號煤中厚0.102.50m)的高灰硬質煤，有時相變?yōu)樘假|泥巖或粉砂巖，硬度f4.14.9。3上煤和3號煤均屬結構簡單、厚度穩(wěn)定的厚及特厚煤層，3上煤的部分工作面和3號煤的大部分工作面實行綜放開采。3綜放工作面的地質工作3.1編制高質量的采區(qū)地質說明書高質量的采區(qū)地質說明書，是綜放生產的重要保證。礦井原有采區(qū)一般以分層開采為主，新采區(qū)以綜放開采為主。新采區(qū)的勘探程度和勘探精度較低，僅靠勘探階段的鉆

4、探資料解決不了小構造問題。如果條件許可，應在這類采區(qū)進行二維地震勘探或三維地震勘探。二維地震勘探可查明落差10m以上的斷層，滿足采區(qū)劃分和采區(qū)設計要求，但不能滿足工作面設計要求；而三維地震勘探可查明落差5m以上的斷層，對落差35m的斷點給予解釋，可滿足工作面設計要求。由于三維地震勘探費用較高，采區(qū)可在二維地震勘探的基礎上，對采區(qū)內的地質構造復雜區(qū)和首采工作面進行三維地震勘探，進一步查明小斷層的分布情況和煤層賦存形態(tài)，提高采區(qū)地質說明書的質量。鮑店煤礦五采區(qū)于1991年進行了二維地震勘探，據(jù)此成果提交了采區(qū)地質說明書，但在采區(qū)開拓施工中，發(fā)現(xiàn)實際揭露與采區(qū)地質說明書資料有較大差異，致使五采區(qū)軌道

5、大巷的設計被迫多次修改，給生產造成較大被動。為此于1997年對五采區(qū)下部區(qū)段地質構造復雜區(qū)和首采工作面5308工作面進行了三維地震勘探，準確控制了小斷層的分布情況和3號煤賦存形態(tài)，并重新修編了五采區(qū)地質說明書。經生產實際驗證，小斷層平面位置擺動小于16m，3號煤底板深度誤差小于1%，效果較好。對斷層修正后，增加了5310和5311兩個工作面，可多回收煤炭5580kt1。3.2編制綜放工作面掘進地質說明書根據(jù)礦井開拓布局和工作面接續(xù)計劃，首先從地質方面進行論證，選擇適合條件的工作面作為綜放面，確定其合理長度和寬度，然后編制掘進地質說明書。掘進地質說明書以高質量的采區(qū)地質說明書為基礎，綜合分析鄰區(qū)

6、及區(qū)內工作面和巷道揭露的地質資料，它包括內容詳細的文字說明和煤層底板等高線圖、運輸順槽、軌道順槽、切眼、聯(lián)絡巷等巷道預測地質剖面圖兩部分，能滿足綜放工作面巷道設計和掘進施工的要求。并且參與綜放工作面巷道設計和掘進作業(yè)規(guī)程的審批工作，提出合理的意見和建議。3.3巷道掘進施工中的地質工作此階段主要做好以下兩方面工作：a.服務生產，指導掘進施工，及時解決生產中出現(xiàn)的各種地質及水文地質問題；b.經常深入現(xiàn)場，充分收集第一手資料并綜合分析，驗證掘進地質說明書的正確性和指導作用，為編制回采地質說明書打好基礎。3.4編制綜放工作面回采地質說明書在工作面構成回采系統(tǒng)5d內2，提交回采地質說明書，報集團公司審批

7、后，作為綜放工作面設計、安裝、回采的地質依據(jù)，并參加綜放工作面設計和回采作業(yè)規(guī)程的審查工作。回采地質說明書，應充分利用回采巷道揭露、工作面無線電坑透、地質雷達追蹤探測小斷層等多種手段采集到的資料，綜合分析：a.煤層煤質：煤層產狀、厚度及其變化，硬質煤或夾矸的厚度及其分布范圍，煤質在平、剖面上的變化情況；b.地質構造：褶曲、底鼓的幅度、軸向和分布范圍；斷層的性質、產狀、落差及在工作面內的延展長度、尖滅位置，預測對生產的影響程度；c.煤層頂?shù)装澹簬r性、厚度及在平剖面上的變化；d.水文地質：回采波及的含水層的含水性；選用合理的計算方法，正確預計涌水量；工作面涌水方式，預計隨回采推進涌水量的變化情況，

8、提出切實可行的防治水具體措施；e.開采技術條件：煤塵、瓦斯、煤層自燃、地溫、地壓等；f.正確計算工作面儲量；g.針對工作面具體情況，對回采工藝、過斷層、提高煤質等提出可行性建議?；夭傻刭|說明書的主要圖紙有：a.采區(qū)和工作面煤層底板等高線圖(比例尺11000，等高距5m)；b.工作面煤系綜合柱狀圖；c.運輸順槽、軌道順槽、切眼實測地質剖面圖；d.局部地質構造放大平面圖、剖面圖；e.硬質煤或夾矸分布范圍、煤層厚度變化分布圖；f.沿工作面傾斜方向剖面圖(每隔2050m作一條)；g.探放水鉆孔平面布置圖、剖面圖。3.5綜放工作面回采中的地質工作回采過程是對回采地質說明書的驗證過程，對診斷出的地質構造、

9、煤層、頂?shù)装?、水文地質情況實際驗證；對新揭露的影響回采的地質構造(斷層、褶曲、夾矸等)，作出進一步的分析判斷，以指導回采生產，同時做好觀測記錄和資料分析整理工作。3.6綜放工作面回采中的資源管理工作工作面回采過程中，每5d探一次頂煤厚度，丈量采高，觀測煤層產狀、夾矸厚度，繪制回采推進剖面圖，圈出夾矸分布范圍，計算工作面動用儲量；煤質科化驗出原煤的含矸率、灰分、水分，核子秤計量統(tǒng)計產量，統(tǒng)計產量經水分、灰分、矸石改正后計算出采出量，從而計算出綜放工作面的回采率，為指導生產提供依據(jù)。為最大限度地減少煤炭損失，提高綜放工作面回收率，對綜放工作面兩端頭不放煤損失，初、末采損失及放煤不徹底所造成的損失等

10、分類單獨核算，制訂并嚴格執(zhí)行綜放工作面回采率定量考核和獎罰制度，同時提出減少煤炭損失的可行性方案和建議，確保綜放工作面回采率保持在80%以上。3.7地質及水文預測預報和隱患排查工作地質及水文地質預測預報的內容十分廣泛，包括掘進及回采中的所有預報工作，如頂?shù)装?、斷層、煤層產狀、薄煤區(qū)、夾矸厚度變化、涌水量、河流沖刷預報等。在沿空掘巷條件下，特別注意老空水的預報；回采時注意內錯式聯(lián)絡巷、溜煤眼、各種峒室、煤層與其下巷道間距的預報。地質預報要細致全面，防止漏報、錯報，要正規(guī)化、制度化，有針對性和指導性，月度預報和臨時性預報相結合，有文字和圖紙，預報出影響范圍和對生產的影響程度，提出相應的具體措施，保

11、證采掘安全、正常生產。鮑店煤礦的回采巷道以前使用架棚支護，隨著支護改革，錨網支護成為一種新型支護形式，其特點是大大降低成本，也要求地質人員正確預測煤層頂板巖性及主應力方向，特別注意構造帶和局部構造變化情況，以便及時變更支護形式。如2307和2300綜放工作面實行錨網支護，對局部構造破碎帶架棚支護，由于地質預測預報準確，現(xiàn)場服務及時，既保證了支護效果，又降低了材料消耗。地質及水文地質隱患排查工作，貫穿于采掘全過程，如水、火、瓦斯、煤塵、頂板等，而水患是隱患排查的重點，應堅決貫徹“有疑必探，先探后掘”的原則，做到心中有數(shù)，既不放過任何疑點，又不做無用功。盡管鮑店煤礦涌水量較大，由于堅持開展隱患排查工作，從未造成水患。1302綜放工作面是孤島回采，分析認為，在運輸順槽側排泄水暢通，沒有積水；在軌道順槽側低洼處可能存有積水，必須探放水后方可掘進施工。實踐證明分析是正確的，避免了水害發(fā)生，也節(jié)省了人力物力。3.8編寫采后總結綜放工作面回采結束后30d內2，編寫出采后總結，對地質構造、煤層和夾矸、頂?shù)装宓葘嶋H揭露情況和實際正常涌水量、最大涌水量、防治水措施效果等進行總結分析；驗證總結回采地質說明書和地質