大同煤田八一煤礦礦井地質(zhì)工作對(duì)采掘活動(dòng)的影響
大同煤田八一煤礦礦井地質(zhì)工作對(duì)采掘活動(dòng)的影響
徐田高
摘 要：隨著現(xiàn)代化礦井的發(fā)展，礦井地質(zhì)工作越來(lái)越制約著煤礦安全、高效和快速發(fā)展，究其原因，是地質(zhì)工作不足，未能事先探明礦井地質(zhì)，以至于在礦井生產(chǎn)中邊探邊掘，新發(fā)現(xiàn)的構(gòu)造不斷出現(xiàn)，工作面布置不斷被迫調(diào)整，即浪費(fèi)工程，又浪費(fèi)資源。
關(guān)健詞：煤礦；礦井地質(zhì)；采掘活動(dòng)；影響
中圖分類(lèi)號(hào)：TD163+.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
0.前言
大家都知道，在煤礦生產(chǎn)活動(dòng)中，采掘活動(dòng)是有投入就有產(chǎn)出，是見(jiàn)效最快的一項(xiàng)生產(chǎn)活動(dòng)；而地質(zhì)活動(dòng)是見(jiàn)效比較慢的一項(xiàng)工作，前期地質(zhì)工作更是見(jiàn)效慢。前期地質(zhì)投入，得到的是一堆資料，其成果要在后面的生產(chǎn)中才能得到驗(yàn)證。所以，地質(zhì)工作的作用，很容易被忽視。礦井地質(zhì)工作對(duì)礦井的采掘活動(dòng)到底有哪些影響呢？筆者做了一些相關(guān)研究，希望能夠引起大家對(duì)地質(zhì)工作的重視。
1.礦井基本概況
八一煤礦屬整合礦井。資源整合前，礦井建設(shè)規(guī)模為120萬(wàn)t/a。整合后礦井建設(shè)規(guī)模為300萬(wàn)t/a，批準(zhǔn)開(kāi)采煤層為山3#~8#煤層，批準(zhǔn)開(kāi)采面積9.3651km2。目前實(shí)際施工開(kāi)采5-1#煤層，斜井片盤(pán)式開(kāi)拓，長(zhǎng)壁一次采全厚采煤方法，全部垮落式管理頂板。
2.地質(zhì)構(gòu)造變化情況
整合后補(bǔ)充勘探地質(zhì)報(bào)告顯示，井田總體構(gòu)造為一向北西傾伏的單斜構(gòu)造，北部發(fā)育一背、向斜構(gòu)造，地表未發(fā)現(xiàn)斷層及陷落柱，北東部存在一落差30m的正斷層，井下巷道中發(fā)現(xiàn)2條走向?yàn)楸北睎|向、落差為2.8m左右的正斷層，地層傾角一般2-5°，井田構(gòu)造復(fù)雜程度屬簡(jiǎn)單類(lèi)。詳見(jiàn)先期井田構(gòu)造綱要圖1。
圖1 先期井田構(gòu)造綱要
經(jīng)過(guò)補(bǔ)充勘探、生產(chǎn)揭露驗(yàn)證，礦區(qū)總體構(gòu)造為一向北西傾伏的單斜構(gòu)造，共揭露斷層50條，其中，小于5m的斷層22條，5~10m的斷層11條，大于10m的斷層17條。揭露陷落柱4個(gè)。地層傾角一般0~7°。構(gòu)造復(fù)雜程度變化明顯。因此，井田地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度應(yīng)屬中等類(lèi)型。詳見(jiàn)后期井田構(gòu)造綱要圖2。
圖2 后期井田構(gòu)造綱要
從整體來(lái)看，先期開(kāi)采地段（南部）地質(zhì)構(gòu)造屬簡(jiǎn)單，中后期開(kāi)采地段地質(zhì)構(gòu)造屬中等。雖然在中前期也投入了補(bǔ)充勘探，但由于勘查投入不足，技術(shù)力量薄弱，研究不深，仍有許多地質(zhì)構(gòu)造沒(méi)能提前預(yù)報(bào)。
3.地質(zhì)變化對(duì)采掘造成的影響
地質(zhì)條件的變化，出現(xiàn)未曾探明的斷層、陷落柱，或者斷層位置只是大致查明，極易造成工作面縮面成“刀把形”、“石鎖形”，有的工作面提前收面，有的工作面重新布面，既帶來(lái)邊角煤的損失，浪費(fèi)巷道，影響采掘效率，降低產(chǎn)量和煤質(zhì)，又給生產(chǎn)帶來(lái)安全隱患?，F(xiàn)舉幾個(gè)例子說(shuō)明如下：
例一、刀把形工作面（見(jiàn)工作面示意圖圖3），形成原因是斷層位置不清，隨探隨調(diào)整工作面，致使形成刀把面，同時(shí)又造成三角煤損失。
圖3 工作面示意圖
例二、石鎖形工作面（見(jiàn)工作面示意圖圖4），形成原因是斷層位置未控制，斷層深入工作面多少不清楚，盲目掘進(jìn)，致使形成石鎖形工作面；同時(shí)，由于前方陷落柱未曾查明，致使工作面提前收面。造成巷道浪費(fèi)，延長(zhǎng)了施工工期。
圖4 工作面示意圖
例三、工作面提前收面（見(jiàn)工作面示意圖圖5），原因是斷層未曾查明，不知道工作面會(huì)揭露如此多的斷層，特別是切眼揭露的斷層落差大于20m，致使工作面收面約300m，即浪費(fèi)巷道又損失三角煤。同時(shí)，由于工作面揭露斷層較多，嚴(yán)重影響工作面綜采，工作面被迫重新調(diào)整設(shè)計(jì)。
圖5 工作面示意圖
經(jīng)統(tǒng)計(jì)，因地質(zhì)構(gòu)造變化產(chǎn)生冒頂、涌水從而影響巷道掘進(jìn)工期約300天；浪費(fèi)巷道掘進(jìn)工程量2300m，按5000元/m巷道造價(jià)估算，僅巷道一項(xiàng)共計(jì)浪費(fèi)工程造價(jià)計(jì)1150萬(wàn)元；損失三角煤約2700萬(wàn)噸；回采工作面遇斷層時(shí)煤的發(fā)熱量會(huì)由正常的5000千卡/千克，降低到4000千卡/千克左右，煤質(zhì)受影響嚴(yán)重。
由此可見(jiàn)，地質(zhì)工作不是無(wú)關(guān)緊要的小事情，而是關(guān)乎生產(chǎn)、效率和安全的大事情。地質(zhì)工作就好比軍事上的偵查活動(dòng)，偵查不細(xì)，取勝的把握就小，偵查細(xì)致，全面，就能做到“知己知彼、百戰(zhàn)不殆”。
4.結(jié)論
地質(zhì)工作是煤礦采掘活動(dòng)的基礎(chǔ)工作，是礦井、采區(qū)、工作面設(shè)計(jì)的基本依據(jù)，是礦井安全、高效、高產(chǎn)的基石。地質(zhì)資料的全面性和可靠性將直接影響礦井的安全、生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益。礦井建設(shè)中，必須重視地質(zhì)工作，合理、充分的進(jìn)行地質(zhì)投入，才能有效避免或減少地質(zhì)對(duì)礦井生產(chǎn)的影響，使礦井生產(chǎn)沿著安全、高效、高產(chǎn)的模式穩(wěn)定發(fā)展。俗話說(shuō)“磨刀不誤砍柴工”，地質(zhì)工作做得好，才能保證煤礦生產(chǎn)順暢。
