地质构造对综采工作面的影响及对策

文/薛景明

汾西矿业集团宜兴煤业公司采用综合采煤方法，矿井以“一矿一面生产”。目前，采煤机械化程度达百分之百。随着高产高效矿井的建设和发展，因地质构造影响煤炭生产的问题愈加突出。由于没有超前查明地质构造，造成生产被动和经济损失逐渐增大。

一、原因分析

1.地质条件趋于复杂

宜兴煤业地处吕梁山脉东麓，地质构造相对较为复杂，除褶曲外，陷落柱、断层较频繁出现。

2.地质勘探成果控制程度偏低

（1）依据的技术标准低，钻孔密度偏低，精查成果勘探成果大多形成于上世纪70～80年代，一个10m左右的断层都未查明，包括井田范围内的陷落柱有多少个都是未知数，对于小型地质构造的发育程度都只是做了简单的评述。

（2）勘探工程质量差。以综采工作面为例，长轴大于100m短轴大于50m的陷落柱都未查明，在测井技术不完善的情况下定孔，有很多没有保存岩芯。有的岩芯没有按技术要求进行蜡封处理，使其风化掉或未取岩芯导致勘探成果质量大打折扣。

3.随着采煤工艺的发展，开采方法发生了很大变化

宜兴煤业公司可采煤层六层，分别为山西组：2#、3#，太原组 5#、9#、10#、11#。 2#、3#、5# 煤层间距特大，可分层开采。9#、10#、11#煤层之间间距小由原来的分层开采变成综采一次采全高，丧失了边采边探、以采代探的有利条件，未知地质因素明显增加，地质构造对煤炭产量的影响明显加大。

4.未知地质因素明显增加

采掘设备重型化，对地质构造的适应性差。综采工作面内安装有大型设备，一旦遇到大型地质构造拆、装、转移非常困难。实践证明综采工艺适应性差，增大了地质构造对生产的影响。

5.采煤工作面少，遇地质构造对产量的影响大

目前，宜兴煤业公司只有一个综采工作面，如果这个工作面遇到地质构造变化，直接影响全矿井生产产量。如果不做提前查明，一旦遇到地质构造就会对产量造成重大影响，甚至危及全矿井生产计划和经营计划等各项指标。

6.硬件、软件存在差距

地质工作的观念，工作方式及技术手段、设备、高级技术人员配备，远远滞后于采煤工艺技术的发展，超前探测地质构造的手段严重不足，也是地质问题凸显的原因之一。

二、相关对策

1.彻底转变传统的地质工作观念

（1）地质工作不仅是煤炭企业技术的基础工作，更是经济效益的基础工作，必须加大硬件、软件的投入力度。

（2）地质基础工作必须随着采煤技术的发展不断补充、完善和更新，工作标准必须适应和满足主要采煤工艺的要求。

（3）对于综采工作面，地质条件必须立足于超前探明，要把握好采区巷道布置前、综采工作面安装前和采煤工作面回采对地质构造采取措施三个环节。

（4）要坚持“生产需要的是目标，超前查明是标准，地质分析是基础，应用技术是手段”的技术工作思路，根据采煤方法和生产衔接，超前安排地质工作。

2.推广应用综合技术勘察手段，提高地质成果的可靠性及质量

（1）以勘探为主要手段的补充勘探工作必须到位。新布置采区的高级储量必须达到80%以上，构造及煤层控制程度必须满足综采（高产高效）的要求。

（2）推进三维地震、瑞利波、槽波等技术手段勘察。结合生产，统一规划，逐步实施，实现在新采区设计前完成三维地震勘探工作的目标。要基本查明短轴在20m以上的陷落柱、5m以上断层及煤层变薄和尖灭区，准确率必须高于70%以上。

（3）加强工作面无线电坑透工作的力度，做到地面地下立体交叉勘探。坑透工作应按照“集中管理，队伍专业，硬件要强，软件过硬”的指导方针，在一次坑透取得较好的成果基础上，对异常区开展二次坑透，分析研究各种地质构造的异常规律，由多解向单解，由定向向定量逐步过渡，分析新的干扰因素及排除方法，进一步提高坑透成果的可靠性、准确性来满足生产需求。

3.合理选择采煤设备，提升设备过构造的能力

（1）总体上应具备开采薄、中厚煤层的各类支架和采煤机械。

（2）加强采煤机主要切割部的强度，对小构造和夹矸较硬厚的煤层可直接采过，以降低因过构造采取的特殊措施的费用，并提高生产率。

（3）加强支架的爬坡能力，防止过褶曲构造和煤层坡度变化造成的支架倒架、串架、串镏等。对构造复杂区和边角快段工作面，可采用小断面开采，配备轻型支架。

4.加强技术研究，顺利通过地质构造

（1）要加大探明构造的力度，确保每个工作面进行坑透，对坑透异常区必须钻探验证（取岩芯），必要时进行巷探。

（2）针对构造的技术方案必须要反复论证，不仅考虑构造的规模、性质，还要考虑产量、衔接安排及队伍状况，要进行经济效益的综合评价，要有遇特殊情况的应变方案。

（3）加强现场管理。地质部门要不间断地跟踪构造变化情况，定期向矿、队组等相关部门提供剖面图及预测资料。生产部门要认真研究过构造的施工工艺和措施，并保证安全、稳定、快速的推进速度。

5.严格组织领导，勇于创新

过构造期间要制定专项的经济分配政策并严格考核，地质专业人员和领导跟班上岗，确保有效的组织协调，要及时总结经验和教训，积极探索，走出一条真正符合宜兴煤业公司自身实际的路子。

6.建立高产高效地质保障系统

（1）系统的主要构成是：以计算机为基础的地质、测量基础资料、图件，数据信息化管理技术；以三维地震、坑透、小型高效钻探等为基础的地质构造探测技术。

（2）系统的主要技术目标是：在采区工作面设计前，基本查明短轴30m左右的陷落柱，断距大于5m的断层、煤层变薄区、煤层尖灭区及煤层分布形态，准确率要高于70%。在工作面生产前基本查明影响采煤生产的各种地质因素，准确率不得低于85%。在生产过程中要及时准确查明工作面掘进头所遇到的地质构造、平面位置，必要时对其进行钻（巷）探，误差不超过5m。

（3）系统建立遵循的原则是：“总体规划，分步实施，逐步突破，完善提高”。通过建立高产高效地质保障系统，更好地满足高产高效矿井的要求。这一项保障工作系统绝不是将现有的各项地质工作简单相结合而成，而应该以本矿特有的地质条件为基础，以满足综采工艺对地质要求查明程度要素为目标，使用先进可靠的技术手段，及时有效地为矿井生产提供优质、准确、可靠的地质数据的工作过程。