煤礦安全生產中地質預報的應用

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摘要：為實現(xiàn)尚莊煤礦安全生產，從地質預報與安全生產的密切關系、指導意義、事故發(fā)生等三個方面分析了地質預報在煤礦安全生產中的重要性，并將地質預報成功應用于斷層預測、煤與瓦斯突出災害防治、采掘方案設計等過程中，對尚莊煤礦的安全生產具有重要意義。

關鍵詞：地質預報；安全生產；斷層預測；突出災害防治；采掘方案設計

1礦井基本情況

尚莊煤礦為省屬國有中型企業(yè)，隸屬于江西煤業(yè)集團有限責任公司，核定生產能力為0.36Mt/a。礦井開采二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督MB4b煤層；礦井原設計服務年限36年，剩余服務年限27年（擴界）。礦井水文地質條件中等、工程地質條件中等，屬煤與瓦斯突出礦井，煤塵具有爆炸性，煤層具有自燃傾向。礦區(qū)地質條件較復雜，屬開采技術條件復雜的礦床（Ⅲ-3），煤層受斷層切割，連續(xù)性受到破壞，斷層對開采影響非常大。

2地質預報對安全生產的重要性分析

2.1地質預報與礦井災害密切相關

近年來，煤礦事故時有發(fā)生，給國家和人民的生命財產帶來重大損失?？偨Y事故原因，除一些主觀因素外，還存在對采掘前方客觀自然條件及危險性認識不夠，沒有提前防范意識而釀成事故的情況。據(jù)調查統(tǒng)計：煤與瓦斯突出多發(fā)生在構造附近，地應力集中，煤層厚度變化大的地帶；垮頂事故多為頂板巖層破碎，壓力較大地段；透水事故與水文地質條件復雜有著直接的關系。

2.2地質預報可有效指導煤礦安全生產

地質因素是影響礦井建設和安全生產的重要因素之一。如果能對采掘工作面前方客觀地質因素進行針對性的預測評估，對其危害程度提前警示并供領導決策參考，以便采取相對的預防措施，則可減少或避免事故的發(fā)生。而準確的地質預測預報既能保證生產在快捷高效、安全有序的狀態(tài)下進行，又是安全技術管理工作的前提和核心。所以，做好生產地質工作是十分重要和必要的。在生產過程中要定期進行地質預報，必要時還應提供臨時性預報，全面準確的預報內容，能為煤礦的正常安全生產提供指導，確保煤礦安全生產有序進行。 

2.3地質預報可有效地減少和杜絕事故的發(fā)生

如果有了詳盡的地質資料和預測預報做指導，在采掘施工之前就可以針對所施工采掘工作面的圍巖性質，斷層、褶曲及煤（巖）層產狀,采取相應措施，這樣就能在管理和技術上對頂板事故、煤與瓦斯突出事故等做到提前積極預防，有效地減少和杜絕此類事故的發(fā)生。

3地質預報在安全生產中的應用

3.1對斷層的預測預報（1）預測步驟

做好細致的地質基礎工作是準確提供礦井地質預測預報的前提，主要步驟如下：①分析已有地質資料。詳細搜集整理勘探和礦井建設時期揭露的地質資料，對礦區(qū)范圍內的主要構造展布作出整體上的分類，建立礦區(qū)構造格架式樣，劃分構造格架類型，尋找規(guī)律。②建立地質構造圖件臺賬。對井巷所揭露的地質構造、煤巖變化現(xiàn)象進行全面系統(tǒng)認真的觀察和描述，做好測量、記錄和素描等工作，然后填繪到礦井地質綜合圖件和各種構造臺帳上，真實地反映礦井地質構造的客觀實際。這是礦井地質的一項最重要的基礎工作，沒有做好這項工作，地質資料就不全面，以此所做的地質預測預報的內容就容易產生誤差，不能有效的指導生產。③608切眼斷層的預測預報。由于尚莊礦東南部地質資料不詳，608切眼巷道開工前，地質技術人員根據(jù)周邊的地質資料分析，預測切眼可能將遇到一組落差為4m的正斷層，該巷在掘進幾十米后，揭露一些派生小構造。雖然地質預測預報提示該切眼可能遇見斷層，但沒有引起有關人員足夠重視，巷道施工時受斷層影響，頂板壓力較大，且?guī)r性破碎，巷道變形破壞嚴重。為此，608切眼被迫兩次重新開切眼，延誤了工期且?guī)硪欢ǖ慕?jīng)濟損失，對安全生產也增加了不利因素，見圖1。

3.2地質預測預報防治煤與瓦斯突出事故

準確的地質預測預報對確保礦井安全生產有著極其重要作用。在礦井采掘施工區(qū)域內，根據(jù)掌握的礦井地質資料，查明地質構造的有關產狀，煤巖變化特征并進行研究分析，對地質構造的存在、性質和規(guī)模提出預見性的認識和切合實際判斷、推測；對斷層的延展方向，煤巖層變化情況，斷層性質、落差大小、斷層產狀以及被斷失煤巖層的確切位置，水情水害做出預測和預探等，能為巷道布置及采掘進施工指明方向和位置。對采掘工作面前方可能出現(xiàn)的地質構造以及它們對煤層厚度變化，巖漿巖體分布，礦井充水條件，頂板穩(wěn)定性等的影響提出預測預報，以便施工單位采取相應預防措施，避免安全事故的發(fā)生。2011年元月，由尚莊礦開拓隊施工的5012進風措巷（石門揭煤，見圖2），根據(jù)地質部門提供的地質資料，預計該巷掘進10m左右將揭露一組H≈20m的大斷層。通風部門提前在巷道開門點附近采取了相應的防突措施，對控制范圍內煤層瓦斯進行了充分抽放卸壓，為5012進風措石門揭煤提供了安全保障，杜絕了瓦斯事故的發(fā)生。

3.3地質預測預報為采掘施工方案的精準設計提供可靠依據(jù)

地質構造等因素的預測對采掘施工方案設計也有重要指導意義。根據(jù)揭露的煤巷煤層頂、底板標高，推定預掘巷道某一位置的煤層標高是設計巷道方位及坡度的關鍵數(shù)據(jù)，對于推斷巖巷與煤層的立體關系，制訂采掘方案具有重要的意義。如尚莊礦5012進風措巷，根據(jù)地質素描，見圖3。實現(xiàn)了巷道掘進的精準設計。

4結語

地質預測預報對于煤礦安全生產、科學施工、提高施工效率、縮短施工周期、避免安全事故、節(jié)約成本等具有重要的社會效益和經(jīng)濟效益。但受多種因素的影響,地質預測預報也是煤礦地質工作中難度較大的一項工作,仍然存在許多不足和問題。只有針對性地做好礦井地質預測預報，并建立長效機制，才能使地質預測預報在礦井采掘施工過程中真正起到為礦井的安全生產保駕護航、指導生產實際的作用。

作者：黃遠龍 張啟榮 單位：江西煤業(yè)集團有限責任公司尚莊煤礦