地质构造对矿井生产影响研究论文

地质构造对矿井生产的影响研究【摘要】梨树煤矿随着矿井开采向深部和边界地区的延伸，地质构造对矿井高产高效建设的影响越来越大，如何保持矿井的可持续性发展，是地质工作者首要研究的问题之一。

【关键词】地质构造；高产高效；对策

梨树煤矿是一座有着多年开采历史、综合采煤机械化程度较高的高产高效矿井，随着矿井建设向深部和边界地区的发展，地质构造对生产的影响逐年加大，如何保持矿井稳定、可持续性发展，是地质工作者首要研究的问题之一。

1.矿井地质条件简述

梨树煤矿矿区内地质及水文地质构造复杂，断层、褶皱发育。依据《矿井地质规程》中矿井地质条件分类标准，地质构造程度属于复杂。

2.影响矿井生产的地质因素

2.1地质构造复杂化

近年来为保持矿井一定生产规模及较好的经济效益，生产采区逐渐向矿井深部和边界地区延伸，由于新采区大多靠近井田边界，工作面距冲积层或边界大断层较近，地质构造逐渐复杂化。从采区开掘揭露情况看，采区地质条件明显趋于复杂，相继揭露较大断层多条，并在采区揭露了该矿的第二个陷落柱。

2.2地质勘探控制程度的影响

井田深部和边界地区是以往矿井生产中尽量避开的地区，很少

进行过比较详细的补充勘探，对这些地区的地质构造研究较少，普遍存在勘探程度偏低的现象。

2.3综采工艺特性的影响

综采设备具有“大、多、重”特点，一旦遇到地质构造，拆装转移非常困难，搬家、倒面费时较长。综采设备较差的适应性增大了地质因素对生产的影响。

2.4采煤队伍建设的影响

梨树煤矿目前的采煤队伍担负的产量任务比以前大大增加，工作面一旦遇到较大地质构造，就会对产量造成重大影响，甚至危及全矿产量计划和经营指标。这种集中生产模式使得地质构造对产量的影响比重大大增加。

2.5地质构造超前探测的方法、手段的影响

矿井地质工作是煤炭生产过程中的一项重要的基础性技术工作。多年来地质工作的方式方法没有很大的变化，仍然是以分析研究为主，缺乏技术手段方法的应用，查明构造的精度、速度不能满足高产高效生产的要求。

近几年矿井生产中引进了地面三维地震、工作面坑透、直流电法等技术，但这些手段多是定性解释，精度很难达到高要求。如坑透必须在工作面形成之后方可进行，存在滞后性；电法超前探测存在超前距离小、准确度低的弊病；三维地震技术对落差小于5m的断层和直径小于30m的陷落柱较难分辨等。

3.矿井生产的地质保障对策

3.1树立超前探测的原则

地质工作是煤炭技术的基础工作，要始终坚持地质构造超前查明的工作思路，根据矿井生产计划，超前安排地质工作。只有超前探明矿井的各种地质构造，才能做到采区、工作面设计的有的放矢。所以矿井建设中必须加大超前投入力度，在政策和资金使用上应给予一定的倾斜。

3.2加大综合地质勘探，积极采用新技术

有效的地质勘探手段是保证地质资料获得和资料精度的重要途径。第一，新开采区，地质钻探工作必须到位，钻孔密度、等级等必须达到有关要求，构造及煤层控制程度必须满足高产高效的要求。第二，积极运用三维地震勘探技术，要基本查明直径大于30m 以上陷落柱、落差5m以上的断层及煤层露头区，准确率不低于70%。第三，作好巷道掘进过程中的超前物探工作，如电法超前、tsp超前探测等。第四，加大工作面无线电坑透工作力度，保证工作面电透率达到100%。第五，井下钻探技术的应用要及时准确。第六，积极采用井下物探新技术，如近几年发展较快的井下瞬变电磁、音频电透视等。

3.3优化采区、工作面设计，减少地质构造影响

采区和工作面设计前认真分析地质条件的特点和地质资料的可靠程度，可有效避让地质构造对工作面开采的影响。其一，工作面及采区巷道尽量沿断层走向展布，以减少断层的影响。其二，合理布置工作面尺寸，加大地质与设计部门的联系，并根据采掘揭露的

构造变化及时修改设计。其三，加大周围已采工作面的采后地质总结，充分分析断层、褶皱等构造的演变规律及延伸趋势，从而对新开采区及工作面的构造情况进行超前预测，指导采区及工作面的设计。其四，对构造相对复杂及断层密集地区可采用小面或放顶煤面设计，有效减小构造的影响。

3.4合理选择采掘设备

根据不同的地质条件，选用不同的采掘设备，加大采掘设备适应复杂构造的能力，从而达到高产高效的目的。比如梨树煤矿5#煤是稳定的中厚煤层，目前开采的煤层厚度在1.3～1.8m之间，5705、5515工作面掘进中需要破煤层底板，经过考察引进了半煤岩掘进机，大大提高了巷道的掘进速度，同时购买了轻型薄煤综采设备，有效提升了复杂构造下薄煤开采的机动性。

3.5加强技术与生产单位的联系合作

地质技术人员要加强与生产单位的联系合作，不断地跟踪构造变化情况，及时向调度室和生产单位提供剖面图及预测资料指导生产。生产单位要认真研究过构造的施工措施，确保各项技术措施落实到位，力求作到“及时、准确、严密、到位”，保证采掘工作连续高速推进。

4.矿井地质工作程序优化

（1）新开采区设计前必须进行地面钻探、三维地震、地面电法等勘探工作，以便获得详细准确的地质基础资料。

（2）地质资料的综合分析。利用地面钻探、物探结果，结合附

近采区、工作面采后总结，对采区地质条件进行综合评价，准确划分出稳定或复杂区域。编制采区地质图及采区地质说明书，为采区设计提供可靠的地质依据。

（3）巷道开拓、掘进施工中利用电法、瞬变电磁等物探技术进行超前探测，超前预测前方的地质构造情况，把巷道揭露的各种构造及时上图分析，及时提交设计部门进行采区、工作面的设计与优化。

（4）工作面圈定后，严格按规定进行电透和音频电透视，查明工作面内的隐伏构造及底板的隐伏含水构造，超前制定过断层及防治水措施。

（5）工作面回采中对地质构造进行追踪，观察其延展和变化情况。

（6）进行采后地质总结。每个工作面或采区结束后都要进行采后地质总结，对影响回采的各种地质因素的处理方法和效果进行对比分析，找出成败的原因，总结好的经验，使以后的工作方法得到不断改进和提高。

5.结语

地质工作是煤炭技术的基础工作，是采区、工作面设计的资料来源，是矿井高产高效建设中最基础的工作。地质资料获得的可靠性和全面性直接影响着矿井产量和经济效益，矿井建设中只要采取合理的措施就可以有效避让或减小地质构造对生产的影响，使矿井建设沿着高产高效的模式稳定发展。