煤礦安全生產(chǎn)中地質(zhì)預(yù)報(bào)的應(yīng)用

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摘要：為實(shí)現(xiàn)尚莊煤礦安全生產(chǎn)，從地質(zhì)預(yù)報(bào)與安全生產(chǎn)的密切關(guān)系、指導(dǎo)意義、事故發(fā)生等三個(gè)方面分析了地質(zhì)預(yù)報(bào)在煤礦安全生產(chǎn)中的重要性，并將地質(zhì)預(yù)報(bào)成功應(yīng)用于斷層預(yù)測(cè)、煤與瓦斯突出災(zāi)害防治、采掘方案設(shè)計(jì)等過(guò)程中，對(duì)尚莊煤礦的安全生產(chǎn)具有重要意義。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)預(yù)報(bào)；安全生產(chǎn)；斷層預(yù)測(cè)；突出災(zāi)害防治；采掘方案設(shè)計(jì)

1礦井基本情況

尚莊煤礦為省屬國(guó)有中型企業(yè)，隸屬于江西煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，核定生產(chǎn)能力為0.36Mt/a。礦井開(kāi)采二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督MB4b煤層；礦井原設(shè)計(jì)服務(wù)年限36年，剩余服務(wù)年限27年（擴(kuò)界）。礦井水文地質(zhì)條件中等、工程地質(zhì)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(zhì)條件較復(fù)雜，屬開(kāi)采技術(shù)條件復(fù)雜的礦床（Ⅲ-3），煤層受斷層切割，連續(xù)性受到破壞，斷層對(duì)開(kāi)采影響非常大。

2地質(zhì)預(yù)報(bào)對(duì)安全生產(chǎn)的重要性分析

2.1地質(zhì)預(yù)報(bào)與礦井災(zāi)害密切相關(guān)

近年來(lái)，煤礦事故時(shí)有發(fā)生，給國(guó)家和人民的生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)重大損失?？偨Y(jié)事故原因，除一些主觀因素外，還存在對(duì)采掘前方客觀自然條件及危險(xiǎn)性認(rèn)識(shí)不夠，沒(méi)有提前防范意識(shí)而釀成事故的情況。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)：煤與瓦斯突出多發(fā)生在構(gòu)造附近，地應(yīng)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(zhì)條件復(fù)雜有著直接的關(guān)系。

2.2地質(zhì)預(yù)報(bào)可有效指導(dǎo)煤礦安全生產(chǎn)

地質(zhì)因素是影響礦井建設(shè)和安全生產(chǎn)的重要因素之一。如果能對(duì)采掘工作面前方客觀地質(zhì)因素進(jìn)行針對(duì)性的預(yù)測(cè)評(píng)估，對(duì)其危害程度提前警示并供領(lǐng)導(dǎo)決策參考，以便采取相對(duì)的預(yù)防措施，則可減少或避免事故的發(fā)生。而準(zhǔn)確的地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)既能保證生產(chǎn)在快捷高效、安全有序的狀態(tài)下進(jìn)行，又是安全技術(shù)管理工作的前提和核心。所以，做好生產(chǎn)地質(zhì)工作是十分重要和必要的。在生產(chǎn)過(guò)程中要定期進(jìn)行地質(zhì)預(yù)報(bào)，必要時(shí)還應(yīng)提供臨時(shí)性預(yù)報(bào)，全面準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)內(nèi)容，能為煤礦的正常安全生產(chǎn)提供指導(dǎo)，確保煤礦安全生產(chǎn)有序進(jìn)行。 

2.3地質(zhì)預(yù)報(bào)可有效地減少和杜絕事故的發(fā)生

如果有了詳盡的地質(zhì)資料和預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)做指導(dǎo)，在采掘施工之前就可以針對(duì)所施工采掘工作面的圍巖性質(zhì)，斷層、褶曲及煤（巖）層產(chǎn)狀,采取相應(yīng)措施，這樣就能在管理和技術(shù)上對(duì)頂板事故、煤與瓦斯突出事故等做到提前積極預(yù)防，有效地減少和杜絕此類事故的發(fā)生。

3地質(zhì)預(yù)報(bào)在安全生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1對(duì)斷層的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)（1）預(yù)測(cè)步驟

做好細(xì)致的地質(zhì)基礎(chǔ)工作是準(zhǔn)確提供礦井地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的前提，主要步驟如下：①分析已有地質(zhì)資料。詳細(xì)搜集整理勘探和礦井建設(shè)時(shí)期揭露的地質(zhì)資料，對(duì)礦區(qū)范圍內(nèi)的主要構(gòu)造展布作出整體上的分類，建立礦區(qū)構(gòu)造格架式樣，劃分構(gòu)造格架類型，尋找規(guī)律。②建立地質(zhì)構(gòu)造圖件臺(tái)賬。對(duì)井巷所揭露的地質(zhì)構(gòu)造、煤巖變化現(xiàn)象進(jìn)行全面系統(tǒng)認(rèn)真的觀察和描述，做好測(cè)量、記錄和素描等工作，然后填繪到礦井地質(zhì)綜合圖件和各種構(gòu)造臺(tái)帳上，真實(shí)地反映礦井地質(zhì)構(gòu)造的客觀實(shí)際。這是礦井地質(zhì)的一項(xiàng)最重要的基礎(chǔ)工作，沒(méi)有做好這項(xiàng)工作，地質(zhì)資料就不全面，以此所做的地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的內(nèi)容就容易產(chǎn)生誤差，不能有效的指導(dǎo)生產(chǎn)。③608切眼斷層的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。由于尚莊礦東南部地質(zhì)資料不詳，608切眼巷道開(kāi)工前，地質(zhì)技術(shù)人員根據(jù)周邊的地質(zhì)資料分析，預(yù)測(cè)切眼可能將遇到一組落差為4m的正斷層，該巷在掘進(jìn)幾十米后，揭露一些派生小構(gòu)造。雖然地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)提示該切眼可能遇見(jiàn)斷層，但沒(méi)有引起有關(guān)人員足夠重視，巷道施工時(shí)受斷層影響，頂板壓力較大，且?guī)r性破碎，巷道變形破壞嚴(yán)重。為此，608切眼被迫兩次重新開(kāi)切眼，延誤了工期且?guī)?lái)一定的經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)安全生產(chǎn)也增加了不利因素，見(jiàn)圖1。

3.2地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)防治煤與瓦斯突出事故

準(zhǔn)確的地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)對(duì)確保礦井安全生產(chǎn)有著極其重要作用。在礦井采掘施工區(qū)域內(nèi)，根據(jù)掌握的礦井地質(zhì)資料，查明地質(zhì)構(gòu)造的有關(guān)產(chǎn)狀，煤巖變化特征并進(jìn)行研究分析，對(duì)地質(zhì)構(gòu)造的存在、性質(zhì)和規(guī)模提出預(yù)見(jiàn)性的認(rèn)識(shí)和切合實(shí)際判斷、推測(cè)；對(duì)斷層的延展方向，煤巖層變化情況，斷層性質(zhì)、落差大小、斷層產(chǎn)狀以及被斷失煤巖層的確切位置，水情水害做出預(yù)測(cè)和預(yù)探等，能為巷道布置及采掘進(jìn)施工指明方向和位置。對(duì)采掘工作面前方可能出現(xiàn)的地質(zhì)構(gòu)造以及它們對(duì)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(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，以便施工單位采取相應(yīng)預(yù)防措施，避免安全事故的發(fā)生。2011年元月，由尚莊礦開(kāi)拓隊(duì)施工的5012進(jìn)風(fēng)措巷（石門(mén)揭煤，見(jiàn)圖2），根據(jù)地質(zhì)部門(mén)提供的地質(zhì)資料，預(yù)計(jì)該巷掘進(jìn)10m左右將揭露一組H≈20m的大斷層。通風(fēng)部門(mén)提前在巷道開(kāi)門(mén)點(diǎn)附近采取了相應(yīng)的防突措施，對(duì)控制范圍內(nèi)煤層瓦斯進(jìn)行了充分抽放卸壓，為5012進(jìn)風(fēng)措石門(mén)揭煤提供了安全保障，杜絕了瓦斯事故的發(fā)生。

3.3地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)為采掘施工方案的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)提供可靠依據(jù)

地質(zhì)構(gòu)造等因素的預(yù)測(cè)對(duì)采掘施工方案設(shè)計(jì)也有重要指導(dǎo)意義。根據(jù)揭露的煤巷煤層頂、底板標(biāo)高，推定預(yù)掘巷道某一位置的煤層標(biāo)高是設(shè)計(jì)巷道方位及坡度的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，對(duì)于推斷巖巷與煤層的立體關(guān)系，制訂采掘方案具有重要的意義。如尚莊礦5012進(jìn)風(fēng)措巷，根據(jù)地質(zhì)素描，見(jiàn)圖3。實(shí)現(xiàn)了巷道掘進(jìn)的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)。

4結(jié)語(yǔ)

地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)對(duì)于煤礦安全生產(chǎn)、科學(xué)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(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。但受多種因素的影響,地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)也是煤礦地質(zhì)工作中難度較大的一項(xiàng)工作,仍然存在許多不足和問(wèn)題。只有針對(duì)性地做好礦井地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，并建立長(zhǎng)效機(jī)制，才能使地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)在礦井采掘施工過(guò)程中真正起到為礦井的安全生產(chǎn)保駕護(hù)航、指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)際的作用。

作者：黃遠(yuǎn)龍 張啟榮 單位：江西煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司尚莊煤礦