煤矿地质工作在整合矿井建设当中的作用

1、煤矿地质工作在整合矿井建设当中的作用【摘 要】煤矿地质工作一直在煤矿生产建设当 中起着重要作用，由于煤矿建设对地质条件依赖性， 对资源的依赖性，使地质工作在当今煤矿生产安全当 中发挥着越来越重要作用。它作为煤矿投资、矿井设 计和施工的重要依据，它与煤矿安全工作息息相关。【关键词】煤矿地质；整合矿井；建设0 引言 近年来整合煤矿事故频发，尤其是水害事故明显 增多，原因是整合矿井地质资料不清，因此整合矿井 建设又给地质工作赋予了新的任务和意义。下面以山 西煤炭运销集团兰煜煤业为例谈谈地质工作在整合煤 矿建设阶段的作用。1 矿井概况 山西煤炭运销集团兰煜煤业有限公司由山西高平 万锦煤业有限公司、银生

2、煤业有限公司、司家川煤业 有限公司、向阳煤业有限公司，山西高平乔坤煤业有 限公司、小仙煤业有限公司、江龙煤业有限公司 7 处 矿井整合而成，井田面积 9.6841 平方公里，地质储量 为 9496 万吨，其中 3#保有储量为 3397 万吨， 9#保有 储量为 1558 万吨， 15#保有储量为 4541 万吨，煤种 均为无烟煤，其中 3#煤层为特低硫， 当地称为“香煤”， 市场前景乐观，9#和15#被称为中硫中高硫。3#煤 为区内主要的可采煤层，赋存于山西组的下部，煤层 厚4.808.35m,平均5.95m,夹矸0-1层，结构简单， 顶板为砂岩、 砂质泥岩， 底板为砂质泥岩或砂岩， 赋 煤区

3、稳定可采。本矿井整合前除江龙煤业的其它六个 矿井均是开采 3#煤层。因此 3#煤层的开采受老空水影 响极大。该矿地质工作的任务就是查明水害及整合关 闭矿井地质条件，为煤矿生产服务。2 矿井地质情况2.1 构造 矿区西部边缘有高庙山正断层，断层走向为北北东，倾向于南东，落差约为150m，倾角80。矿区中部存有一白马寺断层， 断层走向为北北东， 倾向于北西，落差约为20m,倾角80。该断层由 LY-1、LY-2、JC钻孔控制，可靠程度为查明。2.2 水文地质条件本矿井开采 3#、 9#、 15号煤层， 水文地质条件类 型为中等，主要水害来源于本矿 3#采空区和断层导 水。矿区内地表水排泄条件较好，

4、除季节性河流许河 从井田北部边界穿过外，区内无其他地表水体。该矿15#煤层最低标高为587m，奥灰岩溶水水位标高在 595m,开采15号煤层时只有局部很小区域带压开采， 且突水系数为0.02MPa/m,小于0.06MPa/m临界指标。3 地质工作在整合矿井建设当中的作用3.1 查明整合资源储量，实现资源回收率最大化 为做好 3 煤层的资源调查，我矿在白马寺东部布置两个钻孔 LY-1、LY-2 钻孔，钻孔见煤层厚度为 5-6 米，查明了该煤层在东北部的边界（煤层在白马寺东 北部为露头），新增煤层资源储量约 20 万吨，东部煤 层埋藏浅，距地表约 30-50 米，开采此处煤层，矿井 见效快，减少建

5、井初期投入。通过以上两个钻孔、断 层上盘井筒检查孔及施工实见，也基本查明了白马寺 断层产状， 该矿地质报告中， 白马寺断层落差 80 米左 右，经查明实际落差为 20 米。（见图 1 ）为该矿井筒 施工提供了地质依据。3.2 查明地质灾害，克服资源整合矿井内潜在灾 害整合煤矿存在最大的安全隐患在于整合煤矿开采 情况不清，内部集聚老空水和瓦斯，在煤矿采掘至老 空位置时， 发生突水及瓦斯涌出， 造成人员伤亡事故。 因此整合煤矿地质工作的一个核心任务就是查明老空 位置及内部积水，积气情况。（1）施工调查银生煤矿位于我矿东北部， 主要可采煤层为 3#煤 层，开采煤层厚度为 5-6 米，煤层埋深 30米

6、左右，矿 内老空积水受雨季影响较大，内部存有一定积水，该 矿实际井下开采情况不清。 2013 年，该矿为地面土建 工程进行地面工程勘探，该矿原设计的地面洗选系统 位于疑似采空区上部， 此处施工 23 个钻孔，查明了该 处工程施工的工程地质条件，同时施工中，采空钻孔 4 个，基本查明了银生煤矿在此处井下的采掘范围。 采空区钻孔内有积水，积水深度 0.2 米，内部巷道式 采煤法，积水量约为300m?。无瓦斯积聚。该矿利用 地面工程勘探的方式，一孔多用，解决了该矿此处的 积水积气调查。（2）资料收集与物探结合 司家川煤矿关闭前主要开采 3#煤层，采动范围比 较详细，矿井涌水量比较大，约为150m3/

7、h,根据兰 煜煤业地质报告资料，该矿受区域地质构造的控制和 影响，矿区内的地层走向及主要构造线方向均为北北 东至北东向， 主要断层有：高庙山正断层、 白马寺（高 平）正断层，两断层的特点是落差较大，一般为 50 180m,延伸长度一般为数千米，呈 NNE方向延伸， 两断层相向倾斜，构成地堑构造，地堑东西两侧均抬 升。地堑东侧发育一条与地堑基本平行的较大向斜构 造。对比司家川在矿区的位置，处于高庙山断层东侧 侧，可以断定该矿受断层影响，井田内部煤层顶底板 破碎，矿内 NE 走向断层发育， 涌水源主要为裂隙水， 直接补给水源为地表许河，该河流为季节河流，水量 受季节变化影响。 2012 年兰煜煤业

8、委托山西省地球物 理化学勘查院进行 3#煤层采空区 TEM 勘查结果显示 （见图 2），该区域水害分布区域呈现 SN 走向分部， 也证明了该矿受断层裂隙水影响情况。采空区积水量 可以使用物探的积水面积计算而得。（3）专项补充勘探 在疑似采空区、构造带附近布置钻孔，有利于查 明采空区位置， 积水量，构造变化等情况， LY-1、LY-2 两个钻孔，查明了矿区内牛场附近小煤窑位置及积水 情况，也查明了断层产状、上下盘煤层赋存及产状变 化。3.3 解放积水区下部煤层3#煤层采空区多， 积水量大， 井田内部断层发育， 给下部煤层开采带来隐患，同时 3#煤层低硫、发热量 高、储量大、市场广阔，应对该煤层采空区进行探放 水后开采，同时解放下部煤层，实现煤炭资源高效回 采与安全的双赢。 目前该矿已进行编制 3#煤层探放水 方案，仅 3#煤层的开采，以吨煤 500元计算， 3#煤层 111b储量3120万吨，可采储量2340万吨，经济价值 为 1170000 万元。4 结束语 矿井地质工作是煤矿安全工作的基础，在煤矿安 全生产中起着重要的先导作用，做好矿井地质工作， 对控制瓦斯事故、水灾事故及顶板事故的发生具有重 要的作用，从而保证煤矿安全生产，提高煤矿生产效 率及经济效益。在煤矿企业中，只有正确认识矿井地 质工作的性质和特点，才能对本企业进行科