关于建设高产高效工作面地测保障体系的实践

何立新

(中国矿业大学矿业工程学院;开滦集团蔚州矿业公司，河北张家口市 075700)

关于建设高产高效工作面地测保障体系的实践

何立新

(中国矿业大学矿业工程学院;开滦集团蔚州矿业公司，河北张家口市 075700)

工作面补充地质勘探是保障高产高效的重要手段，根据单侯矿6103N综采工作面的生产实际，阐述了如何利用三维地震、瞬变电磁、坑透、电法、钻探、巷探等综合手段，探明地质构造，保证了综采工作面的高产高效，取得的经验及要吸取的教训。

异常区;地质构造;勘探

前言

单侯矿是蔚州公司所属的一个大型现代化矿井，一井两面，矿井建立健全完善的地测保障体系是保证综采工作面的高产高效关键和重要手段。6103N工作面投入回采后不久，遇到地质构造，工作面近三分之二全岩，对整个单侯矿产量、效益影响非常大，通过利用坑透、电法、钻探、巷探等一系列综合勘探手段，探明构造，指导回采。

1.地质概况

6103 N综采工作面北为矿井北部边界，南为运煤边巷，西为已经回采的6101N工作面，东为设计的6105N工作面。走向长1980m，倾斜长165m，煤层厚度2.85 ～3.5m，倾角3°～14°。地质构造较为复杂，

图1 6103N工作面平面图

掘进中揭露多条断层见平面图1所示，其中两条同为三维地震勘探提及的F10断层，其中部分断层附近裂隙发育、顶板破碎;工作面还揭露一宽缓大向斜构造。6103N工作面掘进工程完工后，为了探明异常区情况，在三维地震和瞬变电磁勘探的基础上，进行了巷道坑透仪探测。

2.问题提出

根据首采区的三维地震和电法勘探以及坑透勘探结果，6103N工作面有四个地质异常区。6103N工作面西侧与之相临的是6101N工作面，已回采完毕，在6101N工作面回采过程中，三维地震和电法勘探以及坑透勘探结果未见异常区，由此推断6103N工作面的四个地质异常区对回采没有太大影响，安全上有把握。同时，由于衔接紧张，没有对6103N工作面的四个地质异常区进行进一步的探明即投入了回采。回采到异常区，工作面几乎处于全岩状态，是什么构造，影响范围多大，下一步如何解决，需地测部门拿出意见，为此，地测部门做了大量补充勘探工作。

3.补充勘探

地测部门根据6103N工作面的实际情况，继续上其它勘探方法，电法、坑透、钻探等进行了一系列勘探。

3.1 电法探测方面：由华北科技学院专家运用井下瞬变电磁、直流电法四极法及三极法对此异常体进行了探测。探测结果显示，此异常体在6煤层中形态特征为一不规则的近圆形异常体，有上小下大的地质特征，该异常体充填程度相对较高，异常体中部的富水及导水性相对较差，而边部充填胶结程度相对较差，异常体边部富水及导水的可能性相对较大。后来又请华北科技学院专家进行了分析，圈定了6煤层反射波异常区，如图2所示。

图2 6煤层反射波异常区

3.2 坑透探测方面：地测部门再次分析了采前坑透的资料，并在6103N工作面揭露地质异常附近进行了补充坑透，圈定的坑透异常区域如图3所示。

图3 坑透异常区域

3.3 钻探方面：地矿钻探队在进风巷，由7月18日的采面位置后退44米施工一个下探孔，方位272°，倾角：－42°，终孔深度66米，终孔无涌水现象，钻孔穿过一煤层，判定为6煤层;在采面位置后退55米施工一个上探孔，方位：285°，倾角：40°，终孔深度 62.2米，终孔无涌水现象，钻孔也穿过一煤层，判定为7煤层。经打钻探查，确认此地质异常体内不含水，煤岩接触面不导水，对回采不会造成水害威胁。

另外，在7月18日采面内的40—52组间，用风动强力钻打了5个探眼，在进风巷距采面20米范围内打了3个探眼，在进风巷距采面44米位置打了1个18.2米深的钻孔，对地质异常体范围进行了圈定。

3.4 煤田地质四队专家分析情况：邀请煤田地质四队专家进行了现场勘查，并根据以上各种探查情况，结合三维地震成果进行了综合分析，认为该地质异常体是由两个落差约13米的断层造成的，延展范围沿采面倾向约42米、走向50米的地质异常体如图4所示。

图4 进风巷探测判定煤层异常分析图

通过以上手段，探明地质异常区没有水害威胁，查明了构造类型，确定了影响范围。指导6103N工作面回采顺利通过异常区，避免了综采工作面的搬家倒面，也确保了工作面的安全开采。

4.结论

单侯矿完善的地测体系，在6103N工作面得到了实践，探明了地质异常区的安全威胁情况，查明了构造类型，确定了影响范围，为领导决策提供了科学依据，指导6103N工作面回采顺利通过地质异常区，避免了综采工作面的搬家倒面。但是，由于没有在回采前探明地质异常区情况，同时没有备用工作面，致使6103N工作面在回采过程中遇到大的地质构造，无法进行调整，严重影响了原煤产量，大大降低了煤质。

经验告诉我们，一方面矿井有必要建立健全完善的地测体系，它是地测部门保证矿井安全生产的基础。有健全完善的地测体系，才能在遇到地质、水文问题时，通过采用电法、坑透、钻探乃至巷探等一系列手段，同时，地面三维地震对煤层中构造的探测精度远不能满足生产需要，要在工作面掘进工程中利用地质探测仪进行超前探测，在工作面掘交后，要利用坑透仪对工作面进行探测，之后对圈出的异常区进行确认，如断层、板凸、底凸等;地面瞬变电磁探测对煤层赋水性指导作用还不十分突出，因此，在巷道掘进工程中，可采用电法超前探测，确保掘进施工安全，在工作面圈出后，对坑透成果进行分析，因为地质异常是导致突水的重要因素，除陷落柱外大多数应为断层构造导水，因此要结合钻探来探明构造情况，对断层的落差、倾向、倾角及导水性进行探测确认，在以上工作完成后，仍不能确认异常区性质时，要适时进行巷探，确保准确摸清构造及赋水性，以保证安全生产发挥工作面的产能和经济效益;另一方面在制定采掘衔接计划时，工作面掘进移交后，必须给地测部门一定的时间，坚持有疑必探，探明异常区情况，提前采取措施，避免给矿井造成生产上的被动。

Establishment of Geological Survey Guarantee System for High Yield and High Efficiency Working Face

HE Li－xin

(China University of Mining and Technology;Kailuan Group Yuzhou Mining Co.，Ltd，Zhangjiakou 075700，China)

The face added geological prospecting is an importantmeans to guarantee high yield and high efficiency.According to Danhou Coal Mine 6103N fully mechanized working face practice，this paper expounds how to use 3D seismic，transient electromagnetic，pit，electrical method，drilling，lane exploration，and so on，to verify geological structure，and to ensure the fully mechanized working face high yield and high efficiency.

abnormal area;geological structure;exploration

TD175+.6 < class="emphasis_bold">文献标识码：A

A

1671－3974(2011)03－0071－02

2011－03－21

何立新(1964－)，男，开滦蔚州矿业公司战略发展部部长，高级工程师。研究方向：矿山开采。