煤矿安全生产中地质预报的应用

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摘要：为实现尚庄煤矿安全生产，从地质预报与安全生产的密切关系、指导意义、事故发生等三个方面分析了地质预报在煤矿安全生产中的重要性，并将地质预报成功应用于断层预测、煤与瓦斯突出灾害防治、采掘方案设计等过程中，对尚庄煤矿的安全生产具有重要意义。

关键词：地质预报；安全生产；断层预测；突出灾害防治；采掘方案设计

1矿井基本情况

尚庄煤矿为省属国有中型企业，隶属于江西煤业集团有限责任公司，核定生产能力为0.36Mt/a。矿井开采二叠系上统龙潭组B4b煤层；矿井原设计服务年限36年，剩余服务年限27年（扩界）。矿井水文地质条件中等、工程地质条件中等，属煤与瓦斯突出矿井，煤尘具有爆炸性，煤层具有自燃倾向。矿区地质条件较复杂，属开采技术条件复杂的矿床（Ⅲ-3），煤层受断层切割，连续性受到破坏，断层对开采影响非常大。

2地质预报对安全生产的重要性分析

2.1地质预报与矿井灾害密切相关

近年来，煤矿事故时有发生，给国家和人民的生命财产带来重大损失。总结事故原因，除一些主观因素外，还存在对采掘前方客观自然条件及危险性认识不够，没有提前防范意识而酿成事故的情况。据调查统计：煤与瓦斯突出多发生在构造附近，地应力集中，煤层厚度变化大的地带；垮顶事故多为顶板岩层破碎，压力较大地段；透水事故与水文地质条件复杂有着直接的关系。

2.2地质预报可有效指导煤矿安全生产

地质因素是影响矿井建设和安全生产的重要因素之一。如果能对采掘工作面前方客观地质因素进行针对性的预测评估，对其危害程度提前警示并供领导决策参考，以便采取相对的预防措施，则可减少或避免事故的发生。而准确的地质预测预报既能保证生产在快捷高效、安全有序的状态下进行，又是安全技术管理工作的前提和核心。所以，做好生产地质工作是十分重要和必要的。在生产过程中要定期进行地质预报，必要时还应提供临时性预报，全面准确的预报内容，能为煤矿的正常安全生产提供指导，确保煤矿安全生产有序进行。 

2.3地质预报可有效地减少和杜绝事故的发生

如果有了详尽的地质资料和预测预报做指导，在采掘施工之前就可以针对所施工采掘工作面的围岩性质，断层、褶曲及煤（岩）层产状,采取相应措施，这样就能在管理和技术上对顶板事故、煤与瓦斯突出事故等做到提前积极预防，有效地减少和杜绝此类事故的发生。

3地质预报在安全生产中的应用

3.1对断层的预测预报（1）预测步骤

做好细致的地质基础工作是准确提供矿井地质预测预报的前提，主要步骤如下：①分析已有地质资料。详细搜集整理勘探和矿井建设时期揭露的地质资料，对矿区范围内的主要构造展布作出整体上的分类，建立矿区构造格架式样，划分构造格架类型，寻找规律。②建立地质构造图件台账。对井巷所揭露的地质构造、煤岩变化现象进行全面系统认真的观察和描述，做好测量、记录和素描等工作，然后填绘到矿井地质综合图件和各种构造台帐上，真实地反映矿井地质构造的客观实际。这是矿井地质的一项最重要的基础工作，没有做好这项工作，地质资料就不全面，以此所做的地质预测预报的内容就容易产生误差，不能有效的指导生产。③608切眼断层的预测预报。由于尚庄矿东南部地质资料不详，608切眼巷道开工前，地质技术人员根据周边的地质资料分析，预测切眼可能将遇到一组落差为4m的正断层，该巷在掘进几十米后，揭露一些派生小构造。虽然地质预测预报提示该切眼可能遇见断层，但没有引起有关人员足够重视，巷道施工时受断层影响，顶板压力较大，且岩性破碎，巷道变形破坏严重。为此，608切眼被迫两次重新开切眼，延误了工期且带来一定的经济损失，对安全生产也增加了不利因素，见图1。

3.2地质预测预报防治煤与瓦斯突出事故

准确的地质预测预报对确保矿井安全生产有着极其重要作用。在矿井采掘施工区域内，根据掌握的矿井地质资料，查明地质构造的有关产状，煤岩变化特征并进行研究分析，对地质构造的存在、性质和规模提出预见性的认识和切合实际判断、推测；对断层的延展方向，煤岩层变化情况，断层性质、落差大小、断层产状以及被断失煤岩层的确切位置，水情水害做出预测和预探等，能为巷道布置及采掘进施工指明方向和位置。对采掘工作面前方可能出现的地质构造以及它们对煤层厚度变化，岩浆岩体分布，矿井充水条件，顶板稳定性等的影响提出预测预报，以便施工单位采取相应预防措施，避免安全事故的发生。2011年元月，由尚庄矿开拓队施工的5012进风措巷（石门揭煤，见图2），根据地质部门提供的地质资料，预计该巷掘进10m左右将揭露一组H≈20m的大断层。通风部门提前在巷道开门点附近采取了相应的防突措施，对控制范围内煤层瓦斯进行了充分抽放卸压，为5012进风措石门揭煤提供了安全保障，杜绝了瓦斯事故的发生。

3.3地质预测预报为采掘施工方案的精准设计提供可靠依据

地质构造等因素的预测对采掘施工方案设计也有重要指导意义。根据揭露的煤巷煤层顶、底板标高，推定预掘巷道某一位置的煤层标高是设计巷道方位及坡度的关键数据，对于推断岩巷与煤层的立体关系，制订采掘方案具有重要的意义。如尚庄矿5012进风措巷，根据地质素描，见图3。实现了巷道掘进的精准设计。

4结语

地质预测预报对于煤矿安全生产、科学施工、提高施工效率、缩短施工周期、避免安全事故、节约成本等具有重要的社会效益和经济效益。但受多种因素的影响,地质预测预报也是煤矿地质工作中难度较大的一项工作,仍然存在许多不足和问题。只有针对性地做好矿井地质预测预报，并建立长效机制，才能使地质预测预报在矿井采掘施工过程中真正起到为矿井的安全生产保驾护航、指导生产实际的作用。

作者：黄远龙 张启荣 单位：江西煤业集团有限责任公司尚庄煤矿