浅谈煤矿地质工作方法及措施

丁灵灵

摘 要：煤矿地质工作是煤田地质勘探的继续，在煤田地质勘探精查阶段结束后，从建井阶段至开采结束的所有地质工作，实际属于探采结合。在开采掘进中收集地质资料，逐步修正已有的勘探资料，指导掘进开采，最大程度的利用资源蕴藏量，同时收集、研究影响采掘的地质因素，减少灾害发生。

关键词：煤矿；地质勘探；灾害

1 煤矿地质情况的调查测绘

1.1 调查测绘范围

煤矿水文地质测绘分为区域和矿区。区域水文地质测绘范围应包括一个完整的水文地质单元，以查明区域地下水的补给，径流、排泄条件为重点，水文地质条件简单的矿床，可不进行区域水文地质测绘；矿区水文地质测绘应包括矿床疏干可能影响的范围及补给边界，以查明矿床充水因素及矿区水文地质边界条件为重点。水文地质测绘比例尺，区域一般采用1：50 000～1：10 000；矿区一般采用1：10 000～1：20 00。

1.2 调查测绘方法

利用航片、卫片进行，水文地质遥感。遥感判释的目的是指到野外水文地质测绘路线的选择，合理安排勘查工作，减少野外工作量提高勘查资料质量。利用地形地质图进行水文地质调查测绘。

1.3 地质调查测绘的内容

划分地貌单元、成因类型、地貌形态及其与构造的关系、地下水的分布等；地层岩性：分松散地层、可溶性岩层、非可溶性岩层。松散地层主要调查：成因类型、堆积方式、物质成分、颗粒、分选性、密实度、孔隙充填物及充填程度、方式、厚度及变化、含水层与隔水层的接触关系、泉水出露方式及流量。

地质构造：大地构造体系往往控制着区域水文地质条件，地质构造控制着含水层和隔水层的分布规律、对地下水的形成、富集影响很大。各种水文地质现象：泉井（类型、地层层位、高程、流量、补给方向、水温、物理性质）、生产井、老窑、地表水体（河、湖、塘、浜等）、古河道、岩溶及其形态和成因类型、暗河入口、出口、圈定地表水体的范围、分析水系发育特征；对于河流穿过岩溶含水层或断层时应设观测站观测其漏失量。分析地下水的补给、径流、排泄等区域水文地质条件。

1.4 调查测绘地质资料的整理与分析

根据调查测绘所获得的资料整理，划分水文地质单元、了解地表、地下水的补给、径流、排泄的条件及地下水富集部位；了解含水层的富水性及岩溶发育规律；岩溶发育与岩性、地质构造、节理裂隙的关系。对区域及井田水文地质概貌有一个全面的了解，便于指导水文地质勘查工作。

2 煤矿地质勘探相关问题和措施

2.1 首采区适度提高勘探程度

地质勘探最终阶段结束，按地质勘探和煤矿设计，都要求首采区达到一定数量、比例的高级储量，还应对构造、煤层有一定的控制程度，已有利主井、副井、风井的选址或和井型设计，准确知道巷道与煤层的空间关系，减少石门开拓量，达到采掘、运输、安全最经济、优化的设计。但在现有的经济体制模式背景下很难达到，为此必须找到在现有的经济模式条件下的经济承受能力、效益与风险协调的勘探模式和对策。

为解决这一现实的经济、风险、效益问题，认为煤田（矿）勘探应在井筒附近和首采区适当加密勘探工程，勘探工程间距取规范的下限，二类二型煤田（矿）最终勘探工程间距保持在250-300米为宜，提高勘探程度，高级储量达到规定的比例，对首采区构造、煤层控制程度达到准确控制，达到规范要求的勘探程度，准确经济的确定井筒空间位置，准确控制首采区构造，明确井筒与煤层的空间关系，最大程度的减少风险，提高有限勘探经费的利用效益。

目前煤田地质勘探仍沿用计划经济时代的模式，地面地质勘探地质工作和煤矿地质勘探仍有脱节。勘探阶段对大的构造控制、储量控制有明确的规范要求，但小的构造和煤层的局部变化限于现有的技术还无法控制，这些小的构造和变化正是影响煤矿开采的主要因素，决定煤矿的开采经济效益甚至成败，正确认识分析、预测这些小的构造也是煤矿地质工作的主要内容，最终达到准确预测煤层、构造的空间赋存关系，指导掘进开采。因此煤矿地质人员应和地面勘探同步介入勘探区，共同熟悉矿区的基本构造、水文，地层等地质状况，为煤矿地质工作阶段提供条件。

2.2 加强煤系地层沉积古地理研究解决煤层对比问题

煤炭资源是一种外生沉积矿产，煤系地层沉积时的古地理环境、古构造运动及其演化控制着煤系地层的厚度，煤层的厚度、结构，资源蕴藏量，后期构造演化控制煤层的空间赋存形态及空间关系。这些问题都要在勘探和井田开采过程中控制、发现、揭露、认识。认识程度及准确程度直接影响建井的进程和开采经济风险的控制。

当时的古地理环境、古构造在煤系地层上的直接反映就是地层岩性具有一定的沉积旋回，不同的岩性组合旋回代表了不同沉积古地理单元，也反映了当时的古构造演化过程。利用沉积旋回过程分析煤系地层，分析每一个旋回的岩石、煤层组合特征，确认煤层与各沉积旋回的关系，确认各煤层在旋回中的空间位置，总结出煤层的岩石、结构特征，实现煤层对比和切眼的连接。为解决这一问题，建议煤矿地质人员在工作中，不仅要熟悉井田的构造形态，区域、局部构造应力状况，还要加强分析煤系地层当时的沉积古地理环境，为煤层对比提供有力的证据，实现各煤层的准确对比。

2.3 引入新的方法，更加准确研究巷道布置

煤矿地质工作的一般性日常工作主要是井下检查素描巷道，观察地层岩性、构造的变化并进行编录，进行这一工作的前提是准确的认识岩性，准确判断构造性质、规模等。逐步掌握矿井的整体构造特征和煤层的空间赋存状态，对采掘巷道的设计布置提供准确依据，巷道掘进过程中遇到构造变化，及时正确作出判断指导掘进。如果判断的失误导致掘井方向的偏差必然造成巨大的经济、物力、人力的浪费，甚至造成后期采掘的困难。

研究矿区地质现象最终是为指导生产，具体在为巷道设计提供依据，解决巷道掘进中遇到的问题。目前煤矿地质工作的状况都是只能提出初略的方向，往往不是很准确，只能在掘井中修改，造成无谓的掘进量而增加生产成本。本人认为，充分利用煤田勘探地面地质填图、钻探工程等地质资料，引入数学地质理论有可能很好的解决这一问题。

数学地质就是引入概率统计等数学方法，使用计算机把地质现象或地质体数字化，从定性地质描述逐步定量地质描述，实现不同程度级别的模拟仿真，研究地质现象的时空演化过程，达到更加精确的描述解释地质现象。煤炭是一种外生沉积层状矿产，构造形态主要表现为面状和线性，一般条件下有很好的连续性和稳定性，数学地质研究有很好的适应条件，达到精查或详查的煤田或矿井资料的详实程度应该能达到高度的模拟仿真。如煤层底板引入趋势分析等数学地质方法，使用多项式高次拟合，等趋势方向有可能为采掘巷道提供准确的依据，利用剩余量解释构造，初略趋势解释大的构造形态，高次拟合趋势解释小的构造。和三维地震解释资料、钻探资料相互印证补充，更加合理精确的解释煤层、及构造在空间的赋存展布状态关系，为煤矿建井选择主巷道及生产巷道设计提供更加有力的依据，达到最优化的设计，减少巷刀的设计失误。

参考文献

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