浅谈《煤、泥炭地质勘查规范》——以阳煤集团为例

田庆路

(阳泉煤业(集团)有限责任公司，山西 阳泉 045000)

浅谈《煤、泥炭地质勘查规范》
——以阳煤集团为例

田庆路

(阳泉煤业(集团)有限责任公司，山西 阳泉 045000)

《煤、泥炭地质勘查规范》(以下简称《规范》)实施以来，无论对煤田地质还是煤矿地质工作都产生了很大影响，起到了重要作用。然而，随着煤矿综合机械化采掘技术的广泛使用和煤矿安全生产要求的提高，《规范》在小构造、水文地质、瓦斯地质等方面的要求，已不能完全满足煤矿生产建设的需要。从煤矿地质工作和安全生产角度，结合特定煤矿实例，论述了小构造、水文地质、瓦斯对煤矿的影响，提出了地质勘查期间应加强的工作，并建议结合新技术、新要求对《规范》进行修订。

规范；小构造；水文地质；瓦斯地质

《煤、泥炭地质勘查规范》(以下简称《规范》)作为国家行业标准自2003年3月1日实施以来，无论是对煤田地质还是对煤矿地质工作都产生了积极影响，起到了十分重要的作用。从煤田地质角度看《规范》明确规定了各勘查阶段的勘查任务，以及应达到的勘查程度。重点突出了对井田地层、构造、煤层煤质和资源/储量的控制或查明程度。然而从煤矿地质角度看，随着煤矿采掘技术的进步和煤矿安全要求的提高，《规范》在查明影响煤矿生产和安全的地质构造、水文地质、瓦斯地质等方面，其要求明显不能满足煤矿设计和生产。

1 存在问题

1.1 小构造查明程度偏低

《规范》规定勘探阶段应详细查明先期开采地段内落差等于和大于30m的断层，详细查明初期采区内落差等于和大于20m(地层倾角平缓、构造简单、地震地质条件好的地区为15～10m)的断层；对小构造的发育程度、分布范围及对开采的影响做出评述；

《规范》提出勘探阶段地震主要线距一般为250～500m，其中初期采区为125～250m，或实施三维地震勘查；

《规范》提出探明的煤炭资源/储量的地质可靠程度是：煤层底板等高线已严密控制，落差等于和大于30m的断层已详细查明(在地震地质条件好的地区，落差等于和大于20m的断层已经详细查明)。

从上述规范的内容可知，受当时技术经济条件限制，规范以详细查明落差等于和大于30m(条件好的为20m)的断层作为勘探阶段对构造勘查程度的标准是可行和恰当的。但是，对于煤矿设计和生产，仅详细查明落差20m以上的断层是远远不够的。随着综合机械化采掘工艺的广泛使用，真正影响煤矿达产达效和经营效益的是落差1～10m的小断层、密集发育的陷落柱和褶幅倾角较大的挠曲等小构造。采掘工作面一旦遇到这类构造，掘进巷道就会由煤巷变为岩巷，采煤工作面就会由采煤变成采岩石，不但影响工作面正常推进，大幅度降低生产效率，而且还会由于大量岩石混入煤中而影响煤质，给后期煤炭洗选加工带来负担，进而降低效益。更为严重的是这类构造区岩石比较破碎，煤体疏松，顶板岩性变化大，管理十分困难，是煤矿生产的重大不安全因素。

阳煤五矿贵石沟矿井设计能力400万t/a，1991年建成投产，设计的三个首采区就因为小构造(主要是陷落柱和挠曲构造发育)影响，南翼首采区建成即封闭缓采；北翼首采区仅布置了2个工作面后再无法布置衔接工作面，服务年限不到三年；仅剩的一个中央首采区也因小构造影响长期处于低产状态。整个矿井在投产前十年内从未达产，最高年产原煤只有280万t，煤矿始终处于亏损状态，曾一度濒临破产。

1.2 水文地质工程要求不具体

《规范》原则规定了水文地质工作程度；尽管《规范》附录又进一步详细规定了各勘查阶段水文地质勘查工程量。但是，对于煤矿水文地质工作，规范规定的工作程度和工程量不能满足煤矿防治水工作要求。首先，影响煤层开采的水文地质因素往往不是单一类型，特别是对于多层可采煤层的井田，不同煤层其主要充水因素不同，上部煤层可能受顶板孔隙裂隙水影响，而下部煤层则可能受底板岩溶水影响；即便是同一煤层，其不同地段所受水害影响因素也不尽相同，浅部受地表水、老窑水影响，深部一般多为含水层水的影响。而《规范》在水文地质钻孔数量、抽水试验次数等方面只笼统规定了全井田的基本工程量，缺乏对每一个含水层、每一个水害因素有针对性的数量要求和查明程度要求，对于抽水试验是分层抽水还是混合抽水也无明确规定。《规范》对防隔水煤柱设计所需地质资料，缺乏具体可操作性的规定。比如，对带压开采煤层、地表水或老空水危害的煤层，没有隔水煤岩柱岩力样要求，采样层位、数量也不具体。预算矿井先期开采地段涌水量所依据的单孔抽水试验成果缺乏代表性，特别是当井田含水层富水性分布不均匀时，或者存在多种充水因素时，单孔水文地质数据离散性很大，加之勘查钻孔孔径一般都很小，预算结果往往无法用于矿井设计。

阳煤景福煤业矿井设计所依据的地质报告，奥灰岩溶水水位标高+720m左右，为全矿井带压，在矿井建设期间和投产初期均按《煤矿防治水规定》实施了“有疑必探，先探后掘，先治后采”等一系列防治水工程，增加了投入，降低了生产效率。然而在后来的勘查过程中有针对性地设计了奥灰水水文孔，对峰峰组、上马家沟组进行了分层抽水，最终结论峰峰组富水性微弱，可不作为主要充水含水层，上马家沟组虽为主要充水含水层，但其水位标高为+620m左右，景福煤业井田大部地段不带压，矿井安全形势得以根本改变。

1.3 瓦斯地质工作程度与煤矿安全生产需要不相适应 瓦斯是当前煤矿建设和生产过程中主要致灾因素之一，瓦斯事故往往造成重大财产损失和人员伤亡，特别是高瓦斯矿井和突出矿井，瓦斯不但影响矿井安全，而且也严重制约矿井高效生产。《规范》虽然详细规定了各勘查阶段的工作程度和工作量，但对照《煤矿安全规程》《防治煤与瓦斯突出规定》的有关条款，该工作程度和工程量远不能满足煤矿瓦斯地质工作的需要。

阳煤寺家庄矿就因为瓦斯问题，建井后瓦斯资料发生重大变化，由高瓦斯矿井变为突出矿井，通风设计能力不能满足瓦斯排放要求，存在重大设计缺陷，导致煤矿从建成投产至今连年亏损，且多次发生瓦斯伤亡事故。

2 对《规范》修订的建议

2.1 加强小构造的探测

对于先期开采地段，特别是初期采区，应将查明落差等于和大于10m的断层作为基本要求，要控制落差5～10m的断层。初期采区必须进行三维地震，并对三维地震的叠加次数、CDP面元大小做出规定，其目标是控制落差等于和大于3m的断层、长轴直径等于和大于30m的陷落柱，以及煤层倾角急剧变化的挠曲带。除钻探工程基本线距外，三维地震应作为确定探明的煤炭资源/储量的必要条件之一。

2.2 加强水文地质工程的针对性

应加强对区域水文地质条件的研究分析，详细分析对煤矿安全生产有影响的各类水文地质因素及其特点，然后有针对性地分类布置水文地质工程，以最终查明各可采煤层水文地质条件为目标。水文地质钻孔应当根据不同的含水层特点，以完整查明各含水层的补、径、排等条件进行布置，原则上在勘探阶段对每一个含水层都应控制三个以上的水文地质剖面。抽水试验钻孔应进行单项工程设计，一般情况下应针对含水层进行单层抽水，对强含水层更应如此。针对不同的充水因素采取岩样、水样，进行测试，为矿井防治水提供基础资料。应加强矿井涌水量预算研究。

2.3 加强瓦斯地质工作

为编制瓦斯地质图需要，对于可采煤层所有可采见煤点都应采取瓦斯煤样。鉴于瓦斯赋存的不均匀性，应当对全煤厚进行采样和解吸分析，特别是厚煤层尤应如此。根据《防治煤与瓦斯突出规定》第九条，应当对井田内平均厚度大于0.3m的不可采煤层采取一定数量的瓦斯煤样，建议不少于全部见煤点的30%。结合煤层气评价，增加煤层瓦斯压力测定、瓦斯试井等测试项目。

3 结论

《规范》实施14年来，随着技术进步，特别是煤矿安全方面要求越来越严，国家相继修订了《煤矿安全规程》《煤矿防治水规定》《煤矿地质工作规定》，新颁布了《防治煤与瓦斯突出规定》，这些规程规定的实施都不同程度地要求煤矿地质工作更加精细准确，那么，作为煤矿设计、建设和生产和煤矿地质工作的基础，地质勘查报告也应更加精细准确，因此，结合新技术、新要求对《煤、泥炭地质勘查规范》进行修订有一定的现实意义。

[1]中华人民共和国国土资源部.DZ/T 0215-2002煤、泥炭地质勘查规范[S].北京：地质出版社.

[2]国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局.煤矿防治水规定[S].北京:煤炭工业出版社,2009.

[3]国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局.煤矿地质工作规定[S].北京:煤炭工业出版社,2014.

[4]国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局.防治煤与瓦斯突出规定[S].北京:煤炭工业出版社,2009.

[5]国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[S].北京:煤炭工业出版社,2016.

[6]程五一，张序明，吴福昌.煤与瓦斯突出区域预测理论及技术[M].北京:煤炭工业出版社,2005.

[7]焦作矿业学院瓦斯地质研究室.瓦斯地质概论[M]. 北京:煤炭工业出版社,1990.

ABriefDiscussionon“SpecificationsforCoal,PeatExploration”——ACaseStudyofYangquanCoalGroup

Tian Qinglu

(Yangquan Coal Industry (Group) Co. Ltd., Yangquan, Shanxi 045000)

Since the implementation of “Specifications for Coal, Peat Exploration” (hereinafter referred to as “specifications”), regardless of the coalfield geological or coalmine geological works all have been strongly influenced and played an important role. But, along with wide use of coalmine full mechanized mining technology and coalmine safety in production requirement enhancing, the requirements from original “specifications” on minor structure, hydrogeology, gas geology etc. can not be satisfied coalmine production and construction needs. From coalmine geological works and safety in production points of view, combined with specific coalmine cases described impacts from minor structure, hydrogeology and gas geology on coalmines. Then proposed works should be strengthened during geological exploration and advised to carry out amendment on “specifications” based on new technologies and new requirements.

specifications; minor structure; hydrogeology; gas geology

10.3969/j.issn.1674-1803.2017.08.12

1674-1803(2017)08-0067-03

田庆路(1963—)男，河北栾城人，1983年8月毕业于山西矿业学院煤田地质与勘探专业，高级工程师。

2017-04-19

A

责任编辑：宋博辇