关于煤矿补充地质勘探的思考与探索

文/王崇景

煤矿补充地质勘探工作是对煤矿构造、煤层赋存、煤质、水文地质、瓦斯地质进行的进一步查明，对于煤矿安全高效组织开采具有重要作用。尤其是在山东省华北型含煤地层等构造复杂的含煤层采掘中，补充地质勘探和预测预报对安全高效采煤的作用更为明显与突出。可以说，煤矿补充地质勘探是煤矿安全生产的眼睛，不可或缺。

目前，一些煤矿在补充地质勘探的认识上存在误区，没有重视补充地质勘探，大大增加了煤矿重大事故发生的概率，也影响了经济效益。这要求煤矿领导和管理人员必须重新认识并重视补充地质勘探工作的重要性，树立起“先探后掘，先探后采”的勘探先行安全理念，确保煤矿安全生产、高质量发展。

一、煤矿补充地质勘探的重要作用

在实际的煤矿开采过程中，水文条件、地质条件和外在的环境条件多变，煤矿的补充地质勘探可以及时排查安全隐患，实现对矿井重大灾害超前防治，保障矿井安全生产；同时，利用补充地质勘探，可以发现被遗漏的煤炭资源，提高资源回收率。

1.及时排查煤矿安全隐患

补充地质勘探是减少矿井瓦斯带来的安全隐患的重要举措，通过开展有效的补充地质勘探探查瓦斯分布情况，采取相应措施，可有效减少因瓦斯突出等造成安全生产事故的概率。同时，通过坚持“先探后掘，有疑必探”的工作原则开展补勘，能够查明地质情况，合理调整防隔水煤柱，将突水隐患消除在萌芽状态，保障矿井安全生产。此外，通过补勘，能够了解煤矿的内部地质基本构造，可有效避免环境和外在压力的影响，减少矿井开采过程中顶板事故与冲击地压事故的发生。

2.有效提升煤炭资源开采量

原煤产量和原煤质量是影响煤矿经济效益的两个重要因素，因此煤矿要想提升经济效益，实现经济效益最大化，就应当保证煤炭产量。补充地质勘探可在一定程度上助力矿井提高资源回收率。比如，2021年济宁矿业集团矿产资源勘查开发有限公司综合利用定向分支钻探注浆和物探测井技术，更加精确地控制了陷落柱的发育范围，并对陷落柱及煤系基底奥陶系灰岩进行了注浆加固；治理后对防隔水煤柱进行合理调整，增收煤炭资源约40万吨，经济创收超6亿元。

二、目前煤矿对补充地质勘探存在的认识误区

由于受矿井地质和水文地质复杂性的客观限制，以及探查技术手段和勘查人员技术水平的局限性，煤矿地质勘探存在着不确定性和未知性，其结果常常不能达到期望，导致许多煤矿管理人员对生产阶段的补充地质勘探认识存在众多误区。

1.一些煤矿对补充地质勘探与煤田地质勘探的区别认识不清

煤矿补充地质勘探与煤田地质勘探的本质区别在于二者的目的不一样。煤田地质勘探属于寻找煤炭资源的勘探，而煤矿补充地质勘探属于确保煤矿安全生产的勘探，一个是为了“煤”，而另一个是为了“安全”。除此之外，煤田地质勘探是粗放的和大致的勘探，达不到煤矿补充地质勘探的精细程度。有的煤矿决策层误把煤田地质勘探的数据当成煤矿补充地质勘探的数据，这是极端错误的。

2.一些煤矿过分相信矿建初期的物探结果，忽视补充钻探

地质勘探的手段主要包括钻探和物探，钻探从点上准确查清地层结构和构造发育情况，物探从面上大致推断构造的发育概况，二者在相互循环中促进，缺一不可。但随着三维地震物探技术的不断完善和提高，物探成果准确性越来越高，在构造简单的块段物探一定程度上能代替生产阶段的补充钻探，使煤矿管理人员忽视了复杂块段物探的局限性，造成了严重后果。比如，山东省内发生的煤矿构造突水淹井事故，据分析70%以上是因忽视了构造复杂区附近三维地震手段精度的局限性，断裂构造（组合或平面位置）控制不准，实际防隔水煤柱留设严重不足而造成的。

3.一些煤矿对补充地质勘探提效、创收的积极作用认识不充分

在大型构造基本查明的情况下，一些煤矿认为补充地质勘探仅仅是起到探明地质情况的作用，而未能充分认识到补充地质勘探所起到的提效、创收的积极经济作用。因不重视补勘，勘探程度不足而过大留设防隔水煤柱造成工作面丢煤或巷道改道的案例不在少数，造成了巨大的经济损失。如济宁矿业集团安居煤矿，在后期水文补充地质勘探过程中发现，5302工作面FX24断层不导水，满足调小断层煤柱的要求，在经周边各矿业集团知名专家对设计评审后，煤柱由原来的100米调整为70米，多回收煤炭资源约5万吨，根据当年煤价估算，至少增收6000万元。

3.有些煤矿对补充地质勘探目的认识不清，勘探成果针对性差

有的煤矿在补充地质勘探设计过程中，由于对探查目的认识不清，未能抓住问题的重点，整体或局部设计不合理，且施工过程中质量把控不严，导致勘探资料可信度低、成果针对性差。比如，在三维地震已查明的正常地质块段，布置了较多的补充勘探钻孔，得到的钻探结果与预计出入不大，并将其片面理解为钻探工程投入的浪费；在三维地震效果较差的地段，忽视了对重要风险区重点控制，设计时未充分考虑地层变化、常规钻探技术受限因素，结果由于地质情况变化、钻探偏斜或资料信息分析不到位等原因，达不到勘探工程目的，导致部分工作人员对地质勘查工作结果不重视，甚至钻孔揭露了的重大信息也被遗漏，极易发生重大突水事故。

三、提升煤矿补充地质勘探实效的对策

煤矿补充地质勘探是煤矿安全攻坚战的“侦察兵”，煤矿各级领导要从管理上给予足够的支持和重视，技术人员要着重提高专业把控和勘探手段，从而破解矿井地质及水文地质复杂导致的地质勘探不确定性难题。

1.各级领导应高度重视地勘工作，加大专业人才的培养力度

地质资料的详实性是煤矿开展一切工作的基础，尤其在生产过程中，开展高质量地质勘探工作是煤矿安全高效生产的前提条件。各级管理人员要达成共识，充分认识到补充地质勘探工作对煤矿经济效益和安全生产方面具有的积极作用，从而制定一套有利于煤矿地质工作开展的工作流程和地测防治水专业人才培养机制，确保地测人员的岗位稳定性，提高防治水技术人员的责任心和话语权。同时，地质条件的复杂性和区域特征的相对稳定性，要求煤矿地质技术人员要不断学习、积累丰富经验；各级管理人员要加大培养力度，积极开展“传帮带”、外出培训等活动，让技术人员能够更清晰地掌握区域或矿井地质及水文地质特征，从而在生产过程中能及时预测和研判现场存在的隐蔽致灾地质因素和各类风险。

2.加大区域水文地质分析研究，制定、落实矿井中长期及年度勘探计划

地质条件的不可视性及采动的干扰造成了煤矿地质及水文地质的复杂性，根据地质补充勘探提供的片段性的地质信息，通过以点带线、以线带面、以面带体的综合分析方法，系统分析矿井地质及水文地质条件。对于地质及水文地质条件分析不清的区域要加大补勘力度，根据现有勘探资料，研究分析地质条件复杂块段和勘探密度达不到规范要求的区域，查找存在的问题，编制针对性的补勘设计，以达到补勘目的。同时，由于勘探技术水平发展的局限性，不要过分依赖地面三维物探，要严格执行有疑必探，必须配合“双探”手段进行井上下探查验证。例如，济宁矿业集团安居煤矿在后期开采中汲取教训，坚持有疑必探，井上下结合，采取“双探”相互验证的探查手段，及时调整各类煤柱留设，在确保安全的前提下，提高了资源回收率，创造了可观的经济效益。

3.高度重视补勘设计，做到有的放矢，提高勘探工程质量

在分析研判现有水文地质资料的基础上，严格审查补勘设计，每一项物探工程、每一个钻孔施工都要有的放矢，结合现有地质资料，针对需要解决的问题或需要获得的地质信息进行精准设计，严把设计关。积极推广应用“四新”成果，提高防治水技术装备水平，不断完善和提高水文地质资料的收集手段。慎选施工队伍，抓好现场施工监理，做好原始勘探资料的收集梳理，及时分析揭露成果，及时调整施工设计，确保工程质量满足设计要求、勘探成果详实有效。