论文部分内容阅读
[摘 要]建立和完善新集公司矿井地质保障系统，对于实现新集公司高产高效建设的新跨越，使新集公司继续保持高速、健康发展具有十分重要的现实意义。
[关键词]矿井地质保障系统；问题；应用研究；
中图分类号：F416.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）12-0290-01
1、前言
新集井田位于安徽省淮南市凤台县城西17公里处。地面行政区隶属凤台县新集镇所辖。井田东西走向长6.85公里，南北宽3.65公里，面积约25平方公里。西临莲塘李井田，北临张集井田，东临花家湖井田，南面为自然无煤边界。区内交通方便，阜淮铁路、潘谢公路从井田中部穿过。然而，新集矿区在生产中存在一个重要的问题是工作面产量的波动对整个矿区的产供销会产生直接的影响，要保证产量的相对稳定，除对生产设备的可靠性要求较高外，对工作面安全正常生产的地质、构造及水文地质条件要求均较高，不允许工作面长时间停产。因此，加强矿井地质保障技术的研究及应用，对新集公司的持续快速健康发展具有重要现实意义。
2、矿井地质保障技术
新集矿区在发展机械化采煤中，遇到了很多开采地质条件或水文地质条件复杂的问题及其与采煤设备的适应性问题。采煤机械对采面地质条件勘探程度的要求远超过普采和炮采，因而在新集矿区开展了一系列与开采地质条件相关的综合探测技术的研究。
矿井地质保障技术主要内容包括：a.地质信息的动态管理和综合利用，提高地质信息的管理和利用水平；b.针对矿井的特点，进行地质条件探查技术手段的创新，提高地质条件探查精度，为生产安全提供地质保障。地质保障系统主要包括3个部分：地质信息数据库、地质信息分析处理和专家评价决策。
2.1 地质信息数据库
地质信息数据库包括3张表：基础地质信息表、构造地质信息表和水文地质信息表。主要功能为：原始地质信息的存储、初步处理和提取输出，能够实现信息的及时更新。
2.2 地质信息分析处理
地质保障系统主要功能包括：对3个地质信息表输出的信息进行相互校核和再处理；对3个地质信息表中的信息进行综合分析和修改完善；按生产要求提供综合成果；成果图件的自动生成和输出；为专家评价决策提供决策依据。
2.3 专家决策
新集公司地质保障系统属于目的层次，主要功能是：将生产实际问题进行目标分离和识别，提出决策目标；对各类地质成果进行综合分析评价；对相对地质条件进行预测；对补充勘探方案（包括技术手段选择、工程布置及手段配套等）进行决策；对防治水工程方案进行决策；对采掘工程布置进行决策。
3、目前存在的问题
3.1 未知地质因素随着生产建设规模的扩大对矿井生产的影响加大
随着新集集团生产建设的扩大，特别是在高产高效矿井建设中，未知地质因素明显增加，地质构造、水文地质、瓦斯、煤层白燃发火等对煤矿生产及产量的影响明显加大。工作面走向长度不断加大，也增加了避开地质构造影响的困难。
3.2 采掘设备重型化对地质构造的适应性差
一个综采工作面内安装有上千t的大型设备，一个支架重达十几t，一旦遇到地质构造，拆、装、转移非常困难。同样是遇到地质构造，炮采、高档普采工作面除硬过外，还可以采用绕、跑（搬家）等措施过地质构造，而综采工作面如此处理相当困难。为了查清其走向方向和尖灭位置，矿上不惜动用巷探、物探等多种方式，同样无法回避巨大损失及完成生产任务紧张的厄运。
因此，在探明一个采区的地质条件后，应早做安排。对于适合综采的区域采用综采，在不适宜综采的区域则采用房柱式开采，这些都有赖于可靠的地质勘探数据做为依据。如果一个工作面遇地质构造，其影响的产量对新集公司来说比重较大。当前，如果不能提前查明影响工作面生产的较大地质构造，一旦遇到地质构造就会对产量造成重大影响，甚至危及矿井产量计划和经营指标。这种集中生产模式使得地质构造对产量的影响比重大大增加，凸显了地质构造对生产的影响。
4、充分发挥矿井地质保障系统作用的建议
目前，研究地质灾害的对策，仍然是通过各地测站地质人员对采掘接续工作面提出综合勘探手段，比较零散；各站地测技术人员素质参差不齐，难以准确界定勘探范围、选择适当的勘探手段。例如，工作面的水文地质条件及小窑（井）采空区勘探本应采用电法勘探，而我们目前主要采用的是二维地震和钻探验证相结合，辅以抽水试验达到勘探的目的，该方法对水文地质所需数据如含水层厚度
控制得不准确。除了加强地质勘探项目的管理力度，培养一批专业素质强、工作作风硬的队伍而外，为了充分发挥矿井地质保障系统在新集矿区的作用，提出了以下建议：
4.1 针对矿区地质条件改变传统地质工作观念
地质工作不仅是企业技术的基础工作，更是经济效益的基础工作，必须加大超前投入力度；地质基础工作不是一劳永逸的，必须随着采煤技术的发展不断补充、完善和更新，工作标准必须适应主要采煤方法的要求；对于高产高效工作面，地质条件必须立足超前查明。超前查明要把握好采区巷道布置前、综采工作面安装前和采煤工作面遇构造采取措施前3个环节。
4.2 进一步优化采区和工作面设计
地质条件可以查明，但不可以改变。采区和工作面设计前，必须认真分析地质条件的特点和地质资料的可靠程度，结合采煤方法及矿井产量等因素，提出趋利避害的设计方案，有效避让地质构造。对于多煤层开采区域，要合理安排开采顺序。设计必须依据地质部门正式批准的采区地质说明书，首采区段应有三维地震勘探资料；采区和工作面设计在总体上向大采长、大走向发展的同时，要兼顾地质条件、采煤工艺、采掘队伍及矿井产量安排等因素，合理布置工作面尺寸，并针对构造随着采掘探明发生的变化而留有变化預案；选择合理的采煤方法和开采顺序，以大面综采综放为主，小面高档普采为辅，优化工作面衔接顺序，做到合理集中生产。对于工作面遇构造缩短、跳采等方案要进行详细的经济效益评估和方案比较，突出经济效益；开采结束的采区应对其设计进行总结、反思，积累经验教训。
4.3 加强工作面过构造的技术研究和规范施工
加强工作面过构造的技术研究，顺利通过地质构造已成为提升高产高效水平的重要环节。要加大构造探明力度；对过构造的技术方案要反复论证，不仅要考虑构造规模、性质，还要考虑产量、衔接安排及队伍状况，要进行经济效益评价，要有遇特殊情况的应变方案；加强现场管理。地质部门要不间断地跟踪构造变化情况，定期向队组和有关部门提供剖面图及预测资料；生产部门要认真研究过构造的施工工艺措施，要确保各项技术措施落实到位，并保持一定的推进速度；严密组织领导，大胆创新。过构造期间要制定专项的经济分配政策，并严格考核，井队领导要跟班上岗，确保有效的组织协调。要及时总结经验教训，积极探索，大胆创新，走出一条符合自身实际情况的路子，真正实现高产高效。
高产高效矿井的实现要有资源的优势及先进的矿井设计和装备。而矿井设计在很大程度上要以充分、可靠的开采地质条件为基础。从造成系统工作面不可靠及事故影响因素来看，主要是由于对矿井开采地质条件缺乏系统掌握。由于对开采地质条件的认识不足，在采区和工作面布置及生产上也有一定的盲目性。由此可见，建立和完善新集公司矿井地质保障系统，对于实现新集公司高产高效建设的新跨越，使新集公司继续保持高速、健康发展具有十分重要的现实意义。
参考文献
[1] 黄谷根，肖红华.测绘新技术在矿山测量中的应用与发展[J].矿业快报，2007.
[2] 卫金善，等.综合勘探方法在成庄矿井地质构造探测中的应用[J]，中国煤田地质，2002，14（4）.
[关键词]矿井地质保障系统；问题；应用研究；
中图分类号：F416.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）12-0290-01
1、前言
新集井田位于安徽省淮南市凤台县城西17公里处。地面行政区隶属凤台县新集镇所辖。井田东西走向长6.85公里，南北宽3.65公里，面积约25平方公里。西临莲塘李井田，北临张集井田，东临花家湖井田，南面为自然无煤边界。区内交通方便，阜淮铁路、潘谢公路从井田中部穿过。然而，新集矿区在生产中存在一个重要的问题是工作面产量的波动对整个矿区的产供销会产生直接的影响，要保证产量的相对稳定，除对生产设备的可靠性要求较高外，对工作面安全正常生产的地质、构造及水文地质条件要求均较高，不允许工作面长时间停产。因此，加强矿井地质保障技术的研究及应用，对新集公司的持续快速健康发展具有重要现实意义。
2、矿井地质保障技术
新集矿区在发展机械化采煤中，遇到了很多开采地质条件或水文地质条件复杂的问题及其与采煤设备的适应性问题。采煤机械对采面地质条件勘探程度的要求远超过普采和炮采，因而在新集矿区开展了一系列与开采地质条件相关的综合探测技术的研究。
矿井地质保障技术主要内容包括：a.地质信息的动态管理和综合利用，提高地质信息的管理和利用水平；b.针对矿井的特点，进行地质条件探查技术手段的创新，提高地质条件探查精度，为生产安全提供地质保障。地质保障系统主要包括3个部分：地质信息数据库、地质信息分析处理和专家评价决策。
2.1 地质信息数据库
地质信息数据库包括3张表：基础地质信息表、构造地质信息表和水文地质信息表。主要功能为：原始地质信息的存储、初步处理和提取输出，能够实现信息的及时更新。
2.2 地质信息分析处理
地质保障系统主要功能包括：对3个地质信息表输出的信息进行相互校核和再处理；对3个地质信息表中的信息进行综合分析和修改完善；按生产要求提供综合成果；成果图件的自动生成和输出；为专家评价决策提供决策依据。
2.3 专家决策
新集公司地质保障系统属于目的层次，主要功能是：将生产实际问题进行目标分离和识别，提出决策目标；对各类地质成果进行综合分析评价；对相对地质条件进行预测；对补充勘探方案（包括技术手段选择、工程布置及手段配套等）进行决策；对防治水工程方案进行决策；对采掘工程布置进行决策。
3、目前存在的问题
3.1 未知地质因素随着生产建设规模的扩大对矿井生产的影响加大
随着新集集团生产建设的扩大，特别是在高产高效矿井建设中，未知地质因素明显增加，地质构造、水文地质、瓦斯、煤层白燃发火等对煤矿生产及产量的影响明显加大。工作面走向长度不断加大，也增加了避开地质构造影响的困难。
3.2 采掘设备重型化对地质构造的适应性差
一个综采工作面内安装有上千t的大型设备，一个支架重达十几t，一旦遇到地质构造，拆、装、转移非常困难。同样是遇到地质构造，炮采、高档普采工作面除硬过外，还可以采用绕、跑（搬家）等措施过地质构造，而综采工作面如此处理相当困难。为了查清其走向方向和尖灭位置，矿上不惜动用巷探、物探等多种方式，同样无法回避巨大损失及完成生产任务紧张的厄运。
因此，在探明一个采区的地质条件后，应早做安排。对于适合综采的区域采用综采，在不适宜综采的区域则采用房柱式开采，这些都有赖于可靠的地质勘探数据做为依据。如果一个工作面遇地质构造，其影响的产量对新集公司来说比重较大。当前，如果不能提前查明影响工作面生产的较大地质构造，一旦遇到地质构造就会对产量造成重大影响，甚至危及矿井产量计划和经营指标。这种集中生产模式使得地质构造对产量的影响比重大大增加，凸显了地质构造对生产的影响。
4、充分发挥矿井地质保障系统作用的建议
目前，研究地质灾害的对策，仍然是通过各地测站地质人员对采掘接续工作面提出综合勘探手段，比较零散；各站地测技术人员素质参差不齐，难以准确界定勘探范围、选择适当的勘探手段。例如，工作面的水文地质条件及小窑（井）采空区勘探本应采用电法勘探，而我们目前主要采用的是二维地震和钻探验证相结合，辅以抽水试验达到勘探的目的，该方法对水文地质所需数据如含水层厚度
控制得不准确。除了加强地质勘探项目的管理力度，培养一批专业素质强、工作作风硬的队伍而外，为了充分发挥矿井地质保障系统在新集矿区的作用，提出了以下建议：
4.1 针对矿区地质条件改变传统地质工作观念
地质工作不仅是企业技术的基础工作，更是经济效益的基础工作，必须加大超前投入力度；地质基础工作不是一劳永逸的，必须随着采煤技术的发展不断补充、完善和更新，工作标准必须适应主要采煤方法的要求；对于高产高效工作面，地质条件必须立足超前查明。超前查明要把握好采区巷道布置前、综采工作面安装前和采煤工作面遇构造采取措施前3个环节。
4.2 进一步优化采区和工作面设计
地质条件可以查明，但不可以改变。采区和工作面设计前，必须认真分析地质条件的特点和地质资料的可靠程度，结合采煤方法及矿井产量等因素，提出趋利避害的设计方案，有效避让地质构造。对于多煤层开采区域，要合理安排开采顺序。设计必须依据地质部门正式批准的采区地质说明书，首采区段应有三维地震勘探资料；采区和工作面设计在总体上向大采长、大走向发展的同时，要兼顾地质条件、采煤工艺、采掘队伍及矿井产量安排等因素，合理布置工作面尺寸，并针对构造随着采掘探明发生的变化而留有变化預案；选择合理的采煤方法和开采顺序，以大面综采综放为主，小面高档普采为辅，优化工作面衔接顺序，做到合理集中生产。对于工作面遇构造缩短、跳采等方案要进行详细的经济效益评估和方案比较，突出经济效益；开采结束的采区应对其设计进行总结、反思，积累经验教训。
4.3 加强工作面过构造的技术研究和规范施工
加强工作面过构造的技术研究，顺利通过地质构造已成为提升高产高效水平的重要环节。要加大构造探明力度；对过构造的技术方案要反复论证，不仅要考虑构造规模、性质，还要考虑产量、衔接安排及队伍状况，要进行经济效益评价，要有遇特殊情况的应变方案；加强现场管理。地质部门要不间断地跟踪构造变化情况，定期向队组和有关部门提供剖面图及预测资料；生产部门要认真研究过构造的施工工艺措施，要确保各项技术措施落实到位，并保持一定的推进速度；严密组织领导，大胆创新。过构造期间要制定专项的经济分配政策，并严格考核，井队领导要跟班上岗，确保有效的组织协调。要及时总结经验教训，积极探索，大胆创新，走出一条符合自身实际情况的路子，真正实现高产高效。
高产高效矿井的实现要有资源的优势及先进的矿井设计和装备。而矿井设计在很大程度上要以充分、可靠的开采地质条件为基础。从造成系统工作面不可靠及事故影响因素来看，主要是由于对矿井开采地质条件缺乏系统掌握。由于对开采地质条件的认识不足，在采区和工作面布置及生产上也有一定的盲目性。由此可见，建立和完善新集公司矿井地质保障系统，对于实现新集公司高产高效建设的新跨越，使新集公司继续保持高速、健康发展具有十分重要的现实意义。
参考文献
[1] 黄谷根，肖红华.测绘新技术在矿山测量中的应用与发展[J].矿业快报，2007.
[2] 卫金善，等.综合勘探方法在成庄矿井地质构造探测中的应用[J]，中国煤田地质，2002，14（4）.