姜星君
（淮北矿业股份有限公司杨庄煤矿地测科，安徽淮北235000）
摘要：杨庄煤矿为资源枯竭型矿井，为了寻找优质资源，提高效益，延长矿井服务年限，按照“上勘探工程、降地质风险”的地质保障思路，坚持“地质先行，保障得力，探资源，控断层，治灾害”的原则，工作面回采前实现“三覆盖、两控制”，“超前、精准”查明地质条件，取得了巨大的经济效益和社会效益。
关键词：探资源；控断层；灰岩水疏降
一、矿井概况
杨庄煤矿位于安徽省淮北市烈山区，位于淮北市南约8km处。杨庄煤矿地理位置优越，景色环境优美，有国家级湿地公园南湖公园、国家矿山博物馆等，是一座花园式的现代化矿井。
矿井主要可采煤层有3、4、5、6四个煤层。3煤层为极不稳定不可采薄煤层。4煤层：属不稳定薄煤层。5、6煤层属较稳定中厚煤层，为杨庄煤矿主采煤层。5煤层平均厚度为2.97m，分布稳定，煤层结构简单，局部含夹矸。6煤层平均厚度为1.95m，属较稳定煤层，煤层结构简单。煤种以瘦、焦、贫煤为主。
6煤层可采区分布在矿井西南部，东北部大部被古河流冲刷，形成不可采区。
二、实施背景
杨庄煤矿NⅢ63采区主要含煤地层为二叠系下统山西组即6煤: 赋存较稳定为主采煤层。
NⅢ63采区总体构造形态为单斜构造，南高北低。由于下部煤岩层倾角5°左右，发育极宽缓的小褶曲，造成煤岩层产状变化较大。
６煤层：赋存于山西组中下部，上距Ｋ2标志层一般为61米， 下距Ｋ1灰岩一般为51米，煤层厚度0.7～3.03米，一般厚约2.15米。采区东部、北部及西部因古河流冲刷及其它地质原因致使煤层变薄，造成大面积不可采。
本采区直接含水层为６煤层顶底板砂岩裂隙含水层。间接含水层为底板石灰系太原组灰岩含水层，为本区的主要标志层之一（Ｋ1），该含水层是工作面底板突水的主要水源。
本采区下部煤层倾角较缓，煤岩层产状变化较大。采区西部及东部受古河床冲刷影响出现煤层无煤或不可采。
根据《安徽省淮北市杨庄煤矿资源储量核实报告》，NⅢ637工作面块位于三水平大巷南翼，为原不可采区范围内，受古河床冲刷及断层影响煤厚变化较大，临近可采块段为一个500m×350m的三角煤，地质资料不清，为矿自我否定块段，无布面计划。且该块段为古河床冲刷带，水文地质条件不清，为了寻找优质资源，提高效益，延长矿井服务年限，地测科做了大量地质工作。
三、实施方案
（一）按照“上勘探工程、降地质风险”的地质保障思路，坚持“地质先行，保障得力，探资源，控断层，治灾害”的原则，工作面回采前实现“三覆盖、两控制”，“超前、精准”查明地质条件。
NⅢ637工作面所处块段附近钻孔煤厚1.1-6.16m，附近巷道揭露煤厚最薄仅0.2m，煤层赋存不稳定。为了挖潜该块段，地测科组织施工地面补勘孔3个，进一步探明煤层可靠性及底板隔水层厚度，为工作面布面提供依据。地测科严格按照工作面三级筛查要求，切30m×30m格网的三维地震时间剖面，分析面内构造情况，经分析，面内无落差大于10m断层及发育到煤层中的直径大于20m的陷落柱。经矿召开安全技术经济一体化论证会，分析认为该面具有经济效益。
工作面机巷掘进至100m处时，揭露一条落差10m断层，对工作面布置产生较大影响，地测科及时收集断层资料，该断层走向与巷道掘进方向基本一致，巷道方位向面内侧调整17°，并施工76m后改为原方位施工，将该断层甩至面外。同时地测科及时跟踪煤厚，机巷施工220m，煤层逐渐变厚，地测科每间隔20-30m探一次煤厚。经探查，机巷约有300m煤厚在6m以上。并根据煤厚情况最终确定切眼位置。
工作面贯通后进行了坑透，根据工作面无线电波透视探测和NⅢ637机、风巷、切眼实揭地质资料，该工作面共发育15条断层，其中位于回采范围内有9条，落差0.6-2.0m，对回采有一定影响。坑透共计解释7个坑透异常区解释为煤层变薄或隐伏断层，面内无火成岩侵蚀，无陷落柱。该块段煤层赋存不稳定，煤厚0.2-6.2m，平均3.3m，煤层可采指数0.94，变异系数64%，断层对工作面影响较小。
（二）按照“超前查治、区域治理”的防治水思路，坚持“查清、根治、验证”的水害防治原则，遵循“预测预报、超前探查、综合治理、安全评估、验收审批”的防治水工作程序，做到“疏干、堵死”、“先治水后掘采，不达标不掘采”。
1、NⅢ637工作面进行了井下电法探测工作，工作面底板电法探测资料显示：
（1）风巷、机巷底板以下0～40m浅部共解释3处异常区，编号为A-1、A-2、A-3；深部40～80m共解释2处异常区，编号为B-1、B-3。
（2）浅部低阻异常区A-1、A-2、A-3反映了底板下砂泥岩的富水性异常，异常区内岩体裂隙节理发育，断层构造处岩体较破碎，富水性增强。深部低阻异常区B-1、B-3主要反映了太灰岩层的完整性和富水性的变化，且深部低阻异常区主要位于断层构造带影响区内，受构造作用岩体较破碎，富水性增强。
（3）根据异常的幅度及受构造发育影响程度，对本次解释异常区进行等级划分，其中A-1、A-2、A-3为A级异常区，B-1、B-3为B级异常区。
2、钻探工程
工作面附近有已施工的12个老灰岩放水孔，并新施工了灰岩放水孔809m/8孔、探查孔362m/5孔。
物探验证情况：
A-1号砂泥岩富水性异常区内有NⅢ637放1-1、放1-2、放1-3、放1-4和放1-5孔，钻孔施工过程中砂岩段无水；A-2号砂泥岩富水性异常区内有探1-1、探1-2孔和探1-3孔，钻孔施工过程中砂岩段无水；A-3号砂泥岩富水性异常区内有探2-1和探2-2孔，钻孔施工过程中砂岩段无水。
B-1号太灰富水性异常区内有NⅢ637放1-4和放1-5孔，其中放1-4孔施工至二灰层位时，出水3m3/h，施工至三灰层位时，出水量增至100m3/h；放1-5孔施工至一灰层位时，出水10m3/h，施工至三灰层位时，出水量增至40m3/h；B-3号太灰富水性异常区内有NⅢ637探2-1和探2-2孔，两孔均施工至一灰层位，探2-1孔出水10m3/h，探2-2孔出水5m3/h。
3、钻孔注浆情况
放水孔施工过程中对底板砂岩段进行了注浆强化隔水层，合计注浆59t；工作面收作线内有探1和探2孔组，共5个灰岩探查，回采前对探2孔组进行封孔，工作面回采距探1孔组30m对其进行注浆封孔。
通过防治水工程，工作面不受底板灰岩水威胁，工作面达到了零压开采。
（三）技术科不停优化工作面综采设计，原设计架型为ZZ7600/20/40型液压支架，工作面根据煤厚情况首次选用ZZ8400/21/45型液压支架，最大采高达到5m，多回收资源8万吨。回采过程中机风巷通过人工卧底，回采资源达到最大化，仅机风巷巷道内卧底多回收1万吨煤炭资源。
四、结语
地测科通过大量的地质工作及防治水工程，工作面达到了零压开采，工作面面长比原设计延长80m，平均煤厚由设计时2.2m增至3.3m，最终该面共计圈出资源储量45万吨，延长矿井服务年限6个月。
“上勘探工程、降地质风险”；“工程到位了，灾害降下来”的理念已深入人心，在杨庄煤矿得到了广泛的应用。在这一正确理念的指导下，作为资源枯竭型的杨庄煤矿取得了巨大的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1] 煤矿防治水细则[M].煤炭工业出版社,国家煤矿安全监察局, 2018
[2] 煤矿安全规程[M].煤炭工业出版社,国家煤矿安全监察局, 2017
[3] 杨庄煤矿NⅢ63采区地质说明书