煤矿地质类型划分若干问题研究

发表时间:2021/6/17   来源:《科学与技术》2021年第29卷2月6期   作者:刘艳伟
[导读] 确定煤矿地质类型是煤矿企业合理安排生产接续、优化开采设计、有针对性地开展隐蔽致灾地质因素排查
        刘艳伟
        国家能源集团神东煤炭寸草塔二矿  内蒙古鄂尔多斯市 019010
        摘要:确定煤矿地质类型是煤矿企业合理安排生产接续、优化开采设计、有针对性地开展隐蔽致灾地质因素排查、有效防治煤矿重特大灾害事故的地质依据,也是煤矿安全监察机构监督检查和分类指导煤矿安全生产的工作依据。基于此,本文对煤矿地质类型划分的若干问题及其对策进行了详细的论述。
        关键词:煤矿地质;类型划分;问题;对策
        在分析现行《煤矿地质工作规定》对地质类型划分的基础上,指出了目前存在的突出问题:地质类型划分与煤矿地质报告关系的人为复杂化,地质类型划分与煤矿地质报告间的空间性和时间性存在矛盾化,以及煤矿地质条件分类与煤矿安全生产间缺乏针对性等。因此,需将煤矿地质分类报告纳入煤矿建设和生产地质报告,给出“四类十型”矿井地质类型划分方案。
        一、煤矿地质类型划分问题
        1、煤矿地质类型划分与煤矿地质报告关系。《煤矿地质工作规定》为编制煤矿地质类型划分报告和煤矿地质报告提供了大纲。通过对比两份报告大纲发现:两份报告的内容和格式基本相同,附图也基本不变。区别在于前者应具有可采煤层厚度等值线图和煤矿地质构造轮廓图,后者应具有补充勘探钻孔柱状图和井巷地质示意图。因此,煤矿地质报告涵盖了煤矿地质类型划分报告的内容,但《煤矿地质工作规定》要求,煤矿不仅要定期编制煤矿地质类型划分报告,也要定期编制煤矿地质报告,因此造成的弊端尤为明显,煤矿地质分类报告和煤矿生产地质报告往往前后错开,致使煤矿难以应对。这两份报告大多相互引用,内容相同。
        2、煤矿地质类型评价的独特性。《煤矿地质工作规定》指出:“原则上煤矿只进行评价划分为一个地质类型”,在实际工作中,煤矿地质类型划分以整个煤矿为评价对象。这不符合地质类型划分的初衷和意图,《煤矿地质工作规定》指出“煤矿地质类型每5年重新确定一次”,显然,煤矿地质类型划分具有时效性,与此对应的是区域空间,通常,煤矿的地质条件与某一地区的地质条件不完全相同,在“复杂型煤矿”中经常出现“简单类型区域”等现象,虽然地质工作是从地质类型划分的目的出发,研究整个煤矿区的地质条件,但重点是未开发区的开采地质条件,主要是5~8年的开采延续区,应置于报告有效期内。
        3、地质分类方案不符合煤矿建设和安全开采地质保障管理。现行《煤矿地质工作规定》对地质类型的划分,并未达到将煤矿地质条件与煤矿建设和安全开采联系起来的目的,对煤矿地质工作、煤矿设计和安全生产管理的影响很少引起重视。如煤矿地质工作投资、地质勘查项目布局、地质工作总体布局、煤矿安全生产措施、煤矿采区划分、生产系统布局等,不同煤矿的地质条件差异较大。根据目前的分类方案,这种复杂的地质条件只能根据其复杂性分为四类,有些过于简单,远不能满足实际工作需要。
        二、煤矿地质类型划分问题的对策
        1、取消煤矿地质类型划分专项报告,其内容并入煤矿地质报告中。煤矿地质类型划分报告、建矿地质报告、生产地质报告的提纲要求基本相同。三者的主要差异是编制要求的起始时间不同:编写建矿地质报告是在基建煤矿移交生产前6个月,煤矿地质类型划分报告,是在基建煤矿移交生产后1年内,编写生产地质报告,是在基建煤矿移交生产后3年内进行。
        “首次”编写煤矿地质类型划分报告,是否应在基建煤矿移交生产后1年内进行?1984年《矿井地质规程》第10条曾煤矿地质工作规定:矿井地质条件的类别应在新井投产8~10年内提出,以后每隔8~10年或在修改矿井地质报告时评定一次。显然,在建井报告中对矿井地质类型有初步划分评价的前提下,在基建煤矿移交短短一年时间内即进行“首次”矿井地质类型划分,意义不大,理由不充分,况且在其后两年的生产地质报告编制中,要求再进行地质类型划分。
        因此,可将煤矿的首次地质类型划分有关内容并入煤矿建井地质报告,以后的煤矿地质类型划分并入每五年一个周期的煤矿生产地质报告,即生产阶段的首次煤矿地质类型划分煤矿地质工作规定在基建煤矿移交生产后3年内进行,之后每5年修编1次;需指出的是,虽然取消了煤矿地质类型划分专项报告,但在煤矿地质报告中强化了煤矿地质类型划分工作。
        2、明确“地质类型划分”以煤矿接续区为评价对象,评价结论更加符合煤矿实际。煤矿地质工作实质是通过研究煤矿已采区地质规律来预测推断未采区地质条件。针对煤矿接续区(一般是5~8年开采范围)进行地质类型划分和评价结论更加符合煤矿实际。例如,某煤矿由于周边存在大量老窑采空区、且大部可采的上部煤层已回采完毕,存在大量采空区积水,积水准确位置范围水量都不清楚,所以矿井水文地质类型为“复杂”,但煤矿未来5~8年开采范围接续区开采下部煤层,其上的上层煤层属于不可采区,不存在采空区积水问题,同时距离老窑采空区较远,经综合分析,矿井水文地质类型应确定为“简单”。
        3、以矿井瓦斯等级为主、瓦斯压力及瓦斯含量为补充的煤矿瓦斯类型划分指标依据。按《煤矿瓦斯等级鉴定办法》(2018版)的瓦斯等级标准确定的指标(矿井相对瓦斯涌出量、绝对瓦斯涌出量、任一掘进工作面绝对瓦斯涌出量、任一采煤工作面绝对瓦斯涌出量),将煤矿瓦斯地质类型划分为“简单”类型(“低瓦斯矿井一型”)“中等”类型(“低瓦斯矿井二型”)、“复杂”类型(“高瓦斯矿井”)、“极复杂”类型(称为“突出矿井”)。同时,确定将瓦斯含量作为煤矿瓦斯类型的辅助指标。并且按“就高不就低”原则,确定瓦斯地质类型。
        1)瓦斯含量4m3/t作为“简单”与“中等”类型分类的指标之一(与原规定相同)。
        2)瓦斯含量8m3/t作为“极复杂”与“复杂”类型分类的指标之一(不同于原规定:瓦斯含量8m3/t是“复杂”与“中等”类型分类的指标)。
        3)瓦斯含量6m3/t作为“复杂”与“中等”类型分类的指标之一(不同于原规定:瓦斯含量8m3/t是“复杂”与“中等”类型分类的指标)。之所以选择煤层瓦斯含量6m3/t作为标准,是因《煤矿安全规程》规定,采用放顶煤开采时,必须遵守下列规定“高瓦斯、突出矿井的容易自燃煤层,应采取以预抽方式为主的综合抽采瓦斯措施和综合防灭火措施,保证本煤层瓦斯含量不大于6m3/t”。
        4、建立与煤矿建设及安全开采相联系的煤矿地质类型划分方案。改进煤矿地质类型划分方案,最主要的是解决现行煤矿地质类型划分方案与煤矿安全生产管理相脱节,导致了地质类型分类目的性不明确的问题。
        1)将作为划分煤矿地质类型依据的地质条件分为两类,地质构造和煤层稳定性条件主要影响煤矿的高效生产,一般不会直接带来煤矿安全问题。水文地质类型和其他开采地质条件是影响煤矿安全开采的主要因素,因此,将作为煤矿地质类型划分依据的地质条件分为两类,分别称为生产地质条件和安全开采条件。其中,生产地质条件:地质构造复杂程度和煤层稳定性;安全开采条件:瓦斯类型、水文地质类型、其他开采地质条件。
        2)将煤矿地质类型划分为四大类和十类型,评价了“生产地质条件”和“安全开采条件”的复杂性。根据“生产地质条件”和“安全开采条件”的复杂性和组合,以及“高不低”的原则,将煤矿地质类型分为四类和十类型(表1)。
       
        按“四类十型”分类方案,地质类型分类目的性十分明确。将煤矿地质类型与地质勘查工程布置联系起来,一定程度上达到了指导煤矿地质工作,为煤矿地质工作的整体部署和机构建设及组织管理提供依据,从而为煤矿安全高效开采提供保障之目的。
参考文献:
[1]国家煤矿安全监察局.煤矿地质工作煤矿地质工作规定释义[M],北京:煤炭工业出版社,2014.
[2]陈普.煤矿地质分类若干问题研究[J].地产,2019(14).
[3]段中会.煤矿地质类型划分若干问题研究[J].中国煤炭地质,2019(01).

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