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高产高效矿井建设的“金钥匙”
发布人:网络整理    浏览: 次   发布时间:2019-05-27 18:20   稿件来源:站点

——淮南矿业集团三维地震勘探技术应用情况调查

“煤矿采区三维地震勘探技术是用于煤矿基本建设和生产过程中获得小断层、小褶曲、陷落柱、采空区、冲刷带、煤层变化等重要地质资料的有效手段。这种技术自1993年在淮南矿业集团谢桥煤矿获得成功后,已在山东、安徽、江苏等13个省的矿区应用,取得了显著的社会效益和经济效益。淮南矿区利用三维地震成果后,每年创直接和间接经济效益在5000万元以上……”这是2001年《中国国土资源报》上刊登的一段文字,然而,时隔20年,淮南矿业集团对该技术的使用情况如何?又带来哪些好处?带着这些疑问,记者对淮南矿业集团三维地震勘探技术的应用情况进行了走访调查。

上天不易,入地更难。淮南矿区深埋在地下的煤炭资源,丰富而神秘。为揭开这层面纱,近年来,淮南矿业集团创新使用石油领域的三维地震勘探技术,共施工71个区块,总面积402.166 k㎡,覆盖面积363.6 k㎡,约占开采面积的63%,这些宝贵的地质资料为高产高效矿井的建设奠定了坚实的基础。

避免设计失误,提高资源回收率

淮南矿区地质构造极为复杂,瓦斯、水、火等灾害极为严重,这些灾害不仅威胁着职工的生命,还对矿井的高产高效建设产生着重要影响。而三维地震勘探是地质构造、陷落柱等致灾因素探查的主要手段,可以说,掌握了三维地震勘探技术就等于握住了高产高效矿井建设的“金钥匙”。

“在潘谢矿区,采区前进速度之快,如果没有三维地震勘探,可以说举步维艰。有了这项技术,我们可以在采区设计前探明断层、陷落柱、火成岩、薄煤区等地质异常情况,充分利用三维地震探查构造指导设计工作,避免了采区、工作面的设计失误和无效进尺,不仅节约了大量资金,还提高了资源回收率。”淮南矿业集团安全开采总院地质院主任工程师韩必武说。

对于1993年就参与三维地震勘探工作的淮南矿业集团谢桥矿副总工程师方良成来说,感触更加深刻,他说:“原来我们对工作面的设计是按部就班的,遇到大的地质变化,也没有其它办法解决,用淮南话来说叫‘摊上了就摊上了’。当年我们在划分西采区的时候,依据地面钻探得到的信息,发现有一个断层,所以我们设计了西一和西二两个采区,后来我们应用三维地震勘探吃惊地发现,这个断层并没有相象中的那么大,而且发育也不是那么广。有了更加科学的依据,领导果断决定,西一、西二采区实现大联合,省掉一个采区,走向由原来的1200米增加到3000米,以至于现在的二水平规划都采用了这种方式,东到东边界,西到西边界,这种规划的好处在于节省了大量巷道的布置。”方良成继续说:“现在利用先进的三维技术,在图纸上就能发现哪里有断层,我们就可以有意地避开它,我们的1311(3)工作面,也得益于这项技术,避开了一个走向断层,工作面没有断层对顶板管理、瓦斯防治等方面的好处都是很大的。”

规避地质风险,避免颠覆性事故

陷落柱意味着出现了无煤区,工作面要跳采,即“搬家”,另一方面,出现陷落柱不利支护,很可能出现大面积冒顶。如果陷落柱位置不清楚,又与含水层、裂隙水沟通,那极易造成矿井透水。淮南矿业集团各矿目前共发现陷落柱4个(谢桥矿2个,张集矿1个,潘三矿1个),疑似陷落柱14个(丁集矿5个,顾北矿2个,朱集矿2个,张集矿1个,潘北矿3个,潘三矿1个),其中仅潘三1﹟陷落柱为回采工作面实际揭露的,,其余均为三维地震勘探发现。对此,韩必武说:“我们利用三维地震勘探技术探明了地质构造发育情况,指导现场安全生产,对发现的陷落柱和疑似陷落柱进行规避,有效避免了颠覆性事故的发生。”

记者在谢桥矿地测科看到一份《1341(3)工作面回采地质说明书》,该材料提到“本面煤层厚度为0.40m~6.80m,煤层下部局部发育一层夹矸,均厚0.4m。煤层呈黑色,块状为主,距切眼438m~683m,受Fs211断层影响,煤层有分叉变薄现象,煤厚为0.4m~3.6m。”如此精准的数据从何而来?带着疑问,记者对地测科副科长张爱华进行了采访,他说:“1341(3)工作面为东2 C组采区,我们通过对三维地震勘探得出的数据进行分析,发现该采区有一个断层,采区内120多米的距离内几乎没有煤,于是我们及时对相关部门进行了预报,矿领导高度重视,通过验证后,编制了专项安全措施,及时调整了工期和支护技术,经过多方努力,确保了安全施工。”

淮南矿业集团不仅利用三维地震勘探查明了陷落柱、大型断层、岩浆岩、煤层冲刷、变薄区等地质情况,为巷道过断层时层位选择、安全措施制定提供了依据,极大地规避了地质风险,而且还提高了地面钻探的针对性,减少了补勘钻探的工程量和井下地质前探工程量。除此之外,还为新地层界定、防突等工作提供了地质预报的先决条件。

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