構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域資源回收探索及實(shí)踐

【摘 要】本文分析了煤炭資源回收中存在的問題，論述了解決煤炭資源回收率的關(guān)鍵及其在礦山企業(yè)發(fā)展中的重要作用以及曉南礦為解決此問題所采取的具體方法。

【關(guān)鍵詞】構(gòu)造；資源；回收

近年來， 由于煤礦生產(chǎn)的迅速發(fā)展，機(jī)械化采煤量已超過70% ，礦井資源量以很快的速度下降，礦山壽命逐年縮短。分析研究構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域的地質(zhì)條件，合理優(yōu)化采面設(shè)計(jì)與接續(xù)，延續(xù)礦井壽命，回收礦產(chǎn)資源，提高資源回收率是當(dāng)前礦井地質(zhì)工作者的迫切任務(wù)。

1 曉南資源概況

曉南井田自1957年開始普詳查，沈陽煤礦設(shè)計(jì)研究所于1966年8月提出初步設(shè)計(jì)，1980年9月28日建成投產(chǎn)，1990年9月25日擴(kuò)建為150×104t的現(xiàn)代化礦井，2004年正式核定生產(chǎn)能力為214×104t，之后，礦井一直保持210×104t的生產(chǎn)能力。截至2012年末，曉南礦累計(jì)探明資源總量為15299.2×104t，保有資源儲(chǔ)量總量8656.3×104t（長(zhǎng)焰煤為6958.1×104t，氣煤為1698.2×104t），其中探明的（可研）經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量（111b）5598.0×104t（長(zhǎng)焰煤為4265.1×104t，氣煤為1332.9×104t），推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量（333）3058.3×104t（長(zhǎng)焰煤為2733.2×104t，氣煤為325.1×104t）。累計(jì)采出煤炭4331.2×104t，另損失量為2060.9×104t，注銷108.0×104t，地質(zhì)及水文地質(zhì)損失量616.8×104t。

30多年的礦山生產(chǎn)，已使絕大多數(shù)礦井地質(zhì)資料得以揭露，構(gòu)造變化規(guī)律和煤層賦存規(guī)律也幾近清晰，曉南礦資源量逐年萎縮近半。如何對(duì)礦井地質(zhì)資料進(jìn)行更深入細(xì)致的研究，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦井地質(zhì)條件認(rèn)識(shí)的盡可能接近實(shí)際，降低認(rèn)識(shí)誤差，從而實(shí)現(xiàn)合理的工作面布置，優(yōu)化采掘接續(xù)，繼而延長(zhǎng)礦井服務(wù)年限，既是礦山企業(yè)發(fā)展的必然命題，也是地質(zhì)人員的光榮使命。

2 煤炭資源回收存在的主要問題分析

2.1 對(duì)資源回收管理認(rèn)識(shí)不到位

以往粗放的生產(chǎn)管理模式，使得礦山缺乏對(duì)煤炭資源回收率重要性的認(rèn)識(shí)：身在煤礦不珍惜煤炭；職工缺乏對(duì)煤炭資源與經(jīng)濟(jì)效益關(guān)系的認(rèn)識(shí)，急功近利，只看眼前利益，沒有認(rèn)識(shí)到提高煤炭資源回收率是關(guān)系到礦井壽命和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的一件大事。煤炭是不可再生的能源，中國又是能源消費(fèi)大國，避免浪費(fèi)，為國家充分回收煤炭資源，是煤炭專業(yè)技術(shù)管理的一項(xiàng)基本工作。應(yīng)大力宣傳，讓職工了解礦山資源狀況，并認(rèn)識(shí)到煤炭是不可再生的資源，事關(guān)礦區(qū)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，從而自覺做好資源回收管理工作，同時(shí)也為自己創(chuàng)造效益。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)管理中缺少監(jiān)督制約機(jī)制

進(jìn)一步健全機(jī)構(gòu)，完善制度，落實(shí)責(zé)任，嚴(yán)格考核獎(jiǎng)懲制度。要嚴(yán)格資源回收責(zé)任的落實(shí)，各項(xiàng)獎(jiǎng)懲措施必須到位。特別是加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，在考核工作面、采區(qū)產(chǎn)量和煤質(zhì)的同時(shí)，要認(rèn)真對(duì)照實(shí)際煤厚的回采距離情況準(zhǔn)確測(cè)定煤炭資源實(shí)際損失量，制定嚴(yán)格的獎(jiǎng)罰措施。對(duì)生產(chǎn)中遇煤層頂?shù)装鍘r性變化、構(gòu)造變化、消塵、冷卻用水的控制、夾矸、偽頂混入等進(jìn)行管理與處罰，利用經(jīng)濟(jì)杠桿調(diào)動(dòng)職工回收資源的積極性。

2.3 地質(zhì)信息技術(shù)研究不到位

要加強(qiáng)地質(zhì)信息研究，采用高分辨率三維地震勘探技術(shù)等先進(jìn)的探查方法，摸清資源賦存情況，布置工作面時(shí)避開構(gòu)造帶，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)信息超前預(yù)測(cè)，把各種不利因素多加考慮，減少因地質(zhì)條件的變化而引起的設(shè)計(jì)變更和生產(chǎn)成本的加大，也要考慮到地質(zhì)條件向利好方向轉(zhuǎn)化的可能，所造成的可能引起資源丟失的可能。

上述三條中地質(zhì)信息研究是做好回收煤炭資源的基礎(chǔ)。

3 加強(qiáng)地質(zhì)構(gòu)造分析，提高構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域礦產(chǎn)資源回收率

由于多年的生產(chǎn)，地質(zhì)條件復(fù)雜，煤層受構(gòu)造影響破壞嚴(yán)重區(qū)域的地質(zhì)資料得以揭露，采場(chǎng)布置困難，萬噸掘進(jìn)率高，為提高礦產(chǎn)資源回收率，必須更深入細(xì)致的研究已有地質(zhì)資料，分析研究斷層發(fā)育規(guī)律和煤層賦存規(guī)律，為設(shè)計(jì)布置工作面提供地質(zhì)依據(jù)，保證生產(chǎn)接續(xù)和礦井穩(wěn)定發(fā)展。

曉南井田普遍發(fā)育的煤層12個(gè)，其中4-2、7-2、14、15-1四個(gè)煤層發(fā)育范圍較大，為主要可采層；9、13、16-2為局部可采煤層。

N1-1405工作面是二水平北一采區(qū)14煤層的首個(gè)工作面，其上方為4-2、7-2兩層煤，此區(qū)域受F2、F35-1斷層的影響很大，在4-2、7-2兩層煤中均有實(shí)見點(diǎn)，控制可靠，斷層內(nèi)最窄處不足80m，不適合布置采場(chǎng)，均未采動(dòng)。F2、F35-1都為正斷層，這兩條斷層走向上雁行排列，卻是傾向相背，為曉南井田與大興井田的分界斷層， N1-1405工作面布置于二斷層間，但二斷層所發(fā)育的夾縫區(qū)域內(nèi)并無實(shí)見資料。

因本區(qū)域一水平4-2、7-2兩煤層實(shí)見資料中并無更多的斷層下盤信息，但參考曉南井田內(nèi)其它區(qū)域及相鄰礦井部分資料分析，斷層夾縫區(qū)域?qū)儆趦蓛A向相背正斷層的下盤，受拉張應(yīng)力場(chǎng)作用影響，存在另一同走向未知斷層和在斷層下盤有次生小斷層的機(jī)率比條件同是雁行排列、傾向相同的兩斷層之間要低許多，但不完全排除該區(qū)域產(chǎn)生次生小斷層和裂隙的可能，且有次生小構(gòu)造的可能還比較大，還有因此種小構(gòu)造存在帶來的水與瓦斯等不利因素的影響，故在掘進(jìn)中要有相應(yīng)安全措施。

前期在SW1407運(yùn)順的掘進(jìn)中對(duì)F35-1進(jìn)行了二次巷探，得到其落差為14m、7m，分析將于N1-1405運(yùn)順區(qū)域尖滅，實(shí)際是在N1-1405運(yùn)順拉門334m處遇該斷層，落差1.7m，對(duì)回采影響較小。在N1-1405回順掘進(jìn)中發(fā)現(xiàn)煤層的裂隙比14層北一采區(qū)準(zhǔn)備巷道更為發(fā)育，且有瓦斯與水沿裂隙涌出增大的地質(zhì)現(xiàn)象。先后采用瓦斯超前抽放鉆、鉆探、地震探測(cè)、瞬變電磁等手段對(duì)工作面圍巖構(gòu)造、水文等進(jìn)行探測(cè)，在原預(yù)計(jì)距F2斷層最近位置進(jìn)行沿煤層鉆探，施工至28m遇巖石，推測(cè)F2斷層外偏程度比原預(yù)計(jì)更理想，對(duì)N1-1405按原計(jì)劃貫通影響程度減小。兩順煤層產(chǎn)狀變化小，與預(yù)測(cè)基本一致，推測(cè)工作面內(nèi)部地質(zhì)情況簡(jiǎn)單，即使存在未知構(gòu)造等，對(duì)回采的影響也不大。

N1-1405工作面順利貫通后，運(yùn)順600m，回順662m，開切眼177.5m，工作面面積113180m2。平均厚度3.63m，工作面設(shè)計(jì)可采量53.4萬噸。

4 結(jié)束語

隨著社會(huì)生產(chǎn)力水平的不斷提高，能源需求不斷擴(kuò)大，我國淺部能源的開發(fā)越來越快，向深部發(fā)展成為必然。影響礦井安全生產(chǎn)的地質(zhì)因素多，礦井地質(zhì)安全保障是在綜合地質(zhì)分析的基礎(chǔ)上，對(duì)工作區(qū)進(jìn)行地質(zhì)評(píng)價(jià)和地質(zhì)預(yù)測(cè)，以做到井田內(nèi)宏觀控制，然后使用先進(jìn)的地質(zhì)、物探技術(shù)及裝備，使用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)處理構(gòu)成的現(xiàn)代綜合探測(cè)技術(shù)，對(duì)煤礦采區(qū)、綜采工作面和掘進(jìn)前方地質(zhì)條件進(jìn)行綜合勘探和評(píng)價(jià)；準(zhǔn)確查明影響掘、采的各種地質(zhì)異常，以減少不利因素的影響，在礦井生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，提高資源回收率和延長(zhǎng)礦井壽命。

【參考文獻(xiàn)】

[1]岳粹劉.煤礦資源回收率問題的探索與對(duì)策[J].經(jīng)濟(jì)研究導(dǎo)刊，2011.

[責(zé)任編輯：劉帥]