打开文本图片集

摘要：煤层地质补充勘探设计在已进行过勘探的矿床，或在进一步工作以及在矿山设计、基建、开采过程中，发现矿体形态、规模、产状、连续性、矿石质量的某些方面有重大误差，或矿山开采的水文和工程地质条件有重大遗漏时，对某一方面所进行的专门性地质勘探工作。

关键词：煤矿；地质勘探；综合勘探技术；应用分析

由于某井田矿井最初勘探精度不够，无法满足实际生产需要，从而进行地面补充勘探。本文针对煤矿工作面顺槽在采掘期间煤层赋存发生变化，导致沿煤层采掘施工难度大，围岩支护效果差，经过技术研究和分析，决定对15#煤层采取“地面钻探、地面物探以及井下钻探”等勘探技术手段对煤层进行勘探分析。实际应用效果表明，采用综合地质勘探后，查找出15#煤层存在3处异常区，取得了显著应用成效。

1概述

某井田矿井在辅助水平布置1个9＃煤层北一采区首采工作面（N10901）、1个准备工作面（N10903）、2个顺槽综掘工作面，在主水平布置1个15＃煤层北一采区首采工作面 （N11503）、2个顺槽综掘工作面，采掘比为2∶4。目前煤矿正在掘进15＃煤层N11503首采工作面，该工作面2条顺槽设计长度为1665m。在轨道顺槽掘至960m处（剩余705m）、胶带顺槽掘至945m处（剩余720m）时，煤层赋存发生了变化，出现煤层变无，煤层变为泥炭、存有大面积无煤带等特殊地质现象。鉴于此种情况的发生，现有支护手段已无法保证安全，无法继续向前掘进。经调查N11503工作面煤层赋存发生变化的原因及其影响范围，在充分收集井田地质勘查成果、现场查勘、矿井掘进过程中实际生产揭露等资料的基础上，决定对该工作面进行综合地质勘探，并编制补充勘探地质报告。

2煤层地质补充勘探设计

2.1地面物探

（1）采用时间域（直流）激发极化法进行地面物探[1-2]，勘探区面积为3.26km2。该报告对勘探区内K2～K4含水层富水区进行了划分圈定，共圈定富水区9块，编号为B1至B9；异常区3块，编号为C1至C3。

（2）异常区C1位于测区的东南部，面积21011m2，该处物探电阻率及激发极化率曲线如图1所示。由图1分析可知，轨道顺槽960m与胶带顺槽945m以东（工作面掘进方向）出现明显电阻率与极化率异常，经现场查验，为煤层相变为炭质泥岩。

图1工作面960m处物探电阻率及激发极化率曲线

（3）圈定的异常区C1即位于15＃煤层N11503首采工作面的2条顺槽停掘处，对其进行了井下现场查勘，经综合分析判定C1异常区煤层相变为炭质泥岩。异常区C2、C3位置距离C1异常区较近，不排除其为炭质泥岩的可能性。

2.2地面钻探

为了进一步明确C1、C2、C33处异常区煤层赋层情况，决定在地面施工钻孔进行验证。

（1）C2异常区范围较大，C3异常区距目前停掘处较远。为了进一步查证C2、C3异常区及其范围，在C2、C3异常区内进行了地面钻探验证工作。在C2异常区内布设了3个钻孔，C3异常区布设了1个钻孔，钻孔孔号分别为B-1、B-2、B-3、B-4。

（2）4个钻孔钻探总进尺836.60m，测井821.30m，各孔施工完毕后均采用水泥进行了全孔封闭。其中B-1、B-32个钻孔揭露有煤存在，但煤样品经检验测试鉴定为泥炭；B-2、B-42个钻孔均未揭露出15#煤存在。4个钻孔均未揭露出15#煤层的顶板K2灰岩。

根据本次井下钻探成果，结合以往钻探经验综合分析，轨道顺槽和胶带顺槽所施工的钻孔终孔时均为黑色泥浆水，未见有光泽的煤粒水样，后遇阻力无法钻进，预测其前方均无煤层存在，与目前停掘处煤层赋存特征一致。

3煤层地质补充勘探设计应用管理

3.1工程建设前制定完善的地质勘查规划

工程项目开始前期一定要提前做好准备工作，身为施工团队，一定要了解地质勘查的重要性，在工程准备前期要制定更健全的地质勘查规划。从根源上避免发生各类煤层地质问题，工作人员要探究现场施工的煤层地质状况，其中包含地下水的类型以及水位等各方面。同时针对这些方面进行更深层次的调查。最后将解析调查获得的数据当作将来工程项目正式建设依据，与此同时，为工程设计人员提供方案设计的数据支撑，确保工程设计的科学合理性，为后面工程有效开展提供有利条件。此外，有效的数据解析更有助于开展应急预案的制定工作，以免煤层地质问题在建设期间不断扩大。

3.2技术措施

（1） 野外施工前对职工进行培训和实际操作训练，学习规范和勘探设计，日检不合格不得投入生产。（2）测量成果要保证精度，检波点和炮点点位必须准确，放点到位并实测高程。测量成果必须及时送交技术项目组，经检查合格、无误后方可施工。（3）检波器按实验确定的组合方式和组内挖坑安置，检波点位于水中时，采用加长尾椎安置；检波点位于水泥凝化路面时，附近取土踏实，再插入检波器。（4）放炮前录制环境噪音，对噪音大的道应重新安置。（5）激发炮井采用人工推磨水洗钻井，质量高、效率高，井深由专人实测和记录。（6）建立现场资料处理工作站，对观测系统、各种试验资料、生产资料等及时输入、处理和输出，以指导野外生产。（7）项目组技术人员在每束线施工前几天进行勘探，当遇到连片建筑物或遇到砾石出露地区不能成孔时及时记录下来，针对不同情况采取不同的观测系统加以解决。

4结论

（1）经地面激发极化法物探、井下钻探、地面钻探等多种手段勘查，综合分析查明15＃煤层N11503首采工作面顺槽停掘处前方存在C1、C2、C33处异常区，异常区内15#煤层已氧化，均属煤层风氧化区。

（2）本次报告C1、C2、C3异常区范围主要依据地面物探成果圈定，其范围可能与实际情况存有偏差。在今后开采时，应加强探测研究，并结合实际情况进行调整。

参考文献

[1]李建军.煤矿地质勘探技术及其重要性研究[J].石化技术，2020（3）：313.

[2]王桀.煤矿煤层地质勘查中瞬变电磁法的应用[J].现代矿业，2020（2）：14-15.

[3]白鹏.综合地质勘探法在煤矿地质勘探中的应用[J].华北自然资源，2020（1）：48-49.

[4]杨森.综合地质勘探法在煤矿生产中的应用研究[J].能源技术与管理，2016（4）：80-81.