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［摘要］針對申家莊煤礦15#煤層N11503首采工作面順槽在采掘期間煤層賦存發(fā)生變化，導(dǎo)致沿煤層采掘施工難度大，圍巖支護(hù)效果差，經(jīng)過技術(shù)研究和分析，決定對15#煤層采取“地面鉆探、地面物探以及井下鉆探”等勘探技術(shù)手段對煤層進(jìn)行勘探分析。實(shí)際應(yīng)用效果表明，采用綜合地質(zhì)勘探后，查找出15#煤層存在3處異常區(qū)，取得了顯著應(yīng)用成效。

［關(guān)鍵詞］煤礦；地質(zhì)勘探；綜合勘探技術(shù)；應(yīng)用分析

1概述

山西高平科興申家莊煤業(yè)有限公司井田位于高平市城區(qū)北約10km處，礦井在輔助水平布置1個9＃煤層北一采區(qū)首采工作面（N10901）、1個準(zhǔn)備工作面（N10903）、2個順槽綜掘工作面，在主水平布置1個15＃煤層北一采區(qū)首采工作面（N11503）、2個順槽綜掘工作面，采掘比為2∶4。目前申家莊煤礦正在掘進(jìn)15＃煤層N11503首采工作面，該工作面2條順槽設(shè)計(jì)長度為1665m。在軌道順槽掘至960m處（剩余705m）、膠帶順槽掘至945m處（剩余720m）時，煤層賦存發(fā)生了變化，出現(xiàn)煤層變無，煤層變?yōu)槟嗵?、存有大面積無煤帶等特殊地質(zhì)現(xiàn)象。鑒于此種情況的發(fā)生，現(xiàn)有支護(hù)手段已無法保證安全，無法繼續(xù)向前掘進(jìn)。經(jīng)調(diào)查N11503工作面煤層賦存發(fā)生變化的原因及其影響范圍，在充分收集井田地質(zhì)勘查成果、現(xiàn)場查勘、礦井掘進(jìn)過程中實(shí)際生產(chǎn)揭露等資料的基礎(chǔ)上，決定對該工作面進(jìn)行綜合地質(zhì)勘探，并編制補(bǔ)充勘探地質(zhì)報告。

2前期主要地質(zhì)勘探工作

（1）1983-04-01—1985-10-01，由原山西省地方煤礦地質(zhì)勘探一隊(duì)對申家莊煤礦南部區(qū)進(jìn)行了勘探。1986年12月提交了《山西省高平縣申家莊煤礦精查勘探區(qū)地質(zhì)報告》，該次勘探共施工16個鉆孔，完成總進(jìn)尺3832.08m，完成測井2944.15m。16個鉆孔編號分別為201、202、203、204、205、206、207、208、209、211、212、213、214、215、216、218。（2）2010-08-01，晉城市煤田地質(zhì)勘探隊(duì)在井田內(nèi)施工了14個煤田孔，鉆孔編號分別為S102、S201、S202、S203、S204、S301、S302、S303、S401、S402、S501、S502、S601、S602，鉆孔鉆探總進(jìn)尺2234.98m，測井2109.81m。（3）2012-10-21—2013-01-20，晉城市煤田地質(zhì)勘探隊(duì)在井田南部又施工了SS-2號水文孔，鉆探進(jìn)尺376.24m，測井375.50m，目的是為了查明礦井各含水層水文地質(zhì)參數(shù)。同時，對太原組和奧陶系含水層進(jìn)行了抽水試驗(yàn)。（4）2014-06-16—2014-07-01，晉城市煤田地質(zhì)勘探隊(duì)在井田內(nèi)中東部施工了S-1、S-2號煤田孔，鉆探進(jìn)尺474.96m，測井473.70m。其中，S-1號孔終孔至9＃煤層之下10.68m；S-2號孔終孔至15＃煤層之下12.20m。2個煤田孔勘探的目的是為查明9＃煤層首采工作面區(qū)域煤層的賦存情況。

3煤層地質(zhì)補(bǔ)充勘探設(shè)計(jì)

3.1地面物探。（1）采用時間域（直流）激發(fā)極化法進(jìn)行地面物探［1-2］，勘探區(qū)面積為3.26km2。該報告對勘探區(qū)內(nèi)K2～K4含水層富水區(qū)進(jìn)行了劃分圈定，共圈定富水區(qū)9塊，編號為B1至B9；異常區(qū)3塊，編號為C1至C3。（2）異常區(qū)C1位于測區(qū)的東南部，面積21011m2，該處物探電阻率及激發(fā)極化率曲線如圖1所示。由圖1分析可知，軌道順槽960m與膠帶順槽945m以東（工作面掘進(jìn)方向）出現(xiàn)明顯電阻率與極化率異常，經(jīng)現(xiàn)場查驗(yàn)，為煤層相變?yōu)樘浚?）圈定的異常區(qū)C1即位于15＃煤層N11503首采工作面的2條順槽停掘處，對其進(jìn)行了井下現(xiàn)場查勘，經(jīng)綜合分析判定C1異常區(qū)煤層相變?yōu)樘抠|(zhì)泥巖。異常區(qū)C2、C3位置距離C1異常區(qū)較近，不排除其為炭質(zhì)泥巖的可能性。

3.2地面鉆探。為了進(jìn)一步明確C1、C2、C33處異常區(qū)煤層賦層情況，決定在地面施工鉆孔進(jìn)行驗(yàn)證［3-5］。（1）C2異常區(qū)范圍較大，C3異常區(qū)距目前停掘處較遠(yuǎn)。為了進(jìn)一步查證C2、C3異常區(qū)及其范圍，在C2、C3異常區(qū)內(nèi)進(jìn)行了地面鉆探驗(yàn)證工作。在C2異常區(qū)內(nèi)布設(shè)了3個鉆孔，C3異常區(qū)布設(shè)了1個鉆孔，鉆孔孔號分別為B-1、B-2、B-3、B-4。（2）4個鉆孔鉆探總進(jìn)尺836.60m，測井821.30m，各孔施工完畢后均采用水泥進(jìn)行了全孔封閉。其中B-1、B-32個鉆孔揭露有煤存在，但煤樣品經(jīng)檢驗(yàn)測試鑒定為泥炭；B-2、B-42個鉆孔均未揭露出15#煤存在。4個鉆孔均未揭露出15#煤層的頂板K2灰?guī)r。

3.3井下鉆探。為有效查明前方煤層賦存情況，采用ZLJ-700鉆機(jī)，在N11503軌道順槽共鉆探7個超前鉆孔，鉆孔參數(shù)如表1所示，鉆孔布置如圖2所示。根據(jù)本次井下鉆探成果，結(jié)合以往鉆探經(jīng)驗(yàn)綜合分析，軌道順槽和膠帶順槽所施工的鉆孔終孔時均為黑色泥漿水，未見有光澤的煤粒水樣，后遇阻力無法鉆進(jìn)，預(yù)測其前方均無煤層存在，與目前停掘處煤層賦存特征一致。

4結(jié)論

（1）經(jīng)地面激發(fā)極化法物探、井下鉆探、地面鉆探等多種手段勘查，綜合分析查明15＃煤層N11503首采工作面順槽停掘處前方存在C1、C2、C33處異常區(qū)，異常區(qū)內(nèi)15#煤層已氧化，均屬煤層風(fēng)氧化區(qū)。（2）本次報告C1、C2、C3異常區(qū)范圍主要依據(jù)地面物探成果圈定，其范圍可能與實(shí)際情況存有偏差。在今后開采時，應(yīng)加強(qiáng)探測研究，并結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。

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作者:程衛(wèi)華 單位:晉城市煤田地質(zhì)勘探隊(duì)