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绪论一、矿井地质工作的概念和意义（一）矿井地质工作的概念矿井地质工作是在矿井建设和生产时期，直接为煤矿生产建设服务的地质工作。从这一概念中阐明了矿井地质工作的两个基本性质。1．矿井地质工作所处的阶段煤炭开发大体经历远景规划、矿区总体设计、矿井设计、矿井建设和矿井生产等阶段。每一阶段都必须以相应的地质工作为基础，以提供的地质资料为依据。远景规划阶段主要是解决煤炭工业整体布局，选择煤炭工业基地和划分矿区的问题。煤田普查工作成果是远景规划的地质依据。矿区总体设计阶段主要是解决矿区内各矿井统一布局和确定开发规划的问题。其基本任务是确定开发规模和开发顺序；划分井田、选择井筒位置和开拓方式；拟定煤炭加工工艺和选煤厂建设；选定运输线、供电线和供水线；以及布置矿区主要工业设施等。矿区详查工作成果是矿区总体设计的地质依据。矿井设计阶段主要是解决一个矿井开拓布置的问题。其基本任务是选定井筒和工业广场位置，确定开拓方式，划分开来水平，布置第一水平主要巷道和采区，以及进行基建工程、通风安全、提升运输、煤炭加工等一系列技术设计。井田精查工作成果是矿井设计的地质依据。矿井建设阶段主要是解决矿井基建工程和首采区建设的问题。其基本任务是编制基建工程施工组织设计和进行井巷施工。建井地质工作就是直接为矿井基建工程服务的地质工作。矿井生产阶段主要是解决矿井煤炭生产和准备的问题。其基本任务是编制采掘设计和组织采掘施工。生产地质工作就是直接为矿井生产服务的地质工作。综上所述，为远景规划、矿区总体设计和矿井设计服务的地质工作，合称为煤炭资源勘探；为矿井建设和矿井生产服务的地质工作，总称为矿井地质工作。可见，矿井地质工作是从矿井基本建设开始，直到矿井开来结束为止，这一时期所进行的全部地质工作。它贯穿于建井、开拓、掘进、回来，即矿井生产建设的全过程。它是继资源勘探之后，在资源勘探的基础上，继续研究煤矿地质的阶段。2．矿井地质工作服务的对象矿井地质工作是直接为煤矿生产建设服务的。它与煤矿生产建设有着直接的、密切的联系。《矿井地质规程》（试行）（1984年5月）总则中明确指出：“矿井地质工作必须坚持为生产服务的方向；根据矿井不同的地质条件，按照生产建设各个阶段的特点和要求进行”。（二）矿井地质工作的意义1．矿井地质工作的必要性鉴于地质条件的复杂性，地质工作必须经历由大面积的概略了解到小面积的详细控制这样一个过程，即遵循分阶段循序渐进的原则。资源勘探是矿井地质工作的必要基础；矿井地质工作是资源勘探的深化和发展。它们构成了各自独立的、相互不能替代的阶段。2．矿井地质工作的重要性煤矿开采是在复杂地质体内，以煤层为对象的生产活动。采煤技术是一种以地质条件为基础的生产工艺。如果选择的采煤技术适应于客观地质条件，就能充分发挥技术的威力，促进生产的发展；反之，就会防碍生产的正常和安全进行。因此，矿井地质工作是煤矿采掘的基础。3．矿井地质工作的迫切性由于机械化开来具有高产、高效、经济、安全、劳动强度低和回采率高的优点，因此采掘机械化是当今煤炭工业的发展方向。但是，采掘机械是按照一定的地质条件设计的，适应地质变化的能力较低。为了充分发挥机械的效能，迫切要求准确查明和预测地质条件，以便根据地质条件选择机械设备；根据机械设备选择采掘场地。综上所述，矿井地质工作关系到煤矿生产建设的正常、安全进行和高速度发展；关系到煤炭资源的充分开发和合理利用。它是保证老矿挖潜，新井建设，煤炭稳产、高产以及与水、火、瓦斯等自然灾害作有效斗争的一项重要的技术基础工作，也是煤炭生产建设中不可缺少的重要环节。大量事实证明，哪里的矿井地质工作开展得好，煤矿生产建设就能正常顺利进行；哪里的矿井地质工作跟不上，煤矿生产建设就往往由于地质情况不明而造成被动局面，给采掘工作带来损失。因此，矿井地质工作常被誉为煤矿生产建设的“尖兵”。矿井地质的工作成果往往不是直接表现在产量和进尺的数字上，而是溶化在采掘工作之中，并综合地反映在生产的经济效益上。由于矿井地质效果的隐避性，以及这种效果容易从反面表现出来，从而导致忽视矿井地质工作的教训，应该认真汲取。二、矿井地质工作的目的和任务矿井地质工作的目的在于从地质角度保证矿井生产建设的正常安全进行和高速度发展；保证国家煤炭资源的充分开发和合理利用。为了实现这一目的，矿井地质工作需要完成下列任务：（一）查明地质条件在研究和查明影响煤矿生产的地质条件时，必须注意以下几点：1．集中力量，狠抓重点影响煤矿生产的地质条件很多，有的条件对于绝大多数矿井都具有普遍意义，如地质构造、煤层变化等；有的条件仅对某些矿井具有特殊意义，如岩浆侵入、岩溶陷落、瓦斯突出、围岩膨胀等。因此，在研究和查明影响煤矿生产的地质条件时，要从各矿的实际地质情况出发，抓住主要地质问题，集中力量，有重点地予以查明。河北峰峰矿务局有句顺口溜：“矿井地质三条腿：煤层、构造、地下水”深刻反映出该矿区存在的主要地质问题。2．满足当前，考虑长远随着煤矿开来深度的不断增加，地温、地压、瓦斯对生产的影响日益严重，成为深部开来的三大障碍。因此，在研究和查明影响煤矿生产建设的地质条件时，不仅要立足当前生产的要求，而且还应考虑矿井长远开拓延深的需要，及早组织研究。3．一分为二，变害为利地质条件虽然是客观存在的，但是对于静态的地质条件可以考虑利用，对于动态的地质条件可以考虑改造。因此，在研究影响煤矿生产建设的地质条件时，不能单纯被动防害，而应主动积极兴利，从而达到变害为利的目的。瓦斯对煤矿安全危害很大，但又是一项重要的自然资源。随着瓦斯抽放技术的发展，煤中瓦斯可以人工控制抽取出来，既可以起到卸压防突的作用，又可作为资源利用。断层造成煤层断失，使采掘复杂化。但有的断层可使深部煤层升至浅部，便于当前开采；在某些情况下，断层还可使多煤层矿井巷道布置简化。总之，这种包含在一切地质条件中的辩证关系，需要在生产实践中不断发现，并采取措施，加以利用和改造。（二）提供地质资料地质资料是编制生产建设计划、井巷工程设计、采掘作业规程的必要依据。矿井地质人员要根据生产建设的要求，有计划地提供所需的地质资料。所提地质资料要求正确可靠、简明扼要、针对性强、便于利用。资料提出后，矿井地质人员还要配合生产部门参与设计和计划的编制工作，根据掌握的地质情况，审查计划是否妥当，设计是否合理，并提出修改意见，做到地质与生产紧密配合，坚持地质为煤矿生产服务的方向。（三）指导采掘生产矿井地质人员要深入现场调查研究，把工作做到掘进头和回采工作面，及时发现和研究地质情况对生产的影响，协助生产部门正确处理地质问题，指导采掘工作的合理进行。对不合理的开采方法，乱采、乱掘、吃肥丢瘦的现象，要坚持原则，提出意见，进行业务监督，使煤炭资源得到充分开发。（四）组织矿井勘探在矿井建设和生产过程中，为了查明影响煤炭生产建设的地质条件，提高储量级别，增加矿井储量，延长矿井寿命，还应在煤田勘探的基础上，补做一些地质勘探工作。这项任务一般由矿区勘探队和矿地测科协同完成。（五）进行储量管理矿井储量是煤矿生产的物质基础。由于开采、损失、井田边界变化、重新计算储量等原因，矿井储量经常发生变化。为了做到心中有数，使安排生产、制定规划有所依据，矿井地质人员要定期计算储量，掌握储量动态，进行储量管理。储量管理也是监督煤炭资源合理开发的有效措施。（六）调查伴生矿产为了贯彻综合开发、综合利用矿产资源的原则，开展多种经营，提高煤矿经济效益，矿井地质人员还应调查和研究煤系地层中伴生矿产的赋存情况和利用价值，并考虑在开采中同时来出这些矿产。三、矿并地质工作的阶段和内容矿井地质工作分为建井地质和生产地质两个阶段。它们各有不同的工作内容。（一）建井地质工作建井地质工作是指从建井准备到矿井建成投产这一过程中的地质工作。矿井建设阶段主要是建成井筒、井底车场、硐室、主要运输大巷、总回风巷等矿井基建工程，以及约占矿井设计产量三分之一的首采区。这决定着建井地质工作的服务重点是矿井基建工程的开拓和首采区巷道的掘进。建井地质工作的基本内容是：提供矿井基建工程和首采区设计与施工所需的地质资料；进行井巷地质观测编录和综合分析；查明和处理施工中出现的地质、水文地质和工程地质问题；编制建井地质报告和移交生产的地质资料，为投产后的生产地质工作奠定基础。现按建井准备、建井施工和移交生产的顺序，分别叙述建井地质的具体内容。1．建井准备期的地质工作建井准备期需要进行以下地质工作：（1）熟悉井田地质勘探最终报告，核实地质勘探资料的可靠性。井田地质勘探最终报告是矿井设计的依据，建井地质工作的基础。在建井地质工作开始时，必须详细研究井田地质勘探最终报告；切实掌握井田地质特征和规律；认真检查地质勘探资料的可靠性和全面性；充分考虑储委对报告提出的问题和意见；正确决定建井地质工作的方向和重点。（2）复查矿井设计书，分析设计所依据的地质和技术资料。在审查矿井设计时，要注意设计对地质资料的解释和利用是否正确；设计所采用的地质资料是否可靠；设计所引用的技术资料是否符合实际，并对矿井设计提出修改建议。（3）进行建井地质勘探，查明基建工程所处的地质条件。矿井基建工程使用时间长，建设投资大，施工技术复杂。在基建工程设计与施工前，一般要求沿拟定的井筒位置和主要运输大巷轴线布置检查钻孔，查明基建工程所处的地质、水文地质和工程地质条件。这种为满足矿井基建工程设计与施工需要而进行的勘探工作称为建井地质勘探。（4）编制建井地质说明书，参与编制建井施工组织设计。建井地质说明书是为矿井基建工程设计、施工和管理提供的地质预测资料。建井地质说明书可以单独编制，也可作为建井施工组织设计的有机组成部分。2．建井施工期的地质工作井筒开工后，应紧跟井巷工程的进展，及时进行井巷地质观测编录和综合分析；随时验证、补充和修改各种综合性地质图件；查明和处理施工中出现的地质、水文地质和工程地质问题；对影响施工的膨胀粘土、流砂、基岩风化带、软岩等不稳定岩体，应严加注意，必要时需采样测试；对影响矿井设计实施的重大地质问题，应及时进行矿井补充勘探；对采用冻结法施工的井筒，应配合有关部门进行井温、水位、井下涌（漏）水量变化情况的观测；对采用预注浆方法施工的井巷，应做好注浆孔岩芯编录，特别注意岩芯裂隙率、破碎带和简易水文地质的观测编录，提出注浆前后抽（压）水试验资料，详细观测记录注浆层段注浆材料的充填情况。3．移交生产时的地质工作新建矿井准备移交生产时，应根据井田地质勘探资料和建井地质资料，编制建井地质报告，并连同各种原始地质资料一并移交给生产单位，作为生产地质工作的基础。建井阶段有关采区掘进和采面掘进的地质工作内容，由于与生产阶段完全相同，故留待生产地质工作中介绍。（二）生产地质工作生产地质工作是指从矿井正式移交生产到矿井采完报废这一过程中的地质工作。矿井生产阶段主要由水平开拓、采区掘进、采面掘进和采面回采等生产环节组成。它们既紧密联系，又相对独立。针对这些环节各自的特点和要求开展地质工作，切实为煤矿生产服务，就成为生产地质工作的重点。生产地质工作的基本内容是：及时进行井巷、采面和钻孔的地质观测编录；随时补充和修改各种综合性地质图件；定期计算储量，掌握储量变动，进行储量管理；合理布置各种形式的矿井地质勘探；适时编制和提供各种地质报告、地质说明书和开展地质预报；配合采掘区队正确处理来掘过程中出现的地质变化。现按水平开拓、采区掘进、采面掘进、采面回采、矿井报废顺序，分别叙述生产地质的具体内容。1．水平开拓时的地质工作在新水平延深设计前，应熟悉矿井总体设计和矿井发展规划；了解设计部门的意图和对地质工作的要求，详细研究延深区域现有地质资料的可靠程度，特别要注意勘探工程的密度、质量和对煤层、主要构造的控制程度；核实原有储量的数量和级别；预测水平延深主体工程和首采区的地质、水文地质和工程地质条件；针对存在的地质问题，进行单项或系统的补充勘探工作，达到《矿井地质规程》（试行）（1984年5月）中规定的水平延深的地质工作要求，并编制水平延深地质报告，作为选择新水平开拓延深方案，确定开拓巷道层位、方向、坡度、弯度和施工方法的地质依据。在水平延深工程施工