簡析地質(zhì)構造對煤礦開采的影響

王飛龍

摘 要：主要分析了地質(zhì)構造對煤礦開采的影響，提出了減少地質(zhì)構造對煤礦開采影響的有效措施，以供參考。

關鍵詞：地質(zhì)構造；煤礦開采；瓦斯事故；礦井水災

中圖分類號：TD821 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）20-0156-01

煤炭是一種不可再生資源，隨著開采年限的增加，煤炭資源開始急劇減少。煤礦區(qū)是煤礦開采的主要場所，煤礦區(qū)的地質(zhì)構造對煤礦開采的影響非常大，煤礦開采工作面的地質(zhì)構造主要包括巖漿巖侵入體、陷落柱、褶曲構造和斷層等。研究地質(zhì)構造對煤礦開采的影響，對保證開采的安全性和提高開采效率具有非常重要的作用，應該引起煤礦企業(yè)的重視。

1 地質(zhì)構造對煤礦開采的影響分析

1.1 采煤沉陷與地質(zhì)構造的關系

采煤沉陷是采礦區(qū)存在的最大安全隱患之一，如果不能采取有效的措施進行控制和管理，就會給煤礦開采工作的穩(wěn)定性、安全性造成嚴重的影響，甚至會發(fā)生嚴重的安全事故，造成人員傷亡和嚴重的經(jīng)濟損失，同時還會對社會的安定造成影響。煤礦開采區(qū)域的沉陷與地質(zhì)構造有很大的關系，不同的地質(zhì)構造，其巖石的組成成分、強度和硬度等都不同，因此，導致采煤沉陷的概率和程度也存在一定的差異。

1.2 礦井水災與地質(zhì)構造的關系

采煤施工的過程會對地質(zhì)構造造成破壞，引出地下水，導致煤礦出現(xiàn)礦井水災，對煤礦開采工作造成了影響。導致礦井水災的原因主要有兩個：①采煤工作面發(fā)生的突水現(xiàn)象。這主要是由于在回采的過程中破壞了地質(zhì)構造，導致導水破裂，將水源引至采煤工作面，造成礦井水災。②在掘進巷道迎頭的掘進施工過程中，一些煤礦企業(yè)為了加快施工進度，在沒有對礦井地質(zhì)構造進行勘察和深入了解的狀況下實施開采工作，導致地質(zhì)構造受到破壞，地下水進入到礦井中，造成礦井水災，影響了煤礦開采進度。

1.3 瓦斯事故與地質(zhì)構造的關系

實踐證明，瓦斯事故的發(fā)生與煤礦開采過程對地質(zhì)構造的破壞具有直接的關系，主要是因為煤礦在形成的過程中，地質(zhì)內(nèi)部會形成許多斷層、褶皺、孔隙和裂隙等。這種地質(zhì)構造正是導致瓦斯爆炸的主要因素之一。

斷層的存在與每層的熱量走向和供養(yǎng)具有直接的關系，尤其是正斷層對控制煤層自燃和火災的蔓延具有直接的作用，但斷層會對煤礦開采工作造成一定的影響，致使開采過程不可避免地對斷層造成一定的破壞，進而導致瓦斯事故的發(fā)生。

褶皺能夠控制煤層中熱量的傳播，如果褶皺為背斜位置，熱量會緩慢地釋放到煤層的內(nèi)部，導致熱量不斷地在煤層中累積，開采過程中很可能會出現(xiàn)瓦斯爆炸事故；如果褶皺為向斜位置，熱量會隨褶皺逐漸擴散。

孔隙包括原生和次生兩種。原生孔隙是指沉積物顆粒內(nèi)部組織之間形成的孔隙，次生孔隙是煤層在煤化的過程中由于溶蝕、淋濾形成的顆粒之間的孔隙。煤層中的孔隙數(shù)量越多，煤和瓦斯接觸的氧氣就越多，煤層氧化自燃的概率也就越高，甚至會發(fā)生瓦斯爆炸事故。

裂隙通常分為內(nèi)生和外生兩種。內(nèi)生指的是在煤礦形成的過程中，由于煤層內(nèi)部構造變化形成的裂隙；外生裂隙指的是因煤層周圍區(qū)域的地質(zhì)狀況發(fā)生變化，而導致煤層出現(xiàn)裂隙。裂隙會使煤和瓦斯與氧氣接觸，進而導致瓦斯爆炸事故。

2 減少地質(zhì)構造對煤礦開采影響的措施

2.1 強化礦井地質(zhì)構造預測和分析工作

由于地質(zhì)構造會對煤礦開采的安全性和穩(wěn)定性形成嚴重的威脅，因此，必須做好礦井地質(zhì)構造的預測和分析工作。想要準確預測和分析煤礦開采區(qū)域的地質(zhì)構造，不僅需要獲得開采區(qū)域的第一手資料，還需要對其進行正確的分析和判斷，以達到提高預測準確性的目的，保證煤礦開采的安全性，提高經(jīng)濟效益。地質(zhì)構造預測方法通常包括兩種：①利用計算機軟件對地表和井下的地球物理探測數(shù)據(jù)進行分析，并形成數(shù)字、圖像和成像解譯來解釋地質(zhì)構造；②用皮尺、放大鏡、羅盤、錘子和計算機軟件工具，對井下的地質(zhì)狀況進行觀測和描述，同時，借助構造參數(shù)、地質(zhì)規(guī)律和幾何作圖等來預測和評價地質(zhì)構造。通過對礦井進行實地勘察，能夠獲得礦井的大量原始資料，并利用多種手段、方法對礦井的地質(zhì)構造進行分析，了解礦井地質(zhì)構造的發(fā)育規(guī)律和復雜程度。在地質(zhì)評價的基礎上，選擇礦井內(nèi)具有開采前景的煤層，進一步采用鉆探、化探、物探、地質(zhì)等多種手段準確預測礦井內(nèi)部的地質(zhì)構造、規(guī)模、性質(zhì)和煤礦開采對地質(zhì)構造造成的破壞程度，以指導煤礦開采工作的有序進行。實踐證明，通過對地質(zhì)構造進行科學的預測與分析，相關人員能夠掌握開采區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)構造的分布規(guī)律，并對其進行科學的管理和熟練的操作，尤其在機械化采煤的過程中，對保證開采工作的安全性和提高開采效率具有非常明顯的作用。

2.2 提高煤礦開采的利用率和回收率

當開采深度逐漸增加時，煤礦的地質(zhì)構造和煤層產(chǎn)狀會發(fā)生一定的變化。地質(zhì)構造越復雜，煤礦的開采和回收工作的難度越高，因此，提高煤礦開采的利用率和回收率已經(jīng)成為現(xiàn)代煤礦企業(yè)面臨的重要挑戰(zhàn)。提高煤礦開采利用率和回收率的措施如下：①補充巷探和礦井地質(zhì)勘探，調(diào)查煤層中伴生礦產(chǎn)的利用價值和分布狀況；②研究煤質(zhì)、煤層和地質(zhì)構造的變化規(guī)律；③計算與核實礦井的儲量，實時掌握煤層儲量的動態(tài)，并提出合理開采和利用煤炭資源的意見；④及時、準確地掌握煤礦開采現(xiàn)場的第一手資料，對煤層的儲量、地質(zhì)狀況等進行重點勘探，并設計出合理的開采方案，減少煤炭資源開采過程中的浪費，提高煤炭資源的回采率。

3 結束語

總之，為了提高煤礦開采的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，應認真分析地質(zhì)構造對煤礦開采的影響，根據(jù)分析結果采取相應的措施，盡可能地避免地質(zhì)構造對煤礦開采工作造成影響。

參考文獻

[1]沈德仁.地質(zhì)構造對于煤礦開采的重要性[J].科技與企業(yè)，2012（12）：138.

〔編輯：王霞〕