煤礦開采中的地質構造及其重要性探究

王志平

（山西省煤炭工業廳煤炭資源地質局，山西 太原 030045）

引言

在煤炭資源的開采過程中，地質構造發揮著非常重要且關鍵的作用，區域的地質構造控制著煤炭資源的形成及周圍環境，而且煤炭資源的開采和挖掘都依靠著可靠的地質勘測資料。因此，要加強地質構造勘測工作，了解煤炭資源的地質條件，這樣才能更好的解決煤炭資源在生產過程中所出現的諸多問題。

1 煤礦開采工作的特點

煤礦開采工作具有一定的特殊性，大多數的煤礦開采工作基本上是在野外和井下作業，因此，在煤礦開采的過程中，要想保證工作人員的人身安全，就要求煤礦負責人隨時對煤礦的地質構造進行勘測和檢查，通過收集到的各方面數據分析煤礦地質構造。只有充分了解煤礦的地質構造，為煤礦生產提供可靠的地質信息，這樣才能促使生產人員安全作業，保證作業人員的安全，防止危險事故的發生［1］。

煤礦開采的過程中往往會受到很多因素的影響，例如空間、照明、視野等，并且在研究斷面的地質信息資料時，收集方法、采集方法、分析方法以及預測方法的選擇都會對得出的結果帶來不同程度的影響，使結果出現一定的偏差。因此，在研究地質構造問題時，要保證資料的時效性，在最大能力范圍之內解決煤礦開采中可能發生的一切問題。除此之外，還要針對煤礦地區的所有地質現象進行全范圍的勘測，只有正確清楚地了解煤礦周圍的地質構造，才能使用最正確的開采方法進行煤礦開采，提高煤礦的生產率。

2 地質構造對煤礦開采的影響

煤炭資源形成煤礦之后，由于各種自然現象的發生，斷層會把煤礦分成幾個部分，使煤礦的分布、形狀等發生復雜的變化。正是由于這種復雜的變化，煤礦的發展、傾向、傾角等特征也均會發生變化。對不同煤礦的開采和階段的劃分都要按照地質構造予以劃定，這便增大了煤礦開采的難度。

在煤礦開采的過程當中，首先要清楚地了解斷層的情況，對于一些短距較大的斷層在開拓巷道時候需要盡量避開斷層的破碎帶，盡量將斷層作為煤礦開采區劃分的邊界處。其次，斷層還可能會影響到平巷的掘進，如果遇到稍大一點的斷層，就必須考慮巷道轉彎，以此來保證平巷與煤層地板之間的距離，同時巷道轉彎會增加巷道的長度，增加運輸距離，提高運輸成本，對各種管道的鋪設也增加了一定的難度。除此之外還要注意在煤礦開采的過程中如果遇到斷層，要對斷層予以支護，必要的時候可采取特殊措施來保護斷層。

褶曲的存在會對煤礦的開采產生一系列的影響，如影響采區劃分、進尺、煤礦產量、利潤以及企業的經濟效益等，同時還影響了煤礦的安全生產。首先是采區的劃分。在褶曲構造比較發達的地段，煤層的走向、傾向以及傾角會發生很大的變化，影響了主要運輸巷的布置。其次是影響井巷施工進度。由于褶曲的存在，加大了采區上山及運輸巷道的選取難度，并且有些巷道需要多次調整。最后，加大工作面的回采難度。由于褶曲的存在，不僅會加大開采困難，而且還會增加施工工作量。

對于陷落柱比較發達的煤礦，會對煤系地層及周圍的巖石產生較大的影響，從而增加了煤礦生產的難度。陷落柱會破壞可采煤層，減少煤炭儲量，同時也會導致巷道提前報廢或縮短礦井服務年限。在回采階段，如果遇到陷落柱，會降低采煤效率，給頂板管理、工作面運輸和通風造成影響，進而降低了生產效率。在陷落柱較發達的地區，會影響工作面的布置，使液壓自移掩體支架和采煤機組無法通過。

綜上可見，斷層、褶曲、陷落柱等對煤礦的開采有非常大的影響。

3 地質構造與煤礦水災的關系

地質構造的變化是在煤礦開采中出現水災的重要原因之一，而要想有效預防水災的發生或在水災發生時采取有針對性的應對措施，就必須對煤礦的地質構造進行全方位的勘測和分析。在煤礦開采的過程中出現的地質構造主要包括陷落柱、斷層、褶曲等，而一些安全事故的發生也是因為這些地質構造引起的［2］。因此，在針對煤礦出水問題進行分析的過程當中，最重要的一部分就是分析對于不同煤礦導致出水的原因，進而掌握其中存在的變化規律，對于不同水災現象的發生都能采取措施避免或降低損失。

根據勘測隊的勘測和分析發現，在煤礦中出現水災的位置，通常會在巷道的迎頭位置上，出現這種問題的根本原因是在進行煤礦掘金的過程中，遇到了地質水源，破壞了煤礦地質結構，最終出現了水災現象。在煤礦開采的工作面上，如果出現突水的情況，主要原因是煤礦在進行開采的過程當中遇到了一些不良的地質構造，并且誘發了其他的自然災害，使得導水帶發生破裂，出現了水源的突水現象。

4 地質構造在煤礦開采中對瓦斯事故的影響

與其他國家相比，我國的地質條件比較復雜，是在煤礦開采的過程中受到瓦斯危害最嚴重的國家之一。瓦斯是產生于煤炭中，存儲在煤炭中，它的變化受到地質條件的影響和自然的作用。煤礦中地質構造的復雜程度與瓦斯危險事故的發生有緊密的關系，經過相關專家的多年研究發現，想要發現煤礦的發育規律并且了解煤礦與瓦斯之間的關系，必須綜合運用板塊構造理論、區域地質演化理論和瓦斯賦存構造逐級控制理論，這樣才能更為準確的掌握瓦斯事故的發生，在最大的能力范圍之內避免瓦斯事件的發生或降低事故的影響。

5 對地質構造進行改進的有效措施

5.1 加強對地質構造的勘測

到目前為止，勘測煤礦的地質構造的方法是通過煤礦實地勘測，利用一些傳統的測量工具或者專業的測量儀器對煤礦的地質進行實地的測量，把通過測量得到的數據輸入計算機，利用勘測軟件進行數據的統計和整理，然后模擬出煤礦的地質構造。在得到勘測數據之后，相關專家或者工作人員會利用數據和計算機模擬出的構造模型對地質構造的性質進行判斷，提出科學有效的煤礦開采方案。

5.2 加強煤礦地質構造的分析

為了保證煤礦開采工作能夠順利的進行，工作人員要在地質構造勘測工作之后，利用物理探測、化學探測或者鉆探等方法，對煤礦內具有良好生產前景的煤礦區進一步的進行探測，在具體了解煤礦的地質構造規模、性質后，制定合理的煤礦開采方案，科學安排煤礦的開采工作，最大程度地減少地質構造對煤炭開采的影響，延長煤礦的開采壽命。

5.3 加強安全保護措施

在充分了解煤礦的地質構造之后，相關工作人員應當切實根據地質構造合理規劃煤礦的開采工作，分析可能出現的各種煤炭開采事故，針對事故提出科學有效的預防措施和解決方法，避免危險事故的發生，亦或是事故發生后把損失降到最低。在煤礦開采的過程中，如果發現煤礦開采方案不合適，應該及時修正，防止各種危險事故的發生［3］。

5.4 提高煤礦開采率

在煤礦開采工作進行之前，相關工作人員要核實煤礦的實際儲存量，通過研究煤礦的地質構造、煤層變化情況等方面，探索出提高儲存量的方法。對煤礦的地質構造特征以及煤層發展變化進行觀察，判斷煤層的分布規律和發展趨勢，最大限度的減少煤炭資源的損失。

6 結語

隨著我國科技水平的提高，煤礦開采技術也隨之得以發展。隨著越來越多的高新科技開始融入到煤礦開采過程中，對煤礦開采的要求也越來越高。相關人員應該積極研究地質構造對煤礦開采的影響，同時采取有針對性的技術措施，讓地質構造理論更好的為煤礦開采服務。

［1］ 陳彥芳.淺析地質構造對煤礦開采的影響［J］.黑龍江科技信息，2014，12（1）：33－34.

［2］ 趙春梅，莫曼.淺談地質構造對煤礦開采的影響［J］.商品與質量·建筑與發展，2013，11（10）：86－87.

［3］ 王路法，江勇，張杰.淺談煤礦開采與地質構造的關系［J］.中國石油和化工標準與質量，2011，31（3）：17－18.