芻議地質(zhì)構(gòu)造對煤礦開采的影響

許全華

【摘 要】由于在開采煤礦過程中冒頂事故會時常出現(xiàn)，而且該事故會較大的影響到采煤的工作面，從而給安全生產(chǎn)帶來極大隱患。隨著采煤工作面的不斷變化（向前、移動、加深）情況，隨著地質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化頂板條件和壓力也會發(fā)生變化，使的工作面的狀態(tài)一直是動態(tài)循環(huán)狀態(tài)，在遇到陷落柱、節(jié)理、遇斷層等復(fù)雜構(gòu)造時，頂板發(fā)生的變化更為劇烈，所以，頂板的支護(hù)在采煤過程中尤為重要。頂板的支護(hù)不僅能使施工人員的人身安全得到保證，而且還能根據(jù)不同地質(zhì)條件的變動，最大程度地保障開采工作安全，提高開采效率。

【關(guān)鍵詞】地質(zhì)結(jié)構(gòu)；煤礦開采；影響

引文：

地質(zhì)構(gòu)造，存在不同的形態(tài)，無論是斷層還是褶皺均對煤礦開采和掘進(jìn)造成一定的作業(yè)困難。但是由于是地質(zhì)結(jié)構(gòu)，所以施工單位會忽視對小地質(zhì)的防護(hù)措施的建立，這樣很容易導(dǎo)致“頂板事故”。為了確保煤礦開采工作的順利進(jìn)行，并保障開采人員的生命安全，必須充分重視地質(zhì)構(gòu)造對煤礦開采工作的影響，并積極建立相關(guān)的防護(hù)措施。

1.地質(zhì)構(gòu)造類型概述

地質(zhì)構(gòu)造主要包括三大類型，分別為斷層、褶皺和復(fù)合頂板，下面對這三種構(gòu)造進(jìn)行概述：①地質(zhì)構(gòu)造中常見的斷層構(gòu)造。斷層的出現(xiàn)有一定的預(yù)警和提示，通過觀察可發(fā)現(xiàn)并判斷該構(gòu)造，主要表現(xiàn)為：a.煤層中出現(xiàn)巖石。b.煤層厚度出現(xiàn)意外的增大或者減小。c.頂板出現(xiàn)位移現(xiàn)象。d.裂隙壁滑動。所謂斷層構(gòu)造，是指所有落差小于5m的構(gòu)造。常見的斷層包括正斷層、逆斷層以及層滑構(gòu)造等。正斷層的圍巖穩(wěn)定性高于逆斷層，而逆斷層中的傾角更大，并且呈現(xiàn)不平整狀。所謂層滑構(gòu)造，就是指巖層經(jīng)由外力擠壓形成的巖層間的錯位和滑動，其構(gòu)造強(qiáng)度較小。②褶皺，小褶皺多發(fā)在背斜和向斜結(jié)構(gòu)中，在煤礦開采中，多見構(gòu)造不規(guī)則，有一定的規(guī)模的煤層頂板撓曲構(gòu)造。褶皺結(jié)構(gòu)很容易導(dǎo)致支護(hù)措施受損，最終加大冒頂傷人事故的發(fā)生率。最后是復(fù)合頂板。復(fù)合頂板主要指老頂、直接頂以及偽頂三種。這種類型對巷道支護(hù)穩(wěn)定性有一定的威脅和隱患影響。

2.地質(zhì)構(gòu)造對煤礦的掘進(jìn)和采煤的影響

2.1容易致使局部冒頂現(xiàn)象的產(chǎn)生

地質(zhì)構(gòu)造可能會在煤礦開采過程中造成局部冒頂現(xiàn)象。所謂局部冒頂現(xiàn)象是指局部遭到破壞、巷道出現(xiàn)變形后出現(xiàn)的一種現(xiàn)象。該現(xiàn)象產(chǎn)生原因多是因為在回采過程中的圍巖應(yīng)力、壓力作用導(dǎo)致。這種壓力和應(yīng)力作用會導(dǎo)致巖層發(fā)生變化，出現(xiàn)滑坡、錯位等現(xiàn)象，這樣就大大的降低了整個地質(zhì)構(gòu)造的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，一旦作為支護(hù)的支架受損倒塌，則會造成設(shè)備損壞，嚴(yán)重情況下會危及作業(yè)人員的生命安全。是比較大的安全隱患。

2.2水涌現(xiàn)象的出現(xiàn)

地質(zhì)構(gòu)造中的含水層往往會在煤礦進(jìn)行開采作業(yè)時遭到破壞，一旦含水層受損就會出現(xiàn)水涌現(xiàn)象。水涌現(xiàn)象對煤礦開采工作會造成一定的影響。

2.3出現(xiàn)瓦斯集聚現(xiàn)象

在煤礦開采工作中，如果進(jìn)行到地質(zhì)構(gòu)造時，會出現(xiàn)冒頂現(xiàn)象。冒頂現(xiàn)象的出現(xiàn)一旦達(dá)到一定程度會引發(fā)瓦斯積聚現(xiàn)象。瓦斯壓力和煤壁的距離正相關(guān)，一旦距離低于6m，瓦斯的壓力就會增加，積聚較多時很可能引發(fā)瓦斯爆炸，這對于煤礦開采來說是一個巨大的安全隱患，而這隱患最初是由地質(zhì)構(gòu)造影響產(chǎn)生的。

2.4提高鉆機(jī)的速率

因為是地質(zhì)結(jié)構(gòu)，其中的一些地質(zhì)構(gòu)造的外層比較平整，所以在煤礦開采和掘進(jìn)過程中往往會干擾工作人員的地質(zhì)判斷。通過進(jìn)行錨索作業(yè)的鉆機(jī)速率的變化可以判定是否是地質(zhì)結(jié)構(gòu)。鉆機(jī)遇到地質(zhì)之后其速率會明顯增進(jìn)，所以工作人員可以通過該種現(xiàn)象來判斷哪些有隱蔽性的地質(zhì)構(gòu)造。

3.降低地質(zhì)構(gòu)造對煤礦掘進(jìn)和采煤影響的措施研究

煤礦開采有一定的危險性，任何煤礦開采事故都有可能發(fā)生，盡管事故存在一定的發(fā)生率，但是可以通過事故原因的分析來盡量規(guī)避這些事故，減少事故的發(fā)生率。這對于相關(guān)工作人員的能力有一定的要求，需要豐富的作業(yè)經(jīng)驗和地質(zhì)判定經(jīng)驗。尤其是要做好地質(zhì)構(gòu)造的細(xì)分和研究，嚴(yán)格區(qū)分不同的地質(zhì)構(gòu)造才能進(jìn)一步提高煤礦開采作業(yè)效率。

3.1注意采煤面的冒頂現(xiàn)象

采煤面冒頂現(xiàn)象是具有一定的外觀表象的。工作人員、作業(yè)人員可以通過表象查看來進(jìn)行判斷和警覺。采煤面冒頂現(xiàn)象多發(fā)的現(xiàn)象是掉渣或者出現(xiàn)裂縫。一旦出現(xiàn)這兩種現(xiàn)象應(yīng)該考慮為冒頂現(xiàn)象，必要的情況下要控制采煤深度。同時，也可以加強(qiáng)支護(hù)支架的搭建，或者采取其他的支護(hù)方式提高支護(hù)保護(hù)作用，保障頂板的安全性和穩(wěn)定性。支護(hù)設(shè)備的選用最好選擇強(qiáng)度較高的設(shè)備，其安置密度要根據(jù)區(qū)域的實際情況和地質(zhì)變化情況而定，盡量減少冒頂現(xiàn)象的發(fā)生率。

3.2留意掘進(jìn)過程的局部冒頂現(xiàn)象

在煤礦掘進(jìn)過程中也會出現(xiàn)局部冒頂現(xiàn)象。該現(xiàn)象的出現(xiàn)也有一定的表現(xiàn)形式，主要表現(xiàn)為頂板裂紋逐漸增多并擴(kuò)散，裂縫中出現(xiàn)掉碴現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)滲水現(xiàn)象等。一旦出現(xiàn)這些現(xiàn)象應(yīng)該考慮為局部冒頂現(xiàn)象。此時應(yīng)該采取針對性的防護(hù)措施。首先，立即轉(zhuǎn)移不必要的人員，然后進(jìn)行支護(hù)操作，其中的迎頭必須和頂板支護(hù)保持一致，支護(hù)設(shè)備選取一定要嚴(yán)格保證質(zhì)量，合理調(diào)整支護(hù)參數(shù)，進(jìn)行敲幫問頂時切忌空頂操作。及時檢測礦壓等。

3.3隱蔽小地質(zhì)構(gòu)造的危險預(yù)防

有些地質(zhì)構(gòu)造具有一定的隱蔽性，通過肉眼難以觀察到其地質(zhì)構(gòu)造，很容易出現(xiàn)失誤開采操作，致使事故產(chǎn)生。對這些隱蔽地質(zhì)進(jìn)行開采作業(yè)時可以通過對鉆機(jī)速率的變化觀察來進(jìn)行判斷。鉆機(jī)在進(jìn)行打頂板錨桿和錨索作業(yè)時，其速率會明顯加快，在操作完成之后也會出現(xiàn)淋水現(xiàn)象。一旦出現(xiàn)這種現(xiàn)象就應(yīng)該及時采取措施進(jìn)行處理。首先立即開始應(yīng)急處理，詳細(xì)記錄好數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)，同時加強(qiáng)支護(hù)加強(qiáng)工作，最終提高防護(hù)作用，提高防護(hù)的有效性。

4.總結(jié)

煤礦開采工作，由于多是井下作業(yè)，所以很容易出現(xiàn)頂板事故。究其事故發(fā)生原因，多為管理人員和作業(yè)人員的疏忽導(dǎo)致，最主要的原因還是對地質(zhì)等地質(zhì)構(gòu)造認(rèn)識不清導(dǎo)致。要想保證煤礦開采工作的順利進(jìn)行必須充分的認(rèn)識地質(zhì)結(jié)構(gòu)、對其地壓規(guī)律充分掌握，只有如此才能針對性的制定解決措施，確保煤礦開采工作的安全性和可靠性。

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