淺談地質構造對煤礦開采影響

李菲 崔娜 張晨

摘 要：煤炭是我國社會主義現代化經濟建設中的一項重要能源，在我國經濟建設和社會大眾的日常生活當中，其地位與作用都是十分重要的。但是在國家對煤炭能源需求量呈逐年增加的態勢下，我國當前階段的煤炭資源儲備量已經近乎枯竭。煤礦區作為煤礦開采以及運輸集中的重要場所，對其進行地質構造的研究和勘察對后續煤礦開采有著重要的影響。

關鍵詞：地質構造；煤礦；煤礦開采；煤礦區

隨著工業化進程的發展，人們對煤炭的需求量也日益增加，但煤炭作為不可再生的資源，若是規劃利用不合理，將會使煤炭儲備量驟減。逐年開采之下，煤炭資源萎縮嚴重，這將會嚴重影響到我國未來的生產和發展。煤炭的開采受地質構造的影響極大，因此，對煤炭地質工作的特點進行深入分析，合理把握地質構造和煤礦開采之間的關系，在此基礎上，制定出可行性強的開采計劃與開采方案，可最大程度上降低地質構造給煤礦開采帶來的影響。

一、煤炭地質工作的特點分析

與其他工作相比，煤炭的工作風險性很大，這是由眾多因素決定的，尤其是大部分煤礦開采的環境都集中于野外、井下，因此煤礦開采工作者要面臨不能預測的安全系數。煤炭工作不僅僅是一種簡單的技術性操作，它更需要工作者能夠克服惡劣的工作環境，在開展煤礦開采工作之前，便進行地質構造的專業性分析，在整個開采過程當中還要做持續不間斷的跟進，確保不管是遇到天氣的變化還是地質條件的變化，都能做到工作者、煤礦開采區域安全性的保證，提前預測到危險，以此來最大化的減少事故發生所帶來的危害。

煤炭資源本身就是帶有危險性質的物品，因此在開采時，應對其危險性進行全面考量，同時按照實際地質構造情況深入分析煤礦地質結構。由始至終的每一個組成環節都很重要，想要確保工作的安全，首要前提便是所獲取的勘測信息的精準性和時效性，這也是確保煤炭開采質量的先決條件。

二、地質構造會對煤礦開采造成的影響

在煤礦生產的一系列過程當中，會遇到斷層構造、褶曲構造等多種地質構造，這些都是煤礦安全生產的潛在威脅。這些地質構造，會給煤礦開采造成的事故主要集中在下面幾個方面。

（一）采煤沉陷

煤礦在開采時不可避免的會遇到采煤沉陷，而且是多發的一種安全隱患，如果沒有效的措施來予以控制，做好對采煤沉陷的管理，這一隱患必定會嚴重威脅到采煤工作的順利開展，繼而誘發各種類型的安全生產事故。就煤礦開采區域的沉陷來說，是和礦區地質構造有著密切關聯的。受各地區地質構造差異的影響，巖石強度、硬度以及內部組成成分上的各不相同，所誘發采煤沉陷的程度、概率也都不盡相同。

（二）煤礦瓦斯事故

煤礦開采作業當中，若有瓦斯溢出，很可能會誘發瓦斯爆炸的重大事故，直接給煤礦安全生產造成巨大威脅，斷層、裂隙以及褶皺等地質構造因素都會給瓦斯事故的出現提供有利條件。

1.斷層對瓦斯事故造成的影響

煤礦斷層作為一種較為特殊的地質結構，它的產生是由煤炭資源的形成導致的，在煤礦開采過程當中，一定會對斷層結構造成破壞，繼而斷層產生的對煤層自燃和火災蔓延的控制作用也會因此受到影響，這也就給煤層自燃、瓦斯爆炸提供了有利條件，煤礦開采的安全性也就無法保證。

2.褶皺結構對瓦斯事故造成的影響

褶皺結構會對煤層內熱量的傳播進行控制，同時也會給煤礦生產造成嚴重影響。若褶皺所處部位存在背斜，那便會促使地質熱量朝著煤層內部釋放，繼而使煤層當中的熱量愈漸累積，由此給煤礦開采中瓦斯事故的控制造成阻礙。若褶皺處為向斜，那便能使地質熱量沿著褶皺擴散，繼而積極預防煤礦瓦斯事故的發生。

3.孔隙對瓦斯事故造成的影響

孔隙是非常多發的、會對煤礦安全生產造成影響的因素。待開采煤層的孔隙量，與煤礦在開采過程當中瓦斯事故的發生率有著密切關聯，尤其在待開采煤層是高瓦斯煤層的情況下，由于煤層中含有大量的孔隙，因此瓦斯事故發生的風險極大。煤礦地質構造當中的孔隙可主要歸為兩類，即為原生孔隙、次生孔隙。前者一般是由沉積物顆粒內部組織間自然形成的；后者則是在煤層實際煤化的過程當中，因溶蝕、淋濾于顆粒間所形成的孔隙。孔隙在煤、瓦斯和氧氣之間的實際接觸中有著重要的參與。一旦開采煤層有較多的孔隙，便會加大煤、瓦斯和氧氣間的有效接觸面積，這時煤礦氧化自燃的幾率也會隨之升高，將會加大瓦斯爆炸的風險。

4.裂隙對瓦斯事故造成的影響

煤層中的裂隙同樣會影響到煤礦開采安全，煤層裂隙誘發瓦斯事故的原理和孔隙較為類似，隨著裂隙存在量的增多，從而加大了煤、瓦斯和氧氣之間接觸的有效面積，便會加大煤層氧化自燃的風險，給瓦斯和煤層自燃火源的接觸提供了基礎，繼而誘發瓦斯爆炸的事故。

（三）煤礦水災

煤礦的開采會直接涉及對礦井原有地質構造的破壞，隨著礦井地質構造被破壞，便給地下水的引出和水災的形成奠定基礎。同時水災的發生又會阻礙煤礦順利、安全開采，若礦井水災較輕，雖然不會造成很大的破壞，但也會導致礦井不能連續生產。若礦井水災比較嚴重，甚至將現場工作者困于井下，將會加大人員傷亡幾率。在實際的煤礦開采生產當中，導水斷層、導水陷落柱等地質構造，都將會加大礦井水災的發生幾率，這是由煤礦開采對這些地質結構造成破壞而導致的。

三、如何降低地質結構對煤礦開采造成的影響程度

由于地質構造會給煤礦開采帶來巨大的影響，如何減輕這些影響，保證煤礦開采的順利和安全，下面提出幾點建議。

（一）開采前的地質結構分析

在開采煤礦之前，要首先進行查明工作。加大對煤礦的超前探查投入力度，從人力、財力、物力上都予以全面支持。不斷更新、升級開采技術與采掘設備，滿足采掘要求。煤礦開采前查明該地區地質情況，也就是說要在采區巷道布置之前、綜采工作面安裝之前落實各項查明工作，對煤層走向、延展度等各方面加以把握。

地質構造會通過影響煤層瓦斯、地溫、用水等對煤礦開采工作造成影響。因此煤礦構造的分析工作并不是一時的，而是動態、持續的，要始終貫徹礦區地質勘查、煤礦開采等各個環節當中。一般情況下，對地質構造的分析要經地質評價、綜合探測這兩種方法來進行。地質評價主要是從地質角度著手，以不同學科、方法與手段客觀評價礦區實際環境；綜合探測則是以此為基礎，借助各項手段對區內地質構造規模、性質，以及地質構造會對煤層產生的影響進行查明。這兩種方法都是為掌握煤礦開采區域范圍內地質構造的情況而服務的，目的是最大化的降低地質構成對煤礦開采造成的影響。

（二）積極采用新技術、硬設備

積極采用新技術是為了查明煤礦的產量以及煤層分布，繼而有選擇性的規避地質鉆探與巷探的短處，減少不必要的人力、財力、物力消耗。基于對煤礦地質構造的有效明探，對地質構造特點予以分析，在新開采技術的廣泛應用、合理設計方案的支持下，有效避讓地質構造。

過硬采掘設備的應用則是為了提高煤礦的開采效率、提高對復雜地質構造的應對能力。一般而言，大功率的煤炭采掘設備在裁割地質構造中的能力要比小功率設備更為突出，且有不易損壞的優點。這樣不僅可以保證企業的高利潤，而且還可確保煤礦開采的順利進行。例如采掘設備在煤礦開采時遇到大傾斜角度的竄溜、爬坡等問題，及時采取相應舉措，輔以有效的輕型支架，將降低地質構造給采煤帶來的影響。

四、結語

煤炭作為不可再生的資源，在多年開采壓力之下，我國煤炭資源已愈漸萎縮。由于地質構造會對煤礦開采造成極大影響，因此，如何保證煤炭的開采效率、降低地質構造給煤炭開采帶來的影響，提高煤礦開采的安全性與高效性，是必須要面對且亟待解決的一個重要問題。隨著煤炭開采新技術的廣泛應用、采掘設備性能的提高，有利于提高煤炭的開采水平。了解地質構造變化對煤炭開采造成的影響有著巨大的實際意義，這也就要求我們必須在開采前做好地質勘探工作，把握地質構造與煤層變化規律，更好的進行煤礦開采工作。

參考文獻：

[1]王志平.煤礦開采中的地質構造及其重要性探究[J].機械管理開發，2015，17（3）：107-109.

[2]張月萍.淺談地質構造對煤礦開采的影響[J].能源與節能，2015，23（6）：47-48.

[3]郭先順.地質構造對煤礦開采的影響[J].山東工業技術，2018，34（2）：82.

[4]李永強.地質構造對煤礦開采的影響研究[J].內蒙古煤炭經濟，2017，25（18）：93，114.

[5]曹國亮.煤礦開采過程中對中小型地質構造的識別及處理措施[J].內蒙古煤炭經濟，2016，18（3）：19，27.

[6]許全華.芻議地質構造對煤礦開采的影響[J].大陸橋視野，2017，44（20）：103.

[7]于鐵鋼.復雜地質構造對煤炭開采的影響[J].科技風，2015，36（12）：173-173.

[8]乞義.關于煤炭開采與地質構造關系的研究[J].建材發展導向（上），2017，15（7）：306.

作者簡介：李菲（1982-），女，漢族，陜西西安人，碩士，研究方向：地質科技檔案管理、地質調查與礦產勘察。