何燕飛
摘 要:在煤炭長久的形成過程中,由于漫長的地質構造體系活動,使得煤層本身受到了沉積、煤化、構造變動等多方面因素所造成的裂縫、褶曲、斷層等多個方面的結構影響,這對于整個煤層的開采工作來說,帶來了較大的阻礙。下文主要針對地質構造對于煤礦開采的影響進行了全面詳細的探討。
關鍵詞:地質構造;礦井;煤礦開采
煤礦的地質工作狀態實際上有著一定的特殊性,絕大多數情況下都是在野外以及井下來進行開采作業,那么其開采期間要保證開采的安全性,就應當要對煤礦地質構造進行持續性的勘測,對各個方面的變動信息進行收集,只有這樣,才能逐步深刻、正確地反映礦井的地質情況,為煤礦生產建設提供可靠地地質依據,從而防止事故發生發生。煤礦開采工作在執行的過程中,受到了開采空間、照明、視野范圍等多方面因素的影響,并且在對掘進斷面的地質資料進行采集的過程中,其測定分析以及斷層的預測工作極易由于定量分析等方面所存在的問題而導致偏差現象的出現。因此,務必要對井下的具體地質現象進行研究,確保資料的時效性,最大限度的提升地質問題得以解決的可能性。除此之外,還應當要針對整個礦區范圍內所存在的所有地質現象進行大范圍的勘查,若地質構造了解不清楚,直接影響采煤方法的選擇、資源儲量估算不準確,將影響煤礦的服務年限和生產的正常接續;對水文條件、瓦斯、煤塵、地熱等沒有查明,會帶來嚴重的自然災害,造成人力、物力、財力的巨大損失。
1 地質構造對礦井開拓開采的影響
礦產資源成礦后,由于發生構造運動等,斷層常把礦體切成幾部分,使礦體的分布、形狀和產狀復雜化,從而對礦山開采帶來很大影響。因為有大型斷層發育的地方,煤層走向、傾向、傾角均發生較大變化,采區及階段劃分只能按照地質構造的區塊劃定,給開拓開采布置帶來很大困難。因此,在開拓設計中,對于主要開拓巷道所經過的地段,首先要弄清楚斷層的情況,對于斷距較大的斷層,開拓巷道盡量應避開斷層破碎帶,尤其是應避開與巷道平行或成小角度斜交的斷層破碎帶,盡可能將斷層作為采區劃分的邊界。其次,斷層還影響平巷掘進,巷道掘進中,若遇到稍大的斷層,有時須考慮使巷道拐彎,以保證平巷和煤層底板的距離,但巷道拐彎會增加巷道長度,從而增加運輸環節,對各種管道工程的鋪設也帶來很大困難。此外,在掘進中碰到斷層,還必須加強支護,甚至要采取特殊措施才能通過斷層。因此,斷層對礦井開拓開采的影響較大。
2 地質構造分析對煤礦安全生產的影響
2.1礦井水災與地質構造的關系
地質構造所呈現出的變化因素是對出水事故造成影響的一個關鍵所在,而對于地質構造進行分析預測的相關工作,也就成為了落實防治措施的一個重要基礎。針對回采率進行提升,能夠極大的延長礦井自身所具有的生產壽命,緩解資源枯竭的速度起到了極其重要的作用。煤礦在進行開采的過程中,所涉及到的地質構造主要包含有陷落柱、斷層、褶曲等多種現象,而部分事故的發生,也恰恰是由于這部分構造所呈現出的問題而引發。因此,在針對礦井出水原因進行分析的過程中,最重要的一個因素就是要明白不同的形態體系導致井下出水所產生的變化現象,從而完全掌握到其中所存在的變動規律,確保任何變化因素都能夠防范于未然。對近年來的煤礦水害規律進行總結的來看,我們能夠得出以下幾個方面的結論:
(1)在礦井出現水害現象的情況下,通常都是出現在巷道的迎頭位置之上,其導致的根本因素就是由于進行掘進的過程中,遭遇到了地質水源現象,并且破壞了地質結構,最終引發出水。
(2)采煤工作面所呈現出的突水現象,通常都是由于煤礦在進行回采的過程中,遇到了某些不良的地質構造條件,并且產生了擾動誘發現象,從而使得導水帶破裂,引發水源突水的現象。
2.2瓦斯事故與地質構造的關系
我國地質條件復雜,是受瓦斯災害威脅最嚴重的國家之一。瓦斯生于煤層,儲于煤層,受地質條件和歷史演化作用控制。地質構造復雜程度控制著煤與瓦斯突出危險性,構造煤的發育特征控制著瓦斯抽采和瓦斯治理的難度。多年的實踐證明,只有綜合運用板塊構造理論、區域地質演化理論、瓦斯賦存構造逐級控制理論,才能揭示構造煤的發育規律并揭示煤與瓦斯突出機理,才能進行更為準確的瓦斯預測。
2.3采煤沉陷
采煤沉陷是我國煤炭礦區現存的最大安全隱患之一,如果不能完全對其進行有效的管理和控制,就難以保證煤炭開采工作的安全、穩定、有序進行,甚至有可能造成大規模的人員傷亡,對于社會的安定也會造成一定程度的影響。煤礦地質構造的不同是引起采煤沉陷事故發生的根本原因之一,如煤層厚度、埋深、傾角及覆巖結構等。因此,引發采煤沉陷的幾率也有所區別。針對這一主要原因,在煤礦區設立時就要可采取如下措施:
(1)煤炭礦區管理人員和技術人員要對礦區實地情況進行系統、科學的研究與勘查;
(2)逐步制定一套或多套詳盡、合理、科學的煤炭開采計劃和開采組織形式;
(3)在煤炭開采中一定要盡量避開較易發生采煤沉陷的地區。
3 結束語
綜上所述,在煤礦實際開采的過程中,務必要依據煤礦自身所呈現出的實際情況來采取不同的措施。從本質上來說,煤礦開采的安全性,是整個開采工作的核心所在,安全是煤礦的最大效益。要使得煤礦開采安全性、可靠性得到提升,就應當要針對整個礦區的巖層賦存、構造進行勘查,深入現場,對井巷揭露的和地表出露的地質現象作周密細致的觀測調查,并進行必要的取樣作相應的實驗,充分掌握第一手資料。在積累資料的基礎上,加以歸納總結出規律,將感性認識上升到理性認識。然后,再用所得到的理性認識去指導生產實踐,從而對其中所可能存在的隱患采取合理的控制措施。同時,還要在煤礦開采期間對開采人員進行嚴格的要求,使得煤礦開采人員能夠做好相應的開采工作,執行邊開采邊勘測運作模式,最大限度的提升開采安全性。
參考文獻
[1] 王金峰,龐作想.加強地質構造分析提高安全回采率[J].山東煤炭科技,2010(4).
[2] 林偉義.礦井地質構造預測的幾種現場技術剖析[J].能源與環境,2011(1).
[3] 武漢地質學院、成都地質學院等合編構造地質學[J].北京:地質出版社,1979.
[4] 劉彥偉,陳攀,魏建平.煤層地質構造對煤與瓦斯突出的控制作用[J].煤炭科學技術,2010.