地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤礦開采影響研究

儲(chǔ) 兵

（中煤新集能源股份有限公司劉莊煤礦，安徽 阜陽(yáng) 236200）

1 引言

在煤礦開采過(guò)程中，具有許多不確定因素，開采時(shí)都是在野外或井下作業(yè)，因此，在煤礦開采時(shí)保證工作人員的安全十分重要，這就需要在煤礦開采之前，先對(duì)開采地區(qū)進(jìn)行地質(zhì)構(gòu)造的勘測(cè)，利用相關(guān)儀器勘測(cè)地質(zhì)的構(gòu)成，以保證開采的安全性。另外，在檢測(cè)地質(zhì)構(gòu)造時(shí)，要保證資料的時(shí)效性，對(duì)于一些已勘測(cè)過(guò)地質(zhì)而沒(méi)有進(jìn)行開采的煤礦，要將資料進(jìn)行保存，下一次進(jìn)行開采之前還需再次進(jìn)行地質(zhì)構(gòu)造的勘測(cè)，這樣才能保證煤礦開采的安全性，清楚了解地質(zhì)有無(wú)變化，便于煤礦開采工作人員采取科學(xué)合理的方法進(jìn)行勘測(cè)，提高經(jīng)濟(jì)效益。

2 地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤礦開采影響

在煤礦開采的過(guò)程中，會(huì)遇到很多不同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，比如裂縫構(gòu)造、斷層構(gòu)造、陷落構(gòu)造等，這些地質(zhì)結(jié)構(gòu)嚴(yán)重影響了煤礦開采的安全性，造成了采煤過(guò)程中礦洞沉陷、瓦斯爆炸、煤礦溢水等重大事故，對(duì)開采工人的人身安全造成了極大的威脅。其中采煤沉陷是煤礦開采中最為常見的礦井事故，而造成采煤沉陷的主要原因是地質(zhì)構(gòu)造，因?yàn)椴煌貐^(qū)巖石硬度和強(qiáng)度以及巖石內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，使得發(fā)生采煤沉陷的概率也不同。加之在煤礦開采的過(guò)程中，必然會(huì)面臨破壞該地區(qū)原有的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，而地質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變就容易造成地下水的滲漏，最終致使水災(zāi)的發(fā)生，輕則影響煤礦開采的進(jìn)度，重則造成礦井中的相關(guān)開采人員傷亡，在實(shí)際開采的過(guò)程中，導(dǎo)水?dāng)鄬雍蛯?dǎo)水裂縫等地質(zhì)構(gòu)造容易引發(fā)水災(zāi)。除此之外，礦井中的瓦斯溢出是目前煤礦開采中所面臨的最大問(wèn)題，一旦因?yàn)橥咚剐孤┰斐赏咚贡ǎ麄€(gè)煤礦將要面對(duì)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，相關(guān)人員的生命安全也受到了威脅。而地質(zhì)構(gòu)造中的斷層、裂縫等，都極容易造成瓦斯事故的發(fā)生。

斷層伴隨著煤礦的形成，因此斷層是煤礦開采過(guò)程中常見的地質(zhì)構(gòu)造。開采煤礦就意味著要對(duì)斷層進(jìn)行破壞，降低了斷層對(duì)煤礦自燃的控制作用，給煤礦自燃和瓦斯泄漏提供了機(jī)會(huì)，增加了隱患。而縫隙更是影響煤礦安全開采的重要因素，在對(duì)煤礦開采事故分析總結(jié)時(shí)發(fā)現(xiàn)，絕大部分的礦井事故都有縫隙構(gòu)造的影響，煤層中孔縫的數(shù)量跟瓦斯爆炸事故有無(wú)法分割的關(guān)系，孔縫的數(shù)量越多發(fā)生爆炸的可能性就越大。因?yàn)榭卓p的存在使得煤礦和空氣、瓦斯接觸面積擴(kuò)大，進(jìn)而增加煤礦自燃的概率，瓦斯和自燃煤礦接觸，最終造成瓦斯爆炸事故的發(fā)生。煤礦資源作為不可再生資源，近年來(lái)國(guó)家的大面積的開發(fā)直接導(dǎo)致煤礦資源的稀缺，而煤礦區(qū)作為主要開采的場(chǎng)所，應(yīng)該針對(duì)不同的礦井事故，有效改善煤礦的開采作業(yè)工程，從根本上提高煤礦開采的效率和安全性。

3 根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行煤礦開采的有效措施

3.1 加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)構(gòu)造的勘測(cè)

盡管現(xiàn)代社會(huì)科技發(fā)達(dá)，但在煤礦開采的地質(zhì)構(gòu)造勘測(cè)中，一些勘測(cè)技術(shù)還是較為落后的，還需進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)。現(xiàn)在中國(guó)在進(jìn)行地質(zhì)構(gòu)造的勘測(cè)時(shí)，通常采用的方法是首先對(duì)煤礦開采實(shí)地進(jìn)行勘測(cè)，其次是利用一些傳統(tǒng)的測(cè)量工具和儀器對(duì)煤礦開采地區(qū)的地質(zhì)進(jìn)行測(cè)量，將測(cè)量出來(lái)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)系統(tǒng)上，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的匯總和比對(duì)，最后計(jì)算機(jī)再模擬出相應(yīng)的煤礦開采的地質(zhì)構(gòu)造及開采規(guī)劃。需要在勘測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總后，由一些專家和工作人員對(duì)計(jì)算機(jī)整理出來(lái)的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行查看和判斷，從而提出科學(xué)合理的煤礦開采策略，加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)構(gòu)造的勘測(cè)，提高煤礦開采的安全性。

3.2 加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)構(gòu)造的分析

在煤礦開采之前進(jìn)行地質(zhì)構(gòu)造勘測(cè)的最大目的就是保證煤礦開采工作的順利進(jìn)行，因此，相關(guān)勘測(cè)人員就需在地質(zhì)勘測(cè)時(shí)利用物理化學(xué)探測(cè)技術(shù)及鉆探技術(shù)等對(duì)煤礦開采地區(qū)進(jìn)行詳細(xì)勘探，進(jìn)一步了解該地區(qū)的煤礦地質(zhì)構(gòu)造，確定該地是否具有斷層、褶曲等地質(zhì)，從而制定出合理的煤礦開采方案，保證煤礦開采工作順利進(jìn)行。在煤礦開采過(guò)程中，發(fā)生事故的因素較多，因此加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)構(gòu)造的分析十分重要，可進(jìn)一步減少地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤礦開采的影響，保證巷道的長(zhǎng)時(shí)間使用，延長(zhǎng)煤礦開采的壽命。

3.3 加強(qiáng)安全保護(hù)措施

對(duì)煤礦開采進(jìn)行安全保護(hù)，不僅需提高地質(zhì)勘測(cè)技術(shù)，還需要相關(guān)人員根據(jù)地質(zhì)勘測(cè)的數(shù)據(jù)為煤礦開采工作制定出相應(yīng)事故的預(yù)防措施。在充分認(rèn)識(shí)該地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造后，相關(guān)人員就可以著手對(duì)煤礦開采所會(huì)發(fā)生的事故進(jìn)行預(yù)測(cè)，盡可能避免事故的發(fā)生。在煤礦開采時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)了不適合于當(dāng)?shù)孛旱V開采的方案，就需要開采人員及時(shí)提出問(wèn)題，并進(jìn)行及時(shí)糾正，防止危險(xiǎn)事故的發(fā)生。另外在加強(qiáng)安全保護(hù)措施方面，還可在巷道內(nèi)設(shè)置相關(guān)的報(bào)警裝置，安裝攝像頭，便于管理人員進(jìn)行觀看，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題疏散人員，減少安全事故造成的損失，保證煤礦開采的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

3.4 提高煤礦開采率

在煤礦開采之前，相關(guān)人員需對(duì)煤礦開采地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行相關(guān)勘測(cè)，從而計(jì)算出該地的煤礦儲(chǔ)量，方便制定出相應(yīng)的煤礦開采方案。通過(guò)對(duì)煤礦開采地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行勘測(cè)，可清楚了解到該地的煤層特征、煤層的分布規(guī)律和走向等，這樣就可以較大程度上保證煤礦開采效率，同時(shí)還能減少煤礦儲(chǔ)量的損失，提高整個(gè)煤礦的開采率，促使煤礦開采的經(jīng)濟(jì)性得到滿足。

4 降低地質(zhì)結(jié)構(gòu)對(duì)煤礦開采影響的意義

4.1 提升煤炭資源開發(fā)利用率

準(zhǔn)確的地質(zhì)結(jié)構(gòu)勘測(cè)數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦開采區(qū)域的合理分析，幫助煤礦開采企業(yè)較為全面對(duì)煤礦開采情況進(jìn)行掌握，避免因開采方法或地質(zhì)條件勘查不到位而造成的資源浪費(fèi)及安全事件的發(fā)生，提高煤炭資源開發(fā)利用率，促進(jìn)煤礦開采企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

4.2 提高煤礦開采工作的安全系數(shù)

合理的地質(zhì)構(gòu)造分析能夠最大程度地減少煤礦開采過(guò)程中安全事故的發(fā)生，減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失及人員傷亡事件的發(fā)生。

4.3 節(jié)約施工時(shí)間及施工成本

通過(guò)對(duì)煤礦開采區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的分析可以為企業(yè)提供科學(xué)地質(zhì)數(shù)據(jù)報(bào)告，加強(qiáng)企業(yè)對(duì)煤礦開采區(qū)域?qū)﹂_采區(qū)域的了解程度，進(jìn)而根據(jù)實(shí)際情況對(duì)人力、物力進(jìn)行合理的調(diào)配，提高了煤礦開采效率及質(zhì)量，降低煤礦開采成本。

5 結(jié)語(yǔ)

煤炭作為不可再生的資源，在多年開采壓力之下，我國(guó)煤炭資源已愈漸萎縮。由于地質(zhì)構(gòu)造會(huì)對(duì)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(zhì)構(gòu)造給煤炭開采帶來(lái)的影響，提高煤礦開采的安全性與高效性，是必須要面對(duì)且亟待解決的一個(gè)重要問(wèn)題。隨著煤炭開采新技術(shù)的廣泛應(yīng)用、采掘設(shè)備性能的提高，有利于提高煤炭的開采水平。