簡(jiǎn)析地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤礦開采的影響

王飛龍

摘 要：主要分析了地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤礦開采的影響，提出了減少地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤礦開采影響的有效措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)構(gòu)造；煤礦開采；瓦斯事故；礦井水災(zāi)

中圖分類號(hào)：TD821 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）20-0156-01

煤炭是一種不可再生資源，隨著開采年限的增加，煤炭資源開始急劇減少。煤礦區(qū)是煤礦開采的主要場(chǎng)所，煤礦區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤礦開采的影響非常大，煤礦開采工作面的地質(zhì)構(gòu)造主要包括巖漿巖侵入體、陷落柱、褶曲構(gòu)造和斷層等。研究地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤礦開采的影響，對(duì)保證開采的安全性和提高開采效率具有非常重要的作用，應(yīng)該引起煤礦企業(yè)的重視。

1 地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤礦開采的影響分析

1.1 采煤沉陷與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系

采煤沉陷是采礦區(qū)存在的最大安全隱患之一，如果不能采取有效的措施進(jìn)行控制和管理，就會(huì)給煤礦開采工作的穩(wěn)定性、安全性造成嚴(yán)重的影響，甚至?xí)l(fā)生嚴(yán)重的安全事故，造成人員傷亡和嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)還會(huì)對(duì)社會(huì)的安定造成影響。煤礦開采區(qū)域的沉陷與地質(zhì)構(gòu)造有很大的關(guān)系，不同的地質(zhì)構(gòu)造，其巖石的組成成分、強(qiáng)度和硬度等都不同，因此，導(dǎo)致采煤沉陷的概率和程度也存在一定的差異。

1.2 礦井水災(zāi)與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系

采煤施工的過程會(huì)對(duì)地質(zhì)構(gòu)造造成破壞，引出地下水，導(dǎo)致煤礦出現(xiàn)礦井水災(zāi)，對(duì)煤礦開采工作造成了影響。導(dǎo)致礦井水災(zāi)的原因主要有兩個(gè)：①采煤工作面發(fā)生的突水現(xiàn)象。這主要是由于在回采的過程中破壞了地質(zhì)構(gòu)造，導(dǎo)致導(dǎo)水破裂，將水源引至采煤工作面，造成礦井水災(zāi)。②在掘進(jìn)巷道迎頭的掘進(jìn)施工過程中，一些煤礦企業(yè)為了加快施工進(jìn)度，在沒有對(duì)礦井地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行勘察和深入了解的狀況下實(shí)施開采工作，導(dǎo)致地質(zhì)構(gòu)造受到破壞，地下水進(jìn)入到礦井中，造成礦井水災(zāi)，影響了煤礦開采進(jìn)度。

1.3 瓦斯事故與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系

實(shí)踐證明，瓦斯事故的發(fā)生與煤礦開采過程對(duì)地質(zhì)構(gòu)造的破壞具有直接的關(guān)系，主要是因?yàn)槊旱V在形成的過程中，地質(zhì)內(nèi)部會(huì)形成許多斷層、褶皺、孔隙和裂隙等。這種地質(zhì)構(gòu)造正是導(dǎo)致瓦斯爆炸的主要因素之一。

斷層的存在與每層的熱量走向和供養(yǎng)具有直接的關(guān)系，尤其是正斷層對(duì)控制煤層自燃和火災(zāi)的蔓延具有直接的作用，但斷層會(huì)對(duì)煤礦開采工作造成一定的影響，致使開采過程不可避免地對(duì)斷層造成一定的破壞，進(jìn)而導(dǎo)致瓦斯事故的發(fā)生。

褶皺能夠控制煤層中熱量的傳播，如果褶皺為背斜位置，熱量會(huì)緩慢地釋放到煤層的內(nèi)部，導(dǎo)致熱量不斷地在煤層中累積，開采過程中很可能會(huì)出現(xiàn)瓦斯爆炸事故；如果褶皺為向斜位置，熱量會(huì)隨褶皺逐漸擴(kuò)散。

孔隙包括原生和次生兩種。原生孔隙是指沉積物顆粒內(nèi)部組織之間形成的孔隙，次生孔隙是煤層在煤化的過程中由于溶蝕、淋濾形成的顆粒之間的孔隙。煤層中的孔隙數(shù)量越多，煤和瓦斯接觸的氧氣就越多，煤層氧化自燃的概率也就越高，甚至?xí)l(fā)生瓦斯爆炸事故。

裂隙通常分為內(nèi)生和外生兩種。內(nèi)生指的是在煤礦形成的過程中，由于煤層內(nèi)部構(gòu)造變化形成的裂隙；外生裂隙指的是因煤層周圍區(qū)域的地質(zhì)狀況發(fā)生變化，而導(dǎo)致煤層出現(xiàn)裂隙。裂隙會(huì)使煤和瓦斯與氧氣接觸，進(jìn)而導(dǎo)致瓦斯爆炸事故。

2 減少地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤礦開采影響的措施

2.1 強(qiáng)化礦井地質(zhì)構(gòu)造預(yù)測(cè)和分析工作

由于地質(zhì)構(gòu)造會(huì)對(duì)煤礦開采的安全性和穩(wěn)定性形成嚴(yán)重的威脅，因此，必須做好礦井地質(zhì)構(gòu)造的預(yù)測(cè)和分析工作。想要準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和分析煤礦開采區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造，不僅需要獲得開采區(qū)域的第一手資料，還需要對(duì)其進(jìn)行正確的分析和判斷，以達(dá)到提高預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性的目的，保證煤礦開采的安全性，提高經(jīng)濟(jì)效益。地質(zhì)構(gòu)造預(yù)測(cè)方法通常包括兩種：①利用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)地表和井下的地球物理探測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并形成數(shù)字、圖像和成像解譯來解釋地質(zhì)構(gòu)造；②用皮尺、放大鏡、羅盤、錘子和計(jì)算機(jī)軟件工具，對(duì)井下的地質(zhì)狀況進(jìn)行觀測(cè)和描述，同時(shí)，借助構(gòu)造參數(shù)、地質(zhì)規(guī)律和幾何作圖等來預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)地質(zhì)構(gòu)造。通過對(duì)礦井進(jìn)行實(shí)地勘察，能夠獲得礦井的大量原始資料，并利用多種手段、方法對(duì)礦井的地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行分析，了解礦井地質(zhì)構(gòu)造的發(fā)育規(guī)律和復(fù)雜程度。在地質(zhì)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，選擇礦井內(nèi)具有開采前景的煤層，進(jìn)一步采用鉆探、化探、物探、地質(zhì)等多種手段準(zhǔn)確預(yù)測(cè)礦井內(nèi)部的地質(zhì)構(gòu)造、規(guī)模、性質(zhì)和煤礦開采對(duì)地質(zhì)構(gòu)造造成的破壞程度，以指導(dǎo)煤礦開采工作的有序進(jìn)行。實(shí)踐證明，通過對(duì)地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測(cè)與分析，相關(guān)人員能夠掌握開采區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造的分布規(guī)律，并對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的管理和熟練的操作，尤其在機(jī)械化采煤的過程中，對(duì)保證開采工作的安全性和提高開采效率具有非常明顯的作用。

2.2 提高煤礦開采的利用率和回收率

當(dāng)開采深度逐漸增加時(shí)，煤礦的地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀會(huì)發(fā)生一定的變化。地質(zhì)構(gòu)造越復(fù)雜，煤礦的開采和回收工作的難度越高，因此，提高煤礦開采的利用率和回收率已經(jīng)成為現(xiàn)代煤礦企業(yè)面臨的重要挑戰(zhàn)。提高煤礦開采利用率和回收率的措施如下：①補(bǔ)充巷探和礦井地質(zhì)勘探，調(diào)查煤層中伴生礦產(chǎn)的利用價(jià)值和分布狀況；②研究煤質(zhì)、煤層和地質(zhì)構(gòu)造的變化規(guī)律；③計(jì)算與核實(shí)礦井的儲(chǔ)量，實(shí)時(shí)掌握煤層儲(chǔ)量的動(dòng)態(tài)，并提出合理開采和利用煤炭資源的意見；④及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握煤礦開采現(xiàn)場(chǎng)的第一手資料，對(duì)煤層的儲(chǔ)量、地質(zhì)狀況等進(jìn)行重點(diǎn)勘探，并設(shè)計(jì)出合理的開采方案，減少煤炭資源開采過程中的浪費(fèi)，提高煤炭資源的回采率。

3 結(jié)束語

總之，為了提高煤礦開采的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，應(yīng)認(rèn)真分析地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤礦開采的影響，根據(jù)分析結(jié)果采取相應(yīng)的措施，盡可能地避免地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤礦開采工作造成影響。

參考文獻(xiàn)

[1]沈德仁.地質(zhì)構(gòu)造對(duì)于煤礦開采的重要性[J].科技與企業(yè)，2012（12）：138.

〔編輯：王霞〕