芻議地質(zhì)采礦因素對離層分布規(guī)律的影響

田亮

眾所周知，我國擁有豐富的礦產(chǎn)資源，賦予地質(zhì)開采優(yōu)越的自然條件。要做好地質(zhì)采礦工作，就必須要研究地質(zhì)采礦因素對離層分布規(guī)律的影響。通常來說，離層分布的異常變化極有可能會導(dǎo)致地質(zhì)采礦的生產(chǎn)作業(yè)存在一定的危險性。加今大多數(shù)的地質(zhì)采礦由于是在地下進(jìn)行，就決定了其工作環(huán)境比較惡劣。所以一定要平衡好地質(zhì)采礦因素與離層分布之間的相互關(guān)系，保證地質(zhì)采礦安全作業(yè)。本文通過對目前離層分布現(xiàn)狀的分析，就地質(zhì)采礦因素對離層分布的規(guī)律的影響展開論述，以便在今后的地質(zhì)采礦中克服不必要的困難，為地質(zhì)開礦奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

一、離層分布規(guī)律現(xiàn)狀分析

在我國，采動覆巖中離層經(jīng)歷了產(chǎn)生、發(fā)展到消失的歷程，并且得到越來越多專家學(xué)者的的重視。最早的時候，很多專家學(xué)者通過不斷的研究離層的分布規(guī)律，認(rèn)為離層是地殼巖層移動過程中巖層不斷移動的一種地殼運(yùn)動的結(jié)果。為此很多的國內(nèi)外專家都有過此方面的論著，如波蘭學(xué)者克拉茨以及我國劉天泉教授等。在不斷探究的過程中，人們逐漸發(fā)現(xiàn)采動覆巖中的離層從產(chǎn)生直至消失這一個歷程是由于開采空間在不斷發(fā)生變化的過程中外界應(yīng)力場作用的結(jié)果。但是這一運(yùn)動過程是不斷變化的，具有不可視性，因此巖性會發(fā)生意想不到的改變，影響著地質(zhì)采礦條件隨之發(fā)生改變。但是由于影響因素的復(fù)雜，會給研究工作帶來很多的問題，現(xiàn)在的專家學(xué)者就將實(shí)驗(yàn)探索作為進(jìn)行離層分布規(guī)律的重要研究方向。很多專家就這一歷程運(yùn)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息技術(shù)從不同的角度對離層的分布規(guī)律進(jìn)行積極的探索，嘗試建立起對離層分布規(guī)律系統(tǒng)科學(xué)的認(rèn)識和理論。縱觀離層分布規(guī)律的探索歷程，最早的采動覆巖的“拱梁式平衡”模型概念的提出，將人們的注意力吸引到對離層分布時空規(guī)律進(jìn)行重點(diǎn)研究之上。之后，隨之出現(xiàn)了關(guān)鍵層理論、積分變換方法、托板理論以及能理釋放法等多種離層分布的研究理論，推動離層分布規(guī)律的研究向前邁進(jìn)了一大步。

二、影響離層分布規(guī)律的地質(zhì)采礦因素

地質(zhì)采礦對離層分布的影響表現(xiàn)在多方面，包括對時間及空間規(guī)律因素的影響較多。按照最主要的來講，會將對離層部分規(guī)律的的地質(zhì)采礦因素分為地質(zhì)構(gòu)造及開采技術(shù)兩大因素。地質(zhì)構(gòu)造因素主要是說覆巖巖性的軟硬度、互層條件、厚硬巖層空間分布、非沉積巖層表現(xiàn)形式、地質(zhì)構(gòu)造狀況等。而開采技術(shù)因素則包括地質(zhì)采礦方法、煤層采出厚度、地質(zhì)采礦深度、煤層采空區(qū)尺寸、煤層埋藏傾角及采礦工作進(jìn)程等。通常研究地質(zhì)采礦對離層分布的影響因素都主要從地質(zhì)構(gòu)造因素及開采技術(shù)因素兩大因素著手，來平衡好兩者之間的關(guān)系。

三、地質(zhì)構(gòu)造因素對離層分布規(guī)律的影響

（一）巖性對離層分布規(guī)律的影響

離層是否出現(xiàn)很大程度上會受到采空區(qū)上覆巖層巖性的好壞水平影響。相比較而言，比較單一的巖性構(gòu)成以及由均質(zhì)巖性構(gòu)成的沉積巖當(dāng)中，巖層的厚度以及性能大體都相一致。在地質(zhì)開采的過程中，巖層的彎曲程度會同下沉的速度保持相平衡的狀態(tài)。所以在這種情況下，在相互之間作用力的推動下不同巖性層面之間會避免了相互之間的摩擦接觸，但并不會產(chǎn)生相對離層空間。

（二）互層條件對離層分布規(guī)律影響

復(fù)合層狀結(jié)構(gòu)是相對比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，其中各層巖質(zhì)和巖性會有一定差距，這種復(fù)合結(jié)構(gòu)會使巖層產(chǎn)生一定的節(jié)理及層理等結(jié)構(gòu)。但同時這些紋理結(jié)構(gòu)可以促進(jìn)離層的產(chǎn)生，也會對離層的不斷發(fā)展產(chǎn)生一定的影響作用。經(jīng)過調(diào)查顯示，覆巖巖性的差異化也會對離層邊界線的位置產(chǎn)生一定的影響，當(dāng)覆巖巖性差別較小時，其中硬砂巖、泥巖及頁巖等構(gòu)成的巖體，它們的離層范圍邊界線會從煤壁正上方開始。相反，當(dāng)覆巖延性差別較大時，如巖體主要是由硬砂巖、泥巖及頁巖等構(gòu)成，因?yàn)轫敯鍛冶鄞嬖谟诓煽諈^(qū)邊界位置較大，故而離層范圍邊界線都會從煤壁不遠(yuǎn)處采空區(qū)內(nèi)部上方開始。

（三）厚硬巖層位置對離層分布規(guī)律的影響

地質(zhì)開采中，覆巖中厚硬巖層的位置會對離層的開始和發(fā)展有重要的影響，并且也會對離層的空間持久性有存在著阻礙作用。因?yàn)楹笥矌r層強(qiáng)度很大，可以有效地負(fù)擔(dān)巖層的重量，會對離層的不斷向上發(fā)展有一定的阻礙作用。如果巖層巖性的剛度比較小，會導(dǎo)致巖層與離層始終存在空間，為更好的填充離層給予適當(dāng)?shù)耐苿幼饔谩Ｉ鲜隹梢园l(fā)現(xiàn)，離層分布規(guī)律會受到厚硬巖層存在位置的影響。

（四）非沉積巖層對離層分布規(guī)律的影響

我國的地質(zhì)采礦工作中，覆巖如果以覆蓋體的形式出現(xiàn)，那么其下方很容易出現(xiàn)離層空間。但是如果表現(xiàn)為以巖墻方式存在，則出現(xiàn)離層空間的幾率很小。還有很多情況會出現(xiàn)地質(zhì)構(gòu)造有斷裂現(xiàn)象，那么極容易造成斷裂帶阻水性不夠，加之很多離層空間封閉性不強(qiáng)，跑漿問題出現(xiàn)的可能性很大，對注漿工作造成一定的困擾。

四、開采技術(shù)因素對離層分布規(guī)律的影響

（一）開采及頂板方法對其的影響

在地質(zhì)開采的日常工作中，長壁工作面開采方式是應(yīng)用最廣泛的頂板方式，同時配合以全陷法頂板管理和充填法頂板管理。但是隨著經(jīng)濟(jì)形勢的不斷發(fā)展，綜采放煤開采技術(shù)得以推廣使用，并在地質(zhì)采礦中得以大規(guī)模使用。如果煤層采出厚度比較大，對覆巖的影響力會更大，因此形成的離層空間較大，對于后期的覆巖注漿有積極作用。

（二）層面采出厚度及深度對其的影響

煤層采出厚度是決定離層產(chǎn)生的關(guān)鍵性條件，相對于復(fù)雜的多層，單一層在地質(zhì)開采的過程中相對比比較困難。而對于多層的開采，由于開采層采出厚度相對較大，產(chǎn)生離層空間的可能很大。所以說，層面采出厚度的大小與深度對離層空間的是否產(chǎn)生有重要影響。厚度較小，則離層空間的形成較之厚度較大的離層空間的形成難度要大得多，也會對后期的注漿工作帶來難度。

結(jié)語：

綜上所述，地質(zhì)采礦因素對離層分布規(guī)律是有一定影響的，做好兩者之間關(guān)系的平衡可以更好地為地質(zhì)采礦工作服務(wù)，對于提高采礦效率有著重要的意義。并且研究好地質(zhì)采礦因素對于離層分布的影響，會為做好地質(zhì)采礦的安全保障工作提供必要的理論支持。通過分析地質(zhì)構(gòu)造和采礦技術(shù)兩大地質(zhì)采礦因素對離層分布的影響，會更好的促進(jìn)兩者之間相互關(guān)系的研究工作，對于改善地質(zhì)采礦的工作狀況有極大幫助。總之，要不斷地深入對地質(zhì)采礦因素對離層分布影響的研究，推動地質(zhì)采礦工作能夠真正達(dá)到預(yù)期規(guī)劃的目的。endprint