中小型地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤礦掘進(jìn)的影響與應(yīng)對(duì)措施

馬憲文

摘要：本文通過(guò)剖析煤炭開(kāi)采施工中由中小地質(zhì)構(gòu)造造成的問(wèn)題，同時(shí)根據(jù)多年實(shí)踐經(jīng)歷，對(duì)中小地質(zhì)前提下可能造成的局部冒頂意外的初期現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)估和探究，同時(shí)，也給出了相關(guān)應(yīng)對(duì)的策略。希望通過(guò)本文能夠提升在煤炭開(kāi)采施工過(guò)程中安全高質(zhì)量生產(chǎn)的水平，進(jìn)而促使煤炭開(kāi)采行業(yè)的良性循環(huán)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：中小型地質(zhì)；煤礦開(kāi)采；解決措施

不同于大規(guī)模地質(zhì)形態(tài)的是，在實(shí)際施工過(guò)程中，中小型煤礦地質(zhì)形態(tài)包含于次級(jí)構(gòu)造，其包括了中小型地質(zhì)構(gòu)造中的皺褶、斷層以及頂板復(fù)合。由于地形的差異，不同種類(lèi)的中小型地質(zhì)構(gòu)造所對(duì)應(yīng)的施工情況大相徑庭，在煤礦開(kāi)采中，我們會(huì)遇到不同的問(wèn)題。所以，了解各種門(mén)類(lèi)的中小型地質(zhì)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和在施工情況下的應(yīng)對(duì)方法，無(wú)論是在理論方面還是實(shí)際操作過(guò)程中，都是很有必要的。

一、不同的中小地質(zhì)構(gòu)造種類(lèi)

（一）中小型地質(zhì)構(gòu)造中的皺褶

中小型地質(zhì)構(gòu)造中的皺褶主要包括了向斜、背斜和頂板的撓曲構(gòu)造。這三種皺褶類(lèi)型最常見(jiàn)的就是煤層頂板撓曲構(gòu)造，這一類(lèi)型的皺褶是我們施工掘進(jìn)過(guò)程中常常碰到的一類(lèi)皺褶，由于它的狀態(tài)往往不規(guī)整，并且會(huì)持續(xù)很長(zhǎng)的施工范圍，所以這種皺褶會(huì)對(duì)施工的保護(hù)設(shè)備造成巨大的損害，還會(huì)干擾到周邊的煤層，導(dǎo)致了嚴(yán)重的變形。

（二） 復(fù)合頂板

首先介紹煤礦的構(gòu)造，通常，煤層的頂板由老直接頂和偽頂構(gòu)成。通常，煤線都隱含在煤層頂板中，最突出的就是直接頂及偽頂?shù)臉?gòu)造。在作業(yè)過(guò)程中，復(fù)合頂板又存在于比較輕薄的煤層中，這樣的結(jié)構(gòu)無(wú)疑會(huì)造成保護(hù)設(shè)施的毀壞，從而對(duì)煤礦開(kāi)采帶來(lái)更加不可預(yù)估的傷害。

（三） 中小型地質(zhì)構(gòu)造中的斷層現(xiàn)象

與其他較大的斷層比較，中小型地質(zhì)構(gòu)造中的斷層往往不會(huì)超過(guò)五米，作業(yè)人員在實(shí)際的開(kāi)采過(guò)程中會(huì)碰到正斷層、逆斷層和平斷層以及逆掩斷層這幾種常見(jiàn)的斷層類(lèi)型。我們?cè)趯?shí)際作業(yè)中發(fā)現(xiàn)了這些斷層，譬如：底板和頂板出現(xiàn)了移動(dòng)的現(xiàn)象，還有類(lèi)如煤層變厚等，可以根據(jù)這些情況判斷巷道出現(xiàn)了斷層。因煤炭形成的時(shí)間非常久遠(yuǎn)，煤層可能會(huì)變?yōu)槔喂痰膸r石層，并且在施工過(guò)程中，這些斷層的裂縫還會(huì)位移和加深。

二、煤炭開(kāi)采作業(yè)中中小型地質(zhì)構(gòu)造的影響

在實(shí)際煤炭開(kāi)采的操作情況下，施工人員僅通過(guò)肉眼觀察是很難發(fā)現(xiàn)這些中小型的地質(zhì)構(gòu)造的，這是由于中小型地質(zhì)構(gòu)造僅從外觀判斷和正常情況差別不大，很難發(fā)現(xiàn)是否存在不正常的情況。熟練的操作人員在使用鉆孔機(jī)打孔進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的操作時(shí)，才會(huì)發(fā)現(xiàn)這些異常的問(wèn)題。因?yàn)榇蚩讬C(jī)在打孔中如果遇到了中小型地質(zhì)構(gòu)造，它前進(jìn)的速度要遠(yuǎn)快于平時(shí)打孔的一般情況，所以，操作的技術(shù)工人可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)?zāi)媚笫欠翊嬖谶@些潛藏的中小型地質(zhì)構(gòu)造。由于這些中小型地質(zhì)構(gòu)造不容易被發(fā)現(xiàn)的特性，常常會(huì)給施工作業(yè)帶來(lái)安全隱患。

技術(shù)操作人員在煤炭開(kāi)采施工過(guò)程之中若碰到了中小型地質(zhì)構(gòu)造，就會(huì)導(dǎo)致開(kāi)采施工的進(jìn)度會(huì)被意外發(fā)生處前方幾十米的煤炭開(kāi)采主體所干擾，從而引起局部的安全事故。在這種特殊狀況發(fā)生時(shí)，煤礦巷道就會(huì)造成高高的冒頂區(qū)域，那些可燃?xì)怏w也就會(huì)聚集在這個(gè)較高的區(qū)域之中。因這個(gè)冒頂?shù)膮^(qū)域中有了大量的可燃?xì)怏w，會(huì)導(dǎo)致施工區(qū)域內(nèi)壓強(qiáng)不平衡的后果，在臨近煤壁的區(qū)域壓強(qiáng)遠(yuǎn)大于其他區(qū)域，隨著可燃?xì)怏w的濃度不斷升高，井下發(fā)生爆炸的概率也就越大，此時(shí)若有任何引燃?xì)怏w的行為，就會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故，對(duì)施工人員的人身安全造成極大的影響，所以必須對(duì)這個(gè)問(wèn)題重視起來(lái)。

三、對(duì)中小型地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成的問(wèn)題給出解決策略

通常來(lái)說(shuō)由于中小型地質(zhì)結(jié)構(gòu)的皺褶和斷層都隱沒(méi)于開(kāi)采層的最上面，所以在施工中，常常會(huì)因?yàn)闊o(wú)法發(fā)現(xiàn)這些細(xì)微差別而導(dǎo)致安全事故。但是如果我們盡早采取一些相關(guān)防范手段，可以達(dá)到防止一些意外事故發(fā)生的目的。因此，操作技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)在開(kāi)采中時(shí)刻警惕開(kāi)采面的各項(xiàng)非正常情況，從最源頭上預(yù)防，才能有效防止安全事故的發(fā)生。

（一） 防范采煤面冒頂

冒頂事故是我們?cè)诿禾块_(kāi)采過(guò)程中較常發(fā)現(xiàn)的意外事故之一，這種事故通常發(fā)生在作業(yè)區(qū)域的局部。一些可以被觀測(cè)到的先兆可以作為冒頂事故的判別標(biāo)準(zhǔn)，比如：如果在作業(yè)或者打眼的時(shí)候發(fā)現(xiàn)煤層的頂板出現(xiàn)了許多不同尋常的裂縫，并且過(guò)了一段時(shí)間之后，這些裂縫變大變深了，那就要引起警惕，來(lái)測(cè)試一下這是否是冒頂?shù)那罢住＞唧w操作可以參考通過(guò)敲擊的聲音，但是由于煤層的間隙中都有空洞，所以施工人員在進(jìn)行開(kāi)采煤層和頂板接觸的位置的時(shí)候會(huì)被掉落的硬塊所弄傷。所以對(duì)于冒頂這個(gè)在煤層頂部的現(xiàn)象，我們可以通過(guò)深割這個(gè)有效的操作手段，在煤層經(jīng)過(guò)深割之后，由于現(xiàn)在的煤層可能會(huì)出現(xiàn)塌陷，所以作業(yè)人員應(yīng)做好支護(hù)的準(zhǔn)備，如果出現(xiàn)頂板斷裂，一定要保護(hù)施工人員的人身安全。

（二） 預(yù)防隱沒(méi)的中小地質(zhì)構(gòu)造

中小地質(zhì)構(gòu)造隱藏在煤層之中，擁有很大的隱蔽特性，在作業(yè)過(guò)程中我們可以依照已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的情況來(lái)預(yù)估哪里可能會(huì)出現(xiàn)中小地質(zhì)構(gòu)造的問(wèn)題。譬如：作業(yè)人員如果開(kāi)展錨索工作，出現(xiàn)了鉆機(jī)在工作區(qū)域行進(jìn)速度加快的現(xiàn)象，這就相當(dāng)于預(yù)估了該煤層中出現(xiàn)了中小地質(zhì)構(gòu)造的現(xiàn)象。再比如：完成了上述錨索的工作時(shí)，發(fā)現(xiàn)了巷道中出現(xiàn)了漏水嚴(yán)重的問(wèn)題，也可以由此斷定存在著中小地質(zhì)構(gòu)造。因此，在煤炭開(kāi)采作業(yè)工作開(kāi)展之前，技術(shù)支持人員就應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況做好有效的全面的安全措施，確認(rèn)設(shè)備的穩(wěn)定性。再者，支護(hù)設(shè)備的選取也應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況做出調(diào)整，而不是死板的根據(jù)既定參數(shù)設(shè)置，若掘進(jìn)巷道橫截面積大于16平方米的時(shí)候，就需要采取額外的防護(hù)措施以保證工作的安全進(jìn)行。

（三） 冒頂現(xiàn)象的預(yù)防與處理

若能夠提早發(fā)現(xiàn)并判斷冒頂現(xiàn)象的出現(xiàn)，那么冒頂事故所帶來(lái)的損害就可以很大程度上被降低。作業(yè)人員在操作過(guò)程中，通常會(huì)發(fā)現(xiàn)一些預(yù)示著事故的先兆，這些先兆可以被概括為非正常的聲響、作業(yè)層的裂縫、煤矸石不同尋常的掉落以及巷道上方有水珠滴滴答答的流下來(lái)。只有提高作業(yè)人員整體的安全意識(shí)，嚴(yán)格禁止開(kāi)采工作空頂進(jìn)行，才能最大限度的保障安全。若果發(fā)現(xiàn)了異常現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)盡快向上級(jí)部門(mén)報(bào)告，并盡快采取應(yīng)對(duì)措施。

四、 結(jié)束語(yǔ)

我們或許會(huì)在媒體報(bào)紙上看到發(fā)生煤礦事故的新聞，這意味著許多家庭的分崩離析，這些悲慘的事故往往由于一些開(kāi)采人員在作業(yè)過(guò)程中對(duì)中小地質(zhì)構(gòu)造的忽視所造成。所以這就要求我們?cè)陂_(kāi)始正式開(kāi)采煤炭作業(yè)之前，就應(yīng)該探索工作區(qū)域的地質(zhì)情況，并且全面地分析。做好了這一項(xiàng)準(zhǔn)備工作之后，也要開(kāi)展全面的安全設(shè)施工作，妥善處理中小型地質(zhì)構(gòu)造帶來(lái)的不良影響，從而維護(hù)安全生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：山東能源臨礦集團(tuán)古城煤礦）