地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤礦開(kāi)采的影響

郭先順

摘要：煤礦開(kāi)采是對(duì)地質(zhì)構(gòu)造會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響的人工開(kāi)采活動(dòng)，很容易由于開(kāi)采深度加深導(dǎo)致地質(zhì)構(gòu)造發(fā)生不穩(wěn)定情況。同樣的，不同的地質(zhì)構(gòu)造條件和環(huán)境也會(huì)對(duì)煤礦開(kāi)采作業(yè)及開(kāi)采方式選擇產(chǎn)生影響，嚴(yán)重者可能引發(fā)安全事故，是對(duì)煤礦開(kāi)采作業(yè)效率和安全性都會(huì)產(chǎn)生威脅的重要問(wèn)題。本文從地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤礦開(kāi)采的影響入手，綜合分析了降低地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤礦開(kāi)采影響的策略。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)構(gòu)造；煤礦開(kāi)采；影響

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.02.069

煤礦開(kāi)采作業(yè)的過(guò)程中，會(huì)受到來(lái)自地質(zhì)構(gòu)造因素的重要影響。為提升煤礦開(kāi)采工作的效率，同時(shí)保證煤礦開(kāi)采作業(yè)工人井下工作的安全性。需要重視和關(guān)注煤礦開(kāi)采前期的地質(zhì)構(gòu)造勘察工作和相關(guān)研究，深入分析和全面總結(jié)地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤礦開(kāi)采的影響，進(jìn)而針對(duì)影響采取合理的事故防范措施，減少事故問(wèn)題的發(fā)生，由此才能預(yù)防礦井事故，從而有效促進(jìn)我國(guó)煤礦產(chǎn)業(yè)的整體健康有序發(fā)展。

1地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤礦開(kāi)采的影響

通常情況下，可能對(duì)煤礦安全生產(chǎn)產(chǎn)生影響的因素較多，從地質(zhì)構(gòu)造自然因素角度分析，巖漿巖侵入體、褶皺構(gòu)造、陷落柱、斷層等都是對(duì)煤礦安全開(kāi)采產(chǎn)生影響的重要因素。地質(zhì)構(gòu)造因素可能在煤礦安全生產(chǎn)中產(chǎn)生的事故問(wèn)題包括：礦井沉陷、煤礦水災(zāi)、煤礦瓦斯爆炸等等。煤礦安全事故一旦發(fā)生，很可能波及礦井中所有參與作業(yè)的礦井工人的生命安全，同時(shí)也可能產(chǎn)生非常嚴(yán)重的社會(huì)負(fù)面影響。

1.1采煤沉陷與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系

采礦沉陷是煤礦開(kāi)采作業(yè)中最重大的安全事故之一，也是威脅煤礦工作生命安全和礦井作業(yè)安全的重要隱患。如果不能再煤礦開(kāi)采之前和開(kāi)采過(guò)程中采取合理措施和安全控制手段，一旦出現(xiàn)采礦沉陷將會(huì)導(dǎo)致采礦工作全面癱瘓，成為重大安全事故，造成嚴(yán)重的人員傷亡，引發(fā)惡劣的社會(huì)負(fù)面影響。發(fā)生采煤沉陷與地質(zhì)構(gòu)造因素有很大關(guān)聯(lián)的。不同地區(qū)由于地質(zhì)構(gòu)造的巨大差異，其巖石和土層硬度和強(qiáng)度差異較大。不同的地質(zhì)構(gòu)造產(chǎn)生采煤沉陷的可能性與沉陷程度也各不相同。

1.2煤礦瓦斯事故與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系

通過(guò)媒體新聞報(bào)道可以發(fā)現(xiàn)，在煤礦開(kāi)采作業(yè)過(guò)程中，最容易發(fā)生的是瓦斯爆炸和泄露事故，煤礦安全事故一旦發(fā)生，很可能波及礦井中所有參與作業(yè)的礦井工人的生命安全，同時(shí)也可能產(chǎn)生非常嚴(yán)重的社會(huì)負(fù)面影響?？赡茉斐擅旱V瓦斯事故的地質(zhì)構(gòu)造包括斷層、空隙、裂縫以及褶皺等等。該類型的地質(zhì)構(gòu)造由于空隙和穩(wěn)定性較差，很難判斷煤礦開(kāi)采進(jìn)行過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題，因此容易造成煤礦瓦斯事故。同樣的，煤礦開(kāi)采過(guò)程中，由于大型機(jī)械和人工的地質(zhì)破壞也會(huì)對(duì)地質(zhì)構(gòu)造產(chǎn)生影響，導(dǎo)致地質(zhì)構(gòu)造發(fā)生變化，也可能導(dǎo)致瓦斯事故的發(fā)生。

（1）斷層對(duì)瓦斯事故的影響。煤炭資源在形成過(guò)程中產(chǎn)生的隔離層即為斷層，斷層屬于煤礦地區(qū)的主要地質(zhì)構(gòu)造，也是判斷是否有煤礦資源的條件，可以防止煤炭發(fā)生自燃，對(duì)于煤層的火災(zāi)防護(hù)也有重要作用。但是在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，必然會(huì)對(duì)斷層地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行破壞，這也必然會(huì)影響和妨礙到斷層地質(zhì)結(jié)構(gòu)對(duì)煤層發(fā)生火災(zāi)的控制作用，煤層一旦自燃，很難進(jìn)行有效控制。斷層在煤礦開(kāi)采過(guò)程中的必然性破壞也是造成瓦斯爆炸和火災(zāi)的重要原因，是影響煤礦安全的重要問(wèn)題。

（2）褶皺結(jié)構(gòu)對(duì)瓦斯事故的影響。褶皺與斷層一樣，是影響煤礦開(kāi)采作業(yè)的重要地質(zhì)因素。褶皺的存在對(duì)于煤礦層的熱量傳播具有重要控制作用。在背斜位置的煤礦層中，通過(guò)背斜煤礦熱量容易傳導(dǎo)到礦層中，長(zhǎng)時(shí)間持久性的煤層熱量沉積很容易由于處理不當(dāng)產(chǎn)生瓦斯事故，熱量過(guò)度也會(huì)加大安全控制難度；如果處于向斜位置，礦層熱量就可以有效擴(kuò)散，可以大幅度減少瓦斯事故發(fā)生的可能性。

2降低地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤礦開(kāi)采影響的策略

2.1加強(qiáng)勘察與分析工作

加強(qiáng)勘察與分析工作對(duì)于降低地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤礦開(kāi)采影響至關(guān)重要。通常可以采用聲吶探測(cè)與計(jì)算機(jī)繪圖軟件的結(jié)合進(jìn)行地質(zhì)構(gòu)造圖的繪制，了解地質(zhì)條件的準(zhǔn)確情況，依據(jù)精準(zhǔn)的探測(cè)和采樣數(shù)據(jù)全面掌握地質(zhì)構(gòu)造情況和開(kāi)采過(guò)程中可能發(fā)生的變化。進(jìn)而設(shè)計(jì)科學(xué)的開(kāi)采方案，最大程度降低地質(zhì)構(gòu)造條件變化可能引起的安全事故問(wèn)題。

2.2技術(shù)升級(jí)與保障設(shè)施設(shè)備配置

開(kāi)采技術(shù)升級(jí)是從技術(shù)和設(shè)備等硬件設(shè)施上提升作業(yè)安全性的重要方法。避免因?yàn)樵O(shè)備落后和開(kāi)采工藝不合理導(dǎo)致的地質(zhì)破壞。依據(jù)煤礦開(kāi)采地區(qū)的實(shí)際地質(zhì)和煤層巖石結(jié)構(gòu)，充分分析地質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、硬度等，進(jìn)而選擇合適的開(kāi)采工藝和機(jī)械設(shè)備。例如可以采用安全監(jiān)控開(kāi)采裝置，發(fā)現(xiàn)巖層不穩(wěn)定可自動(dòng)報(bào)警；安裝預(yù)警裝置中的漏水報(bào)警裝置可以及時(shí)預(yù)警可能發(fā)生的煤層漏水事故；電力系統(tǒng)防范自燃設(shè)施，采煤作業(yè)通風(fēng)設(shè)施等等。通過(guò)技術(shù)升級(jí)與保障設(shè)施設(shè)備配置可以在硬件條件方面大幅度提升采煤安全性，配合以加強(qiáng)煤礦工人規(guī)范作業(yè)和安全教育，可以有效降低地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤礦開(kāi)采影響。

3結(jié)語(yǔ)

近些年在我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)良好發(fā)展的影響下原煤的開(kāi)采量呈現(xiàn)出大幅度增長(zhǎng)趨勢(shì)，而這種良好發(fā)展勢(shì)頭更被人們稱作是煤炭的黃金年代，由此，煤礦開(kāi)采安全是社會(huì)共同關(guān)注的重要問(wèn)題。可能造成煤礦瓦斯事故的地質(zhì)構(gòu)造包括斷層、空隙、裂縫以及褶皺等等。需要通過(guò)加強(qiáng)勘察與分析工作，技術(shù)升級(jí)與保障設(shè)施設(shè)備配置等多種手段降低地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤礦開(kāi)采的影響。通過(guò)研究和分析地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤礦開(kāi)采的影響，有利于充分發(fā)揮理論研究對(duì)煤礦開(kāi)采事件的支持。