地質(zhì)構(gòu)造對煤礦開采影響

陳 健

(山西陽煤集團(tuán)宏廈一建，山西 陽泉 045000)

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會的進(jìn)步，工業(yè)發(fā)展和人們對煤礦資源的生活需求越來越大，為了提高煤礦開采的數(shù)量和質(zhì)量，煤礦開采企業(yè)必須在各個方面完成煤礦開采。其中地質(zhì)結(jié)構(gòu)對煤礦開采工作有一定程度的影響，為了使煤礦開采工作更好，煤礦企業(yè)分析地質(zhì)結(jié)構(gòu)在煤礦開采中至關(guān)重要的。

1 煤礦開采的主要特征

煤礦開采的選址大多數(shù)為井下或者人煙稀少的野外，相對高壓的工作環(huán)境使得開采的危險性提高，開采的難度不言而喻。為保證開采工作人員的人身安全，首先管理人員必須做好事前調(diào)查，到場地實(shí)事求是地勘測相關(guān)數(shù)據(jù)，確保礦洞的安全程度，對于地質(zhì)勘測得來的數(shù)據(jù)，要進(jìn)行仔細(xì)分析、場景預(yù)模擬，進(jìn)而制定科學(xué)的開采方案，把力用到實(shí)處，盡可能地減少開采事故的發(fā)生。

其次，在探索礦洞的過程中，客觀上會有照明、空間等因素在不同程度上的限制，主觀上勘測人員使用的地質(zhì)情況資料的不同以及分析的不同思路可能會使得勘探工作得出的結(jié)論與實(shí)際情況不符合。所以，在進(jìn)行地質(zhì)分析的時候要選擇正確的及時的資料、信息，為后續(xù)的勘測作業(yè)做好導(dǎo)向工作。

最后，不能忽視煤礦開采地區(qū)的周邊情況，對于開采片區(qū)之內(nèi)的地質(zhì)情況都要做到心中有數(shù)，在此基礎(chǔ)上制定出最適用的開采策劃方案，并明確開采方法與流程，使得開礦活動順利有序進(jìn)行。

2 不同的地質(zhì)構(gòu)造給開采帶來的難度討論

2.1 地表沉陷

最典型的一種情況就是在井下開采時容易造成地表層的不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致地表沉陷。在勘測結(jié)論為正常的地質(zhì)構(gòu)造的范圍內(nèi)，這種情況的影響不大，因?yàn)檎５牡刭|(zhì)構(gòu)造只允許地表層進(jìn)行緩慢的移動，所以不會造成很大的事故。如果開礦的選址中地表有斷層的情況，就會使得塌陷的部分過于集中在一起，使得地面沉陷的程度加大。所以在選擇開采地址時，最好不要選擇上方有建筑物的區(qū)域，一旦發(fā)生地面沉降，將會對上方的建筑物產(chǎn)生毀滅性的影響。另外，在褶皺區(qū)以及其周邊開采時務(wù)必要謹(jǐn)慎行事，以免遭遇山體滑坡事故。發(fā)生在煤礦開采現(xiàn)場的事故，由于開采方式所引起的是可以人為的減少損失的，所以施工方必須注重制定科學(xué)的開采方案，以減少不必要的財產(chǎn)人身損失。

2.2 煤礦瓦斯事故

礦洞發(fā)生瓦斯爆炸的問題，其原理是熱量的不斷累積。通過大數(shù)據(jù)，我們可以得出，發(fā)生瓦斯爆炸的現(xiàn)場的地質(zhì)構(gòu)造都受到了不同程度上的破壞，比如出現(xiàn)裂縫以及斷層等。隨著煤礦開采工作的不斷推進(jìn)，以及工作人員的不斷深入，煤礦的熱量以及其供應(yīng)量也在不斷累積，如果不對這一情況加以重視并且采取行動，就會出現(xiàn)工作過程中無法控制的瓦斯爆炸情況。地理情況的不同，也會導(dǎo)致不同的結(jié)果，假設(shè)開采褶皺的地方位于背斜，那么作業(yè)過程中的熱量就難以及時排出，而是堆積在洞內(nèi)，這時發(fā)生瓦斯爆炸事故的可能性就大大提高了。另外，對于地下煤層的探索達(dá)到一定程度時，地質(zhì)結(jié)構(gòu)中難免出現(xiàn)一些孔隙，這些孔隙的數(shù)目會隨著作業(yè)的深入不斷增加，瓦斯爆炸最終會由于煤礦以及瓦斯間氧氣含量的增加而被引發(fā)。

2.3 煤礦水災(zāi)

煤礦開采是由地表向地表深處挖掘，所以極有可能抵觸到隔水層，使得大量地下水涌入形成水災(zāi)，這類災(zāi)害往往對于開采工作來說是一重大打擊。使得煤礦發(fā)生水災(zāi)的原因主要有以下兩點(diǎn)：一是在開采之前，沒有對于開采地區(qū)的情況形成完全的了解，掌握的信息過于片面，在此前提條件下開始的行動是缺乏理論基礎(chǔ)的；二是在開采時忽略了巖層移動的可能性，要把所有可能發(fā)生的情況考慮在內(nèi)，以應(yīng)對突發(fā)情況的發(fā)生。從過去的經(jīng)驗(yàn)來看，水災(zāi)經(jīng)常出現(xiàn)在斷層地帶。斷層地形由于其本身的特征，對于地下水的覆蓋能力較差，難以儲水，地下水通過斷層之間的縫隙涌入礦洞。所以必須要注重煤礦開采工作的科學(xué)安排與進(jìn)行，盡量防止人身及財產(chǎn)傷亡情況的發(fā)生。

3 防止開采事故的可行建議

3.1 科學(xué)的勘測地質(zhì)情況

通過上文的分析我們可以得知，對于煤礦開采目的地的地質(zhì)勘測是十分有必要的，并且可以從根源上減少開采事故的發(fā)生。目前我國對于煤礦開采的地質(zhì)勘測以實(shí)地考察為基礎(chǔ)，勘測人員使用專用的測量儀器或者測量工具衡量出具體數(shù)值并且記錄下來，并將這些測量結(jié)果輸入到計算機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步的分析，運(yùn)用專業(yè)化的軟件獲得最終的勘測數(shù)據(jù)，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行真實(shí)地質(zhì)的模擬。并且要充分發(fā)揮勘測數(shù)據(jù)的作用，專業(yè)人員要結(jié)合自己的專業(yè)知識來推敲地質(zhì)模型，并且提出可行的煤礦開采工作規(guī)劃。

3.2 以地質(zhì)情況為前提，為安全開采打下基礎(chǔ)

要確保煤礦開采工作的安全性，要從充分了解地質(zhì)構(gòu)造著手，從源頭上減少礦洞水災(zāi)、是爆炸等事故的發(fā)生次數(shù)，也保障了工作人員的人身及財產(chǎn)安全。同地質(zhì)情況的煤層需要應(yīng)用不同的技術(shù)，因地制宜選擇最科學(xué)的開采計劃，比如說相對平坦的煤層適合采用高檔炮采工藝，而急傾斜煤層更適合采用梁開采工藝。

3.3 開采技術(shù)的不斷進(jìn)步與定期進(jìn)行設(shè)備的維護(hù)

相同難度的開采任務(wù)，采用不同程度的開采技術(shù)的效果以及效率也是不同的，更加先進(jìn)的開采技術(shù)，有利于煤炭開采情況的有序推進(jìn)，相比之下效率更高。定期對于設(shè)備進(jìn)行維護(hù)是開展開采活動的物質(zhì)基礎(chǔ)，工具設(shè)施師傅靈活也極大概率上影響了開采進(jìn)程，老化的設(shè)備是不利于整個開采活動的。把技術(shù)和設(shè)備安排到位，再以科學(xué)的地質(zhì)勘測數(shù)據(jù)為導(dǎo)向，煤礦開采將更加高效率地進(jìn)行。在施工現(xiàn)場布置安全警報設(shè)施，可以在第一時間知曉煤礦可能發(fā)生的危險，如礦洞頂層不穩(wěn)固等就可以及時的通過警報使工人知道，從而安全逃生。此裝置還要兼顧漏水警報，也要防范由于水災(zāi)造成的煤礦事故。技術(shù)工人可以采取雷達(dá)技術(shù)實(shí)時跟蹤記錄煤礦的褶皺、斷層以及孔隙方面是否有安全隱患，從而進(jìn)行科學(xué)的剖析與規(guī)劃，使得在煤礦開采過程中避開那些由于地質(zhì)而開采難度高的地方，從源頭上保障開采工人的生命安全。

另外，要善用遙感技術(shù)，在煤礦開采工作的準(zhǔn)備階段通過這種技術(shù)獲得礦洞以及周邊地區(qū)的溫度、熱量等方面的信息，對做出合理規(guī)劃部署提供理論基礎(chǔ)。在開采技術(shù)上，要不斷的探索更先進(jìn)的技術(shù)，設(shè)備設(shè)施要定期檢查和維護(hù)，并且針對不同的煤礦開采任務(wù)，選擇合適的技術(shù)設(shè)施組合，從而減少因?yàn)椴划?dāng)?shù)囊?guī)劃而造成的損失。

3.4 建立完善的地質(zhì)保障系統(tǒng)

地質(zhì)保障系統(tǒng)是指涵蓋所有的煤礦開采事前的數(shù)據(jù)調(diào)查以及開采期間的項(xiàng)目監(jiān)控等的一個煤礦開采必備的工作準(zhǔn)備。一個功能完備的地質(zhì)保障系統(tǒng)，可以在根源上保證開采任務(wù)的科學(xué)有效進(jìn)行，在這個系統(tǒng)內(nèi)，會有定期的圖示研究及分析，確保開采的大方向不出差錯，并且時刻監(jiān)控技術(shù)以及設(shè)施的使用情況，從而大大增強(qiáng)作業(yè)的安全性。地質(zhì)保障系統(tǒng)是一個全方位的保障系統(tǒng)，可以結(jié)合具體的開采模式、周邊的地貌以及風(fēng)土人情等展開專項(xiàng)分析。

4 結(jié)束語

地質(zhì)構(gòu)造對煤礦開采工作的重要影響各有以下幾個方面：地質(zhì)結(jié)構(gòu)影響作用引起的煤礦水災(zāi)事故；地質(zhì)構(gòu)造影響下的煤礦瓦斯事故；地質(zhì)結(jié)構(gòu)影響下的煤礦沉降問題等。利用地質(zhì)構(gòu)造加強(qiáng)煤礦開采工作的重要措施各有以下幾個方面：對煤礦現(xiàn)場地質(zhì)構(gòu)造的具體情況進(jìn)行詳細(xì)勘察和調(diào)查；提高煤礦開采過程中各種資源的利用效率。改善和優(yōu)化煤礦開采過程中的各種設(shè)備和技術(shù)等。