地質(zhì)構(gòu)造對煤礦安全生產(chǎn)的影響

王建偉

摘 要： 就目前煤礦產(chǎn)業(yè)來說，影響煤礦安全生產(chǎn)的因素包括很多，其中最為重要的影響因素就是地質(zhì)改造。我國煤礦安全生產(chǎn)管理技術(shù)在不斷地進(jìn)步發(fā)展，能夠在一定程度上減少煤礦安全生產(chǎn)事故的發(fā)生，還能有效地結(jié)合地質(zhì)構(gòu)造情況，減少地質(zhì)構(gòu)造對煤礦安全生產(chǎn)的影響。本文將有效地結(jié)合地質(zhì)構(gòu)造與煤礦安全生產(chǎn)的關(guān)系進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞： 地質(zhì)構(gòu)造;安全生產(chǎn);煤礦影響

【中圖分類號】TD82 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-3733（2020）20-0267-01

1 地質(zhì)構(gòu)造對煤礦安全生產(chǎn)的重要影響

地質(zhì)構(gòu)造對煤礦安全生產(chǎn)有著至關(guān)重要的影響，在很大程度上取決于地質(zhì)構(gòu)造的類型。地質(zhì)構(gòu)造主要通過兩大要素影響煤礦的安全生產(chǎn)，一方面是煤層中瓦斯的保存環(huán)境，另一方面是地質(zhì)構(gòu)造軟分層的發(fā)育控制煤與瓦斯突出的情況。煤炭形成的過程需要十分長遠(yuǎn)的時間，在這一過程中煤層中間會出現(xiàn)很多的構(gòu)造類型，其中最常見的構(gòu)造類型包括裂隙、孔隙、褶皺與斷層，這些都會對地質(zhì)構(gòu)造產(chǎn)生不同的影響，無論是煤層與氧氣的有效接觸面積，還是對瓦斯運(yùn)移、聚集的控制。煤層自燃的過程也受地質(zhì)構(gòu)造的影響，地質(zhì)構(gòu)造可以影響煤層能量的聚集，從而促進(jìn)煤層溫度的上升，引起不同范圍的煤層自燃。總而言之，地質(zhì)構(gòu)造對煤礦安全生產(chǎn)起著重要的影響。

2 地質(zhì)構(gòu)造對煤與瓦斯突出影響

2.1 褶皺作用對煤與瓦斯突出的影響

地質(zhì)煤層褶皺主要包括四種類型，分別是背斜傾伏端、向斜軸部、背斜軸部與向斜仰起端[1]。就背斜傾伏端來講，其煤層深度較大，瓦斯在這種情況下更加容易得到保存。發(fā)生褶皺作用的時候，背斜傾伏端會發(fā)生嚴(yán)重的地質(zhì)變化，煤層之間發(fā)生交錯排列，破壞嚴(yán)重的情況下會發(fā)生煤層斷層，這樣的結(jié)果就會導(dǎo)致煤層中的原煤變得零碎，為軟分層的發(fā)育創(chuàng)造良好條件。所以說，背斜傾伏端對瓦斯突出產(chǎn)生重大的影響。

就向斜軸部而言，在向斜軸部，占主導(dǎo)地位的主要包括兩個方面，分別是壓性、壓扭性節(jié)理，這兩個影響要素會提高對瓦斯的圍繞封閉，避免瓦斯突出問題。發(fā)生褶皺作用后，發(fā)生嚴(yán)重的地質(zhì)變化，煤層之間發(fā)生交錯排列，破壞嚴(yán)重的情況下會發(fā)生煤層重新塑性，整體的煤層會得到加厚，使得軟分層的厚度加大。所以說，向斜軸部發(fā)生瓦斯突出的幾率很大。

對于背斜軸部來說，張性節(jié)理占有主導(dǎo)地位，與背斜傾伏端相比，其煤層深度較淺，并且瓦斯更加容易進(jìn)行活動，對瓦斯封閉能力較弱，在正常煤層中很難發(fā)現(xiàn)瓦斯的存在。背斜軸部周圍的巖石通常處于拉張的狀態(tài)，巖層相對穩(wěn)定不發(fā)生劇烈震動，導(dǎo)致軟分層占比較少。所以說背斜軸部發(fā)生煤與瓦斯突出的幾率較小。

就向斜仰起端來說，其煤層深度埋淺較其他類型來說較淺，周圍巖石封閉瓦斯的能力也會得到削減。發(fā)生褶皺作用后，發(fā)生嚴(yán)重的地質(zhì)變化，煤層之間發(fā)生交錯排列，破壞嚴(yán)重的情況下會發(fā)生煤層重新塑性，整體的煤層會變薄，使得軟分層的厚度減小。所以說，向斜軸部發(fā)生煤與瓦斯突出的幾率極小。

2.2 斷層作用對煤與瓦斯突出的影響

斷層類型主要包括壓性斷層與張性斷層[2]。壓性斷層周圍的巖石通常緊密排列，通氣較少。在壓性斷層中，瓦斯在任意一個斷層都很難進(jìn)行運(yùn)動，能夠很好地進(jìn)行煤層中的瓦斯保存。壓性斷層發(fā)生劇烈的震動之后，斷層進(jìn)行交錯排列，軟分層的厚度得到增加，會在較大范圍內(nèi)分布。所以說，在壓性斷層周圍，發(fā)生煤與瓦斯突出的幾率極大。

張性斷層周圍的巖石通常疏松排列，通氣較好。在張性斷層中，瓦斯在任意一個斷層都能很好地進(jìn)行運(yùn)動，煤層中的瓦斯通常不能夠得到很好地保存。張性斷層發(fā)生劇烈的震動之后，斷層進(jìn)行交錯排列，軟分層的厚度得到減少，會在較小范圍內(nèi)分布。所以說，在張性斷層周圍，發(fā)生煤與瓦斯突出的幾率極小。

3 地質(zhì)構(gòu)造對煤層自燃的影響

3.1 裂隙對煤層自燃的影響

煤層中的裂隙主要包括內(nèi)生裂隙與外生裂隙[3]。內(nèi)生裂隙：在煤化作用過程中，煤中凝膠化物質(zhì)受溫度和壓力的影響，體積均勻收縮產(chǎn)生內(nèi)張力，從而形成的裂隙。它主要出現(xiàn)在光亮煤和鏡煤條帶中，其特點(diǎn)是：①垂直或大致垂直層理;②裂隙面較平坦，常伴有眼球狀的張力痕跡;③有裂隙方向大致相互垂直的兩組，其中一組較發(fā)育，為主要內(nèi)生裂隙組，另一組稀疏為次要內(nèi)生裂隙組;④在中變質(zhì)煙煤中最發(fā)育，而在褐煤和無煙煤中不發(fā)育。由于內(nèi)生裂隙的發(fā)育與煤變質(zhì)程度有關(guān)，光亮煤條帶單位長度中的內(nèi)生裂隙數(shù)目可作為煤變質(zhì)程度的標(biāo)志。外生裂隙：煤受構(gòu)造應(yīng)力作用產(chǎn)生的裂隙。其特點(diǎn)是：①發(fā)育不受煤巖類型限制，可切穿幾個煤巖分層;②以各種角度與煤層層理斜交;③裂隙面上常有波狀、羽毛狀擦痕;④外生裂隙有時沿襲內(nèi)生裂隙重疊發(fā)生。

裂隙主要影響煤層的供氧，裂隙能夠有效地增大煤層與氧的有效接觸面積，從而引起煤層自燃初期的低溫階段的發(fā)生發(fā)展。

3.2 孔隙對煤層自燃的的影響

煤層中的孔隙主要包括原生孔隙與次生孔隙[4]。原生孔隙是指在巖石沉積或成巖過程中形成的孔隙。其發(fā)育程度是受巖石的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和沉積構(gòu)造控制的。常見的原生孔隙有碎屑巖的粒間孔，一些層間縫和成巖縫;碳酸鹽巖的粒問孔、粒內(nèi)孔（生物體腔孔）、生物骨架孔、生物鉆孔、和晶間孔等。次生孔隙，是指在巖石形成以后，由溶解、交代、重結(jié)晶、白云石化以及構(gòu)造運(yùn)動等作用下形成的孔、洞、縫。

孔隙對煤層自燃的影響與裂隙而相似，孔隙越多，越多的空氣就能夠接觸煤層，有效接觸面積增大，能夠促進(jìn)煤層自燃。隨著煤化作用的不斷影響，孔隙的數(shù)量會逐漸的減少，深層的煤層可能就看不到孔隙的存在。

3.3 褶皺對煤層自燃的影響

褶皺影響煤層自燃的方法主要包括控制煤層氧化釋放的熱量轉(zhuǎn)移的方向、控制熱量的聚集狀況兩個方面。就煤層背斜位置來講，煤層產(chǎn)生的熱量會聚集在背斜部位的核心部位，當(dāng)能量在這一部位大量的聚集，溫度就會得到升高，導(dǎo)致煤層的自燃。在向斜的位置，煤層中的能量會向上擴(kuò)散，會在聚集到核部發(fā)生自燃。除此之外，倒轉(zhuǎn)的褶皺也有利于能量的聚集，隨著煤層厚度的逐漸加深，燃料物質(zhì)增多，容易引起大范圍煤層的自燃。

結(jié)語：總而言之，在進(jìn)行煤礦生產(chǎn)的過程中，首先要進(jìn)行地質(zhì)構(gòu)造的勘探，了解地質(zhì)構(gòu)造的影響，做到煤礦的安全生產(chǎn)才是首要的。在煤礦開采的過程，時刻要檢測地質(zhì)構(gòu)造的變化，減少煤礦事故的發(fā)生。主要可以通過斷層研究、煤層自燃與瓦斯突出等情況進(jìn)行合理的煤礦生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 房玉濤，李翠.地質(zhì)構(gòu)造對煤層開采的影響[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2015，5（06）：22-23.

[2] 王紀(jì)平.韓城北區(qū)改造發(fā)育規(guī)律及對煤礦安全因素影響的研究[D].西安科技大學(xué)，2015，6（77）：45-46.

[3] 張宏偉，陳學(xué)華，胡占峰.活動斷裂研究中的趨勢面分析方法[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2016，8（4）：25-26.