張炎軍

（山西柳林興無(wú)煤礦有限責(zé)任公司，山西 呂梁 033300）

我國(guó)也是世界上最大的能源產(chǎn)出國(guó)家，但是與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的礦山分布更加分散，地質(zhì)條件復(fù)雜，開(kāi)采難度更大。特別是我國(guó)大部分礦山都是向深部開(kāi)發(fā)，這種情況下能源開(kāi)采對(duì)地質(zhì)構(gòu)造的依賴性更強(qiáng)，越需要對(duì)構(gòu)造特征深入研究，根據(jù)每個(gè)礦山的地質(zhì)特征制定合理的開(kāi)采計(jì)劃和持久的開(kāi)發(fā)方案。

1 地質(zhì)構(gòu)造與礦山開(kāi)采工作的關(guān)系

礦產(chǎn)資源是重要的能源，礦產(chǎn)資源的儲(chǔ)量和開(kāi)發(fā)量都處在世界前列。礦山的分布和富集受到地質(zhì)構(gòu)造的影響分布及其不均勻，總體上呈西多東少，北多南少的局面。地質(zhì)構(gòu)造是多種礦山開(kāi)采事故發(fā)生的重要因素，不了解或者錯(cuò)誤的地質(zhì)構(gòu)造信息能夠帶來(lái)災(zāi)難性的采礦事故，地質(zhì)構(gòu)造更是直接影響礦山開(kāi)發(fā)工作，對(duì)礦企的開(kāi)發(fā)意義重大。

2 地質(zhì)構(gòu)造對(duì)礦山開(kāi)采事故的影響

根據(jù)2013年～2017年全國(guó)礦山事故統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，除去人為操作等原因的爆破、運(yùn)輸、機(jī)電事故之外，瓦斯、頂板（坍塌）和水災(zāi)是礦山開(kāi)發(fā)過(guò)程中的發(fā)生率最高的事故類型（圖1）。

圖1 2013年～2017年中國(guó)礦山事故統(tǒng)計(jì)圖

（1）開(kāi)采沉陷與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系。采礦過(guò)程中塌陷是所有礦區(qū)最為常見(jiàn)和最大的安全隱患。除去要遵守各項(xiàng)安全規(guī)定外，如何認(rèn)清礦床的地質(zhì)構(gòu)造是進(jìn)行安全生產(chǎn)的關(guān)鍵。地質(zhì)構(gòu)造對(duì)采礦塌陷具有重要的影響控制作用，礦層傾角、褶皺構(gòu)造、節(jié)理的發(fā)育以及斷層的控制作用最為明顯，在礦山開(kāi)采方案時(shí)要充分認(rèn)清這些地質(zhì)構(gòu)造的基本參數(shù)，避開(kāi)危險(xiǎn)因素，從源頭上消除采礦塌陷的隱患。

（2）礦井水災(zāi)與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系。采礦工作面回采中會(huì)遇到各種各樣的水害，按照出水位置，既有來(lái)自頂板的水，如松散層水、砂巖水、老空水和離層水；也有來(lái)自底板的水，如奧灰水和寒灰水，來(lái)自礦體中的水較為少見(jiàn)[1]。目前我國(guó)的能源開(kāi)采技術(shù)在不斷改進(jìn)，出現(xiàn)了一些現(xiàn)代化的礦井，而由于部分礦井的綜放工作面礦層厚度較大，開(kāi)采設(shè)備很難進(jìn)入深部礦層，綜采綜放工作面井下水的排放無(wú)法準(zhǔn)確判斷出水源出處。一部分能源開(kāi)采企業(yè)為快速取得經(jīng)濟(jì)效益，未對(duì)井下地質(zhì)情況進(jìn)行勘探情況下就冒然施工，不僅對(duì)礦層結(jié)構(gòu)造成破壞，還會(huì)引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，影響礦山開(kāi)采進(jìn)度。

3 減少地質(zhì)構(gòu)造對(duì)礦山開(kāi)采影響的措施

（1）強(qiáng)化礦井地質(zhì)構(gòu)造預(yù)測(cè)和分析工作。在進(jìn)行能源開(kāi)采工作時(shí)要考慮到地層的特殊性，因受地質(zhì)構(gòu)造的影響，做好礦井勘探前的預(yù)測(cè)工作是確保安全施工的前提，所以要加強(qiáng)對(duì)礦井地質(zhì)構(gòu)造預(yù)測(cè)工作。收集礦山開(kāi)采區(qū)域數(shù)據(jù)資料，對(duì)勘測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析與總結(jié)，制定出合理的礦山開(kāi)采方案，保證礦山開(kāi)采的安全性[2]。我們較為常見(jiàn)的礦井地質(zhì)構(gòu)造預(yù)測(cè)方法主要有以下兩種：第一種，使用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)礦井地質(zhì)探測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以圖像的形式來(lái)解釋井下地質(zhì)構(gòu)造情況；第二種，采用放大鏡、錘子、皮尺、羅盤(pán)等輔助工具，對(duì)礦井深部地質(zhì)狀況進(jìn)行詳細(xì)探測(cè)，根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造各個(gè)參數(shù)、地質(zhì)規(guī)律等對(duì)井下地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行預(yù)測(cè)。在進(jìn)行地質(zhì)評(píng)價(jià)后，選取地質(zhì)發(fā)育良好的礦層，使用多種鉆探結(jié)合的方法精準(zhǔn)勘探井下地質(zhì)規(guī)模、礦床性質(zhì)，有助于礦山開(kāi)采工作順利進(jìn)行。另外還要對(duì)開(kāi)采區(qū)域周邊的地質(zhì)發(fā)育情況進(jìn)行勘探，從多個(gè)角度分析礦山地質(zhì)構(gòu)造，為礦山工作人員提供理論依據(jù)。綜合運(yùn)用各種科學(xué)方法對(duì)礦山開(kāi)采區(qū)域進(jìn)行勘查，獲取具有時(shí)效性的地質(zhì)方面數(shù)據(jù)，通過(guò)專業(yè)分析及統(tǒng)計(jì)，了解礦井區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造情況，并應(yīng)用適合的方案及工具進(jìn)行開(kāi)采，使得工作過(guò)程更加具有科學(xué)依據(jù)。對(duì)開(kāi)采過(guò)程做好監(jiān)督工作，包括各個(gè)環(huán)節(jié)的事前分析預(yù)測(cè)，還要采用具有熟練操作技能的開(kāi)采人員。

（2）提高礦山開(kāi)采的利用率和回收率。因我國(guó)社會(huì)發(fā)展對(duì)能源需求量不斷增加，礦產(chǎn)資源具有不可再生性，礦產(chǎn)資源的開(kāi)采由淺層向深層發(fā)展，而為了保證能源產(chǎn)出率，需要不斷提高能源開(kāi)采的利用率和回收率，采用具體措施如下：①全面掌握礦山開(kāi)采數(shù)據(jù)資料，做好區(qū)域地質(zhì)環(huán)境勘查工作，從數(shù)據(jù)分析結(jié)果來(lái)看，可根據(jù)礦山開(kāi)采區(qū)域?qū)嶋H情況制定出合理開(kāi)采方案，能夠節(jié)省人力和物力；②對(duì)礦井深部進(jìn)行地質(zhì)勘查，查明礦層中多種礦物分布情況；③研究礦層變化、礦物性質(zhì)；④核算出礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量，為今后能源開(kāi)采提供依據(jù)。

4 地質(zhì)構(gòu)造研究對(duì)礦山開(kāi)采影響的意義

（1）能夠有效減少事故的發(fā)生。安全綠色企業(yè)生產(chǎn)是國(guó)家大力推行的一項(xiàng)利國(guó)利民性政策，礦山開(kāi)采是一項(xiàng)高危行業(yè)，安全事故風(fēng)險(xiǎn)控制一直是一項(xiàng)重要工作，一旦發(fā)生礦難事故企業(yè)資產(chǎn)不僅受損，影響正常生產(chǎn)，更會(huì)帶來(lái)十分嚴(yán)重的人員傷亡，社會(huì)影響巨大。地質(zhì)構(gòu)造是礦山開(kāi)采的基礎(chǔ)支撐部分，一定要做好地質(zhì)研究工作，才能杜絕一切事故的根源。

（2）有助于提高礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)利用率。無(wú)論是從早期的地質(zhì)勘探，還是礦山的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)方案都離不開(kāi)對(duì)地質(zhì)構(gòu)造的深入研究。只有踏實(shí)的做好地質(zhì)評(píng)價(jià)，搞清地下礦床的成礦規(guī)律，做好開(kāi)發(fā)方案才能最大化的合理開(kāi)發(fā)礦產(chǎn)資源。地質(zhì)構(gòu)造研究對(duì)于后期礦山開(kāi)采方式也具有重要的參考價(jià)值，因地制宜，合理開(kāi)發(fā)才能夠提高礦山開(kāi)發(fā)效率，為企業(yè)發(fā)展節(jié)約陳本提高利潤(rùn)。

（3）能保證市場(chǎng)供給。目前社會(huì)發(fā)展進(jìn)程加快，新生能源不斷開(kāi)發(fā)利用，礦產(chǎn)資源依然是最主要的能源來(lái)源，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和能源供應(yīng)安全提供了重要保障，預(yù)計(jì)到2060年，其比例仍不會(huì)低于55%。因此礦山地質(zhì)勘探一直是一項(xiàng)十分重要的工作，特別是一些構(gòu)造控制的大型礦井開(kāi)發(fā)能夠保障能源供給的需求。

（4）有助于節(jié)省時(shí)間及人力成本。隨著社會(huì)勞動(dòng)力成本的越來(lái)越高，礦山開(kāi)發(fā)成本也隨之提高上來(lái)。過(guò)去礦企生產(chǎn)主要靠人工開(kāi)采，效率相對(duì)低下，現(xiàn)在礦山開(kāi)發(fā)機(jī)械化程度提高，大大降低了工作強(qiáng)度，但是需要礦山設(shè)計(jì)單位充分認(rèn)識(shí)各項(xiàng)地質(zhì)構(gòu)造規(guī)律，根據(jù)構(gòu)造分布數(shù)據(jù)合理開(kāi)發(fā)。

5 結(jié)語(yǔ)

能源開(kāi)發(fā)過(guò)程是一項(xiàng)多部門(mén)共同合作的整體性工作，礦山事故的發(fā)生給采礦事業(yè)帶來(lái)了極其嚴(yán)重的后果。目前國(guó)家制定了各項(xiàng)嚴(yán)格的防范措施，這就要求廣大能源開(kāi)采工作者加強(qiáng)地質(zhì)構(gòu)造工作的深入研究，科學(xué)合理的分析構(gòu)造規(guī)律，做好開(kāi)發(fā)方案規(guī)劃，為礦山開(kāi)采安全運(yùn)行做好保證。