劉禮金

摘 要： 很多煤炭會(huì)在地質(zhì)構(gòu)造不斷變化的過(guò)程中有效地進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，在作用于周圍之后就會(huì)不斷地積累。如果沉積的量變多了，自然就可以形成煤礦。由于多數(shù)地質(zhì)體系都在不同地進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，所以其底層容易出現(xiàn)陷落柱、裂縫、斷層和起跳不同的地質(zhì)現(xiàn)象。這些不同的地質(zhì)現(xiàn)象會(huì)使得煤礦開(kāi)采的過(guò)程變得非常困難。因此，在實(shí)際前期開(kāi)采的過(guò)程中，地質(zhì)勘查工作其實(shí)也會(huì)對(duì)煤炭開(kāi)采的過(guò)程有著直接的作用。專業(yè)人員必須在分析勘察結(jié)果之后做好前期的設(shè)計(jì)和預(yù)防工作，最后也才能夠保證開(kāi)采施工的過(guò)程能夠更加順利地進(jìn)行。本文結(jié)合實(shí)際案例具體分析地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤炭開(kāi)采產(chǎn)生的影響，為的就是提出對(duì)應(yīng)的防治措施。

關(guān)鍵詞： 地質(zhì)構(gòu)造;煤礦開(kāi)采;重要性

【中圖分類號(hào)】TD163.1 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.35.018

引言

1 地質(zhì)構(gòu)造與煤礦瓦斯事故和礦井水災(zāi)之間的關(guān)系

1.1 地質(zhì)構(gòu)造與煤礦瓦斯事故之間的關(guān)系

從多年調(diào)查的結(jié)果可以看出，煤礦開(kāi)采的過(guò)程與地質(zhì)構(gòu)造和瓦斯事故其實(shí)一直有著直接的關(guān)系。正因?yàn)槲覈?guó)煤礦地質(zhì)構(gòu)造非常復(fù)雜，所以在開(kāi)采煤礦的過(guò)程中也會(huì)誘發(fā)瓦斯事故，必要時(shí)更需要全面做好煤礦地質(zhì)構(gòu)造的分析和探測(cè)工作。但是，瓦斯其實(shí)屬于一種存在于煤礦內(nèi)部的氣體，如果沒(méi)有辦法對(duì)瓦斯進(jìn)行嚴(yán)格管理，勢(shì)必就會(huì)增加瓦斯事故的發(fā)生概率，從而使得煤礦開(kāi)采不能夠順利地進(jìn)行。從多年的實(shí)踐可以看出，只有對(duì)區(qū)域內(nèi)部的地質(zhì)構(gòu)造和板塊進(jìn)行全面地觀察才能夠在第一時(shí)間了解瓦斯事故發(fā)生的關(guān)鍵所在，之后也可以采用合適的措施來(lái)預(yù)防和解決瓦斯事故。

1.2 礦井水災(zāi)與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系

礦井的水災(zāi)也是一種十分嚴(yán)重的礦井災(zāi)害，而礦井水災(zāi)發(fā)生的主要原因就是煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，所以煤礦公司需要對(duì)礦井水災(zāi)的出現(xiàn)做出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)方案，進(jìn)行合理的預(yù)測(cè)，在進(jìn)行到水災(zāi)容易發(fā)生的階段時(shí)一定要仔細(xì)的進(jìn)行開(kāi)采，隨時(shí)應(yīng)對(duì)意外的發(fā)生，而且煤炭資源的日益減少很大程度上也是由于水對(duì)煤炭進(jìn)行了污染，導(dǎo)致這些煤炭資源已經(jīng)無(wú)法使用，因此，煤礦公司應(yīng)研究和分析煤礦發(fā)生的原因，特別是要找出由各種地質(zhì)構(gòu)造引起的礦井排水，掌握礦井排水的原因和規(guī)律，從而防止水資源對(duì)煤炭進(jìn)行污染。而礦井水災(zāi)發(fā)生的地點(diǎn)主要是在礦井掘進(jìn)巷道的迎頭，主要原因是隧道前方未知的地質(zhì)構(gòu)造容易造成不同來(lái)源的水突然進(jìn)入到達(dá)礦井，采礦工人來(lái)不及進(jìn)行補(bǔ)救。采煤工作面積水的發(fā)生主要是由于工作面內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造和開(kāi)采過(guò)程中頂板和底板的晃動(dòng)所誘發(fā)的導(dǎo)水裂隙帶，導(dǎo)致不同的水源被卷入煤礦。

2 構(gòu)造對(duì)煤炭地層的影響

2.1 褶皺構(gòu)造對(duì)煤炭結(jié)構(gòu)的影響

不同的地質(zhì)構(gòu)造會(huì)對(duì)煤層本身產(chǎn)生極大的影響。常規(guī)的褶皺構(gòu)造可以由向斜構(gòu)造和背斜構(gòu)造組成。向斜構(gòu)造又和小斷層有著直接的關(guān)系。石英脈和其他不同類型的小結(jié)構(gòu)。此外，向斜構(gòu)造也會(huì)隨煤層的發(fā)展和穩(wěn)定性造成影響。在地質(zhì)構(gòu)造變化的過(guò)程中，多數(shù)原生構(gòu)造其實(shí)也是不存在的。但是，在背斜構(gòu)造中，煤層所受到的外力基本上都是垂直于地面來(lái)進(jìn)行發(fā)育的，所以整個(gè)巖層會(huì)呈現(xiàn)拉伸的狀態(tài)。背斜構(gòu)造的存在會(huì)使得軸部煤層之間變薄，煤層不僅不夠穩(wěn)定，其可采性也會(huì)變得越來(lái)越差。

2.2 地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤礦開(kāi)采的影響

煤礦形成后，會(huì)由于長(zhǎng)期的地殼變化而形成斷層的構(gòu)造，這種地質(zhì)構(gòu)造將加大煤礦開(kāi)采的難度，炭資源分布將較為復(fù)雜。斷層的構(gòu)造直接影響著煤礦形成和發(fā)育的變化，而如果遇到斷層的煤礦資源構(gòu)造，就要采取不同的開(kāi)采方案，保證開(kāi)采的距離是一個(gè)合理的距離，不會(huì)發(fā)生塌方等安全事故。而巷路的轉(zhuǎn)彎處不可避免地會(huì)增加道路的長(zhǎng)度，增加運(yùn)輸距離，還會(huì)增加運(yùn)輸成本，同時(shí)也加大鋪設(shè)管道的難度。

2.3 斷裂構(gòu)造對(duì)煤炭結(jié)構(gòu)的影響

通常，緩慢的斷層會(huì)在短時(shí)間內(nèi)就破壞煤層，但是實(shí)際也會(huì)使得煤層存在重復(fù)的現(xiàn)象，最終在同一個(gè)區(qū)域內(nèi)部形成多層煤層。但是，這種與煤層相關(guān)的地質(zhì)構(gòu)造可以使得多數(shù)煤炭?jī)?chǔ)量都變得更加集中，最終有效地提升地殼的含煤密度。多數(shù)煤層的厚度也會(huì)對(duì)煤層的流動(dòng)性產(chǎn)生巨大的影響。雖然說(shuō)地貌斷裂并不會(huì)對(duì)煤層結(jié)構(gòu)的變化有很大的影響，但是卻也容易在斷裂的部分出現(xiàn)加厚或者變薄的現(xiàn)象，最終也就會(huì)影響煤礦開(kāi)采作業(yè)的順利進(jìn)行。

2.4 陷落柱的發(fā)展也將極大地影響煤礦開(kāi)采

陷落柱容易破壞可采煤層，減少煤層儲(chǔ)量。由于陷落是由陷落柱形成的，它有很大的可能會(huì)影響到巷道的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而如果巷道受到了破壞，那么煤礦的運(yùn)輸就會(huì)受到較大的影響，甚至煤礦深處的煤炭資源無(wú)法運(yùn)送出來(lái)，會(huì)降低煤炭的生產(chǎn)效率，此外，陷落柱還可能導(dǎo)致工作面的重要采掘設(shè)備無(wú)法順利移動(dòng)，工作面布置較為困難。

3 確保煤礦開(kāi)采安全的有效措施

3.1 改進(jìn)和優(yōu)化采煤過(guò)程中的設(shè)備和工藝

隨著我國(guó)高新技術(shù)的發(fā)展，煤礦開(kāi)采可以借助計(jì)算機(jī)的智能幫助，煤礦企業(yè)可以充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)來(lái)輔助煤礦開(kāi)采的全過(guò)程。同時(shí)，還可以對(duì)采礦設(shè)備進(jìn)行智能的升級(jí)，不僅可以提高煤礦開(kāi)采的安全性，而且可以最大限度地防止采礦過(guò)程中對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的破壞。通過(guò)計(jì)算機(jī)的智能幫助后，采煤工作可以按原計(jì)劃順利進(jìn)行，安全事故或事故的可能性將大大降低。

3.2 加強(qiáng)煤礦地質(zhì)勘探

要做好地質(zhì)構(gòu)造分析，為了充分保證煤礦開(kāi)采的安全，必須加強(qiáng)煤礦的地質(zhì)勘探。通過(guò)地質(zhì)勘探，可以了解采區(qū)地區(qū)煤礦的地質(zhì)構(gòu)造及相關(guān)參數(shù)。在此基礎(chǔ)上，可以分析煤礦地質(zhì)構(gòu)造特征，制定科學(xué)的開(kāi)采計(jì)劃，最大限度地減少開(kāi)采活動(dòng)對(duì)煤礦地質(zhì)構(gòu)造的影響和破壞，減少開(kāi)采煤礦的成本。所以需要加強(qiáng)勘查煤礦信息的力度，可以采用高新技術(shù)對(duì)煤礦進(jìn)行勘查，比如可以通過(guò)計(jì)算機(jī)設(shè)備的探測(cè)，將探測(cè)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，對(duì)計(jì)算出來(lái)的值進(jìn)行智能的分析，然后在結(jié)合實(shí)地的樣品，得出一個(gè)相對(duì)準(zhǔn)確的結(jié)論，為開(kāi)采煤礦生成一份比較合理的開(kāi)采方案。保證采礦工人的生命安全不會(huì)受到影響，還會(huì)增加開(kāi)采煤礦的效率。

結(jié)束語(yǔ)：研究煤礦地質(zhì)構(gòu)造可以幫助煤礦企業(yè)調(diào)整煤礦開(kāi)采方案并制定對(duì)應(yīng)的應(yīng)急開(kāi)采措施，對(duì)推動(dòng)煤礦生產(chǎn)安全高效開(kāi)展具有重要意義。工作人員在研究煤礦地質(zhì)構(gòu)造的過(guò)程中要加強(qiáng)對(duì)其造成影響的重視，保障煤礦開(kāi)采安全進(jìn)行，創(chuàng)造更高生產(chǎn)效益。

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