新疆维吾尔自治区煤田灭火工程局;新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830063
摘要:伴随着我国科学技术的发展和生产力水平不断的进步,能源的综合开发利用与安全生产和绿色开发的矛盾也日渐突出。尤其是近年来,在煤矿的开发生产中发生的各种事故越来越多,从某些方面来说,煤矿开发过程中针对煤矿测量技术的应用以及地质因素的研究,关系着整个煤矿开发和生产的质量和安全性能。
关键词:煤矿测绘;地质因素;研究
我国是世界上的能源大国,同时也是世界上的能源需求大国。其中各种能源中又以煤矿的需求量特别大。所以煤矿的地质工作就尤为重要,煤矿地质工作主要是研究煤矿安全生产中的地质构造、煤层厚度的变化、矿井储量、矿井水的预测与防治、瓦斯地质等各类地质问题。
一、地质测绘概述
1.1测绘工程概述
所谓的地质测绘,主要是指对于一些自然因素或者是人工设施的形状、大小,空间位置等进行相关的测定、采集,获取到有关的信息。工程测量属于工程建设中最为重要的一部分,将直接影响到了工程建设的整体质量。测绘工程依托于一些计算机技术、空间科学技术、网络通信技术、光电技术、信息科学技术等为基础,并且还以先进的全球定位系统、遥感技术、地理信息系统为技术核心。因此在工程测量中,测绘技术的应用可以很大的提高了数据测绘的精确度和准确性,为相应的工程规划和设计提供了数据的参考。有了足够多数据的支持,就会使得建设工程的质量具有了很大的提高。积极开展一些新型测绘技术属于未来发展的必然趋势,并且还是保证当前工程测量中施工效率和施工质量的必要措施。
1.2测绘工作当前状况
工程测量属于测绘技术于社会发展建设过程中的直接性应用,以往的测绘项目工程技术的服务领域行业单单限制在交通、水利以及建筑之类方面,应用技术基础性的内容具体包含放样以及测图两方面。现今,由于科学技术发展极为迅速,当今项目工程测量的技术早就将这一局限性突破,除去与建设项目的物理与几何量的测定相关外,还包含了对于测绘结果的迅速研究以及对于物态变化发展的预报。当今项目工程测绘技术的进步发展是传统测绘的技术朝数字测绘的技术演变,渐渐完成项目测绘内外的一体化、处理获取数据的自动化,测绘过程当中智能化控制还有测绘结论的数字化之类。从20世纪80年代之后测绘项目中早就产生了不少较为先进的地面测绘装置且发展成了项目工程测绘技术的方法措施以及工具。
二、开展煤矿地质因素研究
矿井地质构造直接关系到煤矿的生产和安全,尤其是随着煤矿机械化生产程度的提高,对地质工作提出了越来越多的要求,以便为煤矿高产高效提供可靠的地质保证。在煤矿生产中,矿井中、小型构造,特别是断裂构造一直以来是煤矿生产极待解决的地质问题。安全管理理论认为,事故的根本原因是物的不安全状态和人的不安全行为,煤矿安全事故主要发生在顶板、瓦斯、煤尘、水、火、放炮、提升、运输等范围,发生事故的原因不外乎是人为因素和环境因素(即地质因素)。煤矿生产大量实践证明煤矿生产建设安全生产和提高煤矿经济效益都离不开详实的地质资料,地质资料是检查采掘设计和生产计划是否合理的标准之一是煤矿生存和发展的重要战略依据之一。下边作者就影响煤矿开采工作的几点地质因素展开研究。
2.1地质构造
地质构造是影响煤矿安全生产的各种因素中最重要的一个。地质构造包括褶皱、节理和断层。其中断层由于破坏了煤层的延续性和完整性,在井巷中难以查明和控制。工作面遇到褶皱、节理和断层造成层位错动挤压,岩石变得破碎,同时伴随地下渗水,煤层松动后容易脱落。因此,地质构造带往往是发生顶板、透水和瓦斯事故的地段。
(1)褶皱影响煤岩的产状和形态,但没有破坏岩层和煤层的延续性,在井巷中比较容易追索和控制。褶皱在生产中主要影响煤层平巷的掘进方向,从而影工作面长度,给机械化回采、顶板管理带来一定的困难。个别褶皱特别发育时,可能造成煤层的不可采。
(2)节理发育的地方影响钻眼爆破的效果,如果炮眼方向与主要节理平行时,在爆破过程中沿裂隙漏气影响爆破效果。节理发育的地方顶板易沿裂隙面冒落伤人,另外节理发育的地方是地下水和矿井瓦斯的良好通道,容易发生突水事故和瓦斯突出事故。
(3)断层在矿井生产中,经常会碰到各种不同性质的断层,由于断层破坏了煤层的连续性和完整性,断层两盘产生的牵引、揉皱、挤压等作用,造成断层带岩石破碎、岩石强度降低,容易聚集瓦斯,导通地下水,引发矿井突水、瓦斯突出和坍塌冒顶事故,断层带容易导致煤厚突增或突减,煤层突增处易产生冒顶跨煤堵人事故。还有一些顶断底不断、底断项不断的小断层及小型层间滑动的地质构造部位也是岩块易脱落部分,易发生顶板事故。
2.2煤矿工作中的瓦斯地质
矿井瓦斯是指煤矿生产过程中,以从煤岩层内涌出的甲烷为主的各种有害气体。瓦斯窒息事故经常发生在褶曲轴部r复式向斜或背斜轴部转折端)和压性断层,火成岩侵入体附近的工作面和采空区,围岩透气性差的盲巷,深部开采的下山等。近年来由于全国煤矿开采深度的增加,瓦斯含量也随之增加,这样就增大了通风管理的难度,增大了瓦斯事故的几率。瓦斯事故的预防,一是要正确认识瓦斯的含义和危害性,在职工中普及瓦斯地质知识:二是要加强瓦斯地质研究,对影响矿井瓦斯聚集的因素进行综合分析,找出瓦斯聚集的规律,编制瓦斯地质图,指导通风:同时加强瓦斯浓度检测和通风管理,促进安全生产。
2.3水文地质
水空地质条件对顶板的稳定性也一定的影响但影响最大的是岩性为黏土岩的庙板。当岩层中害有起膨胀作用的黏土岩的顶板。当岩层中含有起膨胀作用的黏土矿物(如蒙脱石、伊利石等)时,硬岩层在、软岩层在下的直接顶板表现更为突出,上方的硬岩层易产生裂隙透水性好,而下方的软岩层透水性差(或不透水)。这样,地下水易在两个岩层之间富集,使下方软岩层软化,消弱了坚固性,发生膨胀后易离层而造成项板冒落。
2.4其他影响煤矿安全工作的地质因素
在煤矿开采工作中能够影响到安正正常工作的地质因素还有以下几点:
(1)小褶曲。小褶曲的轴部裂隙发育易导致局部冒顶,当工作面过向斜时,由于顶板岩层下沉极易离层或下沉产生张裂隙,从而导致顶板冒落。
(2)裂隙。顶板中出现裂隙的多少,直接反映顶板的整体性和坚固性。裂隙越发育,密度越大,其间隙越小,顶板的稳定性就越差,冒落的可能性就越大。
(3)冲刷、变相。在后生冲刷的边缘,由于冲刷体与原顶板岩体粘结力若,易离层,往往是顶板冒落的潜在危险区;在顶板相变边缘地带,易发生项板冒落区。
(4)顶板岩层倾角及其变化。项板岩层倾角的变化程度也反映项扳破坏程度。主要有两种情况:一是倾角相对变化较大区:二是相邻控制点的倾角变化无规律区。这两种情况都说明顶板岩层整体性、坚固性发生了变化,反应了项扳岩层发生了断裂或揉皱。
小结
综上所述,随着煤炭开采机械化程度的提高,对影响煤矿安全生产的主要地质因素的分析研究日益重要。所以说,煤矿地质测绘及地质因素研究必须两手都要抓,两手都要硬。只有这样才能够向着信息化、智能化、自动化的方向进行发展,促进矿山工作的高效化、精确化,保证矿山的可持续发展,科学地指导煤矿的安全生产,从而提高煤矿的经济效益。
参考文献
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