浅谈煤炭开采对地质结构及地质安全的影响研究

发表时间:2020/9/16   来源:《中国西部科技》2020年9期   作者:王伯辰
[导读] 煤炭开采是我国获取资源的重要的方式,开采的过程是复杂而繁琐的
        王伯辰
        新疆维吾尔自治区煤田灭火工程局  新疆维吾尔自治区 830063
        摘要:煤炭开采是我国获取资源的重要的方式,开采的过程是复杂而繁琐的,并且会出现许多的突发事件。对于开采过程来说首先要对土质进行考察,包括黄土地质、沙土地质、岩层地质、丘陵地质等,考虑完煤炭所处的本土环境之后还需要考虑开采的技术是否适合这种土质的要求,做出及时的调整。开采过程中最需要考虑的还是人身的安全,当然技术的合理性也是减少人员伤亡的保障,因此要做好包括勘探、提升技术以及科学化的管理等方式来减少事故的发生。
        关键词:煤炭开采?地质安全?影响
1?煤炭开采对地质的影响        
1.1岩层地质结构
        煤炭的开采与当地的地质结构之间有着紧密的联系,煤炭开采的效率会受到地质结构的影响,同时地质结构也会受到煤炭开采活动的影响。在岩层地质结构当中,煤炭开采十分容易出现岩层钻探方面的问题,这一问题的出现和岩层的稳定性之间具有着十分密切的联系,会直接影响到煤炭开采的安全性。同时由于开采活动干扰到了岩层,还有可能会造成一定的地质结构变动。一般情况下地质结构因素在岩层区的煤炭开采环境中都十分复杂,也造成了我国煤炭产业在岩层区域开采的限制。
1.2黄土地质结构
        我国的西北地区有着大面积的黄土地质结构,在这种地质结构当中进行煤炭的开采,面临的问题有很多。例如,在黄土地质结构当中由于沙土的颗粒较为松散,因此直立性以及稳定性都较差,导致煤炭开采的稳定性难移维持。煤炭开采一旦在黄土地质结构的地质中进行,就会导致黄土的土质出现问题,进而为煤炭的开采带来较大的挑战[1]。同时,必须保证沙土颗粒在黄土地质结构当中呈现块状或者层状,保证黄土地质结构整体都是稳定的,才能承担煤炭开采带来的地质结构变动。
1.3平原沙土地质结构
        在很多平原沙土地质结构当中进行煤炭的开采,也会出现一些常见的地质安全问题。如果在平原沙土地质结构当中进行煤炭开采,首先必须保证该地区拥有较好的承载能力以及承重能力,不会在实际开采过程中出现稳定性的问题,同时还能够促进煤炭开采的效率提升。其次,必须选择合适的开采方式,才能够带动煤炭开采既保证效率又保证安全。煤炭开采时,平原沙土地质结构对于地质的检测来说具有一定的难度,常见的现象之一就是地质结构的稳定性很难得到判断。并且,煤炭如果由于地质情况受到了影响,还会导致煤炭资源的浪费。
1.4丘陵山地地质结构
        在丘陵山地的地质结构中,煤炭的开采也会受到一定的影响。丘陵、山地等地区,地质的结构复杂,同时在山体中,还有可能存在着一些溶洞、暗河等,这些都成了煤炭开采的阻力,煤炭资源开发项目在丘陵山地的地质结构当中需要对不同山体都进行调查,总体工作量较大,工作的效率难以得到有效提升。同时很多山地结构并不稳定,对于煤炭开采来说也潜存着威胁。
2?煤炭开采地质结构影响安全的因素分析
        2.1天然性的地质灾害
        主要是指动力地质灾害,包括矿压、岩爆、冒顶、片帮、巷道拱顶缩小等。另外还包括在开采过程中产生的热害以及矿井中的突水灾害。综合之前的几种土质的开采,不难发现开采过程是十分艰难的,需要面临很大的困境,并且这种天然性的灾害是无法预测的,只有当它发生的时候才能感知到,这就是十分可怕的。随着开采深度的加深,温度也会持续不断地升高,这种情况下,开采人员的身体就面临着巨大的挑战,设备在高温下的运作也十分艰难,这种热害会使开采人员头昏眼花,出汗量大易缺水并且伴随着全身无力的状况,这种状况下是很难持续性工作的。矿井中的突水灾害是指伴随着开采的深度不断加深,水压也是不断加大,在不小心触碰到出水点时就可能会出现突水灾害,就会淹没整个矿井,给人员的生命安全造成威胁。


        2.2使用工具造成灾害
        主要是指瓦斯灾害,随着煤矿采深的增加,煤层内的地应力、瓦斯压力逐步增加,煤矿发生煤与瓦斯突出的可能性越来越大。开采深度的加深、温度的升高加之本身开采的煤炭以及瓦斯的合力作用下就容易引发爆炸。
        2.3开采人员经验不足
        这是一个很重要的会影响开采过程的质量以及开采人员的安全的因素,很多情况下由于开采人员的经验不足,或者是为了节省钱财不按照正常的路径实施开采,这样都会造成人员的伤亡。
3煤炭开采有效措施
3.1加强对煤炭开采地质测量和勘查
在煤炭资源开采中,为降低地质结构对煤炭开采造成的影响,提高煤炭开采安全性,就需要加强对煤炭开采的地质测量和勘察工作,通过测量和勘察,就可以对煤炭资源在不同区域的分布情况进行准确掌握,并对需要开采的煤炭区域的地质结构及特征进行分析,从而对地质结构进行充分了解,掌握不同区域的地质结构数据和信息,也能够为煤炭资源开采提供有力的地质数据,增强开采的安全性。
3.2提高煤炭开采技术水平
        随着我国科学技术的不断发展,将我国新技术应用到煤炭资源开发中,不仅可以提高煤炭资源的开采率,提高煤炭资源开采工作效率,还能够增强地质安全性,避免出现煤炭资源浪费的情况。如:在对黄土地质结构区域进行煤炭资源开采,为提高煤炭开采安全性,就可以对黄土进行承重测试,在测试中可以将现代数字模拟技术应用到其中,之后通过实地勘查,进一步了解和分析影响地质结构的安全因素,并制定与之相对应的应对策略。
3.3运用多元化的煤炭开采手段
        在对煤炭资源开采中,可以运用多元化的开采手段,对煤炭资源进行开采。在开采的过程中,也需要做好安全防护工作,保护周边自然生态环境。如:在对我国平原地区煤炭资源进行开采时,由于这一区域属于沙层地质结构,在对煤炭开采中就可以运用支撑措施,降低沙层坍陷对煤炭开采造成的影响。同时,为了防止出现塌陷的情况,还可以通过在矿井四壁设置水泥砼,达到增强地质安全的目的。针对矿井地下水的情况,对此进行有效处理一定要在煤炭资源开采之前,对矿井建立起排水系统,同时也需要防止出现地下水倒灌的情况,防止由于地下水造成的坍陷事故。
3.4规范煤炭开采工作管理
        首先,在煤炭开采中,还可以建立现代化的煤炭开采和储存机制,促使煤炭开采人员对煤炭开采地质结构和安全因素有一个具体的了解,从而针对不同的地质结构,运用与其相适应的开采方案,保障煤炭资源开采的安全性。
其次,制定和规范煤炭开采作业安全条例,通过条例,可以对开采人员做到统一布局、统一协调,促使煤炭开采工作正常有序展开。同时对我国煤炭资源开采实施管理,也是实现我国能源资源可持续发展的重要举措,促使煤炭开采企业制定长远的开采方案,既满足了可持续发展要求,也保障了煤炭分布区域的地质安全。
最后,在对矿井的建设中,容易对岩层的稳定性造成影响,为保障开采区域地质安全,就需要在开采的过程中,运用安全防范措施,在开采的后期,虽然岩层结构已经渐渐适应了矿井实际地质情况,但是也还需要对矿井内部地质结构实施支撑技术,保障和增强开采岩层地质内部结构的稳定性,保障煤炭开采的安全性。
        4?结语
        综上所述,煤炭的开采对地质的影响以及对于地质安全的影响是开采过程中需要考量的重要的因素,在今后的开采过程中还应延续这样的标准,严格规范开采事业,减少不必要的安全事故,希望我国的煤炭开采事业越来越繁荣,同时希望我国的开采技术能够更上一层楼,成为时代的先驱。
        参考文献
[1]刘斌武.煤炭开采对地质结构及地质安全的影响分析[J].中国石油和化工标准与质量,2017,37(21):114-115.
[2]王云.煤炭开采对地质结构及地质安全的影响[J].华北国土资源,2016(4):75-76
[3]孙志伟.分析地质结构对煤炭开采带来的影响[J].建筑工程技术与设计,2016,(25):1684.
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