煤矿开采中地质构造的影响分析及措施 丁江海

发表时间:2020/12/2   来源:《基层建设》2020年第23期   作者:丁江海
[导读] 摘要:由于多数地质体系都在不同地进行运动,所以其底层容易出现陷落柱、裂缝、断层和起跳不同的地质现象。
        皖北煤电集团朱集西煤矿通防管理部  安徽皖北  232097
        摘要:由于多数地质体系都在不同地进行运动,所以其底层容易出现陷落柱、裂缝、断层和起跳不同的地质现象。这些不同的地质现象会使得煤矿开采的过程变得非常困难。因此,研究煤矿开采中地质构造的影响具有重要意义。
        关键词:煤矿开采;地质构造;影响;
        煤矿开采本身有一定的风险。有些煤矿所处的环境就非常的恶劣,大部分都是井下采矿或者在偏僻的地方,所以工作环境就具有一定的危险程度,而保障采矿工人的生命安全是必须放在第一位的,能够威胁到采矿工人生命安全的因素有很多,尤其是煤矿开采人员在未知的情况下遇到地质灾害,例如瓦斯泄漏爆炸、煤矿水害和采煤沉陷等地质灾害的威胁,危及煤矿工人的生命安全,这些地质灾害在很大程度上与煤矿地区的地质构造有关。所以为了能够保障采矿工人的生命安全,以及提高采矿的工作效率。
        1 煤矿中常见的地质构造
        1.1 地表非正常沉陷
        地表下沉属于煤炭采掘期间非常普遍的一种岩层活动现象,在各种地质结构的影响下,其产生的活动情况也会有所不同。在三类地质结构中,断层对于地表下沉的影响是最大的,重点是因为断层周围采掘期间采掘带来的地表下沉会加重,尤其在断层两边的地表下沉现象会更加严重,主要是由于断层的出现会影响到地表下沉的规律。另外,因为煤矿中存在断层,作业面前面的岩层出现了断裂情况,这会给煤层采掘工作面带来的更高压力。如果工作面局部变化较大,但是又很难直接进行推进时,就必须要在局部的位置做补巷,并采用非正规的采煤方法来进行开采。图1显示了煤层剖面示意图。
 
        图1 煤层剖面示意图
        1.2 煤矿水灾事故
        煤矿水灾事故同样是煤炭采掘期间非常多见的一种地质危害,出现水灾害现象大都是因为煤炭采掘期间的隔水层遭到了破坏。在隔水层遭到损坏以后,地下水会经过岩层涌到工作面中,不严重时会致使工作面整体被淹没,严重时会致使矿井整体都没淹没。水灾害的出现不但会为煤矿公司带来严重的经济损失,同样会威胁到煤炭采掘人员的生命安全。煤矿出现水灾害问题的重点因素为煤炭采掘造成了地层地质构造的损坏,比如,断层上部的应力增强、顶板出现断裂等等。这通常是因为在采掘期间没有对工作面周边的地质结构进行充分的监察,在采掘中没有科学的方式作为指导。因此防御煤矿水灾害不但需要在技术方面下功夫,还需要分析水灾害出现的根源然后制定对应的解决方案。
        2 构造对煤炭地层的影响
        2.1 褶皱构造对煤炭结构的影响
        褶皱构造也会对煤矿开采产生一系列影响,会影响矿区的测量工作,无法准确地测量一些数据,对采矿的安全也会产生一定的影响,在采矿时由于褶皱的出现而损坏了采矿的设备,使采区山和运输巷路的选择更加困难,部分巷道需要多次调整。褶皱构造不仅会增加开采难度,还会增加施工工作量。
        2.2 断裂构造对煤炭结构的影响
        通常,缓慢的断层会在短时间内就破坏煤层,但是实际也会使得煤层存在重复的现象,最终在同一个区域内部形成多层煤层。但是,这种与煤层相关的地质构造可以使得多数煤炭储量都变得更加集中,最终有效地提升地壳的含煤密度。多数煤层的厚度也会对煤层的流动性产生巨大的影响。虽然说地貌断裂并不会对煤层结构的变化有很大的影响,但是却也容易在断裂的部分出现加厚或者变薄的现象,最终也就会影响煤矿开采作业的顺利进行。
        2.3 陷落柱对煤炭结构的影响
        多数煤炭井田内部的陷落柱会发育不良,但是在今后采掘活动中还是会存在诸多陷落柱。因此,在实际开采煤矿的过程中应该全面探测陷落柱的存在。陷落柱不仅会使得矿井沉陷的情况变得更加严重,更会使得地下岩石的硬度、强度和排列结构出现不同的变化[2]。在实际开采的过程中,原本的地质结构会在短时间内被破坏,也就会直接影响煤炭开采的顺利进行。
        3  保障煤矿安全开采的措施
        3.1   加强对煤矿地质构造的勘测和分析
        目前在煤炭采掘期间想要有效规避地质结构针对煤矿采掘工作带来的影响,必须强化对于煤矿地质结构的探测和分析工作。想要增强对于矿下地质构造的探测和分析,首要任务就是对矿下的地质构造实施充分、合理的勘探,以精确的判断作为根本,综合煤矿区域中煤炭采掘期间地质的具体结构特点展开探究与分析,进而增强矿下地质结构有关勘测数据的精确度,有效增强煤炭采掘期间的安全度与可靠性。在煤炭采掘期间会用到较多的勘探仪器,在对这部分仪器进行应用期间,对相关技术人员的技术水平要求是比较高的。所以在勘探期间就必须要求操作人员精准的应用勘探仪器,以有效剖析矿下的地质构造,同时还要综合当时地质变动的具体规则与构成数据针对矿下地质结构实施绘图和建模活动。其次,在实施煤矿地质结构有关参数勘探期间,还能够把基本地质勘探方式和地理讯息系统技术实施有效整合。目前,因为计算机技术的高度发达,也在很大程度上推动了煤矿地质有关参数勘探技术的优化和创新,经过对瞬变电磁、地面钻探、三维地震和矿物勘探等方面的参数进行剖析,同样可以对矿下采掘部分的构造进行充分的勘探与成像,有便于煤炭采掘工人更好的了解当时矿下断层的分布详情,促进对煤层所处深度与煤层厚度展开详细的探析。另外需要特别注意的是,在对煤炭进行采掘期间需要综合当时矿下地质构造的特性、规模以及岩层性质实施采掘工作,以免对矿下地质构造带来不利干扰,确保煤炭采掘工作的顺利进行。
        3.2  提升煤炭资源开采利用率以及回收率
        想要更好的增进煤炭资源的采掘率和回收率,则需要特别注重以下 4 个方面的工作:第一,为了更好的提升煤矿地质和巷道的勘测效果,则需要针对煤层内伴生矿产的具体布控情况和实际价值展开充分的探究;第二,在对煤炭进行具体采掘期间,则需要对矿井地质结构的具体进展规律和煤层的具体变动情况实施充分的探析;第三,针对煤矿具体的煤炭储备量实施有效合理的核算,将煤矿的采掘和煤炭的应用更加科学化;第四,在对矿下地质勘探数据实施合理的剖析以后,建立出更为科学适宜的煤炭采掘方案,以充分规避煤矿采掘期间出现煤炭资源大规模浪费的情况,同时更好的强化煤炭资源采掘的回收率。
        3.3  注重技术和设备升级
        目前在对现代化煤矿进行施工期间,其中非常关键的构成部分就包括现代化的科技与设施。因为煤炭采掘的效率在逐渐提升,机械设施起到的作用也不断攀升。所以,想要确保采掘的安全程度,对设施和科技进行优化和完善是非常重要的。在矿下技术与设施的优化中,采掘技术与设施的优化是最为关键的,重点因为先进的采掘技术不但可以有效提升生产的效率,还能够更好的提升作业的安全度,比如,近期推广的大采高工艺,能够对 7 到 8 米厚的煤层进行一次性的采掘。在对设施进行优化与完善期间,需要格外关注的是设施对于地质结构的适用性。如果设施和地质结构能够有效融合,便可充分施展出设施的价值,进而确保采掘的效率,反之就不会有太好的效果。
        结束语
        综上所述,煤炭的开采在很大程度上受地质构造的影响,所以为了提高煤矿开采的效率,为了保障采矿工人的生命安全,在煤矿开采之前,采矿公司应该仔细的对煤矿的地质构造进行专业的勘查,分析哪些地方容易出现安全事故,并制定合理的开采方案,在出现事故时能够及时的进行补救,保障煤矿资源的顺利高效的开采。
        参考文献:
        [1]任孟超,职永凯.煤矿综采工作面安全管理分析[J].科技风,2019(20):158-160.
        [2]陈旱生,沐俊卫.复杂地质条件下安全高效矿井优化设计实践[J].煤炭技术,2019(03):139-143.
        [3]沈德仁.地质构造对于煤矿开采的重要性[J].科技与企业,2019(12):126-128.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: