浅谈地质构造对煤矿安全生产的影响

摘要：随着矿井开采的不断深入，井下地质构造（断层、陷落柱）对生产的影响日趋严重，如何能安全顺利高效地通过地质构造，将影响降低到最小，需要从多方面入手，采取科学合理的措施，严格执行相关注意事项，这是确保安全有序作业的基础和保证。

关键词：地质构造；煤矿；安全生产；影响

1.地质构造与煤矿开采之间的关系

1.1 矿井水灾与地质构造之间的关系

随着开采的不断进行，煤矿地质构造的变化是导致矿井水灾事故发生的关键。因此，加强对矿井地质构造分析，并进行科学的预测，提前部署和落实相应的应急措施，是提高煤矿安全开采和回采的关键，对于延长矿井的生产年限也是关键的。同时，这对于日益枯竭的煤矿资源，剩余储备量受水威胁严重的煤矿区来说显得更为重要。煤矿采煤工作地质构造主要包括不良封闭钻孔，岩浆岩侵人体等。目前，我国很多的煤矿地质灾害性水灾都是因为这些地质构造。因此，研究分析导致煤矿矿井发生的原因，尤其是弄清楚由于各种不同地质构造而导致的矿井出水，掌握矿井出水的原因和规律，做到防患于未然。

1.1.1 在矿井水灾发生的位置，发生的位点主要在矿井掘进巷道的迎头，发生的原因主要是在掘进过程中对于掘进前方地质构造的未知，容易造成不同来源的水突然进入到矿井。

1.1.2 采煤工作层面夹水的发生，主要是由于在采煤的回采过程中遇到工作层面内部的地质构造和顶底板采煤发生晃动而诱导的导水破裂带疏导不畅通而引起的不同水源夹人煤矿矿井。

1.2 地质构造和煤矿瓦斯事故的关系

煤矿开采中，必须要时刻关注和重视可能出现的任何瓦斯爆炸事故，并有预警和相应的防护急救措施。现在已经证实了，煤矿中瓦斯事故的发生和地质构造被不同程度的破坏有着密切的关系。煤矿地质构造的观察和研究显示，煤矿地质构造的不同分级、分区和分带是导致煤矿中瓦斯事故发生不均匀和不均衡的关键。

2 构造应力对矿区采动损害的影响

矿区采动损害，是因煤炭井工开采对覆岩和地表地质环境造成的损害。从构造地质学的观点来看，矿区采动损害是在地壳构造运动产生的应力作用、岩体本身重力以及地下开采活动联合影响下发生的主采煤层上覆岩、土体的一种特殊的表生构造现象。

对于一个具体的煤矿区来说，要么处于挤压构造应力场，要么处于拉张构造应力场。挤压与拉张是煤矿区常见的两种最基本的构造应力状态。

由于构造应力的作用，可以改变采动影响下的岩层移动方向和移动量的大小，同时也影响井下巷道的变形破坏模式。

另一方面，由于岩石的抗拉强度最低，在受拉张应力作用后，很容易产生张节理，使岩层的连续性遭到破坏，失去内聚力；拉张应力的作用可以抵消一部分因重力作用在岩层中产生的水平关联应力，从而使岩块受到的侧向夹持力减小甚至消失，很容易在重力作用下失稳沉降，即使拉张应力不足以使岩层破断，也会使岩体的围压降低，从而导致岩体强度的下降。为了保护煤矿区地质环境，煤炭资源开发活动必须要有一个度，要把开采强度限制在煤矿区地质环境可以承受的范围之内。

3.降低地质构造对煤矿开采影响的策略

3.1 强化地质勘查与分析

煤矿开采环境通常较复杂，在开采煤矿前必须充分做好煤矿地质勘查与分析工作，并应借助先进工具，应用科学预测方法事先预测煤矿开采过程中可能遇到的地质构造问题，应根据实际勘查、预测结果不断调整、优化煤矿开采方案，并采取相关措施来提前预防各类煤矿事故。通过地质勘查可获得很多重要地质数据，仔细分析这些数据，有助于科学、合理的制定煤矿开采方案，保障煤矿安全生产，同时提升煤矿开采效率。

当前在勘查煤矿地质构造时，通常会应用一些先进设备，并借助相关计算机软件，把待开采区域的地质构造图绘制出来，进而科学、准确的分析地质构造，得到准确的地质资料。同时也应重视常规勘查工具的应用，应综合应用这些勘查工具进行勘查，以便获得的勘查数据更准确，充分掌握矿井地质构造情况，进而指导矿井开采方案的制定，有效避免各种不良地质构造影响煤矿开采，更好的保障煤矿安全开采

3.2 技术升级与保障设施设备配置

在煤矿开采过程中，应用一些现代化的煤矿开采技术有助于提高煤矿开采的安全性，同时应重视优化升级开采设备，有效防止由于设备选用不当或应用的工艺技术不合理破坏地质构造，应根据煤矿实际地质构造与具体岩石结构，因地制宜地选择开采工艺与设备，有效防止由于煤层结构变化，引发安全生产事故。此外还应重视优化、完善煤矿开采中的安全保障设施，如安全监控装置、预警装置、检测漏电的装置、电气设备防爆装置等，借助这些安全保障设施，可有效减少安全事故的发生。同时还应建立健全安全事故应急预案，强化煤矿安全生产教育，提高矿工安全意识，更好地保障矿工的生命安全。

4.煤矿矿井地质构造的预测

由于煤矿地质构造对煤矿的安全生产会产生严重的威胁，因此，矿区必须要做好对煤矿矿井地质构造的预测和分析。要想能够准确的预报和预测未开采区的地质构造，不仅仅要有充足的第一手资料，还需要利用各种手段进行综合分析，进而才能做帮出正确和科学的判断，获得较为准确的预测结果，降低生产成本和生产过程中存在的风险，提高经济效益。煤矿矿井地质构造的预测方式，常用的有两种：地质方式，即利用罗盘和放大镜，计算机软件等工具，对矿井下地质进行观测，进而揭示矿井的地质构造规律。再通过几何作图，地质规律等参数处理来科学的预测和评价地质构造。其次，物探方法，即利用计算机软件处理获得的数据，通过计算机成像和数字解译来解释煤矿地质构造的方法。

结语：

在煤矿安全生产与综合管理中，要针对煤矿地质状况的整体条件，全面掌握好煤矿地质构造中的安全性能与综合影响，时刻注重煤矿地质构造的综合变化情况，这样，才能形成有效的防治措施，可以全面预防好煤矿重大安全事故的发生。

参考文献：

[1]謝仁海，渠天祥，钱光谟构造地质学[M]徐州：中国矿业大学出版社，2017.

[2]耿献文合理选择丁艺参数提高矿井地质工作[J]矿井技术，2016 （10）：25-26

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