分析地质条件对井下煤矿开采的影响

【摘 要】随着工业化经济的飞速发展，煤炭在国民经济中所占的比例一直居高不下，而且和人们的日常生活息息相关。就目前来说，我国的煤炭资源主要是集中在北方区域，但是随着我国对于煤炭资源的大量开采，导致煤矿区域的地下结构越发的复杂，因此，针对煤矿的地质结构进行勘查和研究无论是对于确保开采安全性还是经济性来说，都有着极大的必要性。本篇文章主要针对地质构造对于煤矿开采的影响进行了全面详细的探讨，供大家参考借鉴。

【关键词】：地质构造；矿井；煤矿开采

1 煤矿地质工作的特点

煤矿的地质工作状态实际上有着一定的特殊性，绝大多数情况下都是在野外以及井下来进行开采作业，那么其开采期间要保证开采的安全性，就应当要对煤矿地质构造进行持续性的勘测，对各个方面的变动信息进行收集，只有这样，才能逐步深刻、正确地反映矿井的地质情况，为煤矿生产建设提供可靠地地质依据，从而防止事故发生发生。煤矿开采工作在执行的过程中，受到了开采空间、照明、视野范围等多方面因素的影响，并且在对掘进断面的地质资料进行采集的过程中，其测定分析以及断层的预测工作极易由于定量分析等方面所存在的问题而导致偏差现象的出现。因此，务必要对井下的具体地质现象进行研究，确保资料的时效性，最大限度的提升地质问题得以解决的可能性。除此之外，还应当要针对整个矿区范围内所存在的所有地质现象进行大范围的勘查，若地质构造了解不清楚，直接影响采煤方法的选择、资源储量估算不准确，将影响煤矿的服务年限和生产的正常接续；对水文条件、瓦斯、煤尘、地热等没有查明，会带来严重的自然灾害，造成人力、物力、财力的巨大损失。

2 地质构造对矿井开拓开采的影响

矿产资源成矿后，由于发生构造运动等，断层常把矿体切成几部分，使矿体的分布、形状和产状复杂化，从而对矿山开采带来很大影响。因为有大型断层发育的地方，煤层走向、倾向、倾角均发生较大变化，采区及阶段划分只能按照地质构造的区块划定，给开拓开采布置带来很大困难。因此，在开拓设计中，对于主要开拓巷道所经过的地段，首先要弄清楚断层的情况，对于断距较大的断层，开拓巷道尽量应避开断层破碎带，尤其是应避开与巷道平行或成小角度斜交的断层破碎带，尽可能将断层作为采区划分的边界。其次，断层还影响平巷掘进，巷道掘进中，若遇到稍大的断层，有时须考虑使巷道拐弯，以保证平巷和煤层底板的距离，但巷道拐弯会增加巷道长度，从而增加运输环节，对各种管道工程的铺设也带来很大困难。此外，在掘进中碰到断层，还必须加强支护，甚至要采取特殊措施才能通过断层。因此，断层对矿井开拓开采的影响较大。

3 地质构造对煤矿安全生产的主要威胁

3.1 矿井水灾与地质构造的关系

地质构造所呈现出的变化因素是对出水事故造成影响的一个关键所在，而对于地质构造进行分析预测的相关工作，也就成为了落实防治措施的一个重要基础。针对回采率进行提升能够极大的延长矿井自身所具有的生产寿命，缓解资源枯竭的速度起到了极其重要的作用。煤矿在进行开采的过程中，所涉及到的地质构造主要包含有陷落柱断层、褶曲等多种现象，而部分事故的发生，也恰恰是由于这部分构造所呈现出的问题而引发。因此，在针对矿井出水原因进行分析的过程中最重要的一个因素就是要明白不同的形态体系导致井下出水所产生的变化现象，从而完全掌握到其中所存在的变动规律，确保任何变化因素都能够防范于未然。对近年来的煤矿水害规律进行总结的来看，我们能够得出以下几个方面的结论： （1）在矿井出现水害现象的情况下，通常都是出现在巷道的迎头位置之上，其导致的根本因素就是由于进行掘进的过程中，遭遇到了地质水源现象，并且破坏了地质结构，最终引发出水。 （2）采煤工作面所呈现出的突水现象，通常都是由于煤矿在进行回采的过程中，遇到了某些不良的地质构造条件，并且产生了扰动诱发现象，从而使得导水带破裂，引发水源突水的现象。

3.2 瓦斯事故与地质构造的关系

我国地质条件复杂，是受瓦斯灾害威胁最严重的国家之一。瓦斯生于煤层，储于煤层，受地质条件和历史演化作用控制。地质构造复杂程度控制着煤与瓦斯突出危险性，构造煤的发育特征控制着瓦斯抽采和瓦斯治理的难度。多年的实践证明，只有综合运用板块构造理论、区域地质演化理论、瓦斯赋存构造逐级控制理论，才能揭示构造煤的发育规律并揭示煤与瓦斯突出机理，才能进行更为准确的瓦斯预测。

3.3 采煤沉陷.采煤沉陷是我国煤炭矿区现存的最大安全隐患之一，如果不能完全对其进行有效的管理和控制，就难以保证煤炭开采工作的安全、稳定、有序进行，甚至有可能造成大规模的人员伤亡，对于社会的安定也会造成一定程度的影响。煤矿地质构造的不同是引起采煤沉陷事故发生的根本原因之一，如煤层厚度、埋深、倾角及覆岩结构等。因此，引发采煤沉陷的几率也有所区别。针对这一主要原因，在煤矿区设立时就要可采取如下措施： （1）煤炭矿区管理人员和技术人员要对矿区实地情况进行系统、科学的研究与勘查； （2）逐步制定一套或多套详尽、合理、科学的煤炭开采计划和开采组织形式；

（3）在煤炭开采中一定要尽量避开较易发生采煤沉陷的地区。

4 水害事故和水文地质

（1）水害事故的发生地点。掘进巷道和回采工作面采通小窑、老空区、遇导水断层或封闭不良的钻孔导通含水层、雨季期间的淹井等。 （2）水害事故的发生原因。在采掘工作中，如果所采煤层底板与下部承压含水层之间的隔水层岩石厚度太小，无法承受压力，或巷道接近断层时，就可能导致突水；由于勘探工作的不及时准确，在掘进工作中与有积水的老窑、采空区打透，会发生极为严重的老塘突水事故；另外，早期封闭不良的钻孔也可能发生透水事故；在多雨季节的“三防”工作也不容忽视。（3）水害防治措施。水害在一般的煤矿采掘过程中发生的几率较低，但是一旦发生造成的经济损失十分巨大。在矿井设计与采区设计中，对可能导水的断层，要留设足够的防水隔离煤柱；对采空积水区、老窑积水区，要加强勘探工作，及时疏放老空水或留设防隔水煤柱；在开采过程中，应随时监测区域内的水文地质情况，查明充水水源和通道，编制水文地质图，指导防治水工作，使探放水工作有的放矢，避免水害事故的发生，促进安全生产。

5 结束语

综上所述，在煤矿实际开采的过程中，务必要依据煤矿自身所呈现出的实际情况来采取不同的措施。从本质上来说，煤矿开采的安全性，是整个开采工作的核心所在，安全是煤矿的最大效益。 要使得煤矿开采安全性、可靠性得到提升，就应当要针对整个矿区的岩层赋存、构造进行勘查，深入现场，对井巷揭露的和地表出露的地质现象作周密细致的观测调查，并进行必要的取样作相应的实验，充分掌握第一手资料。在积累资料的基础上，加以归纳总结出规律，将感性认识上升到理性认识。然后，再用所得到的理性认识去指导生产实践，从而对其中所可能存在的隐患采取合理的控制措施。同时，还要在煤矿开采期间对开采人员进行严格的要求，使得煤矿开采人员能够做好相应的开采工作，执行边开采边勘测运作模式，最大限度的提升开采安全性。

参考文献：

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[4]刘彦伟，陈攀，魏建平.煤层地质构造对煤与瓦斯突出的控制作用[J].煤炭科学技术，2010.

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