地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤礦開(kāi)采影響分析

陳洪

（重慶一三六地質(zhì)隊(duì)，重慶 401147）

前言：冒頂事故是煤礦開(kāi)采中較為頻繁發(fā)生的事故之一，其對(duì)煤礦開(kāi)采有著極大的負(fù)面影響，并會(huì)嚴(yán)重威脅煤礦開(kāi)采安全。隨著地質(zhì)結(jié)構(gòu)的不斷變化，使得頂板條件與壓力也隨之變化，整個(gè)過(guò)程呈現(xiàn)出循環(huán)狀態(tài)，且頂板在發(fā)生節(jié)理、陷落柱、遇斷層等較為復(fù)雜結(jié)構(gòu)時(shí)就會(huì)發(fā)生更為劇烈的反應(yīng)，由此可知頂板對(duì)煤礦開(kāi)采的重要性。

一、地質(zhì)結(jié)構(gòu)與開(kāi)采煤礦的聯(lián)系

通過(guò)大量實(shí)踐可以得知地質(zhì)結(jié)構(gòu)會(huì)因?yàn)橥咚故鹿实陌l(fā)生從而造成強(qiáng)有力的破壞.

（一）裂縫

外生和內(nèi)生裂縫是煤層裂縫的組成部分，煤層內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化在煤礦形成中產(chǎn)生的就是內(nèi)生裂縫，而煤層在形成時(shí)因?yàn)槊簩又苓厖^(qū)域發(fā)生地質(zhì)變化出現(xiàn)的裂縫就是外生裂縫。外生裂縫具有明顯的方向性，且能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)可持續(xù)發(fā)展。瓦斯和煤也能夠通過(guò)裂縫接觸外面的氧氣，而瓦斯爆炸在氧氣充足的情況下自然是不急的。

（二）孔隙

主要分為次生和原生兩者。沉積物顆粒內(nèi)組織間的孔隙就是原生孔隙，煤層煤化從而在溶蝕、淋濾條件下形成的顆粒間孔隙就是次生孔隙。一旦孔隙在煤層中的數(shù)量越多，就會(huì)使瓦斯和煤接觸到大量氧氣，進(jìn)而出現(xiàn)煤層氧化自然的現(xiàn)象。

（三）褶皺

煤層中的熱量能夠有效控制其流向，在向斜位置的摺紙才只能在上方擴(kuò)散，使煤層中熱量散發(fā)得到有效提高；一旦褶皺為背斜位置，熱量就會(huì)在煤層內(nèi)部慢慢得到釋放，一旦出現(xiàn)不斷聚集熱量的情況，就會(huì)造成煤礦開(kāi)采中出現(xiàn)瓦斯爆炸的事故。

（四）斷層

煤層自身的供養(yǎng)和熱量走向都會(huì)受到斷層的影響，且煤層自燃時(shí)可以通過(guò)正斷層對(duì)其蔓延的火勢(shì)進(jìn)行控制。但是斷層會(huì)影響煤礦開(kāi)采的工作效率，工作中的斷層也就會(huì)成為瓦斯爆炸這一事故出現(xiàn)的原因之一。

二、煤礦開(kāi)采過(guò)程中對(duì)地質(zhì)構(gòu)造的影響分析

（一）關(guān)于過(guò)斷層

1.過(guò)斷層。繞過(guò)斷層法。該方法多用于具有較大斷層工作面中。落差較大的斷層自然影響范圍也會(huì)得到延伸，因此對(duì)斷層區(qū)域及范圍的明確就很有必要了。在進(jìn)行煤礦開(kāi)采過(guò)程中禁止在斷層區(qū)域中進(jìn)行采煤操作，一旦遇到需要選擇新的采煤切口再去開(kāi)采，以此保障煤礦開(kāi)采安全，并對(duì)煤礦資源開(kāi)采質(zhì)量和效率進(jìn)行有效提高；其次是硬過(guò)斷層方法。該方法多用于小型斷層工作面中。斷層工作面因其較為松軟的煤質(zhì)，加上頻繁澆水的原因，使得煤礦開(kāi)采中出現(xiàn)冒頂事故的幾率極高。想要降低事故發(fā)生頻率就需要運(yùn)用硬過(guò)斷層方法，該方法可以通過(guò)降低冒頂事故引發(fā)頻率從而實(shí)現(xiàn)煤礦工程安全開(kāi)采。

2.關(guān)于硬過(guò)斷層方法。一旦工作面煤壁和斷層之間角度不大時(shí)就會(huì)使破碎范圍得到延伸，也就愈發(fā)難于維護(hù)頂棚。煤采煤面在情況運(yùn)行的條件下可以適當(dāng)調(diào)整與斷層的角度。穩(wěn)定的頂棚在25°～35°之間，不穩(wěn)定則是35°～45°?？s短工作面在過(guò)斷層后再平復(fù)切口。在確保頂板沒(méi)有問(wèn)題的情況狂下不需要對(duì)較低的斷層位置運(yùn)用特殊措施。

而采煤這一過(guò)程需要涉及到開(kāi)傾斜采的情況，這時(shí)開(kāi)采高度可以通過(guò)對(duì)斷層的調(diào)整進(jìn)行有效設(shè)置。斷層工作面硬過(guò)斷層的煤質(zhì)較為松軟，無(wú)法輸送過(guò)去。這就需要加大頂板支撐力和厚度，確保頂板在經(jīng)過(guò)挑頂處理后就改變頂板坡度，從而實(shí)現(xiàn)煤礦采煤的安全生產(chǎn)。

（二）關(guān)于陷落柱

陷落柱指的就是在巖石坍塌中形成的小碎鉆。一旦在采煤過(guò)程中遭遇陷落柱的情況就會(huì)被細(xì)小碎石覆蓋住工作面煤質(zhì)，這樣又被稱為無(wú)煤柱現(xiàn)場(chǎng)。因?yàn)樾侣湓谥苓呿敯迤扑槌潭炔⒉恍。@樣就極容易出現(xiàn)冒頂事故。過(guò)斷層在發(fā)生之前的與之和過(guò)陷落柱并不一致，不同點(diǎn)是陷落柱鋸齒形狀，且其邊緣凹凸不平，而主要物質(zhì)就是各類碎石，斷層附近都是巖石物質(zhì)。一旦陷落柱范圍擴(kuò)大就需要對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)探測(cè)，可以對(duì)陷落柱區(qū)域通過(guò)對(duì)采切口另外開(kāi)采而避開(kāi)。一旦陷落柱范圍并不大時(shí)需要對(duì)其具體區(qū)域進(jìn)行了解和明確，并依據(jù)不同程度的巖石破碎實(shí)施相應(yīng)的解決措施。一旦陷落柱巖石破碎語(yǔ)法嚴(yán)重時(shí)，就需要運(yùn)用橫板棚支護(hù)方式，將棚距范圍控制在零點(diǎn)五米之內(nèi)，進(jìn)而避免暴露頂板。巖石和陷落柱的邊緣在過(guò)陷落柱時(shí)在具體支撐方面需要設(shè)置木垛來(lái)配合。通過(guò)專業(yè)技術(shù)人員操作過(guò)陷落柱，提前放炮，做好前期準(zhǔn)備工作，確保煤礦工程開(kāi)采能夠順利進(jìn)行。

（三）關(guān)于采煤過(guò)沖刷帶

覆蓋元煤層的物質(zhì)在進(jìn)行煤礦開(kāi)采時(shí)被沖刷掉，煤層表面在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間積累沉淀后就會(huì)形成新棚，這也就是沖刷帶。沖刷帶在遇到之前會(huì)有明顯預(yù)兆作為提示，例如煤層厚度變得松軟或者變薄的大面積厚度，且沖刷帶附近區(qū)域出現(xiàn)；水侵蝕發(fā)生巖土風(fēng)化現(xiàn)象，從而在煤層變得薄脆稀松的平時(shí)就加大了孔隙，在采煤過(guò)程紅極易遇到?jīng)_刷帶范圍。因?yàn)闆_刷帶煤層變脆、變薄甚至是之間破碎，使得煤層在經(jīng)過(guò)里層

在由于沖刷帶煤層變薄、變脆或直接破碎，但是離層卻也會(huì)帶來(lái)一些負(fù)面影響。因此頂板需要全面以對(duì)才能避免發(fā)生不良現(xiàn)象，頂板在工作面中想要避免出現(xiàn)冒頂事故及充沙袋，且還能通過(guò)大面積指的從而避免出現(xiàn)事故。

（四）頂板事故

走向變化以及傾向變化是進(jìn)行每天開(kāi)窗最為常見(jiàn)的菜，煤層沒(méi)有經(jīng)深入發(fā)展，就使得煤層沒(méi)有光澤且頻繁出現(xiàn)崩塌以及巖溶的造成的巖石堆積等。適宜的支護(hù)可以通過(guò)頂板加大對(duì)煤礦開(kāi)采的安全管理。支護(hù)方式在不同的地質(zhì)條件以及地理環(huán)境中有著不同的作用，通過(guò)大量實(shí)踐建立支架、支柱并加以應(yīng)用。多人配合在基礎(chǔ)支護(hù)中能夠在多人的配合與幫助下實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)頭機(jī)尾的拉移，緊缺確保端頭支柱和工作面保持一致，巷道方向與木柱帽保持垂直。雙排支柱方式是進(jìn)行測(cè)頂支柱的重要依據(jù)，并且在和支柱配合的同下確保支架高度和支架水平保持相同。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，煤礦開(kāi)采的危險(xiǎn)性較高，這就需要煤礦企業(yè)在實(shí)際工作中注重開(kāi)采工作的安全問(wèn)題。因?yàn)閷?duì)事故進(jìn)行有效預(yù)防的就是頂板技術(shù)，只有大力倡導(dǎo)安全采煤，并對(duì)頂板支護(hù)技術(shù)的有效管理，牢記安全生產(chǎn)的重要性，從而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化可持續(xù)發(fā)展。