芻議地質構造對煤礦開采的影響

許全華 / 納雍縣鴻騰煤業投資有限責任公司納雍縣鬃嶺鎮左家營煤礦

芻議地質構造對煤礦開采的影響

許全華 / 納雍縣鴻騰煤業投資有限責任公司納雍縣鬃嶺鎮左家營煤礦

由于在開采煤礦過程中冒頂事故會時常出現，而且該事故會較大的影響到采煤的工作面，從而給安全生產帶來極大隱患。隨著采煤工作面的不斷變化(向前、移動、加深)情況，隨著地質結構的變化頂板條件和壓力也會發生變化，使的工作面的狀態一直是動態循環狀態，在遇到陷落柱、節理、遇斷層等復雜構造時，頂板發生的變化更為劇烈，所以，頂板的支護在采煤過程中尤為重要。頂板的支護不僅能使施工人員的人身安全得到保證，而且還能根據不同地質條件的變動，最大程度地保障開采工作安全，提高開采效率。

地質結構；煤礦開采；影響

引文：

地質構造，存在不同的形態，無論是斷層還是褶皺均對煤礦開采和掘進造成一定的作業困難。但是由于是地質結構，所以施工單位會忽視對小地質的防護措施的建立，這樣很容易導致“頂板事故”。為了確保煤礦開采工作的順利進行，并保障開采人員的生命安全，必須充分重視地質構造對煤礦開采工作的影響，并積極建立相關的防護措施。

1.地質構造類型概述

地質構造主要包括三大類型，分別為斷層、褶皺和復合頂板，下面對這三種構造進行概述：①地質構造中常見的斷層構造。斷層的出現有一定的預警和提示，通過觀察可發現并判斷該構造，主要表現為：a.煤層中出現巖石。b.煤層厚度出現意外的增大或者減小。c.頂板出現位移現象。d.裂隙壁滑動。所謂斷層構造，是指所有落差小于5m的構造。常見的斷層包括正斷層、逆斷層以及層滑構造等。正斷層的圍巖穩定性高于逆斷層，而逆斷層中的傾角更大，并且呈現不平整狀。所謂層滑構造，就是指巖層經由外力擠壓形成的巖層間的錯位和滑動，其構造強度較小。②褶皺，小褶皺多發在背斜和向斜結構中，在煤礦開采中，多見構造不規則，有一定的規模的煤層頂板撓曲構造。褶皺結構很容易導致支護措施受損，最終加大冒頂傷人事故的發生率。最后是復合頂板。復合頂板主要指老頂、直接頂以及偽頂三種。這種類型對巷道支護穩定性有一定的威脅和隱患影響。

2.地質構造對煤礦的掘進和采煤的影響

2.1 容易致使局部冒頂現象的產生

地質構造可能會在煤礦開采過程中造成局部冒頂現象。所謂局部冒頂現象是指局部遭到破壞、巷道出現變形后出現的一種現象。該現象產生原因多是因為在回采過程中的圍巖應力、壓力作用導致。這種壓力和應力作用會導致巖層發生變化，出現滑坡、錯位等現象，這樣就大大的降低了整個地質構造的結構穩定性，一旦作為支護的支架受損倒塌，則會造成設備損壞，嚴重情況下會危及作業人員的生命安全。是比較大的安全隱患。

2.2 水涌現象的出現

地質構造中的含水層往往會在煤礦進行開采作業時遭到破壞，一旦含水層受損就會出現水涌現象。水涌現象對煤礦開采工作會造成一定的影響。

2.3 出現瓦斯集聚現象

在煤礦開采工作中，如果進行到地質構造時，會出現冒頂現象。冒頂現象的出現一旦達到一定程度會引發瓦斯積聚現象。瓦斯壓力和煤壁的距離正相關，一旦距離低于6m，瓦斯的壓力就會增加，積聚較多時很可能引發瓦斯爆炸，這對于煤礦開采來說是一個巨大的安全隱患，而這隱患最初是由地質構造影響產生的。

2.4 提高鉆機的速率

因為是地質結構，其中的一些地質構造的外層比較平整，所以在煤礦開采和掘進過程中往往會干擾工作人員的地質判斷。通過進行錨索作業的鉆機速率的變化可以判定是否是地質結構。鉆機遇到地質之后其速率會明顯增進，所以工作人員可以通過該種現象來判斷哪些有隱蔽性的地質構造。

3.降低地質構造對煤礦掘進和采煤影響的措施研究

煤礦開采有一定的危險性，任何煤礦開采事故都有可能發生，盡管事故存在一定的發生率，但是可以通過事故原因的分析來盡量規避這些事故，減少事故的發生率。這對于相關工作人員的能力有一定的要求，需要豐富的作業經驗和地質判定經驗。尤其是要做好地質構造的細分和研究，嚴格區分不同的地質構造才能進一步提高煤礦開采作業效率。

3.1 注意采煤面的冒頂現象

采煤面冒頂現象是具有一定的外觀表象的。工作人員、作業人員可以通過表象查看來進行判斷和警覺。采煤面冒頂現象多發的現象是掉渣或者出現裂縫。一旦出現這兩種現象應該考慮為冒頂現象，必要的情況下要控制采煤深度。同時，也可以加強支護支架的搭建，或者采取其他的支護方式提高支護保護作用，保障頂板的安全性和穩定性。支護設備的選用最好選擇強度較高的設備，其安置密度要根據區域的實際情況和地質變化情況而定，盡量減少冒頂現象的發生率。

3.2 留意掘進過程的局部冒頂現象

在煤礦掘進過程中也會出現局部冒頂現象。該現象的出現也有一定的表現形式，主要表現為頂板裂紋逐漸增多并擴散，裂縫中出現掉碴現象，甚至出現滲水現象等。一旦出現這些現象應該考慮為局部冒頂現象。此時應該采取針對性的防護措施。首先，立即轉移不必要的人員，然后進行支護操作，其中的迎頭必須和頂板支護保持一致，支護設備選取一定要嚴格保證質量，合理調整支護參數，進行敲幫問頂時切忌空頂操作。及時檢測礦壓等。

3.3 隱蔽小地質構造的危險預防

有些地質構造具有一定的隱蔽性，通過肉眼難以觀察到其地質構造，很容易出現失誤開采操作，致使事故產生。對這些隱蔽地質進行開采作業時可以通過對鉆機速率的變化觀察來進行判斷。鉆機在進行打頂板錨桿和錨索作業時，其速率會明顯加快，在操作完成之后也會出現淋水現象。一旦出現這種現象就應該及時采取措施進行處理。首先立即開始應急處理，詳細記錄好數據，分析數據，同時加強支護加強工作，最終提高防護作用，提高防護的有效性。

4.總結

煤礦開采工作，由于多是井下作業，所以很容易出現頂板事故。究其事故發生原因，多為管理人員和作業人員的疏忽導致，最主要的原因還是對地質等地質構造認識不清導致。要想保證煤礦開采工作的順利進行必須充分的認識地質結構、對其地壓規律充分掌握，只有如此才能針對性的制定解決措施，確保煤礦開采工作的安全性和可靠性。

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