煤礦開(kāi)采與地質(zhì)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系

曹源

摘要：由已探明煤炭?jī)?chǔ)量可知，在世界上我國(guó)煤炭總儲(chǔ)量位居前列，我國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量十分豐富，我國(guó)西北是煤炭資源的主要分布地區(qū)，作為煤炭能源大省的山西、內(nèi)蒙古、河南及黑龍江等省份，通過(guò)有效開(kāi)采及開(kāi)發(fā)利用煤炭資源，有力促進(jìn)了本省經(jīng)濟(jì)的不斷提升及健康發(fā)展。通過(guò)分析在煤礦開(kāi)采中只有對(duì)其與煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系進(jìn)行有效處理，才能確保正常安全的煤礦開(kāi)采，進(jìn)而使煤礦資源開(kāi)采及生產(chǎn)效率得到最大限度的提升，以下對(duì)此進(jìn)行深入分析及闡述。

關(guān)鍵詞：煤礦開(kāi)采；地質(zhì)結(jié)構(gòu)；關(guān)系

引言

在我國(guó)的煤礦行業(yè)中，針對(duì)煤礦開(kāi)采的影響因素有很多，其中影響較大的一個(gè)因素就是煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)對(duì)于煤礦開(kāi)采的影響。為了有效地降低煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)對(duì)于煤礦開(kāi)采生產(chǎn)的影響，需要在煤礦開(kāi)采的過(guò)程中對(duì)煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的分析以及測(cè)量，最大限度地降低煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)對(duì)于煤礦開(kāi)采生產(chǎn)的影響。

一、地質(zhì)構(gòu)造概述

地質(zhì)構(gòu)造主要是指地殼中的巖層地殼運(yùn)動(dòng)作用引起的變位及變形后所形成的形態(tài)，一般可分為褶皺、節(jié)理、斷層三種。褶皺有背斜和向斜兩種，背斜是指巖層向上彎曲，巖層中心部位較老，兩側(cè)依次變新。向斜是指巖層向下彎曲，巖層中心部位較新，兩側(cè)依次變老。如上升到地表的褶皺巖層沒(méi)有受到剝蝕作用影響，背斜就是高地，向斜就是低地，地面上只有最新時(shí)代的巖層。受強(qiáng)烈風(fēng)化作用剝蝕后，褶皺巖層地面起伏由巖石抗風(fēng)化剝蝕作用所決定。如褶皺巖層的巖性屬于同種或具有差異不大的強(qiáng)度，因背斜核部斷裂而發(fā)育到向斜核部，背斜核部容易形成低地或谷地，高地或山梁則由向斜核部形成。節(jié)理隨深度由地表向下逐漸加大，密度逐漸降低。斷層是位移明顯的斷裂，在地殼中發(fā)育比較廣泛，但呈現(xiàn)不均勻的分布。

二、煤礦開(kāi)采與地質(zhì)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系

（一）瓦斯引起的安全生產(chǎn)事故同煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)之間的具體關(guān)聯(lián)

經(jīng)過(guò)大量的研究以及調(diào)查，我國(guó)煤礦開(kāi)采中的瓦斯安全事故在很大程度上同煤礦的實(shí)際地質(zhì)結(jié)構(gòu)有很大的影響。主要的關(guān)聯(lián)部分有 4 點(diǎn)，首先是煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)中的裂隙，其次是煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)中的空隙，再次是煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)中的褶皺，最后是煤礦地質(zhì)中的斷層。在煤礦開(kāi)采的過(guò)程中，煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)中的裂隙主要分為兩個(gè)部分，首先是內(nèi)部裂隙，其次是外省裂隙。煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)中的內(nèi)生裂隙是通過(guò)煤層內(nèi)部的具體結(jié)構(gòu)變化形成的。但是外部裂隙是由于煤礦開(kāi)采區(qū)域的外部地質(zhì)發(fā)生了變化導(dǎo)致的煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了外部裂隙。這兩種煤層裂隙中外部裂隙對(duì)于煤礦的開(kāi)采生產(chǎn)影響更大。地質(zhì)結(jié)構(gòu)中存在裂隙就會(huì)導(dǎo)致裂隙中存在大量的氧氣充斥其中，而在發(fā)生瓦斯安全事故的過(guò)程中，氧氣是一項(xiàng)非常必要的條件，因此煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)中存在裂隙是瓦斯安全事故的一個(gè)重要發(fā)生條件。在煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)中還有一種孔隙的存在。孔隙通常來(lái)講可以分為兩類(lèi)。一類(lèi)是原生孔隙，其次是次生孔隙。在地質(zhì)結(jié)構(gòu)中原生孔隙主要就是煤層中的顆粒沉淀物發(fā)生沉淀現(xiàn)象導(dǎo)致的孔隙 ；在地質(zhì)結(jié)構(gòu)中次生孔隙主要指的是在煤礦開(kāi)采的過(guò)程中由于煤化現(xiàn)象的出現(xiàn)導(dǎo)致的顆粒溶蝕以及顆粒淋濾現(xiàn)象，這一現(xiàn)象導(dǎo)致的孔隙，我們稱(chēng)之為次生孔隙。在煤層開(kāi)采的過(guò)程中，孔隙越多的出現(xiàn)，就會(huì)導(dǎo)致孔隙中存在越多的氧氣，因此容易導(dǎo)致煤礦開(kāi)采過(guò)程中的瓦斯安全事故。如果過(guò)多的氧氣筒煤層中的瓦斯接觸就會(huì)導(dǎo)致煤層的自然現(xiàn)象，這種自然現(xiàn)象屬于煤層自然現(xiàn)象中的一個(gè)非常重要的問(wèn)題，這也就是我們?cè)诿旱V開(kāi)采的過(guò)程中要求煤層中不要出現(xiàn)過(guò)多孔隙的原因。煤層中存在的褶皺能夠有效地影響煤礦開(kāi)采過(guò)程中熱量的走勢(shì)。煤層中的熱量會(huì)根據(jù)煤層褶皺的走勢(shì)向下流動(dòng)，一旦在煤礦開(kāi)采的過(guò)程中接觸到了煤層褶皺中存有的熱量就會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的瓦斯爆炸安全事故。

（二）礦井水災(zāi)安全事故同煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)之間的具體關(guān)聯(lián)

我們?cè)诿旱V開(kāi)采的過(guò)程中，難免會(huì)進(jìn)行建設(shè)施工，如果在施工的過(guò)程中沒(méi)有注意到煤礦地質(zhì)的主要結(jié)構(gòu)以及位置，就會(huì)導(dǎo)致地下水的涌出，這也是引起礦井水災(zāi)的一個(gè)重要誘導(dǎo)因素。因此為了有效地避免煤礦開(kāi)采過(guò)程中出現(xiàn)礦井水災(zāi)安全事故，我們?cè)诿旱V開(kāi)采建設(shè)施工的過(guò)程中要對(duì)煤礦的地質(zhì)結(jié)構(gòu)有著非常清晰的了解，同時(shí)在煤礦施工的過(guò)程之前要進(jìn)行實(shí)地的勘察研究，要對(duì)于煤礦區(qū)域的煤礦地質(zhì)走勢(shì)有著非常清晰的掌握。根據(jù)研究顯示，煤礦開(kāi)采過(guò)程中的礦井水災(zāi)通常發(fā)生的區(qū)間在掘進(jìn)開(kāi)采巷道中，因此我們?cè)诿旱V開(kāi)采的過(guò)程中要對(duì)煤礦開(kāi)采的速度進(jìn)行有效的控制，不能夠?yàn)榱俗非笊a(chǎn)量而無(wú)限制的對(duì)煤礦井下巷道進(jìn)行挖掘，這樣非常容易造成煤礦井下礦井水災(zāi)的發(fā)生。因此在煤礦開(kāi)采的過(guò)程中要格外的進(jìn)行注意。

（三）開(kāi)采坑塌陷安全事故同煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)之間的具體關(guān)聯(lián)

在煤礦開(kāi)采生產(chǎn)的過(guò)程中出現(xiàn)開(kāi)采區(qū)塌陷事故主要是由于工作人員沒(méi)有結(jié)合開(kāi)采區(qū)域的實(shí)際地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行區(qū)別性的保護(hù)導(dǎo)致的。在煤礦開(kāi)采區(qū)間中有的地質(zhì)結(jié)構(gòu)巖性較強(qiáng)，但是有的較弱，因此我們?cè)诿旱V開(kāi)采的過(guò)程中要對(duì)巖性較弱的地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行針對(duì)性的保護(hù)強(qiáng)化，這樣才能夠保障在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中不容易出現(xiàn)開(kāi)采區(qū)塌陷或者是沉陷的問(wèn)題。3在我國(guó)煤礦生產(chǎn)中對(duì)煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行有效預(yù)測(cè)的方法針對(duì)煤礦安全生產(chǎn)受地質(zhì)構(gòu)造的威脅較為嚴(yán)重，煤礦區(qū)域應(yīng)詳細(xì)分析礦井地質(zhì)構(gòu)造。可實(shí)現(xiàn)對(duì)未挖掘或開(kāi)采區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造的準(zhǔn)備預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，不只是使得到的第一手資料更加豐富，并在綜合分析方面有效利用各種手段使判斷更加正確，提高預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)效果的準(zhǔn)確性，使經(jīng)濟(jì)效益明顯提高。在礦井中通過(guò)對(duì)原始資料的大量收集，綜合對(duì)比分析及試驗(yàn)，采用小構(gòu)造形跡變化方法對(duì)礦井地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行預(yù)測(cè)，能夠達(dá)到較高的準(zhǔn)確性，并獲得良好效果。在工具上主要采用錘子、皮尺、放大鏡、羅盤(pán)及計(jì)算機(jī)軟件等，觀測(cè)素描井下地質(zhì)狀況，使構(gòu)造規(guī)律得到一定程度的揭示，利用地質(zhì)規(guī)律、幾何作圖、參數(shù)構(gòu)造處理對(duì)構(gòu)造進(jìn)行預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)的一種地質(zhì)方法。物探方法主要是指采用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)地表和井下地球物理探測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將地質(zhì)構(gòu)造利用圖像、成像及數(shù)字解譯解釋的方法。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，煤礦開(kāi)采與地質(zhì)結(jié)構(gòu)之間存在較大關(guān)系，在煤礦開(kāi)采中只有對(duì)其與煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系進(jìn)行有效處理，才能確保正常安全的煤礦開(kāi)采，進(jìn)而使煤礦資源開(kāi)采及生產(chǎn)效率得到最大限度的提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]王金峰.加強(qiáng)地質(zhì)構(gòu)造分析提高安全回采率[J].山東煤炭科技，2015，10

[2] 馬智. 論地質(zhì)構(gòu)造對(duì)采煤沉陷的影響 [J]. 黑龍江科技信息，2017，9

[3]劉彥偉.煤層地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤與瓦斯突出的控制[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2016