關于煤炭開采與地質構造關系的研究

盛國宇 馮典章

摘要：在煤炭開采期間，如果地質構造了解不清楚，直接影響采煤方法的選擇、資源儲量估算不準確，將影響煤礦開采質量。本文對煤炭開采與地質構造關系進行了探討分析。

關鍵詞：煤炭開采；地質構造關系

在我國社會經濟發(fā)展與地方煤礦發(fā)展的時代背景下，為滿足社會煤礦需求，應推動我國煤礦開采技術變革，以研究符合我國國情的煤礦開采技術及提高煤礦開采設備為核心，提高我國煤礦開采技術水平。從當前看來，我國煤礦開采技術與設備相對國際水平仍存在著一定差距，且設備運行功率較低、生產能力較小，設備運行的可靠性及穩(wěn)定性不足，缺乏先進的自動化監(jiān)測與控制功能的高科技設備。從總體來看，我國煤礦開采掘進設備在種類上較為單一，掘錨平行作業(yè)設備研制水平較為落后，嚴重影響著煤礦掘進速度。煤礦開采技術與水平不足，導致煤礦開采成本較高，安全事故頻繁，提高我國煤礦開采技術與水平，是實現(xiàn)我國煤礦開采綜合效益的重要措施。本篇文章主要針對地質構造與煤礦開采的關系進行了全面詳細的探討，以及為我國的煤礦開采工作發(fā)展做出貢獻。

一、關于煤礦開采與地質構造的關系

（一）礦井水災與地質構造的關系

地質構造所呈現(xiàn)出的變化因素是對出水事故造成影響的一個關鍵所在，而對于地質構造進行分析預測的相關工作，也就成為了落實防治措施的一個重要基礎。針對回采率進行提升，能夠極大的延長礦井自身所具有的生產壽命，緩解資源枯竭的速度起到了極其重要的作用。煤礦在進行開采的過程中，所涉及到的地質構造主要包含有陷落柱、斷層、褶曲等多種現(xiàn)象，而部分事故的發(fā)生，也是由于這部分構造所呈現(xiàn)出的問題而引發(fā)。因此，在針對礦井出水原因進行分析的過程中，最重要的一個因素就是要明白不同的形態(tài)體系導致井下出水所產生的變化現(xiàn)象，從而完全掌握到其中所存在的變動規(guī)律，確保任何變化因素都能夠防范于未然。對近年來的煤礦水害規(guī)律進行總結的來看，能夠得出以下幾個方面的結論：

1.在礦井出現(xiàn)水害現(xiàn)象的情況下，通常都是出現(xiàn)在巷道的迎頭位置之上，其導致的根本因素就是由于進行掘進的過程中，遭遇到了地質水源現(xiàn)象，并且破壞了地質結構，最終引發(fā)出水。

2.采煤工作面所呈現(xiàn)出的突水現(xiàn)象，通常都是由于煤礦在進行回采的過程中，遇到了某些不良的地質構造條件，并且產生了擾動誘發(fā)現(xiàn)象，從而使得導水帶破裂，引發(fā)水源突水的現(xiàn)象。

（二）瓦斯事故與地質構造的關系

我國地質條件復雜，是受瓦斯災害威脅最嚴重的國家之一。瓦斯生于煤層，儲于煤層，受地質條件和歷史演化作用控制。地質構造復雜程度控制著煤與瓦斯突出危險（見圖1），構造煤的發(fā)育特征控制著瓦斯抽采和瓦斯治理的難度。多年的實踐證明，只有綜合運用板塊構造理論、區(qū)域地質演化理論、瓦斯賦存構造逐級控制理論，才能揭示構造煤的發(fā)育規(guī)律并揭示煤與瓦斯突出機理，才能進行更為準確的瓦斯預測。

（三）采煤沉陷

采煤沉陷是我國煤炭礦區(qū)現(xiàn)存的最大安全隱患之一，如果不能完全對其進行有效的管理和控制，就難以保證煤炭開采工作的安全、穩(wěn)定、有序進行，甚至有可能造成大規(guī)模的人員傷亡，對于社會的安定也會造成一定程度的影響。

煤礦地質構造的不同是引起采煤沉陷事故發(fā)生的根本原因之一，如煤層厚度、埋深、傾角及覆巖結構等，圖2為某礦用水力采煤法開采淺部煤層時地表出現(xiàn)的塌陷坑。應當指出，在采深很小、采厚很大、用長壁式采煤法開采時，若采厚不一致，地表也可能出現(xiàn)漏斗狀塌陷坑。因此，引發(fā)采煤沉陷的幾率也有所區(qū)別。針對這一主要原因，在煤礦區(qū)設立時就要可采取如下措施：①煤炭礦區(qū)管理人員和技術人員要對礦區(qū)實地隋況進行系統(tǒng)、科學的研究與勘查；②逐步制定一套或多羊盡、合理、科學的煤炭開采計劃和開采組織形式；③在煤炭開采中一定要盡量避開較易發(fā)生采煤沉陷的地區(qū)。

二、改進地質構造對煤礦開采影響的措施

（一）加強對地質構造的勘測

進行實地勘測，通過一些傳統(tǒng)工具，或者專業(yè)的勘測儀器對地質進行實地測量，并將數(shù)據錄入計算機系統(tǒng)，由勘測軟件統(tǒng)計并梳理數(shù)據，模擬地質構造，這是目前被廣泛應用的一種勘測方式。勘測之后結合人工，利用數(shù)據和地質構造模型對地質構造的性質進行合理的判斷。

（二）做好對地質構造的評價分析

為確保開采活動的順利進行，在對地質構造的勘測的基礎上，選擇礦井內具有生產前景的開采區(qū)，進一步采用物探、化探、鉆探等方式，具體查明開采區(qū)地質構造的規(guī)模、性質，探明煤層的破壞程度，合理指導煤礦開采工作，為制定開采方案提供依據，最大限度地減小地質構造對煤炭開采的影響。

（三）加強在煤礦開采過程中的管理

嚴格監(jiān)管礦區(qū)的管理人員，選擇優(yōu)秀的技術人員，這是開采工作得以順利經常的基礎。在沒有充分了解地質構造和做好足夠的安全防護措施的情況下，絕不進行開采作業(yè)。采用先進的技術，煤層控制程度必須滿足高產高效的要求，積極運用三維地震勘探技術，優(yōu)化開采區(qū)工作面設計。

（四）基于地質構造采取保障措施

根據前面所做的工作，認真根據地質條件分析開采作業(yè)的可行性，針對可能出現(xiàn)的危險采取積極有效的預防措施。開采區(qū)路線時要盡量減少斷層面帶來的危險，根據開采過程中出現(xiàn)的地質構造及時進行開采方案的調整，避免帶來各種危險。

（五）提高煤礦開采的利用率

核實礦井儲量，掌握儲量動態(tài)，設法提高儲量級別。研究地質構造、煤層變化規(guī)律，提高開采過程對礦產資源的利用率。對煤礦進行補充礦井地質勘探，研究煤層中存在的伴生礦產的儲存和利用價值。對地質構造巖性特征和厚度，煤層進行長期觀測，有效的判斷出煤層分布規(guī)律和發(fā)展方向，減少煤炭資源的損失。

三、結束語

隨著我國現(xiàn)代化經濟建設的不斷開展，我國煤礦開采也逐漸的向縱深方向發(fā)展，伴隨著高新科技和高新機械的積極參與煤礦開采中，對于地質構造的探測研究以及評價都提出了更高的要求。本文通過對煤礦開采與地質構造之間的關系，煤礦開采中遇到的問題的應對措施以及如何進行地質構造的監(jiān)測工作這三個方面進行了系統(tǒng)的論述與研究，并得出了相關科學的建議，相信對于煤礦開采中的地質構造的分析是有所幫助的。

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