摘 要:斷層是煤礦生產中常見的地質構造,他不僅破壞了煤層的完整性.而且還給謀礦生產造成了不同程度的影響,構造錯動不連續,對于礦產的勘探和開采,以及水文地質,工程地質均有影響,在煤礦礦井地質工作中,對斷層的研究和處理是一項極重要的工作內容。
關鍵詞:斷層;地質構造;煤礦生產
1 斷層對煤礦生產的影響
斷層能夠使得上升盤煤層的埋藏深度變淺,而且開放性的斷層可以部分釋放煤層中的瓦斯,從而在開采煤層的過程中產生積極影響,有利于煤層的開發;但是斷層能造成煤層完整性和連續性的破壞,給煤炭生產帶來不利影響。
在煤礦生產的過程中,斷層影響主要為以下方面:第一,對采區和井田的劃分造成影響,斷層能夠對煤層的完整性和連續性造成破壞,特別是那些大、中型的斷層,常常把一個采區或一個井田沿斷層位置兩盤分開,這增加了煤礦生產的難度。第二,對開拓系統的布設產生影響,如果斷層存在于井田之中,那么煤層就會受到斷層的影響,這必然影響到礦井開拓方式的合理布置。第三,對巷道掘進量產生影響,在掘進巷道的過程中,如果發現斷層,那么煤層就會在其一翼處出現斷失。在對巖巷進行強行施工穿越斷層時,如沒有對煤層位置進行正確定位,就會導致延期施工或者施工巷道的報廢,同時掘進巖層的速度要慢于在煤層中的施工速度,會導致巷道施工的緊張。而且在對斷失翼的煤層進行尋找時,對巷道的掘進會增加施工量。第五,對煤礦的安全生產產生影響,在一般情況下,斷層面周圍的煤層和頂板都是很容易破碎的,經常出現冒頂以及片幫的事故,增加了巷道支護和掘進的難度。特別是在通過較大含水量或者大量瓦斯聚集的斷層時,極易出現瓦斯事故和透水事故。這些都會給煤礦生產帶來一定的安全隱患,對煤礦的正常生產造成不利影響。第六,對煤炭資源的儲量產生影響,如果出現較大的斷層,則需要在其兩側留設一定的保護煤柱,這會導致可采煤層的儲量減少,斷層出現的越多,煤炭儲量的損失就會越大。而且在斷層出現密集的局部地區,還會出現不可進行開采的區域,損失大量煤炭資源。第七,對煤礦的經濟社會效益產生影響。如果出現斷層,那么礦山在礦井的設計、采區的劃分、井巷的施工以及資源的儲量方面都會受到很大的不利影響,而且,它還給煤礦生產的安全性帶來嚴重威脅。這些給煤礦的經濟社會效益產生了重要的不利影響。在開采過程中如果發現并揭露了未知斷層的存在,其影響往往是未知數,煤礦需要及時組織物力、財力、人力,以盡快尋找失翼的煤層,恢復煤炭生產。
2 在煤礦生產中對斷層的處理辦法
2.1 對地質工作的重要性提高認識
建設開發和煤礦生產是礦井地質工作的重要組成部分,它們貫穿于煤礦的設計、生產以及報廢整個過程。礦井地質的分析研究、程度高低的控制,對煤礦的安全生產和發展有著直接影響。根據相關統計,煤礦所發生的安全事故中,大部分都是瓦斯爆炸、冒頂以及突水等安全事故,這些事故與煤礦地質工作有著很大的聯系。在煤礦安全生產的過程中礦井地質工作有著巨大的先導作用,認真處理好礦井地質工作,可以有效避免水災事故、瓦斯事故和頂板事故的發生,確保煤礦進行安全生產,切實提高煤礦的經濟效益和社會效益。所以,對礦井地質工作的加強,可以杜絕類似安全事故的出現,有利于煤礦的安全生產,提高礦井的防災和抗災能力。煤礦企業只有對礦井地質工作的特點、性質及重要性加以充分認識,才能科學的管理企業,進行合理的決策,促進企業的長遠發展。
2.2 對斷層采取針對性的處理方法
礦井的地質工作人員要對其管理的礦井的地質構造和發育規律進行熟悉掌握,對斷層采取針對性的處理辦法。如果在掘進巷道過程中以及上山、下山等具有傾斜性的巷道中出現斷層,可以結合生產的不同要求來采取不同的形式處理斷層。在處理落差較小的斷層時,可以根據斷失盤的性質,即上升盤還是下降盤來確定采用挖底、挑頂還是挖底挑頂相結合的方式處理斷層。而當遇到落差較大的斷層時,為了減少掘巖巷的工作量和防止出現丟煤的情況,可以采用反眼、石門、和立眼的方式打通煤層。具體應選擇何種方式,要根據實際的生產要求和煤礦的地質情況來確定。在回采階段,應使用重開切眼的辦法。在斷層落差超過煤層厚度的情況下,對于斜交斷層和傾向斷層可使用重開切眼的辦法,也就是在斷層的另一盤提前重新進行切眼的開掘,在將工作面推入斷層時,則停止回采,把工作面移到新的切眼處進行繼續開采。而對于那些落差一端小、一端大的斜交性斷層,應使用分采和合采相結合的辦法,將斷層的上下盤煤層進行結合后開采。在這個過程中我們必須注意,在綜采工作面的選擇和布置時努力避開斷層。在斷層的落差低于煤層的厚度并且煤層的頂底板巖石非常堅固時,應使用挑頂或鉆眼爆破的方式來通過斷層。而當斷層的落差較大并且遠遠大于煤層的厚度時,應先采用掘出跳眼切面的方法,然后再使用工作面部分或全部搬家的方法來通過斷層。
在地殼中斷層構造的分布非常廣泛,其種類和形態繁多,規模大小不一。它們的存在對煤層的保存和破壞有著重要影響,會導致巖層、礦層的錯動以及不連續,給煤礦的勘探和開采生產都帶來難度,所以,在煤炭生產過程中,對斷層的分析研究和有效處理是非常重要。
作者簡介:
石鑫,男,出生于1985年。2010年畢業于黑龍江科技學院資源勘查專業,大學本科學歷,工程師。現任鶴崗振興煤礦地測科主任工程師,從事地質工作。