小型地質構造對煤礦掘進和采煤的影響

摘 要：在煤礦生產過程中，地質構造對煤礦的安全生產影響非常大，且在不同區域其地質構造影響程度各具特點，需根據實際情況采取相應措施進行改進。小地質構造對于煤礦掘進和采煤工作的影響不容忽視，因此需作業人員在了解實際影響因素后合理進行掘進技術的使用，以便于確保其工作有序進行，本文就小地質構造對煤礦掘進和采煤的影響展開研究。

關鍵詞：構造；掘進；采煤；影響

1.引言

地質構造是由于地殼運動造成的內部擠壓而產生的，在不同作用力影響下，地質構造也會呈現出不同形態。形態各異的地質構造對于煤礦資源采集工作影響比較大，且在緊急情況下會引發一些安全事故。雖然在近年來煤礦采集中，人們在地質方面有較大重視，并始終將安全生產放在首要位置，但對于小地質構造的預防及甄別能力仍有待加強，只有從意識上進行轉變，才能將各種措施付諸實踐，從而降低這些客觀因素對采煤的影響。

2.小地質構造的分類

煤礦作業環境比較惡劣，各種安全事故時有發生，頂板事件給人們帶來了較為慘重的教訓，究其原因就是對小地質構造的不重視、不了解，所以有效進行小地質構造的研究與分析也十分必要。小地質構造是伴隨著大地質構造而出現的，但其影響力相對較小，極易被人們所忽視。小地質構造主要包含小斷層、小褶皺、復合頂板三方而，其各自表現形態千差萬別，因此在實際工作中需根據各自特征進行鑒別，以便于找出最優解決措施。

2.1小斷層

在煤礦作業中，小斷層出現幾率非常大，可通過眼睛觀察來進行小斷層初步甄別。頂板位移、煤層厚度的遞加或遞減這些都是小斷層出現的征兆，煤層中出現巖層或頂板的巖化也是其重要標志之一。工作人員可憑借上述分析與自身經驗進行預防，以此來提高其工作安全性。小斷層落差≤ 5 m，在掘進工程中出現正斷層、小裂縫或逆斷層現象，這些都是小斷層的常見現象。正斷層和其它斷層結構相比，其穩定性和平整度相對較高，逆斷層也是小斷層的一種形式，這種類型斷層結構往往傾斜角比較大，逆斷層中具有較為嚴重的小褶皺，這些不規則變化對于煤礦采集中支護工作的開展都會造成較大影響，需根據實際受力程度采取實用性較強的加固技術。對于巖層破裂等問題也要予以重視，這樣才能更好地提高煤礦掘進的安全性及有效性。

1.2小褶皺

小褶皺現象主要出現在向斜和背斜的結構中，在礦井開采工程中，煤層頂板的撓曲構造形式比較普遍。可知，煤層頂板撓曲構造具有較強不規則性，且其規模相對較大，所以給后期支護工作提出了較高要求，受煤層自身特性影響，一旦出現形變等現象則會給煤礦采集工作帶來較為嚴重的影響，需要全面進行分析，然后再制定出有效解決措施。

1.3復合頂板

煤層頂板類型主要有三種：老頂、直接頂及偽頂等。很多煤層頂板中存在著薄煤線，煤線結構往往出現在直接頂和偽頂之間。通常情況下，復合頂板主要構成部分是薄巖層和多層煤線兩部分。在這種結構較為特殊的情況下，無法確保支護工作有效性及穩定性，給煤礦掘進及后續工作帶了較大安全隱患。

2小地質構造對掘進和采煤作業的影響

煤礦資源采集工作改變了地下巖層內部相互作用力，這種作用力的改變同時也會造成巖層之間變化，從而放大地質構造的不穩定性和破壞性，為煤礦采集等工作造成不同程度影響。在回采工序進行中，受作用力影響，周邊松動的巖層和煤塊會自發掉落，極大降低了支護工作有效性及作業人員安全性，一旦出現倒塌、滑坡等不利現象則會給煤礦企業造成較大人員傷亡及財產損失，其后期救護及清理工作也會非常復雜和困難；小地質構造情況下，在掘進作業過程中，采掘活動對工作而前方煤體的影響范圍達30m，通常極易引發局部冒頂，容易導致瓦斯積聚。研究表明，越靠近煤壁瓦斯壓力梯度越大，在距離巷幫5 m范圍內，瓦斯壓力變化幅度最大，這在一定程度上增加了瓦斯爆炸發生幾率，這對于各項工作開展也極為不利，需在具體工作中予以高度重視，從而確保其工作安全性；受個人經驗及工作意識影響，小地質構造影響因素極易被人們忽視，如果單一依靠肉眼去觀察則無法及時察覺，只能在特定工序中才能被發現和確定，所以必須加強工作人員對于小地質構造的鑒別能力，只有通過較強排查能力及較高活動預見性，才能有效確保各項工作安全、有序地開展下去。

3預防小地質構造對煤礦掘進及采煤工作影響的措施

任何事故出現都是由多種原因引起的，所以需工作人員有針對性地進行意識上的轉變，并不斷加強自身知識累積，這樣才能在工作中發揮出自身綜合能力，為企業及個人價值的實現打下堅實基礎。對于小地質構造造成的影響也要非常客觀地分析，從而確保掘進、采煤工作順利進行。

3.1采煤工作中冒頂現象的預防措施

冒頂現象出現之前，工作人員可通過觀察周邊變化來進行察覺。裂縫、掉渣等現象都是非常明顯的標志，可通過控制采煤深度來進行有效緩解，同時加強支護工作實用性，在相應設備移動過程中及時進行后續支護工作，以此來確保頂板穩定性及安全性。要根據作業需求來進行支護技術的選擇，對于一些作用力較大的區域或設備頻繁移動的區域需重點進行關注，需技術人員根據自身經驗和科學分析來進行支護技術及密度的控制，以此降低冒頂現象出現的幾率。

3.2掘進過程中局部冒頂現象的預防措施

通過對當前掘進工作中安全事故的分析，工作人員發現，頂板縫隙逐漸擴大且逐漸延伸、敲擊時聲響異常等都是冒頂現象出現的前兆，且隨著時間推移，掉碴現象逐漸增多，開始出現滲水等不利現象，此時需馬上進行必要的人員轉移。在這些現象惡化前，可通過有效預防措施來實現掘進工作的順利進行。在掘進過程中，支護工作必須同時進行，通過邊掘進邊支護的方式來增強煤礦穩定性及工作安全性，綜合性能較強的支護器械及材料都是十分重要的因素，需經過嚴格審核才能投入使用。嚴格按照工作要求進行規范化作業，施工過程中的數據記載及分析也需有計劃進行，每向前掘進一段距離需進行壓力等數據的檢測，并依據數據變化規律來進行后續工作安排。一旦出現掘進面積過大或過高的象，需及時采取支護技術進行穩定，以便于提高工作安全性。

3.3關于隱蔽式小地質構造的預防措施

打頂板錨桿和錨索時，感覺出錨桿鉆進速度明顯要比平時速度要快，打好錨桿和錨索后，如果出現滲水且速度逐漸加快等不利現象，需及時進行相應措施的處理。及時進行各種應急機制的制定，做好詳細數據記載及分析，也要及時進行必要的支護工作，從而實現其預防工作的有效性。

4.結語

小地質構造帶來的安全問題在煤礦生產中絕對不能忽視，對小地質構造應加強研究，加強煤礦企業工作規范化及標準化，及時進行技術人員培訓及系統性知識學習，以便于增強各項工作有效性，杜絕小地質構造引起的事故。

作者簡介：

史洪寶，男，1973年出生，2006年畢業于鶴崗職工大學地質測量專業，工程師，現工作于龍煤鶴崗礦業公司新陸煤礦地測大隊，主要從事礦井地質工作。