關(guān)于煤炭開采與地質(zhì)構(gòu)造關(guān)系的研究

盛國宇 馮典章

摘要：在煤炭開采期間，如果地質(zhì)構(gòu)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(zhì)量。本文對煤炭開采與地質(zhì)構(gòu)造關(guān)系進行了探討分析。

關(guān)鍵詞：煤炭開采；地質(zhì)構(gòu)造關(guān)系

在我國社會經(jīng)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(shù)變革，以研究符合我國國情的煤礦開采技術(shù)及提高煤礦開采設備為核心，提高我國煤礦開采技術(shù)水平。從當前看來，我國煤礦開采技術(shù)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(chǎn)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(shù)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(shù)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(zhì)構(gòu)造與煤礦開采的關(guān)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(guān)于煤礦開采與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系

（一）礦井水災與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系

地質(zhì)構(gòu)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(guān)鍵所在，而對于地質(zhì)構(gòu)造進行分析預測的相關(guān)工作，也就成為了落實防治措施的一個重要基礎(chǔ)。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(chǎn)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(zhì)構(gòu)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(gòu)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(chǎn)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(jié)的來看，能夠得出以下幾個方面的結(jié)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(zhì)水源現(xiàn)象，并且破壞了地質(zhì)結(jié)構(gòu)，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(zhì)構(gòu)造條件，并且產(chǎn)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(zhì)構(gòu)造的關(guān)系

我國地質(zhì)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(zhì)條件和歷史演化作用控制。地質(zhì)構(gòu)造復雜程度控制著煤與瓦斯突出危險（見圖1），構(gòu)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(gòu)造理論、區(qū)域地質(zhì)演化理論、瓦斯賦存構(gòu)造逐級控制理論，才能揭示構(gòu)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(zhì)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(shù)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(zhì)構(gòu)造對煤礦開采影響的措施

（一）加強對地質(zhì)構(gòu)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(zhì)進行實地測量，并將數(shù)據(jù)錄入計算機系統(tǒng)，由勘測軟件統(tǒng)計并梳理數(shù)據(jù)，模擬地質(zhì)構(gòu)造，這是目前被廣泛應用的一種勘測方式?？睖y之后結(jié)合人工，利用數(shù)據(jù)和地質(zhì)構(gòu)造模型對地質(zhì)構(gòu)造的性質(zhì)進行合理的判斷。

（二）做好對地質(zhì)構(gòu)造的評價分析

為確保開采活動的順利進行，在對地質(zhì)構(gòu)造的勘測的基礎(chǔ)上，選擇礦井內(nèi)具有生產(chǎn)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(zhì)構(gòu)造的規(guī)模、性質(zhì)，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(jù)，最大限度地減小地質(zhì)構(gòu)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(shù)人員，這是開采工作得以順利經(jīng)常的基礎(chǔ)。在沒有充分了解地質(zhì)構(gòu)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(shù)，煤層控制程度必須滿足高產(chǎn)高效的要求，積極運用三維地震勘探技術(shù)，優(yōu)化開采區(qū)工作面設計。

（四）基于地質(zhì)構(gòu)造采取保障措施

根據(jù)前面所做的工作，認真根據(jù)地質(zhì)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(jù)開采過程中出現(xiàn)的地質(zhì)構(gòu)造及時進行開采方案的調(diào)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(zhì)構(gòu)造、煤層變化規(guī)律，提高開采過程對礦產(chǎn)資源的利用率。對煤礦進行補充礦井地質(zhì)勘探，研究煤層中存在的伴生礦產(chǎn)的儲存和利用價值。對地質(zhì)構(gòu)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(jié)束語

隨著我國現(xiàn)代化經(jīng)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(zhì)構(gòu)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(zhì)構(gòu)造之間的關(guān)系，煤礦開采中遇到的問題的應對措施以及如何進行地質(zhì)構(gòu)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(guān)科學的建議，相信對于煤礦開采中的地質(zhì)構(gòu)造的分析是有所幫助的。

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