煤礦地質(zhì)構(gòu)造對安全生產(chǎn)的影響問題探討

1、煤礦地質(zhì)構(gòu)造對安全生產(chǎn)的影響問題探討 摘要煤炭作為我國社會主義現(xiàn)代化經(jīng)濟建設(shè)的主要能源之一，在我國的經(jīng)濟建設(shè)與人民日常生活中都占據(jù)著十分重要的地位和作用。因此，對于其地質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究與勘查是十分有必要的。隨著礦井開采的不斷深入，井下地質(zhì)構(gòu)造（斷層、陷落柱）對生產(chǎn)的影響日趨嚴重，如何能安全順利高效地通過地質(zhì)構(gòu)造，將影響降低到最小，需要從多方面入手，采取科學(xué)合理的措施，嚴格執(zhí)行相關(guān)注意事項，這是確保安全有序作業(yè)的基礎(chǔ)和保證。 關(guān)鍵詞地質(zhì)構(gòu)造 煤與瓦斯突出 出水機理 安全回采率 中圖分類號 p618.11 文獻碼 b 文章編號 1000-405x（2014）-4-35-1 1引言 地質(zhì)構(gòu)造主要通過影響

2、煤層中瓦斯的保存條件和軟分層的發(fā)育來控制煤與瓦斯突出發(fā)生的條件。在煤炭形成的漫長地質(zhì)時期，煤層受到沉積作用、煤化作用和構(gòu)造運動等影響，在煤體內(nèi)部產(chǎn)生大量的裂隙、孔隙、褶皺和斷層等構(gòu)造類型。煤層的自燃主要經(jīng)過氧化放熱、蓄熱散熱和蔓延擴展等環(huán)節(jié)，裂隙、孔隙、褶皺和斷層通過影響各個環(huán)節(jié)的發(fā)展，從而影響煤層的自燃。構(gòu)造應(yīng)力是控制礦區(qū)采動損害的一個不容忽視的因素。 2地質(zhì)構(gòu)造對煤礦生產(chǎn)安全的主要威脅 2.1礦井水災(zāi)與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系 地質(zhì)構(gòu)造是導(dǎo)致出水事故的關(guān)鍵，加強地質(zhì)構(gòu)造分析預(yù)測及防治措施落實，提高安全回采率，有利于延長礦井的生產(chǎn)年限，這對煤炭資源日益枯竭，剩余儲量受水威脅嚴重的煤礦區(qū)來說尤其重要。煤

3、礦采煤工作面地質(zhì)構(gòu)造主要包括斷層、陷落柱、巖漿巖侵入體、不良封閉鉆孔等，很多的災(zāi)害性突水都是源于這些地質(zhì)構(gòu)造。研究分析礦井出水的條件，關(guān)鍵是弄清各種不同形態(tài)的地質(zhì)構(gòu)造在井下出水所起的作用，掌握其規(guī)律，做到防患于未然?？偨Y(jié)近年來煤礦水害發(fā)生的基本規(guī)律，我們可以得出以下結(jié)論： （1）在礦井水害發(fā)生位置方面，主要發(fā)生在礦井掘進巷道的迎頭，由于掘進過程中遇到地質(zhì)構(gòu)造（掘進前未探知）造成不同水源的水突入礦井。 （2）采煤工作面突水，主要是回采過程中遇到工作面內(nèi)部地質(zhì)構(gòu)造 （陷落柱、封閉不良鉆孔等）和頂?shù)装宀傻V擾動誘發(fā)的導(dǎo)水破裂帶導(dǎo)通不同水源水突人礦井。 2.2瓦斯事故與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系 煤與瓦斯突出常發(fā)生

4、在地質(zhì)構(gòu)造破壞地帶已為大量實踐所證實，煤與瓦斯突出的危險性與地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度有密切關(guān)系。地質(zhì)觀察及研究表明，礦區(qū)構(gòu)造特征控制煤與瓦斯突出的分布，構(gòu)造的分級、分區(qū)和分帶造成煤與瓦斯突出分布的不均衡。 2.3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。 煤礦區(qū)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，不同的地質(zhì)構(gòu)造其巖石組成成分、硬度、強度都有很大的差異，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(shè)立時

5、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)實地情況進行系統(tǒng)、科學(xué)的研究與勘查；2、逐步制定一套或多套詳盡、合理、科學(xué)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)。 3構(gòu)造應(yīng)力對礦區(qū)采動損害的影響 礦區(qū)采動損害，是因煤炭井工開采對覆巖和地表地質(zhì)環(huán)境造成的損害。從構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的觀點來看，礦區(qū)采動損害是在地殼構(gòu)造運動產(chǎn)生的應(yīng)力作用、巖體本身重力以及地下開采活動聯(lián)合影響下發(fā)生的主采煤層上覆巖、土體的一種特殊的表生構(gòu)造現(xiàn)象。 對于一個具體的煤礦區(qū)來說，要么處于擠壓構(gòu)造應(yīng)力場，要么處于拉張構(gòu)造應(yīng)力場。擠壓與拉張是煤礦區(qū)常見的兩種最基本的構(gòu)造應(yīng)力狀態(tài)。 由

6、于構(gòu)造應(yīng)力的作用，可以改變采動影響下的巖層移動方向和移動量的大小，同時也影響井下巷道的變形破壞模式。如果煤礦區(qū)處于擠壓構(gòu)造應(yīng)力場中，在煤層未開采之前，側(cè)向擠壓應(yīng)力早己存在，它使煤層覆巖有向上彎曲的趨勢；在煤層被采出后，覆巖重力首先克服側(cè)向力造成的向上的彎矩，剩余的垂向力才引起煤層頂板向下彎曲變形。同時，由于側(cè)向擠壓構(gòu)造應(yīng)力的存在，使巖體所受圍壓升高，必將使巖體的力學(xué)強度增加，從而減小煤層開采對覆巖的損害。 另一方面，由于巖石的抗拉強度最低，在受拉張應(yīng)力作用后，很容易產(chǎn)生張節(jié)理，使巖層的連續(xù)性遭到破壞，失去內(nèi)聚力；拉張應(yīng)力的作用可以抵消一部分因重力作用在巖層中產(chǎn)生的水平關(guān)聯(lián)應(yīng)力，從而使巖塊受到的

7、側(cè)向夾持力減小甚至消失，很容易在重力作用下失穩(wěn)沉降，即使拉張應(yīng)力不足以使巖層破斷，也會使巖體的圍壓降低，從而導(dǎo)致巖體強度的下降。為了保護煤礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境，煤炭資源開發(fā)活動必須要有一個度，要把開采強度限制在煤礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境可以承受的范圍之內(nèi)。 4提高煤炭礦井開采的利用率，回收率 隨著開采水平的延深，煤層產(chǎn)狀及地質(zhì)構(gòu)造發(fā)生了很大的變化，地質(zhì)構(gòu)造非常復(fù)雜，所以對煤的有效開采與回收也變得困難起來，如何提高煤炭礦井開采的利用率，回收率，提高經(jīng)濟效益是我們當(dāng)前礦業(yè)工作的一個重要挑戰(zhàn)，面對這一挑戰(zhàn)，我們提出了以下應(yīng)對辦法：（1）進行補充礦井地質(zhì)勘探、巷探，調(diào)查研究煤系地層中伴生礦產(chǎn)的儲存情況和能利用價值；（2）

8、計算和核實礦井儲量，掌握儲量動態(tài)，提高儲量級別，設(shè)法擴大礦井儲量，及時提出合理開采和利用煤炭資源的意見；（3）研究地質(zhì)構(gòu)造、煤層和煤質(zhì)的變化規(guī)律；（4）長期堅持井下現(xiàn)場觀測收集掌握第一手資料。對煤系地層觀測時，對一切穿過煤系地層的井巷均應(yīng)逐層觀測其巖性特征和厚度，對煤層、標(biāo)志層和煤層頂?shù)装逍枳鲋攸c觀測。 對煤層觀測時不論是否可采，都必須進行觀測和描述。嚴格按照以上應(yīng)對辦法才能有效的判斷出斷層的構(gòu)造形態(tài)及分布規(guī)律和發(fā)展方向，減少煤炭資源的丟失，提高煤炭的回收率。 5結(jié)論 在煤礦的開采活動中，探明地質(zhì)構(gòu)造的類型和規(guī)模是保障安全生產(chǎn)的第一步。時刻注意地質(zhì)構(gòu)造的變化，預(yù)防煤礦重大事故的發(fā)生。關(guān)于地質(zhì)構(gòu)造對煤礦安全生產(chǎn)的研究，今后將主要集中在以下幾個方面：地質(zhì)構(gòu)造對煤與瓦斯突出影響的定量化分析；地質(zhì)構(gòu)造對煤層自燃的定量化分析；地質(zhì)構(gòu)造對礦區(qū)采動損害的定量化分析。 參考文獻 1尉