地質構造對煤礦開采影響研究

儲 兵

（中煤新集能源股份有限公司劉莊煤礦，安徽 阜陽 236200）

1 引言

在煤礦開采過程中，具有許多不確定因素，開采時都是在野外或井下作業(yè)，因此，在煤礦開采時保證工作人員的安全十分重要，這就需要在煤礦開采之前，先對開采地區(qū)進行地質構造的勘測，利用相關儀器勘測地質的構成，以保證開采的安全性。另外，在檢測地質構造時，要保證資料的時效性，對于一些已勘測過地質而沒有進行開采的煤礦，要將資料進行保存，下一次進行開采之前還需再次進行地質構造的勘測，這樣才能保證煤礦開采的安全性，清楚了解地質有無變化，便于煤礦開采工作人員采取科學合理的方法進行勘測，提高經濟效益。

2 地質構造對煤礦開采影響

在煤礦開采的過程中，會遇到很多不同的地質結構，比如裂縫構造、斷層構造、陷落構造等，這些地質結構嚴重影響了煤礦開采的安全性，造成了采煤過程中礦洞沉陷、瓦斯爆炸、煤礦溢水等重大事故，對開采工人的人身安全造成了極大的威脅。其中采煤沉陷是煤礦開采中最為常見的礦井事故，而造成采煤沉陷的主要原因是地質構造，因為不同地區(qū)巖石硬度和強度以及巖石內部結構不同，使得發(fā)生采煤沉陷的概率也不同。加之在煤礦開采的過程中，必然會面臨破壞該地區(qū)原有的地質結構，而地質結構的改變就容易造成地下水的滲漏，最終致使水災的發(fā)生，輕則影響煤礦開采的進度，重則造成礦井中的相關開采人員傷亡，在實際開采的過程中，導水斷層和導水裂縫等地質構造容易引發(fā)水災。除此之外，礦井中的瓦斯溢出是目前煤礦開采中所面臨的最大問題，一旦因為瓦斯泄漏造成瓦斯爆炸，整個煤礦將要面對巨大的經濟損失，相關人員的生命安全也受到了威脅。而地質構造中的斷層、裂縫等，都極容易造成瓦斯事故的發(fā)生。

斷層伴隨著煤礦的形成，因此斷層是煤礦開采過程中常見的地質構造。開采煤礦就意味著要對斷層進行破壞，降低了斷層對煤礦自燃的控制作用，給煤礦自燃和瓦斯泄漏提供了機會，增加了隱患。而縫隙更是影響煤礦安全開采的重要因素，在對煤礦開采事故分析總結時發(fā)現(xiàn)，絕大部分的礦井事故都有縫隙構造的影響，煤層中孔縫的數量跟瓦斯爆炸事故有無法分割的關系，孔縫的數量越多發(fā)生爆炸的可能性就越大。因為孔縫的存在使得煤礦和空氣、瓦斯接觸面積擴大，進而增加煤礦自燃的概率，瓦斯和自燃煤礦接觸，最終造成瓦斯爆炸事故的發(fā)生。煤礦資源作為不可再生資源，近年來國家的大面積的開發(fā)直接導致煤礦資源的稀缺，而煤礦區(qū)作為主要開采的場所，應該針對不同的礦井事故，有效改善煤礦的開采作業(yè)工程，從根本上提高煤礦開采的效率和安全性。

3 根據地質構造進行煤礦開采的有效措施

3.1 加強對地質構造的勘測

盡管現(xiàn)代社會科技發(fā)達，但在煤礦開采的地質構造勘測中，一些勘測技術還是較為落后的，還需進行相應的改進?，F(xiàn)在中國在進行地質構造的勘測時，通常采用的方法是首先對煤礦開采實地進行勘測，其次是利用一些傳統(tǒng)的測量工具和儀器對煤礦開采地區(qū)的地質進行測量，將測量出來的數據傳輸到計算機系統(tǒng)上，由計算機進行相應的匯總和比對，最后計算機再模擬出相應的煤礦開采的地質構造及開采規(guī)劃。需要在勘測數據進行匯總后，由一些專家和工作人員對計算機整理出來的數據模型進行查看和判斷，從而提出科學合理的煤礦開采策略，加強對地質構造的勘測，提高煤礦開采的安全性。

3.2 加強對地質構造的分析

在煤礦開采之前進行地質構造勘測的最大目的就是保證煤礦開采工作的順利進行，因此，相關勘測人員就需在地質勘測時利用物理化學探測技術及鉆探技術等對煤礦開采地區(qū)進行詳細勘探，進一步了解該地區(qū)的煤礦地質構造，確定該地是否具有斷層、褶曲等地質，從而制定出合理的煤礦開采方案，保證煤礦開采工作順利進行。在煤礦開采過程中，發(fā)生事故的因素較多，因此加強對地質構造的分析十分重要，可進一步減少地質構造對煤礦開采的影響，保證巷道的長時間使用，延長煤礦開采的壽命。

3.3 加強安全保護措施

對煤礦開采進行安全保護，不僅需提高地質勘測技術，還需要相關人員根據地質勘測的數據為煤礦開采工作制定出相應事故的預防措施。在充分認識該地區(qū)的地質構造后，相關人員就可以著手對煤礦開采所會發(fā)生的事故進行預測，盡可能避免事故的發(fā)生。在煤礦開采時，如果發(fā)現(xiàn)了不適合于當地煤礦開采的方案，就需要開采人員及時提出問題，并進行及時糾正，防止危險事故的發(fā)生。另外在加強安全保護措施方面，還可在巷道內設置相關的報警裝置，安裝攝像頭，便于管理人員進行觀看，及時發(fā)現(xiàn)問題疏散人員，減少安全事故造成的損失，保證煤礦開采的安全性和經濟性。

3.4 提高煤礦開采率

在煤礦開采之前，相關人員需對煤礦開采地區(qū)的地質構造進行相關勘測，從而計算出該地的煤礦儲量，方便制定出相應的煤礦開采方案。通過對煤礦開采地區(qū)的地質構造進行勘測，可清楚了解到該地的煤層特征、煤層的分布規(guī)律和走向等，這樣就可以較大程度上保證煤礦開采效率，同時還能減少煤礦儲量的損失，提高整個煤礦的開采率，促使煤礦開采的經濟性得到滿足。

4 降低地質結構對煤礦開采影響的意義

4.1 提升煤炭資源開發(fā)利用率

準確的地質結構勘測數據可以實現(xiàn)對煤礦開采區(qū)域的合理分析，幫助煤礦開采企業(yè)較為全面對煤礦開采情況進行掌握，避免因開采方法或地質條件勘查不到位而造成的資源浪費及安全事件的發(fā)生，提高煤炭資源開發(fā)利用率，促進煤礦開采企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

4.2 提高煤礦開采工作的安全系數

合理的地質構造分析能夠最大程度地減少煤礦開采過程中安全事故的發(fā)生，減少不必要的經濟損失及人員傷亡事件的發(fā)生。

4.3 節(jié)約施工時間及施工成本

通過對煤礦開采區(qū)域地質構造的分析可以為企業(yè)提供科學地質數據報告，加強企業(yè)對煤礦開采區(qū)域對開采區(qū)域的了解程度，進而根據實際情況對人力、物力進行合理的調配，提高了煤礦開采效率及質量，降低煤礦開采成本。

5 結語

煤炭作為不可再生的資源，在多年開采壓力之下，我國煤炭資源已愈漸萎縮。由于地質構造會對煤礦開采造成極大影響，因此，如何保證煤炭的開采效率、降低地質構造給煤炭開采帶來的影響，提高煤礦開采的安全性與高效性，是必須要面對且亟待解決的一個重要問題。隨著煤炭開采新技術的廣泛應用、采掘設備性能的提高，有利于提高煤炭的開采水平。