简析地质构造对煤矿开采的影响

王飞龙

摘 要：主要分析了地质构造对煤矿开采的影响，提出了减少地质构造对煤矿开采影响的有效措施，以供参考。

关键词：地质构造；煤矿开采；瓦斯事故；矿井水灾

中图分类号：TD821 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）20-0156-01

煤炭是一种不可再生资源，随着开采年限的增加，煤炭资源开始急剧减少。煤矿区是煤矿开采的主要场所，煤矿区的地质构造对煤矿开采的影响非常大，煤矿开采工作面的地质构造主要包括岩浆岩侵入体、陷落柱、褶曲构造和断层等。研究地质构造对煤矿开采的影响，对保证开采的安全性和提高开采效率具有非常重要的作用，应该引起煤矿企业的重视。

1 地质构造对煤矿开采的影响分析

1.1 采煤沉陷与地质构造的关系

采煤沉陷是采矿区存在的最大安全隐患之一，如果不能采取有效的措施进行控制和管理，就会给煤矿开采工作的稳定性、安全性造成严重的影响，甚至会发生严重的安全事故，造成人员伤亡和严重的经济损失，同时还会对社会的安定造成影响。煤矿开采区域的沉陷与地质构造有很大的关系，不同的地质构造，其岩石的组成成分、强度和硬度等都不同，因此，导致采煤沉陷的概率和程度也存在一定的差异。

1.2 矿井水灾与地质构造的关系

采煤施工的过程会对地质构造造成破坏，引出地下水，导致煤矿出现矿井水灾，对煤矿开采工作造成了影响。导致矿井水灾的原因主要有两个：①采煤工作面发生的突水现象。这主要是由于在回采的过程中破坏了地质构造，导致导水破裂，将水源引至采煤工作面，造成矿井水灾。②在掘进巷道迎头的掘进施工过程中，一些煤矿企业为了加快施工进度，在没有对矿井地质构造进行勘察和深入了解的状况下实施开采工作，导致地质构造受到破坏，地下水进入到矿井中，造成矿井水灾，影响了煤矿开采进度。

1.3 瓦斯事故与地质构造的关系

实践证明，瓦斯事故的发生与煤矿开采过程对地质构造的破坏具有直接的关系，主要是因为煤矿在形成的过程中，地质内部会形成许多断层、褶皱、孔隙和裂隙等。这种地质构造正是导致瓦斯爆炸的主要因素之一。

断层的存在与每层的热量走向和供养具有直接的关系，尤其是正断层对控制煤层自燃和火灾的蔓延具有直接的作用，但断层会对煤矿开采工作造成一定的影响，致使开采过程不可避免地对断层造成一定的破坏，进而导致瓦斯事故的发生。

褶皱能够控制煤层中热量的传播，如果褶皱为背斜位置，热量会缓慢地释放到煤层的内部，导致热量不断地在煤层中累积，开采过程中很可能会出现瓦斯爆炸事故；如果褶皱为向斜位置，热量会随褶皱逐渐扩散。

孔隙包括原生和次生两种。原生孔隙是指沉积物颗粒内部组织之间形成的孔隙，次生孔隙是煤层在煤化的过程中由于溶蚀、淋滤形成的颗粒之间的孔隙。煤层中的孔隙数量越多，煤和瓦斯接触的氧气就越多，煤层氧化自燃的概率也就越高，甚至会发生瓦斯爆炸事故。

裂隙通常分为内生和外生两种。内生指的是在煤矿形成的过程中，由于煤层内部构造变化形成的裂隙；外生裂隙指的是因煤层周围区域的地质状况发生变化，而导致煤层出现裂隙。裂隙会使煤和瓦斯与氧气接触，进而导致瓦斯爆炸事故。

2 减少地质构造对煤矿开采影响的措施

2.1 强化矿井地质构造预测和分析工作

由于地质构造会对煤矿开采的安全性和稳定性形成严重的威胁，因此，必须做好矿井地质构造的预测和分析工作。想要准确预测和分析煤矿开采区域的地质构造，不仅需要获得开采区域的第一手资料，还需要对其进行正确的分析和判断，以达到提高预测准确性的目的，保证煤矿开采的安全性，提高经济效益。地质构造预测方法通常包括两种：①利用计算机软件对地表和井下的地球物理探测数据进行分析，并形成数字、图像和成像解译来解释地质构造；②用皮尺、放大镜、罗盘、锤子和计算机软件工具，对井下的地质状况进行观测和描述，同时，借助构造参数、地质规律和几何作图等来预测和评价地质构造。通过对矿井进行实地勘察，能够获得矿井的大量原始资料，并利用多种手段、方法对矿井的地质构造进行分析，了解矿井地质构造的发育规律和复杂程度。在地质评价的基础上，选择矿井内具有开采前景的煤层，进一步采用钻探、化探、物探、地质等多种手段准确预测矿井内部的地质构造、规模、性质和煤矿开采对地质构造造成的破坏程度，以指导煤矿开采工作的有序进行。实践证明，通过对地质构造进行科学的预测与分析，相关人员能够掌握开采区域内的地质构造的分布规律，并对其进行科学的管理和熟练的操作，尤其在机械化采煤的过程中，对保证开采工作的安全性和提高开采效率具有非常明显的作用。

2.2 提高煤矿开采的利用率和回收率

当开采深度逐渐增加时，煤矿的地质构造和煤层产状会发生一定的变化。地质构造越复杂，煤矿的开采和回收工作的难度越高，因此，提高煤矿开采的利用率和回收率已经成为现代煤矿企业面临的重要挑战。提高煤矿开采利用率和回收率的措施如下：①补充巷探和矿井地质勘探，调查煤层中伴生矿产的利用价值和分布状况；②研究煤质、煤层和地质构造的变化规律；③计算与核实矿井的储量，实时掌握煤层储量的动态，并提出合理开采和利用煤炭资源的意见；④及时、准确地掌握煤矿开采现场的第一手资料，对煤层的储量、地质状况等进行重点勘探，并设计出合理的开采方案，减少煤炭资源开采过程中的浪费，提高煤炭资源的回采率。

3 结束语

总之，为了提高煤矿开采的安全性、可靠性和稳定性，应认真分析地质构造对煤矿开采的影响，根据分析结果采取相应的措施，尽可能地避免地质构造对煤矿开采工作造成影响。

参考文献

[1]沈德仁.地质构造对于煤矿开采的重要性[J].科技与企业，2012（12）：138.

〔编辑：王霞〕