煤矿开采中的地质构造及其重要性探究

王志平

（山西省煤炭工业厅煤炭资源地质局，山西 太原 030045）

引言

在煤炭资源的开采过程中，地质构造发挥着非常重要且关键的作用，区域的地质构造控制着煤炭资源的形成及周围环境，而且煤炭资源的开采和挖掘都依靠着可靠的地质勘测资料。因此，要加强地质构造勘测工作，了解煤炭资源的地质条件，这样才能更好的解决煤炭资源在生产过程中所出现的诸多问题。

1 煤矿开采工作的特点

煤矿开采工作具有一定的特殊性，大多数的煤矿开采工作基本上是在野外和井下作业，因此，在煤矿开采的过程中，要想保证工作人员的人身安全，就要求煤矿负责人随时对煤矿的地质构造进行勘测和检查，通过收集到的各方面数据分析煤矿地质构造。只有充分了解煤矿的地质构造，为煤矿生产提供可靠的地质信息，这样才能促使生产人员安全作业，保证作业人员的安全，防止危险事故的发生［1］。

煤矿开采的过程中往往会受到很多因素的影响，例如空间、照明、视野等，并且在研究断面的地质信息资料时，收集方法、采集方法、分析方法以及预测方法的选择都会对得出的结果带来不同程度的影响，使结果出现一定的偏差。因此，在研究地质构造问题时，要保证资料的时效性，在最大能力范围之内解决煤矿开采中可能发生的一切问题。除此之外，还要针对煤矿地区的所有地质现象进行全范围的勘测，只有正确清楚地了解煤矿周围的地质构造，才能使用最正确的开采方法进行煤矿开采，提高煤矿的生产率。

2 地质构造对煤矿开采的影响

煤炭资源形成煤矿之后，由于各种自然现象的发生，断层会把煤矿分成几个部分，使煤矿的分布、形状等发生复杂的变化。正是由于这种复杂的变化，煤矿的发展、倾向、倾角等特征也均会发生变化。对不同煤矿的开采和阶段的划分都要按照地质构造予以划定，这便增大了煤矿开采的难度。

在煤矿开采的过程当中，首先要清楚地了解断层的情况，对于一些短距较大的断层在开拓巷道时候需要尽量避开断层的破碎带，尽量将断层作为煤矿开采区划分的边界处。其次，断层还可能会影响到平巷的掘进，如果遇到稍大一点的断层，就必须考虑巷道转弯，以此来保证平巷与煤层地板之间的距离，同时巷道转弯会增加巷道的长度，增加运输距离，提高运输成本，对各种管道的铺设也增加了一定的难度。除此之外还要注意在煤矿开采的过程中如果遇到断层，要对断层予以支护，必要的时候可采取特殊措施来保护断层。

褶曲的存在会对煤矿的开采产生一系列的影响，如影响采区划分、进尺、煤矿产量、利润以及企业的经济效益等，同时还影响了煤矿的安全生产。首先是采区的划分。在褶曲构造比较发达的地段，煤层的走向、倾向以及倾角会发生很大的变化，影响了主要运输巷的布置。其次是影响井巷施工进度。由于褶曲的存在，加大了采区上山及运输巷道的选取难度，并且有些巷道需要多次调整。最后，加大工作面的回采难度。由于褶曲的存在，不仅会加大开采困难，而且还会增加施工工作量。

对于陷落柱比较发达的煤矿，会对煤系地层及周围的岩石产生较大的影响，从而增加了煤矿生产的难度。陷落柱会破坏可采煤层，减少煤炭储量，同时也会导致巷道提前报废或缩短矿井服务年限。在回采阶段，如果遇到陷落柱，会降低采煤效率，给顶板管理、工作面运输和通风造成影响，进而降低了生产效率。在陷落柱较发达的地区，会影响工作面的布置，使液压自移掩体支架和采煤机组无法通过。

综上可见，断层、褶曲、陷落柱等对煤矿的开采有非常大的影响。

3 地质构造与煤矿水灾的关系

地质构造的变化是在煤矿开采中出现水灾的重要原因之一，而要想有效预防水灾的发生或在水灾发生时采取有针对性的应对措施，就必须对煤矿的地质构造进行全方位的勘测和分析。在煤矿开采的过程中出现的地质构造主要包括陷落柱、断层、褶曲等，而一些安全事故的发生也是因为这些地质构造引起的［2］。因此，在针对煤矿出水问题进行分析的过程当中，最重要的一部分就是分析对于不同煤矿导致出水的原因，进而掌握其中存在的变化规律，对于不同水灾现象的发生都能采取措施避免或降低损失。

根据勘测队的勘测和分析发现，在煤矿中出现水灾的位置，通常会在巷道的迎头位置上，出现这种问题的根本原因是在进行煤矿掘金的过程中，遇到了地质水源，破坏了煤矿地质结构，最终出现了水灾现象。在煤矿开采的工作面上，如果出现突水的情况，主要原因是煤矿在进行开采的过程当中遇到了一些不良的地质构造，并且诱发了其他的自然灾害，使得导水带发生破裂，出现了水源的突水现象。

4 地质构造在煤矿开采中对瓦斯事故的影响

与其他国家相比，我国的地质条件比较复杂，是在煤矿开采的过程中受到瓦斯危害最严重的国家之一。瓦斯是产生于煤炭中，存储在煤炭中，它的变化受到地质条件的影响和自然的作用。煤矿中地质构造的复杂程度与瓦斯危险事故的发生有紧密的关系，经过相关专家的多年研究发现，想要发现煤矿的发育规律并且了解煤矿与瓦斯之间的关系，必须综合运用板块构造理论、区域地质演化理论和瓦斯赋存构造逐级控制理论，这样才能更为准确的掌握瓦斯事故的发生，在最大的能力范围之内避免瓦斯事件的发生或降低事故的影响。

5 对地质构造进行改进的有效措施

5.1 加强对地质构造的勘测

到目前为止，勘测煤矿的地质构造的方法是通过煤矿实地勘测，利用一些传统的测量工具或者专业的测量仪器对煤矿的地质进行实地的测量，把通过测量得到的数据输入计算机，利用勘测软件进行数据的统计和整理，然后模拟出煤矿的地质构造。在得到勘测数据之后，相关专家或者工作人员会利用数据和计算机模拟出的构造模型对地质构造的性质进行判断，提出科学有效的煤矿开采方案。

5.2 加强煤矿地质构造的分析

为了保证煤矿开采工作能够顺利的进行，工作人员要在地质构造勘测工作之后，利用物理探测、化学探测或者钻探等方法，对煤矿内具有良好生产前景的煤矿区进一步的进行探测，在具体了解煤矿的地质构造规模、性质后，制定合理的煤矿开采方案，科学安排煤矿的开采工作，最大程度地减少地质构造对煤炭开采的影响，延长煤矿的开采寿命。

5.3 加强安全保护措施

在充分了解煤矿的地质构造之后，相关工作人员应当切实根据地质构造合理规划煤矿的开采工作，分析可能出现的各种煤炭开采事故，针对事故提出科学有效的预防措施和解决方法，避免危险事故的发生，亦或是事故发生后把损失降到最低。在煤矿开采的过程中，如果发现煤矿开采方案不合适，应该及时修正，防止各种危险事故的发生［3］。

5.4 提高煤矿开采率

在煤矿开采工作进行之前，相关工作人员要核实煤矿的实际储存量，通过研究煤矿的地质构造、煤层变化情况等方面，探索出提高储存量的方法。对煤矿的地质构造特征以及煤层发展变化进行观察，判断煤层的分布规律和发展趋势，最大限度的减少煤炭资源的损失。

6 结语

随着我国科技水平的提高，煤矿开采技术也随之得以发展。随着越来越多的高新科技开始融入到煤矿开采过程中，对煤矿开采的要求也越来越高。相关人员应该积极研究地质构造对煤矿开采的影响，同时采取有针对性的技术措施，让地质构造理论更好的为煤矿开采服务。

［1］ 陈彦芳.浅析地质构造对煤矿开采的影响［J］.黑龙江科技信息，2014，12（1）：33－34.

［2］ 赵春梅，莫曼.浅谈地质构造对煤矿开采的影响［J］.商品与质量·建筑与发展，2013，11（10）：86－87.

［3］ 王路法，江勇，张杰.浅谈煤矿开采与地质构造的关系［J］.中国石油和化工标准与质量，2011，31（3）：17－18.