刍议地质构造对煤矿开采的影响

许全华

【摘 要】由于在开采煤矿过程中冒顶事故会时常出现，而且该事故会较大的影響到采煤的工作面，从而给安全生产带来极大隐患。随着采煤工作面的不断变化（向前、移动、加深）情况，随着地质结构的变化顶板条件和压力也会发生变化，使的工作面的状态一直是动态循环状态，在遇到陷落柱、节理、遇断层等复杂构造时，顶板发生的变化更为剧烈，所以，顶板的支护在采煤过程中尤为重要。顶板的支护不仅能使施工人员的人身安全得到保证，而且还能根据不同地质条件的变动，最大程度地保障开采工作安全，提高开采效率。

【关键词】地质结构；煤矿开采；影响

引文：

地质构造，存在不同的形态，无论是断层还是褶皱均对煤矿开采和掘进造成一定的作业困难。但是由于是地质结构，所以施工单位会忽视对小地质的防护措施的建立，这样很容易导致“顶板事故”。为了确保煤矿开采工作的顺利进行，并保障开采人员的生命安全，必须充分重视地质构造对煤矿开采工作的影响，并积极建立相关的防护措施。

1.地质构造类型概述

地质构造主要包括三大类型，分别为断层、褶皱和复合顶板，下面对这三种构造进行概述：①地质构造中常见的断层构造。断层的出现有一定的预警和提示，通过观察可发现并判断该构造，主要表现为：a.煤层中出现岩石。b.煤层厚度出现意外的增大或者减小。c.顶板出现位移现象。d.裂隙壁滑动。所谓断层构造，是指所有落差小于5m的构造。常见的断层包括正断层、逆断层以及层滑构造等。正断层的围岩稳定性高于逆断层，而逆断层中的倾角更大，并且呈现不平整状。所谓层滑构造，就是指岩层经由外力挤压形成的岩层间的错位和滑动，其构造强度较小。②褶皱，小褶皱多发在背斜和向斜结构中，在煤矿开采中，多见构造不规则，有一定的规模的煤层顶板挠曲构造。褶皱结构很容易导致支护措施受损，最终加大冒顶伤人事故的发生率。最后是复合顶板。复合顶板主要指老顶、直接顶以及伪顶三种。这种类型对巷道支护稳定性有一定的威胁和隐患影响。

2.地质构造对煤矿的掘进和采煤的影响

2.1容易致使局部冒顶现象的产生

地质构造可能会在煤矿开采过程中造成局部冒顶现象。所谓局部冒顶现象是指局部遭到破坏、巷道出现变形后出现的一种现象。该现象产生原因多是因为在回采过程中的围岩应力、压力作用导致。这种压力和应力作用会导致岩层发生变化，出现滑坡、错位等现象，这样就大大的降低了整个地质构造的结构稳定性，一旦作为支护的支架受损倒塌，则会造成设备损坏，严重情况下会危及作业人员的生命安全。是比较大的安全隐患。

2.2水涌现象的出现

地质构造中的含水层往往会在煤矿进行开采作业时遭到破坏，一旦含水层受损就会出现水涌现象。水涌现象对煤矿开采工作会造成一定的影响。

2.3出现瓦斯集聚现象

在煤矿开采工作中，如果进行到地质构造时，会出现冒顶现象。冒顶现象的出现一旦达到一定程度会引发瓦斯积聚现象。瓦斯压力和煤壁的距离正相关，一旦距离低于6m，瓦斯的压力就会增加，积聚较多时很可能引发瓦斯爆炸，这对于煤矿开采来说是一个巨大的安全隐患，而这隐患最初是由地质构造影响产生的。

2.4提高钻机的速率

因为是地质结构，其中的一些地质构造的外层比较平整，所以在煤矿开采和掘进过程中往往会干扰工作人员的地质判断。通过进行锚索作业的钻机速率的变化可以判定是否是地质结构。钻机遇到地质之后其速率会明显增进，所以工作人员可以通过该种现象来判断哪些有隐蔽性的地质构造。

3.降低地质构造对煤矿掘进和采煤影响的措施研究

煤矿开采有一定的危险性，任何煤矿开采事故都有可能发生，尽管事故存在一定的发生率，但是可以通过事故原因的分析来尽量规避这些事故，减少事故的发生率。这对于相关工作人员的能力有一定的要求，需要丰富的作业经验和地质判定经验。尤其是要做好地质构造的细分和研究，严格区分不同的地质构造才能进一步提高煤矿开采作业效率。

3.1注意采煤面的冒顶现象

采煤面冒顶现象是具有一定的外观表象的。工作人员、作业人员可以通过表象查看来进行判断和警觉。采煤面冒顶现象多发的现象是掉渣或者出现裂缝。一旦出现这两种现象应该考虑为冒顶现象，必要的情况下要控制采煤深度。同时，也可以加强支护支架的搭建，或者采取其他的支护方式提高支护保护作用，保障顶板的安全性和稳定性。支护设备的选用最好选择强度较高的设备，其安置密度要根据区域的实际情况和地质变化情况而定，尽量减少冒顶现象的发生率。

3.2留意掘进过程的局部冒顶现象

在煤矿掘进过程中也会出现局部冒顶现象。该现象的出现也有一定的表现形式，主要表现为顶板裂纹逐渐增多并扩散，裂缝中出现掉碴现象，甚至出现渗水现象等。一旦出现这些现象应该考虑为局部冒顶现象。此时应该采取针对性的防护措施。首先，立即转移不必要的人员，然后进行支护操作，其中的迎头必须和顶板支护保持一致，支护设备选取一定要严格保证质量，合理调整支护参数，进行敲帮问顶时切忌空顶操作。及时检测矿压等。

3.3隐蔽小地质构造的危险预防

有些地质构造具有一定的隐蔽性，通过肉眼难以观察到其地质构造，很容易出现失误开采操作，致使事故产生。对这些隐蔽地质进行开采作业时可以通过对钻机速率的变化观察来进行判断。钻机在进行打顶板锚杆和锚索作业时，其速率会明显加快，在操作完成之后也会出现淋水现象。一旦出现这种现象就应该及时采取措施进行处理。首先立即开始应急处理，详细记录好数据，分析数据，同时加强支护加强工作，最终提高防护作用，提高防护的有效性。

4.总结

煤矿开采工作，由于多是井下作业，所以很容易出现顶板事故。究其事故发生原因，多为管理人员和作业人员的疏忽导致，最主要的原因还是对地质等地质构造认识不清导致。要想保证煤矿开采工作的顺利进行必须充分的认识地质结构、对其地压规律充分掌握，只有如此才能针对性的制定解决措施，确保煤矿开采工作的安全性和可靠性。

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