地质构造对煤矿采掘生产的影响及处理技术

任彬 陈灿 王鹏博 刘传祥 付腾飞 雷洋洋

摘   要：安全生产一向是全社会关注的重点话题，安全生产为一条不可逾越的底线。煤矿行业由于其自身的特殊性，为事故多发行业。造成煤矿事故的因素较多，其中地质环境是导致生产事故的主要因素。本文从地质构造和煤矿生产关系角度出发，对不同地质条件下的煤矿生产安全隐患及需采取的安全措施等方面进行论述。

关键词：地质构造  煤矿采掘  安全生产

中图分类号：P618.11                               文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）10（b）-0021-02

采煤区域的地质构造情况对煤矿生产有着重要影响作用，其主要表现在生产效率及安全性方面。在煤矿生产中，需探明区域内地质情况对煤矿掘进生产的影响，进而采取有力措施，降低地质结构对煤矿生产的影响，保障煤矿生产的安全运转。煤矿的安全事故可以发生在各个环节，其主要因素是人为忽视安全措施，安全生产意识淡薄。其次不能忽视外界环境改变对煤矿安全生产造成的影响，在防控煤矿安全事故过程中，应将二者结合，从而采取全面举措，切实做好煤矿安全生产工作。

1  影响煤矿采掘生产的地质因素

煤矿生产中，由于矿井所处的地理位置及采掘要求不同，所需要应对的地质因素也不尽相同。各样的地质环境给煤矿生产带来多方面的安全问题，如褶皱、断层、节理构造等。其中断层对煤矿的连续性及延展性造成一定程度的破坏，这种地质结构不易被发现，且造成施工难度加大。当煤矿采掘中产生这些不利因素时，会出现岩石脱落或者渗水情况发生，给煤矿生产造成巨大安全隐患。

1.1 地质构造中的断层对煤矿采掘生产的影响

煤矿采掘生产均处于地下封闭环境中进行，在掘进过程中会遇到各种断层结构，断层结构对煤层走向及煤层结构的连贯性产生一定影响。这种断层结构在煤矿采掘往往是不可预见的，同时没有较好的控制方法。断层结构在一定程度上使其两端产生牵引力，并形成皱褶及积压作用，这使得断面处岩石强度降低，在牵引力的影响下，較易发生岩石断裂的情况。且这种特点容易产生瓦斯气体及地下水的聚集，给煤矿安全生产带来隐患。

1.2 地质构造中的皱褶对煤矿采掘生产的影响

地质构造中的皱褶会造成煤层形态发生改变，对煤层的延展性不会产生实质影响。皱褶对于煤层掘进方向有一定影响，有些较为复杂的皱褶甚至会造成煤矿开采受限的情况。

1.3 地质构造中的节理对煤矿采掘生产的影响

节理的存在主要影响井下爆破效果，爆破时选择的炮眼，如与节理的位置关系不合适往往会造成漏气现象，这直接影响了爆破效果。节理发育的区域还可能产生顶板脱落，进而形成瓦斯多发地带或渗水情况发生，对煤矿采掘的安全性很不利。

1.4 熔岩现象对煤矿采掘生产的影响

熔岩为地下较为常见的一种地质结构，熔岩对煤层的支撑设置工作带来较大不便，容易造成陷落柱周边煤层处于无法开采的状态，对于煤矿产量具有一定影响。另外熔岩的存在较易使采掘区域出现瓦斯及渗水现象，严重影响煤矿生产。

1.5 采煤沉陷对地质结构的影响

煤矿开采工作中，地质沉陷为一种较易多发的安全隐患，如没有相关技术手段保障采煤沉陷，势必会造成煤矿开采过程中出现问题，并造成严重安全事故的发生。地质沉陷多与当地的地质结构有关，对于岩石结构较为松散区域，发生采煤沉陷的概率较大。

1.6 地质结构中水文特征对煤矿采掘生产的影响

煤矿水文地质条件的稳定性对岩石的稳定性带来影响，煤层地质中往往存在一种黏土岩，因其上下具有不同的透水性，使得在遇到渗水情况时对岩石的稳定性造成较大影响，透水性强的一面膨胀后会对透水性较差的一面施以压力，进而造成脱落现象的产生。

1.7 煤层稳定性对煤矿采掘生产的影响

（1）地质条件对煤矿开采的影响。地质条件受到煤层厚度的影响，从而使煤层安全度大为降低。在煤矿开采过程中，煤层受到多种合力的共同作用，岩石在地质条件变化中同样会产生力学特性的改变，并因此产生不同程度的变形。以煤层增厚或者变薄为主要表现形式，从而导致煤层稳定性差，使得开采此类煤层所面对的危险程度大幅增加。

（2）地质因素对回采循环作业的影响。煤矿掘进回采工作中，会遇到一些形状不规则煤体结构。这对于采掘方向产生了较大影响，无法对其进行全采。同时对支护质量较差、支柱支撑力不足的采煤区造成顶板下沉的情况。这使得煤矿开采的整体安全性产生较大隐患，同时造成回采工作不能正常开展，从而使采煤效率降低。

2  降低地质构造对煤矿采掘生产影响的处理措施

2.1 对地质结构做好前期探明工作

地质构造对煤矿采掘生产影响巨大，因此在煤矿采掘工作开展前应对其具体情况做好勘察，综合考虑煤层实际情况，并作出正确判断。对地质结构的提前预判可以避免财力损失，从而达到节约成本的目的。

2.2 利用新技术勘测地质结构

煤矿生产地质勘探的过程中，应将钻探作为工作首位。并利用三维地震勘探技术确定地质结构，使地质勘探结果更为准确，从而获得最详实的资料，对后续做好相应预案提供了有力支持。并结合煤矿采掘技术优化设计，使掘进路线得以合理规划。另外还应结合开采地带的实际情况，采取多种有效方法平衡区域内煤矿采掘工作中经济效益与施工成本，从而确保效益的最大化。

2.3 采用合理的挖掘设备应对地质结构造成的影响

掘进工作中主要依赖各种挖掘设备，所选择的挖掘设备性能需符合煤矿地质条件，功率较大的设备应优先考慮使用，保证对煤层顶底板岩石的掘进效率，并能有效防止挖掘设备损坏。在使用掘进设备的过程中，要注意掘进角度的增大对掘进设备的安全问题。

2.4 应加大对采掘过程中地质结构的勘察工作

地质结构对采掘过程具有较大影响，应利用各种技术手段加大对地质结构的探明，从而获得详实的地质资料，对采掘工作提供指导方向。对已探明的地质变化情况，应及时向管理部门提供相关资料，并对其进行合理研究分析，拿出切实可行的解决方案。

2.5 利用先进的地质保障系统做好地质勘探工作

现今科技的高速发展为煤矿开采提供了多样的技术支持，其地质保障系统融合了一些先进技术手段，能够较好完成地质勘探工作。通过对地质条件的充分了解，加之先进系统的应用，可以及时准确把握地质状况，从而对煤矿采掘工作进行科学化的指导。其主要方法有无线电传输、三维地震、电法勘测等，通过这些方法的应用，从而构建区域内的地质详图，对于保障煤矿采掘生产具有重要价值。采用此系统还可将地质构造及具体开采方案进行整合，使系统内各种信息能够相互利用，从而达到促进地质勘探工作顺利开展的目标。

2.6 矿井地质情况的优化

煤矿采掘生产中，需综合利用各种先进探测方法并结合采煤工作面实际情况进行总结，对采煤区域进行客观评价，划定出稳定区及地质结构复杂区，拟定采煤地质图，对煤矿采区地质情况做详细记录及分析，为今后煤矿安全生产做好基础性工作。

3  结语

煤矿安全生产责任重大，细微的疏忽也可以造成严重生产事故。为保证井下煤矿开采工作的顺利进行，应对可能造成安全事故的隐患点进行逐一分析，确保从各个角度切实做好防护工作。其中地质因素对煤矿开采工作造成的安全隐患较多，设计勘察人员应做好相关的工作，利用先进设备对矿区地质情况进行整体评估，并在此基础上形成可行性报告，为将来的煤矿开采工作做好参考。

参考文献

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