地质构造对煤矿采掘生产的影响及处理技术

雷亚勇

摘 要： 煤炭是支持我国经济发展的重要能源之一，对煤炭资源的应用涉及了多个行业领域，因此，煤矿开采过程中产生的相关问题受到了國家和社会的重点关注，其中，煤炭企业对于煤矿的开采更是投入了高度的重视。导致煤矿开采出现问题的诱导因素有很多，其中地质构造的问题对于煤矿的正常开采所造成的影响是极为严重的。本文针对煤矿开采中地质构造问题带来的影响进行了分析，并提出了几项处理技术，希望能够有效应对煤矿地质构造问题，减少煤矿事故的发生。

关键词： 煤矿开采;地质构造;开采影响;处理技术

【中图分类号】TD821 【文献标识码】A 【文章编号】1674-3733（2020）20-0261-01

引言：煤炭资源具有不可再生性，开采时需要进行合理的规划，否则会导致煤炭开采遭遇多种问题，开采量难以满足生产要求。在开采煤炭的过程中，开采工作会受到煤矿地质构造的影响。因此，需要在开采前对煤矿的地质构造进行科学而严谨的探测和分析，然后以此为根据制定开采方案，从而使煤矿的开采过程更加适合当地的地质构造，如此可以使地质构造对煤矿开采造成的影响降到最低。

1 地质构造对煤矿开采事故的影响

1.1 褶皱结构带来的影响

褶皱结构的存在会影响到煤层中的热量传递，因而给煤矿开采产生了较为严重的影响。当褶皱结构处于背斜时，会导致地质热量向煤层内部进行释放。这直接造成煤层中的热量积累，当煤层中的热量积累到一定程度时，容易引燃煤层中的瓦斯气体，造成煤矿开采中发生瓦斯爆炸事故。当褶皱结构位于向斜时，则可以使地热沿褶皱方向扩散出去，从而对于防止瓦斯事故起到了良好的作用。

1.2 断层结构带来的影响

煤矿的开采大部分属于井下作业，因而不可避免的会遇到断层结构。断层结构会对煤层的分布走向和稳定性产生直接的影响。同时，断层结构的存在造成了矿井存在牵引或积压，降低了断层岩石的结构强度，使断层岩石易破碎。此外，煤矿的断层区常常有大量的瓦斯气体聚集，给煤矿开采带来较为严重的安全隐患。

1.3 孔隙结构带来的影响

煤层中孔隙结构的数量，与煤矿开采发生瓦斯事故的几率有着重要的联系。如果煤层中含有大量的瓦斯气体，此时煤层孔隙一旦过多，会大大增加瓦斯泄漏的几率，从而扩大了瓦斯与空气接触面，容易引发瓦斯爆炸事故。一般情况下煤矿的孔隙结构主要有原生孔隙和次生孔隙两类。原生孔隙属于自然形成的孔隙，而次生孔隙则是因溶蚀、淋滤等外力影响而形成的。

1.4 节理结构带来的影响

节理构造的存在会直接影响到井下的爆破效果，煤层节理结构的发育位置常会发生顶板脱落的问题，同时还容易使大量的瓦斯气体聚集，甚至还会引发井下水灾问题。如果井下发生的水灾程度较轻，不会对煤矿造成较大的破坏，但会造成开采工作的中断。如果水灾程度较为严重时，在影响正常开采的同时，还会困住井下的煤矿工人，威胁着工人的生命安全。

2 减少地质构造影响的相关处理技术

2.1 贯彻落实超前查明原则

由于煤矿开采受地质构造的影响很大，所以必须做好开采前的超前查明工作，然后结合地质情况选择最佳的采掘技术和采掘方案，确保煤矿开采能够满足企业的生产需求。地质结构超前查明工作的落实，要做好相关的准备工作，确保对煤矿地质构造详细情况的全面掌握。

2.2 倒架危害应对措施

在煤矿开采的过程中，常常伴随着一些小型地质构造区域，这些区域没有被及时探明和处理，会对矿井造成压力和局部应力的变化，煤层的顶板会因此而出现部分形变或破碎的问题，还会引发局部冒顶问题。如果煤层压力过大，会大大提高支架部分悬空的可能性，进而导致局部坍塌事故和倒架事故，对采矿人员和开采设备产生巨大的威胁。所以，要极力避免开采过程中的倒架事故。为此，需要在采煤时，严格控制割煤的深度，还要严格遵守输送机前移作业的相关规定，以缩短煤层空顶的时间。输送机进行移动时，必须为其加装一些临时支柱，若顶板已经碎裂，还要额外加装托板，然后再移动输送机。当倒架事故发生后，要立即使用单体柱、千斤顶和绞车等装备将支护架扶正。同时，在采矿作业时要强化安保工作，杜绝甩绳事故，防止支柱歪倒，避免掉岩伤人等等。

2.3 采用先进的开采技术和设备

在开采前，可以通过新的探测技术来查明煤矿的实际产量和煤层的分布情况，然后在探明煤矿地质构造的基础上，科学分析煤矿地质构造的特点，根据分析结果和开采技术制定最合理的开采方案，从而对存在地质缺陷的煤矿区域进行有效规避，以减少煤矿开采资源的浪费。开采时，为了提高开采效率和对复杂地质的适应能力，需要使用先进的开采设备。功率较大的煤炭开采设备在面对裁割地质构造时，具有较为突出的能力，且大功率设备不易出现损坏。所以，煤炭开采通常首先选用大功率设备。

此外，当开采设备作业时，遇到倾斜角度较大的窜溜、爬坡问题时，还要及时地加装轻型支架用以辅助，以保证开采作业的顺利进行，减少地质构造对采煤作业的影响。

2.4 完善地质结构的保障系统

煤矿区域要学会利用现代科技的技术优势，结合煤矿区域的实际地质构造情况，不断完善地质勘查和管理的信息保障系统，从而在明确地质条件的前提下，实现对煤矿开采技术的充分应用。为了保证地质结构保障系统的信息准确性，可以利用三维地震技术、无线传输技术、钻探技术和勘探技术等多种技术手段，对矿区的地质构造及其详细的变化情况进行勘察。

此外，还要将地质探测信息管理系统充分利用起来，对地质构造的基本资料和图纸资料做出科学评价。还要根据地质构造数据、煤矿开采方案和井巷工程信息等数据信息整合到一起，建立相对完善的信息模型，为煤矿开采的顺利进行提供有效的信息保障。

结束语：鉴于地质构造带来的巨大影响，煤矿开采企业必须采取积极的应对措施，来对提升煤矿开采的效率，降低地质构造问题对煤矿开采所造成的一系列影响，以保证煤矿开采作业安全、高效的开展。对此，相关企业可以创新煤炭开采技术，或应用更为先进的开采技术和开采设备，并在开采工作开始前，做好充分的地质勘探，掌握矿区的地质构造数据和变化情况。

参考文献

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