地质构造对煤矿安全生产的影响

王建伟

摘 要： 就目前煤矿产业来说，影响煤矿安全生产的因素包括很多，其中最为重要的影响因素就是地质改造。我国煤矿安全生产管理技术在不断地进步发展，能够在一定程度上减少煤矿安全生产事故的发生，还能有效地结合地质构造情况，减少地质构造对煤矿安全生产的影响。本文将有效地结合地质构造与煤矿安全生产的关系进行探究。

关键词： 地质构造;安全生产;煤矿影响

【中图分类号】TD82 【文献标识码】A 【文章编号】1674-3733（2020）20-0267-01

1 地质构造对煤矿安全生产的重要影响

地质构造对煤矿安全生产有着至关重要的影响，在很大程度上取决于地质构造的类型。地质构造主要通过两大要素影响煤矿的安全生产，一方面是煤层中瓦斯的保存环境，另一方面是地质构造软分层的发育控制煤与瓦斯突出的情况。煤炭形成的过程需要十分长远的时间，在这一过程中煤层中间会出现很多的构造类型，其中最常见的构造类型包括裂隙、孔隙、褶皱与断层，这些都会对地质构造产生不同的影响，无论是煤层与氧气的有效接触面积，还是对瓦斯运移、聚集的控制。煤层自燃的过程也受地质构造的影响，地质构造可以影响煤层能量的聚集，从而促进煤层温度的上升，引起不同范围的煤层自燃。总而言之，地质构造对煤矿安全生产起着重要的影响。

2 地质构造对煤与瓦斯突出影响

2.1 褶皱作用对煤与瓦斯突出的影响

地质煤层褶皱主要包括四种类型，分别是背斜倾伏端、向斜轴部、背斜轴部与向斜仰起端[1]。就背斜倾伏端来讲，其煤层深度较大，瓦斯在这种情况下更加容易得到保存。发生褶皱作用的时候，背斜倾伏端会发生严重的地质变化，煤层之间发生交错排列，破坏严重的情况下会发生煤层断层，这样的结果就会导致煤层中的原煤变得零碎，为软分层的发育创造良好条件。所以说，背斜倾伏端对瓦斯突出产生重大的影响。

就向斜轴部而言，在向斜轴部，占主导地位的主要包括两个方面，分别是压性、压扭性节理，这两个影响要素会提高对瓦斯的围绕封闭，避免瓦斯突出问题。发生褶皱作用后，发生严重的地质变化，煤层之间发生交错排列，破坏严重的情况下会发生煤层重新塑性，整体的煤层会得到加厚，使得软分层的厚度加大。所以说，向斜轴部发生瓦斯突出的几率很大。

对于背斜轴部来说，张性节理占有主导地位，与背斜倾伏端相比，其煤层深度较浅，并且瓦斯更加容易进行活动，对瓦斯封闭能力较弱，在正常煤层中很难发现瓦斯的存在。背斜轴部周围的岩石通常处于拉张的状态，岩层相对稳定不发生剧烈震动，导致软分层占比较少。所以说背斜轴部发生煤与瓦斯突出的几率较小。

就向斜仰起端来说，其煤层深度埋浅较其他类型来说较浅，周围岩石封闭瓦斯的能力也会得到削减。发生褶皱作用后，发生严重的地质变化，煤层之间发生交错排列，破坏严重的情况下会发生煤层重新塑性，整体的煤层会变薄，使得软分层的厚度减小。所以说，向斜轴部发生煤与瓦斯突出的几率极小。

2.2 断层作用对煤与瓦斯突出的影响

断层类型主要包括压性断层与张性断层[2]。压性断层周围的岩石通常紧密排列，通气较少。在压性断层中，瓦斯在任意一个断层都很难进行运动，能够很好地进行煤层中的瓦斯保存。压性断层发生剧烈的震动之后，断层进行交错排列，软分层的厚度得到增加，会在较大范围内分布。所以说，在壓性断层周围，发生煤与瓦斯突出的几率极大。

张性断层周围的岩石通常疏松排列，通气较好。在张性断层中，瓦斯在任意一个断层都能很好地进行运动，煤层中的瓦斯通常不能够得到很好地保存。张性断层发生剧烈的震动之后，断层进行交错排列，软分层的厚度得到减少，会在较小范围内分布。所以说，在张性断层周围，发生煤与瓦斯突出的几率极小。

3 地质构造对煤层自燃的影响

3.1 裂隙对煤层自燃的影响

煤层中的裂隙主要包括内生裂隙与外生裂隙[3]。内生裂隙：在煤化作用过程中，煤中凝胶化物质受温度和压力的影响，体积均匀收缩产生内张力，从而形成的裂隙。它主要出现在光亮煤和镜煤条带中，其特点是：①垂直或大致垂直层理;②裂隙面较平坦，常伴有眼球状的张力痕迹;③有裂隙方向大致相互垂直的两组，其中一组较发育，为主要内生裂隙组，另一组稀疏为次要内生裂隙组;④在中变质烟煤中最发育，而在褐煤和无烟煤中不发育。由于内生裂隙的发育与煤变质程度有关，光亮煤条带单位长度中的内生裂隙数目可作为煤变质程度的标志。外生裂隙：煤受构造应力作用产生的裂隙。其特点是：①发育不受煤岩类型限制，可切穿几个煤岩分层;②以各种角度与煤层层理斜交;③裂隙面上常有波状、羽毛状擦痕;④外生裂隙有时沿袭内生裂隙重叠发生。

裂隙主要影响煤层的供氧，裂隙能够有效地增大煤层与氧的有效接触面积，从而引起煤层自燃初期的低温阶段的发生发展。

3.2 孔隙对煤层自燃的的影响

煤层中的孔隙主要包括原生孔隙与次生孔隙[4]。原生孔隙是指在岩石沉积或成岩过程中形成的孔隙。其发育程度是受岩石的性质、结构和沉积构造控制的。常见的原生孔隙有碎屑岩的粒间孔，一些层间缝和成岩缝;碳酸盐岩的粒问孔、粒内孔（生物体腔孔）、生物骨架孔、生物钻孔、和晶间孔等。次生孔隙，是指在岩石形成以后，由溶解、交代、重结晶、白云石化以及构造运动等作用下形成的孔、洞、缝。

孔隙对煤层自燃的影响与裂隙而相似，孔隙越多，越多的空气就能够接触煤层，有效接触面积增大，能够促进煤层自燃。随着煤化作用的不断影响，孔隙的数量会逐渐的减少，深层的煤层可能就看不到孔隙的存在。

3.3 褶皱对煤层自燃的影响

褶皱影响煤层自燃的方法主要包括控制煤层氧化释放的热量转移的方向、控制热量的聚集状况两个方面。就煤层背斜位置来讲，煤层产生的热量会聚集在背斜部位的核心部位，当能量在这一部位大量的聚集，温度就会得到升高，导致煤层的自燃。在向斜的位置，煤层中的能量会向上扩散，会在聚集到核部发生自燃。除此之外，倒转的褶皱也有利于能量的聚集，随着煤层厚度的逐渐加深，燃料物质增多，容易引起大范围煤层的自燃。

结语：总而言之，在进行煤矿生产的过程中，首先要进行地质构造的勘探，了解地质构造的影响，做到煤矿的安全生产才是首要的。在煤矿开采的过程，时刻要检测地质构造的变化，减少煤矿事故的发生。主要可以通过断层研究、煤层自燃与瓦斯突出等情况进行合理的煤矿生产。

参考文献

[1] 房玉涛，李翠.地质构造对煤层开采的影响[J].科技创新导报，2015，5（06）：22-23.

[2] 王纪平.韩城北区改造发育规律及对煤矿安全因素影响的研究[D].西安科技大学，2015，6（77）：45-46.

[3] 张宏伟，陈学华，胡占峰.活动断裂研究中的趋势面分析方法[J].辽宁工程技术大学学报（自然科学版），2016，8（4）：25-26.