矿区构造特征及其对开采技术的影响分析

摘 要：煤炭开采期间，矿区构造特征对于煤炭的开采工作具有较大的影响。在开采之前，相关的工作者需要对于矿区内部主要煤层特性、构造等进行深入的探查掌握，依照实际情况，采取针对性的采煤技术。通过分析矿区构造特征及其对煤炭开采技术的影响内容，可以对于矿区本身的特征跟构造全面的了解，是提供科学的煤层开采技术的重要依据。

关键词：矿区;构造特征;煤炭开采技术;影响

煤矿开采工作中，矿区构造特征直接的影响到煤矿开采的效率，同时关联着选择哪种煤炭开采技术。因为矿区内部的很多要素，均能够对煤矿开采工作产生不同的影响，具体包括构造、地层岩石、煤层特性等因素。正式的煤矿开采之前，必须要深入的探析矿区内构造、煤层特性，对煤层顶底板特征合理的判断，按照不同矿区构造特征，采取最优的采煤技术，提升煤矿开采的工作质量以及效率。本文基于某煤矿的实际案例基础上，分析矿区构造特性、开采技术受矿区构造特 征的影响因素，提供给实践工作有价值的指导。

1 矿区构造的特性

某矿区，总面积是8.2km2。开采作业的前期，地质勘查技术工作者进行全面的勘察，并对于此煤矿区域展开综合的分析。勘查结果表明，此煤矿区域中煤炭资源丰富，种类多样，所以开采利用的价值巨大。在此矿区内部，能够见开采的煤层有三层，依据勘察的顺序，决定项目工程的重点以第三段中的开采环节为准。纵观此煤层的综合构造，主要是向斜构造特性，四周相对较高，中间相对较低。同时存在大量的断层、滑脱构造。此处位置最深的地方处于南部，可以看到存在滑脱断层，具有倾斜状态，大概25°的角度。

勘察矿区内部情况过程中，有大量的辉绿岩、花岗岩。主体岩浆岩的构成，就是其中的辉绿岩，在南侧引水涵洞内，也发现了部分辉绿岩。因此，此处岩层内部，不会对于煤层产生较大程度的影响。在另一个位置，也就是东南侧矿区，勘察到了部分花岗岩，以黑云母岩层为主。花岗岩很容易导致热变质的岩层影响，进一步推动煤层、岩层产生的质的改变。在三叠纪末期，西南部产生巨大的褶皱力量，所以形成复式的向斜结构、背斜构造。因不平衡沉积的影响因素，含煤岩被水平挤压，而且经历了很长的一段时间，岩性地层渐渐的产生虚脱现象，并且发展到消失的情况。沿煤层的软弱面，地层可以形成非常严重的滑动问题，基于逆冲的作用下，可以产生一些小型断层，而且是侧向状态的。

2 矿区构造特征及其对煤炭开采技术的影响探究

通常矿区煤层中包括上部的沉积层，项底板稳定性特征跟整体沉积环境具有紧密的关联性。但是因各种因素的影响，顶底板通常稳定性并不高。主要就是因为煤层构造内部一些因素，形成了明显的影响，例如岩性组合、水文条件、层理发育、地质状态等。对于煤层进行勘查期间，可以对后期小构造的坚固性、稳定性进行了解，如果其延伸性能较强，则会对岩层自身稳定性、强度产生影响。构造运动期间，容易改变整体产状，进而导致改变煤岩体的结构，甚至破损掉煤层。通常平缓的岩层产状破坏性更小，但是具有较强的急倾斜的产状破坏性。鉴于此，后期构造对煤层产生的实际影响，对顶底板的倾斜角直接关联，并且对煤层破坏的实际状态进行表现。观察组合岩层，组合岩层的特征也影响着项板整体是否满足最佳稳定度。

首先，断裂带的影响。勘查显示，此煤矿结构属于汇水盆地，中部低、两侧高，矿区断裂带中拥有较高的导水性，所以拥有良好的煤层富水性。此煤矿拥有的内部结构特性，决定了隔水岩组是主要岩石层。开采过程中，一些灰岩所产生的影响力不高，不用考虑，但针对缓倾角岩层、断层应该高度的关注。开采煤炭期间，充水边界对开采工作顺利的展开会形成一定的干扰，要落实好防控策略。而且矿区掘进的施工期间，也会破坏煤层的地下水，此时会将应力平衡打破，所以挖掘时，要对充水因素充分的考虑全面。

其次，岩层节理的影响。通过对矿区内部特征进行分析，显示矿区岩层中包括细砂岩、泥质砂岩、泥岩等，花岗岩、辉绿岩也出现在矿区局部。围岩的构造中并无发达的节理，所以此矿区的地质相对简单，并不繁杂。但是在断层、褶曲作用下，岩石出现一些节理裂隙，引发岩层性状明显降低。所以，开采环节应该注重运用科学的支护措施开拓矿井，而且要严格的防止开采期间形成瓦斯中毒问题，避免出现聚集二氧化碳，给人的身体造成威胁。

最后，岩浆岩的影响。勘察结果显示，上侧包括石英斑岩、辉绿岩两种岩石，由此产生一些岩脉。在煤层软弱的地带，会侵入很多的岩浆岩。随着时间的推移，大量的岩浆岩被积累，会导致吞食下边的煤层，对于开采工作产生明显的影响。另外，煤层中具有不均衡的水量，同样会对于顺利的开采构成阻碍，较弱富水性是此问题的主要原因。所以，开采期间，要重视水体切割导致的含水岩组相关问题。

3 开采技术的选择及分析

基于矿区的整体形态考虑，矿区的构成是南北方向的轴向形态，即属于向斜构造，其中涵盖滑脱构造。矿区内具备小型断层，顶底板跟主要的采煤层之间具有较短的距离。岩层里面产生一些裂隙，能够看见层问错动、岩体滑面。完整度較低的部位，岩层的强度降低，顶底板丢失理想的稳定性。开采矿山时，工作人员要对内部的导水通道切实的考虑，因为采煤施工紧密的关联于煤层内部的充水情况。

因矿区局部构造比较发达，所以因岩浆 岩脉、褶曲、断层导致的影响是较普遍的。岩石内部具备较多节理裂隙，存在较高的岩层破碎度，拓矿井时，必须对于软弱的岩层夹层严加注意。所以，施工者应该科学的运用最优的矿区支护方式以及最佳的采煤措施。矿井的结构较为发达，开采期间，要采取暗斜井联合其他类型矿井的模式。开采矿区，可以按照从北向南的顺序进行，而且要对于巷道工程合理的布置。

另外，主采煤层埋藏深度较深，所以矿区瓦斯聚集较多。煤层顶底板透气特征较差，同时也有褶皱发育情况。施工期间，工作人员要对褶曲聚集的瓦斯高度重视，采取针对性的技术手段应对，做好日常的通风工作。

4 结语

采煤的过程中，开采煤炭的总量、资源状况，均密切的关联于矿区构造。工作人员选用开采技术之前，需要先严密的勘察构造。包括勘查矿区的项底板、主要的采煤层以及断层等煤层构造。实际的勘察中，部分矿井的内部构造是相对复杂的，所以仅使用单一的开采技术效果不理想，需要运用多种开采技术联合开采。当前我国的煤矿开采技术中的矿区构造勘查还有待进一步的完善，未来的实践中，工作者要积极的创新，对勘察矿区构造特征的方式改进，促进煤矿开采综合质量有效的提升。

参考文献：

[1]张得存，孔繁东.矿区构造特征及其对煤炭开采技术的影响分析[J].科技风，2019（34）：117.

[2]王明刚.矿区构造特征及其对煤炭开采技术的影响研究[J].内燃机与配件，2016（11）：160-161.

[3]赵金成.青海省热水矿区牡丹沟煤矿构造特征分析[J].智能城市，2020，6（6）：64-65.

[4]石彦强.山西省朔州市平朔矿区井工三矿构造特征分析[J].中国煤炭地质，2019，31（12）：30-37.

[5]海晶，祁凤华，孙玉芳.石炭井矿区地质构造特征分析[J].内蒙古煤炭经济，2019（21）：218-219.

[6]陈娅鑫，王峰，李焕同，等.彬长矿区小庄煤矿构造发育特征及其对开采的影响分析[J].中国煤炭，2019，45（7）：111-115.

[7]李小严，刘云华，赵强，等.甘肃武都塘坝金矿区花岗斑岩地球化学特征、形成时代及构造环境研究[J].黄金，2019，40（8）：8-17.

[8]桑士震，尹会永，翟玉涛，等.山东沂南金矿金场矿区断裂构造特征与古应力场恢复[J].金属矿山，2019（6）：135-141.

作者简介：

侯瑞东（1989- ），男，籍贯：山西省忻州市定襄县，2013年7月毕业于昆明理工大学，现就职于西山煤电官地矿。