地质构造对煤矿开采影响的分析

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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地质构造对煤矿开采影响的分析

刘树斌

云南省一九八煤田地质勘探对650208

摘要:随着社会的发展和科技的进步,煤矿开采已经有了很大的进步。但是煤矿开采也很容易导致地质构造的变化,造成地质构造不稳定,地质构造问题会对煤矿开采作业造成很大影响,影响煤矿开采的效率与安全性。文章就地质构造对煤矿开采的影响情况进行分析,进而探索能够降低地质构造对煤矿开采影响的有效途径,为提高煤矿开采安全性提供技术经验。

关键词:地质构造;煤矿开采;安全生产

地质构造对于煤矿开采安全有较大影响,为保证煤矿的安全生产,为了确保煤矿开采的安全性,提高采矿的效率,就需要对煤矿开采地区的地质构造进行详细的勘探和研究,对地质构造的问题详细进行了解,并采取措施加以解决,进而减少隐患。

1地质构造对煤矿开采的影响

容易造成煤矿生产安全隐患的地质构造因素有很多,其中如岩浆岩侵入体、陷落柱、褶曲构造和断层等都可能会影响到煤矿的开采。由地质构造因素所引发的煤矿安全事故主要包括:采煤沉陷、煤矿瓦斯事故以及煤矿水灾等,这些事故不仅对于煤矿开采的安全性有着严重的影响,还有可能会造成严重的社会影响。

1.1采煤沉陷与地质构造的关系

在煤矿的开采作业过程中,采煤沉陷是采矿区存在的最大安全隐患之一,如果不能采取有效的措施进行控制和管理,将会给煤矿开采工作的稳定性、安全性带来严重的威胁,并极有可能导致严重的安全事故,造成人员伤亡和巨大的经济损失,同时还会对社会的安定产生不良影响。煤矿开采区域的沉陷与地质构造有很大的关系,不同地质的构造,其组成岩石的硬度、强度和成分也会不同,这也就造成不同的地质构造中,煤矿陷落的程度和概率也有很大差异。

1.2煤矿瓦斯事故与地质构造的关系

在煤矿开采作业中发生的瓦斯泄漏与爆炸等事故对于煤矿安全生产的危害是极大的,而与瓦问题探讨斯事故相关的地质构造因素有很多,包括地质内部的断层、褶皱、空隙以及裂隙等,这些地质结构容易为瓦斯事故提供发生的条件,此外,由于煤矿开采过程中对地质结构会造成一定的破坏影响,导致地质构造发生变化,也会使地质内部产生容易造成瓦斯事故的结构条件。

(1)断层对瓦斯事故的影响。断层是煤炭资源在形成过程中产生的一种地质结构,对于煤矿的形成具起着重要作用,而煤矿断层对于防止煤层发生自燃、控制煤层火灾也有着重要的作用。煤矿开采作业过程中必然会对断层结构造成破坏,使断层控制煤层自燃与火灾蔓延的作用受到影响,这也为煤层自燃以及瓦斯爆炸事故的发生制造了有利条件,严重影响煤矿开采的安全。

(2)褶皱结构对瓦斯事故的影响。褶皱结构对煤矿生产作业也有着很重要的影响,通常褶皱结构具有控制煤层中热量传播的作用,而当褶皱处于背斜的位置时,会使热量缓慢地释放到煤层的内部,进而导致热量在煤层中持续累积,这对于煤矿开采中瓦斯事故的控制十分不利,在开采过程中很容易造成瓦斯爆炸事故;而当褶皱处于向斜位置时,热量会随褶皱逐渐扩散,则能够起到预防瓦斯爆炸事故的作用。

(3)孔隙对瓦斯事故的影响。孔隙也是影响煤矿开采安全的一项重要因素,煤层中孔隙数量的多少,直接影响着煤矿开采瓦斯事故发生的几率。煤矿地质构造中的孔隙主要有两种类型,一种是由沉积物颗粒内部组织间自然形成的原生孔隙,而另一种是煤层在煤化的过程中,因为溶蚀、淋滤形成颗粒之间的次生孔隙。煤矿地质结构中的孔隙主要影响着煤及瓦斯与氧气的接触情况,当孔隙数量过多时,煤与瓦斯接触氧气面积增大而发生氧化自燃的几率就会增加,也因此更容易导致瓦斯爆炸事故的发生。

(4)裂隙对瓦斯事故的影响。煤层结构中的裂隙同样会对煤矿开采造成影响,煤层裂隙对瓦斯事故的影响与孔隙相似,裂隙的出现与扩大都会导致煤和瓦斯所接触到的氧气量增加,使煤层氧化发生自燃的几率增加,容易导致瓦斯接触到煤层自燃的火源而发生瓦斯爆炸。

1.3煤矿水灾与地质构造的关系

水灾对于煤矿开采的安全影响也是较大的,大多数的矿井水灾都是由于煤矿开采作业破坏了煤矿地质构造,开采过程中引出了地下水,造成水灾。程度较轻的煤矿水灾可能导致矿井无法继续开采,造成经济损失,严重情况下可能导致工作人员被困在井下,威胁工作人员的生命安全。容易造成矿井水灾的地质构造问题主要有导水陷落柱、导水断层、顶底板导水裂隙等,而这些很大程度上与煤矿开采作业中对地质结构的破坏有关,开采中对地质结构勘查不细致,开采工作缺乏科学的指导,都有可能导致矿井水灾的发生。

2降低地质构造对煤矿开采影响的策略

2.1加强勘查与分析工作

地质勘查工作是十分重要,在煤矿开采施工前要充分做好对煤矿开采区域的地质构造的勘查与分析,并要通过科学的方式对开采过程中可能出现地质构造改变进行合理的预测,以此为基础,进行开采方案的制定与优化,并采取针对性的措施,进行煤矿事故的提前预防。地质勘查所获得数据与资料对于煤矿开采方案的制定有着重要的指导作用,对于保障煤矿开采的安全,提高煤矿开采的效率有着重要意义。在煤矿地质构造的勘查过程通常会采用声呐仪器等先进的探测设备与计算机软件相结合,进而绘制出准确的地质构造图,并形成准确的数据材料,进而对地质构造进行科学的分析。此外,利用常规工具进行的实地测量与采样分析等,也是煤矿地质勘查的重要手段。通过两种方式的综合运用,获取最准确的煤矿地质构造数据,从而分析并掌握地质构造的情况与变化规律,并作为开采方案制定的主要参考依据,制定科学合理的开采方案,提高煤矿开采的科学性,最大限度的减少地质构造因素对煤矿开采的影响,减少煤矿安全事故的发生。

2.2技术升级与保障设施设备配置

现代化煤矿开采技术的应用对于提高煤矿生产的安全性也有着积极的作用,应加强开采技术的升级,采取更加先进安全的煤矿开采工艺技术,同时也要对开采设备进行有效的优化升级,减少因设备使用不当或工艺技术选用不当造成的地质构造破坏,并要针对煤矿的实际地质构造情况以及煤储层岩石结构的成分、强度、硬度、稳定性等条件针对性的选择适应的开采工艺与设备,最大程度避免因煤矿结构变化而引起安全事故。对于煤矿生产中的安全保障设施设备也要应用一些现代化的煤矿开采技术有助于提高煤矿开采的安全性,同时应重视优化升级开采设备,有效防止由于设备选用不当或应用的工艺技术不合理破坏地质构造,应根据煤矿实际地质构造与具体岩石结构,因地制宜地选择开采工艺与设备,有效防止由于煤层结构变化,引发安全生产事故。

此外还应重视优化、完善煤矿开采中的安全保障设施,如安全监控装置、预警装置、检测漏电的装置、电气设备防爆装置、瓦斯监测装置等,借助这些安全保障设施,可有效减少安全事故的发生。同时还应建立健全安全事故应急预案,强化煤矿安全生产教育,提高矿工安全意识,更好地保障矿工的生命安全。

3结语

地质构造对煤矿开采有着较大的影响,因此在煤矿开采过程中加强对地质构造的勘查与分析,通过开采方案的优化与技术设备的升级来减少开采过程中对地质构造的破坏,总之,为了提高煤矿开采的安全性、可靠性和稳定性,应认真分析地质构造对煤矿开采的影响,根据分析结果采取相应的措施,尽可能地避免地质构造对煤矿开采工作造成影响。

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