摘 要:由于我國獨特的地質構造,使得我國成為世界第一產煤大國。在煤礦的建設及煤炭的開采中,我國不斷進步。然而不可否認,當前煤礦事故頻頻發(fā)生,除了一系列人為因素,地質構造也造成了不可忽略的影響。本文從易賦煤層的地質構造、其引發(fā)的問題和解決措施以及對地質構造的評價進行了簡析,目的是盡量避免煤礦事故,促進我國煤炭業(yè)的發(fā)展。
關鍵字:褶皺;斷裂;沉積;煤礦事故;
中圖分類號: F407.1 文獻標識碼:A 文章編號:1674-3520(2014)-09-00-01
煤炭資源作為我國的主要資源,其發(fā)展歷程相當漫長。我國的地質構造為煤層的生存提供有利條件同時,也使得我國在進行煤炭開采中遇到了極大的問題,礦井事故頻頻發(fā)生,如何避免事故,發(fā)揮地質構造優(yōu)勢,是我國煤炭業(yè)的關注焦點。
一、易賦存煤層的地質構造
(一)地質構造的形成及分析。地質構造是在內、外力的作用下,通過地殼運動致使巖層和巖體發(fā)生的一系列外形變化。通常地質構造可分為水平構造、傾斜構造、褶皺及斷層。其不同的構造對人類有著不同的作用,特別是褶皺和斷裂,對煤礦的建設、煤炭的開采有著非常重要的影響。
(二)褶皺與斷裂。褶皺與斷裂由于其構造的特殊性,使得煤層極易賦存,我國的大部分煤層都存在于褶皺和斷裂之中,其影響著煤礦的建設類型、礦井的結構及煤炭開采方式等等,更為重要的是,褶皺與斷裂的構造在為我國提供資源的同時,也使得開采煤炭過程中,遇到了嚴峻的問題。
1、褶皺。通常,褶皺是在多種力的作用下所形成的折曲,在改變巖石表面結構的情況下,依然使巖石保持其完整性和連續(xù)性。褶皺的大小不盡相同,但是最重要的組成部分都為背斜和向斜。相對來講背斜更容易累積煤層,當傾斜角度較大時,井筒要設在背斜軸部,相反當傾斜角度較小時,由于軸部相對平坦,應該布置開拓巷道。
2、斷裂。與褶皺成因類似,在地殼的運動下,使得巖石產生了較的的變化。根據(jù)變化程度,斷裂可分為三個層次:一是劈理。是指巖石發(fā)生微小的斷裂,沒有完全破壞內部相連結構;二是節(jié)理。其位于中等斷裂程度,是指當巖石裂開但并未發(fā)生位移的狀態(tài);三是斷層,也是斷裂中最嚴重狀況,巖石發(fā)生完全斷裂和位移,內部相連結構完全破壞。其為我國煤炭開采帶來了不小的困難。
二、煤礦地質構造易引發(fā)的問題
(一)礦井突水事故
1、地質構造成因。(1)斷層和次生構造過于發(fā)育。由于次生構造的影響,巖體發(fā)生嚴重變形,導致地層倒轉,煤層不夠穩(wěn)定,加之違規(guī)開采,極易導致突水發(fā)生。(2)褶皺背斜傾斜角過大。傾斜角過大容易使得局部直立倒轉,大氣降水通過熔巖裂隙向老窯注水,從而通過煤層及其斷裂處向礦井充水,致使突水事故的發(fā)生。
2、解決措施。(1)在開采中要遵守規(guī)則,如不可違規(guī)開采隔水層及在老空邊界進行空巷挖掘采煤等等。(2)一旦突水事故發(fā)生,必須保持鎮(zhèn)靜,進行迅速地搶險。首先要進行應急排水,其次對防水墻進行封堵,內部人員要配合外部人員的搜救,以節(jié)省時間。
(二)瓦斯爆炸事故。通常瓦斯以兩種形式存于煤礦中,一種是在空氣中的游離狀,另一種是依存于煤層中的吸附狀,根據(jù)各煤礦發(fā)生瓦斯爆炸事故的調查,大部分為吸附狀瓦斯。
1、地質構造成因。一般瓦斯事故是在主、客觀因素共同的作用下發(fā)生的,在以巖石斷層的狀態(tài)下,礦井通風設備差,造成瓦斯聚積于巷道頂部,是瓦斯爆炸最普遍的原因。
2、解決措施。(1)改善通風方式。安裝良好的通風設備,積極為礦井進行通風,避免瓦斯過度聚積 ,降低礦井內瓦斯的濃度。(2)杜絕火源。一是杜絕巖層斷落時的火花及其它機器設備火花,二是杜絕一切明火,從根本上防制瓦斯爆炸事故的發(fā)生。
(三)火災事故?;馂氖鹿始扔腥藶橐蛩?,也有客觀因素。礦井一旦火災事故,難以找到火源,作業(yè)人員也難以逃生,因此引起了大部分煤礦的重視。而地質構造是不可忽略的原因之一。
1、地質構造成因。在褶皺及斷落巖層的優(yōu)良條件下,賦存了相對較厚的煤層,但是由于次生結構的影響,致使煤層發(fā)生急劇傾斜,是煤礦產生火災的原因之一。
2、解決措施。(1)提高警惕性,規(guī)范操作。發(fā)生火災的原因是多樣的,因此作業(yè)人員必須時刻保持高度的集中力,注意觀察在作業(yè)中是否出現(xiàn)反常現(xiàn)象。另外,必須遵守規(guī)則進行煤炭開采,在回采過程中,更要小心謹慎,不可隨意放炮、吸煙等等。(2)保證滅火工具的正常使用。礦井作業(yè)人員必須全部熟練掌握滅火方法,要保證滅火工具的有效性,一旦發(fā)生火災,要保持鎮(zhèn)靜,及時進行撲滅。
三、減少地質構造對煤礦的不利影響,提高煤炭開采利用率
(一)實地勘測。在礦井建設前,需要進行詳細的實地勘測。既要了解地質,也要了解巖體的狀態(tài)。根據(jù)地質構造,設置合理的巷道,建設最優(yōu)的煤礦。
(二)充分的準備工作。根據(jù)當?shù)氐牡刭|構造及煤礦的自身特點,要有一套完善的方案,對易發(fā)生的問題進行預測,另外還要準備多種解決措施,以便在作業(yè)過程中能夠具體問題具體分析。
(三)提高技術人員的專業(yè)性。技術人員的專業(yè)性與煤礦的安全緊密相關,因此,各個煤礦要把培養(yǎng)技術人員,提高其專業(yè)水平作為重中之重,定期對其進行培訓及現(xiàn)場模擬,保證事故發(fā)生時,能做最好的處理。
(四)良好的現(xiàn)場管理?,F(xiàn)場管理貫穿于煤炭開采始終,提高管理人員警惕性,保證作業(yè)秩序,監(jiān)督規(guī)范操作,能夠有效地避免由于地質構造所帶來的不利影響。
四、對煤礦地質構造的評價
煤礦地質構造屬于不可抗力因素,褶皺和斷層由于其自身特點既有利于煤層的沉積,為煤礦的建設帶來了便利,為我國煤炭資源的開采提供了可能性,但也是煤礦事故頻發(fā)的不可忽略的原因之一。因此我國的各個煤礦,應該積極利用地質構造的有利因素,消除不利因素,不斷提高科學技術水平,逐步將高新技術引入煤炭開采,特別是在預警、勘測方面,通過人為控制,不斷減少不利影響,盡量避免一切事故的發(fā)生,積極發(fā)揮我國的地質構造優(yōu)勢,進一步發(fā)展我國煤炭行業(yè),促進我國煤炭資源的高效生產。
五、結束語
作為煤炭的生產大國和消費大國,我國一直致力于煤炭的開采。充分利用地質構造的優(yōu)勢,不斷總結以往的經驗和教訓,逐漸減少礦井事故的發(fā)生,直至完全避免是我國當前的重要課題。
參考文獻:
[1]寧尚提.煤炭地質構造分析與評價[J].內蒙古:內蒙古煤炭經濟,2013(10).
[2]王文靜. 煤礦地質災害安全評價與損失預測研究.[D].山東:山東科技大學,2011(06).
[3]童世杰. 任樓煤礦地質構造特征及其演化分析.[J].安徽:淮南職業(yè)技術學院學報,2014(04).