孫國(guó)星

(山西新景礦煤業(yè)有限責(zé)任公司，山西 陽(yáng)泉 045000)

引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和進(jìn)步，我國(guó)的能源需求日益增加，煤炭是化石能源的一部分，開(kāi)采效率和質(zhì)量的重要性無(wú)疑十分重要。但是地質(zhì)結(jié)構(gòu)對(duì)煤礦開(kāi)采的影響等，目前煤礦開(kāi)采過(guò)程中仍然存在很多問(wèn)題。這些問(wèn)題的存在不僅會(huì)影響采礦效率和效果，還會(huì)威脅煤礦工人的生命安全，因此有必要有目的地加強(qiáng)煤礦地質(zhì)構(gòu)造檢測(cè)，有效提高煤礦采礦效率和質(zhì)量，降低煤礦工作中易發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，最大限度地保護(hù)煤礦采礦安全，確保我國(guó)煤礦工業(yè)的長(zhǎng)期有效發(fā)展。

1 地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤礦開(kāi)采的影響

1.1 采煤沉陷與地質(zhì)構(gòu)造之間的關(guān)系

采礦區(qū)是煤炭開(kāi)采的重要場(chǎng)所，為了保障煤礦生產(chǎn)的順利開(kāi)展與穩(wěn)定進(jìn)行，在采礦之前就要對(duì)所在區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行研究，采取新型的勘探手段勘測(cè)出所屬區(qū)域土層的成分、巖石的強(qiáng)度與硬度等會(huì)對(duì)煤礦的開(kāi)采產(chǎn)生影響作用的因素，提前對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題做好相應(yīng)的解決策略。就近幾年在煤礦開(kāi)采的過(guò)程中，發(fā)生得比較多的地質(zhì)構(gòu)造引發(fā)的事故就是巖溶陷落柱引發(fā)的煤層陷落和水害事故，這種事故發(fā)生得較為平常，如果施工之前沒(méi)有進(jìn)行勘測(cè)，也沒(méi)有提前做好相應(yīng)的管控工作，將會(huì)造成人員和經(jīng)濟(jì)的嚴(yán)重?fù)p害，對(duì)煤礦開(kāi)采工作造成不好的社會(huì)影響。

1.2 煤礦水災(zāi)

由于煤礦性質(zhì)的特殊性，在煤礦開(kāi)采過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生各種突發(fā)性的重大災(zāi)害，除了煤層陷落，煤礦水災(zāi)也是開(kāi)采過(guò)程中遇見(jiàn)的較為常見(jiàn)的災(zāi)害之一。發(fā)生煤礦水災(zāi)主要有以下原因：地殼是在不停的運(yùn)動(dòng)當(dāng)中，在開(kāi)采的過(guò)程中遇見(jiàn)地殼運(yùn)動(dòng)劇烈破壞了巖石的完整性，就會(huì)出現(xiàn)斷層，導(dǎo)致地下水通過(guò)斷層大量涌入工作面；另外在前期的地質(zhì)探測(cè)時(shí)，沒(méi)有對(duì)采礦區(qū)進(jìn)行仔細(xì)的探測(cè)，采礦過(guò)程中因?yàn)槿藶樵驅(qū)е赂羲畬颖黄茐?，大量的地下水因?yàn)闆](méi)有了阻礙就會(huì)涌出地下，而且因?yàn)榈V井都是在地下的，其海拔為負(fù)，地下水涌出就會(huì)直接匯集在低洼處，造成煤礦水災(zāi)。所以除了開(kāi)采之前要做好勘測(cè)工作之外，還要隨時(shí)關(guān)注礦井的動(dòng)態(tài)。

1.3 煤礦的瓦斯事故

要保證煤礦開(kāi)采的生產(chǎn)安全，需要隨時(shí)關(guān)注礦井的通風(fēng)系統(tǒng)是否在合理排放煤礦中的瓦斯，在煤礦的開(kāi)采過(guò)程中，最容易發(fā)生，影響也最大的事故就是瓦斯爆炸事故。瓦斯泄漏與爆炸事故的發(fā)生，主要是由兩種原因造成的：一是煤礦內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)不合理，導(dǎo)致瓦斯聚集，濃度增高而引起爆炸事故；而是因?yàn)榈V井的地質(zhì)構(gòu)造而導(dǎo)致的，如地殼運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的斷層、褶皺以及裂隙等，都會(huì)引起煤礦發(fā)生瓦斯泄漏或爆炸。

在不受任何人為因素影響的情況下，隨著地殼的自然運(yùn)動(dòng)，也會(huì)出現(xiàn)斷層、褶皺等現(xiàn)象，這些現(xiàn)象除了自然產(chǎn)生，還會(huì)因地質(zhì)結(jié)構(gòu)受到破壞而產(chǎn)生。就如瓦斯爆炸事故，地殼在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)劇烈就會(huì)形成斷層，此時(shí)地質(zhì)內(nèi)部的瓦斯氣體就會(huì)釋放出來(lái)，因?yàn)樵趦?nèi)部沒(méi)有可排放的地方，瓦斯就會(huì)慢慢聚集在一起，到最后因濃度達(dá)到一定的程度而發(fā)生爆炸事故，這是一種隱形的爆炸形式，發(fā)生在地質(zhì)內(nèi)部，人類無(wú)法看見(jiàn)，也不會(huì)造成什么影響，所以不會(huì)受到關(guān)注，具體來(lái)說(shuō)，這種現(xiàn)象不僅沒(méi)有不利影響，還是煤礦成形的一種因素。褶皺和孔隙也是一樣，會(huì)加大瓦斯與空氣的接觸面，給瓦斯爆炸提供了條件，進(jìn)而導(dǎo)致煤層因溫度過(guò)高發(fā)生自燃現(xiàn)象再發(fā)生爆炸。斷層、褶皺、孔隙等地質(zhì)結(jié)構(gòu)在自然條件下發(fā)生瓦斯爆炸是正常且沒(méi)有任何影響的，但是在煤礦開(kāi)采中需要引起高度的關(guān)注，這是煤礦發(fā)生安全事故的重要隱患，會(huì)威脅到礦井內(nèi)的工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全，在開(kāi)采過(guò)程中要利用當(dāng)代先進(jìn)技術(shù)合理規(guī)避這些隱患，對(duì)可能會(huì)發(fā)生的區(qū)域進(jìn)行避讓，減少因瓦斯爆炸產(chǎn)生的損失。

2 如何降低地質(zhì)結(jié)構(gòu)對(duì)煤礦開(kāi)采造成的影響程度

2.1 做好地質(zhì)勘察工作

在煤礦開(kāi)采之前應(yīng)該由專業(yè)的勘察團(tuán)隊(duì)對(duì)礦井所在區(qū)域的地質(zhì)、水文等實(shí)際情況進(jìn)行勘測(cè)，可借助當(dāng)前先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和精確度。需要檢測(cè)的內(nèi)容主要包括了礦井可能存在的斷層情況、褶皺、裂隙等地質(zhì)構(gòu)造情況，礦井下的土層分布、巖石的種類、硬度和強(qiáng)度以及地下水流量的多少和分布狀況，將可能會(huì)影響到煤礦開(kāi)采工作的所有因素都要進(jìn)行提前的勘察，并將檢測(cè)所得出來(lái)的數(shù)據(jù)做好記錄與備案，以便開(kāi)采時(shí)能夠根據(jù)這些科學(xué)數(shù)據(jù)做參考，以及開(kāi)采作業(yè)時(shí)能夠準(zhǔn)確避開(kāi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的區(qū)域，保證開(kāi)采工作有序、穩(wěn)定的進(jìn)行，避免安全事故的發(fā)生。

2.2 加強(qiáng)地質(zhì)勘查分析

做好開(kāi)采前的地質(zhì)勘察工作，只是為了能夠更全面的了解到礦井區(qū)域當(dāng)前的地質(zhì)構(gòu)造情況，得到的數(shù)據(jù)是一種較為穩(wěn)定的表層信息，但是具體情況可能隨時(shí)都再變化，為了保證煤礦開(kāi)采工作的順利進(jìn)行，可以利用當(dāng)前先進(jìn)的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、人工智能技術(shù)以及大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)勘測(cè)所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行深層次的分析，從更全面的角度分析當(dāng)前的信息，再利用信息技術(shù)預(yù)測(cè)出可能會(huì)存在的情況，從整體的角度評(píng)估對(duì)煤礦開(kāi)采的影響，對(duì)存在問(wèn)題的地方制定相應(yīng)的解決策略，避免因開(kāi)采過(guò)程中發(fā)生的地質(zhì)構(gòu)造的變化而引發(fā)的新的安全事故。加強(qiáng)地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)的分析，制定科學(xué)合理的應(yīng)急措施，減少安全事故的發(fā)生，有利于煤炭開(kāi)采的順利開(kāi)展。

2.3 積極采用新技術(shù)、硬設(shè)備

近年來(lái)，我國(guó)的科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)中提高生產(chǎn)效率的大型機(jī)械設(shè)備也在改善與更新，煤礦開(kāi)采是一項(xiàng)大工程，傳統(tǒng)的煤礦開(kāi)采主要以人工為準(zhǔn)，會(huì)耗費(fèi)大量的人財(cái)物力，如今科技發(fā)展為煤礦開(kāi)采帶來(lái)了新優(yōu)勢(shì)。一方面為保證工作人員的人身安全和財(cái)產(chǎn)安全，另一方面為節(jié)省企業(yè)煤礦開(kāi)采的成本，積極采用新技術(shù)和硬設(shè)備對(duì)煤礦地質(zhì)構(gòu)造情況進(jìn)行勘察，開(kāi)采方案設(shè)計(jì)，并以機(jī)器開(kāi)采代替了大量的人工作業(yè)，在一定程度上能夠有效地避免破壞地質(zhì)構(gòu)造，減少煤礦事故的發(fā)生，采掘設(shè)備還能提高煤礦的開(kāi)采效率。積極采用新技術(shù)和新型設(shè)備，能夠有效規(guī)避地質(zhì)的短處，減少經(jīng)濟(jì)能源的消耗與對(duì)地質(zhì)構(gòu)造的損害，就能降低安全事故的發(fā)生率，提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3 結(jié)束語(yǔ)

煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)是煤層開(kāi)采過(guò)程中不可避免的問(wèn)題，應(yīng)引起相關(guān)部門(mén)的關(guān)注。地質(zhì)勘探是確定煤層地質(zhì)構(gòu)造的主要方法，也是獲取地質(zhì)資料的唯一方法。地質(zhì)數(shù)據(jù)是采煤工作面和巷道布置的重要基礎(chǔ)。因此，為了保證煤礦企業(yè)的安全高效生產(chǎn)，需要獲得詳細(xì)的地質(zhì)資料。煤礦企業(yè)需要對(duì)礦山地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)分析，減少地質(zhì)結(jié)構(gòu)對(duì)煤礦開(kāi)采的影響，減少煤礦地質(zhì)事故的發(fā)生，提高煤礦的經(jīng)濟(jì)效率，有效降低煤礦企業(yè)的開(kāi)采成本。