摘 要:煤炭開(kāi)采期間,礦區(qū)構(gòu)造特征對(duì)于煤炭的開(kāi)采工作具有較大的影響。在開(kāi)采之前,相關(guān)的工作者需要對(duì)于礦區(qū)內(nèi)部主要煤層特性、構(gòu)造等進(jìn)行深入的探查掌握,依照實(shí)際情況,采取針對(duì)性的采煤技術(shù)。通過(guò)分析礦區(qū)構(gòu)造特征及其對(duì)煤炭開(kāi)采技術(shù)的影響內(nèi)容,可以對(duì)于礦區(qū)本身的特征跟構(gòu)造全面的了解,是提供科學(xué)的煤層開(kāi)采技術(shù)的重要依據(jù)。
關(guān)鍵詞:礦區(qū);構(gòu)造特征;煤炭開(kāi)采技術(shù);影響
煤礦開(kāi)采工作中,礦區(qū)構(gòu)造特征直接的影響到煤礦開(kāi)采的效率,同時(shí)關(guān)聯(lián)著選擇哪種煤炭開(kāi)采技術(shù)。因?yàn)榈V區(qū)內(nèi)部的很多要素,均能夠?qū)γ旱V開(kāi)采工作產(chǎn)生不同的影響,具體包括構(gòu)造、地層巖石、煤層特性等因素。正式的煤礦開(kāi)采之前,必須要深入的探析礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造、煤層特性,對(duì)煤層頂?shù)装逄卣骱侠淼呐袛?,按照不同礦區(qū)構(gòu)造特征,采取最優(yōu)的采煤技術(shù),提升煤礦開(kāi)采的工作質(zhì)量以及效率。本文基于某煤礦的實(shí)際案例基礎(chǔ)上,分析礦區(qū)構(gòu)造特性、開(kāi)采技術(shù)受礦區(qū)構(gòu)造特 征的影響因素,提供給實(shí)踐工作有價(jià)值的指導(dǎo)。
1 礦區(qū)構(gòu)造的特性
某礦區(qū),總面積是8.2km2。開(kāi)采作業(yè)的前期,地質(zhì)勘查技術(shù)工作者進(jìn)行全面的勘察,并對(duì)于此煤礦區(qū)域展開(kāi)綜合的分析??辈榻Y(jié)果表明,此煤礦區(qū)域中煤炭資源豐富,種類多樣,所以開(kāi)采利用的價(jià)值巨大。在此礦區(qū)內(nèi)部,能夠見(jiàn)開(kāi)采的煤層有三層,依據(jù)勘察的順序,決定項(xiàng)目工程的重點(diǎn)以第三段中的開(kāi)采環(huán)節(jié)為準(zhǔn)。縱觀此煤層的綜合構(gòu)造,主要是向斜構(gòu)造特性,四周相對(duì)較高,中間相對(duì)較低。同時(shí)存在大量的斷層、滑脫構(gòu)造。此處位置最深的地方處于南部,可以看到存在滑脫斷層,具有傾斜狀態(tài),大概25°的角度。
勘察礦區(qū)內(nèi)部情況過(guò)程中,有大量的輝綠巖、花崗巖。主體巖漿巖的構(gòu)成,就是其中的輝綠巖,在南側(cè)引水涵洞內(nèi),也發(fā)現(xiàn)了部分輝綠巖。因此,此處巖層內(nèi)部,不會(huì)對(duì)于煤層產(chǎn)生較大程度的影響。在另一個(gè)位置,也就是東南側(cè)礦區(qū),勘察到了部分花崗巖,以黑云母巖層為主?;◢弾r很容易導(dǎo)致熱變質(zhì)的巖層影響,進(jìn)一步推動(dòng)煤層、巖層產(chǎn)生的質(zhì)的改變。在三疊紀(jì)末期,西南部產(chǎn)生巨大的褶皺力量,所以形成復(fù)式的向斜結(jié)構(gòu)、背斜構(gòu)造。因不平衡沉積的影響因素,含煤巖被水平擠壓,而且經(jīng)歷了很長(zhǎng)的一段時(shí)間,巖性地層漸漸的產(chǎn)生虛脫現(xiàn)象,并且發(fā)展到消失的情況。沿煤層的軟弱面,地層可以形成非常嚴(yán)重的滑動(dòng)問(wèn)題,基于逆沖的作用下,可以產(chǎn)生一些小型斷層,而且是側(cè)向狀態(tài)的。
2 礦區(qū)構(gòu)造特征及其對(duì)煤炭開(kāi)采技術(shù)的影響探究
通常礦區(qū)煤層中包括上部的沉積層,項(xiàng)底板穩(wěn)定性特征跟整體沉積環(huán)境具有緊密的關(guān)聯(lián)性。但是因各種因素的影響,頂?shù)装逋ǔ7€(wěn)定性并不高。主要就是因?yàn)槊簩訕?gòu)造內(nèi)部一些因素,形成了明顯的影響,例如巖性組合、水文條件、層理發(fā)育、地質(zhì)狀態(tài)等。對(duì)于煤層進(jìn)行勘查期間,可以對(duì)后期小構(gòu)造的堅(jiān)固性、穩(wěn)定性進(jìn)行了解,如果其延伸性能較強(qiáng),則會(huì)對(duì)巖層自身穩(wěn)定性、強(qiáng)度產(chǎn)生影響。構(gòu)造運(yùn)動(dòng)期間,容易改變整體產(chǎn)狀,進(jìn)而導(dǎo)致改變煤巖體的結(jié)構(gòu),甚至破損掉煤層。通常平緩的巖層產(chǎn)狀破壞性更小,但是具有較強(qiáng)的急傾斜的產(chǎn)狀破壞性。鑒于此,后期構(gòu)造對(duì)煤層產(chǎn)生的實(shí)際影響,對(duì)頂?shù)装宓膬A斜角直接關(guān)聯(lián),并且對(duì)煤層破壞的實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行表現(xiàn)。觀察組合巖層,組合巖層的特征也影響著項(xiàng)板整體是否滿足最佳穩(wěn)定度。
首先,斷裂帶的影響??辈轱@示,此煤礦結(jié)構(gòu)屬于匯水盆地,中部低、兩側(cè)高,礦區(qū)斷裂帶中擁有較高的導(dǎo)水性,所以擁有良好的煤層富水性。此煤礦擁有的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特性,決定了隔水巖組是主要巖石層。開(kāi)采過(guò)程中,一些灰?guī)r所產(chǎn)生的影響力不高,不用考慮,但針對(duì)緩傾角巖層、斷層應(yīng)該高度的關(guān)注。開(kāi)采煤炭期間,充水邊界對(duì)開(kāi)采工作順利的展開(kāi)會(huì)形成一定的干擾,要落實(shí)好防控策略。而且礦區(qū)掘進(jìn)的施工期間,也會(huì)破壞煤層的地下水,此時(shí)會(huì)將應(yīng)力平衡打破,所以挖掘時(shí),要對(duì)充水因素充分的考慮全面。
其次,巖層節(jié)理的影響。通過(guò)對(duì)礦區(qū)內(nèi)部特征進(jìn)行分析,顯示礦區(qū)巖層中包括細(xì)砂巖、泥質(zhì)砂巖、泥巖等,花崗巖、輝綠巖也出現(xiàn)在礦區(qū)局部。圍巖的構(gòu)造中并無(wú)發(fā)達(dá)的節(jié)理,所以此礦區(qū)的地質(zhì)相對(duì)簡(jiǎn)單,并不繁雜。但是在斷層、褶曲作用下,巖石出現(xiàn)一些節(jié)理裂隙,引發(fā)巖層性狀明顯降低。所以,開(kāi)采環(huán)節(jié)應(yīng)該注重運(yùn)用科學(xué)的支護(hù)措施開(kāi)拓礦井,而且要嚴(yán)格的防止開(kāi)采期間形成瓦斯中毒問(wèn)題,避免出現(xiàn)聚集二氧化碳,給人的身體造成威脅。
最后,巖漿巖的影響。勘察結(jié)果顯示,上側(cè)包括石英斑巖、輝綠巖兩種巖石,由此產(chǎn)生一些巖脈。在煤層軟弱的地帶,會(huì)侵入很多的巖漿巖。隨著時(shí)間的推移,大量的巖漿巖被積累,會(huì)導(dǎo)致吞食下邊的煤層,對(duì)于開(kāi)采工作產(chǎn)生明顯的影響。另外,煤層中具有不均衡的水量,同樣會(huì)對(duì)于順利的開(kāi)采構(gòu)成阻礙,較弱富水性是此問(wèn)題的主要原因。所以,開(kāi)采期間,要重視水體切割導(dǎo)致的含水巖組相關(guān)問(wèn)題。
3 開(kāi)采技術(shù)的選擇及分析
基于礦區(qū)的整體形態(tài)考慮,礦區(qū)的構(gòu)成是南北方向的軸向形態(tài),即屬于向斜構(gòu)造,其中涵蓋滑脫構(gòu)造。礦區(qū)內(nèi)具備小型斷層,頂?shù)装甯饕牟擅簩又g具有較短的距離。巖層里面產(chǎn)生一些裂隙,能夠看見(jiàn)層問(wèn)錯(cuò)動(dòng)、巖體滑面。完整度較低的部位,巖層的強(qiáng)度降低,頂?shù)装鍋G失理想的穩(wěn)定性。開(kāi)采礦山時(shí),工作人員要對(duì)內(nèi)部的導(dǎo)水通道切實(shí)的考慮,因?yàn)椴擅菏┕ぞo密的關(guān)聯(lián)于煤層內(nèi)部的充水情況。
因礦區(qū)局部構(gòu)造比較發(fā)達(dá),所以因巖漿 巖脈、褶曲、斷層導(dǎo)致的影響是較普遍的。巖石內(nèi)部具備較多節(jié)理裂隙,存在較高的巖層破碎度,拓礦井時(shí),必須對(duì)于軟弱的巖層夾層嚴(yán)加注意。所以,施工者應(yīng)該科學(xué)的運(yùn)用最優(yōu)的礦區(qū)支護(hù)方式以及最佳的采煤措施。礦井的結(jié)構(gòu)較為發(fā)達(dá),開(kāi)采期間,要采取暗斜井聯(lián)合其他類型礦井的模式。開(kāi)采礦區(qū),可以按照從北向南的順序進(jìn)行,而且要對(duì)于巷道工程合理的布置。
另外,主采煤層埋藏深度較深,所以礦區(qū)瓦斯聚集較多。煤層頂?shù)装逋笟馓卣鬏^差,同時(shí)也有褶皺發(fā)育情況。施工期間,工作人員要對(duì)褶曲聚集的瓦斯高度重視,采取針對(duì)性的技術(shù)手段應(yīng)對(duì),做好日常的通風(fēng)工作。
4 結(jié)語(yǔ)
采煤的過(guò)程中,開(kāi)采煤炭的總量、資源狀況,均密切的關(guān)聯(lián)于礦區(qū)構(gòu)造。工作人員選用開(kāi)采技術(shù)之前,需要先嚴(yán)密的勘察構(gòu)造。包括勘查礦區(qū)的項(xiàng)底板、主要的采煤層以及斷層等煤層構(gòu)造。實(shí)際的勘察中,部分礦井的內(nèi)部構(gòu)造是相對(duì)復(fù)雜的,所以僅使用單一的開(kāi)采技術(shù)效果不理想,需要運(yùn)用多種開(kāi)采技術(shù)聯(lián)合開(kāi)采。當(dāng)前我國(guó)的煤礦開(kāi)采技術(shù)中的礦區(qū)構(gòu)造勘查還有待進(jìn)一步的完善,未來(lái)的實(shí)踐中,工作者要積極的創(chuàng)新,對(duì)勘察礦區(qū)構(gòu)造特征的方式改進(jìn),促進(jìn)煤礦開(kāi)采綜合質(zhì)量有效的提升。
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作者簡(jiǎn)介:
侯瑞東(1989- ),男,籍貫:山西省忻州市定襄縣,2013年7月畢業(yè)于昆明理工大學(xué),現(xiàn)就職于西山煤電官地礦。