王 斌

（西山煤電集團官地礦，山西 太原 030000）

地質(zhì)構(gòu)造是因為在不斷的地殼運動中自然形成的，因此成為開采過程中的不可控因素。為了避免這一影響，就應深入地分析研究地質(zhì)構(gòu)造的種類，以及不同的地質(zhì)構(gòu)造會分別帶來哪些影響，做好預防及處理方案。

1 地質(zhì)構(gòu)造對礦井安全的影響

在礦井開拓及煤炭資源的開采過程中常存在著各種風險，嚴苛的工作環(huán)境下不單單要求技術人員及煤礦工人的專業(yè)素養(yǎng)及經(jīng)驗儲備，更需了解相關的地質(zhì)構(gòu)造知識，并在其不斷變化的情況下保持對各環(huán)節(jié)的高度重視。保證勘探的精確高效，才能做到煤礦生產(chǎn)開采的有效進行。褶皺、裂隙、陷落柱、斷層是最為常見的地質(zhì)構(gòu)造，從不同層面影響著煤炭資源的正常開采以及煤礦工作人員的生命安全。

1.1 褶皺

褶皺在煤礦礦井建設及生產(chǎn)過程中是很常見的地質(zhì)構(gòu)造，巖體在不斷受到水平壓力的作用下會產(chǎn)生褶皺。而褶皺也有多種類型，為人們熟知的就按其受力方向和位置上的差別，分為背斜和向斜兩種。這兩種的成因完全不同，但都影響著煤炭的埋深而加大了生產(chǎn)開采難度。向斜由于其獨特的地形構(gòu)造，也很容易引發(fā)滑坡等地質(zhì)災害，且因向斜處往往地質(zhì)年代很新，巖層松軟，加大了礦井支護難度。合理利用其地質(zhì)構(gòu)造，松軟的巖性也能有利于礦井開拓，這也是值得權(quán)衡利弊的[1]。褶皺中核部的熱量難以釋放，極易引起煤層自燃。由于不論向斜背斜，都給瓦斯的賦存留下天然的空間，這是極其危險的，很容易造成煤礦瓦斯突出問題，并且在向斜中因為它獨特的構(gòu)造，瓦斯很難正常逸散出去，因此往往更容易引發(fā)爆炸。

1.2 裂隙及陷落柱

裂隙以及陷落柱問題，在煤礦開采過程中也會帶來嚴重的影響。兩者在水災方面的危害尤為突出，在礦井生產(chǎn)過程中，含水層的水很容易在裂隙的滲流下流入礦井，因此分析礦井涌水量并做出預防措施，合理計算水泵功率及數(shù)量成為礦井設計最基本的要求。而由于陷落柱的存在，也形成了一個天然的儲水地帶，開采前的勘探工作也因此顯得尤為重要。更為嚴重的是，陷落柱因為其特殊的化學成分，會隨著時間的推移愈發(fā)嚴重，甚至引起大范圍的塌陷。若其侵蝕煤層，則極大地影響了正常產(chǎn)量以及煤炭的生產(chǎn)開采。常見的巖體裂隙有原生裂隙、構(gòu)造裂隙、風化裂隙等。裂隙中原生裂隙往往是由于地下水滲流形成的，加強原始地質(zhì)勘探，大多能得到觀測解決。構(gòu)造裂隙伴隨著開采生產(chǎn)而產(chǎn)生，因此具有方向性，不斷的采掘工作新生成的構(gòu)造裂隙，為地下水提供了流動場所，加大了突水事故的發(fā)生。裂隙在斷層等地質(zhì)構(gòu)造中會呈現(xiàn)羽狀分布，而在地下水賦存的破碎巖體中會表現(xiàn)出網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和層間運動[2]。

1.3 斷層

斷層往往影響著煤炭的正常生產(chǎn)，工作面的推進過程中，會因煤層斷層而延誤正常生產(chǎn)，提前做好地質(zhì)情況探明是極為關鍵的。圍巖在自然地質(zhì)條件下達到一種平衡狀態(tài)，而斷層的形成會使周圍構(gòu)造應力變得極為復雜，破壞原有的平衡，發(fā)生頂板破碎，并在時間推移過程中及位移過程中不斷變化。在地應力的作用下，巖體裂隙破壞使得地層發(fā)生位移，而地層的整體性也就得到破壞，巖層會隨著位移的不斷增大而產(chǎn)生斷層（見下頁圖1）。在開采過程中，埋深越深，地應力越大，深部圍巖也越容易遭受破壞。在較淺巖層發(fā)生的破壞大多是延性破壞，而隨著深度增加，構(gòu)造運動越來越復雜，因此多發(fā)生塑性破壞。也更需加大圍巖支護力度。巷道在掘進過程中遇斷層時，其頂板也會極大降低穩(wěn)定性，越接近斷層，則越為破碎，很容易發(fā)生局部冒頂或整體頂板垮落[2]。煤層也常因斷層的存在，引發(fā)自燃及瓦斯爆炸，加大了與空氣接觸的可能，影響了煤炭資源儲量以及煤礦安全生產(chǎn)。

圖1 斷層示意圖

2 防治措施

2.1 高效高新技術勘察

對礦區(qū)周邊地質(zhì)情況因有精確了解，地質(zhì)構(gòu)造圖是最基本的勘探資料。在此基礎上，專業(yè)人員的多次鉆探，綜合了解礦區(qū)周圍地質(zhì)情況，能夠有效的引導煤礦安全高效生產(chǎn)。完善開采技術，不斷引進更新各種新技術新設備，做好采掘前的準備工作，做好支護措施。加強煤礦制度管理，把各項措施落到實處保障生產(chǎn)安全。井下技術人員的探測，包括瓦斯監(jiān)測，涌水量等，以及掘進前對地質(zhì)情況的預先鉆探都能保障生產(chǎn)上的安全，也避免了因錯誤巷道掘進而造成的經(jīng)濟浪費。加大勘探設備的投入及技術人員的引進，從而能夠?qū)y量數(shù)據(jù)的精確性提供保障，對測量數(shù)據(jù)的全面精確分析，提高對地質(zhì)構(gòu)造的分析研究工作，明確礦井地質(zhì)構(gòu)造[3]。在堪明地質(zhì)構(gòu)造下進行工作生產(chǎn)，能夠極大的降低災害發(fā)生。也為煤礦開采生產(chǎn)安全提供了可靠保證。要對現(xiàn)代科學技術手段加以應用，根據(jù)礦區(qū)的實際情況，在了解地質(zhì)構(gòu)造情況下，利用新型技術，如三維探測、無線電傳輸、5G技術等進行勘探?？茖W評估所得的資料，結(jié)合地質(zhì)構(gòu)造、圖紙信息、現(xiàn)場勘察情況，綜合開展煤礦地質(zhì)信息化建設。盡可能做到地質(zhì)災害的預測預報，避免因地質(zhì)災害對礦井正常生產(chǎn)造成影響

2.2 合理設計規(guī)劃

斷層保護煤柱的設置、陷落柱侵蝕煤層等，必然會對煤炭資源造成損失。因此加大煤炭資源的回采利用率是極為重要的，科學精確的勘探結(jié)果，能夠最大限度的減少多余煤柱的留設，保證煤炭資源回采率。煤礦實際生產(chǎn)過程前必須對地質(zhì)情況做出深入了解，做好應對突發(fā)事件的應對工作?？茖W合理利用煤礦煤炭資源，使僅有的資源發(fā)揮其合理的最大的利用效率。斷層保護煤柱、防水煤柱的留設可進行科學合理計算，在保障煤礦生產(chǎn)安全的前提下，盡可能減少浪費，合理估算煤柱的留設尺寸。先進理念及設備的引進，能夠在復雜的地質(zhì)構(gòu)造下，保障煤炭資源最大限度地得到利用，減少資源浪費。

2.3 加強災害防治管理

復雜地質(zhì)構(gòu)造不可避免的帶來各種災害的發(fā)生，做好應對措施及突發(fā)事件的正確應對是極為重要的，加強對采空區(qū)、老窖等積水的探測，實時觀測礦井涌水量是否異常。設置防水隔離煤柱，定期檢查保養(yǎng)排水設備，到期設備維修或更換。有斷層存在的煤層留設保護煤柱，并加大瓦斯檢測力度，防治瓦斯突出。并檢測煤層是否有自燃傾向，做好應對措施。對破碎及不穩(wěn)定巖體做到及時的注漿加固，對一些裂隙進行注漿處理，這樣可使巖體極大提升自身強度和完整性，使得巖體力學性質(zhì)得到改善。在一些破碎頂板上進行錨桿錨索的吊頂支護，也能有效減少其冒頂事故的發(fā)生，保證了回采工作的順利安全進行。巷道掘進面遇斷層時選用合理方法進行錨固作業(yè)，并注漿加固，能夠是巷道原本破碎的巖體得到有效改善，重新形成一個整體，加大了圍巖承載能力，發(fā)揮圍巖的支護作用，降低支架載荷。了解礦區(qū)水文地質(zhì)情況，貫徹落實掘進前預先探明情況，探明分析之后掘進作業(yè)的制度理念。要引入先進的檢測設備、探測設備，能夠及時預測預報礦井涌水異常，礦井瓦斯含量異常等情況的發(fā)生。能夠做好安全防護措施，降低災害的發(fā)生。

3 結(jié)語

煤礦在進行科學合理對地質(zhì)構(gòu)造的分析研究下進行開采生產(chǎn)工作，能夠有效減少因地質(zhì)構(gòu)造對煤炭資源生產(chǎn)開發(fā)的不利影響，保障煤礦工作人員的生命安全。正確應對地質(zhì)災害，做好預防及發(fā)生災害后的應急預案，能夠極大地促進煤礦正常的生產(chǎn)工作及災后復工復產(chǎn)，提高煤炭資源的回收利用率，保障煤礦生產(chǎn)的有序進行。