地质构造对煤矿开采影响分析

2019-01-12陈洪

魅力中国 2019年17期

陈洪

（重庆一三六地质队，重庆 401147）

前言：冒顶事故是煤矿开采中较为频繁发生的事故之一，其对煤矿开采有着极大的负面影响，并会严重威胁煤矿开采安全。随着地质结构的不断变化，使得顶板条件与压力也随之变化，整个过程呈现出循环状态，且顶板在发生节理、陷落柱、遇断层等较为复杂结构时就会发生更为剧烈的反应，由此可知顶板对煤矿开采的重要性。

一、地质结构与开采煤矿的联系

通过大量实践可以得知地质结构会因为瓦斯事故的发生从而造成强有力的破坏.

（一）裂缝

外生和内生裂缝是煤层裂缝的组成部分，煤层内部结构变化在煤矿形成中产生的就是内生裂缝，而煤层在形成时因为煤层周边区域发生地质变化出现的裂缝就是外生裂缝。外生裂缝具有明显的方向性，且能够实现长远可持续发展。瓦斯和煤也能够通过裂缝接触外面的氧气，而瓦斯爆炸在氧气充足的情况下自然是不急的。

（二）孔隙

主要分为次生和原生两者。沉积物颗粒内组织间的孔隙就是原生孔隙，煤层煤化从而在溶蚀、淋滤条件下形成的颗粒间孔隙就是次生孔隙。一旦孔隙在煤层中的数量越多，就会使瓦斯和煤接触到大量氧气，进而出现煤层氧化自然的现象。

（三）褶皱

煤层中的热量能够有效控制其流向，在向斜位置的摺纸才只能在上方扩散，使煤层中热量散发得到有效提高；一旦褶皱为背斜位置，热量就会在煤层内部慢慢得到释放，一旦出现不断聚集热量的情况，就会造成煤矿开采中出现瓦斯爆炸的事故。

（四）断层

煤层自身的供养和热量走向都会受到断层的影响，且煤层自燃时可以通过正断层对其蔓延的火势进行控制。但是断层会影响煤矿开采的工作效率，工作中的断层也就会成为瓦斯爆炸这一事故出现的原因之一。

二、煤矿开采过程中对地质构造的影响分析

（一）关于过断层

1.过断层。绕过断层法。该方法多用于具有较大断层工作面中。落差较大的断层自然影响范围也会得到延伸，因此对断层区域及范围的明确就很有必要了。在进行煤矿开采过程中禁止在断层区域中进行采煤操作，一旦遇到需要选择新的采煤切口再去开采，以此保障煤矿开采安全，并对煤矿资源开采质量和效率进行有效提高；其次是硬过断层方法。该方法多用于小型断层工作面中。断层工作面因其较为松软的煤质，加上频繁浇水的原因，使得煤矿开采中出现冒顶事故的几率极高。想要降低事故发生频率就需要运用硬过断层方法，该方法可以通过降低冒顶事故引发频率从而实现煤矿工程安全开采。

2.关于硬过断层方法。一旦工作面煤壁和断层之间角度不大时就会使破碎范围得到延伸，也就愈发难于维护顶棚。煤采煤面在情况运行的条件下可以适当调整与断层的角度。稳定的顶棚在25°～35°之间，不稳定则是35°～45°。缩短工作面在过断层后再平复切口。在确保顶板没有问题的情况狂下不需要对较低的断层位置运用特殊措施。

而采煤这一过程需要涉及到开倾斜采的情况，这时开采高度可以通过对断层的调整进行有效设置。断层工作面硬过断层的煤质较为松软，无法输送过去。这就需要加大顶板支撑力和厚度，确保顶板在经过挑顶处理后就改变顶板坡度，从而实现煤矿采煤的安全生产。

（二）关于陷落柱

陷落柱指的就是在岩石坍塌中形成的小碎钻。一旦在采煤过程中遭遇陷落柱的情况就会被细小碎石覆盖住工作面煤质，这样又被称为无煤柱现场。因为新落在周边顶板破碎程度并不小，这样就极容易出现冒顶事故。过断层在发生之前的与之和过陷落柱并不一致，不同点是陷落柱锯齿形状，且其边缘凹凸不平，而主要物质就是各类碎石，断层附近都是岩石物质。一旦陷落柱范围扩大就需要对其进行相应探测，可以对陷落柱区域通过对采切口另外开采而避开。一旦陷落柱范围并不大时需要对其具体区域进行了解和明确，并依据不同程度的岩石破碎实施相应的解决措施。一旦陷落柱岩石破碎语法严重时，就需要运用横板棚支护方式，将棚距范围控制在零点五米之内，进而避免暴露顶板。岩石和陷落柱的边缘在过陷落柱时在具体支撑方面需要设置木垛来配合。通过专业技术人员操作过陷落柱，提前放炮，做好前期准备工作，确保煤矿工程开采能够顺利进行。

（三）关于采煤过冲刷带

覆盖元煤层的物质在进行煤矿开采时被冲刷掉，煤层表面在经过长时间积累沉淀后就会形成新棚，这也就是冲刷带。冲刷带在遇到之前会有明显预兆作为提示，例如煤层厚度变得松软或者变薄的大面积厚度，且冲刷带附近区域出现；水侵蚀发生岩土风化现象，从而在煤层变得薄脆稀松的平时就加大了孔隙，在采煤过程红极易遇到冲刷带范围。因为冲刷带煤层变脆、变薄甚至是之间破碎，使得煤层在经过里层

在由于冲刷带煤层变薄、变脆或直接破碎，但是离层却也会带来一些负面影响。因此顶板需要全面以对才能避免发生不良现象，顶板在工作面中想要避免出现冒顶事故及充沙袋，且还能通过大面积指的从而避免出现事故。

（四）顶板事故

走向变化以及倾向变化是进行每天开窗最为常见的菜，煤层没有经深入发展，就使得煤层没有光泽且频繁出现崩塌以及岩溶的造成的岩石堆积等。适宜的支护可以通过顶板加大对煤矿开采的安全管理。支护方式在不同的地质条件以及地理环境中有着不同的作用，通过大量实践建立支架、支柱并加以应用。多人配合在基础支护中能够在多人的配合与帮助下实现对机头机尾的拉移，紧缺确保端头支柱和工作面保持一致，巷道方向与木柱帽保持垂直。双排支柱方式是进行测顶支柱的重要依据，并且在和支柱配合的同下确保支架高度和支架水平保持相同。