摘要：我国是一个资源较为丰富的国家，煤矿作为国民经济持续增长的重要组成部分，伴随着煤矿开采不断推进，对于矿井构造的相关研究也在不断丰富，对于新时期煤矿开采带来了不同程度上的影响。矿井构造需要充分契合作业区域地理条件，矿井构造合理与否，将直接影响到后续的煤矿开采活动开展，甚至会为矿井开采活动带来安全隐患。所以，本文就矿井构造的研究现状展开分析，客观阐述矿井构造未来发展趋势。
关键词：矿井构造；研究现状；发展趋势；量化预测
引言
矿井构造是一种煤系形态控制的主要地质因素，通过煤层瓦斯、煤层倾角、矿井涌水、岩浆活动、和低温低压等地质条件发生改变，在一定程度上影响着煤矿生产安全和生产质量，其重要性十分关键。而在综采技术工艺不断创新和完善，开采设备也在不断推陈出新，被广泛应用在其中，可以有效提升煤矿开采效率和开采质量，新时期对地质构造预测精度要求不断增长。所以，通过对矿井构造的研究，可以为地质勘查和煤矿开采指明前进方向，是现代化煤矿生产的重要内容。由此看来，加强对矿井构造研究现状的探究，可以为后续实践工作提供理论指导作用，具有一定的促进作用。
1 矿井构造研究现状
1.1 矿井构造理论研究进程
在上个世纪70年代后期，构造地质学领域研究不断深化，伸展滑覆构造、逆冲推覆构造以及重力滑脱构造，可以更加充分的诠释不同层次的构造变形方式和构造过程。随着研究的持续深化，进入到80年代，矿井地直接开始掀起了一场关于滑动构造理论研究矿井构造的热潮，受到了相关领域学者的广泛的关注和重视。李万程在关于重力滑动构造研究中，总结出了四种类型，并且结合实例展开了深入的研究和分析。李增学在研究中，尝试着用滑动构造理论来分析矿井构造，着重分析对煤层开采效率和安全带来的影响，在一定程度上丰富了矿井滑动构造理论基础，为后续的煤矿生产活动开展提供指导[1]。
层滑构造，作为一种常见的矿井地质构造系统，主要是在不同宏观煤岩之间，或是在不同的煤层组中，进而构成了层画面，形态更为多样。由于煤层结构较为复杂，受到矿井突水、瓦斯突出等地质灾害的影响，导致矿井结构发生了不同程度上的变化，进而需要改变原有的煤矿生产条件，寻求最佳的生产方案。通过实践可以了解到，层滑构造可能是由于逆冲褶断作用下逐渐形成，也可能是在伸展滑脱构造中发育形成。
1.2 构造煤结构-成因
矿井构造主要是在地壳上部构造层，同样的环境中会表现出不同的变形现象。诸如，在褶皱作用期间，强硬岩层主要是以弯滑变形最为典型，煤体是以弯流变形为主，在煤层的发育层期间表现为剪切滑动面。诸如，如果强硬层出现变形现象，那么煤层也会表现出较强烈的流变等韧性变形现象。所以，变形产物的构造煤分布并非仅仅出现在断裂带区域，而是包括受到变形作用的全范围。同大量的研究可以了解到，构造煤结构-成因与瓦斯突入现象联系较为密切，几乎所有的煤和瓦斯突出煤层中，内部都含有构造煤层，只是厚度存在一定差异，是媒和瓦斯突出的必备条件[2]。
1.3 矿井地质构造预测评价
对矿井构造规律的分析和研究，主要是为后续的开采作业构造进行预测，为后续的煤矿生产活动有序开展提供指导和帮助。为了能够对矿井地质构造进行合理预测和评价，开始将新技术应用其中，整合数学地质、模糊数学和断层构造法引入其中，对构造指数和断层破坏指数进行综合预测和评价，对于煤炭生产活动有序开展具有一定的指导作用。在对矿井地质构造预测评价中，将灰色关联分析法引入其中，借助MSPS技术和GIS技术，有机整合人工神经网络网络和自组织建模技术整合起来，自动化生成评价模型，可以获得更加精准的预测结果[3]。
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2 矿井构造中需要注意的问题
2.1 矿井构造研究目标局限
矿井地质工作开展中，相关工作人员以未开采区构造探明和预测作为主要工作目标，通过艰苦的摸索和实践，在构造定量化评价预测中，高分辨率的三维地震探测技术的应用取得了较为可观的成效，促使煤矿开采工作得到了可靠的技术职称，提升构造地质勘察工作成效。具体工作中，矿井构造的研究主要是为了提升煤矿开采效率以及保证开采安全[4]。
2.2 矿井构造预测方法的认知局限性
矿井地质构造预测方法主要包括两种，以计算机软件、罗盘和放大镜工具为主，实现对井下地质条件的探查，以此来把握构造规律，整合构造参数和几何作图方法，获得更加精准的勘察结果。借助计算机软件来处理物理探测数据，可以通过成图和数字诠释的方法，把握矿井构造规律。需要注意的是，矿井构造形成和发展规律探究中，由于是非线性的，所以除了可被认识规律以外，还有一定的偶然性和突变性规律特性，常规的地质勘察方法难以发现畸变的地质情况，精准度无法得到有效保证。三维地震勘探技术在实际应用中，效率高、成本低和能力强的优势，受到了煤矿开采企业的广泛关注和重视[5]。
2.3 构造资料精准度和完整性不高
对于矿井构造的研究和认知，主要是在基础资料基础上进一步分析和探究，把握构造规律，有助于挖掘构造和地质条件之间潜在的联系。但是，由于种种认知误区，导致当前矿井地质勘察工作人员认知受到局限，大幅度减少地质人员数量，导致工作人员工作量较大，收集资料不全面，或是导致收集的资料精准度不高。与此同时，在工作不断深化中，工作人员难以对井下地质构造进行准确的测量和把握，资料的精准度不高。如果收集的地质资料准确度和完整性偏低，可能导致后续的决策和管理出现偏差，开采方案不合理，一旦矿井生产中出现问题，无法对矿井构造全方位认知，即便总结出构造规律也是存在局限的，无法为后续煤矿生产活动提供指导和帮助。借助计算机软件模拟获得的数据，由于数据因子代表性缺失，参数准确度偏低，即便运用再先进的软件，也无法得到准确的预测指标，不利于后续工作的有序开展。
2.4 构造预测精度和矿井生产要求
当前矿井生产中，对于矿井构造的分类和规模认知存在差异，一个工作面内无法形成落差在3m以上的未知断层，仅仅依靠单一探测技术难以获取全面、精准的数据信息。探测技术和仪器都是人开发的，不同的探测手段有相对应的条件。诸如，在地面高分辨率二维地震勘探中，在某些特定时间内可以探查清楚落差超过10m的断层，把握断层的构造规律。需要注意的是，勘察效果很大程度上受到地质条件的影响，地质条件越复杂，那么地质勘察中所面临的问题越多，多解性问题难以得到有效解决。所以，在构造探测中所选择的物探方法局限性较大，结果精准度和全面性尚无法满足综采矿井需求，还有待进一步提升和完善。
结论
综上所述，煤矿开采是国民经济持续增长的重要推动力，通过对矿井构造的研究，可以为地质勘查和煤矿开采指明前进方向，推动煤矿开采现代化发展，创造更大的经济效益。
参考文献：
[1]姜波,崔若飞,杨永国等.矿井瓦斯突出预测构造动力学方法研究现状及展望[J].中国煤炭地质,2014,26(8):24-28,49.
[2]程久龙,李飞,彭苏萍等.矿井巷道地球物理方法超前探测研究进展与展望[J].煤炭学报,2014,39(8):1742-1750.
[3]李增学.矿井地质构造研究现状、思路与展望[C].//矿井地质与资源环境——2014年全国矿井地质学术会议论文集.2014:299-306.
[4]周云霞,曹代勇.矿井地质构造定量评价模型探讨[J].煤田地质与勘探,2016,29(2):16-19.
[5]袁佩丽.基于LabVIEW的矿井水文监控系统研究[D].中南大学,2012.
论文作者:吕建伟
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/3/22
标签：矿井论文; 地质论文; 煤矿论文; 煤层论文; 是在论文; 瓦斯论文; 规律论文; 《基层建设》2017年第36期论文;