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摘要：在煤矿安全事故中，大多数事故发生的原因是因为开采前对地质构造的了解不够全面，在煤矿生产过程中，很多地质构造，如褶曲构造、断层构造、陷落柱构造等，都易给煤矿安全生产埋下隐患。这些地质构造造成的煤矿安全事故主要有：采煤沉陷事故、瓦斯事故、煤矿水灾事故等，首先就要加强地质构造对安全生产的影响研究，在了解影响因素的基础上才能做出针对性的防范措施。本文针对煤矿地质构造对安全生产的影响进行分析，为制定有效措施提供参考。
关键词：煤矿地质构造；煤与瓦斯突变；煤层自燃
引言
开采煤矿破坏矿井原有地质构造，直接影响后期煤矿开采的安全性。地质构造对煤矿安全生产的影响非常大，要想保证煤矿安全生产，在生产前需要对地质构造进行全方位的勘查，针对地质构造褶皱、断层、岩浆岩侵入、裂隙、孔隙、应力等情况的发生对煤与瓦斯突出、煤层自燃、矿区采动损害等方面所产生的影响进行分析，做出有效的规避方案。
1 地质构造对煤与瓦斯突出的影响
1.1 褶皱作用对煤与瓦斯突出的影响
背斜倾伏端是煤层加深的位置，其中瓦斯含量非常高，在褶皱作用下，背斜倾伏端的岩层会发生强烈的层间移动情况，有时还会出现沿着背斜倾伏端的方向断层现象，此时煤层的易破碎性增高，煤层呈分散现象发育，背斜倾伏端发生煤与瓦斯突出性较高。向斜轴部，由于围岩具有一定的密度，其中的瓦斯成分呈封闭状态发展，而在褶皱作用影响下，岩层极有可能发生错位情况，这使煤层会发生塑性变化，导致软分层面积扩大，极容易发生煤与瓦斯突发。背斜轴部处于煤层上端，其围岩的密封性相对于向斜轴部低很多，进而瓦斯被封闭的能力也相对减小，因此煤层中的瓦斯保护能力也会降低，背斜轴部是围岩张拉性加强的结构层，所以在褶皱作用下，岩层错位现象并不明显，软分层也相对较小，煤与瓦斯突出的概率也会相对小一些。向斜仰伏端属于浅煤层结构位置的上端，围岩封闭瓦斯能力与上面三个结构相比最弱；同时在褶皱作用下，岩层错位现象也是最不明显的，煤层轻微塑性变化，软分层面积较小，因此，对煤与瓦斯突出的影响并不大。
1.2 岩浆岩侵入作用对煤与瓦斯突出的影响
岩浆岩是诱发煤变质的关键影响因素，在煤变质的过程中，瓦斯的形成速度会明显增加；煤矿生产过程中，岩浆经过挤压、烘烤，进而煤的裂隙逐渐演变成构造煤的区域，岩浆侵入到煤层，并且在不同的挤压与烘烤作用下，岩浆岩体逐渐产生距离，煤层结构发生变化，其渗透率则有所增加。岩浆岩的两侧依次形成天然焦、高变质碎裂煤、构造煤、正常煤，离岩浆岩越近的位置，煤变质现象越严重，而在天然焦位置上，瓦斯的含量非常高，并且具有极高的可移动现象，因此，成为煤与瓦斯突出的潜伏区。
2 煤矿水灾与地质构造的关系
开采煤矿必然会破坏矿井原有地质构造，一旦矿井地质构造遭到破坏，易引出地下水，形成水灾。水灾也会严重影响煤矿安全开采，当矿井水灾较轻时，易造成矿井无法连续生产，不会有太大破坏，当矿井水灾较重时，会把现场作业人员困在井下，引发人员伤亡。在实际生产中，导水陷落柱、导水断层以及顶底板导水裂隙等地质构造都易引发矿井发生水灾，而开采煤矿通常会破坏这些结构，最终造成水灾。
3 构造应力对矿区采动损害的影响
矿区采动损害是因井工开采对覆岩和地表地质环境造成的损害。从构造地质学的观点来看，矿区采动损害是在地壳构造运动产生的应力作用、岩体本身重力以及地下开采活动联合影响下发生的主采煤层上覆岩、土体的一种特殊的表生构造现象。对于一个具体的煤矿区来说，要么处于挤压构造应力场，要么处于拉张构造应力场。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆挤压与拉张是煤矿区常见的两种最基本的构造应力状态。由于构造应力的作用，可以改变采动影响下的岩层移动方向和移动量的大小，同时也影响井下巷道的变形破坏模式。如果煤矿区处于挤压构造应力场中，在煤层未开采之前，侧向挤压应力早已存在，它使煤层覆岩有向上弯曲的趋势；在煤层被采出后，覆岩重力首先克服侧向力造成的向上的弯矩，剩余的垂向力才引起煤层顶板向下弯曲变形。同时，由于侧向挤压构造应力的存在，使岩体所受围压升高，必将使岩体的力学强度增加，从而减小煤层开采对覆岩的损害。
4 降低地质构造对煤矿安全生产影响的策略
4.1 技术升级与保障设施设备配置
在煤矿开采过程中，应用一些现代化的煤矿开采技术有助于提高煤矿开采的安全性，同时应重视优化升级开采设备，有效防止由于设备选用不当或应用的工艺技术不合理破坏地质构造，应根据煤矿实际地质构造与具体岩石结构，因地制宜地选择开采工艺与设备，有效防止由于煤层结构变化，引发安全生产事故。此外还应重视优化、完善煤矿开采中的安全保障设施，如安全监控装置、预警装置、检测漏电的装置、电气设备防爆装置、瓦斯监测装置等，借助这些安全保障设施，可有效减少安全事故的发生。同时还应建立健全安全事故应急预案，强化煤矿安全生产教育，提高矿工安全意识，更好地保障矿工的生命安全。
4.2 及时发现局部冒顶现象
对于煤层的掘进操作，如果能及时判定冒顶事故，则可以在最大限度内避免损伤。实际上，煤层在发生冒顶事故前，通常都会表现出某些异常征兆，这些征兆具体表现为异常声音、煤层裂缝、煤矸石掉落或者遇到顶板有细小水滴滴落，也应当提高对于冒顶事故的警觉性，严禁进行煤矿采掘的空顶作业。所以，一旦察觉这些征兆，操作人员要及时向上级部门对相关情况进行汇报，以便第一时间采取应对措施。
4.3 强化地质勘查与分析
煤矿开采环境通常较复杂，在开采煤矿前必须充分做好煤矿地质勘查与分析工作，并应借助先进工具，应用科学预测方法事先预测煤矿开采过程中可能遇到的地质构造问题，应根据实际勘查、预测结果不断调整、优化煤矿开采方案，并采取相关措施来提前预防各类煤矿事故。通过地质勘查可获得很多重要地质数据，仔细分析这些数据，有助于科学、合理的制定煤矿开采方案，保障煤矿安全生产，同时提升煤矿开采效率。当前在勘查煤矿地质构造时，通常会应用一些先进设备，并借助相关计算机软件，把待开采区域的地质构造图绘制出来，进而科学、准确的分析地质构造，得到准确的地质资料。同时也应重视常规勘查工具的应用，应综合应用这些勘查工具进行勘查，以便获得的勘查数据更准确，充分掌握矿井地质构造情况，进而指导矿井开采方案的制定，有效避免各种不良地质构造影响煤矿开采，更好的保障煤矿安全开采。
结束语
地质构造对煤矿安全开采影响较大，在煤矿开采过程中，必须重视勘查、分析矿井地质构造，不断改进煤矿开采方案，同时应重视升级开采技术，优化开采设备，建立健全安全生产保障设施，制定必要的安全事故应急预案，还应强化职工安全教育培训，只有这样才能最大限度地减小地质构造对煤矿安全生产的影响，更好的保障煤矿安全生产。只有做好全方位的煤矿掘进安全防护，才能妥善应对地质构造给煤矿掘进工作造成的影响，从而提高煤矿企业的安全生产。
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论文作者:尹亚军
论文发表刊物:《基层建设》2017年第31期
论文发表时间:2018/1/31
标签：煤矿论文; 地质论文; 煤层论文; 瓦斯论文; 矿井论文; 岩浆岩论文; 应力论文; 《基层建设》2017年第31期论文;