申振华
龙煤集团佳木斯瓦斯地质研究院有限公司 黑龙江佳木斯 154000
摘要：根据已经探明的煤炭储量来讲，我国的煤炭总储量在世界范围内处在领先行列，我国有着丰富的煤炭储量，我国的煤炭资源主要分布在我国的西北部，例如我国的河南、内蒙古以及山西、黑龙江等煤炭能源大省，都通过煤炭资源的有效开采以及利用开发来带动本省经济的发展和提升。从实际的煤矿开采经验来分析，煤矿开采同煤矿地质结构两者之间有着非常大的关系，只有在煤矿开采的过程中有效地处理同煤矿地质结构之间的关系，才能够有效的保障我国煤矿开采工作的正常安全的进行，最大限度的提升我国煤矿资源的开采效率以及生产效率，下面进行详细的阐述以及分析。
关键词：煤矿开采 ；煤矿地质结构 ；矿井水灾 ；预测
引言:
煤矿井下地质构造主要包括岩浆岩侵入体、陷落柱、褶曲构造和断层几种类型，受煤矿井下地质构造的影响，煤矿开采容易出现采煤沉陷、矿井水灾和瓦斯事故等问题。因此，探究降低煤矿井下地质构造对煤矿开采的影响、采取有效对策，对于煤矿安全生产具有十分重要的现实意义。
1 地质构造概述
地质构造主要是指地壳中的岩层地壳运动作用引起的变位及变形后所形成的形态，一般可分为褶皱、节理、断层三种。褶皱有背斜和向斜两种，背斜是指岩层向上弯曲，岩层中心部位较老，两侧依次变新。向斜是指岩层向下弯曲，岩层中心部位较新，两侧依次变老。如上升到地表的褶皱岩层没有受到剥蚀作用影响，背斜就是高地，向斜就是低地，地面上只有最新时代的岩层。受强烈风化作用剥蚀后，褶皱岩层地面起伏由岩石抗风化剥蚀作用所决定。如褶皱岩层的岩性属于同种或具有差异不大的强度，因背斜核部断裂而发育到向斜核部，背斜核部容易形成低地或谷地，高地或山梁则由向斜核部形成。节理随深度由地表向下逐渐加大，密度逐渐降低。断层是位移明显的断裂，在地壳中发育比较广泛，但呈现不均匀的分布。
2 煤矿开采与地质结构在煤矿开采生产中的关系
2.1 瓦斯引起的安全生产事故同煤矿地质结构之间的具体关联
经过大量的研究以及调查，我国煤矿开采中的瓦斯安全事故在很大程度上同煤矿的实际地质结构有很大的影响。主要的关联部分有4点，首先是煤矿地质结构中的裂隙，其次是煤矿地质结构中的空隙，再次是煤矿地质结构中的褶皱，最后是煤矿地质中的断层。在煤矿开采的过程中，煤矿地质结构中的裂隙主要分为两个部分，首先是内部裂隙，其次是外省裂隙。煤矿地质结构中的内生裂隙是通过煤层内部的具体结构变化形成的。但是外部裂隙是由于煤矿开采区域的外部地质发生了变化导致的煤矿地质结构出现了外部裂隙。这两种煤层裂隙中外部裂隙对于煤矿的开采生产影响更大。地质结构中存在裂隙就会导致裂隙中存在大量的氧气充斥其中，而在发生瓦斯安全事故的过程中，氧气是一项非常必要的条件，因此煤矿地质结构中存在裂隙是瓦斯安全事故的一个重要发生条件。在煤矿地质结构中还有一种孔隙的存在。孔隙通常来讲可以分为两类。一类是原生孔隙，其次是次生孔隙。在地质结构中原生孔隙主要就是煤层中的颗粒沉淀物发生沉淀现象导致的孔隙；在地质结构中次生孔隙主要指的是在煤矿开采的过程中由于煤化现象的出现导致的颗粒溶蚀以及颗粒淋滤现象，这一现象导致的孔隙，我们称之为次生孔隙。在煤层开采的过程中，孔隙越多的出现，就会导致孔隙中存在越多的氧气，因此容易导致煤矿开采过程中的瓦斯安全事故。
2.2 地质构造对矿井水灾的影响
受煤矿采动影响，煤矿井下的地质结构会遭到一定程度的破坏，导致地下水流入矿井，引发矿井水灾。矿井水灾不仅会对煤矿开采的效率造成不良影响，还会降低煤炭的品质。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆导致矿井水灾的主要原因： ①由于在回采过程中的不合理操作，沟通了富水构造带导致采煤面发生突水，引发了矿井水灾； ②未能在采掘前对煤矿井下地质结构进行科学勘测和深入分析，施工人员没有选择合理的掘进方法，破坏了煤矿井下的地质结构，导致地下水流进矿井，酿成矿井水灾。
2.3 在煤矿生产的过程中开采坑塌陷安全事故同煤矿地质结构之间的具体关联
在煤矿开采生产的过程中出现开采区塌陷事故主要是由于工作人员没有结合开采区域的实际地质结构进行区别性的保护导致的。在煤矿开采区间中有的地质结构岩性较强，但是有的较弱，因此我们在煤矿开采的过程中要对岩性较弱的地质结构进行针对性的保护强化，这样才能够保障在煤矿生产过程中不容易出现开采区塌陷或者是沉陷的问题。
3 降低地质结构对煤矿开采影响的方法
3.1 加强对煤矿地质构造的勘测和分析
加强对煤矿井下地质结构的勘测和分析，需要在对煤矿井下地质结构进行准确判断的基础上，结合对煤矿开采区域资料的深入分析，实现提升煤矿井下地质结构勘测精度的目的，为提升煤矿开采的安全性形成有力保障。①使用勘测工具，对煤矿井下的地质结构进行测量和描述，借助地质变化规律和构造参数绘制地质构造图； ②利用计算机软件对煤矿井下的探测数据进行分析，并形成地质构造的图像，实现对地质构造的深度解读； ③加强对煤矿井下地质结构的实地勘察，获得第一手资料，并对矿井地质构造的勘测结果进行深入分析，加深对煤矿井下地质结构发育规律的了解程度，进而综合利用钻探、化探和物探等手段对煤矿井下地质结构的性质、规模和开采对地质机构造成的不良影响进行精准预测，形成煤矿开采工作的科学指导依据。将基础地质勘探手段与地理信息系统技术进行有机结合。通过对三维地震、瞬变电磁、矿井物探、地面钻探和井巷工程等数据的深入分析，查明煤矿开采区域内的断层分布情况、煤层埋藏深度与厚度以及隔水层厚度等。同时，在地理信息平台的基础上建立了矿井多元信息集成系统，综合利用三维地震、瞬变电磁、矿井物探、构造地质、水文地质等手段，建立煤矿井下地质结构预测与评价模型，获得了第一手地质资料信息，为煤矿开采工作提供技术支撑。
3.2 有效预测煤矿地质结构变化的方法
鉴于地质构造对煤矿的安全生产具有严重的威胁，矿区必须做好对矿井地质构造预测、分析。准确地预报、预测未掘区或开采区的地质构造，不但要有丰富的第一手资料，而且必须采取各种手段进行综合分析，做出正确判断，达到准确的预测预报效果，提高经济效益。通过在矿井中收集大量原始资料，综合分析、对比和试验，利用一些小构造形迹变化来预测矿井地质构造，准确性较高，而且效果较好。以锤子、罗盘、放大镜、皮尺和计算机软件为工具，进行井下地质观测素描，进而揭示构造规律，借助几何作图、地质规律、构造参数处理来预测和评价构造的方法称为地质方法。借助计算机软件处理地表和井下获得的地球物理探测数据，通过成像、图像和数字解译来解释地质构造的方法称为物探方法。
结束语:
综上所述，煤矿开采工艺复杂，地质结构是影响煤矿开采的重要因素，为了保证煤矿开采的顺利进行，煤矿企业必须全面勘测矿区的地质结构，分析其可能带来的安全风险，并提出有针对性的安全预案，进而降低煤矿开采安全事故的发生概率。
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论文作者:申振华
论文发表刊物:《防护工程》2018年第12期
论文发表时间:2018/10/24
标签：煤矿论文; 地质论文; 结构论文; 井下论文; 矿井论文; 裂隙论文; 孔隙论文; 《防护工程》2018年第12期论文;