地质构造对于煤矿开采的重要性

地质构造对于煤矿开采的重要性

煤炭是不可再生资源，随着开采年限的增加，煤炭资源逐渐萎缩。煤炭开采受地质构造影响极大，煤矿采煤工作面地质构造主要指断层、褶曲构造、陷落柱、岩浆岩侵入体等。利用矿山多年探采结合取得的经验和理论成果，生产、开采、回收工作越来越引起人们的关注，同时也对地质工作人员如何在越来越复杂的地质构造中优化开采、安全生产提出了更高的要求。

一、地质构造对煤矿生产安全的主要威胁

（一）矿井水灾与地质构造的关系地质构造是导致出水事故的关键，加强地质构造分析预测及防治措施落实，提高安全回采率，有利于延长矿井的生产年限，这对煤炭资源日益枯竭，剩余储量受水威胁严重的煤矿区来说尤其重要。研究分析矿井出水的条件，关键是弄清各种不同形态的地质构造在井下出水所起的作用，掌握其规律，做到防患于未然。总结近年来煤矿水害发生的基本规律，我们可以得出以下结论：

1、在矿井水害发生位置方面，主要发生在矿井掘进巷道的迎头，由于掘进过程中遇到地质构造（掘进前未探知）造成不同水源的水突入矿井；

2、采煤工作面突水，主要是回采过程中遇到工作面内部地质构造（陷落柱、封闭不良钻孔等）和顶底板采矿扰动诱发的导水破裂带导通不同水源水突人矿井。

二）瓦斯事故与地质构造的关系

煤与瓦斯突出常发生在地质构造破坏地带已为大量实践所证实，煤

与瓦斯突出的危险性与地质构造复杂程度有密切关系。地质观察及研究表明，矿区构造特征控制煤与瓦斯突出的分布，构造的分级、分区和分带造成煤与瓦斯突出分布的不均衡。

（三）采煤沉陷采煤沉陷是我国煤炭矿区现存的最大安全隐患之一，如果不能完全对其进行有效的管理和控制，就难以保证煤炭开采工作的安全、稳定、有序进行，甚至有可能造成大规模的人员伤亡，对于社会的安定也会造成一定程度的影响。

煤矿区地质构造的不同是引起采煤沉陷事故发生的根本原因之一，不同的地质构造其岩石组成成分、硬度、强度都有很大的差异，因此，引发采煤沉陷的几率也有所区别。针对这一主要原因，在煤矿区设立时就要可采取如下措施：

1、煤炭矿区管理人员和技术人员要对矿区实地情况进行系统、科学的研究与勘查；

2、逐步制定一套或多套详尽、合理、科学的煤炭开采计划和开采组织形式；

3、在煤炭开采中一定要尽量避开较易发生采煤沉陷的地区。

二、矿井地质构造预测

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。

矿井地质构造预测方法概括起来有两类：1、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；2、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。

三、矿井地质构造分析

矿井构造是控制煤系形态、位态和体态的首要地质因素，构造作用通过改变煤层瓦斯、矿井涌水、岩浆活动、煤层顶底板、煤层倾角、陷落柱、地温地压等地质条件，从而间接地影响着煤矿安全和正常生产建设。随着综合开采技术工艺的普及和开采设备的更新，矿井生产对地质构造的查明程度和预测精度提出了更高的要求。因此，研究矿井构造是一项贯穿于煤田地质勘查、矿井建设和煤矿开采等各个阶段的首要地质任务，也是构建现代化安全高效矿井地质保障系统的核心内容。对于矿井地质构造的研究主要采用地质评价和综合探测两种方法：

1、地质评价是从地质角度，采用多学科、多方法、多手段对矿井构造发育规律及复杂程度作出客观评价；

2、综合探测是在地质评价的基础上，选择矿井内具有生产前景的采区，进一步采用地质、物探、化探及钻探等多种手段互相配合，具体查明区内构造的规模、性质及对煤层的破坏程度等，指导工作面的合理划分。地质评价，综合探测是查明地质构造的重要途径和方法。其目的是为准确掌握矿井范围内地质构造的分布规律。查明这些构造以后，关键是如何最大限度地减小它们对煤炭开采的影响程度，以确保生产的顺利进行。事实证明，在同一地质条件下生

产，管理科学，操作技术熟练的矿井，经济效益明显较好，尤其在机械

化采煤过程中，对地质构造的科学处理至关重要。

四、提高煤炭矿井开采的利用率，回收率随着开采水平的延深，煤层产状及地质构造发生了很大的变化，地质构造非常复杂，所以对煤的有效开采与回收也变得困难起来，如何提高煤炭矿井开采的利用率，回收率，提高经济效益是我们当前矿业工作的一个重要挑战，面对这一挑战，我们提出了以下应对办法：

1、进行补充矿井地质勘探、巷探，调查研究煤系地层中伴生矿产的储存情况和能利用价值；

2、计算和核实矿井储量，掌握储量动态，提高储量级别，设法扩大矿井储量，及时提出合理开采和利用煤炭资源的意见；

3、研究地质构造、煤层和煤质的变化规律；

4、长期坚持井下现场观测收集掌握第一手资料。对煤系地层观测时，对一切穿过煤系地层的井巷均应逐层观测其岩性特征和厚度，对煤层、标志层和煤层顶底板需

做重点观测。对煤层观测时不论是否可采，都必须进行观测和描述。

严格按照以上应对办法才能有效的判断出断层的构造形态

及分布规律和发展方向，减少煤炭资源的丢失，提高煤炭的回收率。

五、结语

随着采掘机械化程度的不断提高，要求对地质构造的分析必须准确、及时，这就迫使人们从不同角度出发，探索更为有效的分析评价方法。根据我们多年来的实践、研究体会，只有从理论上搞清有关概念，从建设现代化安全、高产、高效矿井地质保障系统角度出发，与瓦斯地质、水文地质、冲击地压等相关学科相互融合和相互渗透，在矿井地质构造与

相关学科的交流中共同提高，在渗透中共同发展，才能寻求具有针对性的解决对策。