矿井地质构造现状分析 香元军

矿井地质构造现状分析香元军

发表时间：2018-07-25T15:41:21.467Z 来源：《基层建设》2018年第15期作者：香元军

[导读] 摘要：从某种程度上来看，地质构造直接决定着煤矿的安全以及能否顺利地进行建设和生产。

潞安新疆煤化工（集团）有公司新疆维吾尔自治区哈密市 839003

摘要：从某种程度上来看，地质构造直接决定着煤矿的安全以及能否顺利地进行建设和生产。现阶段，大量的矿井地质工作人员开始深入研究矿井地质构造，尤其是在一线工作的人员，从而有利于确保矿井的正常生产。另外，深入研究矿井地质构造也有助于促进煤矿企业的经营与发展，进而大大地提高了企业自身的经济利益。基于此，文中重点分析了矿井地质构造现状。

关键词：矿井地质构造；现状；分析

矿井构造是对媒系形态、位态以及体态进行控制的第一地质要素，构造作用基于对瓦斯、岩浆运动、顶底板以及其它地质条件的改变，进而对煤矿的安全性与顺利建设生产造成了间接地影响。随着综合开采技术的广泛应用以及开采设施的不断更新，矿井生产对地质构造的预测准确度提出了越来越高的要求。因此，应该将矿井地质构造研究工作始终贯穿于矿井地质勘测、建设以及煤矿开采的全过程，这也是建立安全高效矿井地质保障体系的关键工作。另外，在对煤炭资源进行勘查的过程中，几乎完全弄清了矿井中的大型和大规模的中型地质构造，而且中型和小型地质构造的发展特点为随意性、潜在性与模糊性，从而导致建设矿井的过程中发现此种构造所占的比例只达到了百分之十七左右，开发的过程中则未出现遗漏，因此，它常常造成煤矿开采生产处于被动的位置。基于此，文中针对矿井地质构造的类型，重点研究了矿井地质构造现状。

1.矿井地质构造的类型

按照影响矿井生产的程度和规模，可以将矿井地质构造划分成大型、中型和小型三个级别。以下对其进行简单介绍：小型地质构造主要指在同一工作面或巷道内部就能够清晰看见所有面貌的次两级的地质构造；中型地质构造主要指巷道设置、采区布设以及影响程度次一级的地质构造，基本布设在井田附近；大型地质构造主要指整个煤矿的中心构造。其中，中型地质构造是煤矿矿井地质构造中的主要工作内容和研究对象，尤其是中型断裂地质构造。然而，除了中型地质构造，还需要研究大型和小型地质构造。这主要是由于大型、中型以及小型地质构造之间存在着十分紧密的关系，概括来说：小型地质构造是识别大型和中型地质构造的标志，因此，小型地质构造能够体现出大型和中型地质构造；而且小型和中型地质构造受控于大型地质构造[1]。由此可见，不能只侧重于对中型地质构造的研究，却忽视了研究大型和小型地质构造，所以，有必要以中型地质构造为核心，并且同大型和小型地质构造相结合来展开系统、全面的分析与研究。

2.对矿井地质构造现状展开的研究

一直以来，煤矿安全生产工作在矿井工作中都占据着十分重要的位置，这也是全球其他国家高度关注的问题。其中，矿井构造是对煤矿正常建设和生产以及矿井安全造成影响的关键因素，从而既能够导致采矿技术条件变得越来越复杂，损失了大量煤炭资源，同时也能够较好地控制不同类型的开采条件，所以，始终引起了人们的高度重视。据矿井构造方面的相关研究显示，之前在开展研究工作的过程中基本从断裂的特点与展布等方面出发来分析采区的断裂发展规律，无论是国内，还是国外均获取到了较好地研究成效。矿井构造评估就是对构造地质学和有关学科的基础理论加以运用来综合评估矿井中未开采区域的构造特点、布设以及组合规律、对煤层开采造成的影响以及瓦斯突出的限制关系。然而，矿井构造的定量评估却是在矿井构造的研究过程中应用了有关学科的先进方法与理论，因此，不管是在现如今飞速发展的重要行业中，还是在矿井地质构造的研究工作中均体现出了无与伦比的重要地位。

2.1定量分析构造应力场

矿井地质构造是由各期具有不同性质的构造应力场之间产生的相互作用而形成的，因此，基于构造应力场的不同作用可能导致构造组合形成不同的特点，一般来讲，早期构造往往会约束晚期构造，然而，从某种程度上来看，晚期构造又会改造早期构造。因此，要想从根本上对矿井的地质构造规律加以了解和掌握，就一定要充分了解矿井的地质构造以及各期构造应力场之间的配置关系。换句话说，矿井地质构造实际上就是对矿井或区域构造应力场的实际情况进行的研究。因此，应该根据各种构造之间的关系来分析研究构造应力场。随着科学技术的快速发展，断层擦痕电算法在研究各期构造应力场的过程中得到了广泛应用。另外，此种方法的应用需要以大量断层擦痕测量为基础，立足于断层和擦痕的特征，通过计算机分期定量分析构造应力场[2]。

2.2分析矿井层滑构造

随着对滑脱构造的进一步研究和认识，人们对矿井层滑构造形成了初步认知。当代构造地质学研究出来的一项重要成果之一就是发现并且对地壳内部存在的各种规模和各种层次的拆离滑脱构造形成了新的认识。顺着煤层夹层和顶底板四周分布的层滑断裂是对矿井生产造成影响的关键因素。由于存在于煤层与煤层顶底板岩层之间的岩石具有不同的物理性质，并且存在于原始界面，基于地壳应力的作用较易导致顺层产生剪切滑动，因此，在煤矿矿井中成为了一种十分重要的地质构造类型，从而直接影响着矿井生产。层滑构造带及其附近区域都较易造成非常复杂的地质构造变形，尤其是会极大地改造煤层的赋存状态。基于此，往往会导致煤层发生变薄、变厚或次级褶皱等问题，甚至还会导致部分区域出现无煤带，进而对煤矿矿井生产造成了严重的负面影响。由此可见，矿井地质构造应该将矿井中层滑构造发展的层位、大小、规律和煤层厚度基于层滑作用而产生的变化规律作为重点研究的内容。

2.3定量评价分析矿井地质构造复杂性

人们通过矿区与区域断裂构造对矿井的断裂构造进行评估与分析，应用节理对断层加以分析，基于显微断裂对宏观断裂加以研究，均是以显微断裂、节理和断层在动力学、几何学以及运动学特性上具有统计意义上的自相似性为依托的，这也是将分形思想应用在对断裂构造进行研究时的一种具体体现形式[3]。分形分析就是指按照同一种形式可以导致某种现象根据不同的比例不断出现，分形分析的变量基本以分形维数为主。现阶段，尽管分形维数评价并未广泛应用在研究矿井地质构造的过程中，但是，却获取到了较好的应用效果，因此，引起了人们的高度关注。

2.4分析矿井地质构造规律

通常情况下，煤层或岩层内部各种形态的地质构造情况实际上均是由于地质历史演变进程中部分或区域构造应力场产生变形而形成的产物，基于此，这些构造形态都具有一定的内在联系。国内对矿井地质构造规律的分析已经开始由定性描述向定量分析转变。从国际上来看，只有西欧和前苏联的部分盛产煤炭资源的国家就此项内容进行了深入研究。我国基于数理统计评估和定性评估，并且同国外的构造指