地质构造对煤矿安全生产的影响
矿井生产中的地质问题
教材图2-13
• 6、巷道出现滴水、淋水和涌水现象
充水性大的矿井，巷道邻近断层时，往往出现滴 水、淋水和涌水现象。
上述各种征兆，并非所有断层附近都有出现。有的情 况只出现某几项；有的情况没有明显的征兆；有的情 况即使发现一些征兆，但实际并不存在断层。这是因 为征兆产生的原因是复杂的和多方面的，并非仅限于 断层。因此，在实际工作中，要结合矿井具体地质条 件，结合已采掘地段的断层资料进行综合分析，使判 断更符合实际。
• （1）巷探 指查明中型褶皱经常使用的一种探查手段。 探查巷道的布置应遵循“一巷两用”的原则，使用它 既可用于探明褶皱构造，又可为将来生产所利用。只 有这样，巷探才能经济合理地顺利开展。
• （2）井下钻探 当石门资料不足以控制褶皱的基本形 态，或下部延深水平的褶皱面貌尚未查清时，需要在 石门或邻近巷道的相应位置，向预计的褶皱枢纽部位 或翼部布置钻孔（教材图2-7），以查明下水平或下 部煤层的褶皱形态。
底板岩石力学性质差异较大，
在受到断层的挤压和揉搓时，
不同部位的变形性质和变形
程度都存在差异，从而造成
顶、底板岩层产状不一致，
层面不平行的现象（教材图
2-10）。
工作面上风巷断层附近顶底板不平行
教材图2-10
• 3、煤层出现厚度变化、揉皱和破碎现象
接近断层前，煤层经常出 现增厚变薄、揉皱发育、 结构破坏、滑面增多等现 象，煤往往搓碎呈角砾状、 粉沫状、糜棱状或鳞片状， 光泽普遍变暗。
• （二）断层的识别和观测 • 1、断层的识别 • 井巷中识别断层主要是根据地层和构造两大标志。 • ○ 地层标志 • 凡是在巷道中出现地层层序顺序性重复、或地层层位
缺失等现象时，一般预示着断层的存在。
影响煤矿生产的主要地质因素(1)
a 图一切割眼碰到顶板砂岩下降，作了一段全岩巷，但没有见煤， 以为是遇到了断层；b 图认为断失翼下降，因此从平巷作一水平探 巷，推断过断层后就能找到断失煤层；c 图此水平探巷掘进到预定 位置并没有找到煤层，也没有见到断层，见到的是正常的煤层底板 岩层；d 图后来在另一地点开拓了一条上山，通过了一段砂岩，巷 道又见到了煤层， 这才查明煤层遇到的是冲蚀带而不是断层，探 煤平巷报废。
例题：某区内共有见煤点20个，煤种均为长焰煤，薄煤层， 倾角20度，其中大于等于0.7米厚的见煤点有10个，小于0.7 米厚的见煤点有10个,平均煤厚0 . 5米。煤厚变化标准差 S=0 . 4。
求: 1.可采性指数及变异系数。 2.根据可采性指数及变异 系数定量确定煤层的稳定性。以便对煤层的开采价值进行可 行性研究。 （提示要参考155页表5-10）
在急倾斜煤层中用钻探 配合煤门探测(图6—12)。 探煤厚点间距，应根据煤 层的稳定程度而定。
钻孔
图6—12 急倾斜煤层利用煤门巷道探测煤厚示意图
立面图
剖面图
急倾斜煤层利用煤门巷道探测煤厚示意图Biblioteka (2)回采工作面的探煤厚工作
在缓倾斜或倾斜的厚煤层分层开采工作面中 ，为了控制各个分层的回采高度，仅根据回采 巷道中的煤厚探测点测定煤分层厚度是不够的 ，一般还要在上分层开采过程中，既测量 实际 采高，又要随着工作面的推进，按一定间距探 测下分层煤厚，通常采用煤电钻探测：根据探 煤厚 资料，绘制煤分层等厚线图，确定分层开 采的厚度。
(3)利用工作面上分层边采边探的断层观测 资料，编制煤层顶板、底板标高等值线图 ，圈定煤层底凸薄化的位置和范围。 如 图（6-16）是某矿开采缓倾斜煤层的底板 等高线图从图中可看出煤层顶板平直稳定 而底板凹凸不平，并在相应部位出现三个 不规则的煤层变薄带。应及时调整采高确 保生产顺利进行。
矿井地质工作的目的任务与意义
矿井地质工作的目的任务与意义矿井地质工作是对矿区地质条件进行综合研究和评价的过程，其目的是为矿井的选矿、设计、生产和安全管理等提供科学依据。
其任务包括确定矿区的地质构造、岩层性质和储量分布等情况，评价矿井的稳定性和矿石的品质，预测煤与瓦斯等灾害发生的风险，保证矿井的安全生产等。
矿井地质工作的意义是为了实现矿井的高效、安全生产和维护国家资源的可持续利用。
首先，矿井地质工作的任务是确定矿区的地质构造、岩层性质和储量分布等情况。
通过地震勘探、电磁探测、井下地质测量等方法，可以获得有关矿区地质构造、岩层性质和储量分布等数据。
这些数据对矿区的选矿、设计和生产有重要意义。
首先，它们可以确定矿区的优势煤层和有利煤层，为矿井的选矿提供科学依据。
其次，它们可以确定矿床的形态、延伸和赋存状态，为矿井的设计提供可靠依据。
最后，它们可以评估矿区的开采潜力和储量分布，为矿井的生产计划和资源管理提供科学依据。
其次，矿井地质工作的任务是评价矿井的稳定性和矿石的品质。
在进行矿井地质工作时，需要分析矿区的地质构造、地质变形和岩层物理力学性质等。
通过地下水位监测、地应力测量和岩体力学参数测试等方法，可以评估矿井的稳定性和岩层塌陷风险。
同时，矿井地质工作还需要评价矿石的品质，包括煤的品位、矿石的含量等。
这些评价结果对矿井的采矿方法和支护方式选择、生产和设计有重要意义。
此外，矿井地质工作的任务还包括预测煤与瓦斯等灾害发生的风险。
煤与瓦斯突出、煤与瓦斯爆炸等灾害是矿井生产中的常见问题。
为了预测这些灾害的发生，矿井地质工作需要分析矿石中瓦斯的含量、煤层中的地应力分布和煤岩物性参数等。
通过瓦斯抽采和通风的方法，可以降低瓦斯突出和瓦斯爆炸的风险。
此外，地震活动、地应力变化等也会引起煤层断层和煤层塌陷等地质灾害。
地震勘探、岩层采样和地下水位监测等可以预测这些灾害的发生，为矿井的防灾抗灾工作提供科学依据。
最后，矿井地质工作的意义在于保证矿井的安全生产和维护国家资源的可持续利用。
煤矿隐蔽致灾因素普查
通防设施的普查内容
通防设备的检查
普查通风设施的完好情况，包括风门、风窗、风桥等，确保其正常 运转。
通风能力的核定
根据矿井生产的需求，核定通风系统的通风能力，保证矿井安全生 产。
通防设施的维护与管理
对通风设施进行定期维护和保养，确保其正常运转，同时建立完善 的通风设施管理制度，提高通风设施的管理水平。
详细描述
地下水致灾因素主要包括地下水的涌入、矿井突水等。在煤矿建设和开采过程中，如果 对地下水的分布和活动规律了解不足，可能会导致矿井突水等事故。为了确保矿井安全， 需要对地下水进行详细的水文地质勘查和评估，了解其分布、水位、流量等参数，采取
相应的防水和排水措施，预防和减轻地下水灾害的发生。
瓦斯致灾因素
排水系统是煤矿安全生产的重要环节， 普查排水系统的运行状况对于预防水灾 事故至关重要。
VS
详细描述
排水系统普查应包括对水泵、水管、水仓 等设备的检查，确保设备性能良好，运行 正常。同时，还需对排水系统进行模拟演 练，测试在突发水灾时排水系统的应急响 应能力。
运输系统普查
总结词
详细描述
运输系统是煤矿生产的重要环节，普查运输 系统的安全状况对于预防运输事故至关重要。
建立安全考核机制
制定安全考核标准和管理办法，对矿工进行定期考核，确保他们具 备合格的安全素质和能力。
鼓励矿工参与安全管理
建立矿工参与安全管理的机制，鼓励他们积极提出安全建议和意见， 提高整体安全管理水平。
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建立隐蔽致灾因素
台账
对普查出的隐蔽致灾因素进行分 类、登记和汇总，形成完整的台 账资料，为后续管理提供依据。
制定隐患整改措施
煤矿地质基础知识
煤矿地质构造对安全生产的影响
1.单斜构造 在一定范围内，一套岩层大致向同一个方向倾斜并 且倾角变化不大的煤岩层的空间位置和形态叫单斜构造。 在较大的区域范围内，单斜构造往往是其它构造的一部分， 如褶曲的一翼或断层的一盘。描述单斜构造空间位置和形 态最常用的方法是煤岩层的产状要素。 2.褶皱构造 岩层受地壳运动的作用，被挤压的弯弯曲曲，但仍 保持着连续完整性，岩层的这种构造形态叫褶皱构造。褶 皱构造是岩层柔性变形的结果。褶皱构造的基本单位是褶 曲，褶曲是褶皱构造的一个弯曲，褶曲有两种基本类型， 即背斜和向斜，背斜和向斜往往是相间存在的。
煤矿地质构造对安全生产的影响
节理对煤矿安全与生产影响主要表现在以下几个方面：
①影响爆破效果和劳动生产率。由于节理的存在，在爆破时，会使大量的
爆生气体漏掉，影响爆破效果。在打眼时，如果用一字花钻头，很容易出现卡 钎子的现象，影响劳动生产率。为减小节理对煤矿生产的影响，可改用十字花 钻头，并使打眼的方向与主要的节理面尽可能地形成最大夹角。 ②使顶板破碎，容易引发冒顶事故。由于节理对顶板岩层的切割破坏，使 顶板岩层的整体性变差，强度降低，易于发生冒落，不利于顶板管理。因此， 当顶板节理发育时，应考虑适当缩小控顶面积和防顶步距。 ③使工作面淋水增大，恶化生产条件。由于节理的发育，使工作面的淋水 明显增大，恶化生产条件。同时，由于淋水可减小岩层断裂面间的摩擦力，容 易引起片帮和冒顶。此外，节理还是地下水的良好通道，有时可引起水灾。 ④影响工作面的布置。当节理面与工作面平行时，工作面很容易发生片帮事 故。若顶板岩层主要节理面与工作面平行或节理发育时，容易发生冒顶事故， 给顶板管理造成困难。因此应严禁空顶作业。 ⑤容易引发瓦斯事故。节理发育地段是瓦斯涌出的良好通道和积聚的良好场 所。
煤矿安全生产知识
（1）背斜 是岩层向上的弯曲。背斜核心部位 是老岩层，外侧是新岩层，新岩层呈对称重复出 现。外侧两翼岩层倾向相背。
（2）向斜 是岩层向下的弯曲。向斜核心部位 是新岩层，外侧是老岩层，老岩层呈对称重复出 现。外侧两翼岩层倾向相背。
褶曲
褶曲
褶皱构造 新老 新
老新 老
背斜
向斜
地表面
2、褶曲要素
瓦 斯
裂隙
铰接 梁
立柱
C、采煤工作面的支架
应与顶板岩石主要裂
隙方向垂直或斜交。
D、顶板岩石裂隙发育时，放顶距离应小一些。 当煤层倾角小于15°时，回柱放顶方向要根据主 要裂隙方向确定，使顶板岩石顺着裂隙面以不大 的块度冒落，保证安全。
45
6
1---1` 2---2` 3---3`为正确 回柱方向
褶曲各部 位的名称, 描述褶曲 在空间的 形态特征
轴 轴面
水平面
顶角
岩层
枢纽 翼
翼角
核部、翼部、翼角、顶和槽、轴面 、轴、枢纽
３、褶曲的主要类型
Ａ根据褶曲在横断面的特征（轴面产状）可分为：
直立褶曲 倾斜褶曲
倒转褶曲
直立褶曲——也称对称褶曲。轴面直立，两翼岩 层倾向相反，倾角大致相等。
倾斜褶曲——轴面倾斜，两翼岩层倾向相反，倾 角明显不等。
3`
3 2
`31`2`
1
4——顶板岩石主要裂隙方向 5——新特种支架 6——老特种支架
工作面回柱方向示意图
E、裂隙破碎带是瓦斯、地下水的良好通道和储存场
所，会造成淋水增大，瓦斯涌出量增大，必须注意预防水 患和瓦斯事故。
F、裂隙破碎带煤层破碎，顶板岩石破碎，必须加强 支护，否则容易引起片帮、冒顶事故。
煤矿巷道掘进的影响因素及应对措施研究
煤矿巷道掘进的影响因素及应对措施研究煤矿巷道掘进是煤矿生产中至关重要的环节，在巷道掘进中会受到许多因素的影响，这些因素包括地质条件、工程技术和安全管理等方面。
本文将就煤矿巷道掘进的影响因素及应对措施进行研究。
一、地质条件对煤矿巷道掘进的影响1.地质构造地质构造对煤矿巷道掘进有直接影响，如断裂带、褶皱带等地质构造对煤巷的稳定性造成威胁，需要采取相应的支护措施。
2.煤层赋存条件不同的煤层赋存条件对煤巷掘进的难度有所不同，煤层的倾角、厚度、围岩的稳定性等因素都会影响煤巷的掘进速度和支护难度。
3.地下水地下水是煤巷掘进中的重要影响因素，地下水的涌水、渗水会严重影响煤巷的稳定，甚至导致煤巷的塌方事故。
1.掘进机械现代化的掘进机械对煤矿巷道的掘进速度和效率起着至关重要的作用，同时也减轻了人工劳动强度，提高了安全性。
2.支护技术煤巷掘进支护技术的进步对煤巷的稳定性和安全性起着重要的作用，不同的支护技术适用于不同的地质条件和煤层赋存条件。
3.通风与排水通风与排水是煤巷掘进中必不可少的技术措施，良好的通风系统和排水系统是保证煤巷稳定和安全的前提条件。
1.规范管理规范的管理制度是保证煤巷掘进安全的重要保障，包括安全生产制度、煤炭采掘许可证管理等。
2.安全教育安全教育是煤矿巷道掘进中必须重视的方面，工人必须具备一定的安全生产知识和技能，提高安全生产意识。
3.事故应急处理煤矿巷道掘进中可能发生各种事故，应急处理和救援措施的完善对降低事故损害和保障工人安全至关重要。
针对以上影响因素，我们提出以下应对措施：一、地质条件1. 对地质构造复杂的地区进行更加细致的地质勘察和评估，制定相应的掘进方案和支护方案。
2. 对于地下水严重的地区，加强地下水的勘察和监测，确保地下水系统的稳定性。
二、工程技术1. 提高掘进机械的自动化程度和控制精度，提高掘进效率和减轻工人劳动强度。
2. 不断完善支护技术，提高支护技术的适用范围和稳定性，减少煤巷支护工作的难度。
煤矿安全生产五大灾害怎么预防安全生产
煤矿安全生产五大灾害怎么预防1、影响煤矿开采的主要地质因素煤层厚度变化地质构造煤层顶底板条件岩浆侵入煤层矿井水喀斯特陷落矿井瓦斯地压地热.1.2 危害情况采空区地面塌陷主要是由于地下煤矿体开采，造成大范围采空，导致地面塌陷及变形，危害对象主要为耕地、农作物及民房，危害严重地段造成部份农田因地面沉陷而积水成潭或者成沼泽地，农作物被毁坏或者整块田地无法耕作而丢荒。
至1999 年矿山停产，地面沉陷累计影响面积约133 340 m2。
目前姑占岭煤矿矿区需处理复垦的农田塌陷面积约68 000 m2。
煤矿塌陷不仅破坏了土地、植被资源，而且对周围群众的生产生活带来严重的影响。
1.1.3 成因及发展趋势姑占岭煤矿由于各矿段含煤地质条件、开采技术工艺、开采规模、开采年代与开采深度的差异，形成面积大小不等的采空区，煤矿采空区地面塌陷是由于煤层采出后，开采区域周围岩体的原始地应力平衡遭到破坏，随着开采工程活动进行，采空区上方岩层在重力作用下发生弯曲、离层以致冒落而形成。
姑占岭煤矿采空地面塌陷多为缓变型，平面形态普通呈圆形、椭圆形盆状。
其发生发展过程及地表形态特征主要取决于煤层埋藏深度、开采厚度、顶板岩性、工程地质特征等。
姑占岭煤矿采煤历史长、强度大，伴有着采空范围的不断扩大，采空地面塌陷不断发生(主要发生在矿山开采过程和开采后一段时间)。
1999 年底停产后，地下水位开始恢复，采空区塌陷积水成塘。
由于矿山已停采十多年，现塌陷已相对稳定，近期未见继续发展趋势。
1.2 排土场边坡失稳煤炭开采中矸石固体废弃物堆放于石鼓砖厂一带，分布长160 m，宽70 m，体积161 146 m3 ，形成周边长约460 m 的边坡，高约10 m，坡度60~70°，结构松散。
由于排土场未作有效的防护处理，每年汛期一到都会浮现滑坡、崩塌等现象，阻塞乡村道路，加剧水土流失，并破坏地形地貌景观而引起生态环境恶化。
目前边坡失稳灾害稳定性较好，潜在危害小，危（wei）险性小。
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地质构造对安全生产的影响
地质构造按其规模和对生产的影响程度分为大、中、小型3个等级。
大型构造决定井田总体形态和井田边界;中型构造影响采区划分和采区巷道布置,对煤矿生产影响极大小型构造是指在巷道施工或煤层开采过程中遇到的小褶曲和小断层,会给采掘工作,特别是机械化开采带来困难。
(一)褶曲
1.褶曲对煤矿生产的影响
大型褶曲的规模、方向和位置影响到井田的划分和矿井开拓方式的确定,是矿井设计考虑的问题;中型褶曲对采区的布置关系密切,影响到采区的大小和采区巷道布置;小型褶曲影响平巷的掘进方向,从而影响采煤工作面长度,煤厚的变化往往会使生产条件复杂;如果褶曲两翼紧闭,两翼夹角较小,褶曲轴部地应力就较大,且往往次一级构造发育,通常作为开采的边界考虑。
2.褶曲的处理
通常以大型褶曲的轴线作为井田边界。
如果井田内有大型背斜构造,开拓系统中常把总回风巷道布置在背斜轴部附近,两翼煤层均可利用;有些井田内有大型向斜构造,常把运输巷道布置在向斜轴部附近,用一条运输巷解决向斜两翼的运输问题。
井筒最好不要布置在向斜轴部附近。
大型向斜轴部顶板压力常有增大现象,必须加强支护,否则容易发生局部冒
顶、大面积冒顶等事故,给顶板管理带来很大困难。
有瓦斯突出的矿井,向斜轴部是瓦斯突出的危险区。
由于向斜轴部顶板压力大,再加上强大的瓦斯压力,向斜轴部极易发生煤与瓦斯突出。
背斜轴部往往容易积聚瓦斯,发生瓦斯超限。
中型褶曲的轴线通常作为采区中心布置采区上(下)山,也可以作为采区的边界,对于宽缓褶曲,工作面还可以直接推过去。
小型褶曲发育的地区,煤层会突然增厚或变薄,甚至不可采,使工作面无法通过,需要重新开掘切眼进行生产;小褶曲会使煤巷弯曲,为满足生产要求,巷道需要找直。
(二)断裂构造
1.节理(裂隙)对煤矿生产的影响及处理
当岩石中节理发育时,炮眼方向如与主要节理组平行,不仅容易卡钎子(尤其是用“一”字形钻头),而且在爆破时沿裂隙面漏气,爆破效果大大降低。
所以,炮眼方向应尽量垂直主要节理面布置。
在回采时,根据节理面的方向和发育程度,合理布置采煤工作面,可以提高生产煤层顶板岩石节理发育时,工作面顶板支护一般不能用单体柱,而要采用铰接顶梁或π型梁,并且顶梁不能平行主要裂隙组方向,应与主要裂隙组有一定交角,以防止顶板岩石沿裂隙面冒落。
当煤层倾角较小、顶板裂隙发育时,放顶距离要小,而且回柱放顶方向应根据顶板主要裂隙
组方向确定。
当煤层顶板节理发育时,采煤工作面布置要考虑节理的方向,以利于顶板支护。
如果工作面平行主要裂隙组方向,容易发生冒顶事故。
因此工作面布置最好与主要节理组方向有一定交角或接近垂直。
节理发育的地段是地下水和矿井瓦斯的良好通道。
如果工作面采前要进行瓦斯抽放一般应使回采准备巷道与主要节理组方向呈一定角度。
为保证回采的安全,应在采前查明节理的发育程度及其与水源的导通情况。
2.断层对煤矿生产的影响及处理
(1)断层对煤矿生产的影响
断层破坏了煤层的连续性和完整性,对煤矿生产造成了很大的影响。
断层规模不同对生产的影响程度不同,一般落差大于50m为特大断层,落差50-20m为大型断层,落差20~5m 为中性断层,落差小于5m为小型断层断层对煤矿生产的影响主要表现在以下几方面。
影响井田划分。
断层是井田划分的主要依据之一。
在井田划分时,若井田内存在着大断层,必然会增加岩石巷道掘进量,并给掘进、运输、巷道维护、矿井水和矿井瓦斯防治等方面带来困难。
影响井田开拓方式。
若井田内存在大型断层,煤层必然被截割成若干不连续的块段断层附近煤层倾角加大,井田内煤
层产状变化复杂,开拓方式的选择受到限制。
影响采区和工作面布置。
井田内不同类型中、小型断层的存在,会给回采、运输、顶板管理和正规作业循环等造成困难,使煤矿生产水平划分,采区划分和工作面布置受到不同程度的影响。
影响安全生产。
由于断层带岩石破碎,强度降低,容易积聚瓦斯,导通地表水、地下水。
采掘工作面接近断层破碎带时要防止透水、煤与瓦斯突出、顶板等事故发生。
增加煤炭损失量。
断层两侧须留有一定宽度的断层煤柱,造成煤炭损失,断层越多,断层煤柱损失量越大。
增加巷道掘进量。
在巷道掘进中遇断层,可能会引起生产设计方案调整和寻找断失煤层,导致巷道掘进量增加,甚至会形成大量废巷。
影响煤矿综合效益。
煤层内的断层破坏程度与煤矿劳动生产率、吨煤成本、千吨掘进率、煤炭损失率和机械化开采水平等有密切关系,直接影响煤矿的生产效益。
(2)断层的处理
在开拓设计阶段,凡是煤田内有落差大于50m的特大型断层时,应以该大型断层作断层的处理分开拓设计、巷道掘进和回采三个阶段。
为井田边界,以便把井田边界煤柱和断层安全煤柱合为一体,减少煤柱损失,同时又可以避免三角煤,提高资源回收率。
在水文地质条件复杂的矿区,过断层时容易造成突水事故,因此我国许多矿区常以大断层为井田边界,尽量不使巷道横穿断层,以减少突水事故及大量岩巷的掘进。
划分采区时,也应以断层作为采区边界,但采区的走向长度应尽量与正常采区走向长度近似。
一般当两条断层之间的煤层走向长度大于800~1000m时,可以这两条断层为界划为一个采区,用双冀上山方案进行开采;当断层落差大于20m,断层之间走向长度在400~500m时,以断层为界划分采区,用单翼上山方案开采。
在选择井筒位置时,一般将立井井筒布置在倾角较大的大断层下盘,距断层30~50m以外的位置;对于倾角小的断层,立井井筒无法避开断层时,只能在井筒施工过程中采取必要的安全措施,选择煤层层数少的地点穿过断层,且井底车场的位置要避开断层带。
斜井井筒也要以同样的原则处理。
运输大巷服务时间长,需布置在较坚硬岩层中,且尽量少改变方向。
如果遇到落差较大断层,甚至可能与含水层相遇,就必须考虑巷道改道。
在巷道掘进阶段,当煤层平巷遇断层后,要保持巷道坡度,可以采用改变巷道方向过断层;上(下)山等倾斜巷道遇到断层后,主要根据巷道用途、断层面和煤层面产状、断层性质等采用改变巷道坡度或掘石门的办法通过断层。
回采阶段遇到断层,可以采用强行通过的方法,如断层落
差小于煤层厚度,或煤层顶底板岩性较软,可采用采煤机能强行截割通过,或采用重开切眼的方法,还可以采用工作面一分为二的方法,分别通过断层。