煤矿开采与地质结构之间的关系

曹源

摘要：由已探明煤炭储量可知，在世界上我国煤炭总储量位居前列，我国煤炭储量十分丰富，我国西北是煤炭资源的主要分布地区，作为煤炭能源大省的山西、内蒙古、河南及黑龙江等省份，通过有效开采及开发利用煤炭资源，有力促进了本省经济的不断提升及健康发展。通过分析在煤矿开采中只有对其与煤矿地质结构之间的关系进行有效处理，才能确保正常安全的煤矿开采，进而使煤矿资源开采及生产效率得到最大限度的提升，以下对此进行深入分析及阐述。

关键词：煤矿开采；地质结构；关系

引言

在我国的煤矿行业中，针对煤矿开采的影响因素有很多，其中影响较大的一个因素就是煤矿地质结构对于煤矿开采的影响。为了有效地降低煤矿地质结构对于煤矿开采生产的影响，需要在煤矿开采的过程中对煤矿地质结构进行详细的分析以及测量，最大限度地降低煤矿地质结构对于煤矿开采生产的影响。

一、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。

二、煤矿开采与地质结构之间的关系

（一）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。如果过多的氧气筒煤层中的瓦斯接触就会导致煤层的自然现象，这种自然现象属于煤层自然现象中的一个非常重要的问题，这也就是我们在煤矿开采的过程中要求煤层中不要出现过多孔隙的原因。煤层中存在的褶皱能夠有效地影响煤矿开采过程中热量的走势。煤层中的热量会根据煤层褶皱的走势向下流动，一旦在煤矿开采的过程中接触到了煤层褶皱中存有的热量就会导致严重的瓦斯爆炸安全事故。

（二）矿井水灾安全事故同煤矿地质结构之间的具体关联

我们在煤矿开采的过程中，难免会进行建设施工，如果在施工的过程中没有注意到煤矿地质的主要结构以及位置，就会导致地下水的涌出，这也是引起矿井水灾的一个重要诱导因素。因此为了有效地避免煤矿开采过程中出现矿井水灾安全事故，我们在煤矿开采建设施工的过程中要对煤矿的地质结构有着非常清晰的了解，同时在煤矿施工的过程之前要进行实地的勘察研究，要对于煤矿区域的煤矿地质走势有着非常清晰的掌握。根据研究显示，煤矿开采过程中的矿井水灾通常发生的区间在掘进开采巷道中，因此我们在煤矿开采的过程中要对煤矿开采的速度进行有效的控制，不能够为了追求生产量而无限制的对煤矿井下巷道进行挖掘，这样非常容易造成煤矿井下矿井水灾的发生。因此在煤矿开采的过程中要格外的进行注意。

（三）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在我国煤矿生产中对煤矿地质结构变化进行有效预测的方法针对煤矿安全生产受地质构造的威胁较为严重，煤矿区域应详细分析矿井地质构造。可实现对未挖掘或开采区域的地质构造的准备预测预报，不只是使得到的第一手资料更加丰富，并在综合分析方面有效利用各种手段使判断更加正确，提高预测预报效果的准确性，使经济效益明显提高。在矿井中通过对原始资料的大量收集，综合对比分析及试验，采用小构造形迹变化方法对矿井地质构造进行预测，能够达到较高的准确性，并获得良好效果。在工具上主要采用锤子、皮尺、放大镜、罗盘及计算机软件等，观测素描井下地质状况，使构造规律得到一定程度的揭示，利用地质规律、几何作图、参数构造处理对构造进行预测评价的一种地质方法。物探方法主要是指采用计算机软件对地表和井下地球物理探测数据进行处理，将地质构造利用图像、成像及数字解译解释的方法。

结语

综上所述，煤矿开采与地质结构之间存在较大关系，在煤矿开采中只有对其与煤矿地质结构之间的关系进行有效处理，才能确保正常安全的煤矿开采，进而使煤矿资源开采及生产效率得到最大限度的提升。

参考文献：

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[3]刘彦伟.煤层地质构造对煤与瓦斯突出的控制[J].煤炭科学技术，2016