地质构造特征及对矿井安全生产的影响

地质构造特征及对矿井安全生产的影响

史康福

陕西旬邑青冈坪矿业有限公司 陕西 旬邑 727102

摘 要：地质构造对于矿井的安全生产具有十分重要的影响，在实际的生产过程中需要予以充分的重视。本文结合某煤矿的生产工作，对其地质构造特征进行了一定的论述，在此基础上，进一步探讨了地质构造特征对矿井安全生产工作所造成的影响，并结合地质构造特征，提出了具有一定针对性的矿井安全生产对策，有助于促进矿井生产工作水平的不断提高，对于从事相关工作的技术人员具有一定的借鉴意义。

关键词：地质；构造；矿井

1 前言

随着社会经济的不断发展，对于能源的需求量逐渐增大，煤炭在我国的能源结构中占据着非常重要的地位，这就需要重视煤炭的安全生产工作。由于在煤炭的开采过程中会受到多种不利因素的影响，其中，尤其是地质构造特征所造成的影响不容小觑。因此，为了确保煤矿开采的安全进行，避免各种安全事故的发生，这就需要对其地质构造进行系统全面的分析，并采取有针对性的安全生产对策，进而将地质构造对安全生产所造成的不利影响降到最低，促进煤矿开采工作水平的不断提高。

2 地质构造特征

本文所讨论的煤矿为向斜的结构形态，其轴部沿着北东的方向延伸，并且在西部位置处还存在3个向斜和1个背斜构造，地层内部的裂隙发育良好，下面进行详细论述。

（1）褶曲结构，在矿井及其周边附近位置处的褶曲主要存在3个向斜和1个背斜构造。

（2）断层，矿井内地表主要为第三系和第四系地层，在以前的勘探地质填图中并没有显示断层构造，在进行矿井生产的过程中，由掘进巷道和回采工作面上能够看到存在多条断层结构，主要以层间小断层的形式存在，具有落差小和延伸长度短的特点。

（3）岩浆岩，在矿区的西面、北面以及中部位置处存在一定量的岩浆岩，通过对其进行系统全面的分析发现，主要以闪长斑岩和闪长岩为主。岩浆类别主要为岩盆或者岩床，整体岩层的面积有限，并且向东延伸逐渐减小。

3 地质构造影响

3.1 对矿井安全生产的影响

地质构造对于矿井的安全生产具有十分重要的影响，在实际的生产过程中需要予以充分的重视。由于井下地层的结构非常复杂，在多种因素的共同作用下，其处于一种不断变化的状态，整体稳定性较差，在外界开采作用力的持续影响下，地质构造所造成的影响不容小觑。例如，地质构造中地下水资源非常丰富，其会对地质构造中的缝隙进行不断地侵蚀和冲刷，当其达到一定的程度后，就会影响地层结构的稳定性，这就会给矿井的安全生产带来不小的安全隐患。

3.2 对煤层和煤质的影响

由于本文中的矿井内部结构较为复杂，其中存在大量的断层结构，这就会对煤层和煤质造成不利影响，在一定程度上限制整个煤矿生产工作的进程。同时，在进行开采的过程中，其中的细小结构会逐渐发生变化，这就会影响地层构造的承压能力，再加上外界摩擦和侵蚀挤压的共同作用下，煤炭储层的形态和结构也会逐渐发生变化。

3.3 对煤层瓦斯的影响

通常来说，由于煤矿井下的地质结构非常复杂，其内部的瓦斯分布也较为混乱，并无规律可循，瓦斯含量的波动范围也较大。一般来说，对于煤层结构不稳定和裂隙较为发育的储层，例如，向斜地理结构能够为煤层瓦斯提供大量的存储空间，这就为瓦斯的大量聚集建立了良好的基础，在对其进行不断的挖掘过程中，随着地层结构稳定性被打破，就会导致瓦斯泄露，甚至在不均匀应力的作用下还会导致断层和破碎。当瓦斯泄露呈现出自由发展的趋势，如果没有在较短的时间内采取有效的控制措施，当其积累到一定浓度后，就会大大增加爆炸风险。对于断层结构的矿井而言，其瓦斯的聚集量主要取决于储层的承压能力和结构，为了确保煤矿开采的安全进行，这就需要对储层的地质结构进行系统全面的分析研究，明确其中存在瓦斯泄露风险的储层结构，进而尽可能降低瓦斯的泄露风险，避免安全事故的发生，从而为煤矿企业带来良好的经济效益。

4 矿井安全生产对策

4.1 地下水的防治措施

为了能够对矿井地下水进行系统全面的有效控制，可以采取以下几项措施：

（1）通过对矿井的地质资料进行分析，对开采过程中的断层位置、性质以及水文地质状况等进行科学合理的预测，并制定有针对性的应对措施；

（2）当开采到断层位置处时，需要采用超前钻探的方式探明断层是否导水以及导水的类型，并且还要严格按照“有掘必探、先探后掘、先治后采”的防治水原则开展各项工作；

（3）对于已经非常明确的导水断层而言，需要结合储层的地质构造特征，留取合适的防水柱，进而将地下水所造成的不利影响限制在合理范围内；

（4）当储层开采需要穿过导水断层时，可以采用注浆的方式对断层导水带进行有效的封堵，并且还要配置完善的排水设备，及时将地下水排到井外。

4.2 煤质方面

在进行煤炭的开采过程中，为了避免坍塌和顶板降落，这就需要做好相应的支护工作。由于矿井的地质情况非常复杂，在进行开采的过程中需要对其稳固性进行全过程的监测，一旦发现异常情况，就要立即采取加固措施，确保矿井能够始终处于稳定的状态。同时，当岩层发生坍塌后，就可能导致大量的岩石混入到煤层中，会对煤炭质量造成非常严重的影响。因此，为了确保煤炭质量，这就需要对其进行筛选，剔除其中存在的煤矸石，对于岩石无法进行有效的筛除时，可施工矸石硐室采用填充处置，保障煤质满足生产工作的需求。

4.3 坚持超前查明的原则

超前查明对于矿井的安全生产具有十分重要的现实意义，在生产过程中需要始终坚持超前查明的原则。首先，为了确保超前探查工作的全面落实，需要保障足够时间和成本的有效投入；其次，对矿井开采技术进行不断地完善和改进，进而能够满足各种复杂地质结构的安全开采工作需求；最后，对于综掘和综采工作面而言，需要严格按照超前探查的原则，查明地质结构的产状、断层落差、倾向、走向以及倾角等。

4.4 防突和防井下有害气体处理

对于井下有害气体含量较高的位置处，由于其气体压力非常大，这就需要对采掘向斜的轴部位置处进行实时的监控，当其浓度达到临界范围后，就要采取有效的防治措施，避免有害气体对工作人员的身体健康造成威胁。在对断层区域和向斜轴部位置处进行注浆封孔的过程中，需要确保封孔质量符合国家相关标准规范的要求，对于其中抽采质量不合格的钻孔，可以采用井下巷道巷壁注浆的方式进行处理，进而提高抽采质量。

4.5 强化地质保障系统

地测信息管理保障系统是建立在矿井地质数据的基础上，采用电法勘探、钻探、槽波以及三维地震相结合的方式，对地质构造和煤层变化情况进行系统全面的调查，并对储层的基本地质数据进行分析，评价其对生产范围和程度的影响，及时、高效的向生产部门发送精准的地质信息。

5 结语

总而言之，为了确保矿井开采工作的安全进行，这就需要对其地质构造特征和影响进行系统全面的分析，并结合具体的矿井地质结构，采取有针对性的安全生产对策，进而避免安全事故的发生，为企业带来良好的经济效益，推动企业的可持续发展。

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