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[摘 要]我国的地质地貌复杂,气候类型多样,因为我国的疆域辽阔跨越的经纬度都很大,地质构造复杂。然而我国的煤炭开采受到地质构造的影响最大。地质构造的复杂就要求在开采煤层的过程中要应对各种突发的地质状况,并采取不同的应对措施。下面本文详细描述几种地质构造的形态,并结合实际的情况来阐述在煤层开采是怎样避免陷落柱,岩浆侵入等不利的影响,并有针对性的分析其中的缺点和采取具体的措施。
[关键词]地质构造 煤层开采 技术分析
中图分类号:T8 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)40-0396-01
地质构造的的类型有很多种,如断裂构造、单斜构造、褶皱构造、破碎带等。
断裂构造是指岩层在地壳发生运动时其连续性和完整性遭到破坏的而形成的地质形态。断裂面两侧的岩层没有发生明显的被破坏的迹象被称为裂隙。裂隙对煤层的开采的过程中有着直接的影响,对钻研爆破,地下水的处理,以及灯板的管理都有着直接的影响。岩块沿着破裂面有明显的位移的断裂构造称为断层。断层面两侧的岩体称为断盘。当断层面是倾斜的时候,则断层面以上的部分为断盘的上盘,以下的部分为断盘的下盘。断层面是垂直时是没有上下盘之分,对于两盘相对的上升或者是下降课分为上升盘和下降盘。在现实的地质构造中断层可以分为正断层、逆断层和平推断层。所谓正断层是指上盘相对来说下降,下盘则反之;逆断层指上盘相对的上升,下盘与之相反;平推断层指断层的两个盘相对水平方向移动。根据断层的组合形式不同可以构成多种地形,如地堑、阶梯构造等多种形式。断层在各矿区都有出现,其类型多种多样,规模大小也是各种各样。大断层一般情况下落差高于50米;小断层的落差一般小于20米。在煤矿的开采生产设计中断层因其规模大小各异,种类繁多且分布广泛对其影响是很大的。
单斜构造是指岩层在一定范围内其倾斜方向和倾角大体是一致的,则称为单斜构造。它往往是褶皱岩层或其他构造形态的一部分。一个地区内的一系列岩层如向同一方向倾斜,其倾角也大致相同,则称为单斜层或单斜构造。其倾角是煤层或者是岩层和水哦宁之间的最大的锐角夹角,一般来说倾角的大小直接决定着煤层的开采的难度大小,倾角越小开采就越容易,倾角越大开采就越难。根据倾角的大小可以将煤层划分为急倾斜煤层、倾斜煤层以及换倾斜煤层。煤层或岩层与水平面相交线称为走向线。在任何一个煤田中,在同一个煤层内的不同地点,煤层的地质构造的单斜构造倾角和走向一般是不会发生太大的变化,或者变化也是很微小的,当然也有例外毕竟地质构造复杂无比什么情况都有可能。
褶皱构造是指岩层或煤层因在构造运动的作用下而变形,形成的一系列连续弯曲。岩层或煤层的连续完整性未遭到破坏,是岩石塑性变形的表现。对于煤层或者岩层向上突起的地方被称为背斜,向下凹陷的地方是向斜。在自然地形中背斜和向斜一般是连接在一起的。
但是煤层的开采条件不只是这些,煤层的厚度、结构等变化是影响采煤方法选择、采区布置以及矿井生产能力的主要因素。煤层的产状对煤矿的设计、建设和生产起着重要的影响因素,可以根据这些条件拟定煤层开采方案和选择开采的方法。煤层产状平缓、走向和倾向方向状况变化较小这个可以考虑设计采用大型综合机械化矿井开采,比如倾角较小的褶皱构造地带;当煤层的倾角较大,煤层褶皱紧密或者断裂构造的情况,这会给煤层的开采带来很大的困难和阻碍,采煤的机械受到限制生产能力很难提高,一般这样的构造地带的煤层宜设计中、小型矿井,根据煤层和岩层的复杂程度可以将井田构造划分为简单、中等、复杂和极复杂四种类型。
评价煤层的地质条件,预测煤层开采的时候可能会出现的状况和产生的后果,以便于合理的选择煤层的开采有利的地区,或者是提出合理科学的不良地质条件的解决方案,保证煤矿的合理设计,顺利施工生产。对工程施工方式和效果能够产生明显的影响主要的是取决于严实和土层的性质。为了保证矿井安全并且经济的通过表土层,必须清楚表层土的性质,选择合理科学的施工方法。如果是稳定的表层土可以先挖掘随后进行支护这种传统的施工方法;但是如果表层土不稳定在采煤的过程中要先进性支护然后进行挖掘,或者是采取特殊的施工工艺。
煤矿开采的过程中瓦斯是最为要注意的气体,瓦斯是在煤炭开采的过程中产生的,主要是煤层和岩层中涌出的气体。瓦斯在达到一定浓度时遇到火很容易发生爆炸,对人和煤矿安全生产都会带来极大的危害。在资源勘探时是无法能够准确的测定煤层在开采过程中瓦斯的相对涌出的量,只能在一定程度上评价煤层中瓦斯的含量,并且对将来瓦斯级别进行估计和评测从而确定瓦斯的等级。除此之外煤尘也是引起爆炸的一个主要原因,煤尘是煤炭开采过程中所产生的煤的微粒。煤的挥发分越高煤尘爆炸的可能就会越大。所以煤炭开采的过程中特别是爆炸性危险的矿井,一定要严格的控制风速,防止煤尘飞扬。在《煤矿安全规程》上明确规定:查地质报告,必须有所有煤层的煤尘爆炸性鉴定资料,以利于矿井的设计与建设。
煤层的开采其受到的影响因素有很多,工程地质条件、水文地质条件、地温地质条件、煤层的厚度、煤层的构造。煤层的发育稳定程度、人为安全因素等等,所以煤层开采要严格进行勘测和评估,进行科学的预测和合理的适当的影响度发展分析,包括事故发生后第一时间的处理方法和准备工作,做到防患于未然。从而保证工作人员的安全和煤矿安全生产。
参考文献
[1] 苗田.综放工作面绕陷落柱开采对接工艺优化[J].煤矿开采.2006.(6).
[2] 杨艳珍.张兴平.三维地震资料解释煤层中岩浆侵入体的应用[J].中国煤田地质.2005(3).
[3] 刘耀华.浅谈煤矿地质构造和安全生产关系[J].劳动安全与健康.1998.(8).
[4] 侯志辉.综采工作面绕陷落柱开采对接工艺优化[J].煤矿开采.2010.(1)
[5] 张春利.煤矿生产中岩浆侵入体的处理方法[J].煤炭技术.2008.(11).
[6] 刘进军.影响高产高效矿井建设的地质因素[J].煤炭技术.2007.26(3).
[7] 李绍容.曾琳.王志文.地质条件对煤成气赋存的影响[J].煤炭技术.2009. 28(8).
[8] 高金忠.z福坤.深部围岩稳定性影响因素研究[J].煤炭技术.2010.39(3).
作者简介
栗占有(1963-),男(汉族),河南省登封市大金店人,大专,工程师,国家注册安全工程师,主要研究方向:采矿地质。
[关键词]地质构造 煤层开采 技术分析
中图分类号:T8 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)40-0396-01
地质构造的的类型有很多种,如断裂构造、单斜构造、褶皱构造、破碎带等。
断裂构造是指岩层在地壳发生运动时其连续性和完整性遭到破坏的而形成的地质形态。断裂面两侧的岩层没有发生明显的被破坏的迹象被称为裂隙。裂隙对煤层的开采的过程中有着直接的影响,对钻研爆破,地下水的处理,以及灯板的管理都有着直接的影响。岩块沿着破裂面有明显的位移的断裂构造称为断层。断层面两侧的岩体称为断盘。当断层面是倾斜的时候,则断层面以上的部分为断盘的上盘,以下的部分为断盘的下盘。断层面是垂直时是没有上下盘之分,对于两盘相对的上升或者是下降课分为上升盘和下降盘。在现实的地质构造中断层可以分为正断层、逆断层和平推断层。所谓正断层是指上盘相对来说下降,下盘则反之;逆断层指上盘相对的上升,下盘与之相反;平推断层指断层的两个盘相对水平方向移动。根据断层的组合形式不同可以构成多种地形,如地堑、阶梯构造等多种形式。断层在各矿区都有出现,其类型多种多样,规模大小也是各种各样。大断层一般情况下落差高于50米;小断层的落差一般小于20米。在煤矿的开采生产设计中断层因其规模大小各异,种类繁多且分布广泛对其影响是很大的。
单斜构造是指岩层在一定范围内其倾斜方向和倾角大体是一致的,则称为单斜构造。它往往是褶皱岩层或其他构造形态的一部分。一个地区内的一系列岩层如向同一方向倾斜,其倾角也大致相同,则称为单斜层或单斜构造。其倾角是煤层或者是岩层和水哦宁之间的最大的锐角夹角,一般来说倾角的大小直接决定着煤层的开采的难度大小,倾角越小开采就越容易,倾角越大开采就越难。根据倾角的大小可以将煤层划分为急倾斜煤层、倾斜煤层以及换倾斜煤层。煤层或岩层与水平面相交线称为走向线。在任何一个煤田中,在同一个煤层内的不同地点,煤层的地质构造的单斜构造倾角和走向一般是不会发生太大的变化,或者变化也是很微小的,当然也有例外毕竟地质构造复杂无比什么情况都有可能。
褶皱构造是指岩层或煤层因在构造运动的作用下而变形,形成的一系列连续弯曲。岩层或煤层的连续完整性未遭到破坏,是岩石塑性变形的表现。对于煤层或者岩层向上突起的地方被称为背斜,向下凹陷的地方是向斜。在自然地形中背斜和向斜一般是连接在一起的。
但是煤层的开采条件不只是这些,煤层的厚度、结构等变化是影响采煤方法选择、采区布置以及矿井生产能力的主要因素。煤层的产状对煤矿的设计、建设和生产起着重要的影响因素,可以根据这些条件拟定煤层开采方案和选择开采的方法。煤层产状平缓、走向和倾向方向状况变化较小这个可以考虑设计采用大型综合机械化矿井开采,比如倾角较小的褶皱构造地带;当煤层的倾角较大,煤层褶皱紧密或者断裂构造的情况,这会给煤层的开采带来很大的困难和阻碍,采煤的机械受到限制生产能力很难提高,一般这样的构造地带的煤层宜设计中、小型矿井,根据煤层和岩层的复杂程度可以将井田构造划分为简单、中等、复杂和极复杂四种类型。
评价煤层的地质条件,预测煤层开采的时候可能会出现的状况和产生的后果,以便于合理的选择煤层的开采有利的地区,或者是提出合理科学的不良地质条件的解决方案,保证煤矿的合理设计,顺利施工生产。对工程施工方式和效果能够产生明显的影响主要的是取决于严实和土层的性质。为了保证矿井安全并且经济的通过表土层,必须清楚表层土的性质,选择合理科学的施工方法。如果是稳定的表层土可以先挖掘随后进行支护这种传统的施工方法;但是如果表层土不稳定在采煤的过程中要先进性支护然后进行挖掘,或者是采取特殊的施工工艺。
煤矿开采的过程中瓦斯是最为要注意的气体,瓦斯是在煤炭开采的过程中产生的,主要是煤层和岩层中涌出的气体。瓦斯在达到一定浓度时遇到火很容易发生爆炸,对人和煤矿安全生产都会带来极大的危害。在资源勘探时是无法能够准确的测定煤层在开采过程中瓦斯的相对涌出的量,只能在一定程度上评价煤层中瓦斯的含量,并且对将来瓦斯级别进行估计和评测从而确定瓦斯的等级。除此之外煤尘也是引起爆炸的一个主要原因,煤尘是煤炭开采过程中所产生的煤的微粒。煤的挥发分越高煤尘爆炸的可能就会越大。所以煤炭开采的过程中特别是爆炸性危险的矿井,一定要严格的控制风速,防止煤尘飞扬。在《煤矿安全规程》上明确规定:查地质报告,必须有所有煤层的煤尘爆炸性鉴定资料,以利于矿井的设计与建设。
煤层的开采其受到的影响因素有很多,工程地质条件、水文地质条件、地温地质条件、煤层的厚度、煤层的构造。煤层的发育稳定程度、人为安全因素等等,所以煤层开采要严格进行勘测和评估,进行科学的预测和合理的适当的影响度发展分析,包括事故发生后第一时间的处理方法和准备工作,做到防患于未然。从而保证工作人员的安全和煤矿安全生产。
参考文献
[1] 苗田.综放工作面绕陷落柱开采对接工艺优化[J].煤矿开采.2006.(6).
[2] 杨艳珍.张兴平.三维地震资料解释煤层中岩浆侵入体的应用[J].中国煤田地质.2005(3).
[3] 刘耀华.浅谈煤矿地质构造和安全生产关系[J].劳动安全与健康.1998.(8).
[4] 侯志辉.综采工作面绕陷落柱开采对接工艺优化[J].煤矿开采.2010.(1)
[5] 张春利.煤矿生产中岩浆侵入体的处理方法[J].煤炭技术.2008.(11).
[6] 刘进军.影响高产高效矿井建设的地质因素[J].煤炭技术.2007.26(3).
[7] 李绍容.曾琳.王志文.地质条件对煤成气赋存的影响[J].煤炭技术.2009. 28(8).
[8] 高金忠.z福坤.深部围岩稳定性影响因素研究[J].煤炭技术.2010.39(3).
作者简介
栗占有(1963-),男(汉族),河南省登封市大金店人,大专,工程师,国家注册安全工程师,主要研究方向:采矿地质。