煤矿地质构造发育规律分析

2022-09-26

岩层在作用力的作用下会发生形变,其地质也会随之发生变化,形成断层和褶皱等不同的构造。煤矿企业在开采前应当对地质构造展开研究,结合工作开展过程中可能出现的问题来开展后续工作,这样才能提高开采效率,保障最终的煤炭资源开采质量,对提高煤矿整体效益具有重要意义。

1.煤矿地质构造类型

(1)断层构造

断层构造是煤矿常见的地质构造类型之一,在地壳受到外力作用后,可能会出现不同程度的断裂,破裂的岩块沿着固定的方向位移即形成断层。由于作用力的影响不同,断层的发育规模也会存在差异,部分断层会在作用力的影响下不断延长,部分断层甚至会将地壳切穿。部分断层会通过不同的方式组合,形成常见的地堑和地垒等形态,断层形态变化将会导致其影响发生变化,需要相关人员结合实际情况分析,仔细研究其发育规律,选择合适的煤炭开采工艺,同时使用针对性的开采设备和技术,这样才能保证其整体工作质量。一般来说,断层断裂的位置往往会有泉水和湖泊发育,盲目开始煤炭开采工作可能会出现突水等问题,导致煤矿工作人员和设备的安全受到影响,煤矿工作面的稳定性也会发生变化,导致煤矿生产效益受到影响。为了保证煤矿开采各项工作以合理方式开展,煤矿管理人员和相关技术人员必须加强对断层问题处理工作的重视,结合具体情况进行针对性分析,预先解决断层中影响较为严重的部分,同时就相关位置可能出现的问题制定预防措施,可以有效规避煤矿开采过程中的问题,后期维护工作成本也会随之减少,可以有效提高煤矿资源的开采效率和整体水平。为此,工作人员要加强对断层构造走向和形变力影响等的重视,一般来说,断层中心在形变力的影响下会出现扭转和弯曲等问题,由于其受力较多,因而形变量也相对较大。而在垂直断层形成发育过程中,随着断层位移不断扩大,断层面周围的形变程度也会逐渐增加,煤矿开采的难度也会随之增大。常见的断层形态包括地垒和地堑两种,在断层发生形变之后,部分岩石会随之上升,形成地垒;断层凹陷形成的则是地堑,同时地壳在拉伸过程中会逐渐变薄,煤矿开采过程中出现安全问题的几率也会随之上升。工作人员要加强对地质发育规律勘察等工作的重视,结合矿区生产条件和已有的断层构造开采方案来确定相关开采技术,同时对开采人员进行必要的培训,这样才能保证其整体工作质量。

(2)褶皱构造

褶皱也是煤矿发育过程中常见的一种构造现象,一般来说,盆地由向斜形成,而背斜中往往埋藏着石油和天然气等能源,同时还会有水源分布,而煤炭资源可能会在风化等作用的影响下变得破碎,需要相关人员结合实际情况进行勘察。就当前来说,褶皱的形成和构造都比较复杂,在浅层地表中分布较多,因而煤炭开采过程中受到的影响相对较少,需要注意的是在褶皱发育和受力过程中可能会产生裂隙,导致岩石的完整性发生变化,这就导致岩层的稳定性下降,煤炭开采过程中遇到的问题会随之增加,导致煤矿开采安全受到影响。为了保证采煤工作顺利开展,相关人员必须加强对褶皱形态、分布特点和成因等的重视,结合实际情况开展分析调查工作,可以提高煤炭开采的安全性,对推动后续工作合理开展具有重要意义。一般来说,向斜一般是对向倾斜,而背斜则是背向倾斜,由于向斜中煤炭等资源分布较多且埋藏位置较浅,比较受煤矿企业的欢迎,开采过程中也会优先查看向斜的相关区域,可以有效提高其开采数量和质量,对降低煤炭勘测成本、提高煤矿生产效益等具有重要意义。

(3)劈理构造

劈理构造也是煤矿开采过程中常见的地质构造,一般来说,岩石在受到相关因素的影响后,会按照固定方向移动,继而出现不同程度的形变。而岩石的形变量与岩石中的矿物数量和岩石粒等具备直接联系,为了保证煤炭开采质量,煤矿企业必须坚持实事求是的原则,结合煤矿开采过程中存在的问题和开采地区的地质构造和地理环境等开展综合分析工作,在明确开采方向和开采目的之后,就矿区实际情况来调整矿区的开采计划和各环节投入,可以有效提高煤炭开采质量和数量。同时,相关人员必须加强对矿区周边环境和劈理构造之间的关系的重视,结合降雨冲刷以及其它自然情况对劈理构造造成的影响来开展后续工作,严格按照煤矿开采原则采煤,降低其他因素对采煤安全和采煤质量造成的影响,可以有效保证煤炭开采安全,对推动采矿业长期稳定发展具有重要意义。

2.煤矿地质构造发育规律

(1)断层构造的发育规律

作为煤炭开采过程中常见的地质构造之一,断层构造的发育规律也存在一定差异,需要相关人员结合实际情况进行分析。一般来说,断层的中心位置影响宽度最大,随着断层向两边延伸,对两边产生的影响将会逐渐缩小。研究人员从不同位置调查研究,得出的结果和制定的措施之间可能存在较大差异,导致研究缺乏一致条件,将会对其后续各项工作质量造成不利影响,需要工作人员加强重视。为此,为保证研究的统一性,相关人员应当结合断层上层的最大影响宽度带来开展研究分析工作,以统一标准对研究条件等进行约束控制,可以有效提高其工作质量。一般来说,断层长度和影响宽度之间存在一定的对应关系,在断层规模变化之后,断层影响带的宽度也会随之发生正向变化,断层规模越大,对应的断层影响带宽度也会越大,但是其增大幅度将会在后期逐渐降低。同时在断层发育过程中,受到影响范围等方面的影响,断层两侧影响带的范围会在断层增长幅度扩大的过程中不断缩小。工作人员在工作过程中要加强对逆断层的重视,该处的影响带宽度最大,其次分别平移断层和正断层,影响宽度逐渐减小,需要相关人员结合其实际情况进行综合分析处理,同时还可以就断层发育规律公式进行计算分析,可以提高断层掌握规律的精准度,制定的开采计划针对性也会随之提高,可以有效提高断层煤炭开采的质量。

(2)褶皱构造发育规律

褶皱构造相对比较复杂,虽然其开采深度较浅,但是由于向斜中煤炭资源分布较多,而褶皱中更多的是石油和天然气资源,因而其不同环节的工作重点也会存在差异,工作人员在工作过程中首先要加强对向斜处煤炭采集的重视,结合浅层地表的地质构造和向斜发育规律来开展开采工作,并结合实际情况进行调整。就当前来说,由于褶皱中的作用力会随着其方向变化而不断减弱,因而其走向相对比较稳定,煤炭地质构造研究过程中,对十米左右的向斜和背斜研究的力度可以适当减小,对煤炭开采不会造成过大的影响。而在褶皱部位进行采煤的过程中,必须要加强对对应构造分布特点的重视,结合构造的具体分布情况和发育情况来开展分析工作,同时就煤矿的开采能力和开采过程中使用的设备等进行具体分析,在此基础上开展煤炭开采和维护施工工作,开采中出现的安全问题会随之减少,设备和人工安全也能得到保证。

(3)劈理构造发育规律

劈理构造发育与断层和褶皱相比,其整齐度明显提高,但是由于其矿物成分不同,对应的构造具体种类会随之增多,具体的发育规律也存在差异。就当前来说,劈理构造主要由破劈理、滑劈理和流劈理三种。而劈理构造基本上都可以穿过岩石的夹层,实际开采中对采煤工作造成的影响相对较小,工作人员对该类地质构造也不太重视。但是为了保证煤矿开采安全,降低不稳定因素对煤炭开采工作造成的影响,相关人员在采煤之前还是应当就矿区的劈理构造开展综合分析工作,结合实际情况进行调整处理,这样才能保证煤矿开采安全。同时,煤矿企业必须加强对自身安全管理制度和煤炭开采制度完善等工作的重视,从矿区的气候和环境特点出发,结合煤矿工人的工作流程来制定对应的工作规范,及时开展安全宣传教育工作,使得煤矿工人认识到自身存在的问题并及时调整,不断提高其安全意识,在后续工作开展过程中出现劈理构造导致的煤矿安全生产问题时,工作人员可以及时从矿井中撤离,煤矿安全反应机制的反应速度明显加快,对保障煤矿生产安全和效益等具有重要意义。