引言:
煤炭是我国重要的能源和原材料之一,对我国的经济发展和社会稳定具有重要的支撑作用。然而,煤矿安全生产却一直是困扰我国煤炭行业的难题,每年都有大量的人员伤亡和财产损失发生,给国家和社会造成了巨大的负面影响。事故的发生往往与煤矿的地质条件有着密切的关系,如断层、突水、突泥、突沙、突顶、冲击地压、岩爆、瓦斯爆炸等,都是由于地质条件不良或地质异常现象引起的。因此,做好矿井地质工作,及时掌握和处理矿井中的地质情况,是预防和减少事故发生的重要措施之一。
一、矿井地质工作在煤矿安全设计和选址中的必要性
矿井地质工作可以揭示矿井的地质结构、岩层赋存、水文地质、瓦斯地质等特征,为矿井设计、选址、布置、开采方式等提供科学依据,避免或减少因地质条件不良而引发的事故风险。例如,通过矿井地质工作,可以确定煤层的厚度、倾角、走向、断层分布等,为合理选择开采方式和采区布局提供依据;可以掌握煤层内外部水文地质条件,为防治水害和合理利用水资源提供依据;可以了解煤层的瓦斯含量、赋存状态、运移规律等,为防治瓦斯事故和开发利用煤层气提供依据。反之,如果忽视或缺乏矿井地质工作,就可能导致选错开采方式和采区布局,造成资源浪费或安全隐患;可能遭遇突水或透水事故,造成人员伤亡或设备损坏;可能发生瓦斯爆炸或突出事故,造成重大损失。根据统计,我国每年因地质条件不良而引发的各类事故占总事故数的30%以上。因此,做好矿井地质工作是保障煤矿安全生产的重要前提和基础[1]。
二、矿井地质工作在煤矿安全隐患的及时发现和有效处理中的必要性
矿井地质工作可以及时发现和处理矿井中的地质异常现象,如断层、岩层变化、水文异常、瓦斯突出等,防止这些现象对矿井安全生产造成危害[2]。例如,在开采过程中,通过定期进行钻孔探测、测量监测、取样分析等方法,可以及时掌握工作面前方和周围的地质情况,发现并处理可能存在的断层、岩层变化、水文异常等隐患;在遇到突发性地质异常现象时,如突水、突泥、突沙、突顶等,可以及时采取应急措施,如封堵、抽排、加固等,避免或减轻事故后果。反之,如果忽视或缺乏矿井地质工作,就可能导致对地质异常现象认识不足或失误判断,错过防范和处理的最佳时机,甚至引发连锁反应或更大规模的事故。
三、矿井地质工作在煤矿安全风险的实时监测和准确预测中的必要性
矿井地质工作可以监测和预测矿井中的地质动力现象,如岩层移动、顶板冒落、支护变形等,为矿井安全管理和控制提供信息支持,提高矿井稳定性和安全性。例如,在开采过程中,通过安装各种仪器设备,如应力计、位移计、应变计、倾角计等,可以实时监测岩层的应力、位移、应变、倾角等参数,分析岩层的变形、破坏、稳定性等特征,预测岩层的运动规律和趋势,为合理选择支护方式和参数、及时调整支护措施、制定安全生产方案等提供依据;在遇到突发性地质动力现象时,如冲击地压、岩爆、煤与瓦斯突出等,可以及时采取应急措施,如撤人、切断电源、加强通风等,避免或减轻事故后果。
四、矿井地质工作在煤矿资源利用效率的评价和优化中的必要性
矿井地质工作可以评价和优化矿井的资源利用效率,如合理划分采掘区域、确定采掘顺序、控制采空区规模等,减少资源浪费和环境污染,提高经济效益和社会效益[3]。例如,在开采前期,通过对煤层的品质、厚度、赋存状态等进行评价和分级,可以合理划分采掘区域和确定采掘顺序,优先开采高品位、高厚度、易开采的区域;在开采过程中,通过对采空区的形态、规模、稳定性等进行监测和评价,可以合理控制采空区规模和布局,避免过大或过密的采空区造成资源损失或安全隐患;在开采后期,通过对剩余煤柱的位置、数量、品质等进行评价和优化,可以合理回收利用剩余煤柱,提高资源回收率。反之,如果忽视或缺乏矿井地质工作,就可能导致对资源利用效率认识不足或失误判断,错过优化资源利用的最佳时机,甚至造成资源浪费或环境污染。因此,做好矿井地质工作是提高煤矿资源利用效率和综合效益的重要途径和手段。
五、矿井地质工作在煤层气勘探和开发中的必要性
矿井地质工作可以开展煤层气的勘探和开发,利用煤层气作为清洁能源,既可以降低煤层气对煤矿安全生产的威胁,又可以增加能源供给和收入来源。例如,在开采前期,通过对煤层气的含量、赋存状态、运移规律等进行勘探和评价,可以确定煤层气的储量、分布、可开发性等,为制定合理的煤层气开发方案提供依据;在开采过程中,通过对煤层气的抽放、利用、监测等进行管理和控制,可以有效降低瓦斯事故的风险,同时将抽放出来的煤层气作为清洁能源进行利用或销售,为企业增加经济效益和社会效益;在开采后期,通过对剩余煤层气的回收利用或综合治理等进行优化和创新,可以延长煤层气的开发周期,提高资源回收率。反之,如果忽视或缺乏矿井地质工作,就可能导致对煤层气认识不足或失误判断,错过优化煤层气开发的最佳时机,甚至造成瓦斯事故或环境污染。因此,做好矿井地质工作是开展煤层气勘探和开发的重要基础和保障。
六、结语
综上所述,矿井地质工作是煤矿安全生产的重要组成部分,它涉及煤矿的设计、选址、开采、管理、控制等各个环节,对保障煤矿安全生产、提高资源利用效率、开发利用煤层气等方面具有重要的影响和作用。随着科技的进步和社会的发展,矿井地质工作也将不断创新和完善,为煤矿安全生产提供更加科学、高效、可靠的保障。
参考文献:
[1]张国阳.煤矿地质工作在煤矿安全生产中的重要性分析[J].西部探矿工程,2020,32(11):204-206.
[2]武建军.浅析煤矿地质与防治水工作结合的必要性[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(17):116-117.
[3]尚中磊.煤矿地质工作与防治水工作结合的必要性研究[J].科技经济导刊,2020,28(24):83-84.