地质结构是否稳定直接关系矿产资源的开采质量和安全性,应加强地质预测工作,采用先进科学检测技术,掌握地质结构的准确情况,对矿井采掘阶段可能出现的问题进行全面、细致分析,通过有效控制与管理,降低各类问题对采掘生产的影响,促进这项工作的有序进行,这对提升煤矿资源开采效益有着积极影响。
1.矿井断层和陷落柱形成的成因
1.1矿井断层的形成
地质结构会随着时间推移而发生变化,内部结构在外力作用下,岩层会出现变形情况,若外力作用力大小超过岩层本身的承载能力,就会形成断层结构。断层结构类型比较多,致其形成的原因也比较多,而且不同地质条件下的断层结构有所不同,在煤矿开采中较为常见,会对开采工作的顺利开展产生不同程度的影响。
1.2陷落柱的形成
陷落柱的形成主要分为三个阶段:第一,在石灰岩的顶部有一个煤炭系列,而在石灰岩的下部有地下水的流淌。第二,随着地下水的长年累月的侵蚀,石灰岩逐渐的形成多个熔岩空洞,而这些空洞也在水侵蚀的作用下逐渐变大变广。第三,由于地区有重力,在这种重力的作用之下,石灰岩以及上部的煤矿系列发生陷落,最终也就形成了煤层下的岩溶陷落柱。陷落柱的形成因素比较多,形状大小各不相同,会对矿井采掘生产作业的正常开展造成一定影响。
2.断层和陷落柱对煤矿生产的影响分析
2.1影响巷道正常挖掘
断层和陷落柱对煤矿开采工作的顺利进行有着直接影响,若遇到断层情况,则需要使用专门的仪器设备对该区域的煤炭资源进行探测,根据探测结果确定后续阶段的工作内容,确定是否能够按照原定计划开展后续工作。一般会在解决断层问题后才能正常挖掘,很容易造成工期延误。若出现陷落柱情况,则会影响工程开采工作正常开展,无法保证开采质量和数量,这是巷道挖掘过程中需要加强重视的内容,应对矿井采掘区域环境进行全面细致调研,为后续工作开展提供可靠依据。
2.2威胁安全生产
矿机采掘生产工作在实际开展中,若出现断层或者陷落柱情况,则会对周围环境的稳定性造成影响,从而对接下来的施工作业造成威胁,这是进行断层周围结构开采时,需要加强控制的内容。一旦发生煤矿碎裂的情况会对工作人员的安全性造成威胁,加大施工难度。断层区域的资源相对丰富,包括地下水或者瓦斯资源等,若没有进行妥善处理,都会引发安全事故,威胁人们的生命安全。
2.3煤炭资源开采量下降
煤炭资源开采期间若遇到断层或者陷落柱情况,会影响工作整体的开采质量和效果。为防止受到地质结构的影响,保证整个工程开展的安全性,会预留一定煤层,以防开采时地整体结构造成破坏,虽然保障了开采安全,但也导致整体的煤炭资源开采量减少。开采深度的不断增加,开采难度也持续加大,遇到断层结构的几率更大,出于安全考虑可能会放弃许多煤炭资源开采。陷落柱的形成则会对煤炭资源质量产生影响,也会限制施工作业的顺利开展。
3.降低断层和陷落柱对煤矿采掘生产影响的相关建议
3.1提升地质勘探的思想认识
矿井采掘生产作业在实际开展之前,应做好前期准备工作,其中地质勘探是非常重要的一项内容,应加强对这项工作的重视。根据各地区的实际情况,安排专门的工作人员对现场情况和地质结构进行深入勘察,全面掌握煤矿开采区域的实际情况,并对勘探所得的数据进行细致分析与处理,从而确定开采阶段遇到断层和陷落柱的几率,在此基础上制定针对性的处理控制措施,实现对各类问题的有效应对,保证后续开采工作的顺利进行,确保能够在规定的时间内完成开采工作,同时保障开采期间的安全操作。
3.2 制定科学完善的安全措施
矿井采掘生产过程具有不确定性特点,在实际操作过程中会受到多方面因素的影响,而且由于工作开展环境较为特殊,整个工作难度比较大,应根据煤矿资源开采特点,采取有效的安全管理措施,为安全采掘提供保障。工作人员先要对现场情况有一个充分了解,采用专门的仪器设备进行地质结构精准探查,并根据开采需要提前做好准备工作。若在开采期间遇到突发情况,应能够沉着冷静对待,结合实际情况进行有效处理,只有确定具体问题以及引起问题的原因后,才能进行针对性处理,保证采掘生产作业的安全、有序进行。
3.3断层的处理办法
在煤炭生产过程中极大可能会遇到断层,所以相关技术人员要根据这些断层提出相应的解决办法。具体问题具体分析,对不同的断层也要采取不同的措施,这些措施大概有三类,分别是平巷过断层、回采工作面过断层以及倾斜巷过断层。在开采工作时,一旦遇到断层就需要当机立断拿出解决办法,所以这对于现场施工队的每个成员的整体素质都有很高的要求。工作人员在断层附近勘测时一定要注意自身的安全问题,同时还要注意整个开采成本的相关问题。
3.4陷落柱的处理措施
在开采矿石时如果碰到陷落柱,首先我们要去查明它的原因,其次我们要查明周围的地质环境。在工作中发现煤的构造发生改变,就要定制相关的方案,升级项目的设备,通过科学合理的方法来保障陷落柱的安全通过。一般情况下,实施项目的过程中,地质单位应当做好地质勘测任务和相关的安全工作,共同探讨研究并制作科学安全的策划书,对地质做好精准的勘测,为后面的人员工作提供安全保障。在遇到陷落柱的情况时,我们要及时的止损,降低资源的消耗,提高利用率。
结语:断层和陷落柱在地质结构中很常见,种类多样,形状多样,分布广泛,在煤矿生产过程中起双向作用。能够对煤层进行保护,但是会增加煤矿生产过程的困难和破坏程度。因此,在煤矿开采过程中要加强对缺陷、陷落柱等地质结构的研究,及时处理和防止可能出现的问题,减少煤矿开采过程中不必要的安全风险,提高煤矿开采效率和质量以及经济效率,保证煤矿的可用性。
参考文献:
[1]梁旭超.断层和陷落柱对矿井采掘生产的影响[J].内蒙古煤炭经济,2017(2):2.
[2]任晓翔.基于断层和陷落柱构造对煤矿生产的影响分析[J].石化技术,2019,26(3):2.