断层地质构造对综合机械化采煤的影响

断层地质构造对综合机械化采煤的影响

朱云龙

国家能源集团神东柳塔煤矿 内蒙古鄂尔多斯市 017200

【摘要】煤矿生产环节中，煤矿生产产量以及质量与采煤工艺的先进程度有着很大的关联，根据煤矿现场实际情况选取最科学合理的采煤工艺，方能够对煤矿生产产量以及质量进行有利的保障。文章通过介绍常见的地质构造类型，分析综合机械化采煤受地质构造影响情况，对提升综合机械化采煤生产安全的策略展开探讨研究，旨在为煤矿企业基于地质构造对综合机械化采煤的影响研究适用提供一些思路。

【关键词】地质构造；综合机械化采煤；策略

1.常见的地质构造类型概述

1.1断层地质构造

 煤矿生产掘进期间，可能引发断层的标准可包括：煤层顶板或者底板出现移位情况；朝煤层巷道延伸方向可见煤层厚度急剧提升并存在岩石楔子情况；煤层厚度缩减或存在尖灭情况；岩石突然代替煤层情况；煤层顶板或者底板发生岩性转变情况；煤层发现被揉皱的岩石带情况等，上述情况均一定程度上提升煤矿巷道前方可能存在断层。断层类型分别有正断层、逆断层、破碎带以及层滑构造等，其中正断层以反倾正断层为最常见，存在上盘降低、下盘升高的特征，相较于其他断层正断层相对平整，并与煤层面方向倾向[1]。

1.2褶皱地质构造

褶皱地质构造较为常见的类型包括煤层顶板挠曲构造、背斜及向斜，其中以煤层顶板挠曲构造在煤矿巷道中最为多见。煤层顶板挠曲构造的主要特征为不规则性、规模性，极易对煤矿巷道支护环境造成破坏，导致巷道局部煤岩层发生塑性转变情况，严重时可引发冒顶人身伤亡安全事故[2]。

1.3复合顶板地质构造

煤层顶板分别包括直接顶、伪顶以及老顶，一些煤层顶板有薄煤线存在情况，薄煤线通常在煤层顶板直接顶与伪顶相互间存在，薄岩层互层煤线、多层煤线构成了复合顶板地质构造，符合顶板地质构造可一定程度对煤矿巷道支护稳固程度造成破坏[3]。

2.综合机械化采煤受地质构造影响情况

2.1地质构造引发采煤沉陷影响

采煤沉陷属于煤矿生产过程中一种十分常见的安全隐患，若无法制定完善的控制管理措施，便会很大程度上对综合机械化采煤安全性、稳定性造成破坏，引发不必要的人身财产安全事故。地质构造作为引发采煤沉陷的重要因素，各种地质构造类型，有着不同的岩石构成成份、硬度及强度等，可造成不同程度、概率的综合机械化采煤沉陷。

2.2地质构造引发矿井灾害影响

综合机械化采煤势必会破坏岩层地质构造，从而可能使地下水被引出，引发矿井水灾，对煤矿安全生产形成不良影响。引发矿井水灾通常可分成两方面原因，一是采煤工作面出现突水情况，回采环节地质构造遭受破坏，使得导水破裂，采煤工作面不断有水进入，引发矿进水灾；二是煤矿巷道掘进过程中，部分煤矿企业盲目赶工期，事先并未对地质构造进行有利预测分析，使得地质结构被破坏，将水引入矿井中，引发矿井水灾。

2.3地质构造引发瓦斯事故影响

相关研究报道指出，煤矿生产过程中对地质构造的破坏与瓦斯事故引发重要相关，这是由于在煤矿形成过程中，地质中可形成大量的断层、褶皱及裂隙等，而这些地质构造是引发瓦斯事故的重要因素。断层出现与岩层热量走向及供氧重要相关，正断层可直接控制煤层自然及火灾蔓延，煤矿生产过程中往往会对断层造成破坏，从而引发瓦斯事故。褶皱可对煤层中热量传播进行控制，若褶皱处于背斜处，热量便会逐步释放至煤层中，使得煤层中持续累积热量，引发瓦斯事故。

3断层采煤处理

（1）按照断层划分采区。在实践中，大中型断层是煤炭开采自然边界。因此，在对煤炭开采区开采之前要进行地质勘探，把握断层的性质，了解断层的长度与宽度，从而确定煤炭开采的区域范围；如果是大中型断层，则要根据断层划分采煤的井田，在断层的边界处进行划分，这样在实践中会减少因使用炸药等造成的断层整体动荡，从而避免断层扩大，也是全面开采的必然要求。如果是中小型断层，则比较困难，在实践中需要根据断层的大小对煤层顶部进行切割，以保证综合机械化开采设备的顺利通过。

（2）结合综合机械化采煤装置。可以根据断层的走向进行采煤设备安装，从而进行开采。进行长壁综合机械化采煤与短壁综合机械化采煤办法。以长壁综合机械化采煤的开采量大缩短煤炭能源开采的时间，提高效率。以短壁综合机械化采煤方式的体积体积小、活动灵活作为灵活参与开采的方式。从而更好地进行开采，提高煤炭能源开采效率，避免过大幅度震荡断层引起塌陷。

（3）通过跳采的方式通过断层。当在地面工作时，通常会遇到山脊和山谷的地貌，这种地貌下由于挤压会产生断层，断层的产生回去机械采煤完成一定的工作难度和危险，这时我们就可以采用跳采的方式让空的机械设备沿着断层行进，并且将断层中的一些岩石打碎，让机械设备可以顺利通过，减少因为断层不稳定而掉落的岩石碎屑伤害到工作人员和机械设备。再开辟出来一条道路之后，可以采用回采的方式将工作面中的煤炭从断层下开采出来。这种方法虽然用时较长，但是比较安全，也是最简便的。

（4）采用挑顶卧底的方式强行通过断层。在通过断层时发现此断层中的工作面的最底端低于之前工作面的最底端，可以使用挑顶卧底的方式开采煤炭。但是采用此方法时要注意断层的岩石种类，断层处的岩石较坚硬时，可以采用此方法，并且当工作面的最底端高于原来工作面的最底端时只能使用挑顶的方式，不能采用卧底的方式。

（5）调整开采煤炭时切割煤炭的高度。在断层面的整体落差小于机械设备的最小工作高度的时候，机械设备可以直接通过，当落差高于最小工作高度的时候，就可以采用斜着进入断层的方法，并且调整开采煤炭的切割高度来适应断层的落差，保证通过断层时不会让断层塌陷造成威胁。调整的切割高度根据落差大小来调整，最好高度小于断层落差高度，保证开采的顺利进行和工作人员的人身安全。

结束语

总而言之，高产量、高质量及高效能的煤矿开采是煤矿生产开采事业发展的必经之路，同时是实现煤矿生产开采事业综合视力提升的重中之重，综合机械化采煤技术作为现阶段我国较为先进的采煤工艺，各个煤矿企业务必要清楚的认识到地质构造对综合机械化采煤的影响，提升对综合机械化采煤技术的研究、利用，结合矿区现场实际情况制度出科学合理的煤矿开采方案，方能够持续提升煤矿企业煤矿生产工作效率、产量效益。

参考文献：

 [1]王利峰.综合机械化采煤的影响因素与使用经验研究[J].能源与节能，2017（10）：37-38.

[2]王卿.综合机械化采煤的影响因素与经验分析[J].机械管理开发，2016，31（12）：142-143.

[3]司新蕾.影响综合机械化采煤的主要因素及使用经验探讨[J].中国高新技术企业，2015（08）：174-175.