地质条件对于采矿安全的影响及其防治对策

地质条件对于采矿安全的影响及其防治对策

刘勋文 王侦岩 高潮

新疆天河化工有限公司，新疆 乌鲁木齐 830000

摘要：我国具有地大物博特点，在矿产资源方面具有显著优势，甚至在国际矿产资源含量中名列前茅。我国为进一步提升自身的生产力，在矿产资源开采工程中投入的资源越来越多，开采的数量也随之增多。在矿产资源开采过程中，其深度的增加，使得地质条件愈加复杂，面临的安全风险也有所增加。故而，应对地质条件对采矿的影响具有清晰了解，并在防治措施制定中投入更多精力，提升矿产资源开采的安全性。本文阐述了地质条件与采矿安全之间的联系，分析了在地质条件产生变化时对矿产资源开采过程产生影响，并提出一定的对策，以期推动矿区开采工程建设安全程度的提高。

关键词：地质条件；采矿安全；对策

引言

现阶段，为提升工业的发展速度，我国愈加注重采矿工程的进行，矿产资源的使用量逐渐增加，使得该工程的规模与深度也随之提高。随着采矿工程的深入，工程中所涉及的地质条件愈加复杂。若在开采工程进行过程中，未对地质条件因素加以考虑，会导致采矿过程的安全性大大降低，进而为相关人员的人身安全带来威胁。在矿产资源开采过程中，所产生的扰动会导致应力失衡现象，甚至可能出现突水事故与瓦斯事故等，制约工程的有序进行，危及施工人员的安全。故而，在矿产资源的开采过程中，应结合地质条件，并制定相应防范措施，实现对矿井安全的维护，提升矿产资源开采效率。

一、地质条件与采矿安全之间的联系

我国在矿产资源开采工程中的投入不断增加，不仅投入了更多的物力资源，而且投入了更多的财力与精力，使得该工程的规模逐渐增加。为实现对我国工业发展需求的满足，工程的深度也随之提升，工程开采范围所涉及的地质条件愈加复杂，如土质疏松与地下水渗透等，对整个开采过程的安全性造成不良影响，甚至可能出现冒水事故与瓦斯事故等，在带来巨大经济损失的同时，对相关人员的安全性产生负面影响^[1]。故而，应充分意识到地质条件的重要性，并将其作为采矿过程中的主要因素之一，对煤层的储量进行分析，促进煤层分布得明确，充分掌握煤层厚度的变化，对采矿区域的地质构造具有清晰了解，对水文地质特征等进行详细分析，并以此为依据制定相应的防范措施，对矿产资源开采过程的安全性加以维护，推动资源开采量的提高，为我国工业的稳健发展提供支持，助推我国经济发展水平的提高。

二、在采矿过程中考虑地质条件因素的价值

（一）提升企业的经济效益

一般来说，施工单位在对矿产资源进行开采时，其应充分考虑多方面因素，如施工区域的地质条件及地质变化等，并结合该因素制定相应的防范措施，提升整个采矿过程的安全性，对相关人员的安全性加以维护，促进开采工程的有序进行，进而缩短工期，为企业效益的提高做好铺垫。同时，施工单位会注重对开采技术与先进技术的引进，推动矿产资源开采流程的创新，使其技术水平呈现高度发展的态势，在降低企业安全管理成本的同时，助推其核心竞争力的提高，让其在市场中占据更高地位^[2]。

（二）实现对工业发展需求的满足

工业的发展离不开对矿产资源的利用。因此，其对矿产资源的开采过程愈加重视，进而使得其开采量不断上升，为工业的发展提供支持。而在采矿过程中，对地质条件的变化具有清晰掌握，并建立相应的措施，提升开采过程的安全性，有利于该工程的顺利进行，使得矿产资源的数量有所增加，为工业的发展提供资源支持，推动其发展速度的提高，为我国经济的发展保驾护航。

三、在地质条件产生变化时对矿产资源开采过程产生影响

在矿产资源开采工程中，地质条件并不是一成不变的，而是具有一定的变化性，地质结构的十分复杂。若在采矿过程中未对该因素予以考虑，会导致采矿风险大大增加，进而产生一系列的事故，威胁到相关人员的安全，矿产资源的开采量也随之降低，无法为我国工业的发展提供助力。

（一）突水事故的发生

在矿产资源开采工程中，常见的问题之一就是突水事故。该事故产生的原因具有多种，不只受煤层结构的影响，而且受矿压与水压的影响，在此类因素的作用下，工程中的隔水层效用逐渐丧失，其结构被破坏，使得其功能逐渐发生转变，进而产生突水事故。突水事故具有一定的突发性特点，也是采矿过程中发生概率较高的安全事故，危害性较大，甚至可能导致坍塌现象的发生，危及到相关开采人员的安全。

其中，矿井突水事故产生的主要因素之一就是地质条件，即地质条件是影响矿井安全的重要因素，会大大增加突水事故发生的概率。在矿产资源开采之前，其煤层结构是相对稳定的，与围岩处于相对平衡的状态。但随着采矿过程的深入，所产生的扰动会对岩层产生破坏，进而导致失衡现象的发生，矿井中的顶板出现塌落现象，地板产生一定的破裂，裂缝现象的出现，使得地下水渗漏到施工范围中，促进突水事故的发生^[3]。

在矿产资源开采过程中，应注重地质中的断层情况，若存在断层情况，会对岩体的结构产生不良影响，进而诱发突水事故的发生。若相关人员在开采过程中未充分考虑断层因素，可能会导致导水通道的形成，其涌水量的增加，会导致水灾现象的发生。

（二）瓦斯事故的发生

在矿产资源开采工程中，瓦斯事故的发生，不仅具有十分广泛的波及范围，而且是危害性较高的事故，呈现一定的突发性特点，会严重威胁施工人员的安全性。在采矿过程中，随着矿井的深入，其所面临的地质条件会越来越复杂，结构也会呈现一定的繁杂性特点，使得工程中面临的瓦斯压力逐渐增加，促进地下低温的升高，易产生爆炸事故，影响从采矿流程的安全性。瓦斯事故产生的主要原因是在矿产资源采掘过程中，压力的作用下煤层产生地应力。换而言之，在采矿过程中，产生的力，对煤层与围岩的结构产生一定影响，进而打破其中瓦斯的平衡，使得瓦斯发生释放现象，其涌入采矿区中，出现瓦斯突出事故。在此过程中，若其遇到火源，极易发生爆炸，危及到相关工作人员的安全，使得矿区产生坍塌现象，影响到采矿的进度。

（三）冒顶事故的发生

一般来说，冒顶事故的成因具有多方面特点，但地质条件是导致该事故产生的重要因素之一，其会对矿区的顶板造成影响，使得其安全性有所降低。在复杂的地质条件中，其中可能存在小断层与构造裂隙的情况，该现象的产生导致岩层的结构被破坏，其完整性有所降低，大大增加顶板事故的发生概率。同时，冲蚀现象的出现，使得煤层与顶板之间的连接出现一定问题，促进薄弱面的产生，进而诱发顶板事故^[4]。在顶板中，可能受岩石类型的影响，不同属性的岩石在构成顶板时，受岩性差异的影响，使得其产生一定分界面，即相变带，导致冒顶事故的发生。此外，在采矿过程中，巷道的深度会随之提升，不同应力的产生，使得地质结构出现失衡情况，特别是顶层板岩层在一定冲击力的作用下，发生变形现象，让支护的效用有所丧失，进而产生冒顶事故。

四、在矿产资源开采工程中降低地质条件对工程安全影响的措施

在对矿产资源进行开采时，其工程范围内的地质条件会对开采过程的安全性产生影响。因此，施工单位应充分意识到地质条件的重要性，并在其研究工作中投入更多精力与资源，加强对地质条件的掌握，对其变化具有清晰认知，并以此为依据进行防范措施的制定，促进整个采矿过程安全性的提高，保障矿产资源的开采工程的有序进行^[5]。同时，应注重对先进技术的引进，使得开采人员的数量有所减少，并对整个开采过程进行监控，明确开采的实际情况，提升开采效率与数量，使得安全事故发生的概率有所降低。

（一）在地质研究工作中加大投入

施工单位应充分意识到地质条件对采矿工程的影响，并在地质研究工作中加大投入，提升对地质条件的了解程度，充分掌握地质变化特点，并以此为依据进行防范措施的制定，提升采矿工程的安全性，保障施工进度的有序进行。首先，在对地质条件进行研究时，不只应对矿区中煤层的储量进行探明，对其厚度的变化也应深入分析，充分掌握其分布的情况，还应对施工区域内的瓦斯含量与分布情况进行勘察，对其水文特征等资料进行深度解析，提升地质条件研究工作的全面性。其次，应对地质条件中的各项因素进行整合与分析，并对地质条件的变化趋势进行预测，促进防范措施的形成，构建相应的预防机制，保证工作方案与地质条件的高度符合性，降低安全事故产生的概率。最后，在对地质条件进行勘察时，应对三维地震勘探等技术加以利用，对施工区域内存在的断层等情况予以掌握，准确预估可能发生的意外事件，并根据其进行防范措施的建立，对水灾的情况进行控制，使得冒水事故发生的概率有所降低^[6]。

（二）进行安全预警系统的构建

在采矿工程中，对先进的技术进行应用，促进安全预警系统的形成，有助于应急方案的制定，避免安全事故的扩大化发展。首先，应注重对瓦斯含量的监控，并建立相应的瓦斯监控系统，保障瓦斯巡检制度的落实，促进瓦斯管理工作的常态化发展。若发现部分区域内的瓦斯含量超出相应标准的情况，应立即采取相应措施对其进行处理。其次，应设置相应的监测孔，对地下水位的变化去情况进行监测，若发现其产生异常变动，应及时停止施工，并发出突水事故可能产生的预警。地下水的成分与岩石具有一定联系，若其周围的岩石发生变化，地下水的化学成本也会随之发生变化，可对地下水中的化学成分变化进行监测，掌握在采矿该过程中所产生的扰动，对环境造成的不良影响，进而发出相应的预警，以免对施工开采人员的安全造成不良影响。

（三）对矿产资源开采的技术进行创新

在对矿产资源开采过程中，应对相关技术进行创新，促进5G+智慧矿山的建立，为采矿过程的安全性提供技术支持^[7]。在此过程中，可利用前沿信息技术具有多种，如5G技术、无人驾驶技术与云平台的构建等，对采矿过程中所使用的设备进行严格控制，推动采矿工程的自动化与机械化发展，使得施工人员的工作任务有所减少，提升开采的效率，对矿井开采环境加以改进，使得矿井开采人员的数量有所减少，降低事故发生对相关人员的影响，对开采人员的安全加以维护。

结束语

在矿产资源开采工程中，其流程的顺利进行，有助于开采量地提高，为工业的发展提供助推力。而地质条件复杂性在一定程度上会导致安全隐患的产生，进而对采矿过程产生不良影响，拖慢开采进度，威胁到相关人员的安全，为企业带来较大的经济损失。因此，在采矿过程中，应充分考虑地质条件因素，对特点与变化具有充分掌握，并以其为依据进行防范措施的制定，降低安全事故发生的概率，如冒水事故等，使得开采过程中所产生的扰动影响力大大降低，提升矿井结构的稳定性，提高采矿过程的安全性。同时，应对先进的设备与技术予以引用，对地质条件进行全面监测，并构建相应的预警系统，实现对矿区开采过程的维护。

参考文献：

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[6]孙云权. 复杂地质条件下采矿安全保障措施研究[J]. 中国金属通报,2019,(09):29-30.

[7]杨帆. 复杂地质条件下采矿安全保障措施研究[J]. 世界有色金属,2018,(18):58+60.