礦山地質構造在煤層頂板事故的影響范文

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摘要:近年來，我國社會經濟發展越來越快，對煤炭資源的需求量也持續增加，這就對煤礦開采提出了更高的要求。在煤礦開采過程中，一方面需要保證煤礦開采效率，另一方面還需要保證煤礦開采活動的安全、穩定。而相關統計表明，在煤礦安全事故中，煤層頂板事故的發生率遠遠高于其他事故，在實際中為了有效地防范煤層頂板事故發生，需要充分了解地質構造對煤層頂板事故帶來的影響，并制定相應的防范策略，從而確保煤礦開采活動的安全。

關鍵詞:礦山地質構造;煤層;頂板事故;影響

煤炭資源是我國社會經濟發展中，不可缺少的寶貴資源，隨著經濟的深入發展，我國煤礦開采活動也持續深入。近年來，隨著人們安全意識、健康意識的提升，社會各界對煤礦開采活動的安全要求也越來越高，因此，在煤礦開采中，要特別注重安全生產管理。煤層頂板事故是比較常見的煤礦生產安全事故之一，其發生與礦山地質構造有十分緊密的關聯，對此，要全面分析礦山地質構造對煤層頂板事故的影響，并制定相應的應對策略，從而更好的保證煤礦生產安全。

1煤層頂板的分類

煤層頂板可以分成以下幾種情況:(1)偽頂，與煤層緊密相貼，屬于垮落度比較薄的煤巖層，炭質頁巖等軟弱巖層是構成偽頂的主要巖石，其厚度在0．5m左右，隨著采煤作業的進行，偽頂會逐漸垮落。(2)直接頂，主要是在偽頂上方一層、多層的巖層，泥質頁巖、頁巖、砂質巖等是構成直接頂的主要巖石，其具有很強的不穩定性，會隨著煤層的開采而垮落。在直接頂中，其厚度主要是采空區自由垮落巖層厚度，與巖性、巖組等有一定的關聯。(3)老頂，主要是指處于直接頂上面的巖層，由砂巖、砂礫巖等巖層構成，其厚度一般會超過2m，具有很強的抗壓能力，同時老頂具有整體性強、自然分層大、巖石節理不發育等特征，采空后很能可能出現大面積懸漏現象。(4)直接底頂板，對于直接底頂板，主要是指位于煤層開采層下方的巖層，在開采過程中，如果直接底頂板巖層比較堅硬，在開采過程中，可以直接將其看作是開采場地支柱地墊;如果直接底板巖層比較松軟，在開采過程中，就有可能引起支柱底鼓松動;如果直接底是急傾斜煤層，還會引起滑動，使得支柱喪失原有的支撐作用，從而引起安全事故。

2地質構造對煤層頂板事故的影響

2．1內部構造對煤層頂板事故的影響在地質構造中，其內部巖層會在地質運動的影響下，出現不同構造形態的改變，從而造成斷層現象，并引起相應的斷裂，斷裂引發的縫隙會伴隨著地質運動，進一步擴大，造成兩側巖層相互疏遠，這樣就會對整個巖層的結構、走向帶來影響，巖層之間的移動會造成不同形態錯位，使得煤層所處的地質結構進一步復雜，從而對煤礦開采作業帶來了極大的威脅，加劇了煤層頂板事故發生率。

2．2褶皺對煤層頂板事故的影響在地質運動下，會引起各個巖層帶的不規則運動，地質結構出現錯位、偏移，內部巖層會在相互擠壓、摩擦等作用下，使得部分巖層斷裂帶出現褶皺。褶皺出現后，就會進一步加強對巖層結構的破壞，褶皺越顯著，在巖層結構中，裂縫就會越多，這也就加劇了煤層扭曲形態的變化率。由于褶皺結構本身處于不穩定狀態，在煤層開采作業中，很容易造成頂板區域事故發生。

2．3斷裂及巖漿入侵對煤層頂板事故的影響在煤礦開采過程中，良好的地質環境主要是煤層地質結構比較簡單，并且走向單一，沒有明顯的變化、起伏。但是在實際中，斷層的發育使得巖層的正常走向被阻斷，這也就造成了煤層斷裂，引起巖層與煤層相互分離，導致在開展地質勘探活動是，很難判斷出整個礦山地質結構的具體特征、完整表現。在實施煤礦開采活動時，斷裂帶橫行，就會進一步加劇煤層頂板事故的發生，影響到煤礦開采安全性。此外，在地質運動的作用下，地底巖漿也會受到一定影響，會透過構造作用引起的斷裂、縫隙部位進入巖層，從而對巖層中的煤層帶來極大的破壞，阻斷了煤層的正常發育、走向，進一步加劇了地質構造的復雜性，使得煤礦開采活動中，頂板事故的發生率加大。

2．4煤巖組合對煤層頂板事故的影響煤層的存在與煤層結構的穩定性、所處巖層結構情況有十分緊密的關聯，在煤礦開采中，煤巖組合極其結構的穩定，可以使得頂板位置處于安全狀態，但是不同的組合模式、復雜結構則會加劇頂板事故的發生。煤巖組合結構出現位移、斷裂后，會引起頂板所處巖層缺陷、斷裂，如頂板位置巖層帶結構出現斷裂后，其結構穩定性就會降低，這樣就會降低頂板的支撐力，在煤礦開采中，使用機械掘進時，會進一步破壞頂板巖層，這就會極大的加大頂板事故發生。即便是沒有出現頂板事故，但是頂板巖層的下陷、斷裂，依然會對煤礦開采工作的順利進行帶來極大影響。另外，在巖層組織中，有很多巖層是由泥炭等物質構成的，這部分巖層在沉積下降前，其內部有機質、水分就有可能在長期風化中所消失，使得巖層本身十分脆弱，在外力的作用下，很有可能出現塌陷事故，對煤礦開采活動的順利進行造成極大影響。

3防范煤層頂板事故的措施

3．1全面加強地質工作為有效地防范煤層頂板事故的發生，必須提高對煤礦地質工作的認識，要全面加強地質勘探工作，建立高質量的地質勘探隊伍，并積極地推行現代化地質勘探技術，認真、規范地做好地質勘查工作。在以往的煤礦開采中，經常會通過圖紙分析、打轉等方式，對礦區范圍內的地質構造進行探查，在新環境下，需要在此基礎上，注重現代科學技術的應用，如物理、化學探測方法，全面掌握礦區地質構造，了解頂底板特征，結合具體情況，采用合理的支柱方式，從而有效降低煤層頂底板事故發生。

3．2加強煤層觀測在煤礦開采活動中，為了有效降低頂板事故發生率，需要充分掌握煤層的相關特性，對此，要全面加強對煤層的觀測，觀測內容主要有:(1)結構，掌握煤層的分層、夾矸層，并對夾矸層的厚度、層數、巖性、與煤層接觸關系等進行全面觀測;(2)煤層厚度，要對煤層的分層厚度、總厚度進行全方位測量，并對煤層厚度的變化規律進行觀察分析;(3)圍巖，對圍巖的巖性進行全面觀察，了解其與煤層接觸情況，并分析圍巖構造的發育、穩定性;(4)煤質，對采煤層的物理性質、結構、內在構造等進行全面觀測，在條件允許的情況下，可以適時取煤化驗，從而對煤的灰份、揮發份等化學性質進行有效測定;(5)產狀，對煤層的傾角、傾向、走向等產狀進行全面觀測。工作人員在編寫作業流程時，需要結合礦區地質條件，盡可能的詳細編寫頂板支護措施、實施細則，同時要結合實際變化情況，對編制內容進行相應的補充、完善，從而滿足地質構造變化需求，為井下工作人員的生命安全提供保障。

3．3合理布置巷道位置在煤礦巷道設計中，應該盡可能避免將巷道布置在節理破碎帶、斷層、泥化夾層等比較軟弱的地質構造面。由于頂板的次生應力、原巖應力與側壓系數有一定的關聯，所以要盡可能將巷道設置在頂板穩定性好、壓力不太集中的位置。

3．4加強現場管理對于現場管理人員，需要不定期的對頂板進行檢查、管理，發現存在的問題后，要及時對其進行分析處理，對于檢查處理的安全隱患，要及時進行整改，并保證在規定時間內整改完成，同時還需要對整改后的情況進行驗收管理，這也是預防頂板事故的最基礎工作。在日常工作中，相關技術人員還需要對揭露煤巖層的活動規律進行分析，推測本礦區其他位置煤巖層的活動情況，并對頂板情況進行預測，編制出合理的防范手段。此外，還需要全面加強對一線生產人員的管理培訓，引導一線生產人員對頂板有更加全面的認知，使其能掌握相應的頂板事故處理能力。

4總結

綜上所述，在煤礦生產過程中，加強煤層頂板事故防范是十分重要的，因此，在實際中，必須充分了解引起煤層頂板事故的原因，并做好防范工作。一般情況下，礦山地質構造惡劣，很容易引起頂板事故，對此，相關人員需要對礦區內地質構造進行全面探查，并細致分析地質情況與煤層頂板特性，掌握兩者內在關聯，結合實際制定預防策略，有效降低煤層頂板事故發生。

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作者;藍龍斌 單位：貴州省煤田地質局一一三隊