黃慶建
【摘要】近年來,安全生產(chǎn)成為了社會關(guān)注的一個熱點,煤礦生產(chǎn)的安全更是重中之重。世界各地的煤礦事故頻繁發(fā)生,事故原因也多種多樣,其中因地質(zhì)因素導(dǎo)致煤礦采掘安全事故的幾率極大,因此需要從地質(zhì)因素對煤礦事故發(fā)生的影響進(jìn)行分析。本文以地質(zhì)構(gòu)造和煤礦生產(chǎn)之間的聯(lián)系為主要分析角度,探討地質(zhì)因素對煤礦采掘生產(chǎn)安全的影響,并針對這些影響造成的安全隱患,提出了一些煤礦采掘需要注意的安全問題。
【關(guān)鍵詞】地質(zhì)因素;煤礦采掘;生產(chǎn)安全
礦井的地質(zhì)構(gòu)造能夠直接對煤礦的生產(chǎn)效率以及安全性造成影響,尤其是當(dāng)今煤礦機械化生產(chǎn)的普及度越來越大,為保證煤礦生產(chǎn)的效率,礦井的地質(zhì)要求也越來越高[1]。安全管理理論中提到,事故發(fā)生的根本原因在于人和物的不安全行為及狀態(tài),煤礦安全事故發(fā)生的主要原因在于主觀的人為因素以及客觀的環(huán)境因素。在礦井生產(chǎn)安全影響因素中,地質(zhì)構(gòu)造是一個主要客觀因素。只有消除了煤礦生產(chǎn)中的安全影響因素,就能夠保證其采掘過程的本質(zhì)安全。
一、地質(zhì)構(gòu)造和煤礦安全生產(chǎn)的聯(lián)系
地質(zhì)構(gòu)造是能夠?qū)γ旱V生產(chǎn)安全造成影響的一個重要因素。地質(zhì)結(jié)構(gòu)主要有褶皺、節(jié)理和斷層三種,另外,礦井中還可能會出現(xiàn)巖溶現(xiàn)象。在礦井中這三種地質(zhì)結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致巖石破碎以及地下水滲入,造成煤層出現(xiàn)松動容易脫落,引發(fā)煤礦安全事故。地質(zhì)構(gòu)造成的煤礦安全事故一般是頂板、瓦斯和突水事故[2]。
(一)褶皺。褶皺地質(zhì)構(gòu)造能夠?qū)γ旱V內(nèi)巖石的產(chǎn)狀和形態(tài)造成影響,但對其延續(xù)性沒有很大影響,比較容易探查和控制。褶皺在煤礦生產(chǎn)過程中,主要是對煤層平崗的開采方向造成影響,進(jìn)而改變煤礦采掘的工作面長度,讓煤礦機械開采以及底板管理帶來一定阻礙,部分褶皺在特別發(fā)育時,還可能會導(dǎo)致煤層呈不可采狀態(tài),影響到煤礦生產(chǎn)效率[3]。
(二)節(jié)理。一般煤礦中節(jié)理發(fā)育的地方會對鉆眼爆破的效果產(chǎn)生很大影響,當(dāng)爆破的炮眼方向和主要節(jié)理呈平行狀態(tài)時,爆破過程中沿裂隙漏氣就會對爆破效果造成影響。在節(jié)理發(fā)育地質(zhì)構(gòu)造的區(qū)域,礦井頂板容易出現(xiàn)脫落現(xiàn)象,沿裂隙面冒落傷人,還容易成為瓦斯多發(fā)以及地下水滲透地帶,進(jìn)而引發(fā)煤礦安全事故。
(三)斷層。在煤礦采掘的礦井中,各種不同性質(zhì)的地質(zhì)斷層經(jīng)常出現(xiàn),會破壞煤層的連續(xù)性和完整性,一般難以進(jìn)行控制。斷層兩邊所產(chǎn)生的土層牽引、擠壓等作用力或造成礦井工作面的巖石強度降低和破碎,很容易導(dǎo)致瓦斯聚集,導(dǎo)通地下水,引發(fā)坍塌冒頂、瓦斯突出以及礦井突水等事故。另外,還有一些小型斷層地質(zhì)構(gòu)造部位會導(dǎo)致礦井巖塊脫落,引發(fā)頂板事故[4]。
(四)巖溶。在礦井生產(chǎn)中可能會出現(xiàn)巖溶現(xiàn)象。巖溶是一種比較常見的地質(zhì)現(xiàn)象,在進(jìn)行煤礦開采時,巖溶會對煤層的支撐設(shè)施造成影響,礦井中溶洞的出現(xiàn)會導(dǎo)致陷落柱及其周邊煤層呈不可開采狀態(tài),對煤礦的開采量以及開采效率造成很大影響。另外,巖溶現(xiàn)象會導(dǎo)致瓦斯和突水事故的發(fā)生,各煤礦生產(chǎn)的安全性造成影響。
二、地質(zhì)因素對煤礦安全生產(chǎn)的影響
地質(zhì)是煤礦安全的一個重要影響因素,在煤礦生產(chǎn)中,地質(zhì)因素的影響大都以瓦斯含量增加、地下水滲透等方式表現(xiàn)出來。
(一)瓦斯地質(zhì)。在煤礦生產(chǎn)中,煤層的褶皺軸部位或者斷層部位經(jīng)常會出現(xiàn)大量主要成份為甲烷的氣體,并沿著巖層結(jié)構(gòu)的空隙流動。隨著煤礦開采量的增加,礦井的的深度會逐漸加大,煤礦中所產(chǎn)生的瓦斯含量也會隨之增長,若此過程中的瓦斯檢測工作完成不到位或者生產(chǎn)操作不符合標(biāo)準(zhǔn)等,都很容易造成煤礦安全事故。工作人員需要對煤礦地質(zhì)中產(chǎn)生的瓦斯含量和危害有明確的認(rèn)知,擁有一定的安全防御意識,企業(yè)需要加強對煤礦地質(zhì)的研究力度,找出瓦斯出現(xiàn)的規(guī)律,采取有效的解決措施來避免其導(dǎo)致的煤礦生產(chǎn)安全問題[5]。
(二)水文地質(zhì)特征。地質(zhì)構(gòu)造的水文地質(zhì)特征也會對煤礦生產(chǎn)的安全造成因影響。礦井中的煤巖穩(wěn)定性會對煤礦地質(zhì)構(gòu)造中水文地質(zhì)特征的穩(wěn)定性造成很大影響.煤礦中用作頂板的粘土巖上下透水性不一樣,且具有一定的膨脹性能,在煤礦滲水情況下,頂板巖層的穩(wěn)定性就會被影響,透水性能較差面會受到透水性較好面的壓力,導(dǎo)致煤礦頂板脫落。隨著煤礦開采的深度不斷增加,礦區(qū)的水文特征就會遭到破壞,進(jìn)而導(dǎo)致一些老窖控水以及斷層水等現(xiàn)象出現(xiàn),造成礦井下發(fā)生水流噴發(fā)或者斷層水涌出等情況,大聲煤礦安全事故。
三、煤層穩(wěn)定性對其生產(chǎn)安全性的影響
(一)安全技術(shù)無法得到有效落實。在煤礦采掘過程中,地質(zhì)構(gòu)造會對煤層厚度造成一定的影響,在很大程度上降低了煤開采工作的安全性,在此過程中,煤礦會受到多種作用力,加上地質(zhì)構(gòu)造不斷變動,導(dǎo)致煤層巖石之間力學(xué)特征也存在一些差異,進(jìn)而導(dǎo)致煤層出現(xiàn)不同的變形效應(yīng),煤層會出現(xiàn)合并、分岔或者增厚、變薄等現(xiàn)象。煤礦地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)力分布不均衡,會導(dǎo)致礦井的某些部位煤層相對較薄,或者存在頂壓、底鼓等現(xiàn)象,讓煤層的結(jié)構(gòu)處于一種不規(guī)則狀態(tài),進(jìn)而給煤礦生產(chǎn)帶來很多阻礙,導(dǎo)致很多煤礦安全支持工作難以落實。
(二)煤礦采掘支護效果差。因為地質(zhì)斷層、褶皺等構(gòu)造會對煤礦煤層的厚度產(chǎn)生影響,導(dǎo)致煤層表面呈現(xiàn)一種鱗片狀態(tài),從而導(dǎo)致煤層的頂?shù)装宀荒軌蚪佑|。在煤礦采掘時,煤層周圍壓力的增加對導(dǎo)致支護壓力增大,進(jìn)而導(dǎo)致礦井巷道變形,容易出現(xiàn)煤層碎裂脫落的情況,甚至出現(xiàn)大面積煤層坍塌,形成煤礦安全事故,對煤礦生產(chǎn)帶來阻礙。
(三)對采煤循環(huán)作業(yè)造成影響。在采煤過程中,進(jìn)行煤礦掘進(jìn)回采作業(yè)時可能會遇到一些煤包或者煤溝,甚至是一些結(jié)構(gòu)特殊的煤體,這一情況會對采掘工作造成影響,導(dǎo)致采掘無法順利沿著計劃的方向進(jìn)行下去,進(jìn)而導(dǎo)致一次性全采計劃無法順利實現(xiàn),煤礦井的頂板支護效果也會受到很大影響。在這種支護效果比較差,支柱的支撐力度不足,且頂板出現(xiàn)下沉現(xiàn)象的情況下,煤礦生產(chǎn)的整體工作都存在著很大的安全隱患,導(dǎo)致回采工作無法順利、有效的完成,進(jìn)而對煤礦生產(chǎn)的效率造成了影響。
結(jié)束語
煤礦生產(chǎn)的安全十分重要,需要對其影響因素進(jìn)行詳細(xì)的分析和研究,并針對這些原因采取相應(yīng)的措施,對各種危險因素進(jìn)行控制,最大限度的避免煤礦安全事故的發(fā)生。在煤礦采掘過程中,地質(zhì)因素是一個極為重要的煤礦生產(chǎn)安全影響因素,地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)特征等都會對礦井煤層的穩(wěn)定性、瓦斯含量以及水文特征造成影響,進(jìn)而造成一些嚴(yán)重的煤礦安全事故。因此,需要對這一因素進(jìn)行綜合性分析,并采取有效的措施,最大限度降低地質(zhì)因素對煤礦生產(chǎn)安全性的影響,保證采煤工作的安全。
參考文獻(xiàn)
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[5]何剛.煤礦安全影響因子的系統(tǒng)分析及其系統(tǒng)動力學(xué)仿真研究[D].安徽理工大學(xué),2009.