矿山地质构造在煤层顶板事故的影响范文

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摘要:近年来，我国社会经济发展越来越快，对煤炭资源的需求量也持续增加，这就对煤矿开采提出了更高的要求。在煤矿开采过程中，一方面需要保证煤矿开采效率，另一方面还需要保证煤矿开采活动的安全、稳定。而相关统计表明，在煤矿安全事故中，煤层顶板事故的发生率远远高于其他事故，在实际中为了有效地防范煤层顶板事故发生，需要充分了解地质构造对煤层顶板事故带来的影响，并制定相应的防范策略，从而确保煤矿开采活动的安全。

关键词:矿山地质构造;煤层;顶板事故;影响

煤炭资源是我国社会经济发展中，不可缺少的宝贵资源，随着经济的深入发展，我国煤矿开采活动也持续深入。近年来，随着人们安全意识、健康意识的提升，社会各界对煤矿开采活动的安全要求也越来越高，因此，在煤矿开采中，要特别注重安全生产管理。煤层顶板事故是比较常见的煤矿生产安全事故之一，其发生与矿山地质构造有十分紧密的关联，对此，要全面分析矿山地质构造对煤层顶板事故的影响，并制定相应的应对策略，从而更好的保证煤矿生产安全。

1煤层顶板的分类

煤层顶板可以分成以下几种情况:(1)伪顶，与煤层紧密相贴，属于垮落度比较薄的煤岩层，炭质页岩等软弱岩层是构成伪顶的主要岩石，其厚度在0．5m左右，随着采煤作业的进行，伪顶会逐渐垮落。(2)直接顶，主要是在伪顶上方一层、多层的岩层，泥质页岩、页岩、砂质岩等是构成直接顶的主要岩石，其具有很强的不稳定性，会随着煤层的开采而垮落。在直接顶中，其厚度主要是采空区自由垮落岩层厚度，与岩性、岩组等有一定的关联。(3)老顶，主要是指处于直接顶上面的岩层，由砂岩、砂砾岩等岩层构成，其厚度一般会超过2m，具有很强的抗压能力，同时老顶具有整体性强、自然分层大、岩石节理不发育等特征，采空后很能可能出现大面积悬漏现象。(4)直接底顶板，对于直接底顶板，主要是指位于煤层开采层下方的岩层，在开采过程中，如果直接底顶板岩层比较坚硬，在开采过程中，可以直接将其看作是开采场地支柱地垫;如果直接底板岩层比较松软，在开采过程中，就有可能引起支柱底鼓松动;如果直接底是急倾斜煤层，还会引起滑动，使得支柱丧失原有的支撑作用，从而引起安全事故。

2地质构造对煤层顶板事故的影响

2．1内部构造对煤层顶板事故的影响在地质构造中，其内部岩层会在地质运动的影响下，出现不同构造形态的改变，从而造成断层现象，并引起相应的断裂，断裂引发的缝隙会伴随着地质运动，进一步扩大，造成两侧岩层相互疏远，这样就会对整个岩层的结构、走向带来影响，岩层之间的移动会造成不同形态错位，使得煤层所处的地质结构进一步复杂，从而对煤矿开采作业带来了极大的威胁，加剧了煤层顶板事故发生率。

2．2褶皱对煤层顶板事故的影响在地质运动下，会引起各个岩层带的不规则运动，地质结构出现错位、偏移，内部岩层会在相互挤压、摩擦等作用下，使得部分岩层断裂带出现褶皱。褶皱出现后，就会进一步加强对岩层结构的破坏，褶皱越显著，在岩层结构中，裂缝就会越多，这也就加剧了煤层扭曲形态的变化率。由于褶皱结构本身处于不稳定状态，在煤层开采作业中，很容易造成顶板区域事故发生。

2．3断裂及岩浆入侵对煤层顶板事故的影响在煤矿开采过程中，良好的地质环境主要是煤层地质结构比较简单，并且走向单一，没有明显的变化、起伏。但是在实际中，断层的发育使得岩层的正常走向被阻断，这也就造成了煤层断裂，引起岩层与煤层相互分离，导致在开展地质勘探活动是，很难判断出整个矿山地质结构的具体特征、完整表现。在实施煤矿开采活动时，断裂带横行，就会进一步加剧煤层顶板事故的发生，影响到煤矿开采安全性。此外，在地质运动的作用下，地底岩浆也会受到一定影响，会透过构造作用引起的断裂、缝隙部位进入岩层，从而对岩层中的煤层带来极大的破坏，阻断了煤层的正常发育、走向，进一步加剧了地质构造的复杂性，使得煤矿开采活动中，顶板事故的发生率加大。

2．4煤岩组合对煤层顶板事故的影响煤层的存在与煤层结构的稳定性、所处岩层结构情况有十分紧密的关联，在煤矿开采中，煤岩组合极其结构的稳定，可以使得顶板位置处于安全状态，但是不同的组合模式、复杂结构则会加剧顶板事故的发生。煤岩组合结构出现位移、断裂后，会引起顶板所处岩层缺陷、断裂，如顶板位置岩层带结构出现断裂后，其结构稳定性就会降低，这样就会降低顶板的支撑力，在煤矿开采中，使用机械掘进时，会进一步破坏顶板岩层，这就会极大的加大顶板事故发生。即便是没有出现顶板事故，但是顶板岩层的下陷、断裂，依然会对煤矿开采工作的顺利进行带来极大影响。另外，在岩层组织中，有很多岩层是由泥炭等物质构成的，这部分岩层在沉积下降前，其内部有机质、水分就有可能在长期风化中所消失，使得岩层本身十分脆弱，在外力的作用下，很有可能出现塌陷事故，对煤矿开采活动的顺利进行造成极大影响。

3防范煤层顶板事故的措施

3．1全面加强地质工作为有效地防范煤层顶板事故的发生，必须提高对煤矿地质工作的认识，要全面加强地质勘探工作，建立高质量的地质勘探队伍，并积极地推行现代化地质勘探技术，认真、规范地做好地质勘查工作。在以往的煤矿开采中，经常会通过图纸分析、打转等方式，对矿区范围内的地质构造进行探查，在新环境下，需要在此基础上，注重现代科学技术的应用，如物理、化学探测方法，全面掌握矿区地质构造，了解顶底板特征，结合具体情况，采用合理的支柱方式，从而有效降低煤层顶底板事故发生。

3．2加强煤层观测在煤矿开采活动中，为了有效降低顶板事故发生率，需要充分掌握煤层的相关特性，对此，要全面加强对煤层的观测，观测内容主要有:(1)结构，掌握煤层的分层、夹矸层，并对夹矸层的厚度、层数、岩性、与煤层接触关系等进行全面观测;(2)煤层厚度，要对煤层的分层厚度、总厚度进行全方位测量，并对煤层厚度的变化规律进行观察分析;(3)围岩，对围岩的岩性进行全面观察，了解其与煤层接触情况，并分析围岩构造的发育、稳定性;(4)煤质，对采煤层的物理性质、结构、内在构造等进行全面观测，在条件允许的情况下，可以适时取煤化验，从而对煤的灰份、挥发份等化学性质进行有效测定;(5)产状，对煤层的倾角、倾向、走向等产状进行全面观测。工作人员在编写作业流程时，需要结合矿区地质条件，尽可能的详细编写顶板支护措施、实施细则，同时要结合实际变化情况，对编制内容进行相应的补充、完善，从而满足地质构造变化需求，为井下工作人员的生命安全提供保障。

3．3合理布置巷道位置在煤矿巷道设计中，应该尽可能避免将巷道布置在节理破碎带、断层、泥化夹层等比较软弱的地质构造面。由于顶板的次生应力、原岩应力与侧压系数有一定的关联，所以要尽可能将巷道设置在顶板稳定性好、压力不太集中的位置。

3．4加强现场管理对于现场管理人员，需要不定期的对顶板进行检查、管理，发现存在的问题后，要及时对其进行分析处理，对于检查处理的安全隐患，要及时进行整改，并保证在规定时间内整改完成，同时还需要对整改后的情况进行验收管理，这也是预防顶板事故的最基础工作。在日常工作中，相关技术人员还需要对揭露煤岩层的活动规律进行分析，推测本矿区其他位置煤岩层的活动情况，并对顶板情况进行预测，编制出合理的防范手段。此外，还需要全面加强对一线生产人员的管理培训，引导一线生产人员对顶板有更加全面的认知，使其能掌握相应的顶板事故处理能力。

4总结

综上所述，在煤矿生产过程中，加强煤层顶板事故防范是十分重要的，因此，在实际中，必须充分了解引起煤层顶板事故的原因，并做好防范工作。一般情况下，矿山地质构造恶劣，很容易引起顶板事故，对此，相关人员需要对矿区内地质构造进行全面探查，并细致分析地质情况与煤层顶板特性，掌握两者内在关联，结合实际制定预防策略，有效降低煤层顶板事故发生。

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作者;蓝龙斌 单位：贵州省煤田地质局一一三队