煤矿开采是在岩层中进行的,其顺利进行依赖于地质资料。一些煤矿地质灾害的发生,多是由地质资料的不全面造成的。地质资料的获取是通过煤矿地质工作实现的。因此,必须要认识到煤矿地质工作的重要性[1-2]。通常情况下,煤矿地质工作的主要内容是获取开采区域的地质情况,为开采提供安全保障。本文围绕煤矿地质工作的主要内容进行展开,重点分析了煤矿地质工作对于煤矿安全生产的重要性。
1煤矿地质工作的主要内容分析
煤矿地质工作是获取煤矿地质资料的重要途径,其主要工作内容就是探明岩层的地质构造分布、水文地质及煤炭储量情况。下面将从这些方面进行分析。
1.1岩层地质构造勘探
煤矿开采设计需要依据岩层的地质构造进行,主要是岩层走向、煤层走向及厚度、地质构造类型等。岩层地质构造勘探分为两个过程:a)地面勘探。获取矿区内煤层厚度分布情况,并将结果绘制成煤层底板等高线和综合柱状图。b)井下勘探。获取某一个区域内精细的地质构造情况,并将结果绘制成煤层底板等高线图。一般地,地面勘探获取的数据十分有限,只适合初步认识矿区的煤层地质情况,而井下勘探获取的数据十分详尽,对于一些小型地质勘探十分有效,例如勘探落差小于2m的断层、陷落柱等。地面勘探过去经常采用的是钻探的方法,而井下勘探多采用一些物探方法。
1.2水文地质勘探
煤矿开采深度大于地下水水位,导致开采受到地下水的很大影响。矿区周围存在一些废弃的采空区,这部分采空区也可能存在大量积水,严重威胁到煤矿的安全开采。为此,需要做好水文地质勘探工作。水文地质勘探工作是一项极其烦琐的工作,其难点在于搞清水的来源以及去向。煤矿开采会对地层造成一定的破坏,使得水的来源和流向不固定,需要定期进行勘探。要重点勘探地下水的水压、分布及距离开采煤层的距离等,特别要注意断层区域和陷落柱区域的水文地质情况。一般情况下,地面勘探时多采用钻探的方法,而井下勘探时多采用一些物探方法,进而获得煤矿水文地质剖面图,如图1所示。通常将获得的数据绘制在煤层地质平面图上。
1.3煤炭储量勘探
煤炭储量勘探是伴随着整个煤矿开采周期进行的,其主要目的是准确估计煤矿的煤炭储量。一般地,直接勘探获得的煤炭储量被称为地质储量。然而地质储量中有一部分煤炭不可开采或开采不经济,需要去掉。可采储量是煤矿开采和设计的依据,但其会随着煤矿的开采变化而变化。为此,需要进行储量勘探,重新估计可采储量,从而做出相应的生产计划。总的来说,开展煤矿地质工作的目的是对矿井内煤层结构、性质、厚度及瓦斯、水文、地质与资源赋存等矿井相关信息进行精准获取,这样能为后续工作提供更加合理的设计优化建议,保证后续的生产工作能效率更高、更加安全有序地完成。
2煤矿地质工作在煤矿安全生产中的重要作用
以上分析了煤矿地质工作的主要内容,下面将重点分析煤矿地质工作对于煤矿安全生产的作用,主要包括预防煤矿突水事故、减少冲击地压事故及防治瓦斯灾害。
2.1预防煤矿突水事故
目前,中国矿井多是深矿井,平均开采深度超过了800m。一旦发生水灾,矿井救援将十分困难。因此,预防煤矿水害事故是煤矿安全工作的重中之重。煤矿水害的防治不仅在于完善防治水设备,还在于获取水文地质资料[3-4]。对于可能存在安全隐患的区域,例如废弃的采空区、陷落柱及断层等区域,一定要做好水文地质勘探工作,掌握地层中的水情。通过对一些水文地质构造区域的勘探,在极大程度上降低煤矿突水事故发生的可能性。掌握了矿井水的分布及来源,就掌握了防治水的主动权。这样就能根据实际情况制订合理的防治水措施,从而保证煤矿的安全开采。
2.2减少冲击地压事故
随着煤矿开采深度的增加,煤矿发生冲击地压的可能性也在增加。鉴于冲击地压造成的严重后果,必须采取有效措施防治冲击地压。目前,冲击地压的发生机理尚不明确,这导致很难从根本上阻止冲击矿压的发生。大量现场经验表明,冲击矿压的发生不仅与煤矿的开采方式有关,还与煤矿地质条件存在很大的关系。例如:义马地区煤矿经常发生冲击地压,其主要原因是在义马煤田内有一条贯穿煤田的大断层,在开采时会造成断层上积聚的能量释放。为此,缓解冲击地压的主要措施是获取煤矿的地质资料,并根据煤矿实际情况制订合理的开采方案。掌握了煤层的地质构造情况及地应力异常区,将在很大程度上减缓冲击地压造成的危害。
2.3防治瓦斯灾害
瓦斯被称为煤矿安全的第一“杀手”,其危害在于引发瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出等。瓦斯爆炸的直接原因是巷道中的瓦斯超限,间接原因是煤层中的瓦斯释放速度过快或通风不畅。煤与瓦斯突出的原因尚不明确,但其与煤层的地质条件有很大的关系。煤矿瓦斯防治是一项庞大的工程,一方面要做好通风工作,另一方面要做好瓦斯抽采工作。为了提高煤矿瓦斯灾害的防治效果,发展和建立了煤矿瓦斯地质理论。通过绘制煤矿瓦斯地质图,可以清晰地了解矿区的瓦斯分布状况,从而为科学安全地开采提供一定的指导。
3改善煤矿地质工作的措施分析
由以上分析可知,煤矿地质工作对于煤矿安全生产具有十分重要的作用。但是,中国的煤矿地质灾害仍时有发生并造成了人员伤亡。一方面是由于煤矿地质条件的复杂性,另一方面是由于地质工作的开展不到位。煤矿地质工作存在的问题主要有:a)地质勘探的手段单一。现在很多煤矿依然采用单一的勘探方式,还不能掌握一些物探方法的使用方法,使得获得的地质资料极为粗糙,不能为安全生产提供保障。b)地质人员匮乏。煤炭行业由于其性质,很难招聘到一些文化水平高的地质人员,这使得地质工作的人员素质参差不齐,人员流动性也很大,无法挽留住优秀人才,地质工作的开展效率低且效果差。在实际开展工作的过程中,地质部门对于地质勘测资料必须秉持认真负责的态度,一旦出现了有违客观事实的情况,就必须重新开展矿井评估工作,并且要将信息的变动及时汇报上级部门,共同进行研究,最终得出合理的处理意见,以保证后续生产工作的安全。此外,必须从根本上思考并解决地质工作相关技术人员的待遇与职位问题,在煤矿安全生产过程中,要确保相关人员的工作热情更高,自我强化的积极性更高,形成良性循环,才能真正达成工作目标。
4结语
煤矿地质工作对于煤矿安全生产十分重要,主要体现在为防治煤矿地质灾害提供依据。分析了煤矿地质工作的主要内容,即探明岩层的地质构造分布、水文地质及煤炭储量情况,重点探讨了煤矿地质工作对于煤矿地质灾害防治的作用,最后讨论了现有地质工作存在的问题,并提出了一些改善措施。研究可以为认识煤矿地质工作的重要性提供一定的参考。
参考文献:
[1]张国阳.煤矿地质工作在煤矿安全生产中的重要性分析[J].西部探矿工程,2020,32(11):204-206.
[2]朱洪惠.煤矿地质工作在煤矿安全生产中的重要性[J].科技与企业,2014(17):86.
[3]武建军.浅析煤矿地质与防治水工作结合的必要性[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(17):116-117.
[4]尚中磊.煤矿地质工作与防治水工作结合的必要性研究[J].科技经济导刊,2020,28(24):83-84.
《煤矿地质工作在煤矿安全生产中的重要性分析》来源:《能源与节能》,作者:刘振文