[摘 要]我国是一个煤炭资源丰富的国家,同时煤炭也是我国电力系统的主要发电来源,为我国经济发展起着中流砥柱的作用。分析煤田地质构造,以及影响煤炭开采的煤田地质构造因素,对减少煤炭资源的开采工作中所遇到的麻烦有着重要的作用,进而保证开采工作的顺利进行。
[关键词]构造分析,煤田地质,影响因素,面临挑战
中图分类号:TD163 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)05-0212-01
1.引言
煤炭资源属于不可再生资源之一,我国煤炭资源储量丰富,是我国国民经济发展的重要支撑,更是维持我国人民生活的重要基础。然而,煤田往往会出现地质构造复杂等情况,给煤炭资源的开采工作带来了很大的麻烦。因此对煤田地质构造的复杂程度进行研究具有重要意义。
按照相关规定,煤炭资源的标准勘探程序为:(1)找煤;(2)普查;(3)矿区煤田详查;(4)精查阶段。根据我国煤炭工业的长远发展规划和建设布局的需要,对煤田地质情况有了大致了解的基础上,保证重要煤矿兼顾普通煤矿基础上慎重选择勘探区。在区内,根据对煤田矿床的勘探经验以及地质资料研究的总结和影响煤矿矿床勘探的主要地质因素,对本区进行勘探分类,确定勘探程度,并预算勘探成本,为本矿区的建设开发提供精确的地质勘探资料。
2.煤田地质构造分析
在煤炭开采前,对煤田地质构造进行详细的分析及分类,在开采的过程中会减少很多不必要的麻烦,达到事半功倍的效果,具体来说,就是根据勘探区的地形,地质构造,断层等具体情况的影响,通常来说,煤田地质构造主要分为以下几类:
(1)简单构造
简单构造的地质通常较为平缓,没有比较大的起伏,勘探区域内的煤层一般不会出现倾向或者太大的走向,几乎不受火成岩的影响,一般情况下,煤层的走向都是水平方向的,只有微小的倾角,并且出现波状起伏的情况也是甚微的,勘探区主要是由微倾斜到倾斜的向斜或者背斜,在一些特殊的地区,可能出现方向单一的宽缓褶皱的情况。
(2)中等构造
勘探区内含煤地层有部分断层发育,在走向和倾向上有部分变化,同时局部受火成岩影响。主要煤层倾角较为平缓,在走向和倾向上发育有部分宽缓褶皱或发育少量的断层;区内发育有简单的单斜、背斜或向斜构造,伴有一定数量的小断层或局部有一定范围的小褶曲,甚至出现地层倒转;发育有倾角较大的倾斜或倒转的单斜、背斜和向斜构造,或有形态较为简单的褶皱,并伴有较少的断层。
(3)复杂构造
如果勘探区域内的地质构造过于复杂,含有煤的地层在走向或者倾向上一般都会出现比较大的起伏和变化,同时还伴有断层的出现,还会受到火成岩带来的影响,另外一旦勘探区的断层受到较大的破坏会出现向斜或背斜的构造,那么次一级的断层就会很活跃,进而衍生出更多的断层。
(4)极其复杂构造
极其复杂构造的煤田会给勘探及开采带来较大的难度,因为这种类型的地质构造中含有煤的地层的走向和倾向会有非常大的起伏和变化,它的断层也极其活跃,同时火成岩还会带来极大程度的破坏,区域内的褶皱地层分布紧而密。因此,往往会将勘探区域内的煤层按安全级别进行分类,主要分为极不稳定煤层、不稳定煤层、比较稳定煤层、以及稳定煤层四大类,进而来保证勘探和开采工作的安全顺利进行。
3.煤田地质构造分析意义
煤田区的地质结构不仅可以影响到煤炭的形态,同时对于煤炭的位态和体态也有着一定的影响。因此,煤田区的地质结构特性是控制这三形态的主要制约因素。
煤炭资源作为重要的资源,在我国经济发展过程中扮演着不可或缺的角色。采用时只有大致掌握该煤田勘探区的地质结构以及煤炭的储量等其他情况,才能更好的利用煤田地质的规律进行勘探及开采的工作,才能有效的保证煤田地质的勘探及开采工作在科学合理的指导下顺利的进行。
以地質为重点分析对象的基础下,利用科学性、方法性、规范性的手段对煤炭矿区的地质结构的演变规律,以及对其展开开采工作的复杂程度进行客观性的评价。就能够有效的消除开采过程中的不安全因素,确保开采的顺利开展。对于煤田区的地质结构的研究工作将成为煤炭开采任务中的一项重要环节,同时也将成为当前煤炭开采工作中安全保障的重点内容。
4 影响开采的煤田地质结构因素
4.1 瓦斯事故
瓦斯事故一般都会在煤炭区中地质结构比较损坏的地方发生,再加上瓦斯与煤之间在地质结构上存在着不小的关联,这便导致两者极易发生突出的危险,进而影响开采工作顺利实施。一般地质结构的特点与其等级、区域还有地带的划分会对煤矿中的瓦斯突出的分布造成一定的影响,同时也会导致瓦斯与煤的分布的不平均。
4.2 采煤塌陷
采煤沉陷是最为严重的影响因素之一,如果在进行煤炭开采工作时,不对其展开有效的预防与管理工作,那么就会对采矿工作的安全系数造成严重的影响,进而威胁到工作人员的生命安全,同时,采煤沉陷也会对煤矿的开采工程的工作效率与进度带来不小的影响。
4.3 煤田透水
煤田区出现透水的原因一般都是由其地质结构来决定的。在进行煤矿开采工作时,工作人员应该注意的地质结构一般包括了断层和岩浆岩等,而且矿井水灾的多发因素也有由于这些质地因素的影响而产生的。
5 煤田地质结构研究面临的挑战
我国煤田地质构造的研究,在煤田滑脱构造、煤盆地构造分析、构造控煤样式、矿井构造定量研究等方面已形成鲜明特色也取得显著进展。但是我国煤田地质构造研究与当代煤田构造地质研究先进水平相比,还存在较大的差距。主要体现在以下几个方面:
1)煤田地质构造基础理论方面的研究较薄弱,自20世纪80~90年代煤田滑脱构造研究取得重大突破以来,我国煤田地质构造基础理论研究少有实质性进展。
2)多局限于本地区或本行业的地质构造问题,研究视野较窄,与国内外的交流和学科交叉与综合集成研究少;注重实践经验的积累,与当代地质科学理论的结合较少,研究的高度不够。
3)自主创新的环境不尽如人意,自主创新的能力依然较弱,模仿性研究多,针对我国煤田地质实际的独创性成果少。
4)20世纪90年代以来,基层单位技术人才流失严重,科研院校煤田构造研究的高层次专门人才缺少,导致煤田构造研究整体实力有所下降;研究经费投入不足,难以出大成果、上高水平。
6.结语
煤炭资源是世界上最重要的不可再生资源之一,它在推动着世界经济的快速发展和提高人们生活质量水平中扮演着重要角色。虽然我国煤炭资源丰富,但是各地的赋存状况不尽相同,系统的分析地质构造条件对煤田的影响,并对煤层地质结构的复杂性进行分析以及对影响开采的煤田地质结构影响因素进行分析,同时也深刻领会到目前我国的煤田地质结构研究所面临的挑战,对我国更好的利用煤炭资源具有重要意义。研究煤地质的结构,可为煤矿开采设计中采煤方法的选择提供有力的理论依据。
参考文献
[1] 张路锁.河北省煤田构造格局与构造控煤作用研究[D].中国矿业大学(北京),2010.
[2] 周艳华.对煤田地质构造及储能的研究分析[J],地球,2013,12:51-52.
[3] 郭爱华,江勇.浅谈煤田地质构造复杂程度及储量的分类[J],地球,2013,3:41-43.
作者简介
岳伟(1985-),安徽凤台人,助理工程师,现供职于中煤新集能源有限公司刘庄矿业公司。