地質測量在礦井安全生產中運用探討范文
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摘要：在煤礦井下開采時，地質條件對安全生產的影響十分顯著。為了預防煤礦地質災害的發生，保證煤礦的安全開采，則必須要做好煤礦地質測量工作。煤礦地質測量工作的主要內容是查明煤礦地質構造的分布和水文情況，其對安全生產的作用主要是災害的防治和預報。分析了煤礦地質測量工作內容，重點探討了其對安全生產的作用，可以為煤礦地質測量工作的開展提供一定的參考。
關鍵詞：煤礦開采；地質測量；安全生產；構造；水文地質
中國煤礦大多是井工開采，由于地質條件的不確定性，煤礦地質災害時有發生，給煤礦企業帶來巨大的經濟損失和人員傷亡。隨著進入到深礦井開采后，煤礦地質災害發生的可能性增大。因此，必須要做好煤礦地質測量工作，以防地質災害發生[1-3]。通常情況下，煤礦地質測量的主要工作是摸清礦區內的地質構造以及水文情況。本文圍繞煤礦地質測量工作的內容展開論述，重點分析了地質測量對于煤礦安全生產的作用。
1煤礦地質測量工作內容分析
按照煤礦生產中對地質資料的需要，可以將地質測量工作分為構造地質測量和水文地質測量，這兩種測量的重點存在一定的差異。構造地質測量側重于摸清礦區內地質構造以及分布，而水文地質測量側重于摸清礦區內礦井水的來源。下面將分別對這兩方面的內容進行具體的分析。
1.1構造地質測量
在煤礦開采時，需要對煤層的構造地質進行測量。通常情況下，構造地質測量的內容主要包括以下幾個方面[4]：a)測量煤層的賦存參數，主要是煤層傾角、厚度以及分布情況；b)測量煤層頂底板巖層的厚度、巖性以及分布情況，也就是巖層的產狀信息；c)查明礦區內的地質構造情況，主要包括斷層、陷落柱、褶皺以及巖漿侵入情況，特別是一些小型地質構造；d)測量區域主應力場的大小以及方向。在測量時，主要分為地面測量和井下測量兩個方面。在地面測量時，多以鉆探為主，通常情況下獲得的數據精度較低；而在井下測量時，多以物探為主，獲得的數據精度相對較高，特別是能測量出小型地質構造，例如落差小于2m的斷層。在測量地應力時，通常采用水力壓裂法，即在巷道壁上打孔注入壓裂液，根據壓裂液的變化確定地應力的大小。在測量完成后，通常需形成煤礦地質構造說明書。一些關鍵的地質構造還會在煤礦采掘工程平面圖上標注，以供開采時參考。
1.2水文地質測量
在煤礦開采時，會受到礦井水的影響。為此，需要對礦區的水文地質進行測量。通常情況下，水文地質測量的內容主要包括以下幾個方面：a)含水層的位置，主要是含水的高度和分布范圍。b)含水層的水壓。含水層在重力的作用下會存在一定的壓力，對水的流速起著決定性作用。c)水的來源。在煤礦井下開采時，水的來源主要有地表水、地下水和湖泊水等。d)未知水源的探測。很多煤礦周邊有許多采空區，采空區內可能會存在一定的積水。在進行水文地質測量時，多以鉆探為主，物探為輔?？紤]到礦井水的涌出與地質構造有關，為此，還要采用物探的方法對地質構造區域的含水情況進行探測。探測時，通常采用的是電磁勘探法，通過電阻率來確定巖層中含水區域的范圍。在水文地質測量完成后，通常要形成煤礦水文地質說明書和圖紙。在說明書中，不僅要說明礦區的水源分布以及來源情況，還要對工作面和礦區的涌水量進行預測。
2地質測量對于安全生產的作用分析
地質測量對于煤礦安全生產的作用主要體現在是煤礦安全生產的基礎和為煤礦地質災害防治提供依據兩方面。下面將從這兩方面進行具體的分析。
2.1是煤礦安全生產的基礎
在煤礦巷道掘進施工時，地質測量是安全掘進的基礎。通過地質測量可以了解工作面前方的地質情況。根據地質情況，可以提前做好安全措施，降低事故發生的可能性。例如：在掘進工作面穿過陷落柱區域（見圖1）時，一方面要采用探水鉆孔探明陷落柱內的含水情況，由于陷落柱內巖體比較破碎，很容易發生透水事故，對安全生產影響極大；另一方面要提前做好加強支護措施，這是因為陷落柱內巖體比較破碎，很容易發生冒頂事故。在巷道設計時，可以根據巖層主應力的方向確定巷道的走向。這樣可以使巷道所承受的應力最小，從而在最大程度上保證巷道支護的效果。隨著煤礦進入到深礦井開采時代，巷道支護變得困難，偶爾還會有沖擊地壓的發生，這時合理地布置巷道顯得尤為重要。然而，這些都需要準確的地質資料才能實施。目前，綜采技術已經被廣泛應用于煤層的開采中，但是其對煤礦地質條件的適用性比較差，而且對巖層的擾動比較大。當工作面附近區域有大型地質構造時，很容易誘發一些地質災害。為了避免發生礦井動力災害，則需要對工作面進行合理的設計。然而，這些也都需要準確的地質資料才能實施。
2.2為煤礦地質災害防治提供依據
在煤礦井下開采時，水害的發生對煤礦安全威脅極大。由于現在礦井的深度比較大，一旦發生水災事故，則救援非常困難，有時可能會引起較嚴重的人員傷亡。在對礦井水害進行防治時，需要明確礦井水的來源[5]。根據礦井水的來源可確定合適的防治水措施，例如對于從裂隙滲流進來的水，則需要采用注漿的方式堵水；對于從廢棄采空區涌進來的水，則需要采用抽水的方式治理。這些均需要準確的水文地質資料才能執行。一般情況下，煤層底板或頂板有含水層時，需要對導水裂隙帶的高度進行計算。若含水層處于頂板導水裂隙帶范圍以內，則需要對工作面采取合適的措施，以免含水層破裂造成工作面被淹。導水裂隙帶的高度不僅與巖層的厚度有關，還與巖層的巖性有關，這也需要準確的構造地質資料。在礦井排水設計時，需要根據礦井的涌水量設計水倉和選擇水泵。若水文地質資料中測得的涌水量比實際的涌水量小，則會導致礦井的排水量較小，這會導致礦井可能出現淹井事故。此外，由于水是一種流體，在巖層發生運動時，會造成水的流向發生變化。若在編寫水文地質資料時未考慮到這一點，則很可能引發煤礦水災事故。由此可見，煤礦地質測量對煤礦的安全開采十分重要。
3結語
在煤礦井下開采時，需要面對復雜的地質條件。為了保證開采的安全性，需要獲得準確的地質資料，而這主要是通過地質測量實現的。按照煤礦生產中對地質資料的需要，可以將地質測量工作分為構造地質測量和水文地質測量，這兩者的側重點存在一定的差異。構造地質測量側重于摸清礦區內地質構造以及分布，而水文地質測量側重于摸清礦區內礦井水的來源。地質測量對于煤礦安全生產的作用主要體現在是煤礦安全生產的基礎和為煤礦地質災害防治提供依據兩方面。希望所論述內容可以為認識地質測量在煤礦安全生產中的作用提供一定的參考。
作者：賀俊鵬 單位：山西焦煤金辛達煤業有限公司