理论广角 ｌ■ Ｃｈｉｎａ ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｖｉｅｗ 龙煤鹤岗矿区影响煤矿生产的主要地质构造分析 王天明 （黑龙江龙煤鹤岗矿业责任有限公司地质测量部１５４１００） ［摘要］本文简明扼要地介绍了龙煤矿业（集团）下辖鹤岗矿区的地形地质情况以及矿区的基本情况，详细分析了该矿区的主要地质构造及构造应力，并揭 示了以上两种因素对煤矿安全生产的直接影响，为该矿区的煤矿安全生产确立了重要的工作原则，对该矿区安全生产的开展具有深刻的理论意义。 ［关键词］鹤岗矿区煤矿生产地质构造 中图分类号：ＴＤＩ６３．Ｉ 文献标识码：Ａ 前言 我国是世界上的煤矿资源大国之一，煤矿开采行业对我国的经济发展运行 有着举足轻重的作用。但是在过去几年，煤矿开采行业中事故频发，给国家和人 民带来了不可估量的损失。在这种形势下，安全生产对于煤矿开采行业来说，是 值得引起重视的非常重要的环节。我们对龙煤矿业（集团）鹤岗矿区的地质构造 进行了研究分析，揭示了几种主要地质构造对该矿区煤矿安全生产的具体影 响，加强了人们对煤矿安全生产的认识。 １龙煤鹤岗矿区的简介 黑龙江省龙煤矿业（集团）有限责任公司下辖的鹤岗矿区是该公司的几大 矿区之一，位于黑龙江省东北部，是国家重要的能源开采和生产基地。矿区于 １９１７年开始开发，有将近ｌ０ｏ年的开采历史，整个煤田面积达到２５２ｍ２，现有煤 矿地质储量 ９亿吨，可采储量也达到８．９亿吨，是少有的富矿矿床。 １ １矿区的地形地貌 鹤岗矿区整体地貌是低山丘陵地带，属于黑龙江省小兴安岭东南支脉，向 北绵延。地势起伏不平，构造剥蚀，地形是中间偏低，东西两侧较高，最低标高位 于兴山矿的１７９ｍ，最高标高位于新岭、益新矿的３６４ｍ。由西向东，形成了坡距较 长的缓坡，西部的地层主要由抗侵蚀性较强的花岗片麻岩系组成，而东部则主 要是抗侵蚀性较弱的煤系地层。 １．２矿区的基本情况 据检测，鹤岗矿区的成煤年代约为中生代白垩纪。矿区的整体地势由西向 东倾斜，呈南北走向，煤系地层总厚度１２８８ｍ，为单斜构造，倾角１０－３９度，一般 为２５度左右。东西走向长２６ＫＭ，倾斜长３．５ＫＭ。矿区内总共包括了３６个煤层， 其中有２３个全部可采或者局部可采的煤层，煤层总厚度３８～８５ｍ，含煤系数４。 ３～９．３‰整个矿区由北向南共连续分布了９个矿，其中１个露天矿，８个井工矿。 现在，可探知的鹤岗矿区的开采深度是距地表３４０－－８２０ｍ。鹤岗矿区９个矿井 中，突出矿井有三对：南山矿、益新矿和兴安矿；高瓦斯矿井有三对：峻德矿、振 兴矿和兴山矿。 ２主要影响鹤岗矿区煤矿生产的地质构造 ２．１褶曲对鹤岗矿区生产的影响 鹤岗矿区井田内部分大中型褶曲，使采区的划分、大巷位置的选择以及工 作面的布置都受到了直接的影响。据观察，矿区内褶曲地质的工作面运输巷沿 向斜轴掘进，可便利运输，也使丢煤的概率减低，还能节省巷道［１】。但是，褶曲的 地址使瓦斯压力增大，容易发生瓦斯突出。而且褶曲构造经常会使煤厚产生突 变，对矿区的开采产生影响。煤层会因为褶曲变得弯弯曲曲，对生产和运输都产 生影响。另外，矿区内的小型褶曲也为矿区生产带来不便，其工作面长度的变化 不一，使机械化生产难以得到推广。 ２．２断层对鹤岗矿区生产的影响 鹤岗矿区地址构造复杂，断层是普遍的一种构造方式。而其中，大断层会把 矿区内完整的煤田分割变成了四分五裂的小断块。把大断层视为井田的边界是 鹤岗矿区的常有做法，同时，断层对矿区井田开拓方式的选择和采取布置也有 直接的影响，当回采工作面内存在小断层时，生产条件的难度加大，运输环节增 加，正规循环受到影响，甚至直接导致停产事故。另外，断层带的岩石破碎度比 较高，再加上鹤岗矿区内部分区域复杂的水文地质条件，很容易造成水淹事故， 而破碎带引起的瓦斯突出，也同时给矿区的安全生产带来一定的危险。由于断 层安全生产的影响较大，所以必须在断层的两翼预留足够宽度的保安煤柱，从 而确保矿区的安全生产。但是，断层越多，保安煤柱就越多，矿区资源的损失就 越大 １。 ２ ３裂隙的鹤岗矿区生产的影响 鹤岗矿区的另外一种地质构造——裂隙，也会对矿区的生产造成影响。因 为岩层中存在裂隙，爆破打眼时就经常产生事故，大大的降低了爆破的效果；另 外，合理布置回采工作面，提高生产效率也受到岩层中裂隙的影响，如果裂隙倾 ３９０ ｌ科技博览 文章编号：１００９—９ｌ４ｘ（２０１４）３８—０３９０—０１ 向于工作面推进方向相反，煤不容易脱落，直接影响了回采犁 。当矿区的煤层 顶板发生裂隙时，则需要格外的留意，必须使用棚子支护的方式而不能使用顶 柱了。否则，顶柱随裂隙方向跌落，就会造成安全事故。 ２．４地质构造对矿区煤层自燃的影响 煤层的自燃主要经过氧化放热、蓄热散热和蔓延扩展等环节，而裂隙、褶曲 和断层通过影响各个环节的发展，从而影响煤层的自燃：裂隙影响煤层的供氧 条件，它们的存在可以增大煤氧接触面积，从而导致煤层自燃初期的低温氧化 阶段顺利进行。褶曲则通过控制煤层氧化释放出来的热量的运移方向和聚集状 况来影响煤层的自燃 在没有受到采动影响的煤层中，断层的数量、规模、性质 和走向对煤层通气供养的影响很大，直接影响到煤层的自燃 ，同时，采煤和掘 进的速度受到断层的影响，采空区的遗煤有足够的时间，自燃的几率增大。由此 可见，地质构造对煤层自燃的影响很大。 ３构造应力对鹤岗矿区生产的影响 采动影响下的岩层移动量和移动方向的大小，受到构造应力的作用，而井 下巷道的变形破坏模式，也同时会受到构造应力的影响。鹤岗矿区内，处于挤压 构造应力场中的煤矿区数量不少。这些煤矿区，侧向挤压应力早于煤层被开采 前已然存在，煤层被开采后，煤层顶板向下弯曲变形。另一方面，由于岩石的抗 拉强度低，岩层的连续性受到拉张应力的影响遭到破坏，失去内聚力；岩块受到 的侧向加持力因为拉张应力的作用，会在重力作用下导致失稳沉降，造成矿区 内地层的坍塌，都会对鹤岗矿区的安全生产带来很大的麻烦 鹤岗矿区内主要存在以下几种构造应力的影响： （１）人字型构造是该矿区普遍存在的一种类型，有出现在平面上的情况，也 有出现在剖面上的情况，对矿区生产影响较大的是平面上表现的人字形构造； （２）具有张扭性的北东向背斜，这种构造应力在形态上的表现是一侧坡度较 大而另一侧平缓。坡度较大的一侧对煤层的破坏性强，对矿区生产造成众多不 便。 （３）层间错动使不同煤层中的构造情况差异很大，被认为是构造脱顶的现 象，另外，在扭力的作用下，层间错动使煤层的厚度和结果发生变化，使煤层内 的一部分或者全部失去开采利用价值。 ４结柬语 探明地质构造的规模和类型是在煤矿的开采活动中，保障安全生产的非常 关键的一个环节。要预防矿区内重大事故的发生，必须做到时刻关注地质构造 的改变。对于地质构造及构造应力对煤矿安全生产的研究，我们以后要特别关 注以下几个方面：定量化分析地质构造对煤和瓦斯突出影响；定量化分析地质 构造对煤层自燃；定量化分析地质构造对矿区采动损害的。 参考文献 ［１侗广志．孙村煤矿地质构造分析［Ｊ］．科技与企业，２０１２（Ｏ１）． ［２浏文武，阳俊坚．白源煤矿地质构造特征及对安全生产的影ｇ￣［１ｆ．江西煤 炭科技，２０１２（０１）． ［３帔崇云．论煤矿地质测量工在安全生产中的作用［Ｊ】．现代商贸工业，２０１２ （ｏ４）． ． ［４郴天轩，王稳飞，李波．地质构造对煤层瓦斯赋存规律的影响分析［Ｊ】．中 州煤炭，２０１２（０３）． ［５涨立民．浅谈加强煤矿地质工作预防安全事故［Ｊ］．科技创新与应用，２０１２ （０８）． 作者简介 王天明男助理工程师，２０１１年毕业于黑龙江科技学院地质工程专业， 双学士学位，现主要从事矿井防治水工作
