“煤礦斷層”是煤礦開采過程中遇到的一種重要地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象,以下是對其定義、原因、影響及可能解決方案的詳細(xì)解釋:
煤礦斷層是指煤巖層在地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動中被切斷并破壞其延續(xù)性,同時兩側(cè)煤巖層發(fā)生明顯位移的一種斷裂構(gòu)造。這種斷裂構(gòu)造對煤礦開采具有重要影響。
二、原因
煤礦斷層的形成原因主要有兩種:
構(gòu)造運(yùn)動:由地殼構(gòu)造的變化引起。受地殼構(gòu)造運(yùn)動的影響,地層發(fā)生斷裂,從而形成斷層。這是煤礦斷層形成的主要原因之一。
巖層滑動:煤礦區(qū)域的巖層在應(yīng)力作用下也會發(fā)生滑動,進(jìn)而形成煤礦斷層。
煤礦斷層對煤礦開采和生產(chǎn)的影響是多方面的:
破壞煤層連續(xù)性:斷層會破壞煤層的連續(xù)性,影響回采煤量。當(dāng)斷層落差大于煤層厚度時,斷層將煤層完全斷開;當(dāng)斷層落差小于煤層厚度時,煤層未全部斷開,但仍需留設(shè)保護(hù)煤柱,從而影響煤炭儲量。
增加采掘難度:掘進(jìn)工作面和回采工作面遇斷層后,應(yīng)降低掘進(jìn)和回采速度,甚至改為炮掘方式通過斷層,以增加巷道掘進(jìn)的工程量。同時,斷層附近巖性遭到破壞,過斷層時需要更改巷道支護(hù)方式,增加支護(hù)的難度和成本。
引發(fā)安全事故:斷層附近巖層遭到破壞,巖塊較為破碎,若支護(hù)不及時容易造成偏幫、冒頂?shù)仁鹿?。此外,高瓦斯礦井和煤(巖)與瓦斯(CO2)突出礦井掘進(jìn)巷道遇斷層時,易發(fā)生煤(巖)與瓦斯(CO2)突出事故。
影響井田劃分和開拓方式:煤田遭到地質(zhì)構(gòu)造破壞后,可能被大斷層分割為若干斷塊,影響井田劃分和開拓方式的選擇和采區(qū)布置。
增加掘進(jìn)率和煤炭損失:煤巷掘進(jìn)時遇到斷層后,為了尋找斷失煤層,必然增加巷道掘進(jìn)量。同時,由于斷層影響安全生產(chǎn),需在斷層兩側(cè)留設(shè)一定寬度的保安煤柱,從而造成煤炭資源損失。
針對煤礦斷層帶來的問題,可以采取以下解決方案:
加強(qiáng)地質(zhì)勘探:在煤礦開采前,進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘探工作,準(zhǔn)確查明斷層的分布、性質(zhì)、規(guī)模及其對煤層的影響,為開采設(shè)計提供可靠依據(jù)。
優(yōu)化開采設(shè)計:根據(jù)地質(zhì)勘探結(jié)果,優(yōu)化開采設(shè)計,合理布置工作面和巷道,盡量避開大斷層或采取有效措施通過斷層。
加強(qiáng)支護(hù)和固結(jié):在掘進(jìn)和回采過程中,加強(qiáng)斷層附近巷道的支護(hù)和固結(jié)工作,確保巷道穩(wěn)定和安全。
實時監(jiān)測和預(yù)警:采用地震儀、應(yīng)變儀、振動監(jiān)測儀等設(shè)備對斷層進(jìn)行實時監(jiān)測,一旦發(fā)現(xiàn)異常情況及時預(yù)警并采取措施處理。
合理設(shè)置排水設(shè)施:在地質(zhì)條件復(fù)雜、存在斷層的情況下,合理設(shè)置排水設(shè)施,及時排除巷道中的水,減少因水壓而引起的地壓,提高巷道的穩(wěn)定性。
綜上所述,“煤礦斷層”是煤礦開采過程中遇到的一種重要地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象,其形成原因多樣且對煤礦開采和生產(chǎn)具有多方面的影響。通過加強(qiáng)地質(zhì)勘探、優(yōu)化開采設(shè)計、加強(qiáng)支護(hù)和固結(jié)、實時監(jiān)測和預(yù)警以及合理設(shè)置排水設(shè)施等措施,可以有效應(yīng)對煤礦斷層帶來的問題,確保煤礦安全高效開采。
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