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矿井安全与地质环境

煤矿开采属地下作业，由于其生产系统复杂，环节众多，地质条

件频繁变化的采掘工作面的推进及随时移动，给井下生产带来了一个

个未知而又不安全因素，特别是顶板、瓦斯、水、火、煤尘等五大自

然灾害时刻威胁职工生命的安全。虽然“安全第一、预防为主”的方

针作为煤矿安全生产永恒的主题，但是伤亡事故仍时有发生。究其原

因虽有多种，但特殊的自然地质环境和恶劣的地质条件往往是孕育惨

痛事故的温床。本文通过分析矿井安全与地质环境因素的关系，从而

总结规律，试图找到一种“科学预测，超前监控，事先防范”的事故

预防途径，以期在实践中正确指导矿井安全生产。

一、矿井安全与地质构造：

（一）地质构造：地质构造常出现岩层滑移，围岩破碎等特征，

因而地质构造带往往是发生顶板、透水、瓦斯事故的地段。

1、褶曲构造：由于岩层受到构造应力的作用，地壳的水平运动是

造成构造的地质条件。单一岩层受构造应力的作用，不同部位会产生

一系列的裂隙、小断层、节理等内部小构造。特别是在褶曲轴部往往

烈隙、节理发育，煤层暴露后吸水脱落，同时其轴部产状变化急剧，

回采中不易支护，易发生片帮及冒顶事故。其次褶曲轴部煤厚度易突

变(变厚或变薄)，小眼掘进时易发生煤层跨落堵人事故。

2、断层：断层广泛发育于不同构造环境中类型很多，断层活动总

会在产出地段的有关地层、构造、煤层反应出来。在矿井生产过程

中，常遇到许多不同性质的断层，其破碎带大小不一，对围岩破坏程

度也不同；同时常在断层两旁产生牵引、揉皱、挤压等现象，导致煤

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层突增或压薄，煤层突增处易产生煤层偏冒、跨落堵人事故。还有一

些顶断底不断及底断顶不断的小断层及小断层及小断层间滑动构造部

位，由于受到构造应力的作用，围岩易脱落，且脱落面积较大，没有

预兆，采空后顶板来压较快,是产生顶板事故的地段。

工作面断层过压时，正确推断断层的性质、断距，及时留设断层

煤柱，是防止透水及瓦斯事故的关键。

3、从瓦斯赋存与构造关系规律看，褶曲轴部往往是瓦斯富集带，

为此正确预测褶曲轴部位置对防止瓦斯突出而引起的事故也是至关重

要的。

(二)煤岩组合：即煤层煤顶板厚度、岩性、结构等，它们是引发

顶板事故的重要地质因素。由于煤系地层受到地质应力及后期改造影

响，煤岩层均已产生形变，导致围岩破碎，顶板多变不平整，煤层形

态多变，增加采面顶板管理的难度，通常易引发事故隐患因素有：

1、围岩节理和劈理发育地段，易产生煤岩层脱落伤人，尤其是雨

季期间，水沿裂隙侵入，造成煤岩层冒顶及跨帮事故。如：xx年569

水平刷新车场时，由于围岩节理和劈理发育，两节理面斜交，由于敲

帮问顶不及时，工人在出碴时，顶突然冒落，造成岩层冒顶事故。

2、如煤层伪顶完整性差，强度低，则采面推进时，由于敲击或放

炮震动后，如果支护没有及时跟上，或支护手段、方式没有适应煤层

顶板变化，也极易产生顶板事故。

3、回采过程中，随采空面积的扩大，又未能及时回柱放顶，引起

一些部位应力集中，从而导致较脆弱部位顶板跨落，或者激发煤层瓦

斯的异常涌出，从而波及工作面的安全。

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4、复杂的煤岩结构煤层中往往含有夹矸层，开采中易发生夹矸至

上分层脱落伤人事故。

5、煤层厚度变化：本区煤层厚度变化主要属后生变化，加上褶

曲、断层发育，造成煤层形态多变，常出现藕节状、鸡窝状、阶梯状

等不规则形态出现，特别在构造挤压带附近易形成煤包及厚薄相间带

等等。由于煤厚的变化造成顶板稳定性差，伪顶发育，而造成采面顶

板管理难度较大，这些都是容易产生顶板及跨煤事故的地点。倾角大

的煤层一旦发生局部冒顶时，由于顶板向下滑移，可能扩大成为大面

积的冒顶。如小井掘进突遇大煤包，由于支护不善而导致跨煤堵人伤

亡事故。

二、矿井安全与瓦斯地质：

本区矿井虽属于低瓦斯矿井，但历年来也曾发生过在废巷、采空

区、采区独头巷道、采面顺槽及沿煤上山等地段的C02窒息及CO中毒

等气体事故特别是小煤窑，由于通风管理不善，这类事故更是频繁)。

通过分析，本人认为瓦斯对矿井安全危害主要有以下几个特点：

1、瓦斯的含量随着煤层变质程度增加也随着增加。开采深度的加

深，地应力和岩体本身的自重力相应增大，瓦