煤礦總工程師論文

2021-04-11 論文

　　在煤礦的總工程師需要寫一篇關于煤礦的論文，那么相關的論文內容應該怎么寫呢？下面是小編分享給大家的煤礦總工程師論文，歡迎閱讀。

　　摘要：煤礦地質學是地質學的分支，是專門研究煤、煤層和含煤巖系的地質特征及成因、分布規律的科學。煤礦安全是研究煤礦安全生產的學科，內容包括煤礦五大自然災害防治。文章對煤礦地質與煤礦安全進行了探討。

　　關鍵詞：煤礦地質學；煤礦安全；礦物；巖石；地質構造；含煤巖系

　　煤礦地質學是地質學的一個分支，是專門研究煤、煤層和含煤巖系的地質特征及成因、分布規律的科學，主要內容有礦物與巖石、地質構造、煤的形成和含煤巖系、煤田水文地質。煤礦安全是研究煤礦安全生產的一門學科，內容包括煤礦五大自然災害防治：礦井瓦斯防治、礦塵防治、礦井火滅防治、礦井水防治、礦井頂板災害防治等理論知識。下文重點論述煤礦地質對礦井瓦斯、礦井水、頂板管理的影響。

　　1影響瓦斯含量的地質因素

　　影響瓦斯含量的地質因素有：

　　（1）煤的變質程度，褐煤沒有產生大量的瓦斯，也不利于保存，瓦斯含量少；長煙煤吸附能力低，最大吸附量為20～30m2/t；無煙煤吸附能力最強，最大吸附量達50～60m2/t。

　　（2）圍巖和煤層的滲透性好，瓦斯溢出，瓦斯含量低；反之，瓦斯含量高。

　　（3）地質構造，斷裂構造，張性斷裂有利于瓦斯的排放，壓性斷裂不利于瓦斯的排放。褶皺構造，頂板為致密并未暴露地表時，瓦斯含量背斜頂部增大，向斜槽部瓦斯含量減小。頂板為脆性巖石且裂隙較多時，瓦斯含量背斜頂部減小，向斜槽部增大。

　　（4）地下水活動，地下水的流動有利于瓦斯的擴散，水大瓦斯小，水小瓦斯大。煤（巖層）表面吸附水分子，減少對瓦斯的吸附。水分子占據了煤（巖層）的孔隙。

　　（5）煤田暴露程度，煤系地層出露地表的程度越高，越利于瓦斯擴散。

　　（6）煤層埋藏深度，瓦斯風化帶以下瓦斯含量、涌出量和瓦斯壓力隨深度增加。

　　影響煤與瓦斯突出的地質因素有：

　　（1）煤層厚度，大于20cm煤層才會突出；煤層厚度增大，突出增大。

　　（2）煤層埋藏深度，深度增加突出次數增多，突出強度增大，突出范圍擴大。

　　（3）地質構造，地質構造帶控制突出范圍。

　　（4）煤的力學性質，軟分層突出可能性大。

　　（5）圍巖性質硬而且厚，突出危險性增大。

　　（6）其他地質因素，巖漿侵入、煤的變質程度高突出易發生，涌水量大突出危險性要小等。

　　2礦井水文地質對礦井水的影響

　　煤礦開采中，地下水或地表水進入礦井的過程，稱為礦井充水。充水條件是水源和通道，是煤礦地質研究的內容。

　　2.1礦井的充水水源

　　大氣降水：

　　（1）礦井涌水量隨季節的變化，旱季小，雨季大。涌水量的高峰期常滯后降水一段時間。

　　（2）礦井涌水量的大小與地區有關。南方降雨多，礦井涌水量大；北方降雨少，礦井涌水量少。

　　（3）隨著開采深度的增加，大氣降水對礦井涌水量的影響減少。

　　地表水：

　　（1）距地表水越近，涌水量越大；

　　（2）地表水越大，且是常年性的，涌水量大；

　　（3）季節性地表水由于是地下徑流，仍然對涌水量有影響。

　　地下水按埋藏條件將地下水分為：

　　（1）上層滯水：地表以下局部隔水層以上的水。范圍小，水量小，季節性，對開采影響不大；

　　（2）潛水：地表以下，第一個穩定隔水層以上的水，對建井和露天煤礦影響較大；

　　（3）承壓水：充滿兩個穩定隔水層且有壓力的重力水。煤礦開采水時，如果遇到這樣的水源，就會有大量水涌入，會造成礦井淹緊，如我國華北石炭二疊紀煤系的頂板奧陶系石灰巖水。

　　按含水層性質將地下水分為：

　　（1）孔隙水：松散巖層中的水，對建井和露天煤礦影響較大；

　　（2）裂隙水：巖層裂縫中的水，對煤礦生產影響較大；

　　（3）巖溶水：石灰巖、白云巖等可溶性巖石中的水，對煤礦生產帶來影響。老空水是采空區和廢棄巷道由于長期停止排水積存的水，

　　其特點是：

　　（1）來勢兇猛，短時間水量很大，常伴有有毒有害氣體，帶來惡性事故；

　　（2）老空水是酸性水，腐蝕金屬設備；

　　（3）如果和其他水源無水力聯系，容易疏干，否則不易疏干。

　　2.2礦井充水的通道

　　孔隙：如礫石、粗砂巖松散，存在空隙。導通性好，透水性強。采掘遇到涌水量大。裂隙：包括風化裂隙、成巖裂隙、構造裂隙。而最嚴重是構造裂隙，包括節理和斷層。其中斷層破碎帶常是水源的通道和積水區，即可以導水也可以積水。溶隙：石灰巖、白云巖等可溶性巖石被水溶解，形成溶洞，互相導通。人為的充水通道：

　　（1）封閉不良的鉆孔。導通地表水和煤層頂底板含水層水；

　　（2）采礦活動采空區冒落產生的`裂隙、煤層底板底鼓產生裂隙。導通地表水和煤層頂底板含水層水；

　　（3）礦井長期排水，形成水位陷落漏斗。向外擴展，到達新的水源，使礦井涌水量增大。

　　3采煤工作面頂板管理

　　頂壓是地壓表現的主要形式，頂壓的大小主要取決于頂板巖石的物理力學性質。頂板事故分為掘進工作面頂板事故和采煤工作面的頂板事故。在掘進過程中，如遇到頂板破碎和壓力大，容易發生冒頂。當遇到斷層，褶曲的軸部的頂板破碎易發生冒頂事故，這些都和巖石的性質和地質構造有關，巖石強度低，受壓后易破碎。當臨近斷層由于受地應力的作用，頂板巖層破碎，出現斷層帶。背斜和向斜的軸部由于受地應力的作用，頂板巖層破碎。掘進工程中，由于空頂作業導致頂板冒落，破巖后未及時支護裸露出的頂板，在頂板壓力的作用下就會冒落。采煤過程中，煤層頂板分為偽頂、直接頂、老頂，偽頂隨采隨落，直接頂在回柱或支架前移后垮落，應為煤層采高的2～3倍，冒落后充滿采空區。否則基本頂處于懸空狀態，隨著懸空面積增大，基本頂來壓，發生基本頂冒落。厚層難垮落的頂板，回柱放頂或支架前移，直接頂不冒落，形成大懸頂。到了一定程度，大面積來壓，造成工作面垮面。采煤過程中由于煤層傾角過大，支架會下滑、傾斜，導致冒頂。

　　另外，影響礦塵產生量的地質因素主要有：

　　（1）地質構造：地質構造破壞嚴重的地區，斷層、褶曲比較發育，煤巖較為破碎，礦塵的產生量大；

　　（2）煤層賦存條件：同樣技術條件下，開采厚煤層比開采薄煤層的產塵量大，開采急傾斜煤層比開采緩傾斜煤層的產塵量多；（3）煤巖的物理性質：節理發育、結構疏松、水分低、脆性大的煤巖，開采時產塵量較大，反之則小。

　　影響煤炭自燃的地質因素主要有：

　　（1）煤的化學成分；

　　（2）煤的物理性質；

　　（3）煤層的地質條件。綜上所述，煤礦地質對煤礦安全有極大的影響，因此必須認真細致做好煤礦地質工作，研究影響煤礦安全生產的各種地質因素，為煤礦安全生產服務。

　　參考文獻

　　[1]陶昆．煤礦地質[M]．徐州：中國礦業大學出版社，2008．

　　[2]國家安全生產監督管理總局宣傳教育中心．煤礦探放水作業[M]．徐州：中國礦業大學出版社，2011．