地质学研究的主要目标是地质构造，我们把由地壳运动而造成的岩层的空间形态叫地质构造。煤矿安全是研究煤矿安全生产的学科，内容包括煤矿五大自然灾害防治。
地质学研究的主要目标是地质构造，我们把由地壳运动而造成的岩层的空间形态叫地质构造。煤矿安全是研究煤矿安全生产的学科，内容包括煤矿五大自然灾害防治：矿井瓦斯防治、矿尘防治、矿井火灭防治、矿井水防治、矿井顶板灾害防治等理论知识。下文重点论述新发煤矿地质构造对煤矿安全的影响。
一、位置及交通
黑龙江龙煤鸡西矿业有限责任公司新发煤矿，位于黑龙江省鸡西市境内，主井地理坐标为：东经130°24′23″，北纬45°19′23″。交通很方便，有林密、城鸡线国有铁路从井田内通过，公路向西通往鸡西市滴道区、麻山区、林口县，向东通往鸡西市鸡冠区、城子河区和密山市。新发煤矿井田东邻鸡西矿业有限责任公司城山煤矿，西邻鸡西矿业有限责任公司滴道煤矿，东北部与鸡西北钢公司新城煤矿（原为城子河煤矿西斜井）相毗邻。
新发煤矿采矿许可证的批准范围有12个拐点圈定，平面坐标系统为北京1954年3度带坐标。拐点坐标见下表1。
表1 新发煤矿采矿许可证拐点坐标表?
主井地理坐标为：东经130°24′23″，北纬45°19′23″。新发煤矿西距穆棱县50 km，北距七台河市直距51 km。交通方便，有林口-密山国家Ⅱ级铁路、下城子-鸡西Ⅲ级铁路从井田内通过。鸡滴公路向西通往鸡西市滴道区、麻山区、林口县，向东通往鸡西市鸡冠区、城子河区和密山市。鹤大公路、201国道、鸡虎高速公路从井田内通过。新发煤矿井田东西向长7.8km，南北长4km，井田面积32.67km2。新发煤矿东以F31断层与沈煤盛隆公司新城煤矿相邻，西以F0断层与龙煤鸡西矿业有限责任公司滴道盛和煤矿相邻，北至采矿许可证划定浅部煤层+50m标高，南至－900m标高范围，垂向950m。
二、自然地理
新发煤矿地表，位于穆棱河南侧的冲积河漫滩和北侧古老的麻山群变质岩所形成的山峰之间，地表在海拔+190m～+300m。北部麻山群变质岩系形成较高山脉，西南为玄武岩形成的桌状台地，南部和东南部为白垩系桦山群地层形成的平缓丘陵，第四系冲积层覆盖在鸡西群煤系地层之上。
穆棱河由西向东贯穿井田全境，向东流入乌苏里江。河床宽广，河道曲折，形成河漫滩。枯水时期河水深度仅有1m左右，平常河水深2m左右，汛期河水深可达到4m左右。河床宽30～100m，河床平均比降约为1/1000，平均流量在0.6～106m3/s；常见河心滩、迂回扇、牛轭湖、废弃河曲、洼池、河床沙坝等，呈现老年期河流的特征。由于河床由南向北多次改道，排水不良，在多雨的8、9月份曾发生过水灾，淹没两岸田地。
本地区属温带大陆性气候，其特征是：春季多风，夏季温和，夏秋季多雨，冬季严寒，本区气温平均1℃～4℃，最低气温为－35℃，最高气温+36.4℃，全年降水量为316mm～528mm，主要降水在4月至9月，多集中于8月份、9月份，年蒸发量在1165mm～1200mm。风向以西偏北为主，风力一般为4～8级。每年11月份开始出现霜冻。冬季冻结深度2m左右，次年4月份开始解冻，结冻期长达5个月之久。
三、新发煤矿地质构造
通过钻探工程和采掘工程巷道揭露证实，井田大中型断层已基本得到了控制。至今为止，井田内共揭露30米以上断层7条，10～30米断层17条，5～10米断层13条，5米以下小断层犹为发育而密集。受大断层的控制与影响，井田内所遇到的中、小型断层在部分地区有着明显特征和规律性。
1.断层平面上具有分带分区性。
井田内断裂构造整体走向与地层走向一致，断层在平面上的分布规律具有不均一性，纵观井田地质构造特征，呈东西分带，南北分区性。
（1）南北分区性。
以中央区为界，分为北区复杂带，中部过渡带，和南部简单带。北部复杂带中小型断层密集，主体构造形态呈北东和近东西向，次级构造形态呈北东和北北东向，反映了北部（F7、F11）近东西向断层对矿井小构造的影响较大。中部过度带，断层走向以北东向为主无明显规律性，断层分布较北部少。南部简单带，断层稀疏，受东西边界两条较大断层控制，其内部仅发育3条近南北向中型断层（F5、F3、F19），小构造发育程度序次较低，呈现一种明显的弱势化趋向。
（2）东西分带性。
以F7断层和F19断层为界，把井田划分为东区和西区。
西区以走向北东45度断层为主，在平面上呈弧形分布为特色，受区域F7、F9断层以及褶曲构造和外围穹窿构造影响，西区北部三、五盘区断层发育，南部断层则不发育，由北向南断层发育程度呈减弱的趋势，形成比较规则断块构造体系。
东区，九、十盘区最为突出，中小型断层则十分密集而复杂，以北东和北北东断层为主，反映了矿井构造主要受边界F11、BF7、F18以及与香山褶曲形成有关的南北向构造应力场控制，是以由北向南的挤压扩展趋势为主，显示了矿井构造以北部断层发育，而南部断层不发育的总体构造格局。
|2.断层形态展布规律。
牛儿庄井田的构造形迹展布特点符合峰峰矿区构造形迹展布的总趋势。即北端向北东撒开，南端向南西收敛。受主干大断裂构造的控制作用与其内部中小型断层的展布特点有着共同之处，而平面形态上多数呈平直，少数形态则呈弧形展布。此类断层在井田北翼地区比较典型，其弯曲形态呈"S"型或反"S"型展布。断层在井田内并有分叉、尖灭之特点。在剖面上有些断层有程度不同弯曲变化，并具有切割关系，断层组合呈"X"型，呈现出阶梯状地堑地垒构造特征组合。大中断层延展程度较大，均大于千米以上，小断层延展长度则短，几米到几百米，在剖面上延伸则有减小或减灭迹象。
3.断层发育规律。
前已述及，井田以断裂构造为主要构造模式。生产中所见，断层构造具有不均一性，但受边界构造和褶曲构造的应力控制影响，井田内中小断层所形成的规律是较明显的，有规律性可循的，但是在局部地区也存在一些无明显规律。在构造形成时应力分布显然是不均的。通过井巷工程揭示证明，尤为明显的是，在较大断层两侧或断层尖灭、交叉地带，以及褶曲构造的翼部地带，受力可能比较集中，往往发育次级伴生小断层或较密的伴生节理，断层犹为发育。在断层上盘附近，小断层密集，分布较均匀，具有一定的等距性。距断层越远发育程度明显减弱，在下盘远不如上盘小断层发育。在大断层尖灭地带，小断层则呈放射状分布。在褶曲轴的翼部地带，小断层分布也比较均匀而密集，断层走向且与褶曲轴呈斜交。褶皱：岩层受到水平的挤压而发生波状弯曲，但仍保证岩石的连续性和完整性的构造。分为向倾（岩层在剖面图上表现为层面下凹的歪曲水平切面上表现为核部为老岩层两翼是新岩石）和背斜（岩层在剖面上表现为层面下凹的歪曲，水平切面上表现为核部为新岩层两翼为老岩石）大型的斜轴部附近顶板压力常有增大现象，必须加强支护，否则容易发生局部冒顶、大面积等事故，给顶板管理带来困难，有瓦斯突出的矿井，向斜附近是瓦斯突出瓦斯区。断层：岩层沿断裂面发生显著位移的断裂构造。根据断层上下盘相对位移方向分为正断层（岩石断裂后上盘相对下降，下盘相对上升）。逆断层（岩石断裂后上盘相对上升，下盘相对下降）。平推断层：（岩石断裂后两盘作水平移动）。根据断层走向与岩层走向的关系分为：走向断层、倾向断层、斜交断层。断层破碎带对煤矿安全生产的影响：断层破碎带是水和瓦斯的良好通道。地表水和含水层水能沿着断层破碎的缝隙流入井下，有时还可能发生透水事故，井巷通过破碎带时必须注意防止瓦斯、冒顶事故。
四、地质因素影响瓦斯含量
1.地质构造，断裂构造，张性断裂有利于瓦斯的排放，压性断裂不利于瓦斯的排放。褶皱构造，顶板为致密并未暴露地表时，瓦斯含量背斜顶部增大，向斜槽部瓦斯含量减小。顶板为脆性岩石且裂隙较多时，瓦斯含量背斜顶部减小，向斜槽部增大。
2.地下水活动，地下水的流动有利于瓦斯的扩散，水大瓦斯小，水小瓦斯大。煤（岩层）表面吸附水分子，减少对瓦斯的吸附。水分子占据了煤（岩层）的孔隙。
3.煤田暴露程度，煤系地层出露地表的程度越高，越利于瓦斯扩散。
4.煤层埋藏深度，瓦斯风化带以下瓦斯含量、涌出量和瓦斯压力随深度增加。
五、地质因素影响煤与瓦斯突出
1.煤层厚度，大于20cm煤层才会突出；煤层厚度增大，突出增大。
2.煤层埋藏深度，深度增加突出次数增多，突出强度增大，突出范围扩大。
3.地质构造，地质构造带控制突出范围。
4.煤的力学性质，软分层突出可能性大。
5.围岩性质硬而且厚，突出危险性增大。
6.其他地质因素，岩浆侵入、煤的变质程度高突出易发生，涌水量大突出危险性要小等。
六、地质因素影响矿井水
煤矿开采中，地下水或地表水进入矿井的过程，称为矿井充水。
1.潜水：地表以下，第一个稳定隔水层以上的水，对建井和露天煤矿影响较大；
2.承压水：充满两个稳定隔水层且有压力的重力水。煤矿开采水时，如果遇到这样的水源，就会有大量水涌入，会造成矿井淹紧，如我国华北石炭二叠纪煤系的顶板奥陶系石灰岩水。
3.孔隙水：松散岩层中的水，对建井和露天煤矿影响较大；
4.裂隙水：岩层裂缝中的水，对煤矿生产影响较大；
5.岩溶水：石灰岩、白云岩等可溶性岩石中的水，对煤矿生产带来影响。老空水是采空区和废弃巷道由于长期停止排水积存的水，其特点是：来势凶猛，短时间水量很大，常伴有有毒有害气体，带来恶性事故；老空水是酸性水，腐蚀金属设备；如果和其他水源无水力联系，容易疏干，否则不易疏干。
七、地质因素影响采煤工作面顶板管理
顶压是地压表现的主要形式，顶压的大小主要取决于顶板岩石的物理力学性质。顶板事故分为掘进工作面顶板事故和采煤工作面的顶板事故。在掘进过程中，如遇到顶板破碎和压力大，容易发生冒顶。当遇到断层，褶曲的轴部的顶板破碎易发生冒顶事故，这些都和岩石的性质和地质构造有关，岩石强度低，受压后易破碎。当临近断层由于受地应力的作用，顶板岩层破碎，出现断层带。背斜和向斜的轴部由于受地应力的作用，顶板岩层破碎。掘进工程中，由于空顶作业导致顶板冒落，破岩后未及时支护裸露出的顶板，在顶板压力的作用下就会冒落。采煤过程中，煤层顶板分为伪顶、直接顶、老顶，伪顶随采随落，直接顶在回柱或支架前移后垮落，应为煤层采高的2～3倍，冒落后充满采空区。否则基本顶处于悬空状态，随着悬空面积增大，基本顶来压，发生基本顶冒落。厚层难垮落的顶板，回柱放顶或支架前移，直接顶不冒落，形成大悬顶。到了一定程度，大面积来压，造成工作面垮面。采煤过程中由于煤层倾角过大，支架会下滑、倾斜，导致冒顶。另外，影响矿尘产生量的地质因素主要有：（1）地质构造：地质构造破坏严重的地区，断层、褶曲比较发育，煤岩较为破碎，矿尘的产生量大；（2）煤层赋存条件：同样技术条件下，开采厚煤层比开采薄煤层的产尘量大，开采急倾斜煤层比开采缓倾斜煤层的产尘量多；（3）煤岩的物理性质：节理发育、结构疏松、水分低、脆性大的煤岩，开采时产尘量较大，反之则小。影响煤炭自燃的地质因素主要有：（1）煤的化学成分；（2）煤的物理性质；（3）煤层的地质条件。
综上所述，煤矿地质对煤矿安全有极大的影响，因此必须认真细致做好煤矿地质工作，研究影响煤矿安全生产的各种地质因素，为煤矿安全生产服务。
地质学研究的主要目标是地质构造，我们把由地壳运动而造成的岩层的空间形态叫地质构造。煤矿安全是研究煤矿安全生产的学科，内容包括煤矿五大自然灾害防治。
文章来源：鸡西大学学报 网址: http://jxdxxb.400nongye.com/lunwen/itemid-51671.shtml
上一篇： 鸡西电子商务数据分析
下一篇： 心血管系统疾病论文_《医学争鸣》2022年1月起更名为《空军军医大学学报》
