地质构造对采煤机械设备的影响分析

陈亚

山东八一煤电化有限公司 山东滕州 277599

由岩层与岩体所形成的地质，其形成多种地质现象，是长期的地壳运动所造成的，或断层或扭曲，在不同的地区形成不同的地质构造。差异的地形与地质对于采煤机械设备作业，造成不同程度影响，复杂地质构造容易存在安全隐患，危及开采人员生命。因此，需做好安全措施的前提是需要加强对地质构造探测，形成安全认知，科学合理开采，安全生产。

1 采煤机械设备作业与地质构造相关

1.1 断层的影响

断层构造地质在煤矿作业中经常遇到，例如：在机械设备作业过程中遇到煤层的深浅不一，高低落差不尽相同。在这种情况下，煤矿机械开采设备将遇到不同程度的作业难度以及安全隐。具体而言，针对于不同复杂程度的地质构造使用不同采煤机，以应对工作中的煤层落差。一般来讲，煤层的厚度在1．25-3．5cm范围，是使用采煤机械发挥设备工作效率的最佳范围，可以通过人工调整采煤机械的一些参数即可有效开采。特殊情况除外，在煤层过于浅薄的情况下，采煤的难度将加大，是机械运转效率降低，无论是机械操作还是人工方面，均受到一定制约。因此，在断层进行采煤作业，需要进行前期勘测，做好数据准备，对于断层煤层做好充足了解，来确认断层是否对于采煤机械作业产生影响，以便在人员和机械上进行有效调整。比如使用综合机械采煤作业时，出于提升产量的因素，为减少在端头作业与工作面斜切进刀的影响。而在综合采煤机械作业中，较为容易遇到小断层的出现，若断层密集，严重的会被迫停产，那么在断层采煤作业时，进行顶底板岩切割是十分必要的。综合以上多方面来讲，断层的存在会影响采煤机械顺利作业[1]。

1.2 褶皱的影响

在采煤机械作业时，褶皱现象也是会经常被遇到的。由于多种力量在地壳运动中相互作用，使地壳表面发生弯曲而造成褶皱现象。煤层的顶板通常存在这一弯曲构造，鉴于这种地质构造并无规格，且面积范围较广，因而对于采煤机械设备正常作业来讲，会产生一定影响。就这一地质现象，具体而言，褶皱地质构造由于倾斜面角度随着地层变化不断，从而给采煤机械液压支撑造成负担，给机械作业带来一定难度。另一方面，褶皱煤层的塑性变强，造成大小褶皱的煤层薄厚不同，尤其是小褶皱较多，在开采的难度变大，有时会超出采煤机械的承载程度，超负荷的作业，会造成机械故障，以及在煤矿运输方面产生影响。

1.3 顶底板的影响

煤层顶底板的稳定性会让煤层具备较强的抗压性。在采煤机械设备作业的过程中，将其控制在80-120mpa的范围时，可以有效保持煤矿稳定。由于采煤层顶底板通常是较为坚硬的砂岩与沙砾岩，在开采的过程中，运用打孔注水与放炮等有效技术，进行有效放顶，从而减少采煤机所承受到的压力。例如：在采煤层中，在宽度在0．6m的稳定顶板，使用较小的刨煤机，可以充分实现刨煤作业，在采用综合化机械采煤设备时，进行分段作业，可以有效降低顶底板给与设备带来的冲击。那么如果，顶底板较为潮湿，其也会给开采作业带来一定影响，甚至还要使用重型采煤机械，这将会对开采以及运输带来困难。因而想要确认开采煤层是否具备安全性，需要对顶底板煤层进行多方科学合理分析，以确认在开采中如何使用开采机械，以及做好开采预防。

2 对于采煤层探测的科学方法探究

2.1 采用振波探测

采煤机械设备的种类繁多，针对于不同煤层的有机开采，需要在开采前完成相关地质的探测，预防遇到一些较为复杂煤层，所存在的安全开采隐患。因此，在选择采煤机械前对于长距离探测，需采用便携式探测设备进行事前工作。而振波探测的方式，其主要运用弹性波的科学原理，将折射、自激自收的弹性波进行回收，并加以科学数据分析，以实现该煤层的有效探测。就目前我国煤矿现况而言，采用振波探测的方式是较为普遍的，其方式可以将煤层地质构造情况精准反馈，并提供技术支持依据，为采煤机械作业前期提供了强大的安全保障[2]。

2.2 强化现场勘查

煤矿实地勘查并强化观察，是对于煤层开采方面实时观察，并获取相关数据的必要方式。在采煤机械设备作业时，强化观察煤矿地质构造，以避免地质方面给机械开采带来一定影响。其中，挖掘与煤矿开采中，对于煤矿巷道及煤壁进行观察，并对断层、褶皱、顶底板进行勘测是十分必要，同时，要对观察勘测的相关数据进行有效记录，及时发现煤矿内部与煤层产生的细微变化，通过这些数据对于未来煤层开采进行调整，以避免不必要的人员及财产损失。

2.3 采用钻孔探测方式

在煤层机械设备开采过程中，采用钻孔探测是十分必要的。这种方式可以清晰辨别出煤层所处于的地质构造。详细来说，就是运用重力架柱进行有效支撑，将钻机深入煤矿进行探测，在这种探测下，不同的探测深度，可以让工作人员进行一次数据记录。比如：在10m、20m、进行钻探，或者每间隔50m对于煤层顶底板进行探测，甚至可以将这些数据以横切图的形式进行表现，在这种立体的探测方式下，可以对煤矿地质进行了解。同时，可以对小地质层，做出有效预防措施，以避免出现紧急事故的发生。具体来讲，在顶板锚杆及锚索时，就可以制定合理的钻速，明确勘测位置，通过相关数据分析，有效处理各种地质状况及采煤机械设备做出相应调整[3]。

3 结语

在煤层开采之前，通过一系列的探测方式，获取相应煤层地质数据，及时采取有效预防措施，对于采煤机械设备作业具有极大帮助。尤其是在应对断层、褶皱、顶底板等地质构造所造成的开采困扰，可以有效避免安全事故的发生，保障安全生产。就煤矿企业而言，现阶段我国正大力治理环境污染，严控煤矿安全优质生产，符合我国发展道路。通过这些一系列的分析，可以有效帮助其在生产与安全方面进行管理，为煤矿采煤提供更加可靠的安全保障。