淺析煤礦地質(zhì)災(zāi)害的特征及防治

（同煤集團(tuán)永定莊煤業(yè)公司地質(zhì)科,山西 大同 037003）

（同煤集團(tuán)永定莊煤業(yè)公司地質(zhì)科,山西 大同 037003）

近年來我國煤礦開采的數(shù)量持續(xù)增高，也引發(fā)了多起煤礦地質(zhì)災(zāi)害事故，事故原因是人類進(jìn)行煤炭開采作業(yè)時(shí)對地質(zhì)結(jié)構(gòu)和地質(zhì)環(huán)境造成了很大的影響。煤炭開采對人民的財(cái)產(chǎn)及生命安全已造成了威脅，因此分析地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生原因并提出解決和預(yù)防對策值得研究。

煤礦；地質(zhì)；災(zāi)害

0 前言

煤礦企業(yè)以前主要是注重煤炭開采量的提高，并沒有認(rèn)識(shí)到其中存在的地質(zhì)隱患，都是在問題出現(xiàn)后以亡羊補(bǔ)牢的方式應(yīng)對，對問題的防治工作沒有足夠的重視。目前，我國政府逐漸對煤炭開采引起的地質(zhì)災(zāi)害問題形成了統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，對相應(yīng)的防治工作加大了支持力度，如何有效的開展煤礦地質(zhì)災(zāi)害的防治工作是需要面對的。

1 煤礦地質(zhì)災(zāi)害的現(xiàn)狀

煤炭是我國的基礎(chǔ)能源，在開采中引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害具有破壞性大和形式多樣的特點(diǎn)，一直是開采工作需要面對的老問題。在開采作業(yè)中，山體滑坡和地面塌陷等問題往往難以有效的恢復(fù)，廢棄物的排放會(huì)造成周邊地表環(huán)境污染。產(chǎn)生原因首先是在開采中工作人員沒有按照規(guī)范流程進(jìn)行，并嚴(yán)重忽視地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防，隨著開采深度的增加，塌方等危險(xiǎn)就容易產(chǎn)生。其次，煤炭開采產(chǎn)量提高一直是各煤礦的根本目的，忽視貧煤層，過度開采富媒層，破壞了合理的規(guī)劃布局。隨后中小煤礦在開采中因成本等因素，在安全防范上沒有足夠的認(rèn)識(shí)或投入不足，只關(guān)注開采而忽視環(huán)境破壞。最后，煤炭開采工作需要科學(xué)的進(jìn)行，不重視開采技術(shù)和不合理對待回填工作等都造成了煤礦地質(zhì)災(zāi)害事故的發(fā)生[1]。

2 煤礦地質(zhì)災(zāi)害的主要類型

2.1 山體塌陷滑坡

山體滑坡是煤炭采集區(qū)常見的地質(zhì)災(zāi)害類型，災(zāi)害往往會(huì)出現(xiàn)在地形相對復(fù)雜的區(qū)域。當(dāng)山體斜坡處的土石受到雨水的侵蝕，會(huì)造成土體與水體融合，而支撐體無法受到其重量增加的影響，造成水土融合體的移動(dòng)下滑，引起山體的滑坡和塌陷。此種災(zāi)害需要滿足幾個(gè)必備因素；第一是地形復(fù)雜，山體多；第二是足夠的降水量；第三是地質(zhì)體無法提供足夠的支持力。因此，煤炭開采會(huì)引起地質(zhì)體發(fā)生改變，支撐力會(huì)減小，當(dāng)水滲入土體后坡體強(qiáng)度發(fā)生改變，造成原有斜坡的角度和外形也隨之改變，同時(shí)地質(zhì)支撐力的作用原理復(fù)雜，內(nèi)部發(fā)掘深度的提高也會(huì)造成原有力關(guān)系破壞，這些都是煤炭開采導(dǎo)致下滑力增加所帶來的地質(zhì)災(zāi)害。

2.2 地面塌陷沉降

隨著煤炭開采工作深入進(jìn)行，內(nèi)部支撐力會(huì)發(fā)生改變，引起地面下沉和內(nèi)部的塌陷問題，這種事故是最常見的煤礦地質(zhì)災(zāi)害。問題產(chǎn)生的原因是對所開采過的區(qū)域圍巖進(jìn)行了人為因素的損壞，使得踩空區(qū)域的巖石發(fā)生破碎，由于地下水水動(dòng)力作用，地下水通過巖溶區(qū)域的巖層縫隙開始滲透，其內(nèi)部的穩(wěn)固結(jié)構(gòu)逐漸改變，洞穴開始向著地表不斷推進(jìn)擴(kuò)張，洞內(nèi)的支撐結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生劇烈的變化[2]。當(dāng)上方壓力逐漸增大后，特別是雨水的突降增高，讓上方水土體混合后產(chǎn)生重量增加，其支撐顆粒物質(zhì)開始流出，洞內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)完全打破，頂端的強(qiáng)度和振幅增高形成塌陷事故，當(dāng)降水通過滲透作用讓內(nèi)部巖體發(fā)生力學(xué)作用變化，巖體會(huì)隨著水流的流動(dòng)開始不斷的調(diào)整內(nèi)部新的支撐結(jié)構(gòu)，從而引起坍塌的連續(xù)發(fā)生。

2.3 泥石流災(zāi)害

此種災(zāi)害容易發(fā)生在位于河流附近的煤炭開采區(qū)，當(dāng)不按照規(guī)定把開采產(chǎn)生的廢棄固體物堆放在河岸邊，在遭遇河流水量提高和水體流動(dòng)等力學(xué)作用后，災(zāi)害因此而產(chǎn)生。隨著兩側(cè)固體的支撐結(jié)構(gòu)被破壞，山體開始變動(dòng)引起崩塌把河流阻斷，同時(shí)，抗剪強(qiáng)度會(huì)隨著水體與山體的作用讓重量增加，引起滑坡。而固體山中相應(yīng)的細(xì)微物質(zhì)會(huì)隨著水流緩慢注入河床，形成河體淤泥增高，河流正常結(jié)構(gòu)被破壞。此種泥石流地質(zhì)災(zāi)害造成的危害巨大，并且短時(shí)間內(nèi)難以修復(fù)，引起的河流改道等連鎖問題更為突出。

3 煤礦地質(zhì)災(zāi)害的防治建議

3.1 采空區(qū)地質(zhì)調(diào)研和應(yīng)對工作做到實(shí)處

煤炭開采中會(huì)形成煤炭采空區(qū)域，如果處理不當(dāng)或不及時(shí)都會(huì)造成地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害事故。過去的辦法是建立圍體，處理方法過于簡單，并且對每個(gè)地域的特點(diǎn)不進(jìn)行深入研究，形成問題處理不當(dāng)或處理效果不明顯。因此要對開采區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)的調(diào)研工作，分析當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)層結(jié)構(gòu)和組成，在煤炭開采工作前要把相關(guān)區(qū)域的地質(zhì)調(diào)研工作做到實(shí)處，并制定詳細(xì)的處理辦法。對煤炭的開采提出指導(dǎo)意見，并觀察在開采過程中引發(fā)周邊地質(zhì)情況的變化程度。要適當(dāng)?shù)目刂撇煽諈^(qū)范圍，合理布局，降低地質(zhì)結(jié)構(gòu)上的隱患，圍護(hù)措施得力以降低地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

3.2 根據(jù)地域特點(diǎn)進(jìn)行防治實(shí)施

我國煤炭資源分布遼闊，各地的地質(zhì)情況均有不同，過去大多按照差別性不大的措施進(jìn)行防護(hù)，造成了某一地域措施得力，而另一地域則易出現(xiàn)問題。因此需要對煤炭開采地域環(huán)境和地質(zhì)兩方面進(jìn)行分析和研究，對當(dāng)?shù)匕l(fā)生過的地質(zhì)問題進(jìn)行原因分析，用現(xiàn)有技術(shù)制定出合理和科學(xué)可行的防治方法，因地制宜的開展災(zāi)后防治工作。

3.3 生態(tài)地貌修復(fù)工作要同步進(jìn)行

煤炭開采會(huì)造成大量礦山和廢棄物的產(chǎn)生，對環(huán)境的破壞極其嚴(yán)峻。生態(tài)地貌的修復(fù)工作往往是在煤炭開采工作完畢后進(jìn)行，目前煤礦企業(yè)都是在開采工作結(jié)束后才開始進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，往往措施不力并簡單處理。在開采中進(jìn)行修復(fù)工作可以預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生和降低地質(zhì)災(zāi)害對煤礦生產(chǎn)造成的威脅。要對廢棄物堆放進(jìn)行科學(xué)處理和嚴(yán)格規(guī)劃，對易出現(xiàn)塌方下沉的區(qū)域提前實(shí)施修復(fù)工作，對滑坡容易產(chǎn)生區(qū)域加強(qiáng)植被的覆蓋，及時(shí)疏散危險(xiǎn)區(qū)域的人員，做到修復(fù)工作和開采工作的協(xié)調(diào)統(tǒng)一進(jìn)行。

3.4 在煤炭開采中要加強(qiáng)科學(xué)管理

對近年來煤礦地質(zhì)事故的資料調(diào)查中得出，因煤炭生產(chǎn)中的忽視所造成的地質(zhì)災(zāi)害開始增多[3]。煤礦企業(yè)要開展相應(yīng)的生產(chǎn)安全教育和學(xué)習(xí)，對地質(zhì)災(zāi)害的防治要科學(xué)系統(tǒng)的管理，規(guī)范現(xiàn)有開采手段和技術(shù)，尋找每個(gè)煤礦地質(zhì)災(zāi)害存在的相同規(guī)律，才能在開采中得到合理的預(yù)防。通過挖掘等大型設(shè)備在地下作業(yè)中產(chǎn)生的破壞力進(jìn)行合理的規(guī)劃，對容易出現(xiàn)問題的地層區(qū)域要適當(dāng)降低開采工作度，不應(yīng)開采工作劇烈造成地質(zhì)體受大沖擊的區(qū)域。要對各項(xiàng)安生生產(chǎn)的規(guī)章制度進(jìn)行系統(tǒng)指定和嚴(yán)格實(shí)施，規(guī)范和科學(xué)管理煤炭開采工作。

4 結(jié)論

煤炭開采工作會(huì)不可避免的出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害，目前需要做的是通過現(xiàn)有的科學(xué)管理方法和技術(shù)去降低地質(zhì)災(zāi)害出現(xiàn)的概率，降低災(zāi)害造成的損失，因此防治工作具有現(xiàn)實(shí)意義。

[1]穆志宏.淺析煤礦地質(zhì)災(zāi)害及其防治[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì),2007（08）：263-264.

[2]肖和平.我國煤礦的主要地質(zhì)災(zāi)害及防治對策[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào),2001（01）：55-58.

[3]任永賢.陜北煤炭開采重點(diǎn)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害特征及防治[D].西安科技大學(xué),2010.

淺析煤礦地質(zhì)災(zāi)害的特征及防治

朱 玲