防治煤礦地質(zhì)災(zāi)害有效方法研究

王國錄

（神華寧煤集團(tuán)金能煤業(yè)分公司寧夏石嘴山753200）

防治煤礦地質(zhì)災(zāi)害有效方法研究

王國錄

（神華寧煤集團(tuán)金能煤業(yè)分公司寧夏石嘴山753200）

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對于資源和能源的消耗量也在逐漸增加，煤炭是我國主要的不可再生消耗資源之一，其在我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中占有著極為重要的地位。煤炭在利用過程中首先需要將其從礦脈中開采出來，而開采的過程中勢必會對周圍的自然環(huán)境造成一定的破壞，因而也容易引發(fā)各類自然災(zāi)害，給采礦者和礦主帶來較大的經(jīng)濟(jì)和生命損害。本文即是對煤礦地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行了分析，從煤礦地質(zhì)災(zāi)害的類型和特征出發(fā)，探討如何加強(qiáng)對這類事故進(jìn)行防治，以期能為相關(guān)工作提供參考。

煤礦地質(zhì)災(zāi)害類型特征防治

隨著21世紀(jì)的到來，我國迎來了工業(yè)發(fā)展的新時代，各類先進(jìn)技術(shù)的引入使得我國工業(yè)的發(fā)展速度越來越快，而工業(yè)的快速發(fā)展必然伴隨著對資源的快速消耗，煤炭就是其中之一。在我國，煤炭開采行業(yè)的發(fā)展已經(jīng)有了百年以上的歷史，現(xiàn)代化煤炭開采也已經(jīng)進(jìn)行了幾十年，在這個過程中，部分企業(yè)為了謀求自身更大的利益，對煤礦進(jìn)行了無節(jié)制的開采，導(dǎo)致了對周圍環(huán)境的嚴(yán)重破壞，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生率明顯提高，嚴(yán)重威脅了附近地區(qū)人民的生命安全。

1　煤礦地質(zhì)災(zāi)害的主要類型

煤礦采集是屬于地下或山體開采作業(yè)，其在日常工作中即使按照相關(guān)規(guī)定對煤礦進(jìn)行開采，也會造成周圍環(huán)境的破壞，況且目前國內(nèi)有部分企業(yè)對于煤礦的開采是在無節(jié)制的情況下進(jìn)行的，對于環(huán)境的破壞性進(jìn)一步提升，造成了多種地質(zhì)自然災(zāi)害。

1.1山體滑坡或塌方

對于煤炭的開采作業(yè)來說，其一般是在山體中進(jìn)行的，在山體中將被應(yīng)充滿其中的煤炭開采出來，同時對于矸石的不標(biāo)準(zhǔn)對方都會使得山體本身的受力情況發(fā)生轉(zhuǎn)變，因而很容易引發(fā)山體發(fā)生滑坡或塌方的情況。尤其是在雨季時期，暴雨對于山體的沖刷力大大增加，并且?guī)ё吡瞬糠滞寥?，造成了山體間的土質(zhì)疏松，就會產(chǎn)生滑坡或塌方的情況?；滤a(chǎn)生的泥石流會迅速向山下蔓延，別對山下的人群聚居地造成較大的危害，引發(fā)人員和經(jīng)濟(jì)的雙重?fù)p失。

1.2地面沉降和坍塌

由于部分煤炭的開采工作是在地下進(jìn)行，其會對開采區(qū)的巖層受力情況造成極大的影響，使得巖層以下的空間處于真空狀態(tài)，減小了巖層所受到的支持力。在這種情況下，一旦巖層受到比較大的外力沖擊或持續(xù)作用，就可能會導(dǎo)致部分巖層出現(xiàn)沉降或坍塌的情況，特殊情況下還可能會出現(xiàn)地表巖層的平行位移。這也就使得一定區(qū)域內(nèi)形成了面積較大的“漏斗形”深坑，給開采工作帶來較大的阻礙，同時也對開采人員造成一定的損傷。

1.3瓦斯爆炸

一般情況下，擁有煤礦的地質(zhì)地貌都比較特殊，其內(nèi)部構(gòu)造相對復(fù)雜，并且絕大多數(shù)情況都會含有瓦斯氣體，并且各地區(qū)或各個礦脈中瓦斯的含量也并不一致，這也就為預(yù)防工作造成了一定的困難。在通常情況下，張性斷層的密閉性較差，其主要是由地表逐漸形成的，這樣有助于瓦斯的自然排放；但是如果遇到壓性斷層，其密閉性十分好，是極長時間內(nèi)地質(zhì)沉降所形成的，不利于瓦斯的排放，這種地質(zhì)地貌下能夠蘊(yùn)含較多的瓦斯氣體，可能是以吸附狀態(tài)，也可能是以游離狀態(tài)分布在煤炭礦脈的縫隙中。當(dāng)煤炭礦脈的結(jié)構(gòu)被破壞，瓦斯氣體就可能從破口處大量涌出，遇到電流或者明火就會引發(fā)瓦斯爆炸的情況，對人員造成極大的損傷，即使不發(fā)生爆炸也可能引發(fā)開采人員的氣體中毒情況。

1.4泥石流

泥石流是煤礦地質(zhì)災(zāi)害過程中對周圍人員危害最大的一種，其主要是在山體滑坡或塌方的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。尤其是在南方多雨地區(qū)，一旦遇到暴雨季節(jié)，煤礦地區(qū)的山體就可能會發(fā)生泥石流的現(xiàn)象。泥石流的主要危害是由于泥石流中夾雜著巨大的石塊或木材所引起的，從高處滑落所產(chǎn)生的沖擊力較大，能夠?qū)ι较碌慕ㄖ腿藛T造成加大的破壞。這種情況在已經(jīng)停產(chǎn)的煤礦山體上也時有發(fā)生，給人民財產(chǎn)和生命安全帶來了嚴(yán)重的危害。

1.5地下水反涌

由于煤礦的礦脈中有大部分是出于較為深層的位置，因此在對煤礦開采的過程中，很容易造成對地下水脈的破壞，導(dǎo)致礦井內(nèi)地下水反涌的情況。而這種事故誘發(fā)的主要原因就是在對煤炭的開采過程中未嚴(yán)格按照規(guī)定對礦脈的走向進(jìn)行勘探，對于地下水脈的分布情況了解不足，一味的濫采亂挖，導(dǎo)致了礦井開采方向的錯誤，與地下水脈向交。而這種地下水反涌情況會對地下作業(yè)的煤炭開采人員造成極大的損傷，嚴(yán)重時則可能導(dǎo)致人員出現(xiàn)大范圍死亡情況。

2　煤礦地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的特征

2.1群發(fā)性

地質(zhì)開發(fā)本身就是對開采點(diǎn)周圍的環(huán)境進(jìn)行改變，尤其是在煤礦開采的過程中，其給周圍環(huán)境和地表巖層多帶來的影響更大，因此一般情況下煤礦地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生并不具有獨(dú)立性，其是屬于一個地區(qū)在一定條件下的長期做所所導(dǎo)致的。一旦該地區(qū)發(fā)生自燃災(zāi)害，那么必然會會產(chǎn)生群發(fā)效應(yīng)，造成大面積的毀壞。例如在發(fā)生山體塌方的時候，一定不會出現(xiàn)單獨(dú)一處大方，而是大面積、多發(fā)性的坍塌，并且會引發(fā)各類連鎖反應(yīng)，造成的損失較大。

2.2衍生性

煤礦地質(zhì)災(zāi)害在發(fā)生過程中還具有明顯的衍生特性，主要指的是在一種地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生后可能會引發(fā)多種“次生”災(zāi)害，二者之間的關(guān)系就類似于鏈條，環(huán)環(huán)相扣。舉例說明，當(dāng)?shù)V井內(nèi)發(fā)生地下水反涌的情況時，其必然會導(dǎo)致低下水的大范圍流失，導(dǎo)致地下水位發(fā)生下降的情況，引發(fā)地表坍塌，對周圍地區(qū)造成較大的危害，并且可能造成低下河道流向的改變，影響周圍的生態(tài)環(huán)境，對農(nóng)耕和畜牧造成極大的影響。

2.3持續(xù)時間多樣性

在煤礦的地質(zhì)災(zāi)害中擁有著較多的災(zāi)害類型，其每一種類型災(zāi)害的持續(xù)時間均有所不同，具有著明顯的多樣性。例如，泥石流和山體滑坡的持續(xù)時間較長，其破壞面積較大，在災(zāi)害發(fā)生的過程中，這類災(zāi)害可能會持續(xù)數(shù)分鐘，甚至幾十分鐘，給附近的居民帶來極大的破壞；又例如瓦斯泄露，這種災(zāi)害的持續(xù)時間有長有短，如果只是單純的瓦斯泄露，未遇到明火，那么這種災(zāi)害會持續(xù)較長的時間，并且可能導(dǎo)致人員中毒，但如果其遇到明火則可能轉(zhuǎn)化為瓦斯爆炸，這種災(zāi)害的持續(xù)時間較短，往往是幾分鐘甚至幾秒鐘，但造成的人員死亡幾率極大。由此可見，煤礦災(zāi)害在發(fā)生的持續(xù)時間上存在著多樣化的特征，在工作中需要根據(jù)不同的災(zāi)害情況制定相應(yīng)的防治措施。

3　針對于煤礦地質(zhì)災(zāi)害的防治方法

3.1強(qiáng)化防災(zāi)意識

在制定煤礦地質(zhì)災(zāi)害的防治方法時，首先需要做的就是強(qiáng)化相關(guān)工作和管理人員的防災(zāi)意識。政府作為各行各業(yè)的監(jiān)管部門，其應(yīng)該加大對于煤礦開采企業(yè)的監(jiān)督力度，并在煤礦所在地區(qū)進(jìn)行全

方位的煤礦地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防方法的宣傳教育，將相關(guān)內(nèi)容盡量多的呈現(xiàn)在人們眼前，提高普通民眾對于煤礦地質(zhì)災(zāi)害的認(rèn)識。同時，各級監(jiān)督部門還應(yīng)該派出專人到各個煤礦采集點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查，了解當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)災(zāi)害的發(fā)生情況，另外還需要帶領(lǐng)附近居民進(jìn)行防災(zāi)演戲，降低地質(zhì)災(zāi)害對人民造成的損失。

3.2合理化開采煤礦

根據(jù)相關(guān)研究顯示，絕大多數(shù)煤礦地質(zhì)災(zāi)害均是由于不合理煤礦開采造成的，部分企業(yè)為了自身的利益，不按照有關(guān)規(guī)定，超范圍對煤礦進(jìn)行開采，并且在開采時對于周圍地質(zhì)地貌的研究不夠深入，造成了對周圍地質(zhì)結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重破壞。因此，政府應(yīng)該加強(qiáng)對這方面的法律約束力，嚴(yán)格要求煤礦開采企業(yè)按照安全開采標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行作業(yè)，對于不合理開采行為予以嚴(yán)重的罰款，從根本上杜絕這種情況的發(fā)生。

3.3改進(jìn)開采技術(shù)

先進(jìn)的開采技術(shù)是保證煤礦開采工作順利進(jìn)行的重要前提，因此，在煤礦開采的過程中應(yīng)該引入目前世界上較為先進(jìn)的煤礦開采技術(shù)。尤其是煤礦開采工作過程中，其所受到的自然條件約束性極大，同時也需要面臨極多的不可確定因素，在很多情況下，對于部分地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生是不可避免的。但是在引入先進(jìn)的開采技術(shù)后，可以有效地將這種不可確定因素進(jìn)行延遲或規(guī)避，盡最大可能將災(zāi)害的發(fā)生率降到最低。

3.4徹底了解地質(zhì)構(gòu)造

在對煤礦進(jìn)行開采前，相關(guān)企業(yè)應(yīng)該對該處的地質(zhì)地貌進(jìn)行詳細(xì)的勘探，這是煤礦開采的基礎(chǔ)工作，也是防止煤礦地質(zhì)災(zāi)害的基礎(chǔ)工作。對于在煤礦開采過后，地下巖層受力情況的變化要進(jìn)行合理化、科學(xué)化的預(yù)估，并制定相應(yīng)的解決對策。這樣在開采煤礦的過程中，就可以充分按照煤礦的走向進(jìn)行開采，并且對巖層進(jìn)行有效固定，減少滑坡和塌方的發(fā)生。而對于含有瓦斯的區(qū)域，則需要事先噴灑阻燃劑，防止瓦斯泄露和爆炸的產(chǎn)生。

4　結(jié)語

我國的煤礦企業(yè)分布較為廣泛，雖然近幾年相關(guān)技術(shù)已經(jīng)有了較好的發(fā)展，但是在管理方法上仍然有較大的缺失。因此，應(yīng)該加強(qiáng)對于地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防管理工作，減少人員和經(jīng)濟(jì)的損失。

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P694[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-7-372-2

王國錄（1987～），男，2011年畢業(yè)于中國石油大學(xué)（華東）地質(zhì)學(xué)專業(yè)，地質(zhì)助理工程師，研究方向?yàn)榫碌刭|(zhì)構(gòu)造分析。