加強(qiáng)采煤塌陷的預(yù)防和管理 提高企業(yè)效益

孫超　丁勝強(qiáng)

摘 要：采煤塌陷是煤炭開采不可避免的后果，嚴(yán)重影響著工農(nóng)關(guān)系，本文從一個煤炭企業(yè)的角度出發(fā)，通過對采煤塌陷的成因、有效控制塌陷和效益最大化的治理等方面進(jìn)行分析、論述，加強(qiáng)采煤塌陷的預(yù)防、管理，采取有效措施，達(dá)到減少塌陷面積、控制塌陷的形成和變形損壞程度，并科學(xué)有效的治理采煤塌陷，從而提高煤炭企業(yè)效益。

關(guān)鍵詞：采煤塌陷；塌陷分析；管理；提高效益

煤炭開采會造成地表崩塌、開裂、沉降等塌陷災(zāi)害，給地表的土地、建筑物和其它設(shè)施造成一定的破壞，其中主要是土地?fù)p壞，出現(xiàn)土地下沉、附加坡度和出現(xiàn)裂縫為特征。塌陷損壞如不能及時(shí)處理，會造成工農(nóng)關(guān)系的緊張和矛盾，影響社會和諧和企業(yè)生產(chǎn)。采煤塌陷早已引起相關(guān)人士的高度重視，在塌陷和治理技術(shù)等方面有許多論述。但在煤炭價(jià)格下滑，生產(chǎn)舉步維艱和經(jīng)營形勢不容樂觀的當(dāng)前，作為一個煤炭企業(yè)對采煤塌陷的預(yù)防、管理有了更高的要求。

1 采煤塌陷的成因與危害

1.1 造成塌陷的地層變形和影響因素

地下煤炭采出后，上覆巖層因地應(yīng)力變化將逐步發(fā)生移動和變形，在地表出現(xiàn)塌陷、裂縫等塌陷特征。對此，煤礦技術(shù)人員已總結(jié)出一套計(jì)算方法和公式，而且通過觀測和總結(jié)，基本能掌握本區(qū)域地表塌陷規(guī)律（地表塌陷規(guī)律是指地下開采引起的地表移動和變形的大小、空間分布形態(tài)，及其與地質(zhì)采礦條件的關(guān)系）和程度，在此不再贅述。在眾多影響塌陷的因素中，主要因素有采深、地層巖性、開采范圍、煤層厚度傾角和開采布置方式等。由此可見，有些因素是可以人為干預(yù)的，主要是開采范圍和布置方式。

追本溯源可以發(fā)現(xiàn)，影響塌陷的關(guān)鍵是采出了煤炭而沒有填入相應(yīng)物質(zhì)，這一方面井田注漿充填技術(shù)可以有效的解決。雖然不能采出多少填入多少，但有效的填入可以控制和緩解采煤塌陷范圍和程度。這就為加強(qiáng)管理、合理布置和利用充填技術(shù)創(chuàng)造了條件。

1.2 采煤塌陷的危害

煤炭開采引發(fā)地表沉陷和地下水及含水層破壞，造成地表建筑物損毀。采煤塌陷危害巨大，不僅造成土地和生態(tài)環(huán)境的巨大破壞，而且還威脅著井田內(nèi)居住人員的生命、財(cái)產(chǎn)安全。這有目共睹不再詳述。

2 采煤塌陷的控制

采煤塌陷是可以通過管理、采取技術(shù)措施適當(dāng)控制的，雖然由于經(jīng)濟(jì)、技術(shù)原因還無法完全消滅塌陷，但有效的加以控制能達(dá)到減少塌陷范圍、降低塌陷程度的效果，取得良好的社會、經(jīng)濟(jì)效益。

2.1 有效的采煤布置與管理

隨著煤炭企業(yè)經(jīng)營形勢的江河日下，采煤塌陷受到越來越多的重視，不難發(fā)現(xiàn)有一些好的管理措施，可以起到事半功倍的效果。如在開采規(guī)劃時(shí)就能樹立“預(yù)防為主，保護(hù)優(yōu)先”的原則，合理規(guī)劃采煤工作面的長度、寬度和位置、開采順序，對塌陷形成具有重大意義。

2.2 充填技術(shù)的管理與應(yīng)用

國家鼓勵推廣采用覆巖離層注漿，利用尾礦、廢石充填采空區(qū)等技術(shù)，減輕采煤塌陷。隨著煤炭企業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，開采深度增加、壓煤村莊搬遷成本上升和開采充填工藝的成熟完善，充填開采越來越多的得到重視和應(yīng)用。充填開采有效的抑制和緩解了地層垮落，實(shí)踐表明80%以上的高充填率可以達(dá)到地表輕微變形、建筑物損壞等級在1級內(nèi)的效果。從而避免了采煤塌陷的種種惡果，實(shí)現(xiàn)了煤炭的綠色開采。但充填開采也存在增加成本、影響開采進(jìn)度等因素，整個工作面的完全充填往往不容易實(shí)現(xiàn)。

綜上所述，對充填技術(shù)的設(shè)計(jì)和合理應(yīng)用，達(dá)到有效的控制采煤塌陷、緩解采煤塌陷造成的破壞是切實(shí)可行的。這就需要根據(jù)煤礦本身的情況，綜合考慮有效的使用充填技術(shù)這一利器，推進(jìn)煤炭企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。特別是在部分壓煤村莊下的開采，進(jìn)行局部充填實(shí)現(xiàn)不搬遷開采，避免塌陷對村莊的影響和破壞。以及在長期使用的建筑物、水利設(shè)施和人文景觀下開采時(shí)使用，達(dá)到調(diào)解塌陷位置、面積和損壞程度的作用。這對現(xiàn)階段的煤炭企業(yè)在緩解搬遷、有效利用資金使之效益最大化等方面無疑具有重大意義。

3 采煤塌陷的治理

3.1 及時(shí)治理與分區(qū)治理相結(jié)合

由于煤炭開采的分區(qū)布局和地形地貌的差別，有時(shí)進(jìn)行較大范圍的區(qū)域治理比單一的工作面塌陷地表治理效果更好。尤其是從生態(tài)學(xué)角度以及不能繼續(xù)耕種的塌陷土地整體規(guī)劃治理方面來講，區(qū)域綜合治理具有明顯的優(yōu)勢和更高的效益。但區(qū)域治理在時(shí)間和空間上跨度大，對工作面塌陷的及時(shí)簡易治理也必不可少，這就需要把及時(shí)治理與分區(qū)治理相結(jié)合，按“近細(xì)遠(yuǎn)粗”的原則，結(jié)合當(dāng)?shù)赝恋乩每傮w規(guī)劃和生態(tài)規(guī)劃，分別制定土地治理（復(fù)墾）整體規(guī)劃以及近期工作安排。

3.2 根據(jù)采煤塌陷情況和程度，確定合理的治理方案

采煤塌陷的范圍和塌陷變形程度在地表不同位置是不同的，采煤塌陷有自身的規(guī)律。比如塌陷區(qū)的地表裂縫一種為永久性裂縫帶，位于采區(qū)邊界拉伸區(qū)，裂縫的寬度和深度較大，大致平行于采區(qū)邊界方向。這些裂縫只有當(dāng)相鄰工作面的開采，或者人工充填，或者經(jīng)歷較長時(shí)間的自然作用才能閉合。另一種為動態(tài)裂縫，它隨工作面的向前推進(jìn)，出現(xiàn)在工作面前方的動態(tài)拉伸區(qū)，裂縫的寬度和深度較小，呈弧形分布，大致與工作面平行而垂直工作面的推進(jìn)方向。隨著工作面的繼續(xù)推進(jìn)，動態(tài)拉伸區(qū)隨后又變?yōu)閯討B(tài)壓縮區(qū)，動態(tài)裂縫可重新閉合。對于不同的裂縫就要采取不同的治理措施，編制治理方案時(shí)就要考慮這些因素，合理確定治理方案，從而有效的控制治理費(fèi)用。

3.3 加強(qiáng)管理、健全制度，保證治理的有效實(shí)施

塌陷治理的實(shí)施需要制度和措施的有力保障，因?yàn)槠鋵?shí)施涉及眾多相關(guān)部門，以及所在鄉(xiāng)、村人員的組織和配合協(xié)調(diào)問題，牽涉面廣，是一項(xiàng)復(fù)雜的社會工程。因此，必須加強(qiáng)管理，如果能成立多方參與的聯(lián)合領(lǐng)導(dǎo)小組，在小組的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下，由生產(chǎn)單位牽頭，實(shí)行項(xiàng)目負(fù)責(zé)制，對項(xiàng)目策劃、建設(shè)、實(shí)施全過程負(fù)責(zé)，效果最好。其次，健全制度、措施，在塌陷治理工作的日常管理、組織實(shí)施、監(jiān)督驗(yàn)收等方面，建立完善的管理制度，明確各職能部門的責(zé)任和義務(wù)，同時(shí)建立科學(xué)的相關(guān)實(shí)施制度，如實(shí)行項(xiàng)目工程招標(biāo)制、工程監(jiān)理制度、資金保障制度等，才能確保治理達(dá)到最好的效果。

4 通過加強(qiáng)采煤塌陷的預(yù)防、管理提高企業(yè)效益

加強(qiáng)采煤塌陷的預(yù)防、管理，能提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)和社會效益。經(jīng)濟(jì)效益方面：可以降低塌陷范圍和塌陷損害程度，節(jié)約部分治理費(fèi)用。利用充填技術(shù)可以預(yù)防塌陷，處理煤矸石、節(jié)省矸石堆放占地費(fèi)用，同時(shí)充填后改變巷道受力狀況，可減少巷道維護(hù)費(fèi)用。

社會效益方面：有利于煤炭企業(yè)的綠色開采和可持續(xù)發(fā)展，減少煤礦在工農(nóng)關(guān)系協(xié)調(diào)工作方面的矛盾，創(chuàng)造和諧礦區(qū)。塌陷治理使被損毀的生態(tài)系統(tǒng)得到改善和加強(qiáng)，有效的改善大氣環(huán)境、防止水土流失和環(huán)境污染。

綜上所述，加強(qiáng)采煤塌陷的預(yù)防、管理勢在必行，可以提高企業(yè)效益，當(dāng)前具有普遍的現(xiàn)實(shí)意義。endprint