半垟滑坡治理與預(yù)期效益分析

麻喜蘭　裘愉林

摘要：半垟滑坡緊靠人口密集的村莊，一旦發(fā)生滑動(dòng)，必將對(duì)村民生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成極大威脅，并造成較廣泛的社會(huì)影響。為遵照“以人為本”的精神，政府關(guān)心人民生活，與黨中央保持一致。消除滑坡隱患，從而使得滑坡附近群眾能夠安居樂(lè)業(yè)，山間公路運(yùn)行安全得到充分保證。

關(guān)鍵詞：半垟滑坡；滑坡治理；預(yù)期收益；滑坡隱患；地質(zhì)災(zāi)害 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TD824 文章編號(hào)：1009-2374（2016）11-0142-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.11.070

煤礦地質(zhì)學(xué)是地質(zhì)學(xué)的一個(gè)分支，是專門研究煤、煤層和含煤巖系的地質(zhì)特征及成因、分布規(guī)律的科學(xué)，主要內(nèi)容有礦物與巖石、地質(zhì)構(gòu)造、煤的形成和含煤巖系、煤田水文地質(zhì)。

煤礦安全是研究煤礦安全生產(chǎn)的一門學(xué)科，內(nèi)容包括煤礦五大自然災(zāi)害防治：礦井瓦斯防治、礦塵防治、礦井火滅防治、礦井水防治、礦井頂板災(zāi)害防治等理論知識(shí)。

下文重點(diǎn)論述煤礦地質(zhì)對(duì)礦井瓦斯、礦井水、頂板管理的影響。

1 影響瓦斯含量的地質(zhì)因素

影響瓦斯含量的地質(zhì)因素有：（1）煤的變質(zhì)程度，褐煤沒(méi)有產(chǎn)生大量的瓦斯，也不利于保存，瓦斯含量少；長(zhǎng)煙煤吸附能力低，最大吸附量為20～30m2/t；無(wú)煙煤吸附能力最強(qiáng)，最大吸附量達(dá)50～60m2/t。（2）圍巖和煤層的滲透性好，瓦斯溢出，瓦斯含量低；反之，瓦斯含量高。（3）地質(zhì)構(gòu)造，斷裂構(gòu)造，張性斷裂有利于瓦斯的排放，壓性斷裂不利于瓦斯的排放。褶皺構(gòu)造，頂板為致密并未暴露地表時(shí)，瓦斯含量背斜頂部增大，向斜槽部瓦斯含量減小。頂板為脆性巖石且裂隙較多時(shí)，瓦斯含量背斜頂部減小，向斜槽部增大。（4）地下水活動(dòng)，地下水的流動(dòng)有利于瓦斯的擴(kuò)散，水大瓦斯小，水小瓦斯大。煤（巖層）表面吸附水分子，減少對(duì)瓦斯的吸附。水分子占據(jù)了煤（巖層）的孔隙。（5）煤田暴露程度，煤系地層出露地表的程度越高，越利于瓦斯擴(kuò)散。（6）煤層埋藏深度，瓦斯風(fēng)化帶以下瓦斯含量、涌出量和瓦斯壓力隨深度增加。

影響煤與瓦斯突出的地質(zhì)因素有：（1）煤層厚度，大于20cm煤層才會(huì)突出；煤層厚度增大，突出增大。（2）煤層埋藏深度，深度增加突出次數(shù)增多，突出強(qiáng)度增大，突出范圍擴(kuò)大。（3）地質(zhì)構(gòu)造，地質(zhì)構(gòu)造帶控制突出范圍。（4）煤的力學(xué)性質(zhì)，軟分層突出可能性大。（5）圍巖性質(zhì)硬而且厚，突出危險(xiǎn)性增大。（6）其他地質(zhì)因素，巖漿侵入、煤的變質(zhì)程度高突出易發(fā)生，涌水量大突出危險(xiǎn)性要小等。

2 礦井水文地質(zhì)對(duì)礦井水的影響

煤礦開(kāi)采中，地下水或地表水進(jìn)入礦井的過(guò)程，稱為礦井充水。充水條件是水源和通道，是煤礦地質(zhì)研究的內(nèi)容。

2.1 礦井的充水水源

大氣降水：（1）礦井涌水量隨季節(jié)的變化，旱季小，雨季大。涌水量的高峰期常滯后降水一段時(shí)間。（2）礦井涌水量的大小與地區(qū)有關(guān)。南方降雨多，礦井涌水量大；北方降雨少，礦井涌水量少。（3）隨著開(kāi)采深度的增加，大氣降水對(duì)礦井涌水量的影響減少。

地表水：（1）距地表水越近，涌水量越大；（2）地表水越大，且是常年性的，涌水量大；（3）季節(jié)性地表水由于是地下徑流，仍然對(duì)涌水量有影響。

地下水按埋藏條件將地下水分為：（1）上層滯水：地表以下局部隔水層以上的水。范圍小，水量小，季節(jié)性，對(duì)開(kāi)采影響不大；（2）潛水：地表以下，第一個(gè)穩(wěn)定隔水層以上的水，對(duì)建井和露天煤礦影響較大；（3）承壓水：充滿兩個(gè)穩(wěn)定隔水層且有壓力的重力水。煤礦開(kāi)采水時(shí)，如果遇到這樣的水源，就會(huì)有大量水涌入，會(huì)造成礦井淹緊，如我國(guó)華北石炭二疊紀(jì)煤系的頂板奧陶系石灰?guī)r水。

按含水層性質(zhì)將地下水分為：（1）孔隙水：松散巖層中的水，對(duì)建井和露天煤礦影響較大；（2）裂隙水：巖層裂縫中的水，對(duì)煤礦生產(chǎn)影響較大；（3）巖溶水：石灰?guī)r、白云巖等可溶性巖石中的水，對(duì)煤礦生產(chǎn)帶來(lái)影響。

老空水是采空區(qū)和廢棄巷道由于長(zhǎng)期停止排水積存的水，其特點(diǎn)是：（1）來(lái)勢(shì)兇猛，短時(shí)間水量很大，常伴有有毒有害氣體，帶來(lái)惡性事故；（2）老空水是酸性水，腐蝕金屬設(shè)備；（3）如果和其他水源無(wú)水力聯(lián)系，容易疏干，否則不易疏干。

2.2 礦井充水的通道

孔隙：如礫石、粗砂巖松散，存在空隙。導(dǎo)通性好，透水性強(qiáng)。采掘遇到涌水量大。

裂隙：包括風(fēng)化裂隙、成巖裂隙、構(gòu)造裂隙。而最嚴(yán)重是構(gòu)造裂隙，包括節(jié)理和斷層。其中斷層破碎帶常是水源的通道和積水區(qū)，即可以導(dǎo)水也可以積水。

溶隙：石灰?guī)r、白云巖等可溶性巖石被水溶解，形成溶洞，互相導(dǎo)通。

人為的充水通道：（1）封閉不良的鉆孔。導(dǎo)通地表水和煤層頂?shù)装搴畬铀唬?）采礦活動(dòng)采空區(qū)冒落產(chǎn)生的裂隙、煤層底板底鼓產(chǎn)生裂隙。導(dǎo)通地表水和煤層頂?shù)装搴畬铀唬?）礦井長(zhǎng)期排水，形成水位陷落漏斗。向外擴(kuò)展，到達(dá)新的水源，使礦井涌水量增大。

3 采煤工作面頂板管理

頂壓是地壓表現(xiàn)的主要形式，頂壓的大小主要取決于頂板巖石的物理力學(xué)性質(zhì)。

頂板事故分為掘進(jìn)工作面頂板事故和采煤工作面的頂板事故。

在掘進(jìn)過(guò)程中，如遇到頂板破碎和壓力大，容易發(fā)生冒頂。當(dāng)遇到斷層，褶曲的軸部的頂板破碎易發(fā)生冒頂事故，這些都和巖石的性質(zhì)和地質(zhì)構(gòu)造有關(guān)，巖石強(qiáng)度低，受壓后易破碎。當(dāng)臨近斷層由于受地應(yīng)力的作用，頂板巖層破碎，出現(xiàn)斷層帶。背斜和向斜的軸部由于受地應(yīng)力的作用，頂板巖層破碎。掘進(jìn)工程中，由于空頂作業(yè)導(dǎo)致頂板冒落，破巖后未及時(shí)支護(hù)裸露出的頂板，在頂板壓力的作用下就會(huì)冒落。

采煤過(guò)程中，煤層頂板分為偽頂、直接頂、老頂，偽頂隨采隨落，直接頂在回柱或支架前移后垮落，應(yīng)為煤層采高的2～3倍，冒落后充滿采空區(qū)。否則基本頂處于懸空狀態(tài)，隨著懸空面積增大，基本頂來(lái)壓，發(fā)生基本頂冒落。

厚層難垮落的頂板，回柱放頂或支架前移，直接頂不冒落，形成大懸頂。到了一定程度，大面積來(lái)壓，造成工作面垮面。

采煤過(guò)程中由于煤層傾角過(guò)大，支架會(huì)下滑、傾斜，導(dǎo)致冒頂。

另外，影響礦塵產(chǎn)生量的地質(zhì)因素主要有：（1）地質(zhì)構(gòu)造：地質(zhì)構(gòu)造破壞嚴(yán)重的地區(qū)，斷層、褶曲比較發(fā)育，煤巖較為破碎，礦塵的產(chǎn)生量大；（2）煤層賦存條件：同樣技術(shù)條件下，開(kāi)采厚煤層比開(kāi)采薄煤層的產(chǎn)塵量大，開(kāi)采急傾斜煤層比開(kāi)采緩傾斜煤層的產(chǎn)塵量多；（3）煤巖的物理性質(zhì)：節(jié)理發(fā)育、結(jié)構(gòu)疏松、水分低、脆性大的煤巖，開(kāi)采時(shí)產(chǎn)塵量較大，反之則小。

影響煤炭自燃的地質(zhì)因素主要有：（1）煤的化學(xué)成分；（2）煤的物理性質(zhì)；（3）煤層的地質(zhì)條件。

綜上所述，煤礦地質(zhì)對(duì)煤礦安全有極大的影響，因此必須認(rèn)真細(xì)致做好煤礦地質(zhì)工作，研究影響煤礦安全生產(chǎn)的各種地質(zhì)因素，為煤礦安全生產(chǎn)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 陶昆.煤礦地質(zhì)[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，

2008.

[2] 國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局宣傳教育中心.煤礦探放

水作業(yè)[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2011.

（責(zé)任編輯：秦遜玉）