煤礦地質(zhì)災(zāi)害特征及預(yù)測(cè)方法

楊曉光 蘭惠子 金兆生

摘 要：煤礦地質(zhì)災(zāi)害屬于地質(zhì)災(zāi)害中較為嚴(yán)重的災(zāi)害之一，當(dāng)出現(xiàn)塌方、突水、瓦斯突出等事故，嚴(yán)重威脅礦區(qū)作業(yè)人員以及周邊群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。本文就此分析了我國(guó)煤礦常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害，并進(jìn)一步探討了為降低煤礦地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)當(dāng)采取的應(yīng)對(duì)措施，具有一定借鑒意義，以供同行探討。

關(guān)鍵詞：煤礦；地質(zhì)災(zāi)害；對(duì)策

1 煤礦地質(zhì)災(zāi)害的現(xiàn)狀

煤礦地質(zhì)災(zāi)害主要是指人類(lèi)在進(jìn)行煤炭開(kāi)采過(guò)程中遇到的各種安全問(wèn)題，其中會(huì)涉及到地質(zhì)環(huán)境的惡化和生命財(cái)產(chǎn)的損失。地質(zhì)災(zāi)害分為很多種，煤礦地質(zhì)災(zāi)害只是其中的一小部分，卻也是自然災(zāi)害中最為嚴(yán)重的。煤礦貯藏在偏遠(yuǎn)的深山之中，開(kāi)采難度極高，過(guò)度開(kāi)采會(huì)在一定程度上加劇水土的流失，從而會(huì)造成地質(zhì)表層的塌陷和山體的滑落。煤礦開(kāi)采而造成的地質(zhì)災(zāi)害已經(jīng)數(shù)不勝數(shù)，開(kāi)采煤礦時(shí)會(huì)進(jìn)行深層排水，這樣會(huì)造成地下水資源的大幅度減少，嚴(yán)重則會(huì)造成水資源的大量匱乏。煤礦資源隱藏在偏遠(yuǎn)的深山之中，強(qiáng)行開(kāi)采必然會(huì)引發(fā)地殼的震動(dòng)、巖漿側(cè)漏和煤氣爆炸。

2 煤礦地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防措施

2.1 提高認(rèn)識(shí)，著力抓好煤礦安全生產(chǎn)工作

各級(jí)都要從思想上重視煤礦安全生產(chǎn)，要從維護(hù)人民群眾的根本利益及國(guó)家改革發(fā)展的大局出發(fā)，堅(jiān)持以人為本，正確處理安全、生產(chǎn)、效益的關(guān)系；落實(shí)主體責(zé)任，改進(jìn)煤礦安全生產(chǎn)工作，堅(jiān)持“安全第一，預(yù)防為主”的方針，建立安全生產(chǎn)的長(zhǎng)效機(jī)制。

2.2 開(kāi)展礦區(qū)地質(zhì)情況調(diào)查

礦區(qū)地質(zhì)情況是發(fā)生各類(lèi)地質(zhì)災(zāi)害的地質(zhì)背景，由于開(kāi)采活動(dòng)導(dǎo)致災(zāi)害加速，導(dǎo)致災(zāi)害程度增加。

所以要充分調(diào)查礦區(qū)內(nèi)地形地貌、構(gòu)造特點(diǎn)，了解地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的分布規(guī)律并采取措施，最大限度防患于未然，減少地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

2.3 滑坡、地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防措施

滑坡、地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害是煤礦重要的地質(zhì)災(zāi)害之一，不容忽視。

因此，針對(duì)可能發(fā)生的滑坡地質(zhì)災(zāi)害，我們可以構(gòu)建抗滑工程，利用擋墻、抗滑樁等措施進(jìn)行預(yù)防；同時(shí)也要注意排水工程的建設(shè)，由于水是形成滑坡及崩塌的重要作用因素，在進(jìn)行地表排水時(shí)，主要以攔截和旁引為主，用截、排水溝將地表水引入天然溝谷。

此外，還要加強(qiáng)地表監(jiān)測(cè)，做好礦區(qū)內(nèi)一些不穩(wěn)定斜坡的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作，建立并完善監(jiān)測(cè)制度，切實(shí)做好滑坡的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作，減少滑坡帶來(lái)的損失。

地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防可以說(shuō)是一項(xiàng)極為復(fù)雜的系統(tǒng)工程，一種人為的地質(zhì)災(zāi)害，所涉及的因素很多。所以我們要因地制宜，根據(jù)礦區(qū)實(shí)際情況，制定合理的開(kāi)采方案和防治方案，通過(guò)加強(qiáng)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、采用先進(jìn)的采煤技術(shù)、開(kāi)展預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害知識(shí)的培訓(xùn)及礦區(qū)環(huán)境綜合治理等，來(lái)預(yù)防地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

2.4 礦井突水的預(yù)防措施

礦井水的主要補(bǔ)給來(lái)源是大氣降水，必須查清礦區(qū)及附近地表水的匯水、滲漏、疏水情況，掌握當(dāng)?shù)貧v年的降雨量對(duì)礦井充水的影響。

當(dāng)井口附近或塌陷區(qū)內(nèi)的地表水可能滲入井下時(shí)，必須采取措施填堵裂縫和陷坑，以減少地表水滲入井下。

在礦井邊界必須留設(shè)防隔水煤柱；巷道靠近斷層時(shí)，要加強(qiáng)觀測(cè)，堅(jiān)持“超前探水、邊探邊掘”，在斷層兩側(cè)留足斷層隔水煤柱；開(kāi)采到鉆孔附近時(shí)，應(yīng)制訂預(yù)防鉆孔通水的措施。

3 煤礦地質(zhì)災(zāi)害特征及誘因分析

3.1 煤礦在開(kāi)采過(guò)程中潛在的災(zāi)害特征

（1）山體滑坡：煤礦的開(kāi)采、矸石的堆放破壞了坡體的原始應(yīng)力平衡，是誘導(dǎo)滑坡崩塌災(zāi)害的重要因素。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，每年此類(lèi)災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失以數(shù)億元計(jì)。

（2）地面沉降與塌陷：地面沉降與塌陷是煤礦開(kāi)采后經(jīng)常出現(xiàn)的一種地質(zhì)災(zāi)害。在煤礦的開(kāi)采過(guò)程中，地下開(kāi)采工程破壞了采空區(qū)圍巖的初始應(yīng)力場(chǎng)，使采空區(qū)的巖石發(fā)生破碎、冒落乃至地表發(fā)生位移。另外。采空區(qū)不斷擴(kuò)展和大量抽排地下水，造成采空區(qū)和影響區(qū)的地下水重新分布，形成大面積的降落漏斗，相應(yīng)出現(xiàn)地表的沉陷。

（3）瓦斯突出：瓦斯可以在儲(chǔ)氣封閉系統(tǒng)中，以吸附或游離狀態(tài)賦存于煤層的孔隙、裂隙、縫隙之中，當(dāng)?shù)貞?yīng)力作局部平衡調(diào)整時(shí)，破壞儲(chǔ)氣封閉系統(tǒng)，使蓄積的氣體外溢釋放。在自然和人為的某種作用下，亦可造成瓦斯突出的爆炸、火災(zāi)、人員中毒等災(zāi)害。

（4）礦井突水：煤礦突水事件在煤礦生產(chǎn)中也是常見(jiàn)的，并且直接影響煤礦的生產(chǎn)、效益和安全。

3.2 煤礦在閉坑后采場(chǎng)潛在的災(zāi)害特征。由于礦山災(zāi)害治理的短效性及不可預(yù)見(jiàn)因素的存在，故礦山閉坑后必然會(huì)留下災(zāi)害隱患。露天采場(chǎng)閉坑后留下的潛在災(zāi)害類(lèi)型主要有滑坡、崩塌，這是由于露采后留下了高邊坡，雖然在坑底進(jìn)行了一定的廢石回填，但留下高邊坡仍是不可避免的，特別是露采很深的情況下更是如此，這樣的邊坡在后期誘發(fā)因素的作用下很可能再次發(fā)生災(zāi)害。地下采場(chǎng)閉坑后留下的潛在災(zāi)害類(lèi)型有地面塌陷、地面沉降、地裂縫等，甚至也有因地面變形而誘發(fā)的山體開(kāi)裂，繼而發(fā)生崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。這些災(zāi)害的發(fā)生往往具有滯后性，即在開(kāi)采期間不發(fā)生或發(fā)生得不徹底，尚未達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，待閉坑后一段時(shí)間內(nèi)繼續(xù)發(fā)生或在特定的條件下突然發(fā)生。

3.3 煤礦地質(zhì)災(zāi)害的誘因分析。煤礦地質(zhì)災(zāi)害誘發(fā)因素各不相同，有些是開(kāi)采過(guò)程中難以避免的，如開(kāi)采深度的增加，使得地應(yīng)力相應(yīng)增大引起冒頂、片幫、脫盤(pán)甚至巖爆的嚴(yán)重地壓災(zāi)害；有的是開(kāi)采中忽視預(yù)防或開(kāi)采不規(guī)范、管理不科學(xué)導(dǎo)致的，如采空區(qū)不及時(shí)充填、廢渣廢水隨意排放、水文地質(zhì)及構(gòu)造不了解、巷道偏離、盲目指揮、違章作業(yè)、私挖亂采等，非穩(wěn)定因素積聚到一定限度引發(fā)各種災(zāi)害；有的煤礦片面追求經(jīng)濟(jì)利益或?yàn)閿[脫一時(shí)的經(jīng)營(yíng)危機(jī)，擯棄常規(guī)，如采富棄貧、求近避遠(yuǎn)，結(jié)果為后期發(fā)展埋下災(zāi)害隱患；曾一度泛濫的民采風(fēng)潮掠奪式的開(kāi)采活動(dòng)也對(duì)部分國(guó)有大中型煤礦造成嚴(yán)重干擾和資源、環(huán)境破壞。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，煤礦地質(zhì)災(zāi)害在各個(gè)國(guó)家頻繁發(fā)生，煤礦地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題漸漸得到了國(guó)際上的聚焦關(guān)注，地質(zhì)安全研究部門(mén)加大研究力度，減少煤礦地質(zhì)災(zāi)害帶來(lái)的人員傷亡。在煤礦開(kāi)采的過(guò)程中，煤礦企業(yè)可以根據(jù)煤礦地質(zhì)災(zāi)害的相關(guān)特征，有效地避開(kāi)災(zāi)害的侵?jǐn)_。煤礦企業(yè)應(yīng)該及時(shí)制定煤礦地質(zhì)災(zāi)害的防治措施，提高煤礦開(kāi)采量的同時(shí)保障礦工的人身安全。

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