煤礦開(kāi)采中工程地質(zhì)條件變化及災(zāi)害防治

邢 魁

（山西省煤炭地質(zhì)局地質(zhì)勘察院，山西 太原 030001）

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，煤礦業(yè)也隨之迅速發(fā)展，促進(jìn)了中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和進(jìn)展。隨著煤礦的持續(xù)開(kāi)采，出現(xiàn)了各種地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題。煤礦地質(zhì)災(zāi)害是最常見(jiàn)的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題之一。煤炭開(kāi)采必須改變礦區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，使礦區(qū)的煤炭資源出現(xiàn)各種地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題。煤礦開(kāi)采前經(jīng)常伴隨著廢棄土地的隨機(jī)積累和降雨引起的滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。但是采空區(qū)經(jīng)常發(fā)生在煤礦開(kāi)采后，因此發(fā)生地面沉陷等地質(zhì)災(zāi)害。煤礦地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重威脅著煤礦開(kāi)采安全和煤礦周邊居民區(qū)人民生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，有必要制定相關(guān)的合理有效的防控措施。

1 煤礦地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的特點(diǎn)

煤礦地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生具有一定的相似性，可以將其總結(jié)為群發(fā)性、衍生性、區(qū)域性等。煤礦地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生是由于在煤炭開(kāi)采過(guò)程中破壞了地質(zhì)環(huán)境的平衡，引起了地質(zhì)環(huán)境的反應(yīng)。這種反應(yīng)通常集中在某一時(shí)間段內(nèi)成群體性發(fā)生，并會(huì)形成一系列原生地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害。地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生區(qū)域性明顯，這與區(qū)域性構(gòu)造條件、煤系巖性組合特征和煤變質(zhì)條件等因素有關(guān)。地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的時(shí)間長(zhǎng)短具有多樣性，有的發(fā)生緩慢、持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，有的發(fā)生突然、持續(xù)時(shí)間較短。煤礦地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生具有一定的規(guī)律，以目前的技術(shù)水平還不能完全避免，但可以預(yù)測(cè)和治理，降低災(zāi)害發(fā)生的頻率，減少災(zāi)害造成的損失。煤礦地質(zhì)災(zāi)害的影響巨大，除對(duì)生命安全和財(cái)產(chǎn)安全造成影響外，還會(huì)給當(dāng)事人造成嚴(yán)重的心理傷害。

2 煤礦地質(zhì)災(zāi)害特征

2.1 瓦斯突出

因?yàn)樵趯?shí)際開(kāi)采煤礦的地域中，其周圍環(huán)境是比較復(fù)雜艱險(xiǎn)的，其構(gòu)成體系樣式也是比較繁多的，則會(huì)出現(xiàn)一些不等量的瓦斯。倘若地面結(jié)構(gòu)是擴(kuò)張斷層模式，其瓦斯被排出時(shí)的環(huán)境及速度都是比較可觀的。但若結(jié)構(gòu)是比較封閉的空間，則瓦斯就會(huì)被密封在空間當(dāng)中，這時(shí)就要求來(lái)安排相對(duì)的裝備輔助儀器將其排出空間，倘若它以一種浮游的模式或吸附模式保存在煤層當(dāng)中，當(dāng)其累計(jì)達(dá)到一定數(shù)值，超出安全范圍時(shí)，在一定的因素影響下，就會(huì)發(fā)生爆炸現(xiàn)象。

2.2 地面開(kāi)裂

我們知道，當(dāng)發(fā)現(xiàn)煤礦時(shí)就一定是需要開(kāi)采的，其實(shí)相關(guān)部門在對(duì)煤礦實(shí)施開(kāi)采時(shí)，普遍會(huì)發(fā)生采空地域，倘若不能合理的及時(shí)的對(duì)采空地域進(jìn)行補(bǔ)救措施，其對(duì)應(yīng)的采空地域上的巖層表面就很可能會(huì)發(fā)生容易開(kāi)裂問(wèn)題，更嚴(yán)重的還有凹陷，從而對(duì)煤礦地質(zhì)產(chǎn)生影響，造成嚴(yán)重的災(zāi)害現(xiàn)象。針對(duì)這一情況，就需要我國(guó)的煤礦部門應(yīng)該依據(jù)國(guó)家的監(jiān)管體制來(lái)安排實(shí)施煤礦開(kāi)采任務(wù)，其中不單單要求開(kāi)采的技術(shù)處于一定的水平高度，還應(yīng)該確保不同地域的監(jiān)管策略的合理化和有效性。防止因地面開(kāi)裂問(wèn)題而造成的嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象，同時(shí)也要求我國(guó)的相關(guān)煤礦部門對(duì)把控采空地域的技術(shù)層面進(jìn)行一定監(jiān)測(cè)，進(jìn)而減少地面開(kāi)裂所形成的嚴(yán)重影響。

2.3 礦井閉坑后地質(zhì)災(zāi)害

雖然礦井開(kāi)采過(guò)程中會(huì)采用一定的災(zāi)害防治措施，但是這種安全措施具有一定的時(shí)效性，并不能永久發(fā)揮作用，再加上有些地質(zhì)災(zāi)害是不可預(yù)見(jiàn)的，所以礦井閉坑后仍然存在不同程度的安全隱患。其中比較常見(jiàn)的，就是山體崩塌和山體開(kāi)裂或地面裂縫。山體崩塌主要是由于露天開(kāi)采使得坡體結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，在長(zhǎng)期的自然作用影響下出現(xiàn)滑坡或者崩塌。而山體開(kāi)裂或者地面裂縫的出現(xiàn)，則在開(kāi)采較淺的地區(qū)比較常見(jiàn)，這是因?yàn)殚L(zhǎng)期的煤礦開(kāi)采使得地表結(jié)構(gòu)受到破壞逐步蔓延到山體，在自然條件的影響下發(fā)生泥石流、坍塌和山體滑坡等災(zāi)害，這些地質(zhì)災(zāi)害都具有一定的滯后性，很少出現(xiàn)在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，而是在閉坑后發(fā)生。

3 煤礦地質(zhì)災(zāi)害的防治措施

3.1 完善煤礦通風(fēng)系統(tǒng)，降低礦井瓦斯?jié)舛?/h3>

瓦斯?jié)舛葯z測(cè)是礦井生產(chǎn)環(huán)節(jié)最基礎(chǔ)的工作內(nèi)容，通過(guò)瓦斯?jié)舛葯z測(cè)來(lái)保證礦井內(nèi)瓦斯?jié)舛忍幱谡５陌踩秶Ｒ坏┌l(fā)現(xiàn)礦井內(nèi)存在瓦斯超標(biāo)的情況，及時(shí)發(fā)出報(bào)警，并采用科學(xué)合理的解決措施來(lái)最大程度上降低瓦斯?jié)舛?，以免發(fā)生瓦斯事故。瓦斯事故的預(yù)防過(guò)程中需要重點(diǎn)做好明火的管理工作，提高操作人員的安全意識(shí)，盡量避免瓦斯爆炸事故的發(fā)生。而礦井的通風(fēng)系統(tǒng)不僅可以保證礦井內(nèi)必要的氧氣濃度，而且有助于降低礦井內(nèi)的瓦斯?jié)舛龋瑸殚_(kāi)采人員創(chuàng)造一個(gè)安全良好的工作環(huán)境。通風(fēng)系統(tǒng)的完善就需要根據(jù)礦井的實(shí)際生產(chǎn)情況，科學(xué)合理的配置機(jī)械設(shè)備，以保障通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行效果。同時(shí)，也要對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行定期的維護(hù)和檢修，及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的安全隱患，并加以解決，避免問(wèn)題的惡化而誘發(fā)無(wú)法挽回的災(zāi)害事故。

3.2 加強(qiáng)對(duì)于亂采亂挖情況的管控

基于以上對(duì)煤礦地質(zhì)災(zāi)害的了解，對(duì)其進(jìn)行剖析后會(huì)發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)的一系列地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象卻含有著一些共同的規(guī)則，亂采亂挖是造成地質(zhì)環(huán)境惡化，引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象的最重要的作用條件了。所以，這就要求與之相應(yīng)的企業(yè)單位應(yīng)該更加注重對(duì)于亂采亂挖問(wèn)題的監(jiān)管和調(diào)控，對(duì)于每個(gè)煤礦在其開(kāi)采期間都要進(jìn)行比較嚴(yán)格合理的檢測(cè)和制約。

針對(duì)于煤礦開(kāi)采地域的地質(zhì)情況監(jiān)督工作，首先應(yīng)該判斷煤礦開(kāi)采是否安全，其次依據(jù)根煤礦開(kāi)采地域周圍的自然現(xiàn)象，然后觀察判斷預(yù)測(cè)還會(huì)發(fā)生的其他類型的地質(zhì)災(zāi)害，并且要求規(guī)劃設(shè)計(jì)出與之一致的地質(zhì)災(zāi)害防治監(jiān)管措施任務(wù)，并把煤礦開(kāi)采期間所實(shí)施的相關(guān)操作安排更為合理規(guī)范，從而確保其煤礦地質(zhì)災(zāi)害防治監(jiān)管的高效功效。

3.3 預(yù)防滑坡和地面塌陷

通常情況下，水是引發(fā)滑坡和地面塌陷的主要誘因，因此要特別注意排水工程的建設(shè)。在排放地表水時(shí)，應(yīng)以攔截和旁引為主，再通過(guò)排水溝將其引入附近溝谷。此外，地表檢測(cè)工作同樣重要，要由專業(yè)人員依照標(biāo)準(zhǔn)對(duì)礦區(qū)范圍內(nèi)的斜坡進(jìn)行全面檢測(cè)，做好數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析，降低地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)。與滑坡地質(zhì)災(zāi)害相比，地面塌陷的預(yù)防更為復(fù)雜，多數(shù)情況下，地面塌陷的發(fā)生多由人為原因?qū)е隆?/p>

因此各煤礦企業(yè)要加強(qiáng)對(duì)自身的管理，因地制宜，依據(jù)礦區(qū)的地質(zhì)特點(diǎn)制訂科學(xué)合理的開(kāi)采方案和預(yù)防方案。堅(jiān)信預(yù)防大于補(bǔ)救，建立完善的預(yù)防預(yù)測(cè)制度，用不斷進(jìn)步的科學(xué)技術(shù)增強(qiáng)從業(yè)人員的災(zāi)害意識(shí)和災(zāi)害防范能力，提高礦區(qū)環(huán)境治理水平，降低地面塌陷發(fā)生的可能性。

4 結(jié)語(yǔ)

煤炭資源是我國(guó)重要的能源組成部分，為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了重要的能源基礎(chǔ)。但是，煤礦開(kāi)采規(guī)模和開(kāi)采速度的不斷增加，使得煤礦開(kāi)采過(guò)程中地質(zhì)環(huán)境受到不同程度的破壞，誘發(fā)了各種類型的地質(zhì)災(zāi)害，不利于我國(guó)煤礦事業(yè)的發(fā)展，也嚴(yán)重制約了我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展。因此，煤礦企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)煤礦地質(zhì)災(zāi)害的防治工作，對(duì)煤礦地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行科學(xué)治理，綜合防范。