煤矿地质灾害特征及防治措施探讨 邓福祥

发表时间:2020/6/29   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:邓福祥
[导读] 摘要:煤炭作为不可再生能源,多数埋藏在地下,在对其进行开挖的过程中,会改变煤层附近的地质环境,当对煤层过量开挖时会造成地质环境的异常变化,引起煤矿地质灾害,地质灾害严重时会损坏煤炭开采设备和对工作人员造成危险,因此,重视煤矿地质灾害是非常必要的。
        新疆维吾尔自治区煤田灭火工程局  新疆乌鲁木齐市  830063
        摘要:煤炭作为不可再生能源,多数埋藏在地下,在对其进行开挖的过程中,会改变煤层附近的地质环境,当对煤层过量开挖时会造成地质环境的异常变化,引起煤矿地质灾害,地质灾害严重时会损坏煤炭开采设备和对工作人员造成危险,因此,重视煤矿地质灾害是非常必要的。
        关键词:煤矿;矿山;地质灾害;措施
        一、煤矿地质灾害的类型
        1.1矿井突水
        在生产煤矿的过程中,比较常见的一类煤矿地质灾害就是矿井突水。其主要是由于在煤矿的开发或掘进过程中,巷道揭穿导水断裂、积水老窿或富水溶洞,继而导致矿山井巷突然有大量的地下水涌入,引发矿井突水事故。通常矿井突水来势都比较凶猛,往往会导致坑道在短时间就被淹没掉,进而对煤矿的生产以及作业人员的生命造成严重的威胁。如果巷道底板下存在着间接充水层的话,那么,由于受到矿山压力及地下水压力的作用,底析隔水层就会遭到破坏,继而产生人工裂隙通道,从而致使下部高压地下水涌进井巷,引发突水事件。而在顶底板分布着较厚高压含水层的矿山区以及富水的岩溶水充水的矿山区,在出现破碎的构造地段,也很容易引发矿井突水事故。
        1.2地面塌陷与沉降
        在煤矿的开采过程中,极易出现的一类煤矿地质灾害就是地面塌陷与沉降。在煤矿的开采过程中,因为支护不利、地层松软以及疏干采坑中的水等原因,导致地面出现开裂、塌陷及沉降等现象,其深度可达到几十厘米到几十米,而产生的地面塌陷的范围与矿山的使用年限、矿山的规模是正比例的关系,一个矿山塌陷区的范围可多达几十平方千米。除此之外,地下水的长期过量开采也极易引发较大面积的地面沉降。据粗略计算,每开采一万吨煤就会导致地面出现0.3hm2的塌陷。煤矿的开采所导致的地面塌陷与沉降,不仅会对自然景观造成严重的破坏,而且也会对农田造成一定程度的损坏,同时,还会对地表各种道路、建筑物及河床等造成一定的破坏,进而严重地阻碍工业及农业的生产,并严重威胁着矿区及其周边区域人民的生命财产安全。
        1.3瓦斯突出
        瓦斯可以被储存在密闭的空间中,同时以游离的形态分布于煤层的缝隙之中。如果原有的应力出现了变化,密闭的空间就会受到破坏,从而导致大量的瓦斯气体外泄,而在特定的条件下就极易造成火灾、中毒,甚至爆炸等事故的出现。
        二、煤矿地质灾害的成因和特征
        2.1煤矿地质灾害的成因
        煤矿地质灾害发生的原因多种多样,归纳总结后可以看出有如下几个方面:其一、在煤矿的开采作业过程中,不严格按照规范制度进行开采,并且,在开采过程中并没有开展灾害预防工作。其二,在煤矿的开采作业中,单方面的追求利润最大化和产量最大化,只重经济效益,忽视科学安全的开采方法。其三,由于一些历史遗留问题,在多年前,一些农民也加入到了煤矿开采的队伍中,并留下了一定的灾害隐患。其四,在煤矿的开采作业中,不科学的管理和不规范的开采,最终引起了地质灾害的发生。
        2.2煤矿地质灾害的特点
        不可预见性是煤矿地质灾害的特征之一,所以在处理矿山的关闭时,很容易就会留下灾害隐患。其主要灾害有地面沉降、地裂缝、地面坍塌等,更有可能引发山体开裂和滑坡等较为严重的灾害。这一类灾害往往不会很快发生,而会在矿山关闭后过了一段时间才显现出来,如果这类灾害发生,便会对当地居民造成巨大的伤害。除此之外,露天开采的煤矿在闭坑后同样会引发诸如泥石流和滑坡等灾害。寻其缘由,主要是因为露天开采过的煤矿在进行回填时,容易产生高度差,并且矿坑越深,越容易产生高度差,这便是酿成灾害的罪魁祸首。


        三、煤矿地质灾害的防治措施
        为确保煤矿企业持续稳定发展,尤其是近年以来煤炭市场不景气的大环境下,煤矿企业必须认识到安全生产的重要性和煤矿地质灾害预防的重要意义,做到安全第一,预防为主。现结合煤矿实际情况制定相关地质灾害防治措施。
        3.1掌握开采区域地层赋存情况,做好预测预报工作。清楚掌握开采区域各施工层位的岩性特征,根据巷道顶板岩性特征及完整程度总结工作面顶板周期来压规律;根据各煤层突出危险性鉴定情况采取必要的预抽、评价、边探边掘等安全技术措施;根据矿井地质报告及采区实际地质条件情况,完善相应能力的排水设施并保证其能正常运转。
        3.2提高技术工作管理水平。根据煤矿地质工作规定配备相应能力及数量的专业技术人员,并定期组织学习培训,不断增强专业技能,技术管理人员及时参加经济和信息化委员会组织的安全生产知识和管理能力考核,提高矿井技术管理工作水平,在矿井实际生产过程中必须严格按照规程规范施工,做到技术指导生产。
        3.3加强煤矸石山边坡稳定性分析与评价。分析确定边坡的潜在滑裂面位置及最小安全系数,合理布置边坡几何形状并在滑裂面底部位置修建挡土墙进行加固,提高边坡稳定性。煤矸石也含有一定发热量,可以作为煤矸石电厂燃料来源。此外可作为水泥混合材料、固土材料、混合石砖材料等。最大限度的利用煤矸石不仅给企业创造可观的经济效益,也能保证其安全稳定,减少对周边环境的污染。
        3.4加强瓦斯治理与监测。确保矿井通风的独立可靠,严格执行“以风定产”,建立瓦斯监测监控系统,合理设置瓦斯浓度报警值利,用现代技术和设备加强瓦斯预测预报。煤矿在生产过程中都应严格按照国家的相关规定,做好通风系统的配置,严格瓦斯检查力度禁止在矿井下使用明火,保证安全生产。,
        3.5合理进行生产设计。采掘活动范围在煤矿企业现有技术能力能确保安全生产并符合国家及相关部门的有关规定。深水平开采的地压问题及突出危险性未鉴定的区域不得进行采掘活动。
        3.6煤矿企业需根据实际情况,针对易发生的地质灾害编制应急预案,并定期进行演练,灾害事故发生时可做到最大限度减少人员及财产损失。
        3.7各个地方相关部门以及当地政府应该加大对地质灾害的宣传教育活动,将当地人民的防灾意识提升起来。在遇到煤矿地质灾害时,人们能够有效地组织起来进行自我防护。在灾害频发地区.当地有关部门应当加大对煤矿地质灾害的监控和及时预警.并提出一系列的预防措施,尽最大能力减少人员伤亡和经济损失。
        3.8在煤矿开采作业时,当地有关部门应当联合开采企业对地质环境进行保护,大力加强地质灾害的管制管理。让煤矿开采避开人口高密度地区,避开建立有生命线工程设施的地区,避开建筑物密集地区,避开山体稳定性不高的地区,严格监督开采企业.保证合理科学的开采,尽可能的减少煤矿地质灾害的发生。
        3.9煤矿的地质灾害,虽然有一定的自然属性和偶然性,但仍旧可以找出其内在的一些规律。所以,做到科学的管理以及预报工作是十分重要的。要杜绝一切乱挖乱采现象,合理规划开采范围,建立地质灾害预警制度,并给出相应的防治措施。
        结语:
        受到管理水平、技术水平等因素的限制,在煤炭的生产过程中经常会出现一些不必要的地质灾害会给煤矿生产企业与当地居民带来巨大的经济损失。所以,有关部门对这些地质灾害必须采取一些合理有效的防治措施,促进煤矿行业的发展,保障煤矿生产安全、有效的进行。
        参考文献:
        [1]杨梅忠,陈克良.中国煤矿灾害现状与减灾对策分析阴.灾害学.2017.12(3).
        [2]郑颖平,赵志根.浅析煤矿地质灾害的经济评价阴.西部探矿工程.2016112(8):243-244.
        [3]翟文杰,钟以章,姜德录等.抚顺西露天煤矿地质灾害预测阴.自然灾害学报.2018.15(4):132-137.
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