李龙
西安市鸿儒岩土科技开发有限公司 陕西 西安 710000
摘要：煤多位于岩层之间，煤炭资源开采通常会破坏岩层的稳定性。这导致开采过程会引发一些地质灾害，严重威胁工人的生命安全。常见的煤矿地质灾害有顶板大面积冒顶、冲击地压、煤与瓦斯突出、突水等，发生形式存在很大的不同。因此，必须采取有效措施防治煤矿地质灾害并实现安全开采。由于煤矿地质灾害的种类很多，所以在进行防治时需要注意地质灾害发生条件的差异性。本文围绕煤矿地质灾害的特征及其发生原因进行展开，并提出了一些防治煤矿地质灾害的措施。
关键词：煤矿；地质灾害；预防措施
1地质灾害特性分析
1.1 群发性
群发性是以往发生地质灾害的明显特点。由于地下开采会对原来的地质构造造成较大的破坏，特别是开采深度越深，使得原来稳定的内应力发生移位，对周围岩石的稳定性破坏越大，而且随着开采工作面的不断向前推进，会扩大地质构造的破坏范围，最终导致连续大范围地质构造破坏，这就是群发性。继发性很容易导致开采区域内的地表大范围开裂、下沉，在不同地点，不同时间多次出现，对周边作业环境造成严重的影响。
1.2 灾害强度大
由于煤矿地质灾害发生后很难控制，如重大煤矿地质灾害如水、火、瓦斯等一旦发生后对矿井重要设施产生严重破坏作用，造成设施很难二次修复或修复周期长、难度大，地质灾害发生后很难在短时间进行控制，灾害强度大。
1.3 不可避免性
随着开采技术及工艺的不断提升，对矿井地质灾害的控制及防范措施不断加强，然而很难在短时间内完全控制地质灾害。通过研究发现，地质灾难都是危险因素达到一定条件才会发生的。所以在矿井开采时能够制定出一套合理有效的应对方案，即使不能杜绝地质灾害的发生，也能提前做好地质灾害的防御工作。
2 煤矿地质灾害原因分析
通过地质勘察发现，兴无煤矿常见的地质灾害主要包括山体滑坡、地表沉降、水灾、瓦斯、地质构造等。
(1）山体滑坡地质灾害。煤矿采煤过程会破坏地表生态平衡（如地表水下降、地表植物死亡等），从而造成地表土岩体原有的斜坡防滑力降低，改变了斜坡应力作用状态，在雨季时地表土岩体会出现滑坡现象，不仅破坏了山体生态植被，而且影响矿井安全产生。
(2）地表沉降地质灾害。矿山开采前，矿山内煤岩体处于应力平衡状态。煤矿在采掘施工时，对煤岩体进行开挖，破坏了应力平衡状态，通过锚杆、锚索、单体柱等支护体进行围岩应力控制，虽然在短时间能控制围岩下沉量，但是随着时间的推移，在上覆岩体重力作用下，支护体出现受力负荷、剪切破坏现象，最终导致采掘巷道、采空区顶板垮落，矿山出现沉降现象。地表沉降会造成地表水位下降、地表构造及植被破坏。
(3）水灾地质灾害。矿井采掘活动结束，工作面采空区、采掘巷道封闭后形成一个封闭的储水空间，受地表水、构造水、含水层水等影响，采空区及废弃巷道内富含大量积水，煤矿在进行下一水平或邻近采掘施工时，若对四邻水文地质情况掌握不够全面，或未采取合理有效的水文地质勘探措施，就会破坏积水区隔水煤柱，从而导致矿井水害事故的发生。
(4) 崩塌.如果矿山开采违背了标准要求很容易出现崩塌事故。现实矿山开采需要考虑到经济情况施工队伍一般会选择增加开挖坡度。
露天采场边坡开挖坡度大多在80度以上。施工标准中指出在进行边坡施工时需要进行分台阶处理。然而有绝大部分施工人员为了加快施工进度忽略了此项工作,并没有按照要求操作。所以导致现实中的边坡又高又陡。矿山开采前期会进行资源勘测,了解矿产倾向,实际上可能会存在矿山倾向与开挖边坡坡向相反的情况。岩体稳定性本身较差,又受到客观不利因素的影响,高而陡的边坡可能会承受不了压力,轻者产生掉块重者发生大面积崩塌。
3 地质灾害防治措施
3.1 加强煤矿地质勘探
在很多情况下，煤矿地质灾害的发生与煤矿地质条件的不确定性存在很大的关系，例如煤与瓦斯突出、突水等。虽然在开采前煤矿企业已对回采区域的地质条件进行了勘探，但是获得的资料比较粗糙。因此，应加强煤矿地质勘探，保证地质条件对煤层开采的影响处于可控范围以内。这是因为煤矿工作面的开采设计多是根据煤矿的地质资料来进行的。此外，煤层中的瓦斯压力及含水层中的水压并不是固定不变的，其数值对于安全开采有着很大的影响。这就要求地质勘探不仅应具有准确性，还应具有一定的时效性，即地质勘探时间与煤层回采的时间不能相隔太远。
煤层中的一些大的地质构造，例如大断层等，可通过地质勘探找到。然而对于一些小的地质构造，普通的地质勘探很难找到，需要采用一些特殊的勘探方法。为了提高地质勘探的准确性，非常有必要在煤矿勘探时采用一定的物探方法。
3.2 选择合适的开采方式
在开采煤层时，不同的开采方式对于岩层的扰动是不同的。对岩层的扰动越大，则诱发煤矿地质灾害的可能性也就越大。因此，需根据煤层赋存地质条件选择合适的开采方式。当煤矿工作面靠近大断层时，应适当降低开采速度，以减小对岩层的扰动。在采用放顶煤开采时，若煤层与含水层的间距比较小，则应适当降低采放比，以免冒落带或裂隙带穿过含水层。
更为重要的是，在进行开采设计时就应充分考虑工作面的地质构造情况，并做出相应的安全回采预案，例如，在断层附近开采时，采用钻孔来对断层附近的岩体进行卸压。
3.3 重视基础理论的研究
在煤矿开采时，需要凭借相关的岩石力学理论和流体理论来指导煤矿的安全开采。然而，目前对于采矿中的一些理论还缺乏相应的认识，例如冲击地压、煤与瓦斯突出及突水理论。因此，应重视对这些基础理论的研究。这就要求煤矿企业加大对这些基础理论研究的投入，并与煤矿院校进行合作，以期能快速解决这些问题。这是由于中国已进入了深部开采时代，这些问题对煤矿开采安全性的影响日益突出。
一旦突破了这些理论，就可采用数值模拟方法来确定安全开采的方案。煤矿资源开采工作的落实，需要做好开采方案的协调，通过有效的煤矿管理，规避各类地质灾害，这不仅可以提升煤矿开采效率，还可为开采企业创造更高的经济收益。然而，解决这些问题不仅需要在理论公式上进行创新，还需要获得更多准确的现场数据。
3.4 完善煤地质灾害预体系
(1）企业的管理人员要加大地质构造教育力度，了解地质构造发生的原因及后果，提高作业人员安全隐患意识，掌握工作范围的地质构造及高风险区域。各级管理人员要根据自身工作范围的地质构造特点制定相应的预防措施。
(2）煤矿企业在了解地质灾害危害的同时还需加强自身的保护意识及防御能力。针对矿井地质灾难高发区域，需安排专业的技术人员进行勘测分析，同时制定有效的防治措施。
(3）煤矿企业应建立地质灾害预警系统，采用先进的信息技术及物力勘查技术相结合，及时有效地监督避免矿井开采中出现各类安全隐患。当矿井地质构造发生变化时能够及时启动预警系统提醒相关管理人员采取有效的防治措施，进一步避免矿井地质灾害事故的发生，有效确保矿井安全生产。
总之，煤矿企业在生产过程中只有采取合理有效的预防措施，防止煤矿重大地质灾害事故发生，只有这样才能保证煤矿安全高效生产，避免煤矿重大经济损失以及人员伤亡事故，确保煤矿可持续发展。
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