吴俊扬
黑龙江龙煤七台河矿业有限责任公司 黑龙江省七台河市 154600
摘要：煤矿开采不可避免地会破坏地层的稳定性，从而引发煤矿地质灾害。因此， 对煤矿开采过程中的地质灾害进行防治显得尤为重要。分析了煤矿地质灾害的特征及发生原因，并提出了一些有效的措施来防治煤矿地质灾害，可为保障煤矿的安全生产提供一定的参考。
关键词：煤矿开采； 地质灾害； 防治措施
引言
随着我国煤矿生产技术水平提高，煤矿不断开拓延伸，矿井生产能力也随之增大，但是在实际煤矿生产过程中，由于煤矿企业对地质灾害预防力度不够，以及地质灾害治理费用投入不足，导致矿井生产过程中地质灾害频繁发生，煤矿常见的地质灾害主要有水害、瓦斯爆炸、顶板垮落、滑坡、地表沉陷、泥石流等，地质灾害不仅造成煤矿重大经济损失，甚至发生重大人员伤亡事故。
1.煤矿生产中常见的地质构造
1.1断层
断层是煤矿开采中非常常见的一种地质构造， 主要是由于地壳运动引发岩层断裂造成的。 通常情况下可将断层分为正断层、 逆断层及平移断层，其中正断层和逆断层最为常见。 根据断层的落差又可分为大断层 （落差几十米甚至上百米） 和小断层 （落差几米）。 在煤矿开采的工作面内， 通常有几十条甚至上百条断层。 对于大断层可通过地质勘探找到， 而对于小断层只能通过井下勘探找到。
1.2 褶皱
褶皱是由地壳运动引起的岩层局部凸起或凹陷的情况。褶皱又可分为向斜和背斜。 虽然褶皱不会改变岩层的完整性，但是会对岩层应力分布有较大的影响。 这种应力分布对岩层内水和瓦斯的流动会产生一定的影响。褶皱的出现不仅会导致工作面回采变得困难， 还容易引发一定的煤矿安全事故。在向斜的轴部，瓦斯容易大量积聚。若开采时破坏这些区域，则很容易引发煤矿瓦斯事故。多数背斜的部分存在于煤层上部，其围岩的密封性要比向斜轴的部分差很多， 所以瓦斯不太可能直接被密封， 煤层中瓦斯的浓度也会不断降低。
2.煤矿地质灾害发生的原因分析
2.1煤矿地质条件的不确定性
在煤矿开采前，需要对工作面所在区域的地质情况进行勘探。 然而， 受勘探技术条件和勘探经费的限制，地质勘探时只能获得回采工作面所在区域内粗略的地质情况，这导致在煤矿开采和掘进时，所拿到的地质资料仍然存在很大的不确定性， 使得煤矿开采时发生事故的可能性大大提高。其中比较典型的例子就是岩层中的小型地质构造，例如断层等。在这些小型地质构造附近，应力和瓦斯异常，一旦破坏其稳定性就会引发大面积冒顶事故和瓦斯突出事故，对煤矿的安全生产威胁极大。
2.2开采技术条件不足
煤矿地质灾害的发生还与煤矿开采的技术条件有很大关系。 现在煤矿开采的强度越来越大， 对岩层的扰动也越来越大。 在深部高应力开采条件下，这种扰动很容易引发煤矿地质灾害。 特别是厚煤层放顶煤开采时， 采空区冒落带会大范围增加。 若冒落带范围波及、 破坏井下含水层， 则开采时很容易导致含水层中的水涌入工作面。
2.3开采过程中人为失误
统计大量煤矿地质灾害事故可以发现， 67%以上的煤矿地质灾害都是人为失误引起的， 也就是说大多数煤矿地质灾害事故是可以避免的。 瓦斯爆炸多是对煤层瓦斯不能进行有效的管理， 导致巷道中的局部瓦斯超过了安全值。 煤矿突水或透水事故的发生是由于开采前采取的防治水措施不到位， 存在一定的侥幸心理。陷落柱附近发生大面积冒顶事故， 是由于在陷落柱附近开采时并未采取足够的支护措施， 顶板在支承压力的作用下发生破坏。 总的来说， 人为失误会在一定程度上引发开采过程中的煤矿地质灾害。
3.煤矿地质灾害防治措施
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 强化煤矿通风管理
（1）通风是井下工作面开采中最重要的工作。通风系统能够随时监测井下瓦斯浓度并将井下瓦斯排出，能够在瓦斯超限之前做好预防和处理，避免了瓦斯超限事故引起的灾害。因此相关技术人员需对矿井的通风系统进行升级，定期对矿井通风阻力、风量进行监测，保证矿井通风系统稳定[6]。（2）对于综采工作面上隅角、掘进巷道回风流中应加强瓦斯监测力度，通过安装远程瓦斯监控系统、巷道瓦斯联锁控制系统等对采掘工作面瓦斯浓度、瓦斯积聚情况进行实时监测，杜绝工作面瓦斯超限、积聚现象。（3）煤矿企业应定期对煤矿风门、调节、监控系统、通风机等进行检修维护，保证通风设施、瓦斯监控设施安全稳定运行。
3.3进行煤矿地质灾害区域评价
为了更好地指导煤矿安全生产， 应该进行煤矿地质灾害区域评价[3]， 采用一些指标来评价开采过程中地质灾害事故发生的风险， 例如煤层的厚度、 顶底板的岩性、 含水层情况和地质构造分布等。 对于地质灾害风险高的区域， 原则上不应该布置回采工作面，必要时应该控制工作面的开采范围； 对于中高风险区域，应该根据以往的开采经验， 在确保能控制风险后可以正常布置工作面， 但要特别注意工作面的回采速度。
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。
3.5 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。
结束语
煤矿地质构造是煤矿开采过程中所必须面对的地质问题， 防治地质构造异常引发的煤矿地质灾害是煤矿企业要重点关注的内容。 分析了煤矿开采中常见的3 种地质构造， 分别是断层、 褶皱及陷落柱， 重点分析了断层与冲击地压、 突水及煤与瓦斯突出的关系。 专业人员需要在分析不同的地质灾害之后找出合适的应对措施， 以便更好地预防各类地质灾害。
参考文献：
［1］ 李国栋.煤矿地质构造对安全生产的影响［J］.当代化工研究，2020(16)：37-38.
［2］ 李宏伟.煤矿地质构造对安全生产的影响［J］.中国新技术新产品，2018(3)：137-138.
［3］ 闫斌.煤矿地质构造对安全生产的影响分析［J］.中国战略新兴产业，2017(32)：72.
［4］ 蒋超.煤矿地质构造对安全生产的影响［J］.水力采煤与管道运输，2017(3)：81-83.