煤矿地质灾害特性分析及预防措施 尹文珺

发表时间:2021/6/1   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:尹文珺
[导读] 摘要:现阶段,我国对煤矿资源的需求不断增加,煤矿开采越来越多。
        云南省有色地质局三一七队  云南省曲靖市  655000
        摘要:现阶段,我国对煤矿资源的需求不断增加,煤矿开采越来越多。基于煤矿生产过程中地表沉陷、透水、瓦斯等地质灾害频繁发生,不仅造成煤矿产生重大经济损失,而且严重威胁着煤矿安全生产;对此,某煤业公司通过技术研究,对煤矿地质灾害特性进行分析,并提出了若干项预防措施,避免煤矿重大地质灾害事故发生,保证煤矿安全可持续发展。
        关键词:煤矿;地质灾害;灾害特性;预防措施
        引言
        煤矿开采破坏了原有岩层的平衡,在开采过程中引发了一些煤矿地质灾害。常见的煤矿地质灾害主要有冲击地压、煤与瓦斯突出、突水等,这些对煤矿安全生产构成了巨大的威胁。近些年来,虽然地质灾害发生的频率大幅度降低,但是并不能杜绝其发生。通常情况下,地质灾害发生会给煤矿企业带来巨大的经济损失,甚至人员伤亡。因此,非常有必要采取措施来预防煤矿地质灾害。鉴于煤矿地质灾害的发生与多种因素有关,需要对其诱因进行综合分析。本文围绕煤矿地质灾害发生的原因进行论述,提出了一些预防措施。
        1煤矿地质灾害特征
        煤矿地质灾害主要分为顶板灾害、水害、瓦斯灾害三类,其中顶板灾害更加频繁。顶板灾害主要指顶板垮落,造成工作面回采巷道安全事故的发生,其主要特征是顶板岩层破碎后发生脱落。顶板灾害中最为严重的是冲击地压,其主要特征是巷道围岩会突然破碎并向巷道所在的空间弹射,对煤矿安全生产的影响极大。瓦斯灾害是煤矿安全生产的第一杀手,其主要表现为煤矿井下巷道内的瓦斯含量突然升高,在某种程度下会引发煤矿瓦斯爆炸。瓦斯灾害中最为严重的是煤与瓦斯突出,其具体表现为煤粉和瓦斯向巷道内急剧涌出,导致巷道内瓦斯浓度急剧增加。煤矿地质灾害中水害是发生频率最低的,其主要表现为煤矿井下涌水量急剧增加,可能会导致工作面被淹甚至整个矿井被淹没。在水害中突水事故最为严重,具体表现为在很短的时间内巷道或矿井被水淹没。总的来说,煤矿地质灾害包含的范围很广,发生时表现形式存在很大的差异性。要想凭借其特征对煤矿地质灾害进行防治,存在很大的困难。因此,必须分析引发煤矿地质灾害的原因。
        2地质灾害原因分析
        (1)水害事故发生:由于煤矿在生产过程中对开采区域水文地质资料掌握不够,或在明确水文地质条件下,未采取合理有效防治水技术措施,如未设置放水闸门、未设置防隔水煤柱或者探放水施工设计不到位等,从而导致生产期间发生水害事故。(2)瓦斯爆炸:由于煤矿井下通风系统紊乱,通风设施老化等不能满足煤矿生产需求,随着煤矿不断开拓延伸,矿井采掘工作面数量增加,从而造成工作面不足现象,风流无法排除瓦斯,导致工作面瓦斯积聚现象,当瓦斯积聚浓度达5%~16%时会发生瓦斯爆炸事故。(3)顶板垮落:由于工作面采掘工作中在过地质构造如断层、陷落柱等,未及时采取合理有效的围岩控制措施,造成构造带处支护不足现象,受构造应力及回采应力影响,出现顶板垮落事故。(4)滑坡、泥石流:由于煤矿开采过程中煤矸石堆积地表,以及矿井内污水排至地面,导致矿区地表生态植被破坏严重,当出现雨季时矿区地表蓄水能力差,造成滑坡、泥石流等事故发生。
        3地质灾害防治措施
        3.1加强煤矿地质勘探
        了解煤矿开采的地质条件是煤矿安全开采的保障。为了减少煤矿地质条件的不确定性,应该加强煤矿地质勘探,具体应该做好以下几点:(1)综合采用钻探方法和物探方法,尽可能获得更为细致的煤矿地质资料,特别是一些小型地质构造,例如小断层、孔洞、裂隙带等。(2)做好勘探数据的处理工作。要对勘探的数据进行有效处理,对于一些勘探异常的数据要高度重视,必要时要重新勘探。(3)注重勘探的时效性。煤层中的瓦斯和岩层中的水都属于流体,在密封性改变时流体的运动状态会发生改变。(4)煤矿开采期间,应对煤矿开采前的地质勘探资料进行核实,并及时补充不全面的地质勘探资料,从而保证采掘工程安全顺利进行。


        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提高煤矿防治水工作效率
        (1)煤矿开采前应采用物探、钻探等技术手段对开采区域可能存在的含水层、老空水、老窑水分布进行勘探,准确掌握开采区域水温地质资料,合理分析矿井回采期间可能存在的充水水源及涌水通道,为后期井田开采设计提供依据。(2)采掘工作面在施工过程中应采用超前钻探技术手段对采掘工作面四邻积水情况进行验证,超前钻探施工时钻孔数量、钻孔深度、仰角、钻孔封孔工艺等必须符合设计要求,从而达到完全消除水害的目的。(3)煤矿开采过程中应对矿井盘区、采区建立完善的排水系统,主要包括着水仓、排水管路、排水设施等,并设置防水闸门;每年雨季前必须对矿井排水设施进行一次检修维护。
        3.4加强煤矿安全管理
        很多情况下煤矿地质灾害的发生都是有征兆的,若能及时发现并处理,则在很大程度上可以避免煤矿地质灾害事故的发生。因此,在日常煤矿生产中,应该加强对煤矿的开采管理,具体应该做好以下工作:(1)在生产过程中发现异常情况,要及时上报给有关负责人,杜绝侥幸心理的存在。常见的异常情况有,一些区域的涌水量突然增加、巷道顶板出现异常响动。(2)在施工过程中,要按照规范操作,严禁违规操作。例如,在巷道施工过程中一定要进行敲帮问顶,在石门揭煤时一定要打瓦斯抽放孔等,特别是在一些地质构造复杂区域。(3)加强工作面回采过程中的煤矿防治水工作,要详细了解开采区域的水文地质资料,在明确水患后要采取合理的防治水技术措施,采用合适的探放水制度,并完善煤矿的排水系统,保证煤矿出现水害事故时影响最小。
        3.5其他煤矿地质灾害
        除了断层冲击地压灾害、断层突水灾害及煤与瓦斯突出灾害以外,还有很多的煤矿地质灾害。常见的有陷落柱突水、陷落柱附近大面积冒顶及褶皱附近巷道冲击地压等。这些灾害在很大程度上是由地质构造区域附近的应力异常引起的,这里不再赘述。
        结语
        综上所述,煤矿地质灾害的发生给煤矿企业带来了巨大的经济损失和人员伤亡,因此,非常有必要对煤矿地质灾害进行有效防治。煤矿地质灾害的发生与煤矿地质条件的不确定性、开采设计不合理以及开采过程中人为失误因素有关,应该从加强煤矿地质勘探、进行煤矿地质灾害区域评价以及加强煤矿安全管理等方面来防治。希望所述内容可以为煤矿生产过程中防治煤矿地质灾害提供一定的参考。
        参考文献:
        [1]李云飞.煤矿地质灾害预防技术措施应用[J].能源技术与管理,2020,45(4):126-128.
        [2]张皓莎.煤矿地质灾害特征及其防治措施[J].矿业装备,2020(4):106-107.
        [3]田君慧,陈广东,郭红.新登煤矿地质灾害危险性评估及防治措施[J].冶金管理,2020(17):95-96.
        [4]吴进军.煤矿地质灾害以及防护措施分析[J].石化技术,2020,27(7):223.
        [5]刘炳宏.关于我国煤矿地质灾害的分析与防治研究[J].矿业装备,2019(5):114-115.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: