龙煤集团鹤岗矿业公司安全监察局 黑龙江鹤岗 154100
摘要:煤矿开采过程中对于地质条件要求较高,地质灾害事故的发生,往往造成人员伤亡与经济损失,对还需要做好灾害事故的预防。文章通过对煤矿地质灾害问题进行分析,探讨煤矿地质灾害事故的防止措施。
关键词:煤矿地质;地质灾害;地质防治;防治措施
引言
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。
1煤矿地质灾害特点
第一,群体性。煤矿地质环境的反应通常在特定时间段内成组发生,形成灾害群。第二,区域性。地质灾害的发生有很明显的区域性,并且与诸如区域结构条件,测煤岩石科学的综合特征以及煤转化条件等因素有关。地下岩层的应力逐渐变化,煤矿附近的岩层逐渐被破坏,随着实际工作量的增加,破坏程度也逐渐增加。第三,持续时间多样性。地质灾害的持续时间各不相同,有些灾害发生缓慢且持续时间长,而另一些则突然发生且持续时间短。例如:山体滑坡和坍塌等地质灾害具有突发性,持续时间较短;地面沉降等地质灾害发生缓慢,持续时间较长。第四,衍生性。与锁链反应类似,一次煤矿地质灾害经常会引发一系列有因果关系的二级地质环境灾害。第五,危害性巨大。煤矿地质灾害对社会各方面都有很大的危害,例如煤矿工作人员的直接伤亡,个人、企业财产的损失,对工作人员的心理压力,对地区、企业的经济发展的负面影响,对当地环境的巨大破坏等。第六,可预防性。煤矿地质灾害发生有一定的的规律,在目前的技术水平上无法完全避免,但是可以利用这些规律,以减少灾害发生的频率,并最大化的减少灾害带来的损失。
2地质灾害原因分析
第一,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。第二,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。第三,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。第四,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煤矿地质灾害及防治措施
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:第一,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。第二,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。第三,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。第四,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提高煤矿员工的意识
地方政府和煤矿高级主管部门要加强安全意识的普及,以预防和管理煤矿地质灾害,敦促煤矿雇员尽早切实意识到防灾的重要性,当他们面临灾难时,需要保持良好的心理素质。也要注意提高雇员在灾难中的自保能力。煤矿公司的领导和雇员都要充分认识煤矿地质灾害的主要特征,掌握各种防灾方法和对策。对于经常发生煤矿地质灾害的矿区,需要组建专家队伍,以了解煤矿地质灾害的规律,提高监测和预防煤矿地质灾害的能力。
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。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提高煤矿防治水工作效率
第一,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。第二,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。第三,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。
3.5加强煤矿安全管理
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:第一,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。第二,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。第三,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。
3.6加大生态治理,提升矿区整体环境
在煤矿开采过程中,破坏了矿区的生态环境,使生态系统失衡。此外,地质灾害的预防和管理主要是针对矿区的安全运行,并未考虑矿区的生态环境和土地的恢复方式。因此,需要重建和维护废弃的矿区,恢复当地生态系统的功能,促进植被绿化和生物保护,努力建立一个相对和谐稳定的矿区,防止因生态条件变化而导致灾难。
结语
综上所诉,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,降低煤矿安全事故发生,减少人员伤亡与经济损失,从而保证煤矿生产工作的有序开展,推动煤矿产业良性发展。
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