陕西华电榆横煤电有限责任公司 陕西省榆林市 719000
摘要:我国的煤炭行业发展迅速,带动地区经济的同时煤矿地质灾害的发生也日渐频繁。煤炭地质灾害在大多数地区均是地质灾害的重要组成部分,给劳动者和当地居民带来了严重的安全隐患。简要分析了煤矿地质灾害发生的原因,并提出了一些有效的措施来预防煤矿地质灾害的发生,以期为煤矿的安全生产创造一定的条件。
关键词:煤矿;地质灾害;预防技术
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;所以,煤矿在生产时必须合理确定生产区域可能存在的地质灾害类型,分析地质灾害特性,并根据煤矿实际生产情况采取合理有效的预防措施,这有这样才能保证煤矿安全高效生产。
1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。
2地质灾害特性分析
2.1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。
2.2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。
2.3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。
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:a)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。b)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。c)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。d)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,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。此外,通过这种地质灾害区域评价机制,煤矿企业可以建立不同特征的地质灾害预报体系,并根据不同的特征采取不同的施工措施。煤矿建立的地质灾害预警体系应能够及时有效地对矿井地质灾害进行监督、预警,从而有效地预防煤矿地质灾害。
3.3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:a)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。b)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。c)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。
3.4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。
结束语
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。
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