煤矿地质灾害的特征及防治研究_任晓涛.pdf

201917 技术应用与研究65 Modern Chemical Research 当代化工研究 煤炭资源的开采，为我国社会经济的发展提供了重要的 能源供给，促进了我国工业的发展进步。但是，部分煤矿企 业在开采过程中过于注重经济利益的追求，而忽视了对自然 生态系统的保护，使得煤矿地质灾害频繁出现，严重威胁到 相关人员的生命财产安全，而且不利于社会和谐稳定发展。 因此，需要加强对煤矿地质灾害的防治工作。 1.煤矿地质灾害发生的原因 煤矿地质灾害具有群发性、持续时间多样和衍生性等 特点。长期的煤矿开采会对地质结构造成不同程度上的损 害，使得矿区周围的地质环境不稳定，容易诱发地质灾害。 这种情况下的地质灾害一般都是具有规律性的，且具有群发 性，发生的时间段比较集中，甚至可能诱发其他类型的自然 灾害[1]。煤矿地质灾害由于发生原因的不同，其持续时间也 不同，像瓦斯爆炸和顶板灾害等事故具有较强的突发性，持 续时间相对较短，而采煤塌陷和土地盐渍等灾害是长时间地 质结构被破坏而引发的，这种地质灾害往往持续时间较长， 而且容易衍生出二次灾害。而衍生性也是煤矿地质灾害的典 型特点之一。例如在水体下进行开采时，如果施工不当，就 会造成水体下渗，进而导致水体上方的岩层下沉或者破坏。 2.煤矿地质灾害的特征 1山体滑坡地质灾害的特征 煤矿开采过程中会产生大量的煤矸石，这些煤矸石的过 量堆积就会破坏原有坡体的应力。同时，煤矿开采也会在一 定程度上影响土体的含水量和水位，进而改变斜坡土体的作 用力，造成崩塌或者滑坡。这种地质灾害容易发生在雨季。 在雨季，雨水对岩土的不断渗透会逐渐降低坡体的强度，而 煤矿开采会对斜坡的外形结构造成损坏，改变斜坡的应力作 用状态，这些都会显著增加下滑力，诱发滑坡。 2地面沉降地质灾害的特征 地下煤炭被开采之后很容易出现地面沉降或者塌陷，这 煤矿地质灾害的特征及防治研究 ＊任晓涛 （山西蒲县华胜煤业有限公司 山西 041206） 摘要煤炭是我国重要的能源形式之一，在开采过程中可能会出现煤矿地质灾害，对矿区工作人员和周围群众的生命财产安全造成不同 程度上的威胁。本文着重分析了煤矿地质灾害的特征，并探讨了煤矿地质灾害的防治措施，希望能够有效改善煤矿地质灾害的预防工作， 保障煤矿开采人员的生命财产安全，以提升煤矿企业的经济效益。 关键词煤矿地质灾害；特征；防治 中图分类号TD167 文献标识码A Study on the Characteristics and Control of the Geological Hazards in the Coal Mine Ren Xiaotao Shanxi Puxian Huasheng Coal Industry Co., Ltd., Shanxi, 041206 AbstractCoal is one of the most important s of energy in China. In the process of exploitation, the coal mine geological disaster may occur, and the safety of the life and property of the workers and the surrounding masses of the mining area is a different degree. In this paper, the characteristics of the coal mine geological disaster are analyzed, and the prevention and control measures of the coal mine geological disaster are discussed. It is hoped that the prevention work of the coal mine geological disaster can be effectively improved, and the life and property safety of the coal mining personnel can be guaranteed, so as to improve the economic benefit of the coal mine enterprise. Key wordscoal mine geological disaster；characteristics；prevention and control 是因为采空区的地应力平衡状态在煤矿开采后被改变，因此 地应力需要根据当前的结构状况重新分布调整，使得矿区地 下围岩层或者周围的地表出现开裂或者移动，部分岩石存在 冒落或者破碎现象。同时，煤矿开采过程中如果采空区的地 下水未能及时被排除，则会造成地下水平衡状态被打破，采 空区的水力坡加大，触发漏斗现象或者地面凹陷。 3瓦斯突出地质灾害的特征 通常情况下，煤炭表面或者煤层的缝隙之间会有瓦斯 气体的存在，它们以游离状态存在。但是在煤层开采之后， 随着煤层与周围环境结构之间的地应力被不断破坏，煤层空 间中瓦斯储气封闭系统就会受到不同程度上的影响，使得原 本游离的瓦斯气体得以释放[2]。瓦斯气体释放后在自然环境 或者人为因素的影响下，稍有不当就会造成开采人员中毒， 严重情况下会发生爆炸，对煤矿开采人员的生命安全造成威 胁。 4矿井突水地质灾害的特征 矿井突水地质灾害是煤矿开采过程中最为常见的一种重 大地质灾害，具有水势凶猛、涌水量大等特点，一旦发生， 其破坏程度相当严重，对矿区及周围环境造成不可估量的损 失。 5矿井闭坑之后存在的地质灾害特征 虽然矿井开采过程中会采用一定的灾害防治措施，但 是这种安全措施具有一定的时效性，并不能永久发挥作用， 再加上有些地质灾害是不可预见的，所以矿井闭坑后仍然存 在不同程度的安全隐患。其中比较常见的，就是山体崩塌和 山体开裂或地面裂缝。山体崩塌主要是由于露天开采使得坡 体结构发生改变，在长期的自然作用影响下出现滑坡或者崩 塌。而山体开裂或者地面裂缝的出现，则在开采较浅的地区 比较常见，这是因为长期的煤矿开采使得地表结构受到破坏 逐步蔓延到山体，在自然条件的影响下发生泥石流、坍塌和 ChaoXing 201917 技术应用与研究 66Modern Chemical Research 当代化工研究 山体滑坡等灾害，这些地质灾害都具有一定的滞后性，很少 出现在煤矿开采过程中，而是在闭坑后发生。 3.煤矿地质灾害的防治措施 1做好地质勘查工作 做好地质勘察工作是防治煤矿地质灾害的重要基础工 作。煤矿开采生产之前都需要对当地的地质条件等环境因素 进行勘察。科学合理的开展地质勘察工作，并获取准确的地 质条件分析依据，是确保后续煤矿开采工作顺利开展的重要 保障。因此，煤矿企业应该加强对地质勘察工作的重视程 度，积极开展开采前的地质勘察，对开采过程中及开采后可 能会发生的地质灾害进行全面详细的分析，这样煤矿开采工 作人员才能够清晰的了解该区域的地质灾害情况。同时，煤 矿企业也应该针对开采过程中可能出现的地质灾害进行会议 讨论，以确定全面完善的地质灾害防治措施，做好充分的准 备工作。总之，加强地质勘察工作，以了解该区域内的地质 灾害，是十分有必要的。 2加强煤矿地质灾害的文化宣传 煤矿企业的相关领导及当地政府领导需要加强对煤矿 地质灾害的宣传力度，煤矿企业相关人员都应该具备防灾意 识，尤其是矿区开采人员要对当地区域的地质灾害发生规律 进行全面的熟悉了解，掌握当地的地质灾害系数，对地质灾 害易发区或者危险区进行重点监督管理。并结合当地区域的 地质灾害情况制定专门的防治规划和防治计划。这样当地质 灾害真正发生时，矿区工作人员也能够具有充足的心理能力 来应对和防范。同时，在煤矿地质灾害的文化宣传过程中， 也要注意向煤矿工作人员灌输自我保护的意识，注重员工自 我保护能力和风险防范能力的培养。此外，矿区的领导干部 要对作业矿区的典型特点和相应的防灾方法、防灾措施等进 行全面细致的把握，对于一些重点地质灾害发生区域，最好 组织相关的专家学者进行现场考察和分析，以帮助煤矿企业 制定地质灾害防范措施，提高该区域地质灾害预测的准确程 度。 3建立地质灾害预警体系 煤矿开采施工过程中，不可避免的会出现不同类型的 地质灾害。煤矿企业需要针对这一情况制定地质灾害预警体 系，并积极借助现阶段的科学技术和信息技术等技术手段， 来提高地质灾害的预防水平。煤矿开采的地质灾害预警系统 主要针对煤矿开采过程中可能诱发地质灾害的自然因素或者 人为因素进行实施监督和预警，根据所监测的实时数据来判 断地质灾害即将发生的概率，并给出及时的预警信息，以提 醒相关人员采取必要的防治处理方案，预防煤矿地质灾害的 发生。煤矿地质灾害预警系统通过对煤矿开采环节中各种地 质灾害因素的监督，来判断煤矿开采是否处于安全生产的状 态，进而能够有效的预防地质灾害的发生。 4合理规划煤矿的开采，注意地质环境的保护 煤矿企业在煤矿开采之前，需要结合当地区域的实际环 境条件进行科学合理的分析，并做好煤矿开采的规划工作， 尽量避开人口稠密的地区、建筑物密集的地区、山体的不稳 定性较高的区域以及存在着生命工程设施的区域。同时，在 煤矿开采地需要设置必要的保安煤柱。现阶段，我国相继颁 布了矿产资源法环境保护法等法律法规，明确规定 了矿产开采过程中要注意对周围地质环境的保护，以免发生 地质灾害。同时，对于煤矿开采后的荒井及周围环境要注意 生态环境修复，使部分矿山废弃地能够重新进行复垦，以维 持当地生态系统的平衡性。 5完善煤矿通风系统，降低矿井瓦斯浓度 煤矿开采过程中，需要对瓦斯浓度进行有效控制，以 预防瓦斯爆炸等灾害的出现。如此，就要在煤矿开采环节定 期抽取瓦斯进行检测，以查看矿井内是否存在瓦斯浓度超标 的情况。瓦斯浓度检测是矿井生产环节最基础的工作内容， 通过瓦斯浓度检测来保证矿井内瓦斯浓度处于正常的安全范 围。一旦发现矿井内存在瓦斯超标的情况，及时发出报警， 并采用科学合理的解决措施来最大程度上降低瓦斯浓度，以 免发生瓦斯事故。瓦斯事故的预防过程中需要重点做好明火 的管理工作，提高操作人员的安全意识，尽量避免瓦斯爆炸 事故的发生。而矿井的通风系统不仅可以保证矿井内必要的 氧气浓度，而且有助于降低矿井内的瓦斯浓度，为开采人员 创造一个安全良好的工作环境。通风系统的完善就需要根据 矿井的实际生产情况，科学合理的配置机械设备，以保障通 风系统的运行效果。同时，也要对通风系统进行定期的维护 和检修，及时发现系统中的安全隐患，并加以解决，避免问 题的恶化而诱发无法挽回的灾害事故。 6生态地貌修复 煤炭开采的过程会引起很多矿山废弃物，这些废弃物会 对环境造成严重的污染。修复生态地貌要符合实际的环境需 求，在开采的过程之中，严格规划并且科学处理废弃物。一 旦发现存在塌方现象就要及时进行修复，而对于那些山体滑 坡区域需要种植更多的植物，将修复工作以及开采工作统一 起来。 7改进煤矿开采技术 目前，我国煤矿开采工作的原则就是多做煤巷，少做岩 巷，这样能够从整体上降低矿井煤矸石的排放，减少煤矸石 对周围环境的影响。最好采用全煤巷的开拓方式，将开拓巷 道尽量布置在煤层中。同时，在保证煤矿安全生产和经济效 益的前提下，煤矿企业应该加强对先进采煤工艺和采煤技术 的引进，从技术层面上提高煤矿开采的综合质量。在煤矿开 采过程中做到因地制宜，具体情况具体分析，以促进煤矿企 业的可持续发展。 4.结语 煤炭资源是我国重要的能源组成部分，为我国社会经济 的发展提供了重要的能源基础。但是，煤矿开采规模和开采 速度的不断增加，使得煤矿开采过程中地质环境受到不同程 度的破坏，诱发了各种类型的地质灾害，不利于我国煤矿事 业的发展，也严重制约了我国经济社会的发展。因此，煤矿 企业应该加强煤矿地质灾害的防治工作，对煤矿地质灾害进 行科学治理，综合防范。 【参考文献】 [1]郭琳凯.煤矿地质灾害特征及防治措施研究[J].内蒙古石 油化工,2019,450728-29. [2]尚云露.煤矿地质灾害特征及其防治措施[J].当代化工研 究,20190646-47. 【作者简介】 任晓涛（1988-），男，汉，山西蒲县人，本科，助理工程师， 山西蒲县华胜煤业有限公司；研究方向煤矿地质及水文地质。 ChaoXing