談煤礦地質災害特征及防治措施

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摘要：由于煤礦開采過程中破壞了地質體的原有狀態，不可避免地會誘發煤礦地質災害。因此，煤礦企業應該采取有效措施預防開采過程中的地質災害。為了提高地質災害防治的有效性，分析了煤礦地質災害的具體特征，并在此基礎上提出了一些防治措施，以期為煤礦地質災害防治提供一定的參考。

關鍵詞：煤礦開采；地質災害；災害特征

中國煤礦主要是地下開采，在開采時破壞了原有地質體的平衡，導致煤礦開采過程中發生地質災害。煤礦地質災害的發生不僅給煤礦企業帶來了經濟損失，還會引發重大的人員傷亡，社會影響極為惡劣。隨著中國經濟水平的提高，中國開始重視煤礦地質災害的治理。很多地質災害多是由于開采方式不當引起的，現在已經采取措施來消除這種影響。因此，必須采取措施來控制煤礦地質災害的發生[1-3]。由于煤礦地質災害的種類繁多，給地質災害的防治帶來了巨大的困難。為此，分析了煤礦地質災害的特征，并提出一些有效措施來預防它。下面，本文將圍繞這些內容展開論述。

1煤礦地質災害的特征分析

在煤炭資源開采過程中由地質條件變化引發的安全事故稱之為煤礦地質災害。煤礦地質災害發生后，煤礦企業會遭受重大經濟損失，甚至重大的人員傷亡，因此，必須采取有效的措施防止煤礦地質災害的發生?？偟膩碚f，煤礦地質災害發生的原因是煤礦開采破壞了原有的巖層平衡狀態，在實現新的平衡狀態的過程中出現了異?，F象。一般可以將煤礦地質災害分為開采技術因素引起的和地質條件不確定性引起的。下面將分別對這兩種煤礦地質災害的特征進行分析。

1.1開采技術因素引起的地質災害的特征

在煤礦開采過程中，很多煤礦地質災害都是由于開采技術不合理引起的。在開采技術引起的煤礦地質災害中，最典型的是煤層開采后形成的開采沉陷區。過去，煤礦開采多在一些無人區域進行，人們忽視了開采沉陷區，并沒有太在意。隨著煤礦開采區域穿過一些村莊，人們開始重視開采引起的沉陷區，并將其定義為煤礦地質災害。開采沉陷是因為過去煤層開采時采用的是垮落法管理頂板，導致巖層的運動傳遞到地表形成沉陷區。在沉陷區內，地表長期處于不穩定狀態，給當地的居民生活帶來了巨大的困擾。一方面，一些沉陷區會穿過居民房屋，導致房屋上出現裂縫甚至倒塌[4]；另一方面，沉陷區內的地下水基本枯竭，這是因為地表沉陷過程中破壞了巖層的隔水層，居民用水困難，而且還會導致農作物大量減產。此外，由開采技術引起的煤礦地質災害還有煤礦的沖擊地壓和突水事故。一些煤礦企業在開采時挑肥揀瘦，導致后來在一些區域開采時形成孤島工作面，增加發生沖擊地壓的可能性。有些煤礦在開采時未充分考慮煤層上方的含水層，導致開采時破壞了煤層上方的隔水層，從而誘發了煤礦突水事故。總的來說，由于開采技術不當引起的煤層地質災害特征在于煤層開采后巖層的運動對安全生產或居民生活不利。

1.2地質條件不確定性引起的地質災害的特征

在煤礦開采過程中，也有一些煤礦地質災害是由于地質條件的不確定性引起的。在煤礦開采前，雖然很多煤礦都進行了地質勘探，但是鑒于勘探技術的局限性，很難保證勘探數據的真實、可靠。在一些未勘探到的地質條件下進行開采，很容易發生煤礦地質災害，其中最典型的就是煤與瓦斯突出事故。通過大量的實踐數據可以發現，在一些小的地質構造區容易發生煤與瓦斯突出事故，例如鄭煤集團大平礦“10•20”事故就是掘進到小斷層附近發生煤與瓦斯突出誘發了瓦斯爆炸，造成148人死亡。鄭州大平礦瓦斯爆炸發生位置如圖1所示。此外，地質條件不確定性引發的煤礦地質災害還包括沖擊地壓。沖擊地壓是在應力作用下巖體向巷道高速彈出的一種復雜的煤礦動力災害，其發生機理尚不明確。值得注意的是，隨著煤礦開采深度的增加，沖擊地壓發生的可能性在增加，這嚴重制約了中國煤礦深礦井的開采安全。

2煤礦地質災害的防治措施

2.1做好煤礦地質勘探工作

很多煤礦地質災害的發生多由地質資料不準確或不完善引起的，因此，做好煤礦地質勘探工作是防治地質災害的關鍵。這就要求在工作面回采時，盡可能采用各種勘探手段獲取回采區域的地質情況，包括水文地質和地質構造情況。一些大的地質構造很容易勘探到，而一些小的地質構造不容易勘探到，例如小斷層，這需要特別注意。在獲得詳盡的地質資料后，可以根據實際情況采取相應的安全措施，最大程度保證開采安全，從而減少煤礦地質災害造成的財產損失和人員傷亡。

2.2采用合理的回采方式

煤礦地質災害的發生在很大程度上與回采方式不合理有關，因此，應該采用合理的煤礦開采方式。早期，由于很多政策法規不完善，很多煤礦的開采方式并不合理，導致開采時很容易誘發地質災害，例如孤島工作面的存在。傳統工作面采用的是垮落法管理頂板，這不可避免地會出現開采沉陷區，如今開采沉陷區也被定義為煤礦地質災害的一種。開采沉陷區是由垮落法管理頂板形成的巖層移動波及到地表形成的，其還會引發其他的環境災害[5]。為了治理或減少開采沉陷區，一些煤礦采用了綠色采礦技術，其核心原理是采用其他物質來充填采空區，從而實現對巖層移動的控制。綠色采礦技術為治理煤礦地質災害提供了一種新思路，不僅能減少矸石的產生，還能減少開采沉陷引起的環境災害。綠色采礦技術體系如圖2所示。

2.3注重煤層瓦斯的抽采

瓦斯是煤形成過程中產生的一種氣體，其主要成分是CH4，遇到明火容易發生爆炸。瓦斯引發的地質災害容易造成較大的人員傷亡，因此，必須加大對礦井瓦斯的治理力度。由于瓦斯本身也是一種能源，可以采取適當的方法抽取煤層中的瓦斯。過去人們經常采用改善通風的方法來治理煤層中的瓦斯，但是隨著礦井瓦斯涌出量的增加，改善通風的成本越來越高，只能采用抽采瓦斯的方法。值得注意的是，中國煤層的透氣性非常差，瓦斯抽采極為困難，需要尋找一些有效的煤層增透方法。人們采用了水力壓裂、深孔爆破和水力割縫等措施，但是效果并沒有達到預期。隨著社會經濟的發展，中國礦井大多數也已經進入到深部開采階段，礦井的瓦斯涌出量和煤與瓦斯突出的可能性都在增加。因此，煤礦企業迫切需要一種能加快抽采煤層中瓦斯的方法，從而保證回采安全。

3結語

煤礦地質災害的發生給煤礦企業帶來了巨大的經濟損失，有時也伴有人員傷亡，因此，必須采取有效的措施來預防煤礦地質災害。為了更好地防治煤礦地質災害，分析了煤礦地質災害的特征。煤礦地質災害發生的原因是煤礦開采破壞了原有地質體的平衡，在實現新的平衡的過程中出現了異?，F象。一般情況下，可以將煤礦地質災害分為開采技術引起的和地質條件不確定性引起的。要想防止煤礦地質災害發生，應該從做好煤礦地質勘探工作、采用合理的回采方式以及注重煤層中瓦斯抽采等方面出發。希望文中所述內容可以為人們認識煤礦地質災害以及防治煤礦地質災害提供一定的參考。

參考文獻：

［1］任曉濤.煤礦地質災害的特征及防治研究［J］.當代化工研究，2019(17)：65-66.

［2］張花花.煤礦地質災害特征及防治措施［J］.中國石油和化工標準與質量，2019，39(22)：158-159.

［3］李斌.煤礦地質災害特征及防治措施［J］.中國石油和化工標準與質量，2019，39(22)：168-169.

［4］王志平.煤礦地質災害特征及防治措施［J］.中國石油和化工標準與質量，2019，39(20)：140-141.

［5］尚云露.煤礦地質災害特征及其防治措施［J］.當代化工研究，2019(6)：46-47.

作者：林炳坤 單位：大同煤礦集團公司大斗溝煤業公司