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煤矿地质灾害特征及防治措施探究

煤矿地质灾害特征及防治措施探究

摘要:文章主要分析了煤矿地质灾害特征,重点介绍煤矿地质灾害防治措施,其不仅可以有效降低地质灾害所产生的各类损失,而且还可以确保煤矿开采的安全、高效进行。通过对煤矿地质灾害特征及防治措施进行研究,以期为煤矿的安全生产提供可靠的保障,创造出最大化的经济与社会效益。

关键词:煤矿;地质灾害特征;防治措施

0引言

在进行煤矿开采过程中,由于各方面因素的影响,将会诱发各种各样的地质灾害,如瓦斯爆炸、山体滑坡、地面沉降、矿井突水等,既会对操作人员的身体健康和生命安全造成威胁,还会对煤矿正常开采产生不利影响。会全面、系统分析煤矿地质灾害特征,并制定切实可行的防治措施,其既可以降低各类地质灾害的发生,还能够确保煤矿开采的有序进行,进而使煤矿企业经济效益的得到提升。

1煤矿地质灾害特征

1.1矿井突水地质灾害特征

在进行煤矿开采过程中,矿井突水事故时有发生,其会影响煤矿开采效率。如果矿井出现突水地质灾害,不仅会对井下人员生命安全造成威胁,同时也会影响矿井的正常生产。实际上,矿井突水地质灾害具有水势凶猛、涌水量大和损失大等特点,因此需要采取有效措施给予预防和解决。例如,在1996年太原市西山地区出现了多起矿井突水地质灾害,是由于连续暴雨导致大量洪水进入矿井中,致使546名工人被困井下。为了避免矿井突水地质灾害的发生,则需要全面了解和掌握突水地质灾害特征,并结合实际情况来制定预防措施,以此来降低矿井突水地质灾害的发生。

1.2瓦斯爆炸地质灾害特征

在进行煤矿开采阶段,瓦斯属于常见的有毒有害气体,其吸附在颗粒缝隙和煤层表面中,如果空气中氧气浓度到>12%、瓦斯浓度达到5%~16%,如果遇到明火将会增加瓦斯爆炸的发生率,在爆炸时,一般会释放冲击波,对大多数工作面和巷道造成摧毁[1]。如果矿井通风系统不理想时,将会导致爆炸地点及周边出现不同程度破坏,甚至诱发次生灾害,如人员窒息等,从而给煤矿企业正常生产带来不利影响。

1.3冒顶地质灾害特征

受煤矿开采活动影响,将会使地层原始应力平衡遭到破坏,从而增加了开采区域岩层破碎、裂隙或形变的发生率,且在顶板上方形成暂时平衡的岩石松动圈。同时,在回采工作面时,在支架移动过程中将会导致松动圈范围不断扩大,并增加支架受力情况。如果采空区面积扩大到一定程度时,极有可能导致岩石松动圈瞬间垮落,出现比较严重的冒顶事故[2]。

1.4地面沉降地质灾害

在地下煤矿被开采过程中,地面沉降地质灾害一般是指采空区周围原始地应力平衡被破坏,诱发地应力重新分布,直至地应力重新平衡为止。通常情况下,在地应力重新分配直至平衡阶段,会诱发矿井周围地下岩层和地表岩层发生变形、移动甚至开裂问题。例如,我国西部缺水地区沙漠化比较常见,偶尔也会出现地面倾斜加大现象;东部富水地区由于地面沉降而产生塌陷湖泊;上述问题都会对矿井周围环境产生不利影响。

2煤矿地质灾害诱发因素

2.1主观原因

在进行煤矿开采阶段,部分煤矿开采和管理人员安全意识缺乏,并未按照规范和标准来开展地质灾害控制和预防工作,以此增加了煤矿瓦斯爆炸、山体滑坡、矿井突水、地面沉降等地质灾害的发生率。如今,随着我国产能结构优化政策和矿井安全高效建设,都对煤矿地质灾害预防和控制给予高度重视,其既能够降低煤矿安全事故发生率,而且还可以提高煤矿开采效率[3]。

2.2客观原因

在煤矿开采过程中,采空区范围不断扩大,这样将会严重破坏煤层顶底板岩层平衡。此时在原岩应力作用下,会诱发顶底板岩层出现变形破坏,进而增加了边坡失稳、地表沉降等地质灾害发生率,对煤矿正常开采产生不利影响。同时,在水体下采煤过程中,煤层顶板可能会因为开采不合理而出现变形,其既会改变水体赋存环境,而且还会诱发水体与采煤工作面贯通,增加矿井突水事故的发生率。在煤矿开采中,瓦斯爆炸、山体滑坡、矿井突水、地面沉降等地质灾害的发生属于客观存在的,其一般可以通过对煤层开采高度、工作面推进速度、采空区处理等方式给予控制来使地质环境得到有效改善,进而有效降低地质灾害的发生率。

3煤矿地质灾害防治措施

3.1细化和完善防治计划

在进行煤矿开采阶段,作为煤矿企业要结合实际情况来制定煤矿地质灾害防治计划,其既可以确保煤矿开采的安全、高效进行,而且还可以提高煤矿企业的经济效益。在最初开采阶段,可能会因为缺乏系统、完善的煤矿开采方式,从而导致部分煤矿企业继续沿用传统煤矿开采模式,虽然操作流程简单,但是并未注重对工作人员和环境的保护,在提高煤矿地质灾害发生率,给井下工作人员生命安全造成严重威胁,同时也有可能给煤矿企业带来比较严重的经济损失。因此,为了降低煤矿地质灾害的发生,要结合煤矿企业特点来对现有的煤矿开采技术和管理理念进行创新,并制定一套切实可行煤矿开采和防治方案,以此来降低地质灾害发生率,保证工作人员人身安全,而且还可以提高煤矿企业经济效益。

3.2做好通风和瓦斯抽取工作

瓦斯爆炸是煤矿生产中比较常见的灾害,所造成的人员伤亡和经济损失往往是无法预估的,因此要做好瓦斯爆炸预防和控制工作,具体从以下两个方面进行:①在煤矿开采阶段,要做好瓦斯抽取工作,其虽然属于比较基础的一项煤矿工作,但是在确保煤矿安全生产中发挥着不可替代的作用。通过对煤矿瓦斯进行定期抽取,可以确保瓦斯含量处于安全、可控范围内,进而确保后续煤矿开采工作的顺利进行。②结合实际情况做好瓦斯超标预防工作,从实际出发来构建超标预警机制和应急处理体系。在煤矿开采过程中,可以借助多种科技手段来对井下瓦斯含量进行监测,一旦发生瓦斯含量超标问题,则会立即警报,并制定有效解决措施,以此来达到降低瓦斯含量的目的。在处理煤矿瓦斯时,要做好明火管理工作,制定相应的制度,严格规定井下明火使用要求,并培养井下工作人员安全意识,以此来实现对瓦斯爆炸的有效预防,使煤矿开采效率得到有效提升。

3.3正确把握煤矿地质情况

在煤矿测量工作后,既能够对煤矿地质情况有所了解和掌握,而且还能够为确保煤矿开采提供保障。在进行煤矿开采时,需要对煤矿测量工作给予高度重视,其侧重于对煤矿外部环境的勘测和分析,以便更好的了解和掌握煤矿井下及周围的环境,以此来保证煤矿开采的安全、高效进行。在煤矿开采过程中,由于各方面因素影响,极易诱发各种地质灾害,此时就需要工作人员反复勘察可能出现地质灾害的区域,并按照要求做好标注工作,然后制定有效的预防和解决措施。此外,煤矿企业还需要广泛听取相关测量部门给予的意见和建议,并不断优化煤矿开采工作,提高其开采效率。

3.4重视煤矿环境生态修复

煤矿废弃一般会导致比较严重的生态环境破坏,我国虽然制定了一套系统、完善的地质灾害防治措施,然而并未对生态修复工作给予综合考虑,阻碍了煤矿行业的发展。此时,为了使上述问题得到有效解决,则需要重视煤矿环境生态修复,合理构建生物群落,满足生态多元化发展需求。如今,我国废弃矿山复垦工作刚开始起步,在生态环境恢复中也发挥了一定的作用,但是还需要给予高度重视,以期促进煤矿生态环境的修复。

4结语

总之,在煤矿开采阶段,要对潜在煤矿地质灾害特征进行全面、系统的分析,然后通过制定防治计划、重视通风和瓦斯抽取、正确把握煤矿地质情况、重视煤矿环境生态修复等措施来给予有效防治,以此来避免各类灾害带来的影响,有效提高煤矿开采效率。

参考文献

[1]党江磊.煤矿地质灾害特征及防治措施[J].内蒙古煤炭经济,2020,15(9):96-97.

[2]陈健.煤矿地质灾害特征及其防治措施[J].江西化工,2020,8(2):111-112.

[3]尚云露.煤矿地质灾害特征及其防治措施[J].当代化工研究,2019,3(6):89-90.

作者:田波 单位:晋能控股煤业集团地煤公司姜家湾煤矿