防治煤矿地质灾害有效方法分析

张世平

(山西大土河矿业投资有限公司，山西 吕梁033000)

0 引言

近年来，我国工业化进程的进一步加快。在这一背景下，煤矿的开采量日趋增加，有些企业为了追求高额的利润，进行非法开采，这样毫无节制的开采对自然环境产生了不容忽视的影响，导致矿区出现地面沉降、塌陷、山体滑坡等地质灾害，严重威胁人民的生命财产安全。因此，有必要对煤矿地质灾害的原因和特征加以分析，尽快找出解决的办法，维护生态平衡，实现可持续发展的目标。

1 煤矿地质灾害的类型

1.1 瓦斯突出与煤层自燃

瓦斯能够被存储在密闭的空间内，并以游离的状态分布在煤层的孔隙中。一旦原有的应力发生改变，密闭的空间被破坏，造成大量的瓦斯气体外溢。在一定的条件下会引发爆炸、中毒或者火灾等事故。

煤层自燃是指部分煤层在非人为情况下，在具备一定条件下自发引起燃烧的现象。一旦发生煤层自燃，经长时间的燃烧，会产生井下巷道失稳、生成大量有毒有害气体，并且会在地面产生裂缝等地质灾害。

1.2 顶板事故及地面沉降和塌陷

地面沉降和塌陷是煤矿大面积开采的必然结果。由于煤大量开采后，采空区岩石的应力分布会发生急剧变化，当这种变化积累到一定程度后，岩石会出现破碎、冒落或者位移，如果控制不好，极易发生顶板事故，在地面则表现为沉降、开裂、塌陷等地质灾害。当塌陷区波及到比较陡的山坡时，表现为边坡的滑移或垮塌等地质灾害。

1.3 边坡失稳和水土流失

煤矿在生产过程中，由于生产的需要，工业场地要进行边坡开挖、填方、建筑等工程施工。这些工程破坏了原有地表应力的平衡，如果勘察设计工作不到位，使用中维护不好，在这一过程中极易发生滑坡、泥石流等地质灾害。

1.4 矿井突水

矿井突水是掘进或采矿过程中，当坑道揭穿导水断裂、富水溶洞、积水老空时，大量地下水突然涌人矿山井巷的现象。矿井突水一般来势凶猛，常会在短时间内淹没坑道，给矿山生产带来危害，造成人员伤亡，严重威胁煤矿的安全生产。

2 煤矿地质灾害发生的原因

2.1 客观原因

随着煤矿开采工作的进展，处在平衡状态的岩层，在大量煤炭被挖走的情况下，打破了岩层内原有的平衡，导致岩层不稳定，引发顶板跨落，产生了地表沉降、开裂、边坡失稳、山体滑坡等地质灾害。这是客观存在内在因素，是不以人的意志为转移的。

另外，在煤矿开采过程中必须处理好地下承压水，如果开采的方法不合理或者技术不过关，会造成地下水的不平衡，进而导致地层的不平衡，出现矿井突水事故。

2.2 主观原因

前些年，由于煤矿开采行业具有高额的利润，使许多小煤矿趋之若鹜。这些小煤矿普遍安全意识不强，只重视经济利益，而忽视了安全要求，矿工的人身安全得不到保障，使得这些煤矿经常出现顶板冒落、透水或者瓦斯爆炸等事故，造成严重的伤亡。另外，由于我国的煤矿技术及装备水平参差不齐，许多煤矿技术力量仍有待提高。技术力量不到位，也容易发生安全事故。

3 煤矿地质灾害的特点

3.1 群发性

煤矿开采会打破原有地质条件的平衡，产生一系列地质变化，形成地质灾害。而地质灾害一般不是独立存在的，是某一区域内地质条件变化长期积累的结果，所以地质灾害的发生常常会有群发效应，造成严重的灾害后果。例如当煤矿开采引起地面塌陷时，往往不是一处发生塌陷，而是在不同的时间和空间范围内大面积地发生塌陷。

3.2 衍生性

煤矿地质灾害的另一重要特点是衍生性。地质灾害的衍生性是指一个地质灾害会引发其它的一系列的次生地质灾害，从而形成具有因果关系的灾害链条。例如，当矿井下发生突水事故时，往往会引发地下水位的大范围下降，这又引起地表沉降和塌陷等地质灾害，从而使地面出现裂缝，破坏耕地和建筑，地面高度的变化又会使地表径流的流向发生改变，这样一系列的次生灾害对于矿区的影响是长久而深远的。

3.3 持续时间的多样性

煤矿地质灾害的种类不同，发生持续的时间长短也不一样。例如瓦斯爆炸、顶板冒落等灾害具有突发性，虽然持续时间短，但是强度高，破坏性大。而地面沉降等地质灾害的发生需要较长时间，具有渐发性。其他煤矿地质灾害的发生时间各不相同，具有各自的特点。因此，煤矿地质灾害的发生具有持续时间上的多样性，给防灾工作增加了难度。

3.4 不可避免性和可预防性

由于煤矿的开采必然会对岩层的结构产生影响，这种影响积累到一定程度就必然会引发地质灾害。由于科学水平发展程度的限制，在未来很长一段时间内均无法完全避免地质灾害事故的发生。但是由于煤矿的地质灾害发生是有规律可循的;而且地质灾害是在开采活动对岩层影响达到一定程度后才会引发，所以，可以控制开采活动对岩层的影响程度，预防地质灾害的发生。

4 煤矿地质灾害的防治措施

4.1 加强防灾意识

地方政府和相关煤企要高度重视煤矿企业的生产安全工作，增强预防地质灾害的意识，并在全社会范围内开展防治煤矿地质灾害的宣传和教育工作，进行内容丰富、形式多样的预防地质灾害的教育活动，提高民众的防灾意识。同时，相关单位的人员要实际调查和深入研究煤矿地质灾害的发生程度，并深入了解当前预防煤矿地质灾害的新方法，带领民众积极参与防灾减灾的工作，充分做好防灾的准备工作，降低地质灾害带来的损失。

4.2 合理开采煤矿资源

我国相继颁布了《环境保护法》和《矿产资源法》，为规范从事矿业人员的行为提供了依据。煤矿企业要严格遵守相关的法律法规，按照规定的标准进行生产作业，严禁为了利益而发生不顾安全的行为。煤矿企业要加强煤矿地质灾害的预防和治理工作，充分评估矿山的承受能力和开采活动对地质的影响程度，不可为利益而过度开采，切实遵守可持续发展的原则，合理制定开采的目标，将对地质环境的影响降到最低。

4.3 改进开采技术

由于煤矿开采在实际的生产过程中受条件的限制，面临着许多不确定性因素，因而要完全杜绝安全事故是不可能的，但是可以从技术层面对煤矿地质灾害的发生进行预防，尽量减少事故的发生。例如，在煤矿开采过程中，为了防止地下发生火灾，首先要选择能够减少火灾发生概率的矿井开拓形式和技术装备。开采自燃煤层时，要使用科学合理的开采方法，使煤层的回采达到不丢煤或者少丢煤的目标。对于采空区可以采用密实填充、灌浆，或者喷洒氯化镁、氯化钙等阻燃剂等方法来阻止采空区的自燃。

4.4 查明地质构造

查明地质构造是做好煤矿地质灾害预防工作的重要基础，各种地质灾害都是在岩层应力结构改变的条件下发生的，而煤矿的开采会加速地质结构的变化，从而加速地质灾害形成。所以，必须要做好煤矿地区的地质勘探和预报工作，了解煤矿地区地质构造的活动规律，并根据地质构造活动的规律来规划采矿工作。同时，还要做好对煤矿地质灾害的应急救援预案，充分考虑各种因素，尽可能减少地质灾害的影响。

5 结语

我国的煤矿企业分布较广泛，这几年发展很快。但是大部分煤矿无论在技术装备，还是在管理水平上与先进水平仍具有一定差距。由于客观因素和主观因素的存在，严重威胁着人民群众的生命财产安全，再加上各个煤矿的地质环境存在差异，所以，在煤矿地质灾害防治工作时，要具体问题具体分析，有针对性地采取防治措施，最大程度地减少或避免煤矿地质灾害的发生。

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