煤矿开采中工程地质条件变化及灾害防治

邢 魁

（山西省煤炭地质局地质勘察院，山西 太原 030001）

随着中国经济的快速发展，煤矿业也随之迅速发展，促进了中国经济的发展和进展。随着煤矿的持续开采，出现了各种地质环境问题。煤矿地质灾害是最常见的地质环境问题之一。煤炭开采必须改变矿区的地质结构，使矿区的煤炭资源出现各种地质环境问题。煤矿开采前经常伴随着废弃土地的随机积累和降雨引起的滑坡等地质灾害。但是采空区经常发生在煤矿开采后，因此发生地面沉陷等地质灾害。煤矿地质灾害严重威胁着煤矿开采安全和煤矿周边居民区人民生命财产安全。因此，有必要制定相关的合理有效的防控措施。

1 煤矿地质灾害发生的特点

煤矿地质灾害的发生具有一定的相似性，可以将其总结为群发性、衍生性、区域性等。煤矿地质灾害的发生是由于在煤炭开采过程中破坏了地质环境的平衡，引起了地质环境的反应。这种反应通常集中在某一时间段内成群体性发生，并会形成一系列原生地质环境灾害。地质灾害的发生区域性明显，这与区域性构造条件、煤系岩性组合特征和煤变质条件等因素有关。地质灾害发生的时间长短具有多样性，有的发生缓慢、持续时间较长，有的发生突然、持续时间较短。煤矿地质灾害的发生具有一定的规律，以目前的技术水平还不能完全避免，但可以预测和治理，降低灾害发生的频率，减少灾害造成的损失。煤矿地质灾害的影响巨大，除对生命安全和财产安全造成影响外，还会给当事人造成严重的心理伤害。

2 煤矿地质灾害特征

2.1 瓦斯突出

因为在实际开采煤矿的地域中，其周围环境是比较复杂艰险的，其构成体系样式也是比较繁多的，则会出现一些不等量的瓦斯。倘若地面结构是扩张断层模式，其瓦斯被排出时的环境及速度都是比较可观的。但若结构是比较封闭的空间，则瓦斯就会被密封在空间当中，这时就要求来安排相对的装备辅助仪器将其排出空间，倘若它以一种浮游的模式或吸附模式保存在煤层当中，当其累计达到一定数值，超出安全范围时，在一定的因素影响下，就会发生爆炸现象。

2.2 地面开裂

我们知道，当发现煤矿时就一定是需要开采的，其实相关部门在对煤矿实施开采时，普遍会发生采空地域，倘若不能合理的及时的对采空地域进行补救措施，其对应的采空地域上的岩层表面就很可能会发生容易开裂问题，更严重的还有凹陷，从而对煤矿地质产生影响，造成严重的灾害现象。针对这一情况，就需要我国的煤矿部门应该依据国家的监管体制来安排实施煤矿开采任务，其中不单单要求开采的技术处于一定的水平高度，还应该确保不同地域的监管策略的合理化和有效性。防止因地面开裂问题而造成的严重的地质灾害现象，同时也要求我国的相关煤矿部门对把控采空地域的技术层面进行一定监测，进而减少地面开裂所形成的严重影响。

2.3 矿井闭坑后地质灾害

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

3.1 完善煤矿通风系统，降低矿井瓦斯浓度

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。

3.2 加强对于乱采乱挖情况的管控

基于以上对煤矿地质灾害的了解，对其进行剖析后会发现，出现的一系列地质灾害现象却含有着一些共同的规则，乱采乱挖是造成地质环境恶化，引发地质灾害现象的最重要的作用条件了。所以，这就要求与之相应的企业单位应该更加注重对于乱采乱挖问题的监管和调控，对于每个煤矿在其开采期间都要进行比较严格合理的检测和制约。

针对于煤矿开采地域的地质情况监督工作，首先应该判断煤矿开采是否安全，其次依据根煤矿开采地域周围的自然现象，然后观察判断预测还会发生的其他类型的地质灾害，并且要求规划设计出与之一致的地质灾害防治监管措施任务，并把煤矿开采期间所实施的相关操作安排更为合理规范，从而确保其煤矿地质灾害防治监管的高效功效。

3.3 预防滑坡和地面塌陷

通常情况下，水是引发滑坡和地面塌陷的主要诱因，因此要特别注意排水工程的建设。在排放地表水时，应以拦截和旁引为主，再通过排水沟将其引入附近沟谷。此外，地表检测工作同样重要，要由专业人员依照标准对矿区范围内的斜坡进行全面检测，做好数据统计和分析，降低地质风险。与滑坡地质灾害相比，地面塌陷的预防更为复杂，多数情况下，地面塌陷的发生多由人为原因导致。

因此各煤矿企业要加强对自身的管理，因地制宜，依据矿区的地质特点制订科学合理的开采方案和预防方案。坚信预防大于补救，建立完善的预防预测制度，用不断进步的科学技术增强从业人员的灾害意识和灾害防范能力，提高矿区环境治理水平，降低地面塌陷发生的可能性。

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。