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煤矿地质灾害研究及预防分析研究

发表时间:2021-04-23 00:50

煤矿地质灾害危害较大,不但易损坏矿井机械设备,而且易造成人员伤亡,影响企业的经济效益与社会效益。为更好的防治煤矿地质灾害,减轻地质灾害带来的各类损失。
  一、煤矿地质灾害的特征
  1、群发性
  人们在开采煤矿时,难免会破坏原有地质环境,而煤矿地质灾害正是地质环境对自身所遭破坏的一种反馈。煤矿地质灾害具有一定群发性,在某一时段或某一区域易集中发生。如当矿井某一区域发生自然灾害后,在群发效应的影响下,通常会伴有更多,更大的灾害。
  2、衍生性
  地质灾害的衍生性主要指发生一种地质灾害后,时常会衍生出很多并发灾害与次生灾害,形成灾害链。如煤矿顶板灾害会造成地面塌陷,形成地裂缝,毁坏耕地,同时也会破坏地表建筑物,影响地表径流等。
  3、持续时间多样
  有些地质灾害如瓦斯爆炸、顶板破碎等都属于突发性灾害,灾害发生时间短,破坏强度大;而也有一些灾害持续时间长,渐发性强,如采煤塌陷灾害、土地盐渍化灾害,因此煤矿地质灾害持续时间具有多样性。
  4、无法避免但可防御
  当前受科学技术水平的限制,我国的煤矿地质灾害防治工作存在的问题仍然较多,在一定时期内避免地质灾害发生很难。但就以往煤矿地质灾害发生情况而言,通常只有地质隐患达到一定程度后才会发生地质灾害,且地质灾害的规律性较强。
  二、地质灾害的类型及形成的原因
  1、山体滑坡及泥石流
  山体滑坡是指,在煤矿开采的过程中,由于外力的影响以及矸石的堆放,使得坡体的原始应力平衡被破坏,一些地区出现应力集中分布的现象,从而导致山体滑坡或者崩塌。山体被暴雨和山洪冲刷后,导致山体及石渣等向前推移,同时,山体滑坡的时候常常会伴随有泥石流。会对采矿人员的人身安全造成危害,会掩埋矿山脚下的村落和住宅,对居民的人身和财产安全造成较大的损害。
  2、地面沉降以及塌陷
  地面沉降与塌陷是指,由于煤矿开采过程中,施工的外力破坏了采空区围岩的原始应力平衡,使煤层上覆盖岩演化为三个地带:分别是垮落带、裂隙带和弯曲下沉带。加之由于地下水的抽排处理,使得采空区坡度加大,形成降落漏斗,最后诱发不同程度的地面沉降和塌陷,给矿区的生产安全造成较大的危害,增加采掘工作的难度。
  3、矿井水害
  在煤矿开采过程中,矿井水害是比较常见的,也是危害较大的一类地质灾害。在井下开采工作中,由于事先没有对矿井水文地质情况进行详细的勘察和了解,开采中盲目瞎干,滥采乱挖,很容易造成对地下隔水层和地下水脉的破坏。井下岩层和隔水层遭到破坏后,大量的地下水由于受到巨大的矿山压力,就会通过断层或岩层中的薄弱环节渗入甚至是涌入开采工作区,引起矿井突水灾害的发生。突水发生时,水流快、水量大,人员和设备等常常来不及疏散,因此也容易造成比较严重的人员、财产损失。
  4、瓦斯泄漏
  瓦斯是指能存储在密闭系统中,以游离的状态或者吸附于煤层的缝隙和空隙之间的气体。在煤矿未被开采时,储气层处于密闭平衡状态,开采的过程中,通过外力的作用,使得煤层周围的应力发生变化,其密闭状态被破坏,就会使里面蓄积的气体开始向外泄露。在自然或者人为的因素下,出现瓦斯爆炸,人员中毒,或者火灾等灾害性事故。
  三、防治煤矿地质灾害的措施
  1、加强煤矿地质勘探,掌握开采区域地质构造情况
  煤炭地质勘探是煤矿开采工作的基础,也是防止各种煤矿地质灾害发生的前提。在煤矿开采前,相关企业必须对开采区域的地质、地貌等进行详细的勘察,掌握开采区域的地质情况,查清地质灾害隐患,从而采取科学合理的井巷设计和开采方法,以求尽量减少开采对地质环境的破坏和影响。在煤矿开采过后,要采取必要的地质环境监测措施,对地下岩层受力情况的变化进行科学合理的预估,并制定相应的预防措施和解决对策。
  2、了解地质灾害成因,确保煤炭资源合理开采
  煤矿企业要搞清煤矿各类地质灾害的成因,合理组织生产,开采要循序渐进,不能单纯地为了追求进度和经济效益而对地质灾害的预防心存侥幸,有所疏忽。将开采工作分阶段进行,开采中做好相应的防护措施,对巷道等进行细致的维护,保证回灌、回填工作完成之后,再进行下一个阶段的工作。
  3、加强煤矿地质灾害防治宣传教育,強化防灾意识
  煤矿地质灾害防治,关键还是要提高相关人员的防灾意识,增长灾害预防知识。政府部门应发挥牵头作用,组织地质灾害类专家,对煤矿地质灾害进行更深入的研究,创新灾害预防处置措施;加强对生产环节的监控,逐步研发出一套完善的地质灾害防治体系。企业可通过培训等方式,将地质灾害防治的技术传授给每个员工,提高全员防灾减灾能力;特别是地质环境不稳定和地质灾害隐患较大的区域,要做好开采前的地质勘探和设计工作,制定一套应对各类地质灾害的具体措施,以提升员工应对突发状况的能力,减少灾害的发生,降低灾害损失。
  4、采取有效防治措施,避免灾害发生
  不同的地质灾害产生的原因不同,因而需要采取的治理措施也不同,需要与灾害发生地的区域特征相结合,制定有针对性的措施。可以采取工程措施对常见的灾害进行治理,例如:对于山体滑坡和泥石流等应进行实时检测,通过加固坡体,建立栏渣等来防治,对于地面沉降和塌陷,可以通过对采空区进行填充,以预防地面出现沉降,也可通过地表排水等措施,预防地面塌陷对周围建筑造成的破坏。
  同时,对于灾害多发地区的建筑,以及周边居民生活的房屋以及建筑物进行加固抗灾处理,根据灾害特点,提高建筑物的质量。对于会产生较大地质灾害,且难以预防和治理的矿区,应考虑对周围居民进行搬迁。建立专门的快速救援团队,以及时应对灾害的发生,通过相关部门的团结协作,更好、更快的完成灾后重建工作。
  四、结束语
  综上所述,煤矿地质灾害的治理和预防是一项艰巨的任务,其对我国煤炭产业和经济的发展都具有重要的意义。各相关管理部门和煤炭企业都应该树立安全意识,采取有效的措施,加强对煤矿地质灾害的防治,为煤炭产业和经济的发展做出贡献。

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