浅谈煤矿的主要地质灾害及防治策略
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摘要：煤矿开采是人类工程中对地质环境影响较为严重的活动之一。人类在开发利用煤矿资源的同时也改变或破坏着矿区的地质环境，从而产生众多的地质灾害，给人类的生存带来严重影响。实践证明，一个国家或地区的生态破坏与环境污染状况，在一定程度上与矿产资源的开发水平相一致。因此，矿产资源的开采越来越受到政府和科学家的重视。本文介绍了目前我国由于煤矿开采而导致的主要地质灾害类型及其防治策略。
关键字：煤矿；地质灾害；防治策略
Abstract: Ccoal mining is one of the effect on geological environment serious human engineering activities. The human in the development and utilization of coal resources and change or destroy the geological environment of the mining area, resulting in many geological hazards, has seriously affected the survival of mankind. Practice has proved, a country or region's ecological destruction and environmental pollution, consistent development level in a certain extent and mineral resources. This paper introduces the main types of geological hazards in China due to coal mining caused and the control strategies.
Keywords: Coal mine; geological disaster; prevention strategy
中图分类号：TD82文献标识码A 文章编号
引言
随着社会经济的高速发展，人们的生活需求不断提高，现代人类活动也已经成为强大的地质营力作用到自然地质环境中。自然地质灾害和人为造成的地质灾害的危害越来越突出，不仅给人们的生活带来严重影响，甚至对社会经济的发展产生了直接的影响和制约。矿产资源开采中，煤矿开采诱发的地质灾害最为严重，也是制约经济的主要因素之一，如何有效地防治煤矿开采导致的地质灾害的发生早已成为备受关注的课题。下面重点介绍煤矿的主要地质灾害类型及其相应的防治策略。
煤矿开采对矿区环境的影响主要表现在由矿坑疏干排水所造成的地面塌陷，泉水枯竭，河水断流以及区域地下水位的下降；深井的排水或者注水诱发的地震；地面的开挖和地下的采掘引起的崩塌、滑坡、地面开裂以及沉陷；矿山剥离堆土和矿渣堆积而占用土地以及淤塞河道而导致山洪或矿山泥石流的发生；露天采矿不仅仅会破坏地貌景观，还经常引起滑坡、滑塌、崩塌以及泥石流等地质灾害，形成矿山荒地，加速水土流失。
一、煤矿开采引起的地质灾害类型
（一）煤矿开采造成的地面塌陷与地裂缝
采用地下开采的煤矿，由于采空区上覆岩土体冒落或变形而在地表发生大面积变形破坏的过程，为矿区地面变形地质灾害。如果地面变形呈现面状分布，则为地面塌陷；呈现线状分布，为地裂缝。
地面塌陷与地裂缝不仅破坏土地资源，影响农业生产，还对城镇建筑物、铁路、公路和桥梁、水坝等造成不同程度的损坏，影响正常的生产和生活。据初步统计，我国因采矿引起的地面塌陷面积达1150平方千米，近40个城市发生塌陷灾害。半个世纪以来，山西省大同煤矿累计形成450m的采空区，在地表形成近百个塌陷坑。河北开滦煤矿累计地面塌陷面积约100m等。
（二）地下开采造成的地压灾害
地下采矿最基本的生产过程就是破碎和挖掘岩石与矿石，同时维护顶板和围岩稳定。如果对地下洞室不加以支撑和维护，则洞室围岩就会在地应力的作用下发生变形或遭到破坏。矿井中，由地压造成的灾害主要有顶板下沉和垮塌、底板隆起、采场冒落、煤与瓦斯突出及岩爆等；对于露天煤矿，常常造成滑坡、崩塌、倾倒等边坡失稳等。
1.煤与瓦斯突出
煤与瓦斯突出是在煤矿地下开采过程中，大量煤粉和瓦斯从煤壁向采掘工作面瞬间突然喷出的现象。煤与瓦斯突出通常是地应力作用的结果，有时会受到瓦斯膨胀力的影响。煤与瓦斯突出不仅可以摧毁井巷设施和通风系统，使井巷充满瓦斯与煤粉，造成井下矿工窒息或被掩埋，甚至可以引起井下火灾或者瓦斯爆炸。
中国属多瓦斯突出灾害的国家之一，在统配煤矿中有煤和瓦斯突出危险的矿井约占47%，发生煤与瓦斯突出的累积次数达8000次以上。迄今为止，发生在我国的最大的一次煤与瓦斯突出事故是1975年8月8日发生在重庆天府矿务局碱汇坝洞主平洞，一次突出岩石1.3×10t，煤8000t，瓦斯140×10m。这次事故是在主平洞揭穿6号煤层放震动炮时发生的。
2.岩爆
岩爆又叫做冲击地压，脆性煤、矿体或岩体因承受强大地压，在其极限平衡状态受到破坏时向自由空间突然释放能量的动力现象，是一种采矿或隧道开挖活动诱发的地震。岩爆发生时，岩石碎块或煤块等突然从围岩中弹出，抛出的岩块大小不等。大型岩爆通常伴有强烈的气浪和巨响，甚至使周围的岩体发生振动。岩爆可使洞室内的采矿设备和支护设施遭到破坏，甚至还会造成人员伤亡。
3.矿井突水
矿井突水是煤矿开采中发生的严重并常见的地质灾害之一。在煤矿开采过程中，随着开采深度的加大以及地下水的深降强排，产生巨大的水头差，使煤层底板受到来自下部灰岩地下水高水压的威胁，；在构造破碎带、陷落柱和隔水层薄的地段经常发生突水事故，严重影响着煤矿的安全生产和经济效益。
(三)露天边坡失稳
露天边坡是露天矿最主要的结构要素，边坡的存在贯穿于整个矿山开采过程中。露天矿边坡稳定性问题是影响矿山生产与安全的重大问题。
抚顺西露天矿是中国最早开采的露天煤矿，1945年发生边坡滑落，移动土石方达750×10m，埋没了全部采煤工作面，导致两个大的运输系统停止运行达12年之久。
煤矿地质灾害的防治策略
（一）查明矿区的地质构造，提前做好减灾防灾工作
各类地质灾害都是在一定的地质构造背景下发生的，特别是一些活动构造如断层等。然而越来越频繁而无节制的人类工程活动在地质营力的基础上只会加速地质灾害的发生，甚至使灾害程度更加严重。因此，查明矿区内构造的性质、特点及其活动程度等，寻找出不稳定的活动构造，认识地质灾害产生的原因，及时分析出地质灾害可能的分布规律，合理规划煤矿开采活动的进行。提前做好地质构造勘查工作，对矿区井下地质灾害危险性评价，做好灾害的预测工作，及时做好防灾减灾工作。
（二）在地下矿井中建立良好的通风系统，以降低瓦斯爆炸的可能性
确保矿井通风是防治矿井内瓦斯聚集的有效预防措施。《煤矿安全规程》中严格规定，所有矿井都应配足风量，实行机械通风、分区通风、上行通风；禁止携带火柴、香烟等易燃物品下井，在瓦斯矿井应选取标准规格的、安全型的电器设备，放炮前后进行瓦斯检测；注意防火；建立瓦斯检查制度及时处理积存的瓦斯。此外，还要注意防止漏风，主要进出风巷道要密闭，控制风流量的设施要严格安标准施工。
（三）边坡维护与加固
对露天煤矿的边坡应进行经常性的检查和维护，以保证边坡稳定，防治灾害的发生。建立一支专业的、专门进行边坡维护加固的队伍，加强检查维修，必要时采取人工植树、种草措施，砌筑局部挡土墙，预埋木桩等进行人工加固。在边坡附近进行爆破作业时，应采取减震爆破法等方法，加密孔距，以防治爆破时发生边坡失稳。
此外，在露天边坡上还应设置排水或隔水系统，防治雨水冲刷边坡或者深入到地下侵入软弱结构体，使边坡内部结构容质灾害防治易遭到破坏。
（四）相关政府部门应加强在地质工作中的领导作用
政府部门作为权威的领导，应发挥好带头作用。首先，相关部门应清楚的认识该地区的地质灾害状况，摸清地质灾害底数，掌握地质灾害分布规律，从而推测该地区哪些地方易发生地质灾害以及这些地质灾害可能的严重性和破坏性，根据这些信息就可以制定初步的防治计划和措施。第二，政府应坚持每年组织专家组进行灾前、灾害中和灾后的检查与研究，遵循“以防为主，综合治理”的原则。最后，政府应完善政府部门执行律法规的机构和体系；建立健全相关法律制度，并加强执法力度；建立并完善该地区地质灾害监测机构体系，以及时掌握地质灾害动态；加强对各相关部门的监督管理，对存在问题的及时进行纠正，问题严重的要加大处分力度，以杜绝对灾害防治工作中的疏忽大意等。
（五）在煤矿企业中全面加强地质灾害宣传教育工作，形成全民防灾意识
做好煤矿地质灾害防治工作，对人们进行防灾知识的宣传教育工作必不可少。煤矿企业应做到广泛宣传各种防灾抗灾知识，通过各种途径做好教育工作，以提高人们的灾害意识，要让人们对煤矿地质灾害有足够的认识和重视。有效帮助人们做好在前预防，发生灾害时不慌乱、及时进行自救，提高生存能力，减少灾害损失。
结语
因为煤矿开采活动的大规模进行，已经严重影响人们正常的生产和生活，煤矿的安全生产越来越受到国家政府和企业的重视。因此，在煤矿地质灾害如此严重和频繁的现状下，国家政府和企业应首先做好防灾减灾工作，合理开发矿山资源，加强科学管理，做好煤矿的安全性评价，只有这样才能保证经济效益的提高，确保煤矿安全稳定的发展。
参考文献：
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