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摘要：在煤礦生產(chǎn)過程中，煤礦地質(zhì)災(zāi)害時(shí)有發(fā)生，給安全生產(chǎn)帶來了巨大的威脅。煤礦地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生不僅會(huì)給煤礦企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)威脅礦工的生命安全。因此，防范煤礦開采過程中的地質(zhì)災(zāi)害對于煤礦的安全生產(chǎn)具有重要意義。簡要分析了煤礦地質(zhì)災(zāi)害事故的類型及其危害，提出了一些針對性的地質(zhì)災(zāi)害防護(hù)措施，以期為煤礦的安全生產(chǎn)提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：煤礦開采；地質(zhì)災(zāi)害；防護(hù)措施

中國的煤礦多以地下開采為主，在開采時(shí)需要面對復(fù)雜的地質(zhì)條件。在復(fù)雜的地質(zhì)條件下進(jìn)行煤礦開采作業(yè)，很容易發(fā)生煤礦地質(zhì)災(zāi)害。煤礦地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生不僅會(huì)給煤礦企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)造成嚴(yán)重的人員傷亡。很多情況下，煤礦地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生具有突然性，這給其防治帶來了巨大的困難[1-3]。值得注意的是，很多煤礦地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生多是由于煤礦企業(yè)違規(guī)操作造成的。煤礦地質(zhì)災(zāi)害可以分為礦井沖擊地壓災(zāi)害、礦井瓦斯災(zāi)害、礦井突水災(zāi)害和開采沉陷災(zāi)害。為了更好地防治煤礦地質(zhì)災(zāi)害，需要根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害的類型和特點(diǎn)采取相應(yīng)的措施。本文圍繞煤礦地質(zhì)災(zāi)害的類型以及發(fā)生原因進(jìn)行闡述，并提出了一些防治煤礦地質(zhì)災(zāi)害的措施。

1中國煤礦地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀分析

中國是發(fā)展中國家，發(fā)展離不開煤炭資源，保證煤炭資源的安全、高效開采具有十分重要的意義。經(jīng)過多年的發(fā)展，煤礦開采的效率大幅提高，安全性也得到提高。雖然重大事故發(fā)生的頻率大幅度降低，但煤礦地質(zhì)災(zāi)害還是會(huì)發(fā)生，其中防治的重點(diǎn)是煤礦沖擊地壓和瓦斯事故。下面將分別對煤礦開采中存在或引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行分析。

1.1煤礦沖擊地壓災(zāi)害分析

沖擊地壓是煤礦開采過程中發(fā)生的一種動(dòng)力地質(zhì)災(zāi)害，對煤礦的安全生產(chǎn)威脅極大。沖擊地壓發(fā)生時(shí)伴隨著巨大的能量釋放且?guī)r塊以較快的速度彈出，通常會(huì)導(dǎo)致幾十米甚至幾百米的巷道被破壞。由于沖擊地壓的發(fā)生或產(chǎn)生機(jī)理尚不明確（如圖1所示），其防治是一個(gè)世界性的難題。隨著中國進(jìn)入到深井開采期，大量數(shù)據(jù)表明，沖擊地壓發(fā)生的可能性增加，也就是說受到?jīng)_擊地壓災(zāi)害的礦井?dāng)?shù)量在增加。沖擊地壓的發(fā)生多表現(xiàn)為突然性，這給沖擊地壓的防治帶來了很大的難度。典型的沖擊地壓礦區(qū)是河南能化集團(tuán)的義馬千秋礦，其發(fā)生的沖擊地壓強(qiáng)度大，讓國內(nèi)很多著名的專家學(xué)者都束手無策。

1.2煤礦瓦斯災(zāi)害分析

在煤礦生產(chǎn)過程中，瓦斯災(zāi)害被稱為威脅煤礦安全的“第一殺手”。中國每年因瓦斯事故而死亡的人數(shù)位于中國六大安全事故中死亡人數(shù)的首位。瓦斯災(zāi)害中最主要的是瓦斯爆炸，這是因?yàn)橄锏乐械耐咚節(jié)舛瘸^了安全濃度。一般情況下，可以通過合理的開采方式來控制巷道中的瓦斯?jié)舛?，并通過合理的通風(fēng)來預(yù)防煤礦巷道中發(fā)生瓦斯爆炸，但有些特殊情況并不受控制，比如煤礦中的煤與瓦斯突出災(zāi)害[4]。在煤礦掘進(jìn)過程中發(fā)生瓦斯突出的情況時(shí)，大量的瓦斯涌入到巷道中，導(dǎo)致巷道內(nèi)瓦斯?jié)舛燃眲≡黾樱咚贡ǖ奈ｋU(xiǎn)性增加。例如：2004年10月20日，鄭州大平礦發(fā)生了一起特大型煤與瓦斯突出引發(fā)的特別重大瓦斯爆炸事故，造成148人死亡。煤與瓦斯突出機(jī)理目前尚不明確，這給瓦斯災(zāi)害的防治帶來了巨大的困難。此外，隨著中國煤礦開采深度的增加，發(fā)生煤與瓦斯突出的可能性也在增加，因此，防治煤與瓦斯突出刻不容緩，這對于保證煤礦的安全開采十分重要。

1.3地表沉陷災(zāi)害分析

煤層開采過后破壞了原有的巖層平衡，在達(dá)到新的平衡時(shí)巖層會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)。在地下巖層運(yùn)動(dòng)過程中，會(huì)導(dǎo)致地表發(fā)生非均勻變形。這些變形會(huì)對地表造成一定的破壞，也就是我們經(jīng)常關(guān)注的開采沉陷區(qū)。在這些區(qū)域，一些建筑物會(huì)出現(xiàn)傾斜、裂縫，甚至倒塌的情況，嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)鼐用竦恼Ｉ?。地表出現(xiàn)的一些裂縫會(huì)導(dǎo)致水資源嚴(yán)重流失，對當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)作物及生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了破壞性的影響。這些沉陷區(qū)的穩(wěn)定需要很長時(shí)間，而且不穩(wěn)定區(qū)域的面積隨著開采面積的擴(kuò)大而擴(kuò)大。地表沉陷區(qū)邊界的預(yù)計(jì)對于防治地表沉陷帶來的損害具有重要意義。然而由于煤層開采過程中巖層運(yùn)動(dòng)具有復(fù)雜性，很難采取有效的解析方法或力學(xué)方法來準(zhǔn)確預(yù)計(jì)地表沉陷區(qū)的邊界。值得注意的是，地表沉陷區(qū)的面積受開采深度的影響較大。

1.4礦井突水災(zāi)害分析

礦井突水是煤礦開采過程中經(jīng)常遇到的一類災(zāi)害。雖然礦井突水很難造成重大的人員傷亡，但是會(huì)嚴(yán)重影響煤礦開采效率。在發(fā)生水災(zāi)后，礦井巷道沖滿水而變得十分泥濘，礦山機(jī)械設(shè)備容易因生銹而損害。礦井突水主要是由于煤層開采時(shí)破壞了巖層中的隔水層導(dǎo)致的或者是水壓過大沖破了隔水層。對于開采時(shí)破壞含水層的情況，可以通過預(yù)測采動(dòng)影響范圍來進(jìn)行預(yù)防。而對于開采時(shí)水壓過大導(dǎo)致的突水，很難通過有效的方法進(jìn)行預(yù)防。在很多情況下，礦井水的水壓并不是很穩(wěn)定，這給礦井突水的防治帶來了巨大困難。在礦井深部開采時(shí)，隨著巖層應(yīng)力的增加，礦井水壓也在增加，這也增大了礦井突水防治的難度。

2煤礦地質(zhì)災(zāi)害防治的主要措施

2.1建立完善的地質(zhì)災(zāi)害防治制度

為了加強(qiáng)對煤礦地質(zhì)災(zāi)害的防治，煤礦相關(guān)部門應(yīng)該完善相應(yīng)的規(guī)章制度，并采取一定的措施來保證煤礦有關(guān)規(guī)章制度的執(zhí)行。只有規(guī)章制度完善合理，才能保證煤礦各個(gè)部門發(fā)揮其應(yīng)有的作用。因此，煤礦企業(yè)應(yīng)該加大對煤礦地質(zhì)災(zāi)害有關(guān)內(nèi)容的宣傳力度，讓人們充分認(rèn)識到地質(zhì)災(zāi)害的危害，自覺增強(qiáng)煤礦地質(zhì)災(zāi)害防治意識。在防治煤礦地質(zhì)災(zāi)害時(shí)，煤礦企業(yè)應(yīng)該與政府有關(guān)部門合作，做好地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防布置及管理工作。由于煤礦地質(zhì)災(zāi)害的防治是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，這就要求政府部門應(yīng)該加強(qiáng)管理，進(jìn)行科學(xué)、合理的防治[5]。政府的參與可以使地質(zhì)災(zāi)害防治工作方面獲得的資金投入更多，從而加大對地質(zhì)災(zāi)害的防治力度。

2.2加強(qiáng)對煤礦地質(zhì)的勘探

在煤礦地質(zhì)災(zāi)害防治過程中，詳細(xì)的地質(zhì)資料起著關(guān)鍵作用。過去一些煤礦地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生多與地質(zhì)勘探不細(xì)致、獲得的地質(zhì)資料不準(zhǔn)確有關(guān)。因此，加強(qiáng)地質(zhì)勘探是防治煤礦地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的重要工作內(nèi)容。通過大量實(shí)踐可以發(fā)現(xiàn)，很多煤礦地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生多位于地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域，多為一些小型地質(zhì)構(gòu)造。在勘探過程中，一些大型地質(zhì)構(gòu)造很容易勘探到，而對于一些小型地質(zhì)構(gòu)造，例如落差小于2m的斷層，很難通過地質(zhì)勘探獲得。為了獲得更為細(xì)致的勘探數(shù)據(jù)，應(yīng)該進(jìn)行合理的井上勘探和井下勘探。通過對勘探的地質(zhì)數(shù)據(jù)地科學(xué)處理，建立合理的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)制度，最大程度減少地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生所造成的損害。

3結(jié)語

隨著煤礦開采不斷深入，開采過程中地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性增加，對煤礦的安全生產(chǎn)構(gòu)成了巨大威脅。因此，必須在充分認(rèn)識煤礦地質(zhì)災(zāi)害的基礎(chǔ)上，采取有效的煤礦地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防措施。煤礦開采過程中的地質(zhì)災(zāi)害主要有礦井的沖擊地壓、瓦斯災(zāi)害、地表沉陷災(zāi)害以及礦井突水災(zāi)害。為了防治這些地質(zhì)災(zāi)害，應(yīng)該建立完善的地質(zhì)災(zāi)害防治制度以及獲得更為詳細(xì)的地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)。文中所述內(nèi)容可以為煤礦地質(zhì)災(zāi)害防治提供一定的參考。

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［2］李錦琦.煤礦地質(zhì)災(zāi)害與防治措施探究芻議［J］.能源與節(jié)能，2020(1)：14-15.

［3］任曉濤.煤礦地質(zhì)災(zāi)害的特征及防治研究［J］.當(dāng)代化工研究，2019(17)：65-66.

［4］王志平.煤礦地質(zhì)災(zāi)害特征及防治措施［J］.中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2019，39(20)：140-141.

［5］劉寶東.煤礦地質(zhì)災(zāi)害以及防護(hù)措施［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018(2)：79-80.

作者:趙禹 單位:云岡礦地質(zhì)科