在煤矿开采中工程质量地质灾害与减灾对策研究

在煤矿开采中工程质量地质灾害与减灾对策研究

袁明亮

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摘要：煤矿是我国的主要资源之一，随着我国煤矿行业的快速发展。社会对煤炭资源的需求也越来越高，因此为了保障煤炭资源供应，要加大煤炭资源的生产和开采力度。然而在煤矿开采过程中，受到矿井下复杂地质条件的影响，煤矿中经常发生各种地质灾害，严重影响到了煤矿生产质量及工作人员的生命安全。因此，如何在煤矿开采过程中，对工程地质灾害进行有效防治，成为当下煤矿生产企业首要考虑的问题。本文便根据这个情况，从矿井减灾防治的角度出发，对煤矿地质灾害的减灾对策展开研究。

关键词：煤矿开采；工程地质灾害；减灾对策

引言

煤矿分布较广、不但数量多而且还是多样化的规模，每个煤矿进行开采时，都会发生地质灾害，而且地质灾害的种类不同，这就会影响着矿区的财产安全，就会对煤矿生产的高效性与安全性产生制约。因此，煤矿企业要把利益与技术措施结合，防止发生地质灾害，把员工的思想意识提高，在设计煤矿开采时一定要合理，在生产时一定不能超负荷，这样才能防止发生煤矿地质灾害，确保煤矿安全生产。

1地质灾害的影响因素

1.1地震、活动断裂

在煤矿工程地质灾害中，地震是潜伏期最强、最具有突发性且破坏范围最广的灾害之一，我国煤矿所在区域大多在低山丘陵，且80%以上的煤矿都处于地震带上，因此在进行煤矿开采作业时，经常出现地震灾害。比如唐山地震时期，唐山大部分煤矿都遭到了毁灭性危害，造成巨大损失。活动断裂现象大多伴随地震出现，地壳不稳定的矿区所在地就会经常出现活动断裂现象，这个灾害一旦发生，会严重影响到周边居民的正常生活，甚至会威胁到人们的生命财产安全。此外，像地震和活动断裂这类地质灾害，还会为矿井下作业埋下安全隐患，同时影响煤矿开采工作的进行，为煤炭开采企业造成无法挽回的巨大损失。

1.2地质灾害的诱因

在矿井生产过程中，地质灾害的产生是无法避免的，如由于煤矿开采的持续延伸，就会造成地表下沉与变形比较严重，与此同时，管理人员不能合理防治与设计就会导致有的地方发生地质灾害，如工作人员未回填煤层采空区、任意排放从矿井内抽出的所有污水、对地质结构没有充分掌握清楚就进行开采、指挥与设计，以上因素会诱发煤层内地质灾害，甚至部分矿井由于要谋取利益，就会使用求近避远、采富弃贫的措施，使地质破坏的修复难度增大。

1.3开采深度影响

在对煤矿资源进行开采过程中，由于深度明显增加，所以烟气中蕴含的能量弹性差额也将显著提升，一旦工作中应力超过破坏条件的临界值，必然会引发严重的地压地质灾害。在对近年来常见灾害问题研究中可知，这类冲击地压地质灾害的发生位置集中在500m深度范围。并且由于煤矿开采深度不断增加，冲击地压地质灾害发生概率和影响强度也将不断提升。

2煤矿开采中工程地质灾害减灾对策

2.1盘顶塌陷区和地表变形区的治理

盘顶塌陷区治理方案。针对该问题分3个步骤进行治理:①平盘治理，设置平盘宽度在20～40m，平盘外侧和内侧需分别设置排水沟和截水梗;②钢筋混凝土格构锚索加固，具体处理方式见前文;③绿化处理，具体操作中可以通过空心砖围土和鱼鳞坑方式在边坡上种植植物。为了防止平盘区域积水向坡面流动过程中对泥土造成冲刷，需要在平盘侧面设置挡水埂，其中挡水埂宽度为0.8m，高度可设置在0.8～1.0m，坡面底部位置也要设置挡墙，防止坡面冲下的泥沙进入排水沟，对排水设施造成堵塞或者损坏。如果坡面主要为岩石，则可以通过回填方法将适宜种植的土壤铺在坡面上，再种植植被。

2.2提高煤矿地质环境的管理力度

在不同政府部门的引导下制定有效和合理的地质灾害预防策略，使其能够发挥出预期的预防目标。同时，对现有的生态保护机制予以不断优化。然而现阶段，相关工作人员在制定生态保护机制时并没有全面考虑煤炭采掘工程对自然环境的长期影响，最终导致生态保护机制的失效。这就要求各个地方政府和各级机关建立完善的生态恢复制度，重建微生物和植物系统，进而对矿区的生态环境予以有效修复。

2.3正确选择开采和开拓方法

在对主要巷道或是硐室进行开辟过程中，工作人员应该选择底板坚硬的岩层进行开辟，比如，在细煤巷道开辟期间，要选择非冲击性煤层进行开辟研究。在此期间，要尽可能减少对巷道的挖掘，特别是对于工作面前方压力而言，更应该避免在巷道位置的施工挖掘。在此期间，工作人员还要进一步加强对煤柱预留情况的管控，在非必要情况下，有效实现对煤柱的少量预留，在条件允许情况下甚至不预留。此外，工作人员还应该针对实际情况采用正确的采煤方法和工作顺序，只有这样才能防止发生因为采场情况压力叠加造成的冲击地压灾害。

2.4优化通风设计

所有煤矿企业要按照矿井所设计的生产能力，来对通风系统与其配风量进行设计，确保煤矿井下的风压与风量充足；与此同时，当煤矿进行生产时，要把检查瓦斯的制度建立起来。瓦斯含量超标的巷道要马上把机器停止，然后实施排风，严禁把明火携带到井下，并且井下的全部机械设备都在国家要求的范围内，绝对不能把机电设备安装在回风巷中。

2.5因地制宜，差别利用

采煤沉陷区的治理和利用，是节约土地资源的有效途径。根据破坏程度和区位条件，以耕地恢复为主，因地制宜，对山、水、田、路、林、村合理布局，综合整治。统筹“源头预防”“过程控制”“末端治理”，协调水陆两相生态系统，对沉陷区的土地进行合理利用，尽量减轻采矿的影响。

2.6滑坡地质灾害预防治理

（1）防滑工程：对于滑坡这样的地质灾害类型，可以通过设置挡土墙和防滑桩的方式对煤矿采取防滑措施。（2）排水工程：造成滑坡的因素中最关键的就是水分，水分会增加土壤孔缝中的压力，减小滑动摩擦力，这都是造成滑坡的主要原因。针对此问题，可以通过结构排水工程来进行防治工作，在地下和地表都要设计出水管道，从而将地表水分通过沟渠的拦截和排放，从管道中引流至自然环境中。（3）边坡防护工程：通常煤矿工程所在区域的土壤层抗冲蚀性都比较差，且地表水流经河床十分陡峭，因此无法构成稳定的边坡形成条件。为此，需要通过在平原区修建水坝、种植植被等方式对边坡开展有效防护工程，从而提高边坡的稳定性，对煤矿周围的生态环境和周边居民的生活环境进行保护。

结语

在现代社会发展中，煤矿井下开采工作质量不断提高，这也意味着发生冲击地压地质灾害的概率将明显提高，甚至会对施工人员的井下作业安全造成严重影响，威胁着施工人员的生命财产安全。所以，在后续井下作业施工中，煤矿企业更需要加强对问题发生原因的分析，在准确掌握影响因素的基础上，不断加强对灾害形成条件和类型的探究，只有这样才能在专业技术引导下，进行灾害和问题防治。在有效规避这类灾害发生的基础上，确保煤矿井下开采作业工作的有效推进，这也是保证煤矿稳定发展，推动我国煤矿产业进步的重要技术保障，应在今后施工中予以关注。

参考文献：

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