煤矿地质灾害的分析与预防

煤矿地质灾害的分析与预防

贾瑞丽

内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司, 内蒙古 呼和浩特 010010

摘要：地质灾害不仅对煤矿的安全生产造成不利影响，还容易对周边人民群众的生命、财产安全及环境产生严重的负面影响。因此，明确煤矿现状地质灾害，开展地质灾害的预测评估，可助力有关部门在地质灾害治理方面提出科学、合理的地质灾害防治措施。基于此，对煤矿地质灾害的分析与预防进行研究，以供参考。

关键词：煤矿；地质灾害；分析；预防措施

引言

中国的一些资源整合型煤矿主要是由许多小煤矿组成。由于对煤矿的资源进行了整合开采，开采过程中容易遇到更多的地质灾害。为了防范煤矿安全事故，必须采取措施对可能存在的灾害进行治理。通过采用一些技术手段，例如钻探方法和物探方法，借助获取的地质资料确定可能发生的地质灾害，进而采取针对性治理措施。在治理后，煤矿地质灾害发生的频率和危害大大降低，从而实现了煤矿的安全高效开采。

1地质灾害成因

煤矿地质灾害主要是由于工作面开采扰动或巷道掘进引起，包括以下四个方面：（1）矿井水灾。矿井水灾是指在未查明水情、对矿井开采区域内水文地质条件和老窖水赋存情况不清楚的情况下，进行巷道掘进而引发的透水事故。未合理设置防水煤柱、对矿井涌水量的不合理计算以及排水疏水设备设施的选型设计不到位，都会在矿井开采过程中引发水灾事故。（2）瓦斯爆炸。由于煤矿井下存在设计不合理的通风系统、不能及时对通风设备进行维修保养以及增加综采工作面过度掘进等，将导致矿井供风不达标，造成瓦斯聚集、瓦斯量超标。顶底板的异常垮落以及煤与瓦斯突出，也会导致瓦斯含量超标。当矿井瓦斯浓度达到5％～16％时，就会发生瓦斯爆炸事故。（3）顶板垮落。在综采工作面开采过程中，未能及时移架支护或因遇到特殊地质构造，如断层、陷落柱等引发的构造应力，便会发生顶板垮落现象。受到冲击地压、顶板的周期来压过程中液压支架工作阻力不足或空顶，也会发生顶板垮落事故。（4）滑坡、泥石流等。这种地质灾害在露天矿开采过程中更为广泛，之前矸石的出井处理或露天煤矿表土剥离后在地表随意堆放，都会在阴雨天气造成滑坡泥石流事故发生。矿区内由于开采造成的地表沉陷等造成地表水的流失、地表植被的破坏，也会造成阴雨天气下滑坡发生泥石流灾害。

2煤矿地质灾害危险性评估的范畴

对新建矿井和生产矿井而言，地质灾害危险性评估的范畴和侧重点有所不同。新建矿井可研阶段风险分析很重要，但其范围不能仅限于井下，还应包括地面;不能仅评估直接影响，还应评估间接影响。故应在可研阶段深度分析矿井规划后，分地段、分状态、分工况进行全面的地质灾害危险性评估(包括直接、间接影响)，特别应关注矿井开采可能引发地质灾害的治理难度、可能性和费用，帮助业主和设计单位对矿区开采后情况进行全面预判、全面论证项目可行性从而降低投资风险是其主要目的。而生产矿井的地质灾害危险性评估应针对煤矿近期拟采区并兼顾以往采空区的影响范围进行，在新工作面采掘前按年度开展评估、后续开展年度复核，从而保证其“点、线、面、时”清晰(现状评估全面涵盖矿区及影响范围、预测评估及危险性分区落实到具体采煤工作面的影响界线、措施建议落实到具体受灾点且时间界定清晰)，有效指导具体的地质灾害防治工作是其主要目的。

3煤矿地质灾害预防措施

3.1瓦斯灾害防治

瓦斯是煤矿安全生产的第一杀手，因此必须采取严格的措施对瓦斯进行治理，杜绝瓦斯爆炸的发生。对于瓦斯防治，应该防止瓦斯超限和局部瓦斯积聚。根据整合矿井的实际情况，制定合理的瓦斯防治措施。为了防止瓦斯超限，应该做好以下几方面的工作。（1）保证通风系统的合理、稳定和可靠。对于回采工作面，要严格采用一进一回的通风方式；对于掘进工作面，要根据工作面的具体情况采用合适的通风方式，而且风速应该满足《煤矿安全规程》中的规定，不得超限。（2）做好局部通风管理。由于局部通风状况比较复杂，在进行通风时应该根据通风区域内瓦斯浓度变化情况对通风形式进行调整，要保证风量足够，在临时停工时工作面也不能停风。（3）做好通风设施管理，保证通风的有效性。矿井通风过程中使用的通风设施、瓦斯传感器和调节风窗等应该定期检查和维护。（4）及时关闭废弃联络巷，并定期检查巷道的漏风情况，对于废弃的联络巷，应该及时密闭。为了防止局部瓦斯积聚，应该做好以下工作。（1）做好上隅角处的瓦斯管理。由于上隅角处位置比较特殊，很容易发生瓦斯积聚，应该定期测量上隅角区域的瓦斯浓度，并根据测得的瓦斯浓度采取措施。（2）定期清理巷道中堆放的杂物，避免在通风时形成通风死角，并控制巷道内堆放的设备数量。（3）在巷道顶板附近发生瓦斯积聚时，应该增大巷道内的风速，通常情况下在巷道顶板附近风速高于0.5m/s时，瓦斯不容易积聚。

3.2地面塌陷、地裂缝地质灾害防治

矿区开采后，地表将出现一定规模的地面塌陷、地裂缝，根据调查结果，裂缝随着工作面推进，裂缝经过一定时间后，会逐渐愈合。为及时治理地面塌陷和地裂缝，减少水土流失，对塌陷坑和裂缝采用矸石和土充填，填堵后，平整至与周围地形地貌一致即可。

3.3要建立并完善煤矿诱发地质灾害的联合监管机制和调查评价机制

能源、自然资源、应急等有关部门要建立联合监管机制，督促煤矿企业切实履行地质灾害防治主体责任，着力防范化解地质灾害风险。同时，根据煤矿诱发地质灾害动态变化大的特点，要引导煤矿开采企业建立、完善专家咨询制度，定期开展地质灾害调查评价、成因机理、监测预警、应急处置、综合防治等工作，分析研判地质灾害风险，提出可行性防治措施。

3.4规范行业生产

根据近年来报道的各类煤矿地质灾害的成因，很大一部分源于对井田私挖乱采，这也是造成地质灾害的根本原因。加强对此类现象的排查整治，对煤矿企业进行规范治理监察，坚决依据行业规范进行矿井生产作业，是预防地质灾害发生的有效方法。合理控制煤矿资源开采，避免因过量开采而导致支护不及时、瓦斯浓度超标等地质灾害的发生，要严厉打击处理不符合生产规范的开采行为。加强人员管理，对开采工作人员进行定期培训及技能检测，确保其作业的规范性。要做好掘进前的钻探工作，规范综采工作面开采，只有在充分了解前方地质构造情况、有明确地质资料支撑的情况下进行掘进作业，才能从源头上杜绝煤矿地质灾害的发生。

3.5矿井水害防治

对于本矿井来说，采空区积水也是主要水患之一，采空区积水是动态的，预计采空区水量将随时间的增加而增加。在采矿区中积水增加到一定量时，必然会为矿井埋下安全隐患。为了防止发生煤矿水害事故，应该预留足够的防水煤岩柱。与此同时，在采掘之前，要查清采空区和老空区的积水分布情况和水量，并要加强煤矿排水管理。在开采下部煤层时，需要及时地对采空区内的积水进行排放。在今后工作过程中应注意随时调查和探测采空区积水、积气情况。鉴于周边的小煤窑开采时间比较长，情况比较复杂，越界开采和采空区情况尚不准确。在开采前，应该对周边的老空区进行摸底，并对积水进行探放。

结束语

安全规范生产是杜绝煤矿地质灾害的根本要求，做好地质灾害的预防工作，只有避免因地质灾害造成的人员伤亡及财产损失，才能确保煤矿可持续发展。

参考文献

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