聶 帥 帥

(山西省煤炭地質(zhì)勘查研究院，山西 太原 030006)

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煤礦地質(zhì)災(zāi)害及其防治方法

聶 帥 帥

(山西省煤炭地質(zhì)勘查研究院，山西 太原 030006)

結(jié)合煤礦地質(zhì)災(zāi)害的特點(diǎn)，詳細(xì)闡述了煤礦地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的主、客觀(guān)原因，并進(jìn)一步提出了加大災(zāi)害宣傳力度、保證煤礦開(kāi)采合理性、建立健全災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)等防治措施，以減輕煤礦地質(zhì)災(zāi)害造成的損失。

煤礦地質(zhì)災(zāi)害，特征，原因，防治

1 煤礦地質(zhì)災(zāi)害的特征

1.1 群發(fā)性

在開(kāi)采煤礦的過(guò)程中，原有的地質(zhì)環(huán)境往往會(huì)遭到一定程度的破壞，而煤礦地質(zhì)災(zāi)害就是地質(zhì)環(huán)境對(duì)自身所遭受的破壞的相應(yīng)反饋。值得一提的是，該災(zāi)害存在較強(qiáng)的群發(fā)性，會(huì)集中發(fā)生于某一時(shí)段或者區(qū)域而并非是孤立發(fā)生的。例如，由于群發(fā)效應(yīng)，煤層自然災(zāi)害可能會(huì)導(dǎo)致更大、更多的自然災(zāi)害。

1.2 衍生性

顧名思義，煤礦地質(zhì)災(zāi)害的衍生性是指在開(kāi)采煤礦過(guò)程中所引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害，在很大程度上會(huì)衍生出更多的并發(fā)反應(yīng)，繼而造成一系列次生災(zāi)害，甚至引發(fā)具備因果關(guān)系的災(zāi)害鏈。比如，煤礦地質(zhì)災(zāi)害中的頂板災(zāi)害，其會(huì)導(dǎo)致地面塌陷，促成地裂縫的產(chǎn)生，進(jìn)而對(duì)耕地造成毀壞，并進(jìn)一步破壞地表建筑物，對(duì)地表徑流條件產(chǎn)生影響等諸多連鎖反應(yīng)。

1.3 持續(xù)時(shí)間多樣

瓦斯爆炸、頂板災(zāi)害等煤礦地質(zhì)災(zāi)害往往具有突發(fā)性，雖然災(zāi)害發(fā)生的時(shí)間相對(duì)較短，卻具有較高的災(zāi)害強(qiáng)度，因而破壞性非常大；而采煤塌陷、土地鹽漬化等煤礦地質(zhì)災(zāi)害往往持續(xù)較長(zhǎng)的時(shí)間，漸發(fā)性也較強(qiáng)。這樣具備多樣性的災(zāi)害持續(xù)時(shí)間，說(shuō)明不同類(lèi)型的地質(zhì)災(zāi)害具有不同特點(diǎn)的發(fā)災(zāi)時(shí)間。

1.4 不可避免但可防御

由于科學(xué)技術(shù)水平的局限性，我國(guó)在防治煤礦地質(zhì)災(zāi)害方面仍存在較多問(wèn)題，在很長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)都無(wú)法避免其發(fā)生。然而，煤礦地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生需要達(dá)到一定程度且具有規(guī)律性，所以，這些災(zāi)害能夠達(dá)到防御的效果。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，未來(lái)的某一時(shí)期必然能夠控制這些地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

2 煤礦地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生原因

2.1 客觀(guān)原因

就現(xiàn)階段開(kāi)采水平來(lái)看，煤礦的開(kāi)采范圍多為地球表面和巖石圈。在煤礦開(kāi)采之前，兩者之間的狀態(tài)為相對(duì)平衡；在開(kāi)采之后，地殼的“肢體”——礦石和巖石不斷被肢解、挖掘，使得原有的地殼平衡被打破，從而誘發(fā)地殼的不穩(wěn)定性，產(chǎn)生礦山地質(zhì)災(zāi)害。不斷開(kāi)采的煤礦與不斷亂放的碎石，對(duì)坡體的原始應(yīng)力平衡造成破壞，進(jìn)而產(chǎn)生滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害。而地下開(kāi)采的開(kāi)采方式影響了圍巖的初始應(yīng)力場(chǎng)，同時(shí)地下水的大量抽排使得地質(zhì)出現(xiàn)塌陷情況。這種對(duì)地面均勻沉降的人為破壞，致使水田出現(xiàn)無(wú)法排水或者地基塌落的局面。

在整個(gè)采礦過(guò)程中，對(duì)礦坑下積水的處理，會(huì)使地下水的平衡被打破，出現(xiàn)地層漏水現(xiàn)象，進(jìn)一步造成地層不平衡、不穩(wěn)定。與此同時(shí)，濫采亂挖等不合理的開(kāi)采方法，導(dǎo)致礦坑突水、冒頂?shù)葹?zāi)害的發(fā)生。此外，煤礦開(kāi)采過(guò)程需要大量的火和水，在使用過(guò)程中難免產(chǎn)生廢水、廢氣和廢渣等污染物，而污染氣體和液體的排放與固體污染物的堆積，極易影響周邊環(huán)境，對(duì)人體健康造成嚴(yán)重危害，并對(duì)地殼的不穩(wěn)定性產(chǎn)生進(jìn)一步的推動(dòng)作用。

2.2 主觀(guān)原因

我國(guó)有限的礦山資源，使得眾多小煤礦為了求得生存，或者寄生于大型國(guó)營(yíng)礦山，或者不得不與其進(jìn)行資源的爭(zhēng)奪，出現(xiàn)了大礦山上被挖小礦山的情況，由此導(dǎo)致了透水、瓦斯泄漏等等現(xiàn)象。部分礦山為了增加煤礦產(chǎn)量，一味地追求經(jīng)濟(jì)利益，而嚴(yán)重忽視了礦區(qū)的安全生產(chǎn)工作，誘發(fā)眾多地質(zhì)災(zāi)害，同時(shí)腐敗現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮。

3 煤礦地質(zhì)災(zāi)害的防治方法

3.1 加大災(zāi)害宣傳和教育力度

為防治煤礦地質(zhì)災(zāi)害，政府及有關(guān)部門(mén)應(yīng)該對(duì)煤礦地質(zhì)的防災(zāi)工作予以足夠的重視，在全社會(huì)加強(qiáng)對(duì)相關(guān)知識(shí)的宣傳和教育，通過(guò)多種形式的教育活動(dòng)，引導(dǎo)全社會(huì)重視，提高社會(huì)的防災(zāi)意識(shí)和災(zāi)后自救能力。與此同時(shí)，相關(guān)單位和人員可以通過(guò)實(shí)地調(diào)查的開(kāi)展，對(duì)煤礦的地質(zhì)災(zāi)害和災(zāi)情進(jìn)行深入研究，以便及時(shí)掌握災(zāi)害實(shí)情，更新災(zāi)害防治方法和技術(shù)，引導(dǎo)全民防災(zāi)，保證其積極性和主動(dòng)性，做好準(zhǔn)備和防御工作，在災(zāi)害來(lái)臨時(shí)做到有條不紊，以最大程度的減輕災(zāi)難損失。

3.2 保證煤礦開(kāi)采的合理性

近年來(lái)，我國(guó)已經(jīng)頒布了煤礦開(kāi)采的法律法規(guī)，如《環(huán)境保護(hù)法》《礦產(chǎn)資源法》，相關(guān)從業(yè)人員也應(yīng)該嚴(yán)格遵照規(guī)定，進(jìn)行規(guī)范作業(yè)，以提高地質(zhì)災(zāi)害的防治效率，盡量減少甚至避免高危動(dòng)作。與此同時(shí)，礦管部門(mén)要對(duì)煤礦開(kāi)采的監(jiān)管予以足夠的重視，有效結(jié)合礦山的承受力及其周?chē)h(huán)境的實(shí)際條件，堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展，對(duì)煤礦資源進(jìn)行合理開(kāi)采，而不是一味追求經(jīng)濟(jì)效益，以實(shí)現(xiàn)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的有效保障。

3.3 提高煤礦開(kāi)采技術(shù)和效率

當(dāng)前我國(guó)由于技術(shù)水平的限制，在煤礦開(kāi)采過(guò)程中仍舊出現(xiàn)較多的問(wèn)題，無(wú)法實(shí)現(xiàn)煤礦地質(zhì)災(zāi)害的技術(shù)防御。比如，選用合適的礦井模型和采掘工程，可以防止發(fā)生井下水災(zāi)；通過(guò)保證開(kāi)采方法的合理性，在自燃煤層的開(kāi)采過(guò)程中，減少丟煤狀況，并通過(guò)密實(shí)充填或者灌漿等措施，抑制煤礦的自燃。在開(kāi)采煤礦的過(guò)程中，要對(duì)采區(qū)進(jìn)行合理布局，并通過(guò)加強(qiáng)防護(hù)的方式，減少礦壓，以有效避免煤體破裂或者冒頂情況。此外，通過(guò)保證采取規(guī)模以及回風(fēng)方式的合理性，實(shí)現(xiàn)對(duì)開(kāi)采方法的優(yōu)化，提高煤礦的開(kāi)采水平和效率。

3.4 建立健全地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)

由于煤礦地質(zhì)災(zāi)害存在一定的規(guī)律性，國(guó)家技術(shù)部門(mén)可以對(duì)其加以預(yù)測(cè)。因此，國(guó)家地質(zhì)部門(mén)等相關(guān)單位和人員要加強(qiáng)地質(zhì)的勘探，盡快建立健全災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)，并結(jié)合礦區(qū)的實(shí)際情況，在了解相關(guān)采掘資料的基礎(chǔ)上，進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，并采取有針對(duì)性的措施。需要注意的是，煤礦地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測(cè)預(yù)警工作存在長(zhǎng)期性和艱苦性，只有切實(shí)做好這項(xiàng)工作，才能防患于未然，才能從根本上減輕地質(zhì)災(zāi)害造成的直接或者間接損失。

3.5 完善政府的領(lǐng)導(dǎo)責(zé)任和工作

通過(guò)研究地質(zhì)災(zāi)害的底數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)其發(fā)育分布規(guī)律的了解和掌握，以做好易發(fā)災(zāi)區(qū)與危險(xiǎn)區(qū)域的圈定工作，并在此基礎(chǔ)上完成防治計(jì)劃的制定；組織相關(guān)人員進(jìn)行定期的研究和檢查，做到以防為主，實(shí)現(xiàn)綜合治理；通過(guò)地質(zhì)災(zāi)害防治體系和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的建立和完善，加強(qiáng)對(duì)煤礦開(kāi)采的行政管理；為了實(shí)現(xiàn)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，要建立一套健全的信息系統(tǒng)，并通過(guò)適時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)，減輕由于地質(zhì)災(zāi)害的突發(fā)性而造成的影響和損失。

3.6 因地制宜，開(kāi)展綜合防治

由于地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型的差異，相應(yīng)的治理措施與方法也不盡相同，為增強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害的防御和抵抗，需要與發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域規(guī)律相結(jié)合，并通過(guò)嚴(yán)格的工程措施的采取，配合生物措施，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的有效防治，并保證防治工作的綜合性。另外，通過(guò)快速救援隊(duì)的建立，及時(shí)救助災(zāi)區(qū)，最大限度的降低災(zāi)害損失。同時(shí)，通過(guò)各族人民的團(tuán)結(jié)、互助，更快、更好地完成災(zāi)后重建工作，恢復(fù)礦區(qū)生產(chǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

作為能源的重要組成部分，煤礦在我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展過(guò)程中扮演著重要的角色。而在煤礦的開(kāi)采過(guò)程中，由于各種客觀(guān)原因和主觀(guān)原因的限制和影響，會(huì)產(chǎn)生眾多類(lèi)型的地質(zhì)災(zāi)害，進(jìn)而給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成極大的威脅。所以，我國(guó)政府部門(mén)要加強(qiáng)煤礦地質(zhì)災(zāi)害的防治，進(jìn)一步完善領(lǐng)導(dǎo)責(zé)任和管理工作，促使煤礦開(kāi)采部門(mén)提高開(kāi)采技術(shù)和效率，真正做到合理開(kāi)采，并通過(guò)教育和宣傳手段，引導(dǎo)全社會(huì)提高防災(zāi)意識(shí)，在災(zāi)難發(fā)生后結(jié)合各礦區(qū)的實(shí)際情況，因地制宜，實(shí)現(xiàn)綜合防治。

[1]林忠謙.淺析煤礦地質(zhì)災(zāi)害的特征及防治.中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2013(14):21-22.

[2]周顯平.煤礦地質(zhì)災(zāi)害的GIS、遙感預(yù)測(cè)方法.煤礦技術(shù),2013,32(1):43-44.

[3]楊國(guó)棟.煤礦地質(zhì)災(zāi)害的特征及防治措施探究.地球,2014(2):24-25.

Views on coal mine geology disasters and preventing methods

Nie Shuaishuai

(ShanxiAcademyofCoalMineGeologySurvey,Taiyuan030006,China)

Combining with coal mine geology disasters features, the paper describes objective and subjective causes of coal mine geology disasters occurring, and furthermore, puts forward preventive measures including strengthening broadcasting degree, guarantee coal mining rationality and establishing disaster alarming system and so on, with a view to reduce the loss owning to coal mine geology disaster.

coal mine geology disaster, features, causes, prevention

1009-6825(2015)01-0255-02

2014-10-21

聶帥帥(1984- )，女，助理工程師

TD163.1

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