司金文

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)南河煤礦，山西高平048000）

煤礦在生產(chǎn)過程中對(duì)地表生態(tài)環(huán)境以及地下地質(zhì)構(gòu)造產(chǎn)生破壞作用，從而產(chǎn)生煤礦地質(zhì)災(zāi)害事故，這給人類的生存條件及經(jīng)濟(jì)都造成了巨大的損失。煤礦地質(zhì)災(zāi)害會(huì)導(dǎo)致地下水流失、地面塌陷、地表瓦斯涌出、山體滑坡，同時(shí)造成礦井地下水位下降、礦井局部震動(dòng)、地表開裂、有害氣體大量涌出[1]，對(duì)地面生物的生命安全造成較大損害。我國能源中73%來源于煤炭，而煤炭開采造成的損害，也制約著我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，因此煤礦地質(zhì)災(zāi)害不僅會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，也會(huì)在井下發(fā)生各種災(zāi)害威脅，對(duì)工作人員的生命造成威脅。截至2020年為止，礦井地質(zhì)災(zāi)害占全國災(zāi)害的1/12以上，礦井發(fā)生的瓦斯事故、頂板事故、溺水事故都給全國的安全工作敲響了警鐘。

1 煤礦地質(zhì)災(zāi)害類型及誘因

1.1 煤礦地質(zhì)災(zāi)害特征

（1）山體滑坡：煤礦在進(jìn)行采掘施工時(shí)打破了地質(zhì)構(gòu)造的應(yīng)力平衡狀態(tài)，在構(gòu)造區(qū)產(chǎn)生應(yīng)力卸壓破壞作用，從而產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害如山體滑坡、透水等。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，山體滑坡、透水等地質(zhì)災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失每年達(dá)數(shù)億元，造成礦井重大經(jīng)濟(jì)損失，威脅著生命安全[2]。

（2）地面下沉與塌陷：開采后的煤田會(huì)出現(xiàn)地面下沉與塌陷。井下煤田在開采后，煤田采空區(qū)會(huì)逐漸破壞采空區(qū)周圍圍巖的應(yīng)力，導(dǎo)致周圍圍巖的初始應(yīng)力下降或破碎，甚至導(dǎo)致采空區(qū)上部地表發(fā)生整體下沉與塌陷，而且煤層在開采時(shí)會(huì)將原有的水系統(tǒng)破壞，采空區(qū)周圍的水系統(tǒng)會(huì)重新分布，在采空區(qū)周圍形成大量的降落漏斗，導(dǎo)致地表下沉與塌陷。由于最近幾年不法礦井對(duì)保安煤柱進(jìn)行回采，更加加速了地表的下沉，這不僅會(huì)進(jìn)一步加深地質(zhì)結(jié)構(gòu)的破壞，對(duì)回采煤柱的工作人員的生命安全造成較大的傷害。

（3）瓦斯突出：煤層開采前，煤層內(nèi)瓦斯會(huì)游離在煤層的縫隙、孔隙間。煤層在開采時(shí)封閉的儲(chǔ)氣系統(tǒng)被破壞，煤層中瓦斯大量涌出，在相應(yīng)的條件下會(huì)發(fā)生瓦斯爆炸、火災(zāi)及中毒的情況。

（4）礦井突水：礦井在開采過程中由于受施工技術(shù)、開采技術(shù)水平、開采設(shè)計(jì)等影響，破壞了煤田地質(zhì)構(gòu)造、采空區(qū)等，打破了構(gòu)造含水層、裂隙含水層以及老空水、老窯水等平衡狀態(tài)，從而導(dǎo)致煤礦透水、涌水事故發(fā)生，造成煤礦重大經(jīng)濟(jì)損失。

（5）礦井在開采完畢后存在的潛在威脅：礦井在開采后存在的許多危險(xiǎn)因素不能馬上暴露出來，這也會(huì)給將來留下較大的危害。如露天礦井在開采后產(chǎn)生的坑底與地表存在較大的坡度，雖然廢石回填后能夠?qū)⑵露染徑鈁3]，但坑底與地表還存在著較大的落差，在后期的自然演變中再次山體滑坡災(zāi)害。同樣地下采煤會(huì)造成地表開裂、地基下沉，甚至造成地表大面積變形而誘發(fā)山體滑坡。這些災(zāi)難都具有一定的滯后性，在煤層開采時(shí)通常都不會(huì)發(fā)生，經(jīng)過一段時(shí)間后，在某些條件被誘發(fā)，進(jìn)而引起地表變形。

1.2 地質(zhì)災(zāi)害誘因分析

礦井在正常生產(chǎn)時(shí)不可避免會(huì)發(fā)生必要的地質(zhì)災(zāi)害，如隨著煤礦不斷開拓延伸，導(dǎo)致地表變形、下沉現(xiàn)象嚴(yán)重，同時(shí)部分地質(zhì)災(zāi)害是由于管理人員未能開采過程中采取合理有效的防治措施或技術(shù)人員設(shè)計(jì)不合理造成的，如工作人員對(duì)煤層開采后的采空區(qū)沒有回填、礦井抽出的污水隨意排放、在沒有了解煤層的地質(zhì)構(gòu)造的前提下盲目設(shè)計(jì)、指揮、開采，這都會(huì)誘發(fā)煤層的地質(zhì)災(zāi)害，甚至有些礦井為了謀求一時(shí)的利益，采取采富棄貧、求近避遠(yuǎn)的方式，給后期的煤層整理造成較大的、無法修復(fù)的破壞。

2 煤礦地質(zhì)災(zāi)害防治措施

2.1 加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害防災(zāi)意識(shí)

相關(guān)政府領(lǐng)導(dǎo)、礦井高層、區(qū)隊(duì)管理人員要提高對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的認(rèn)識(shí)，通過宣傳教育、現(xiàn)身說法、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、干部上講臺(tái)等方式現(xiàn)場(chǎng)對(duì)各類地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行講解，讓施工人員對(duì)地質(zhì)災(zāi)害有進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，特別是礦井的管理人員在開采過程中，要提前對(duì)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行預(yù)判，在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生前及時(shí)準(zhǔn)確地做出應(yīng)對(duì)措施。

2.2 合理規(guī)劃礦井設(shè)計(jì)

按照全國環(huán)境保護(hù)法及煤礦安全規(guī)程上的有關(guān)規(guī)定合理地對(duì)礦井進(jìn)行開采，進(jìn)一步加強(qiáng)礦井工作人員的環(huán)境保護(hù)意識(shí)。在地表人口密度大、建筑多、自然災(zāi)害多及生命線工程的建設(shè)上，要合理設(shè)計(jì)保安煤柱[4]。各級(jí)安全監(jiān)察單位對(duì)礦井的生產(chǎn)資質(zhì)及開展方式進(jìn)行審核，避免因設(shè)計(jì)不合理或只圖利益現(xiàn)象的發(fā)生。

2.3 提高建筑物防災(zāi)能力

在采空區(qū)附近的范圍內(nèi)，所有建筑都采用高質(zhì)量的建筑材料，并通過加深地基及優(yōu)化結(jié)構(gòu)等方式提高建筑物的抗災(zāi)能力。對(duì)建筑工人及農(nóng)民進(jìn)行專業(yè)的建筑培訓(xùn)，能夠根據(jù)地質(zhì)現(xiàn)象判斷建筑物的抗災(zāi)能力。

2.4 改善通風(fēng)設(shè)計(jì)

煤礦企業(yè)應(yīng)根據(jù)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，合理設(shè)計(jì)通風(fēng)系統(tǒng)及配風(fēng)量，保證煤礦井下具有足夠的風(fēng)量及風(fēng)壓；同時(shí)煤礦在生產(chǎn)過程中應(yīng)建立相應(yīng)的瓦斯檢查制度，對(duì)瓦斯超限的巷道及時(shí)停機(jī)進(jìn)行排風(fēng)，井下工作人員嚴(yán)禁攜帶明火下井，井下所有的機(jī)械設(shè)備均應(yīng)符合國家要求的本質(zhì)安全型防爆設(shè)備，回風(fēng)巷嚴(yán)禁安裝機(jī)電設(shè)備。

2.5 準(zhǔn)確掌握采區(qū)水文地質(zhì)條件

煤礦在生產(chǎn)前應(yīng)詳細(xì)掌握采區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件，可采用鉆探、物探等技術(shù)手段對(duì)斷層、陷落柱等地質(zhì)構(gòu)造布置區(qū)域及產(chǎn)狀，采空區(qū)積水、老空積水分布范圍等進(jìn)行準(zhǔn)確探測(cè)，從而為后期采掘工作面開采設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確地質(zhì)依據(jù)，保證采掘施工安全順利開展[5]。

2.6 綜合防治技術(shù)應(yīng)用

對(duì)礦井的各類地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行分析，根據(jù)每種地質(zhì)災(zāi)害的變化規(guī)律制定相應(yīng)的防治措施及施工工藝。在加強(qiáng)工程措施的基礎(chǔ)上，還需進(jìn)一步發(fā)展生物措施，采取工程措施與生物措施相互結(jié)合的方式綜合采取措施，預(yù)防各類地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

2.7 完善礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)制度

由于礦井在開采后會(huì)對(duì)后期的生態(tài)環(huán)境造成較長時(shí)間的破壞，盡管我國現(xiàn)在已經(jīng)采取了相應(yīng)的措施在生產(chǎn)中避免對(duì)地質(zhì)造成的破壞，但這些措施未能設(shè)計(jì)到后期的生態(tài)恢復(fù)。因此迫切需要國家制定相應(yīng)的制度對(duì)廢舊礦業(yè)進(jìn)行生態(tài)重建，從非生物成分的功能入手，通過恢復(fù)植被、動(dòng)物群落及微生物群落開始，逐步恢復(fù)廢舊礦井的生態(tài)系統(tǒng)。我國目前對(duì)廢舊礦井的恢復(fù)還處于初始階段。

3 結(jié)束語

由于我國煤礦分布范圍廣、數(shù)量多且規(guī)模多樣化，各煤礦在開采過程中會(huì)產(chǎn)生不同類型的地質(zhì)災(zāi)害，給礦區(qū)生命財(cái)產(chǎn)帶來重要影響，制約著煤礦安全高效生產(chǎn)，所以煤礦企業(yè)在追求利益的同時(shí)，必須采取合理有效的技術(shù)手段預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害事故發(fā)生，進(jìn)一步提高職工思想意識(shí)，合理進(jìn)行煤礦開采設(shè)計(jì)，嚴(yán)禁越層越界超負(fù)荷生產(chǎn)，只有這樣才能杜絕煤礦地質(zhì)災(zāi)害事故發(fā)生，保證煤礦生產(chǎn)財(cái)產(chǎn)安全。