煤矿地质灾害现状及防治方法

河南 张俊培

一、煤矿地质灾害类型

煤矿地质灾害是指由于煤矿开采生产活动而引发的一系列破坏地质环境、危及生命财产安全，并带来重大经济损失的矿井灾害，它是地质灾害的一个分支，也是自然灾害的重要组成部分。按其形成原因分为：

1.地应力改变直接造成的灾害。主要有煤与瓦斯突出、地震、山体滑坡、地面沉降与塌陷、地表裂缝、地热等灾害。

2.岩层地质状况改变衍生的灾害。一是由于地质应力的改变以及地下空间的增大，造成瓦斯集聚，而产生爆炸、燃烧、氧气含量降低、有毒有害气体释放等较严重的灾害。二是由岩石裂隙产生的突水、地下水流失、地下生物生态改变等一系列灾害。三是由于地表塌陷、裂缝而产生的房屋、道路变形、受损，地表植被破坏，以及水污染等地表环境灾害。

3.由于矿井生产而产生的污染灾害。矿井废气的排放对矿区生态环境造成巨大的影响，矸石堆放造成的事故隐患及对周边环境的影响，生产运输过程中产生的煤尘对周边环境的影响等。

二、煤矿地质灾害防治现状

我国煤矿分布广，生产方式多，影响大。据初步统计，全国因采矿引起的塌陷有180多处，塌陷坑1600个，塌陷面积1150km2。全国发生采矿塌陷灾害的城市近40个，造成严重破坏的25个。因露天采矿、开挖和各类废潭、废石、尾矿堆置等直接破坏与侵占的土地已达1.4～2.0万km2，并以每年200km2的速度增加。

总体而言，目前我国煤矿地质灾害具有以下特点：

1.影响范围大，全国发生采矿塌陷灾害的城市近40个，造成严重破坏的25个。因采矿直接破坏与侵占的土地已达1.4～2.0万km2，并以每年200km2的速度增加。

2.潜在灾害隐患突出。对于刚投入生产的矿井和正在生产中的矿井来说，地质灾害事故主要突显在影响安全生产的煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸、突水等灾害上，而其它灾害事故并不明显，潜在的隐患还未引起人们的重视。多年之后，极有可能发生不同程度的地面塌陷、山体滑坡、崩塌、严重水污染、泥石流和地表环境破坏等地质灾害。

3.一般煤矿生产规模较大，开采深度和采空区相应也大，致使地层应力失去平衡，产生地面塌陷、地裂缝或岩爆等灾害。另外，煤矿的涌水和瓦斯的危害更是触目惊心。以山西为例，煤炭分布面积占全省总面积的36.5%，范围遍及85个县，矿井星罗棋布。全省40多个原统配煤矿，有29个因采煤发生过地面坍塌、裂缝变形、煤与瓦斯突出、突水等地质灾害，损失十分惨重。

4.灾害类型与矿井规模、开采方式及所处地域相关。一般来说，南方煤矿多为岩溶水害、水土流失、山体滑坡、泥石流、地面沉降和塌陷等。而北方煤矿主要受采空区影响，灾害类型多为地面沉降、塌陷、地裂缝、冒顶、片帮、突水、煤与瓦斯突出、地表水污染、尾矿泥石流以及矿井抽排水导致的近地表水资源枯竭。

5.煤矿地质灾害是一个活跃的动态变化过程，由于受煤矿开采的影响，煤矿地质情况复杂多变，使煤矿灾害调查评估和灾害监测预警工作难度加大。煤矿地质灾害诱发因素各不相同。有些是开采过程中难以避免的，如开采深度的增加，使得地应力相应增大引起的冒顶、片帮、煤与瓦斯突出的严重地压灾害；有的是开采中忽视预防或开采不规范、管理不科学导致的，如采空区不及时充填、废渣废水随意排放、水文地质及构造不了解、巷道偏离、盲目指挥、违章作业、私挖乱采等，非稳定因素积聚到一定限度引发各种灾害。有的矿山片面追求经济利益或为摆脱一时的经营危机，采富弃贫、求近避远，结果为后期发展埋下灾害隐患；曾一度泛滥的民采风潮掠夺式的开采活动也对部分国有大中型煤矿造成严重的干扰，导致对资源和环境的破坏。

2005年以来，随着国务院446号令《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》的实施，我国开始全方位整顿、关闭小煤矿，进行资源整合，有效地遏制了煤矿重特大事故多发的势头。

三、煤矿地质灾害的研究方向

全面开展煤矿地质灾害的调查与评估工作，掌握其现状和发展趋势，对灾害进行分类，研究其防治措施，对煤矿生产的可持续发展具有重要意义。我国煤炭行业对煤矿开采引起的地质灾害问题，进行过详细的普查与研究，如对地表沉降和塌陷灾害的研究，取得了较好的效果。但具体到煤矿地质灾害的预防上，大多数煤矿企业只是针对影响矿井生产安全的一些具体问题，从技术角度进行分析研究，比如地表岩移规律研究、冒顶、片帮、煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸的预防及含水层稳定性研究等，已取得大量成果，为确保矿山的安全生产起到了重要作用。相对煤矿地质灾害整体预防而言，研究仍处于起步阶段，煤矿地质灾害的研究大多是基于安全生产的角度，只是针对生产中遇到的技术问题和安全生产问题，缺乏系统化。对煤矿地质灾害的灾情没有全面详细普查，尚未建立全国性的煤矿地质灾害信息库，更谈不上对灾情的综合分析、评价及预报。

多数煤炭企业在问题出现时积极地与相关科研机构合作，对灾害进行研究。但是，问题暂时得到解决，就不再进行深入研究；使得煤矿地质灾害的研究多为短期行为，缺乏长期性，以致研究资料不连贯，利用价值不高，导致成果虽多，效果不大；经常研究，却问题不断的现象。

煤矿生产属高危行业，安全是第一位的。而灾害的防范需投入大量资金和人力物力，却没有直接经济产出，在不发生灾害性事故时，其经济效益往往是看不到的，这就使得长期以来，人们宁愿灾后治理也不愿预先防范。研究经费的投入自是难以保障，效果也就不会太好。近几年来，国土资源部已经加强了煤矿地质灾害的调查研究工作，此项工作也是刚刚开始，处于起步阶段。因而全面开展“煤矿地质灾害调查与评估”工作，尽快查明矿山地质灾害问题的历史、现状及发展趋势，是一项十分迫切和必要的基础性地质工作，具有重要的经济效益、环境效益和社会效益。

四、煤矿地质灾害的防治对策

随着煤矿开采技术的发展，煤矿地质灾害也越来越多地被重视，开采深度的进一步加深，加剧了煤矿地质灾害的发生频率。现阶段，我国煤矿地质灾害的发生机率、总量、强度及灾害损失均呈显著上升态势，对灾害的全面预防和彻底治理已是刻不容缓。愈演愈烈的矿山灾害、大量潜伏的灾害隐患、日渐恶化的矿区环境说明煤矿地质灾害的防治必须引起各方面的重视，应尽快完善煤矿地质灾害的调查和评估工作。建立健全煤矿地质灾害管理信息系统（GHMIS），使煤矿地质灾害情况及时更新，监测地质灾害的发展情况，及时发出预警警报。

煤矿企业要规范开采行为，合理开发矿产资源，处理好短期经济利益和长远发展的关系，将防灾减灾工作始于矿山设计并延续到闭坑之后。注重矿山地质灾害的防治研究，将其列入矿业领域的基础性研究，把矿井灾害、环保、安全生产统一起来。矿产资源开发对矿区生态环境的破坏，相当一部分是排放“三废”造成的。通过对贫矿、尾矿的资源化利用，矸石造砖、填沟造地、覆土绿化，“废水”、“废气”闭路循环运用和零排放等技术措施，可缓解资源供给与需求压力，防止地质灾害，减轻环境污染，达到改善矿区生态环境的目的，实现矿井的可持续发展。

灾害的治理要立足长远，全面治理，不可“头痛医头，脚痛治脚”，只有防治结合，才能防患于未然。