浅析煤矿地质灾害的特征及防治

2014-12-24同煤集团永定庄煤业公司地质科山西大同037003

山东工业技术 2014年21期

（同煤集团永定庄煤业公司地质科,山西大同 037003）

近年来我国煤矿开采的数量持续增高，也引发了多起煤矿地质灾害事故，事故原因是人类进行煤炭开采作业时对地质结构和地质环境造成了很大的影响。煤炭开采对人民的财产及生命安全已造成了威胁，因此分析地质灾害的产生原因并提出解决和预防对策值得研究。

煤矿；地质；灾害

0 前言

煤矿企业以前主要是注重煤炭开采量的提高，并没有认识到其中存在的地质隐患，都是在问题出现后以亡羊补牢的方式应对，对问题的防治工作没有足够的重视。目前，我国政府逐渐对煤炭开采引起的地质灾害问题形成了统一的认识，对相应的防治工作加大了支持力度，如何有效的开展煤矿地质灾害的防治工作是需要面对的。

1 煤矿地质灾害的现状

煤炭是我国的基础能源，在开采中引发的地质灾害具有破坏性大和形式多样的特点，一直是开采工作需要面对的老问题。在开采作业中，山体滑坡和地面塌陷等问题往往难以有效的恢复，废弃物的排放会造成周边地表环境污染。产生原因首先是在开采中工作人员没有按照规范流程进行，并严重忽视地质灾害的预防，随着开采深度的增加，塌方等危险就容易产生。其次，煤炭开采产量提高一直是各煤矿的根本目的，忽视贫煤层，过度开采富媒层，破坏了合理的规划布局。随后中小煤矿在开采中因成本等因素，在安全防范上没有足够的认识或投入不足，只关注开采而忽视环境破坏。最后，煤炭开采工作需要科学的进行，不重视开采技术和不合理对待回填工作等都造成了煤矿地质灾害事故的发生[1]。

2 煤矿地质灾害的主要类型

2.1 山体塌陷滑坡

山体滑坡是煤炭采集区常见的地质灾害类型，灾害往往会出现在地形相对复杂的区域。当山体斜坡处的土石受到雨水的侵蚀，会造成土体与水体融合，而支撑体无法受到其重量增加的影响，造成水土融合体的移动下滑，引起山体的滑坡和塌陷。此种灾害需要满足几个必备因素；第一是地形复杂，山体多；第二是足够的降水量；第三是地质体无法提供足够的支持力。因此，煤炭开采会引起地质体发生改变，支撑力会减小，当水渗入土体后坡体强度发生改变，造成原有斜坡的角度和外形也随之改变，同时地质支撑力的作用原理复杂，内部发掘深度的提高也会造成原有力关系破坏，这些都是煤炭开采导致下滑力增加所带来的地质灾害。

2.2 地面塌陷沉降

随着煤炭开采工作深入进行，内部支撑力会发生改变，引起地面下沉和内部的塌陷问题，这种事故是最常见的煤矿地质灾害。问题产生的原因是对所开采过的区域围岩进行了人为因素的损坏，使得踩空区域的岩石发生破碎，由于地下水水动力作用，地下水通过岩溶区域的岩层缝隙开始渗透，其内部的稳固结构逐渐改变，洞穴开始向着地表不断推进扩张，洞内的支撑结构会发生剧烈的变化[2]。当上方压力逐渐增大后，特别是雨水的突降增高，让上方水土体混合后产生重量增加，其支撑颗粒物质开始流出，洞内支撑结构完全打破，顶端的强度和振幅增高形成塌陷事故，当降水通过渗透作用让内部岩体发生力学作用变化，岩体会随着水流的流动开始不断的调整内部新的支撑结构，从而引起坍塌的连续发生。

2.3 泥石流灾害

此种灾害容易发生在位于河流附近的煤炭开采区，当不按照规定把开采产生的废弃固体物堆放在河岸边，在遭遇河流水量提高和水体流动等力学作用后，灾害因此而产生。随着两侧固体的支撑结构被破坏，山体开始变动引起崩塌把河流阻断，同时，抗剪强度会随着水体与山体的作用让重量增加，引起滑坡。而固体山中相应的细微物质会随着水流缓慢注入河床，形成河体淤泥增高，河流正常结构被破坏。此种泥石流地质灾害造成的危害巨大，并且短时间内难以修复，引起的河流改道等连锁问题更为突出。

3 煤矿地质灾害的防治建议

3.1 采空区地质调研和应对工作做到实处

煤炭开采中会形成煤炭采空区域，如果处理不当或不及时都会造成地面塌陷等地质灾害事故。过去的办法是建立围体，处理方法过于简单，并且对每个地域的特点不进行深入研究，形成问题处理不当或处理效果不明显。因此要对开采区域的地质结构进行科学系统的调研工作，分析当地地质层结构和组成，在煤炭开采工作前要把相关区域的地质调研工作做到实处，并制定详细的处理办法。对煤炭的开采提出指导意见，并观察在开采过程中引发周边地质情况的变化程度。要适当的控制采空区范围，合理布局，降低地质结构上的隐患，围护措施得力以降低地质灾害的发生。

3.2 根据地域特点进行防治实施

我国煤炭资源分布辽阔，各地的地质情况均有不同，过去大多按照差别性不大的措施进行防护，造成了某一地域措施得力，而另一地域则易出现问题。因此需要对煤炭开采地域环境和地质两方面进行分析和研究，对当地发生过的地质问题进行原因分析，用现有技术制定出合理和科学可行的防治方法，因地制宜的开展灾后防治工作。

3.3 生态地貌修复工作要同步进行

煤炭开采会造成大量矿山和废弃物的产生，对环境的破坏极其严峻。生态地貌的修复工作往往是在煤炭开采工作完毕后进行，目前煤矿企业都是在开采工作结束后才开始进行生态修复，往往措施不力并简单处理。在开采中进行修复工作可以预防地质灾害的产生和降低地质灾害对煤矿生产造成的威胁。要对废弃物堆放进行科学处理和严格规划，对易出现塌方下沉的区域提前实施修复工作，对滑坡容易产生区域加强植被的覆盖，及时疏散危险区域的人员，做到修复工作和开采工作的协调统一进行。

3.4 在煤炭开采中要加强科学管理

对近年来煤矿地质事故的资料调查中得出，因煤炭生产中的忽视所造成的地质灾害开始增多[3]。煤矿企业要开展相应的生产安全教育和学习，对地质灾害的防治要科学系统的管理，规范现有开采手段和技术，寻找每个煤矿地质灾害存在的相同规律，才能在开采中得到合理的预防。通过挖掘等大型设备在地下作业中产生的破坏力进行合理的规划，对容易出现问题的地层区域要适当降低开采工作度，不应开采工作剧烈造成地质体受大冲击的区域。要对各项安生生产的规章制度进行系统指定和严格实施，规范和科学管理煤炭开采工作。