煤矿地质灾害特征及预测方法探讨

宋冬梅

（新疆地矿局第十一地质大队，新疆昌吉831100）

煤矿地质灾害特征及预测方法探讨

宋冬梅*

（新疆地矿局第十一地质大队，新疆昌吉831100）

在我国的地质灾害中，非常重要的一个分支就是煤矿地质灾害，该灾害主要是因为人类在采矿过程中造成了地质环境的破坏，并且对人们的财产与安全造成了危害。在我国的能源结构中，煤炭资源占据了非常大的比重，但是随着煤矿资源的不断开采，地质灾害发生的也越来越频繁，这就使得人们越来越重视煤矿地质灾害的特征与预测方法。因此，通过对煤矿地质灾害的研究，详细地分析了煤矿地质灾害特征及预测方法。

煤矿地质；地质灾害；特征；预测方法

随着社会经济的快速发展，能源的开采规模也不断的扩大，人们在进行煤炭资源的开采时，只是考虑到了开采的速度和经济效益，而没有重视环境的保护与安全的问题，这就导致了在煤矿的开采过程中引发了很多的地质灾害。煤矿地质灾害影响非常的大，为了及时地对煤矿地质灾害进行预防，就需要掌握该地质灾害的特征，根据这些特征采用合理的预测方法对其进行预防。因此，为了有效地减少煤矿地质灾害的发生，就需要加强对煤矿地质灾害特征以及预测方法的研究，对煤矿地质进行保护。

1　煤矿地区地质灾害的特征

1.1山体滑坡地质灾害的特征

在煤矿的开采过程中，可能会引发山体滑坡或者煤矿的崩塌等现象，这主要是由于开采时堆砌过量的煤矸石破坏了煤矿坡体的应力产生的。根据有关数据统计表明，我国的山体滑坡地质灾害所造成的经济损失每年多达几亿元。例如，在2004年，重庆东林煤矿受到暴风雨的影响，将煤矸石冲垮，散落的煤矸石沿着山体坡面移动了500m，夷平了多户居民的住房，并且造成了很大的人员伤亡。后据相关人员统计，东林煤矿导致的山体滑坡造成了3人死亡、24人被掩埋、18人失踪、3人生还的惨重后果。

1.2地面沉降地质灾害的特征

地面沉降或者塌陷是煤矿地质灾害中非常重要的一个，在开始进行地下煤矿开采工作时，时常会伴随着地面沉降或者塌陷情况的出现。地面沉降地质灾害出现的原因主要是在开采煤矿资源时，破环了采空区的地应力平衡，而这个地区的地应力重新进行分布时，就会引发周围地表与矿井区地下围岩层的开裂或者移动，从而出现岩石的破碎或者冒落。除此之外，在开采煤矿资源时，采空区中存在的地下水没有被及时清除，就会打破原有的地下水格局，导致采空区中的水力坡变大，很可能会引发面积较大的漏斗情况或者出现地表的凹陷等情况。如果煤矿地区的地面发生沉降或者塌陷情况时，就会导致很严重的后果，对地质环境造成破坏，例如，造成采矿重叠区或者提高地质灾害的破坏力度等。

1.3瓦斯突出地质灾害的特征

在煤矿地质灾害中，还包括了瓦斯突出地质灾害，该地质灾害严重的威胁着开采人员的生命安全。在没有开采过的煤矿之中，瓦斯一般都是吸附在煤层的缝隙之中或者煤炭的表面上，并且瓦斯的状态为游离态。但是，在对煤矿进行开采时，就会破坏煤矿开采区中的每层以及周围岩层的地应力，与此同时，煤矿的开采还会破坏存在于煤矿中的瓦斯储气封闭系统，使得瓦斯被释放出来。在这样的情况下，如果受到人为或者自然环境等因素的影响时，很有可能会导致瓦斯爆炸，从而威胁煤矿开采人员的生命安全，引发火灾。因此，瓦斯突出地质灾害的破坏力也是非常大的，必须充分地了解该地质灾害的特征，做好相应的预防措施。

1.4矿井突水地质灾害的特征

在煤矿的开采过程中，非常常见的一种煤矿地质灾害就是矿井突水地质灾害，该地质灾害对煤矿开采的安全、效益等都有着很大的影响。在出现较严重的矿井突水地质灾害时，可能会影响矿井的正常运作。矿井突水地质灾害主要的特征就是涌水量大、损失大和水势凶猛等。如今，矿井突水地质灾害已经被国家列为了威胁矿井安全的重大地质灾害之一。我国发生的矿井突水地质灾害的事件非常的多，例如，1996年太原市西山地区出现的矿井突水地质灾害事件，主要是由于连续暴雨导致的山体崩塌，与洪水形成泥石流，将泄洪沟谷堵塞，大量的洪水进入矿井中，将546名工人困于矿井之中。只有了解矿井突水地质灾害的特征，才能够做出合理的预防措施，避免灾害的出现。

1.5矿井闭坑之后存在的地质灾害特征

煤矿地质灾害中还包括矿井闭坑之后存在的地质灾害，这样的地质灾害通常具有一些不可预见的灾害特点。除此之外，这样的地质灾害所采用的防治措施时效性比较的短，因此，这就导致的矿井闭坑之后会存在一定的安全隐患。主要的地质灾害形式有2种，一种是山体崩塌。这种地质灾害一般发生在露天煤矿的开采之后，煤矿形成高边坡，通过自然环境的不断影响，就会导致山体滑坡或者崩塌灾害。另一种是山体开裂、崩塌或者地面裂缝。这类地质灾害主要出现在开采较浅的地区，该地区的地面受到非常大的破坏，并且逐渐的影响到山体，再受到自然环境因素的影响时，就会引发山体滑坡、泥石流以及坍塌等灾害。这类的地质灾害所具有的共同特征就是滞后性。这个特征说明该类地质灾害一般不会发生在煤矿的开采过程中，而是历经一段时间之后，并且受到相关因素的影响引发的。

2　煤矿地质灾害的预测方法

煤矿地质灾害的危害是非常大的，在了解了其地质灾害的特质之后，就需要采用合理的方法对煤矿地质灾害进行预测，主要使用的预测方法就是GIS及遥感预测法。煤矿地质灾害关系到整个煤矿的运营情况，所以，必须对煤矿的地质灾害进行准确的预测，防止地质灾害的突然发生。在进行煤矿地质灾害的预测时，主要包含了2个方面，一方面对煤矿地质灾害出现的可能性进行准确的预测，为煤矿的开采规划提供依据。另一方面就是对煤矿地质灾害发生前的情况进行预报。GIS及遥感预测方法能够针对这2方面的内容对煤矿地质灾害进行准确的预测。GIS及遥感预测能够对多因、多级、多时等特点的煤矿地质灾害进行分析预测。在进行煤矿地质灾害的预测时，还应该明确GIS及遥感技术预测的过程，使得预测更加的准确。

在应用GIS及遥感技术进行煤矿地质灾害的预测时，需要先进行预处理，该项操作通常是针对遥感解释结果、地面勘察资料以及实验数据进行处理的。之后还应该对典型的煤矿地质灾害事件进行分析，了解地质灾害出现的机理及主要因素。底板突水是煤矿地质灾害中较为常见的一种，它的形成机理主要包括断裂性结构、岩溶、隔水层以及水压等，在明确其形成机理之后，可以结合以前的煤矿地质灾害因素进行分析，把相关的地质灾害因素进行量化，之后利用遥感对这些量化后的指标进行预测，这样就能够得出每一个因素所带来的空间分析、相关图层配准和初始计算问题等，之后通过GIS及遥感技术的初始模型计算结果与已知的煤矿地质灾害资料进行分析，从而确定煤矿地质灾害预测模型，通过GIS及遥感技术进行准确的煤矿地质灾害的预测。GIS及遥感技术是煤矿地质灾害预测方法中非常重要的一种，并且预测的结果非常的准确。因此，为了避免煤矿地质灾害给煤矿带来的严重影响，就需要采用合理的预测方法对灾害进行准确的预测。

3　总结

综上所述，煤矿地质灾害对煤矿的开采生产、效益以及安全等都有着很大的威胁，为了确保煤矿开采的安全，保护地质环境，就需要对煤矿地质灾害的特征与预测方法进行深入的研究。煤矿地质灾害特征有很多，主要包括山体滑坡地质灾害的特征、地面沉降地质灾害的特征、瓦斯突出地质灾害的特征、矿井突水地质灾害的特征以及矿井闭坑之后存在的地质灾害特征。只有明确了煤矿地质灾害的特征，才能够根据其特征进行灾害的预测及预防，尽量避免煤矿地质灾害的发生。

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1004-5716（2016）05-0115-02

2015-05-11

宋冬梅（1982-），女（汉族），新疆昌吉人，工程师，现从事地质技术工作。