浅议煤矿隐蔽致灾特点及治理

2016-04-14崔志鹏

地球 2016年2期

关键词：水害探查瓦斯

■崔志鹏

（兖矿新疆矿业有限公司硫磺沟煤矿新疆昌吉831100）

浅议煤矿隐蔽致灾特点及治理

■崔志鹏

（兖矿新疆矿业有限公司硫磺沟煤矿新疆昌吉831100）

煤矿开采过程中的几大灾害事故，多数情况下都与隐蔽致灾地质因素紧密相关，近年来隐蔽致灾因素已经成为引发煤矿水害、煤与瓦斯突出和顶板等重大灾害事故的主要原因。据不完全统计，在煤矿重大事故中，与地质条件有关的各类重大事故占80%。本文对煤矿隐蔽致灾的特点进行了分析，并提出了解决的对策。

隐蔽致灾特点治理

煤矿隐蔽致灾因素是指隐伏在煤层及其围岩内、在开采过程中可能诱发灾害的地质构造和不良地质体及其在采动应力耦合作用下形成的灾变地质体。煤矿隐蔽致灾因素具有隐蔽性、时变性、突发性的特点，探测和预防难度大。随着煤矿开采活动演变成灾，近年来出现了多种新型隐蔽致灾因素和灾害形式，例如断层滞后导水、采动离层水等水害事故、瓦斯延期突出、浅埋深冲击地压、近距离煤层群火灾等。

1　煤矿隐蔽致灾的特点

1.1水害及致灾因素特点

煤矿水害是指煤矿在建设和开发过程中，不同形式、不同水源的水通过特定的途径进入矿坑，并给矿山建设或生产带来影响或灾害的过程与结果。除采空区积水导致煤矿透水事故多发外，煤矿含水层水害也是导致透水事故的重要因素。我国煤矿含水层水害分布有一定的规律性，它与含煤岩系的成煤环境、成煤地质构造的变迁、煤矿自然地理气候特征及区域水文地质条件有密切联系。目前我国煤矿水害分布划分为三大区：

华北石炭二叠系岩溶—裂隙水害区主要分布在河北、山东、山西、河南、陕西、江苏、安徽等地的华北型水害。煤矿突水较频繁，涌水量大或特大（1000～123180m3/h），主要致灾因素包括断层、陷落柱、裂隙导水带等。

东北侏罗系裂隙水害区。位于东北和内蒙古东部的新华夏系巨型沉降带内。煤矿受山间谷地溪河地表水和第四系松散层水影响严重。主要致灾因素包括煤层顶板含水层、煤层上覆岩层破坏导通水体等。

西北侏罗系裂隙水害区。位于昆仑—秦岭构造带以北，包括新疆、青海、甘肃、宁夏、陕西北部和内蒙古西南部广大地区。该区顶板水害突出，第四系水害较严重。主要致灾因素包括天窗、风化带分布、含水层富水性与补给程度，地表水受采矿影响程度以及构造等。

1.2瓦斯灾害及致灾因素特点

地质构造分布、软煤分布及变化、瓦斯含量等是煤矿瓦斯灾害的主要致灾因素。据统计，这三个因素引起的煤与瓦斯突出事故约占90%以上，且多因素耦合致使煤矿发生瓦斯灾害的比例逐渐增加，使得防灾抗灾的难度进一步增大。我国煤矿地质条件复杂，煤与瓦斯突出矿井、高瓦斯矿井多、分布广。及时探查发现地质构造、采用抽采瓦斯等技术手段降低瓦斯压力和瓦斯含量，是降低瓦斯灾害的重要措施。

1.3顶板灾害及致灾因素特点

顶板灾害事故受煤层赋存变化、地质构造、采掘应力变化及开采技术等多种因素影响，特别是煤层赋存变化、小构造及应力异常区具有隐蔽性，给顶板灾害的防治增加了难度。

1.4冲击地压及致灾因素特点

冲击地压是一种应力控制作用下煤岩体因突然释放巨大能量而引发的破坏性事故。按力源的不同，我国冲击地压事故一般分为重力控制型、构造应力控制型和复合应力控制型。近年来，随着煤矿开采深度的增加，冲击地压灾害事故愈发严重。据统计，冲击地压矿井总数达124个，且随着开采深度增加，冲击地压事故显著增加。我国每年都发生多起因冲击地压而导致的人员伤亡事故，成为世界上冲击地压最严重的国家之一。

1.5火灾及致灾因素特点

全国具有自燃倾向性的煤层约占可采煤层50%以上，火灾事故隐患大，非人身伤亡火灾事故频发。我国煤矿自燃火灾因各地区地质体不同而呈现区域性差异：新疆地区多发煤田火灾；西部区域因煤层埋藏浅且多为煤层群开采，浅地表上覆煤层隐蔽火区及采空区隐蔽火区严重；东部区域因开采年限长，平均采深达600m左右，多发深部煤层群隐蔽火区。受采动影响，在下部煤层开采过程中，上覆隐蔽火点成为下部煤层致灾因素。

2　煤矿隐蔽致灾的治理

2.1建立隐蔽致灾因素普查机制

把煤矿隐蔽致灾因素普查工作作为煤矿资源整合和煤矿兼并重组工作的必要条件，推进地方政府组织加强煤矿隐蔽致灾因素普查工作，凡是没有查清老空区范围、水害等致灾因素的，一律不得进行资源整合；将煤矿隐蔽致灾因素探查列入煤矿设计和建设三同时审查和验收内容，新建、技改和整合矿井《安全专篇》应包括隐蔽致灾因素探查设计要求；将隐蔽致灾因素复杂、不能做到有效探查的矿井，列入关闭对象；进一步规范煤矿关闭工作，完善煤矿关闭标准和程序，对今后拟关闭的矿井，要开展煤矿采空区、巷道、水、火等致灾因素调查工作，不为今后煤矿整合留下隐患；研究制定《煤矿隐蔽致灾因素探查技术服务规范》，规范探查工作，提高物探成果的准确性和可靠性。

2.2完善技术支撑和服务体系

组织开展煤矿隐蔽致灾因素探查技术培训工作，培训各级政府管理部门有关管理人员、煤矿企业专业管理人员和技术人员；督促煤与瓦斯突出矿井或水文地质条件复杂矿井的大型煤矿企业，建立隐蔽致灾因素探查和治理专业技术机构；建立煤矿隐蔽致灾因素探查专业服务体系，支持专业技术服务机构为煤炭企业提供技术咨询、技术服务和工程承包，培训专业技术人员。

2.3加强隐蔽致灾普查

把煤矿隐蔽致灾因素普查工作作为煤矿资源整合和煤矿兼并重组工作的必要条件，把煤矿企业开展隐蔽致灾因素地面普查和井下探查工程，纳入煤矿改造重点支持内容，支持煤矿企业开展地质构造、采空区、含导水体、瓦斯和应力异常区的探查工作；建立煤矿隐蔽致灾因素探查专业服务体系，建立安全生产台账，支持专业技术服务机构为煤炭企业提供技术咨询、技术服务和工程承包，培训专业技术人员。组织做好安全生产“四个一批”项目实施，大力推广地面和井下物探先进适用技术的应用，推进先进技术装备的转化，开展井下致灾因素超前探测先进技术装备的研发工作。