矿井地质灾害特征及其防治措施
2020-12-30胡瑞祥
摘 要:随着科技的进步,矿井生产能力不断加大,我国现有矿井多数已进入开拓延伸阶段。由于少数矿井企业只追求最大利益,忽略了矿井地质灾害预防工作,致使矿井企业出现地质灾害预防制度不完善,预防措施落实不到位,地质灾害预防工作效率差等现象,最终导致矿井地质灾害事故频繁发生。如水害事故、地质构造事故、瓦斯事故等。这些事故的发生降低了矿井生产水平,严重制约着矿井安全高效生产。所以,矿井企业必须重视地质灾害预防工作,详细了解地质灾害发生原因,并根据矿井企业实际生产情况,制定合理有效的地质灾害预防措施,只有这样才能促进矿井安全可持续发展。
关键词:矿井开采;地质灾害;防护措施
煤炭是我国工业发展的动脉,资源量十分丰富,在消费和生产上都居于世界首位。但是,部分地区矿井资源的开采方式和技术设备都相对落后,导致了矿井开采过程中发生了一些地表灾害和矿井灾害,威胁到自然环境和社会稳定。因此,充分掌握矿井地质灾害的成因和特征并进行有效地预防,才能提高矿井生产的安全性。
1 矿井地质灾害的特征
1.1 瓦斯突出
就从目前的情况看来,瓦斯在矿井没有进行实际开采之前,往往存在于封闭的系统当中,在煤体的裂隙、缝隙等位置以一种游离混吸附状态存在,在进行实际开采时会对地下应力平衡产生一定程度的影响,封闭的储气系统肆受到破坏而导致大量的瓦斯气体被释放出来。在矿井开采过程中比较常见的地质灾害就是矿金瓦斯爆炸,这种爆炸类型影响和传播范围都非常大,同时也会出现大量的人员伤亡和企业经济受到巨大损失,在瓦斯爆炸过程当中还伴随着有害气体,工作人员一旦吸取这些有毒气就会让自身生命安全受到损害。
1.2 地表沉降地质灾害
矿山开采前,矿山内煤岩体处于应力平衡状态。矿井在采掘施工时,对煤岩体进行开挖,破坏了应力平衡状态,通过锚杆、锚索、单体柱等支护体进行围岩应力控制,虽然在短时间能控制围岩下沉量,但是随着时间的推移,在上覆岩体重力作用下,支护体出现受力负荷、剪切破坏现象,最终导致采掘巷道、采空区顶板垮落,矿山出现沉降现象。地表沉降会造成地表水位下降、地表构造及植被破坏。
1.3 山体滑坡地质灾害特征
山体滑坡是造成矿井开采工作人员伤亡的主要因素,在矿井作业中,一般都会将没有用的岩石、已经开采出来的矿井放在一个固定的位置,然后再进行运输的操作,但是矿层承受的压力是有限的,在这种情况下,当压力超过一定范围之后,就会造成山体滑坡,并且这种灾害的破坏性较大,一般都会造成严重的损失。近些年我国山体滑坡时间一直屡见不鲜,不仅有人为的因素(比如开矿开采等),还会因为自然因素(暴雨等)造成山体滑坡,严重威胁人们的生命财产安全。
1.4 矿井突水灾害分析
矿井突水是矿井开采过程中经常遇到的一类灾害。虽然矿井突水很难造成重大的人员伤亡,但是会严重影响矿井开采效率。在发生水灾后,矿井巷道冲满水而变得十分泥泞,矿山机械设备容易因生锈而损害。矿井突水主要是由于煤层开采时破坏了岩层中的隔水层导致的或者是水压过大冲破了隔水层。对于开采时破坏含水层的情况,可以通过预测采动影响范围来进行预防。而对于开采时水压过大导致的突水,很难通过有效的方法进行预防。在很多情况下,矿井水的水压并不是很稳定,这给矿井突水的防治带来了巨大困难。在矿井深部开采时,随着岩层应力的增加,矿井水压也在增加,这也增大了矿井突水防治的难度。
2 矿井地质灾害防治措施
2.1 制定防治计划
想要降低矿井地质灾害发生的频率和可能性,就要从根源下手,首先相关的矿井开采公司,要制定完善的管理制度,不仅包括要加强对工作人员的安全教育,也要详细具体的防止地质灾害发生的方案。随着我国科学技术的不断发展,已经有了许多可以帮助矿井开采更加安全的具体设施,但是目前由于这些设备设施造价较高,许多矿井企业为了节省开支增加利润,一般不会采用这些先进的设备。反而一直采用最古老的方式进行开采,比如爆破等较为简单粗暴的方式,但是这些方法不仅会给工人的生命安全带来威胁,同时由于炸药的冲击力较大不易控制,还容易造成地质灾害。因此,企业根据具体的实际情况制定详细合理的防治计划就显得尤为的重要,在增加矿井开采工作安全性的同时,还可以提高企业的利润,为企业谋求更大的经济利润。
2.2 提高矿井科学管理水平
根据有关数据表明,矿井地质灾害在矿井开采过程当中经常出现,这就要求相关部门要对矿井管理工作提高认识,在提高矿井管理人员自身的管理水平的基础上,对实际开采情况进行有效的分析,这样才能够制定科学的矿井管理制度,这样在一定程度上会让矿井地质灾害出现的概率有所降低。自然因素对地质灾害的发生也有一定程度的影响,在这过程中还伴随着少数偶然性因素的影响,所以,矿井开采工作人员要严格按照相关的要求和规定进行,并且在实际的采煤过程当中对矿井管理制度进行不断的改进和完善,从而提高矿井开采整体的管理水平,而且各项开采工序也可以正常的进行。在进行实际开采之前,矿井企业要指派专业的调研小组对矿井所处地理位置和地质结构进行分析,根据实际情况来对矿井开采方案进行设计,这样可以保证矿井开采方案与实际的情况相符合,矿井开采工作人员也要严格按照开采方案进行工作,从而在有效降低地质灾害发生几率情况下提高矿井开采工作整体的科学性和安全性。
2.3 加强对矿井地质的勘探
在矿井地质灾害防治过程中,详细的地质资料起着关键作用。过去一些矿井地质灾害的发生多与地质勘探不细致、获得的地质资料不准确有关。因此,加强地质勘探是防治矿井地质灾害发生的重要工作内容。通过大量实践可以发现,很多矿井地质灾害的发生多位于地质构造复杂区域,多为一些小型地质构造。在勘探过程中,一些大型地质构造很容易勘探到,而对于一些小型地质构造,例如落差小于2m的断层,很难通过地质勘探获得。为了获得更为细致的勘探数据,应该进行合理的井上勘探和井下勘探。通过对勘探的地质数据地科学处理,建立合理的地质灾害预报制度,最大程度减少地质灾害发生所造成的损害。
2.4 升级开采装备,强化开采技术
在我过当前阶段的矿井业中,与西方的发达国家相比,在开采技术和开采的安全性上仍然存在一定的差距,从整个行业层面来讲,要学习西方国家的优点,根据他们的开采技术和我国的实际情况,制定适合我国矿井业发展的开采体系。对于企业来说,也要跟进行业的脚步,及时的对开采设备进行更新,同时在矿井开采之前,也要综合当地矿井的地理情况对矿井的地质进行判断和测量,排查可能发生的风险,并制定详细合理的计划和措施,在危险事故发生后能帮助人员尽快的逃离,降低损失。
3 结束语
矿井开采容易发生的各种地质灾害无一不威胁着采礦工人的生命,制约着采矿工作的顺利安全开展。当前我国矿井企业所面临的一项重要任务就是促进煤炭资源开采的健康安全可持续发展。因此,对于矿井地质灾害的预防和治理急需重视起来,因地制宜采取综合的防治措施,促进可持续发展。
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作者简介:
胡瑞祥(1987- ),男,汉族,籍贯:山西盂县,本科,2015年7月毕业于重庆大学,现从事地质、防治水相关工作。