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煤礦災害防治措施優選九篇

時間:2023-09-22 09:40:17

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煤礦災害防治措施

第1篇

關鍵詞:煤礦開采;地質災害;災害特征;防治措施

中國煤礦大多是通過井工開采的,在開采時煤礦地質災害時有發生。隨著淺部煤炭資源的枯竭,深部開采已經成為了必然趨勢。與淺部開采相比,深部開采時巖體的力學性質和應力狀態更加復雜,開采時發生地質災害的可能性大大提高,特別是瓦斯突出和沖擊地壓[1-3]。在深部開采時,一旦煤礦發生地質災害事故,救援將會十分困難。因此,必須要采取有效的措施來防治煤礦地質災害。鑒于煤礦地質災害有多種且每種發生的原因不同,需要根據相應的情況采取針對性措施。本文圍繞煤礦常見地質災害的特征展開論述,重點分析了煤礦地質災害的防治措施。

1煤礦地質災害的特征分析

在進入深部開采后,煤礦開采對地表的破壞影響會大大減弱,引發井上地質災害的可能性也會大大降低,而井下地質災害發生的可能性大大提升。煤礦井下常見的地質災害主要有沖擊地壓、瓦斯突出以及突水。下面將分別對這幾種災害的特征進行分析。

1.1沖擊地壓災害特征分析

隨著中國礦井開采深度的增加,其基本上已經超過了1000m,巖層的應力和開采擾動也會增加,沖擊地壓發生的可能性也增大。沖擊地壓表現為巷道突然間破壞,且伴隨著巨大的巖體能量釋放。在巨大的沖擊波作用下,甚至可能會誘發礦震,對地表的建筑物產生一定的破壞。沖擊地壓發生的時間比較短,一般只有幾秒,且發生時很少有征兆[4]。通過大量的微震監測可以發現,在沖擊地壓發生前,巖體震動的能量出現異常增加。目前,沖擊地壓發生的機理尚不明確,這給防治沖擊地壓帶來了巨大的困難。大量經驗表明,沖擊地壓的發生與巖層的高應力、開采方式以及地質構造存在很大的關系。綜上所述,沖擊地壓災害特征主要為發生時間短、破壞力大、難以預測且機理尚不明確。為了保證工人的生命安全,煤礦科技工作者應該致力于沖擊地壓災害防治的研究。

1.2瓦斯突出災害特征分析

煤在形成過程中會產生瓦斯,雖然大部分瓦斯已經釋放了,但是還會殘留一部分。在煤層開采時,煤層中的瓦斯會大量釋放,進入到巷道中。瓦斯的成分比較復雜,突然間釋放會引發嚴重的災害,常見的有瓦斯突出。在瓦斯突出時,若突出的是CO2,則會導致空氣中的O2濃度降低,容易引起人的窒息;若突出的是煤和CH4,也就是煤與瓦斯突出,則很可能引發嚴重的瓦斯爆炸災害。在發生煤與瓦斯突出時,巷道內粉塵的濃度和瓦斯的濃度都會急劇增加,一旦遇到明火,就很容易誘發煤礦瓦斯爆炸。由于中國煤層的瓦斯多以吸附態存在,在開采造成煤炭破碎時會突然釋放,容易引發巷道內的瓦斯超限。

1.3突水災害特征分析

煤礦開采會造成巖層運動,有時會破壞巖層的隔水層,這使得在進行煤礦開采時有可能發生水災。水災的發生主要有兩種形式,一種是含水層滲水,另一種是突水或透水。相比較而言,突水或透水造成的危害更大,一般只需要幾個小時就能造成整個礦井淹井[5]。突水或透水多發生在地質構造區域、采空區附近以及帶壓開采時,對煤礦生產威脅極大。例如:2010年3月28日發生的王家嶺煤礦透水事故就是由老采空區積水造成的,該事故共造成38人死亡,震驚了全中國。

2煤礦地質災害的防治措施分析

以上分析了煤礦地質災害發生的特征,為此,需要根據這些特征采取一些有針對性的防治措施。下面將對這些措施進行詳細的分析。

2.1做好地質勘探工作

大量經驗表明,煤礦地質災害的發生多與地質構造和地質條件的不確定性有關,例如斷層突水、斷層沖擊地壓以及煤與瓦斯突出等。因此,要做好煤礦地質勘探工作,獲得詳盡的地質資料。在煤礦開采和設計時,地質資料是基礎。若地質資料不全面或不準確,則開采引發煤礦地質災害的可能性大大增加。在進行地質勘探時,考慮到傳統的鉆探方法獲得的數據量有限,在條件允許的情況下要使用物探的方法。對于地質構造區域,一定要將鉆探方法和物探方法相結合,獲得詳盡的地質資料。此外,還要注重勘探的時效性,即在不同時間段內勘探的結果可能會存在一定的差異。由于水和瓦斯是一種流體,其分布可能會受到周圍環境的影響而變化,這導致對水和瓦斯的勘探存在一定的時效性。

2.2嚴格執行相關規章制度

在很多情況下,煤礦地質災害的發生是人為原因造成的,例如工人不按照《煤礦安全規程》中的內容作業,導致發生嚴重的透水事故。為此,需要嚴格執行相關的規章制度,杜絕違規操作。一些礦區存在著嚴重的盜采問題,這很容易導致安全事故的發生。一些工人在施工時,為了圖簡便不按照施工圖施工瓦斯抽采孔,這很容易造成瓦斯抽采時達不到預期的效果。由于很多煤礦工人的受教育程度低,對煤礦地災害缺乏一定的認識,不能理解或很好地遵守相關規定。對于這種情況,應該加強對工人的培訓,使其掌握相應的安全生產知識。

2.3建立地質災害預報系統

雖然很多地質災害的發生機理很難確定,但是可以使用相應的設備對其發生的條件進行監測。針對煤礦沖擊地壓災害,可以安裝微震監測設備(見圖1),監測巖層運動的能量。一旦能量超過預定值,就會發出預警通知,使工人處于安全區域并采取相應的安全措施。針對煤礦瓦斯突出災害,可以在巷道各個位置處安裝瓦斯探測儀來監測巷道中的瓦斯濃度。一旦巷道內瓦斯濃度超過了預定值,就主動切斷相應電力設備的電源,從而降低瓦斯爆炸發生的可能性。對于煤礦突水災害,可以在含水層處施工探水鉆孔并裝上壓力表。通過壓力表實時監測水壓變化情況,一旦水壓超過了設定的安全值,應該立即采用相應的防治水預案。實際上,各煤礦發生地質災害的情況不同。為此,煤礦需要根據自身的實際情況,選擇所需的地質災害預報系統,從而有效地保證煤礦安全開采。

3結語

煤礦企業必須認識到煤礦地質災害的特征,并根據自身情況采取相應的防治措施。雖然煤礦地質災害有多種,但這些地質災害并不同時發生。進入到深部開采時代,重點關注的是沖擊地壓、煤與瓦斯突出以及突水等災害。鑒于很多地質災害發生的機理尚不明確,只能從最大程度上減輕地質災害發生時造成的后果。因此,煤礦企業應該做好地質勘探工作、嚴格執行相關規章制度以及建立地質災害預報系統。希望所論述內容可以為煤礦地質災害的防治提供一些理論和技術上的指導。

參考文獻:

[1]張皓莎.煤礦地質災害特征及其防治措施[J].礦業裝備,2020(4):106-107.

[2]陳健.煤礦地質災害特征及其防治措施[J].江西化工,2020(2):333-334.

[3]尚云露.煤礦地質災害特征及其防治措施[J].當代化工研究,2019(6):46-47.

[4]賈盼雷.煤礦地質災害特征及其防治措施探究[J].石化技術,2019,26(3):195.

第2篇

[關鍵詞]地質災害 特征 防治措施

[中圖分類號] P694 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-2-249-1

隨著社會經濟的發展,人們對于煤炭的需求量越來越大。無論是火力發電廠還是日常的生活供暖都離不開煤炭的使用,這就推動了煤炭企業加快對煤炭的開采工作。但是,由于煤炭生產經常性的受到地質災害困擾,為煤炭開采的安全性和可靠性提出了很高的要求。因此,能否做好煤礦地質災害特征的相關研究,做好預防措施,對煤炭企業的發展至關重要。

1煤礦地質災害的概況

人類在對煤炭開采工作進行一系列的操作時,容易造成地形、地質條件的改變,從而為煤炭的安全生產帶來嚴重的安全隱患。土層開挖之后將棄土及矸石隨意安置,造成大雨天氣下的水土流失,土層開挖之后會出現內空的情況,容易導致地表的塌陷。煤炭的開采工作前,首先需要抽取地下水,水位的降低不僅會造成地表的下沉,嚴重時會造成水資源的泄露枯竭。最后,不能對生產的廢棄礦渣及矸石進行集中處理,容易造成地面的環境污染[1]。近年來,由于地質災害帶來的人身財產損失十分巨大,有效的防治措施亟待被提出。

2煤礦地質災害發生的原因

2.1開采中潛在的自然災害特征

(1)滑坡:煤炭的開采避免不了對地質結構改變,特別是一些大型的土石,一旦發生移位或者缺失,就會造成應力不平衡,進而導致地面的崩塌。根據近年來的數據統計,滑坡類地質災害帶來的經濟損失十分巨大。滑坡的產生一方面是由于雨水等自然因素的影響,另一方面植被的缺失也是造成滑坡的重要因素。

(2)地面沉降:巖石、土層的開挖使地質結構的內部作用力發生變化,當現有的地質不能夠滿足地面的負載時,就會發生塌陷;另外,過于開采地下水,并且沒有設置相應的回灌井,導致水土的固結能力大打折扣,經常會導致地下漏斗的發生;地表漏洞、房屋開裂以及水資源缺乏,都是地質災害的重要表現。

(3)粉塵、瓦斯問題由于常年的化學作用,經常會造成煤與瓦斯突出、瓦斯及粉塵的爆炸等情況如果開采時遇到靜電或者明火就容易發生嚴重的安全事故[2]。除此之外,如果在開采前沒有對瓦斯的含有量進行測定,很容易造成瓦斯中毒的情況。

(4)礦井水害:礦井的開挖松垮了土層,再加上礦井周圍缺乏植被,使水土的固結能力大為下降,一旦遭遇暴雨天氣,礦井就容易進水,再加上礦井中排水工作不到位,對水滲透情況缺乏監管,對礦井水文地質情況明沒有查,沒有從而造成礦井透水事故。另外,礦井的開采也容易加重水害的影響程度,就拿太原市一次泥石流事故為例,長時間的暴雨侵襲,造成周圍的礦井、山體的垮塌,大量的泥石被卷走,瞬間將洪水的高度抬高了數米,并且泥石的沉積堵住了洪水的去路,為泄洪工作帶來了巨大的困難,當時還有500多名礦井工人深陷礦井之中,造成60多名員工的死亡,直接造成的經濟損失高達2億。

2.2閉坑后的災害特征

雖然礦山閉坑后會采取一定的防護措施,但是由于煤礦在開采過程中已經將千百年來形成的土質結構完全改變。因此,礦井的后期養護不可能恢復到原有的結構狀態,遭受暴雨等天氣時,發生滑坡、泥石流的幾率還是非常大的。除了滑坡、泥石流之外,閉坑后潛在的自然災害還有地面的沉降以及裂縫,對于地質結構嚴重破壞的地方可能還會出現山體的開裂現象。這主要是源于在開采過程中沒有注重地下水的回灌或者地質連通導致地下水完全泄露造成的。

2.3其他原因的深度探析

不同的地質災害是由于不同的原因誘發的,由于礦井開采屬于地下作業類,所以地表壓力是造成地質災害的重要因素。在開采時,企業管理的不到位、員工操作不規范等,達到一定程度時,就容易引發大規模的地質災害。有些煤礦企業有了追求利益的最大化,冒險推進施工進度,再加上企業沒有投資安全防護措施,在施工的中期和后期就容易引發地質災害。

3地質災害的防治

3.1加強宣傳教育

政府應該組織地質災害類專家,對煤礦生產的環節進行監控,研發出一套完善的地質災害防治體系,并將知識教授給企業的管理人員。企業通過開展培訓會或者發表內報的方式,將安全生產、防治災害的技術下發給每個員工,特別是地質環境不穩定的地方,要做好開采前的設計工作,對可能出現的問題做出嚴密的規劃,制定一套應對各類地質災害的措施,以提升員工應對突發狀況的能力。

3.2合理開采煤炭資源

煤炭的開采要循序漸進,不能單純的為了追求進度和效益而放松對施工質量的要求。將開采的總目標進行劃分,每當完成一個階段性的目標之后,就要對目標進行細致的維護,保證回填、回灌工作完成之后,再進行下一個階段的施工。在一些地質環境惡劣的地方,相關部門應該嚴格限定企業的開采,做好企業資質的審查,允許資質好、技術先進的企業開挖,并且要加強對開采工作的監督。

3.3裝備、生產技術的升級

針對礦井的一系列地質災害,企業需要重視起來,提升礦井裝備,加強職工業務培訓,提高生產技術能力。在開采之前,可以聘請地質專家對當地的地質情況進行全面的了解,制定不同地質災害下的預防措施。環境的不確定性,決定了地質災害的發生不可能完全的避免[3]。因此,完善預警機制,提升建筑物的抗災能力,制定逃生方案,能夠降低地質災害的影響程度和影響范圍。

3.4重視礦井地質災害,加強管理

企業應該重視對地質災害的治理,無論是從設備的選擇還是技術工作的優化,都應該加強監督與控制,做好生產管理工作,對于違規生產行為要嚴格懲處,將損失降到最低。

4結束語

伴隨著國民生產工作的展開,煤炭的開采工作依然會是未來幾年內能源供應的重要環節。加快地質災害的防治研究,提升自然災害的防止理念,保證生產設備以及生產技術能夠符合煤炭開采的技術要求,對企業乃至國家的經濟發展都具有著重要的意義。

參考文獻

[1]李峰.煤礦地質災害特征及防治措施的探討[J].河南省煤炭地質勘查研究院.2010(04).

第3篇

[關鍵詞]煤礦 地質災害 處理措施

[中圖分類號]X752 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-7-309-1

1前言

自從進入21世紀以后,我國的經濟慢慢的開始和環境一起發展,從而實現了經濟與環境的一體化發展。煤礦地質災害主要是指因為人類的生產活動從而引發的一種破壞地質環境并且危害著人類的生命財產安全,除此之外,地質災害會給礦區帶來重大的經濟損失。然而,近幾年,由于利益的驅使,這就使得許多商人的經濟活動沒有充分到這些經濟活動對環境的影響。越來越多的地質災害危害著人類的生命。因此,為了能夠更好的解決這一問題,國家對地質環境的保護提出了更高的要求,從而能夠更好的解決地質災害這一問題。在經濟的發展過程中,地質災害起著一個非常大的制約作用。在煤礦開采的過程中由于開煤棄石,這樣會使得水土流失的現象加重;然而在煤礦中由于經常會抽水和排水,從而會出現地下水位下降以及礦區周圍地下水資源枯竭的情況。在煤礦開采的過程中,經常會出現地震、巖爆、冒頂片幫突水、瓦斯爆炸以及地面開裂和沉陷的現象。

2我國煤礦地質災害的現狀

在我國的能源中,煤炭占有一個非常重要的比重,這就使得煤炭行業在我國的經濟建設中占有一個非常重要的地位。然而,煤礦地質災害的不斷發生嚴重影響了煤礦行業的健康發展。煤礦地質災害給我國的經濟帶來了重大的損失。例如:2003年5月13日,發生在安徽省蘆嶺的特大瓦斯爆炸事故;2004年10月20日,發生在河南省大平煤礦井下一掘進面的瓦斯爆炸事故,這起事故導致了56人死亡,18人受傷。瓦斯爆炸事故使得越來越多的煤礦行業開始關注井下的開掘以及安全情況。由于地質災害帶來了嚴重的經濟損失,這就表明防治地質災害勢在必行。

3煤礦地質災害的主要類型

3.1山體滑坡

在煤礦開采的過程中,由于過度的開采,從而會出現山體滑坡的現象。每一年由于山體滑坡從而帶來了嚴重的經濟損失。在2004年6月5日下午,發生在重慶市萬盛區東鎮新華村胡家溝社的山體滑坡,這起事故主要是由于暴雨沖刷而引起的,該起山體滑坡事故不僅給東林煤礦帶來了嚴重的經濟損失,而且給周圍的村莊帶來嚴重的經濟損失。

3.2地面塌陷

在煤礦開采之后,經常會出現地面塌陷這一嚴重的地質災害。地面塌陷不僅會使得礦區的土地面積出現積水的情況,而且還會誘發山體滑坡,甚至會破壞了周圍的耕地。2006年5月,發生在江西省瑞昌市橫港鎮樓下易村的地面塌陷事故,主要是由于蘇家垅煤礦在開采的時候,由于透水,從而使得村莊的多處地面發生了塌陷,從而使得全村所有的房屋都出現了不同程度的裂縫。

3.3煤與瓦斯突出

在煤礦開采的過程中,經常會出現煤與瓦斯突出的事故。2006年8月4日16時,發生在忻州市寧武縣西馬坊鄉大灰窯煤礦的有害氣體涌出事故,這起事故造成了18人遇難。有害氣體的涌出,會嚴重危害了工人的生命財產安全。

3.4礦井突水以及淹井災害

在煤礦生產的過程中,礦井突水是非常常見的一種事故。由于煤礦突水事件會直接影響著煤礦的生產、效益以及安全。1996年1月5日,發生在肥城國家莊煤礦的煤礦突水事故帶來了嚴重的經濟損失。

4煤礦地質災害的主要的防治措施

4.1建立一個嚴格的地質災害檢查制度,并且生產環境進行定期的檢查

相關的檢查人員要嚴格按照地質災害的檢查制度對生產環境進行檢查,這樣可以減少地質災害的發生。檢查人員具體的檢查工作主要包括以下幾個方面:第一,要對極易發生地質災害的區域進行定期的檢查,從而可以保證生產環境的良好。第二,要對危險區的氣體進行定期的檢查,從而可以避免瓦斯爆炸等事故的發生。

4.2不斷加強對地質災害的宣傳教育,從而能夠增強人們的防災意識

由于許多工人對地質災害知識的欠缺,從而對自身的安全沒有一個準確的認識。通過不斷的向工人們宣傳地質災害的知識,這樣可以使得工人們對地質災害有一個清楚的認識,從而能夠減少地質災害的發生。

4.3不斷加強政府相關部門對地質災害防治工作的管理

由于地質災害的防治工作一項重大而又艱難的工作,這就要求政府部門要加強對地質災害防治工作的管理,從而能夠使得地質災害的發生機率不斷減少。政府部門對地質災害防治工作的管理如下:第一,要對地質災害的分布規律有一個清楚的把握,并且要對經常發生地質災害的危險區以及易發區作出標記。第二,每年要組織一些相關的專家到易發區進行實地勘察,從而能夠提出一些合理的預防措施。第三,要加大一些行政執法部門的力度,從而可以對一些嚴重的問題進行制裁,這樣可以減少地質災害的發生。

4.4建立一個科學的管理制度以及科學的預報工作

對于每次發生的地質災害,既有偶然性,又具有一定的規律性。這就要求相關的負責人要不斷地總結經驗,并且分析發生此次地質災害的原因,這樣可以減少地質災害的發生。在煤礦開采的過程中,煤礦要不斷規范自身的生產,在開采的范圍進行開采,從而能夠減少地質災害的發生。為了能夠很好的防治地質災害,這就要求煤礦要結合自身礦區的實際情況,從而建立一個科學的地質災害預報制度,從而能夠減少地質災害帶來的經濟損失。

5結束語

近幾年,由于煤炭開采的不合理,這就會引起巖層移動,進而造成地表沉陷,導致農田、建筑設施的損壞。煤炭的不斷開采,這就使得我國的土地資源遭到嚴重的破壞,從而使得地質災害事故的不斷發生。除此之外,煤炭開采形成的大量矸石堆積在地面,既占用良田,又造成環境污染。煤炭的開采對大地、空氣有嚴重的危害。目前,隨著我國礦井開采深度的不斷增加,礦山壓力顯現及沖擊地壓等動力災害發生的頻次增加,這就表明預防地質災害是非常重要的。為了能夠減少地質災害的發生,這就要求煤礦行業要采取相應的預防措施,從而使得煤礦行業向著安全化的方向發展。

參考文獻

[1]謝廷勇,白艷萍.廣西華錫集團銅坑礦地質災害評估及防治措施[J].山西建筑,2012(12).

[2]魏璐璐.淺析地質災害評估的方法與程序[J].民營科技,2012(10).

第4篇

關鍵詞:煤礦地質災害;防治措施

中圖分類號:F407.1 文獻標識碼:A 文章編號:

引言:煤礦是不可再生資源。人們為了發展。不斷的開采煤礦。而煤礦地質不同于其他礦物的地質.導致了在開采過程中出現了很多的煤礦地質災害.導致了人的生命和財產受到了很大的威脅,如何能有效地反映煤礦地質災害特征、災害的誘發因素及如何防治煤礦地質災害,是很重要的研究課題。

1 我國煤礦地質災害的現狀

我國地域遼闊, 地質條件和地理環境十分復雜, 由于山地、高原、丘陵占 70%左右, 地質構造活動頻繁, 氣象條件在時間、空間上的差異很大, 這樣的自然條件決定了我國是地質災害多發國家, 而且地質災害種類多、分布廣、危害大。

我國能源 70%以上取自煤炭, 煤炭行業在國民經濟建設中占有重要地位; 而煤礦災害的發生已嚴重制約煤炭工業的健康發展和社會的全面進步。煤炭開采不僅受到地面地質自然災害的威脅, 更嚴重的是還遭受井下各種災害的威脅;無論從災害的經濟損失, 還是從死亡的人數看, 煤炭行業均占全國災害損失的 1/10 以上。

長期的研究實踐表明, 無論是地質災害本身還是對其監測和防治,都涉及經濟活動或經濟現象, 都需要開展合理的經濟評價;但在國內, 對地質災害, 尤其是煤礦的地質災害, 尚缺乏可供借鑒的經濟評價方面的系統理論、方法和經驗, 開展的研究十分有限;以往開展的少許研究也多是經濟管理方面的人員進行的, 對地質災害本身缺乏應有的專業了解。

據有關資料統計, 近20年內, 造成百人以上傷亡的重大地質災害事故在我國幾乎年年發生。最為嚴重的是1998年, 全國共發生滑坡、崩塌、泥石流及突發性地質災害 18 萬處, 規模較大的有447處, 造成1157人遇難, 1萬多人受傷, 50 多萬間房屋被毀, 經濟損失達270億元。據專家分析, 95%的地質災害是因為人類活動而誘發的。

今后一段時間內, 隨著更多的基礎建設、能源交通項目的啟動, 區域內的經濟發展與地質災害的矛盾將會更加突出。過去幾十年的經濟建設中, 由于忽視地質災害防治與環境保護的專題研究, 其教訓慘痛。因此, 地質災害防治勢在必行。

2 煤礦地質災害的主要類型

我國地質條件復雜, 因此煤礦遭受的自然災害種類也很多, 主要有滑坡、地面塌陷、煤與瓦斯突出、礦井突水淹井、井筒破裂及采礦廢棄物污染災害、水土流失等, 嚴重地危及著礦山正常生產和人民生活。

2.1 山體滑坡

煤礦的開采、矸石的堆放破壞了坡體的原始應力平衡, 是誘導滑坡、崩塌災害的重要因素。據不完全統計, 每年此類災害造成的經濟損失以數億元計。例如,2004年6月5日下午, 某地區一山體由于暴雨形成的山洪沖刷, 致使山體和煤礦煤矸石渣場攔堤被沖垮, 山體及礦渣約20萬m 3 沿坡地向前推移約500 m, 覆蓋山腳14戶村民住房, 房屋被土石方壓塌, 夷為平地, 造成人員傷亡。據現場調查, 該14戶住房內共居住56人, 24人被埋, 其中3人生還, 3人死亡, 其余18人失蹤。

2.2 地面塌陷

這是煤礦開采后經常出現的一種地質災害。塌陷會造成礦區土地大面積水, 會誘發山體滑坡, 還會破壞耕地等等。根據不完全統計, 2000 年以前, 平均每年計劃采煤 12×10 8 t, 塌陷土地面積 2.4×10 4 h m 2 , 2000 年以后, 每年塌陷土地面積將以 4%~5%的速度增長。例如,2006年5月, 某地區煤礦在開采時發生透水, 導致村莊多處地面發生塌陷, 全村所有房屋都不同程度地出現裂縫。該煤礦位于村西北側, 由于開采歷史悠久, 采空區面積大, 放炮時引起原來堵水的地下封墻出現松動和垮塌, 村子地下老窿積水迅猛涌入礦坑內, 造成村子地下水位迅速下降, 地下溶洞土層發生崩落, 使地面出現裂縫和產生塌陷。

又如,由于過量采煤導致地表塌陷, 某采煤塌陷區昔日大片良田,如今變為一片。因地面塌陷, 附近已有4個村莊被迫搬遷。地面塌陷面積達4萬h m 2 , 治理 1 h m 2 塌陷地要花費近 90 億元。

從這些資料看, 煤礦的開采嚴重威脅著礦區土地資源和人民的生活, 這一問題的研究應引起足夠的重視。

2.3 煤與瓦斯突出

據統計, 我國在 1984—1995年的11年間, 煤礦中發生煤與瓦斯突出近 10 萬余次, 造成的經濟損失約100億元。例如,1991年4月21日, 某省煤礦瓦斯煤塵爆炸, 死亡147人。2006年8月4日16時左右, 煤礦發生有害氣體涌出事故, 至今已造成 18 人遇難。同時該煤礦范圍內發生地面塌陷,造成井下一個永久密閉區被打開, 同時產生明火, 導致有害氣體涌出。無論是從經濟效益上看, 還是從人民的人身安全來看, 災害的防治都是刻不容緩的。

2.4 礦井突水及淹井災害

煤礦突水事件在煤礦生產中也是常見的, 并且直接影響煤礦的生產、效益和安全。如1993年1月5日某煤礦突水量 3.96×10 4 m 3 /h, 直接經濟損失 1.35 億元。又如,1996 年8月4日, 某地區連降暴雨, 山體邊坡產生大量崩塌、滑坡, 受洪水夾帶形成泥石流, 堵塞泄洪溝谷, 抬高洪峰, 使均勻泄洪變成集中泄洪, 下游洪峰高達 6 m~7 m, 洪水灌入礦井, 導致煤礦大面積沖淤, 546 名當班工人被困井下, 沖毀橋梁和公共建筑設施, 致使該地區周圍的街道、商店遭到洪水、泥石流的襲擊, 淤泥深達數十厘米, 造成礦工和居民死亡共 60人, 經濟損失達 2 億多元。

3 災害防治措施

為了保持經濟持續穩定發展和維持社會的安定, 必須切實重視對煤礦地質災害的防御, 制定防御自然災害的對策和措施。

3.1 加強科學管理并建立科學預報工作

各種地質災害均有其自然屬性, 其發生發展既有偶然性, 又有一定規律可循。煤礦生產要規范化, 杜絕私挖亂采現象, 合理規劃開采范圍。在煤礦采掘資料的基礎上結合礦區實際情況, 建立地質災害預報制度,并提出相應的防治措施。這是一項長期的、艱苦的工作, 只有做好這項工作, 才能夠做到未雨綢繆, 防患于未然, 才能徹底減輕災害帶來的損失。

3.2 加強政府部門對地質災害防治工作的領導

首先, 摸清地質災害底數, 基本掌握地質災害發育分布規律, 圈定出地質災害易發區和危險區, 在此基礎上擬定防治規劃、計劃。其次, 堅持每年組織有關專家進行汛前、汛期和災后的檢查研究, 以防為主, 綜合治理。第三, 加強行政管理執法力度, 健全完善 5 個體系:建立地質災害防治的法律法規體系; 完善政府部門執行法律法規的機構和體系;建立完善的地質災害監測機構體系;建立一套完善的信息體系, 及時掌握地質災害動態;建立政府預測預報體系, 分定期、不定期、長期、中期、近期及臨災警報等, 對問題嚴重的要進行通報、曝光。

3.3 加強地質災害宣傳教育以形成全民防災意識

宣傳各種地質災害知識, 培養全民災害意識, 可以做到災前有防, 災中不慌, 災后自救, 提高生存能力, 減少災害損失。在廣大人民群眾中, 通過各種途徑做好防災抗災的宣傳教育工作, 引起人們對災害的足夠重視, 增強人們的防災意識, 達到心中有數、居安思危的效果。

4 結束語

我國煤礦分布廣、戶數多、規模大小多樣化 由于技術、管理及效益等原因的影響, 資源開發中引起的地質災害相當嚴重, 給礦區的人民生命財產安全帶來了嚴重影響。各個煤礦的地質環境條件是復雜的, 單獨的強調任何一種誘發因素和只采取某項防治措施都是片面的。因此, 合理有效的利用資源、保護煤礦環境, 采取合理的措施防止煤礦地質災害, 實現煤礦的可持續發展, 是一個非常重要的問題。

參考文獻:

第5篇

【關鍵詞】煤礦瓦斯;災害防治;事故原因

中國是煤能源大國,而且把煤作為一次能源在世界都很少見。大量的煤炭使用注定了煤礦的開采在中國是關系到國民生產的重要工程,而瓦斯災害是煤礦礦井下可能發生的一種最嚴重的災害,尤其是瓦斯煤塵爆炸、煤與瓦斯突出兩種,可以破壞礦井,更嚴重危害到礦工的生命。因此煤礦瓦斯的災害防治一直是我國煤礦安全研究的重中之重。

1 煤礦瓦斯的性質和爆炸條件

1.1 瓦斯的成分

瓦斯的主要成分為甲烷與同系物,其余還有少量的二氧化碳、氮氣、氫氣、一氧化碳、硫化氫和稀有氣體等。由于二氧化碳的水溶性很高,因此很容易溶入地下水被帶走,氮氣則由于分子直徑小,運動速度非常快,因此這二種氣體的含量取決于地下水和上覆蓋層,通常情況下,離地表越近的地方,氮氣和二氧化碳的含量越高。

1.2 瓦斯爆炸條件

1.2.1 瓦斯濃度要求

瓦斯在新鮮空氣中的爆炸濃度為5%~16%,即瓦斯的爆炸界限。但是因為礦井內的可燃性氣體除了沼氣外還包括一定量的重碳氫化合物,重碳氫化合物的分子量直接影響爆炸下限,爆炸下限隨分子量的加重而降低。

1.2.2 爆炸熱源要求

瓦斯不能被低溫所引燃,想引爆瓦斯需要溫度足夠高的高溫熱源。其會在新鮮空氣中以650~750℃的溫度被引燃。

1.2.3 氧氣濃度要求

氧氣作為重要的助燃劑,當其在空氣中濃度大于12%時可以引起瓦斯爆炸。這個條件非常容易達成,因為只要處于正常的通風氣流中,氧氣的濃度就超過了20%。

2 煤礦瓦斯的爆炸與傳播機理

瓦斯爆炸的本質問題是其爆炸的機理和點火的方式。甲烷氣體被外界的熱源所激發時會產生強烈熱化學反應,這一過程即為瓦斯爆炸。由化學動力學的角度入手,可以解析出甲烷爆炸的物理本質和化學本質。甲烷爆炸的點火階段是一個支鏈型鏈式反應的過程,這個過程由眾多基元反應一起構成。通過實驗可知,煤礦瓦斯爆炸的傳播方式為沖擊波式,而隨著傳播的空間和時間的變化,沖擊波的結構也隨之產生變化。最初的燃燒階段,沖擊波的傳播方式為爆燃波,而當甲烷氣體燃燒殆盡后轉化為純空氣沖擊波。另外,已經在實驗和理論兩方面證明了,當滿足個別特殊條件時,最初燃燒時的爆燃波有轉變為爆轟波的可能性。

3 煤礦瓦斯的災害防治措施

3.1 礦井通風

礦井的通風可以降低瓦斯的濃度,因此強化礦井的通風技術可以有效防治礦井內的瓦斯爆炸,但我國目前在這方面做得并不到位,存在著很多通風技術低下的高瓦斯突出型礦井,具體問題包括總風量不足、通風系統結構復雜、穩定性低,難以控制風流量等。

為了優化礦井通風技術,在設施上需要對進回風井硐與巷道進行擴建,對通風網絡進行優化,使通風阻力盡量減小,同時還要注意大功率的通風機械更換,以達到增加供風量的目的;在管理上則需要合理進行挖掘部署,以集約型的生產方式為目的,并強化對通風設施的管理,以強化通風系統的可控性與穩定性。單工作面的生產能力擴大應小心,因為瓦斯的威脅會嚴重制約這一過程,當風速過高時,有可能令采空區的煤炭因自燃而起火,揚起的煤塵更會令生產環境惡化甚至引發煤塵的粉塵爆炸。

在實際生產中,國內各個礦井的回采工作面一般通風量都低于每分鐘2000立方米。此外,有一些礦井通過尾巷(無金屬支護)來進行瓦斯的排放,通過尾巷的瓦斯濃度通常可以達到3%以下,而且尾巷和回風巷每分鐘可以稀釋30立方米以上的瓦斯,可是這種防治措施的可靠性比較低,因為瓦斯的涌出和分布濃度是不均勻的。

3.2 瓦斯抽放

3.2.1 本煤層的瓦斯抽放

(1)順層長鉆孔成孔

順層長鉆孔成孔技術是通過順層鉆孔來進行瓦斯抽放的一項關鍵,但這項技術存在技術難題,即在煤層,尤其是突出煤層順層鉆孔時會發生很嚴重的噴孔和卡鉆現象,這使得想鉆到達標深度非常困難。為了解決這一技術難題,新技術新設備的使用是必要的。舉例來說,ZSM-250型順層強力鉆機和多級組合鉆頭實測可以達到240米的的鉆孔深度,該設備由于應用了風力排渣成孔的工藝,并具有先進的孔口除塵裝置,因此在煤層鉆孔時能有效攻克技術難題,取得良好的工作效果。

(2)長鉆孔預裂控制爆破

對煤層進行控制預裂爆破可以令煤體出現裂隙,從裂隙可以釋放一定量的應力和瓦斯,這樣既增加了煤層的透氣性又可以防止突出。但這項技術的技術要求較高,在進行爆破時只能弄裂煤層不能損壞頂板,因此無論是還是爆破工藝都需要專門研制。通過試驗可知,專門研制的低威力炸藥不但起爆速度很慢,而且爆炸峰值低,作用時間長,在炸裂煤層時能起到很好的效果,配合各類相應的專門爆破工具和工藝,能實現長鉆孔爆破安全可靠、效果優良的控制。

(3)水力擴孔

孔徑的大小對瓦斯災害的防治有直接影響,孔徑的增大會令鉆孔煤壁的暴露面積隨之增大,應力釋放和瓦斯排放也就相應的變得簡單,但單一大直徑的鉆孔技術有大量的技術難題,簡單舉例就有垮孔嚴重、排渣難度大、成孔過短等。這些難題可以利用水力擴孔的技術加以攻克。水力擴孔需要先以鉆機打出小孔徑,然后再使用高壓水射流器旋轉切割鉆口四周的煤體,因為高壓水射流器除能進行高壓水的射流外還能自行旋轉,所以這一過程并不困難,這一作業可以沿著之前鉆機完成的鉆孔軸向運動方向連續對鉆孔的徑向進行擴展。通過擴大鉆孔直徑,令煤層暴露出更多的面積,有利于煤炭排出和煤層卸壓,能大幅增加單孔鉆孔的瓦斯排出量。

3.2.2 采空區瓦斯抽放

舊有的采空區不僅要采取措施抽出瓦斯,而且應注意進行對自燃的監測。抽出瓦斯的方法主要有密閉插管與地面鉆孔兩種,而監測應以自燃發火的可能較高的煤層為主,注意對火災標志性氣體和溫度的監察。因為瓦斯的抽放和發火之間具有矛盾性,所以現在相關機構正在進行專門監測裝置的研發,以期解決這一矛盾。

4 煤礦瓦斯的未來展望

瓦斯不僅具有危害性,其本身還有作為重要能源的一面。對瓦斯進行開發利用,不但能消弭煤礦的安全隱患,同時還能提高資源利用率,緩解日漸嚴重的能源問題。伴隨著我國相關技術團隊在礦業開采方面的技術進步,煤礦的瓦斯防治技術也日益成熟,在采煤之前先進行瓦斯的開采已經成為國家的強制指標。在這個大環境下未來的災害治理技術應向以下兩方面發展:

4.1 靈活針對

具體分析各個礦區不同的開采條件,對煤層和瓦斯的特點進行具體分析,結合最新的現代技術開發最適應礦區情況的獨有技術工藝。

4.2 與時俱進

伴隨著開采的不斷深入,瓦斯的治理中理所當然的會不斷出現新問題,面對這些全新的難題應與時俱進,勇于挑戰,不斷開發新技術來適應新狀況。

5 結語

直到出現全新的可代替能源之前,我國煤礦產業的發展是不會停步的,相應的瓦斯災害防治技術自然也要隨之不斷進步。瓦斯災害的防治是關系到人民財產和人身安全的重要工程,萬不可等閑視之。因此有關煤礦瓦斯的災害防治研究與探索會長時間的繼續下去,為我國的礦業發展做出貢獻。

參考文獻:

[1]朱紅青,陳國新.煤礦事故調查[M].江蘇:中國礦業大學出版社,2002.

[2]武喜尊.中國煤礦瓦斯防治形勢及鉆探技術應用[J].中國煤田地質,2006(4).

[3]康懷宇,劉建華.礦井瓦斯防治[M].江蘇:中國礦業大學出版社,2001.

第6篇

煤炭是我國的主要能源之一,在工業化生產中有著不可替代的作用。我國對煤礦的開采,大多采用的是井下人工開采方式,相對于地面開采來說,其安全得不到保障。大多數的煤礦企業在開采煤礦的過程中,只考慮利益,忽略了安全因素,導致我國煤礦安全事故不斷。突水地質災害是導致煤礦事故的重要原因之一,因此,加強對煤礦突水災害地質條件的分析,對于減少安全事故發生的頻率,保障工作人員的人身安全以及實現企業的安全生產具有重要意義。

一、煤礦突水災害地質條件分析

就我國煤礦的分布來說,大多煤礦地區都會受到暴雨、洪水、地下水以及江河湖泊等水源的嚴重威脅,很多煤礦區域的水文地質條件都比較的復雜,經常出現斷裂和排水不暢等問題。大部分的煤礦區開采的深度比較大,水頭壓力不高,不容易排除突發水,如果發生突水災害,就會給煤礦區帶來嚴重的影響。煤礦突水災害是一個比較復雜的系統,導致煤礦突水災害的原因也是比較復雜的,概括起來主要包含以下幾個方面:

(一)地質構造

煤礦區的地質構造是造成煤礦區突水災害的主要因素。其中,煤礦區的斷層構造會破壞煤層的完整性,因而就減少了煤礦底板層的抗壓能力。煤礦斷裂構造的出現,使得煤層底板中形成了流水通道,煤礦底板層的導水性增強,如果工作人員的工作面接近了斷裂,就很有可能會導致突水災害的發生,威脅到工作人員的人身安全。同時,由于斷裂層的存在,使得煤礦區的底板層和煤層的間距縮小,隔水層的隔水功能也就得不到保障,導致突水災害發生。

(二)含水層

誘發煤礦突水事故的原因和煤礦區的含水層因素也有關系,煤礦區含水層的含水量以及含水層水壓大小都能對煤礦突水災害產生影響。煤礦區含水層含水量的多少和發生突水的涌水量有直接的關系,含水層的含水量越多,突水的涌水量也就越多,其突水災害也就越嚴重。含水層水壓的大小會造成煤礦區底板突水,高層壓水會導致煤層斷裂或節理沖刷。因此,向煤礦區內的隔水層內滲透的水量也就越多,當高層水通過導水通道接觸到煤層時,就有可能誘發突水事故。

(三)底板隔水層

煤礦區的底板隔水層是隔絕煤層和含水層的主要物質,底板隔水層的巖性組合越好、厚度越厚,其隔水功能也就越好。當底板隔水層的抗壓能力大于含水層的水壓時,煤礦區發生突水災害的可能性也就越小。底板隔水層和煤層是緊挨著的,如果工作人員在開采煤礦資源的過程中,對底板造成破壞時,就會對隔水層的隔水功能造成影響,致使突水事故發生的可能性增大。

(四)人為原因

就目前來說,我國在煤礦管理水平和災害防治能力上還比較差,存在生產技術落后、違規采煤等情況,對煤礦區的水文地質勘測程度不夠,對煤礦區水文地質的調查不夠全面等,這些情況的存在,使得煤礦區的突水災害事故得不到有效的控制。

二、煤礦突水災害防治措施

(一)斷層突水防治技術

煤礦區的斷層突水事故是煤礦區常見的一種災害事故,斷層事故造成工作人員工作的區域全部被淹沒,或者出現煤礦井全部淹沒的情況,嚴重威脅到工作人員的人生安全。因此,要加強對斷層突水的防治措施。采用封堵設計的方法,可以有效的預防斷層突水事故的發生。其主要工作原理就是將導水斷裂構造進行封堵,通過打鉆的方式,注漿到導水通道帶。如果遇到不能確定斷層、難以找到鉆孔位置的情況,可以采用封堵巷道的方法,在突水的巷道中填充大量的骨料并注漿,可以大大的增強斷層的牢固程度。

(二)采煤工作面突水防治技術

造成采煤工作面發生突水事故的原因,主要是因為采煤工作面和煤礦區下浮高壓水的壓強和煤礦區含水層的壓強比較接近,或者小于含水層水壓的壓強,使得工作面的含水層受到礦壓的作用,產生一定的破壞,造成突水事故發生。采用封堵技術對其進行封堵。在煤礦工作面可能發生突水的位置鉆孔,對煤礦的塌陷區和采空區段注砂進行填充并注入漿進行加固。

(三)采用立體注漿技術

為了加快注漿堵水的速度,對礦區突水災害進行有效的控制,在突水災害發生以后,要根據突水發生的實際情況進行分析,分析突水災害的特點和發生突水災害地區的煤礦地質構造,確定一個主要探查注漿孔,然后集中人力和物力進行快速鉆孔。在鉆孔的過程中,要查明發生突水區域的地質構造,為下一步的鉆孔提供重要的依據,然后再進行大量的注漿,將煤礦區內的導水通道堵死,再采取分段注漿的方式進行注漿。采用這種立體的注漿技術,可以有效的控制漿液的流失。

(四)加強安全管理水平

企業受到利潤的趨勢,一味的追求采煤效率,忽略安全生產也是造成突水災害發生的重要原因。因此,面對這種現狀,企業要提高對安全管理的重視,在采煤之前,要對煤礦區域進行詳細的地質勘測,確定煤礦的地質構造和容易發生突水災害區域的位置,及時的做好防范措施。同時,還要對工作人員強調安全的重要性,要求提高安全警惕,嚴格按照相關規定進行開采,提高安全生產,避免突水災害的發生。

第7篇

關鍵詞:煤礦,地質災害,防治

近年來隨著國家經濟建設的發展,對礦產資源的需求與日俱增,不同規模的礦山都在進行開發,其中小型礦山占很大比例。礦山開采為國家帶來了很大的經濟效益的同時,也引發了很多地質災害,主要表現在崩塌、滑坡、地面沉陷(礦山采空區沉陷)及泥石流等方面。因此,對礦區進行地質災害的有效預測并根據礦山開采的實際情況提出相應防治措施,在盡最大努力避免和減輕地質災害造成的損失的同時,更能維護礦區的正常作業、人身和財產安全。

1礦區開采現狀及地質背景

1.1礦區開采現狀

從解放前至二十世紀九十年代間一直進行生產,采空區大面積存在,標高+30米以上已采空,后因某種原因而停止開采,。

該礦山設計開采方式為斜井片盤開拓方式,設計采區回采率80%,主要利用現有兩條井筒,一條為主井、一條為副井,主豎井井口標高為+65.69m,井底標高-60m,主要用于提升煤炭、提矸、升降材料和人員、進新鮮風燈;副豎井井口標高為+65.4m,井底標高為-40.0m,為回風井。

該井田為斜井片盤開拓方式,主井設提升絞車設備,主要擔負提升煤炭、升降材料設備、進新鮮風流。副井井筒為總回風井。礦井通風方式為中央并列抽出式通風。該礦正在做生產準備,對批準可采的3個煤層賦存情況和地質儲量,依據以前和現已掌握的地質資料情況,對井田地質儲量和煤層情況基本清楚,本次礦井設計生產能力為1.0萬噸/年。采煤方法設計為走向長壁和短壁后退式開采,采用打眼放炮、人工攉煤、木支架,全部跨落管理頂板,井下人力推車,絞車提升,機械通風。

1.2地質背景

該礦區內主要的出露地層有石炭系本溪組、太原組和第四系。

礦區范圍的北部邊緣有一條逆斷層,走向近東西向,傾向北,傾角60°~70°斷裂性質為壓扭性,破碎寬度在10m以上。

礦區內巖漿巖不發育,沒有發現較大巖漿巖侵入體,局部可見煌斑巖穿插地層間,而規模小,對煤層開采影響較小。

評估區域內斷裂構造較發育,地質構造條件較復雜。

1.3地震

根據國家地震局出版的第四代1/400萬《中國地震動峰值加速度、地震動反應譜特征周期區劃圖》,該礦區地震動峰值加速度為0.05g,地震動反應譜特征周期為0.35s,地震基本烈度為Ⅵ度。

2地質災害及其特征

該礦區開采時間較早,且企業性質由國企到私營的變換,歷經多次開采,地下開采情況復雜,采空區大面積存在,標高+30米以上已采空,現場調查未發現明顯的塌陷、沉陷反映,但隨時間的推移,依然是安全的隱患。

根據現場調查,該礦自建礦以來未發生過井巷坍塌冒頂和礦坑突水等災害,但該礦區為煙臺煤田的老礦區,開采活動強烈,老窯的存在不容忽視,在開采過程中應給與高度重視。

3地質災害發展趨勢預測

3.1 礦井突水:

由于該礦區開采時間較長,歷經多次復采、殘采,井下情況復雜,其內部可能積水蓄水,本礦在生產過程中,井下涌水量較大,最大涌水量可達12.0m3/h,斷裂構造比較發育,若疏于防范、局部遇到斷裂帶,可能會引發、加劇礦井突水的可能性大,易發程度高,直接威脅礦工安全。

該礦區礦體間距為3-6米,,在開采下部礦體時,若不小心打穿頂板,使上部煤層開采留下的老窯積水涌出,可能引發礦井突水事故,威脅礦工生命安全和生產設備的安全,在開采時應給與高度重視,其危險性中等。

該煤礦采空區頂板為第四系松散巖類透水性良好,在雨季,大氣降水易通過地表進入采空區內,造成采空區積水,通過滲透作用進入礦井小,從而加大礦井的涌水量,若排水不及時或受其他因素影響,也有可能引發礦井突水災害,其危險性中等。

3.2 井巷坍塌、冒頂:

井巷坍塌、冒頂一般是由地質條件、生產技術條件、組織管理等多方面的主觀和客觀因素綜合作用的結果。

地質條件:礦山開采煤層屬于緩傾斜煤層,層數較多,開采厚度較小,煤層頂、底板泥巖、泥質細砂巖,巖層完整性一般,強度較低,穩定性較差,受地壓影響,易發生局部坍塌、冒頂。

采礦條件:主要采用走向長壁法,頂板管理為自然冒落,勢必導致井巷坍塌、冒頂,特別是復采和殘采,加劇地面變形,容易導致地面塌(沉)陷。

生產管理方面:如果支護不及時、支護間距不合理,支護材料強度低,礦工安全意識淡薄,則更容易造成井巷坍塌、冒頂事故。

綜上所述,預測礦山開采可能引發、加劇井巷坍塌、冒頂事故,主要是危害井巷內人員、設備等安全,危險性中等。

3.3 地面塌(沉)陷、地裂縫:

根據本礦條件,開采垂深約120m,開采厚度一般在1.2~2.5m,地表風化巖石移動角 為45°,基巖段巖石移動角為75°,根據公式W0=m·η·cosα,經計算其最大沉降值可達0.85米。采空區順巖層傾向傾斜向下,開采和殘采結果將全部形成采空區,其距離地表垂高范圍為80~130m,結合礦床開拓,地下采空區累計開采高度最大約3.2m。煤層頂板隨開采工作面的推進而自然冒落,進而形成采空區的垂直“三帶”和上覆巖層的移動變形。采空結果隨著時間的推移,煤層頂板將出現冒落帶、裂隙發育帶,其煤層頂板穩定性較差,在巖層自重壓力和復采情況下,可能引發、加劇地面塌(沉)陷地質災害,并伴隨有地裂縫的產生。

地面移動和變形與采深采厚比有關:本礦山地面標高50~90m,開采深度-60m標高,這樣,本礦山已經形成采空區的覆巖厚度為110~150m,開采高度按3.2米估計,a、在覆巖厚度小于96米的條件下,即H/m

該礦區開采時間久,地下開采情況復雜,根據記錄,該礦區附近有過亂采亂掘,也不排除有老的采空區,進而可能引發、加劇地面塌(沉)陷、地裂縫地質災害,威脅礦工的生命安全、設備的安全和地面建筑物的安全,其危險性中等。

4、地質災害防治措施

4.1 對地面塌(沉)陷、地裂縫地質災害的防治措施

(1)礦山開采時應及時做好支護,確保人員在巷道的安全。

(2)對采空區定期回填,減少地面下沉,留設保安礦柱以防地面塌(沉)陷。

(3)對地面陷坑、地裂縫進行回填,防治地表水流入井下,軟化巖土體,降低巖土體的穩定性。

(4)礦山建設過程中和結束后應建立地面塌(沉)陷、地面沉陷等災害觀測點,了解地面沉陷速率,閉坑后應在地表設置危險標志,以確保人身、財產安全。

4.2 對井巷坍塌、冒頂地質災害的防治措施

(1)加強掘進工作面的頂板管理,重視井巷的支護與維修工作。

(2)做好頂板鑒定與分級管理工作。

(3)加強對頂板松石的檢查和處理。

(4)堅持必要的制度,如“敲幫問頂”制度,支架驗收制度、崗位責任制度,防止麻痹大意。

(5)向井下工作人員普及井巷坍塌、冒頂前兆知識,發現問題及時處理。

(6)工作面頂板松軟或破碎、過斷層、過老窿或冒頂區以及托頂開采時必須制定安全措施,實行短壁式開采和后退開采,是復采礦山的一項安全措施。

(7)嚴格執行作業規程,操規程,嚴禁違章作業。

4.3 對礦井突水地質災害的防治措施

(1)開采掘進過程中要做到探采結合,特別是對老采空區的監測,若遇到斷裂構造和老窯積水,應先放后采,加強防護。

(2)開采掘進時,時刻注意頂底板的穩定性和完整性,下部煤層開采時,避免上部煤層采空區的滯留水進入,威脅礦工和設備的安全。

(3)增加排水設備,以備應急,對井下工人進行避險培訓。

(4)礦井正常涌水量為8m3/h,最大涌水量為12.0m3/h,必須做好礦井水的監測及排水工作,防止水患發生,確保礦井安全生產。

參考文獻

[1]張祖培.國際地質工程與地質災害新技術研討.國際學術動態,武漢,2007.

第8篇

關鍵詞:煤礦開采;地質災害特性;預防措施

中國的煤礦多是通過井工方式開采,而中國的煤層大多經受了地質構造作用,開采時很容易誘發煤礦地質災害。煤礦地質災害的發生不僅給煤礦企業帶來了巨大的經濟損失和人員傷亡,還帶來了惡劣的社會影響。常見的煤礦地質災害主要有水害、瓦斯災害、頂板災害及地表沉陷災害[1-3]。在很多情況下,煤礦地質災害還會引起一些附加災害,對礦井的破壞力極大。因此,非常有必要采取措施對煤礦地質災害進行預防。為了更好地對煤礦地質災害進行預防,應該認識到煤礦地質災害的特性。本文圍繞著煤礦地質災害的特性展開分析,重點探討了煤礦地質災害的一些預防措施。

1煤礦地質災害的特性分析

認識煤礦地質災害的特性對于預防煤礦地質災害有著十分重要的作用。通過大量的地質災害現場分析可以發現,煤礦地質災害的特性主要有破壞力強、發生機理不明確、持續時間不確定及防治困難。下面將進行具體分析。

1.1破壞力強

很多煤礦地質災害發生時,都有著較強的破壞力,嚴重威脅礦井的安全生產。在發生煤與瓦斯突出事故時,大量瓦斯會突然涌入巷道,極大地增加了瓦斯爆炸的風險。若這些瓦斯遇到明火,則很容易造成巨大的破壞力。一方面瓦斯爆炸時產生的高溫高壓氣體會對巷道造成嚴重的破壞,另一方面瓦斯爆炸時會產生大量的有毒有害氣體,直接威脅工人的生命安全。隨著中國煤礦進入深部開采時代,發生煤與瓦斯突出的可能性會大大增加。進入深部開采以后,若煤礦發生突水事故,則會造成嚴重的人員傷亡。由于開采比較深,短時間內很難打通救援通道。更重要的是,很難在短時間內排完礦井內的積水。鑒于這幾方面的原因,深礦井發生水災后危害極大。通過分析煤與瓦斯突出和礦井突水事故可以發現,煤礦地質災害發生后具有較強的破壞力,不僅會損毀井下的設施,還會造成井下人員傷亡。

1.2發生機理不明確

煤礦災害另一個顯著的特點就是發生機理尚不明確。很多學者雖然嘗試了對各種地質災害的機理進行分析,但是沒有得出統一的認識。對于煤與瓦斯突出地質災害就已有了十幾種假說,但是每一種假說只能解釋特定的突出現象。煤礦沖擊地壓(見圖1)也面臨著同樣的狀況。雖然對于煤礦突水已經有了較為統一的認識,但是并沒有找到一種合適的理論來對其進行較好的解釋[4]。煤礦地質災害發生機理不明確的主要原因有兩方面:a)煤礦地質條件具有不確定性;b)煤礦開采條件對地質災害的發生起著一定的誘導作用。

1.3持續時間不確定

煤礦地質災害的持續時間具有不確定性,有的持續時間長,例如煤礦的地表沉陷和煤礦突水,有的持續時間較短,例如煤礦沖擊地壓。值得注意的是,這種持續時間的長短不是固定的,其不僅與煤礦的地質條件有關,還與煤礦的生產條件有關。例如沖擊礦壓發生后,還可能誘發煤礦長時間的礦震,對于這種情況很難定義其持續時間。

1.4防治困難

由于煤礦地質災害的復雜性,對地質災害的防治存在一定的困難。現有的災害防治技術多是基于實踐總結得到的,但在應用時需要選擇合適的參數。例如對于沖擊礦壓的巷道,通常采用加強支護,但加強支護的方式和形式需要根據煤礦的實際情況來確定。比較典型的是,雖然A礦區已進行了大規模的沖擊礦壓治理,但仍時有沖擊礦壓發生,嚴重威脅著煤礦的生產安全。

2煤礦地質災害預防措施分析

以上分析了煤礦地質災害的一些特性,需要據此采取措施來預防煤礦開采過程中的地質災害。在防治煤礦地質災害時應采取的措施主要包括加強對煤礦地質條件的勘探、重視煤礦地質災害防治技術的總結及選擇合適的開采方式。

2.1加強對煤礦地質條件的勘探

很多時候,煤礦地質災害的發生與地質條件的不確定性存在很大的關系。為此,應加強對煤礦地質條件的勘探,特別是在掘進和開采之前。由于煤礦開采的區域比較大,采用鉆探的方法獲取的地質資料比較有限,而且精度不高,還需要采用物探的方法進行精細化勘探。在勘探時要重點注意一些地質構造變化區,例如斷層、陷落柱及煤層厚度變化較大的區域等。在勘探完成后,要將地質構造異常區標記在煤礦的采掘工程平面圖上。根據異常區的分布情況,估算這些區域對煤礦開采的影響,從而采取合理的安全措施。例如,采掘工作面在過地質構造、集中應力區、煤巖頂破碎區時,必須合理分析頂板巖性,然后采取合理有效的支護措施,如注漿、架棚、注漿錨桿等,提高破碎頂板穩定性,防止頂板受力失穩導致冒頂、垮落事故的發生[5]。

2.2重視煤礦地質災害防治技術的總結

煤礦地質災害防治的關鍵在于采用合適的地質災害防治技術。然而,現在很多的煤礦地質災害防治技術多是根據特定條件下的地質災害事故分析得到的,并不是對所有的煤礦都具有適用性。為了使災害防治技術能發揮有效的作用,煤礦企業應根據自身實際情況,對一些災害防治技術進行總結改進。只有這樣,才能更好地防治煤礦地質災害。例如在防治沖擊礦壓時,有的煤礦采用水力壓裂效果比較好,有的煤礦采用巖層注水比較好,而有的只能采用加強支護的方式。地質條件的差異性,導致采用的防治措施也會存在一定的差異性。這就要求煤礦企業一定要根據實際情況采取合適的防治措施,否則不僅不會防治地質災害,還會誘發地質災害。

2.3選擇合適的開采方式

在煤礦開采時,開采方式對地質災害有著一定的誘發作用。為此,需要根據地質條件選擇合適的開采方式。所謂開采方式就是工作面的布置方式和回采方式。對于具有沖擊傾向性的礦井,一定要避免孤島工作面開采;對于瓦斯含量高的煤層,一定要降低煤層開采強度,以免誘發煤層瓦斯事故;地表有建筑物或山體時,一定要控制采高,以免誘發嚴重的開采沉陷事故。開采方式主要影響的是巖層移動和變形的形式,而巖層運動是煤礦地質災害的前提。

3結語

在煤礦開采過程中,煤礦地質災害時有發生,給煤礦企業帶來了巨大的經濟損失。總的來說煤礦地質災害的發生具有破壞力強、發生機理不明確、持續時間不確定及防治困難的特性。在實際生產中,應采用加強對煤礦地質條件的勘探、重視煤礦地質災害防治技術的總結及選擇合適的開采方式來防治煤礦地質災害。研究可以為認識煤礦地質災害及防治煤礦地質災害提供一定的參考。

參考文獻:

[1]梁振宏.煤礦地質災害特性分析及預防措施[J].西部探礦工程,2021,33(3):178-180.

[2]靳韶毅.煤礦地質災害防治研究[J].能源與節能,2021(1):50-51.

[3]李云飛.煤礦地質災害預防技術措施應用[J].能源技術與管理,2020,45(4):126-128.

[4]張皓莎.煤礦地質災害特征及其防治措施[J].礦業裝備,2020(4):106-107.

第9篇

Abstract: The study put forward relevant prevention and control measures to make status assessment of geological hazard in proposed mining area and predict the risk level of geological disasters caused or aggravated by project construction.

關鍵詞: 地質災害;評估;預測;防治

Key words: geological hazards;assessment;forecast;control

中圖分類號:TD7文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2011)18-0044-01

1工程概況

礦區位于烏魯木齊市南山,礦區東西長23.4km,南北寬1.5~4km,面積50km2。井田位于礦區東南部,范圍東南-西北走向長4.6~6.8km,北東-南西傾向寬2.7~3.4km,面積約18.35km2。

2地質環境條件

2.1 氣象水文礦區屬大陸性氣候,夏季多陣雨,冬季少雪。最高氣溫30.5°C,最低氣溫-26°C。年降雨量152.2mm,年蒸發量2105.4mm。全年風向以西風為主,年均風速2.4m/s。

2.2 地形地貌礦區地處天山山系內之山間盆地,呈條帶分布,周圍高山圍繞,自然坡度3-50°,局部80°以上。艾維爾溝自西向東縱穿礦區,溝底海拔標高由西向東由1900m逐步降至1724m;溝兩側為沖積階地,寬300~800m。河谷兩側階地上有第四系、黃土沉積,植被覆蓋較差,南北兩側發育著“V”字型沖溝,溝深坡陡,基巖,植被稀少。礦區有四條溝谷較發育,發育規模基本一致,谷底切割寬度35~120m,切割深度百余米,起源于礦區以西分水嶺,切割地層為侏羅系(J),延伸方向自西向東,礦區段流經長度約2-4km,溝口位于沖積階地后緣,溝谷兩岸、谷底植被覆蓋較差。

2.3 地層巖性井田出露的地層從老到新為石炭系,三疊系小泉溝組,侏羅系下統八道灣組、三工河組,侏羅系中統西山窯組。石炭系地層在井田東部、西南部都有少量范圍分布,小泉溝組僅在井田東北角有小范圍出露,井田東部及東南部有大面積八道灣組地層分布,三工河組地層在井田西北部有小面積分布,西山窯組在井田西部有大面積分布,在井田中部大部分地層被第四系覆蓋。

3地質災害危險性現狀評估

3.1 地質災害類型及特征評估區屬基巖山區,地形較簡單,地貌類型單一;地質構造較復雜,巖性單一,巖土體工程地質性質良好;工程水文地質條件良好;破壞地質環境的人類工程活動強烈。現狀條件下存在崩塌、地面塌陷地質災害,未發現滑坡、泥石流、地裂縫及地面沉降等地質災害。

3.2 地質災害危險性現狀

3.2.1 崩塌評估區現狀條件下潛在崩塌地質災害分布于艾維河兩岸,其東岸為巖質岸坡,西岸為第四系含漂石卵礫石層岸坡,岸坡接近直立,高度約20-30m,岸坡存在潛在崩塌隱患,崩塌影響面積0.015km2。

評估區其它地段發生崩塌的可能性小,危害程度小,危險性小。

3.2.2 滑坡評估區艾維河兩岸岸坡雖然接近直立,但坡體無軟弱滑動面及地下水的作用,因此評估區不具備滑坡的條件,現狀評估滑坡地質災害不發育,危害程度小,危險性小。

3.2.3 泥石流實地調查和訪問得知,未發生過泥石流引發的人員傷亡事故。評估區現狀條件下泥石流災害危害程度小,危險性小。

3.2.4 地面塌陷評估區現狀條件下有采空區分布,已有采空區分布面積約0.126km2,采空區埋深小于導水裂隙帶高度。現狀對地面設施、人及地下采礦活動的安全造成威脅,現狀評估危害程度大,危險性大。

3.2.5 地裂縫評估區未發現區域構造性地裂縫,所以現狀條件下地裂縫災害不發育,危害小,危險性小。

3.2.6 地面沉降評估區內不存在大規模抽取地下水和油氣的活動,現場調查也未發現地面沉降地質災害。現狀評估地面沉降不發育,危害小,危險性小。

4工程建設引發地質災害危險性預測

評估區地面工程建設工業廣場、生活區、礦區道路主要選在評估區地勢較平緩地段,地面建設已基本建成,今后地面建設中不會有大挖方形成的高陡邊坡,地面工程建設過程引發崩塌、滑坡的可能性小,危險性小。工程建設引發泥石流的物源為工程建設過程中排放的廢渣石、煤矸石和爐渣堆放;礦區地面建設已基本建成,今后排放的廢渣石較少,由此引發泥石流的可能性較小;煤矸石和爐渣排放量較少,且堆放地遠離低易發泥石流溝道;因此由工程建設引發泥石流的可能性小,危險性小。

5工程建設遭受地質災害危險性的預測

經現狀評估、工程建設引發或加劇地質災害危險性的預測評估,評估區內滑坡、地裂縫、地面沉降災害不發育,預測評估危害程度小,危險性小,因此工程建設遭受上述地質災害的可能性小,危害程度小,危險性小;評估區內存在崩塌、地面塌陷地質災害,其危害程度大,危險性大;因此工程建設可能遭受崩塌、地面塌陷地質災害的危害,其危險性大;評估區存在低易發泥石流溝谷,因此工程建設易遭受低易發泥石流的危害。

6地質災害防治措施

①設計時,各類礦山生產建筑設施選址必須充分考慮礦山地下開采對建設場地穩定性的影響。采空區地段進行地面建設必須進行地質災害勘察、治理以及巖土工程勘察。②地面塌陷危險性大,進行地下開采易引發地面塌陷,因此在已有永久性地面建設及河床周圍進行開采必須留設足夠的保安煤柱,使永久性建設地段及河床由采煤可能引發地面塌陷的危險性大區變為留設煤柱后的危險性小區,預防地面塌陷對礦山的危害。③針對崩塌地質災害,首先在崩塌影響范圍設置警示標志;在崩塌危險性大區地段,必須加強人工巡視監測,監測崩塌災害的發生。④評估區存在低易發泥石流溝,應加強防范低易發泥石流對礦山的危害;對其自然流水溝道必須經常進行疏通,預防泥石流災害的發生。

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