地质灾害的防治措施【我国煤矿区地质灾害类型及其防治措施】
时间：2019-04-15 03:21:33 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要 随着煤矿生产活动的日益加剧，与煤矿安全生产的各种地质灾害逐渐凸显出来，本文从煤矿区的各种突发性和缓发性地质灾害的成因机理为源头，探讨矿井突水、滑坡、瓦斯爆炸、煤尘爆炸、岩爆、地表沉降、建筑物变形、土地荒漠化等地质灾害的预测及防治措施，提出“预防为主，防治结合”的灾害应对措施。
关键词 煤矿区 地质灾害类型 防治措施
中图分类号：TD161 文献标识码：A
一、 引言
地质灾害泛指由于地质营力或人类活动而导致地质环境发生变化，并由此产生的各种危害或严重危害，一般可导致生态环境破坏、人类生命财产遭受损失。地质灾害按照成因可分为两类：（1）自然地质灾害，即自然条件下形成的地质灾害，常见的有地震、火山喷发、滑坡、泥石流、龙卷风等；（2）人类活动影响诱发的地质灾害，如地面沉降等。当今社会人类活动已经触及我们生活的空间的各个角落，甚至是宇宙太空，人类的活动已经大大影响了地质环境的正常发展，从而导致各种各样的地质灾害的发生。
我国是一个煤矿赋存、生产大国，煤炭在较长时间范围内依然是我国主要依赖的能源矿产。然而，煤矿的开采在给国家带来巨大的经济效益的同时，也为煤矿区的地质环境带来巨大的影响，通常表现为破坏性的、难以修复的地质灾害，严重制约了国家的经济发展。因此有必要摸清煤矿区地质灾害的类型，并做好防治措施。
二、煤矿地质灾害的类型及防治措施
煤矿区地质灾害的类型多种多样，总体表现为突发性和缓发性两类。前者为突发性的，通常有矿井突水、露天矿滑坡、瓦斯爆炸、煤尘、岩爆等，突发性灾害一旦发生必然会造成矿井工人生命危险；后者为缓慢的、长期的量变引起质变的地质灾害，通常有地表沉降、建筑物变形、土地荒漠化等环境灾害，缓发性灾害的发生需要一定的过程和时间，灾害发生或过程中及时发现并采取适当的方法，可以减轻灾害程度。
（一）矿井突水。
矿井突水的主要原因主要有以下几方面：（1）煤矿区地质条件比较复杂，地下水源补偿丰富，随着开采水平的不断延深和开采范围的不断扩大，水压逐渐升高，突水威胁愈加严重；（2）工作人员的突水危险意识低；（3）预测方法落后，野外采集和数据处理存在一定的局限；（4）防治措施不够完善，对于一些突发的现象不能及时判断和处理。
矿井突水应以“预防为主，防治结合”的方针，实际操作中应该在地面防水和井下防水两个方面进行防治。
地面防水主要以修建地面防水设施，减少大气降水和地表水直接渗入矿井井筒，防治方法如下：（1）合理选择井筒位置；（2）井筒附近修建排水沟；（3）渗水时堵塞通道；（4）强制矿区附近有潜在危险的河流改道或新建人工河道等。
井下防水主要防治地表水、老窑积水以及含水层中的地下水在水压力作用下，通过薄弱地段流入井下，主要防治方法有：（1）边开采边探测小窑老空、积水旧巷道、充水断层及含水层的位置，并在开采前及时放水；（2）留设防水煤柱；（3）疏水降压；（4）注浆堵截水和注浆加固改造底板；（5）设置防水建筑物等。
（二）露天矿滑坡。
滑坡是斜坡岩石在重力、水以及其外部营力的作用下，沿岩层结构软弱面形成的岩石破坏现象。当岩体应力超过其强度时，导致岩体破坏，即形成滑坡。滑坡产生原因主要是岩体自重应力、构造力、渗透力和震动力综合作用的结果。露天矿滑坡可以出现在任何一个露天矿开采现场，一般来说年代较老的矿山发生滑坡的危险更高。
露天矿发生滑坡主要有以下几方面的原因：（1）岩石本身具有结构软弱面，抗风化、抗氧化能力弱，其成为地表水、地下水、裂隙水的通道；（2）水流作用软化岩体边坡，降低岩体的强度；（3）露天矿爆破作业震动对边坡稳定性产生影响。
边坡滑坡的主要防治措施主要有以下几个方面：（1）确定合理的台阶高度，进行分层回采；（2）利用现代化手段加强边坡稳定性检测；（3）及时进行地表水和层间水的疏通，减轻岩体内外部的水压；（4）人工加固边坡，增强边坡的强度，改善边坡的稳定性等。
（三）瓦斯爆炸。
瓦斯爆炸是由瓦斯和空气混合后，在一定条件下，遇高温热源发生的剧烈的氧化反应，并伴有高温及压力（压强）上升的现象。瓦斯爆炸产生的高温高压，促使爆源附近的气体以极大的速度向外冲击，造成人员伤亡，破坏巷道和器材设施，扬起大量煤尘并使之参与爆炸，产生更大的破坏力。爆炸后通常生成大量的有害气体，造成人员中毒死亡。一般认为瓦斯含量达到5%-16%之间（氧含量应高于12%），遇到高温火源就可能引起爆炸。我国煤矿中，瓦斯爆炸发生的几率较大，必须严格控制瓦斯浓度和火源才能降低其发生的几率。
瓦斯灾害的防治措施主要有以下几方面：（1）开采前及开采过程中必须进行瓦斯抽放，以减少瓦斯浓度；（2）杜绝明火火源、火花、高温物体的存在；（3）利用先进的瓦斯监控设备严格检测；（4）加强员工培训，保证以上三个方面完全落实才能将瓦斯灾害降到最低。
（四）煤尘爆炸。
煤尘是煤矿开采过程中形成的悬浮在空气中的煤粉，这种煤粉不仅污染井下的空气，危害工人的身体健康（形成尘肺病），达到一定浓度和一定温度时同样会发生爆炸。其通常与瓦斯爆炸共存形成链式反应。
预防煤尘爆炸的主要手段是向煤层中注水，在开采工作面喷雾洒水，及时通风，同时杜绝一切明火存在于工作面及巷道内。
（五）岩爆。
岩爆又称矿山冲击，这是因矿坑周边和顶底板围岩，在受到强大的地壳应力作用而被强烈压缩，一旦因采掘挖空出现自由面，即有可能产生岩石地应力的骤然释放，导致岩石大量破裂成碎块，并向坑内大量飞落、喷射、爆散的现象。岩爆灾害的发生影响正常的生产活动，对施工设备和财产造成损害，并危及人的生命安全。
岩爆灾害的发生究其根本原因是岩体的地壳应力的减小，形成自由面，通常与矿井工作面的深度有直接关系，地壳的压力随着深度的增加而增大，岩爆的可能性就更大。
岩爆是一种突发性的地质灾害，其防治手段应以预防为主，主要有以下手段：（1）矿井开挖前期应进行地质构造与应力预测的研究，以选择合适的挖掘地点，避开高应力区等危险地带；（2）根据岩爆发生的机理，依据岩体地应力和岩石力学参数，预测岩爆发生的地点、影响范围和危害程度，提供解决方法；（3）运用爆破、注水、钻孔等卸荷措施，使地应力得到合理分布，以防止岩爆现象的发生；（4）加强安全监测，及时预报，并做好宣传教育工作，加强岩爆灾害应急救险的教育。
（六）地表沉降、建筑物变形、土地荒漠化等灾害。
富煤区地下煤炭的开采造成地下形成大面积的“空洞”，煤层上部的岩层由于应力发生变化而发生变形，在地表反映为凹陷，形成地表沉降。地表沉降与煤层开采的深度、开采范围、煤层厚度等因素密切相关。地表的沉降通常具有滞后性，且变形范围比开采范围大得多。地表沉降同时造成多种衍生灾害，引起地表建筑物的倾斜、变形、地表开裂等。地表下沉同样会导致地表潜水位的下降，从而使大量植物死亡，在生态环境比较脆弱的矿区易造成土地荒漠化的严重后果。
地表沉降的预防与防治措施主要有以下几个方面：（1）鉴于煤矿开采地表沉降的无法避免性，应大力投入地表沉降机理与防治措施的研究，提出适合于不同矿区的开采方式，降低沉陷幅度；（2）煤矿开采前应对地表建筑物进行评价，对于有重大意义的建筑物应该适当的设置保护煤柱；（3）对于以变形的建筑物则采用积极的加固保护措施；（4）恢复沉降区的地面标高，及时铺垫，尽量恢复基本农业需求，植树造林恢复生态环境。
三、总结
煤矿区各种地质灾害并不是相互独立的，总有千丝万缕的联系。所谓“牵一发而动全身”，各种地质灾害的都应以“预防为主，防治结合”的方针对待，在生产过程中运用现代化的科学手段努力把握各种地质灾害的成因机理，做到有备无患。同时，煤矿生产单位也应该具有社会主义责任心，早发现，早预防，保证生产的正常进行，工人的生命财产安全，以及矿区人民和谐的生活环境，保证煤炭行业的可持续发展。
（作者单位：湖北国土资源职业学院）
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