煤矿地质灾害防治研究.pdf
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1、2023年第8期西部探矿工程*收稿日期:2022-03-15作者简介:刘阳(1987-),男(汉族),山西太原人,工程师,现从事煤矿地质与测量工作。煤矿地质灾害防治研究刘阳*(山西地宝能源有限公司,山西 太原 030045)摘要:煤矿开采作业过程通常对周边区域造成地质扰动问题,严重时可导致煤矿地质灾害。因此,积极探究地质灾害成为各大煤炭企业研究的重点。据此,简要论述煤矿地质灾害的特征,明确现阶段地质灾害的主要形式以及诱发原因,同时针对消除煤炭开采地质灾害提出对应的解决方案。关键词:煤矿;地质灾害;防治中图分类号:P694 文献标识码:A 文章编号:1004-5716(2023)08-0095-
2、03煤层通常位于地底深处,煤炭资源的爆破开采方式可能导致岩层结构损坏,随后引发一系列的地质灾害问题,对于作业面安全以及坑道支护设备的稳定性造成影响,对于后续煤炭开采作业以及地质灾害应急处理将造成一定压力。由此可见,积极开展煤矿地质灾害的防治研究工作对于提高煤矿开采作业的稳定性,维护井下作业人员的生命安全具有重要的现实意义。1煤矿地质灾害特征1.1煤矿地质灾害的区域性特征受爆破式开采方案的影响,少数采煤技术对在岩层结构破坏较为严重,可能导致区域性的地质灾害,同时此类区域性反应可能导致周边岩层出现滑移或结构弯曲,进而导致煤矿区特点区域形成灾害群,各类灾害风险相互叠加,进而危及后续煤矿开采作业,严重
3、影响企业的安全生产效率。煤矿常见地形如图1所示。1.2煤矿地质灾害的次生特征由于矿区岩层存在交叉分布情况,因而单一类型地质灾害可能在后期地质演化过程中形成一系列的次生灾害。如发生顶板塌陷可能导致顶部含水层出现渗漏问题,严重时将出现突水事故,从长期角度看,突水事故将改变周边水系的整体循环流向;此外,开采煤矿资源还可能导致后续的生态污染问题,随着长期的生态循环,部分煤矿开采的污染物质可能随着生态循环进入到生态链中,进而引发一系列的生态问题,不利于维持生态的可持续发展。1.3煤矿地质灾害关联性特征就实际而言,多数煤矿地质灾害存在一定的关联性特点,由于煤矿开采作业的特殊性,其整体开采流程可能导致目标区
4、域岩层的煤系岩性变化、区域性地理环境变化以及水文环境变化。因此,在同一水系环境下的不同煤矿采区,在遭遇各类常见以及突发性煤矿地质灾害时其内部形成机理可能存在关联性特征。1.4煤矿地质灾害突发性特征结合现阶段科技技术,针对煤矿地质灾害的继发性可做到一定程度的预测,但就实际而言,在开采过程中,少数煤炭地质灾害仍然呈现出突发性,同时在有限技术条件的小型煤矿更易遭受此类问题影响。另外针对突发性灾害,少数灾害类型可借助适当的技术手段进行分析与预测,进而提前制定应急方案,有效规避此类突发性灾害,以此将整体损失降到最低幅度。2煤矿地质灾害的类型2.1顶板事故灾害此类事故是一种常见煤矿事故,顶板意外事故出现时
5、可能导致带面积人员及设备损坏。在部分岩层结构较为复杂或褶皱较多的区域较易顶板事故,多数诱图1煤矿常见地形952023年第8期西部探矿工程因在于采空区的支护结构问题或岩层压力测算数据异常等。此外,部分顶板岩层中出现结构断裂或应力分别异常问题也可能导致顶板事故发生。2.2煤与瓦斯泄露瓦斯主要表示在开采作业过程中出现的毒害气体泄露问题,这些气体普遍具有可燃性以及毒害性特点,当该类气体与空气混合成为一定浓度的可燃气体时,则可能导致瓦斯爆炸问题。爆炸极限浓度一般为5%16%之间,且诱发瓦斯爆炸的热源温度应处于650750之间,整体热源持续周期应大于混合气体的感应期。例如,在山西地区的砚石台煤矿曾发生过重
6、大瓦斯爆炸事故,事故致使22人罹难、2人受伤。煤矿冲击地压如图2所示。2.3矿井火灾矿井火灾的主要产生原因是由于井下设备异常或人员误操作导致井下出现违规热源,进而导致一系列火灾事故。矿井火灾事故的危害性极大,可在短时间内大面积破坏井下作业设备,危及人身安全,严重时可能引燃开采中岩层泄露的可燃气体以及矿井中的粉尘。就实际而言,矿井火灾的直接危害性较大,同时其产生的次生灾害对于矿井安全作业也造成一定程度的影响,因此,井下作业人员必须重视火灾诱发因素,积极处理对应的火灾隐患问题。2.4矿井水害事故灾害矿井水害的出现普遍与周边岩层中的含水层相关,在部分煤矿作业过程中,由于作业失误导致含水层底部或顶部岩
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