采礦業沉陷問題的預防控制

李 強

開灤（集團）蔚州礦業有限責任公司鄭溝灣礦，河北 張家口 075700

煤礦開采業中的沉陷主要是由于采礦生產不當所致，主要表現在巖石移動、地表沉陷等現象。煤礦生產期間的沉陷問題是企業安全管理的重點內容，也是實現煤礦經濟可持續發展必須要解決的問題。但受到煤礦開采技術的限制，我國當前的采礦業在沉陷問題的處理上還存在許多不足，這是今后煤礦企業需要積極思考的問題。

1 采礦業沉陷問題的危害

煤礦業是工業生產的主要能源供應方，通過合理運用煤礦資源能為其它工業提供必要的電能、熱能，維持了國內工業化生產體系的有序運行。而采礦業一直都是意外事故多發的行業，在科學發展觀念中對工業安全生產提出了嚴格的要求，深入分析采礦業沉陷現象帶來的危害，有助于提高企業的安全管理意識。

1）破壞環境。煤礦開采需要開挖一定深度的地質土，如果出現沉陷則會導致開挖區域發生塌陷。這種現象在下雨期間很容易造成積水過多的問題，大量的雨水無法排除給采礦區環境會造成嚴重的破壞[1]。如：積水量大會使得土壤滲水過多，減弱了土壤之間的粘性而引起松散；

2）阻礙生產。采礦業生產一般都是大規模的作業，其覆蓋的區域面積十分廣泛。沉陷現象發生后短時間內引起大范圍的地質結構損壞，甚至導致礦井被埋而無法正常生產作業。通常沉陷問題的處理要經過1個月左右的處理階段，時間消耗過多使得企業原先制定好的生產計劃難以正常實施；

3）增加成本。煤礦開采階段出現問題后，企業要組織相關人員到現場勘查處理。而在沉陷問題時要增加相應的費用，這不僅阻礙了正常的煤礦開采生產秩序，也增加了開采過程中的成本資金投入。另外，在煤礦開采的產量、質量上也會有所增加，這些都降低了企業最終的經濟效益；

4）危害安全。開采業之所以被看成是“危險行業”，主要還是因為在生產過程中容易出現意外事故。據調查顯示，每年煤礦開采生產意外死亡人數超過3000人，而沉陷是造成意外發生的主要因素。可見，沉陷現象的發生不僅會影響到正常的施工作業，也會給參與生產的人員帶來安全危險。

2 “科技”是沉陷防治的根本

科學發展觀中提出了可持續發展原則，煤礦開采的可持續發展必須要積極運行安全生產模式。對于采礦業沉陷問題的預防控制應當借助于先進的生產技術，這是提高煤礦開采效率及維護生產安全的最佳方式。具體技術包括：

1）條帶開采技術。條帶開采技術主要是對整個地下礦井進行分層，按照煤層、上覆巖層兩者之間的搭配情況，通過適當的采留比完成生產作業。條帶開采技術運用過程中并不是對所有的煤礦資源開采，而是適當的保留煤礦以對上覆巖層起到支撐作用，避免出現地表層移動、受損等問題；

2）高壓注漿技術。通過高壓注漿處理能夠增強離層帶空間的穩定性，給開采人員提供良好的作業環境[2]。按照采空區上方覆巖移動的具體特征，對已經完成開采的區域用鉆孔往離層帶空間高壓注漿進行充填，以此來實現加固、穩定結構的效果。既能防止地下巖層的移動且能防范沉陷；

3）充填開采技術。充填開采技術的關鍵在于結合固體材料對采空區實施密實充填處理，這樣可以顯著控制頂板巖層的沉陷程度，對煤礦開采的地面區域進行有效的保護。就目前這一技術的運用情況看，水沙充填是運用效果最好的方式，填充之后的地下巖層在支撐條件下十分穩固；

4）分層開采技術。這種技術主要是運用于厚度較大的煤層開采，采礦企業在制定生產方案前要對現場進行勘察測量，掌握具體的煤層厚度后設計好具體的開采間距。在分層開采過程中可以讓地面承受的荷載減小，控制了巖層變形或移動的幅度，使其在開采的有效范圍內；

5）限厚開采技術。沉陷問題的發生一般都是由于煤層的開采厚度過大所致。對礦井進行限厚開采有著多方面的作用，一是防止資源過度開采而引起煤礦資源緊缺；二是保護煤層，限制煤礦開采的厚度能調整礦井的結構組成，協調好各個層面的厚度大小，降低開采中沉陷現象的發生率[3]。

3 “管理”是防范沉陷的途徑

沉陷現象的發生不僅阻礙了采礦業正常生產作業流程的進行，也給煤礦企業的日常生產管理造成了阻礙，降低了煤礦業發展的經濟效益。對于沉陷問題的處理，除了采用先進的煤礦開采技術外，還必須要配合綜合性的管理措施，通過規劃煤礦開采生產的流程來防止意外事故的發生。

圖1 煤礦開采流程

1）控制生產流程。沉陷現象的發生會受到煤礦開采流程的影響，開采人員在實際開采過程中，要嚴格按照生產部門發放的作業流程圖進行煤礦開采，把握好各個環節的生產質量。如：分層開采中要控制好每個煤層的開采厚度，從整體上協調好開采工作，讓生產流程按理想的方式進行，如圖1；

2）完善設備操作。煤礦開采屬于地下作業生產，僅靠人工開采的效率十分低下。因而，引進機械生產設備是煤礦開采不可缺少的工作，如：采煤機、傳輸機等。實際生產中，設備操作人員要把握好各項設備的正常運行，協調好每道工序的生產質量，防止因某個環節出錯而引起沉陷問題；

3）增強生產技能。從生產作業人員角度看，其應該不斷增強自己的煤礦開采技能，把握好各道工序的生產指標以防發生意外。生產技能包括：設備操作技能、煤礦開采技能、應急方案技能等，具備這些綜合素質便能防范沉陷問題，且經過及時的處理后減少沉陷造成的破壞[4]。

4 結論

采礦業是社會主義市場經濟的組成之一，煤礦經濟在國民經濟中占有的比例不斷增大。為了實現煤礦經濟的可持續發展，處理好沉陷問題是企業需要研究的重點課題。不僅要制定科學的生產方案，也要采取全面性的管理模式，實現煤礦開采業安全、協調、持續發展。

[1]洪澤云.探究采礦業沉陷問題的處理防范[J].中小企業管理，2010，20(10)：19-21.

[2]童文斌.煤礦開采經濟可持續發展的策略[J].中國煤礦經濟，2009，17(3)：42-44.

[3]陳俊峰.分析煤礦開采技術革新的相關內容[J].山東科技，2010，30(16)：63-65.

[4]吳旭芳.技能培訓是培養煤礦業人才的途徑[J].煤礦人才，2009，23(11)：8-10.