煤礦地質災害現狀及防治方法

河南 張俊培

一、煤礦地質災害類型

煤礦地質災害是指由于煤礦開采生產活動而引發的一系列破壞地質環境、危及生命財產安全，并帶來重大經濟損失的礦井災害，它是地質災害的一個分支，也是自然災害的重要組成部分。按其形成原因分為：

1.地應力改變直接造成的災害。主要有煤與瓦斯突出、地震、山體滑坡、地面沉降與塌陷、地表裂縫、地熱等災害。

2.巖層地質狀況改變衍生的災害。一是由于地質應力的改變以及地下空間的增大，造成瓦斯集聚，而產生爆炸、燃燒、氧氣含量降低、有毒有害氣體釋放等較嚴重的災害。二是由巖石裂隙產生的突水、地下水流失、地下生物生態改變等一系列災害。三是由于地表塌陷、裂縫而產生的房屋、道路變形、受損，地表植被破壞，以及水污染等地表環境災害。

3.由于礦井生產而產生的污染災害。礦井廢氣的排放對礦區生態環境造成巨大的影響，矸石堆放造成的事故隱患及對周邊環境的影響，生產運輸過程中產生的煤塵對周邊環境的影響等。

二、煤礦地質災害防治現狀

我國煤礦分布廣，生產方式多，影響大。據初步統計，全國因采礦引起的塌陷有180多處，塌陷坑1600個，塌陷面積1150km2。全國發生采礦塌陷災害的城市近40個，造成嚴重破壞的25個。因露天采礦、開挖和各類廢潭、廢石、尾礦堆置等直接破壞與侵占的土地已達1.4～2.0萬km2，并以每年200km2的速度增加。

總體而言，目前我國煤礦地質災害具有以下特點：

1.影響范圍大，全國發生采礦塌陷災害的城市近40個，造成嚴重破壞的25個。因采礦直接破壞與侵占的土地已達1.4～2.0萬km2，并以每年200km2的速度增加。

2.潛在災害隱患突出。對于剛投入生產的礦井和正在生產中的礦井來說，地質災害事故主要突顯在影響安全生產的煤與瓦斯突出、瓦斯爆炸、突水等災害上，而其它災害事故并不明顯，潛在的隱患還未引起人們的重視。多年之后，極有可能發生不同程度的地面塌陷、山體滑坡、崩塌、嚴重水污染、泥石流和地表環境破壞等地質災害。

3.一般煤礦生產規模較大，開采深度和采空區相應也大，致使地層應力失去平衡，產生地面塌陷、地裂縫或巖爆等災害。另外，煤礦的涌水和瓦斯的危害更是觸目驚心。以山西為例，煤炭分布面積占全省總面積的36.5%，范圍遍及85個縣，礦井星羅棋布。全省40多個原統配煤礦，有29個因采煤發生過地面坍塌、裂縫變形、煤與瓦斯突出、突水等地質災害，損失十分慘重。

4.災害類型與礦井規模、開采方式及所處地域相關。一般來說，南方煤礦多為巖溶水害、水土流失、山體滑坡、泥石流、地面沉降和塌陷等。而北方煤礦主要受采空區影響，災害類型多為地面沉降、塌陷、地裂縫、冒頂、片幫、突水、煤與瓦斯突出、地表水污染、尾礦泥石流以及礦井抽排水導致的近地表水資源枯竭。

5.煤礦地質災害是一個活躍的動態變化過程，由于受煤礦開采的影響，煤礦地質情況復雜多變，使煤礦災害調查評估和災害監測預警工作難度加大。煤礦地質災害誘發因素各不相同。有些是開采過程中難以避免的，如開采深度的增加，使得地應力相應增大引起的冒頂、片幫、煤與瓦斯突出的嚴重地壓災害；有的是開采中忽視預防或開采不規范、管理不科學導致的，如采空區不及時充填、廢渣廢水隨意排放、水文地質及構造不了解、巷道偏離、盲目指揮、違章作業、私挖亂采等，非穩定因素積聚到一定限度引發各種災害。有的礦山片面追求經濟利益或為擺脫一時的經營危機，采富棄貧、求近避遠，結果為后期發展埋下災害隱患；曾一度泛濫的民采風潮掠奪式的開采活動也對部分國有大中型煤礦造成嚴重的干擾，導致對資源和環境的破壞。

2005年以來，隨著國務院446號令《國務院關于預防煤礦生產安全事故的特別規定》的實施，我國開始全方位整頓、關閉小煤礦，進行資源整合，有效地遏制了煤礦重特大事故多發的勢頭。

三、煤礦地質災害的研究方向

全面開展煤礦地質災害的調查與評估工作，掌握其現狀和發展趨勢，對災害進行分類，研究其防治措施，對煤礦生產的可持續發展具有重要意義。我國煤炭行業對煤礦開采引起的地質災害問題，進行過詳細的普查與研究，如對地表沉降和塌陷災害的研究，取得了較好的效果。但具體到煤礦地質災害的預防上，大多數煤礦企業只是針對影響礦井生產安全的一些具體問題，從技術角度進行分析研究，比如地表巖移規律研究、冒頂、片幫、煤與瓦斯突出、瓦斯爆炸的預防及含水層穩定性研究等，已取得大量成果，為確保礦山的安全生產起到了重要作用。相對煤礦地質災害整體預防而言，研究仍處于起步階段，煤礦地質災害的研究大多是基于安全生產的角度，只是針對生產中遇到的技術問題和安全生產問題，缺乏系統化。對煤礦地質災害的災情沒有全面詳細普查，尚未建立全國性的煤礦地質災害信息庫，更談不上對災情的綜合分析、評價及預報。

多數煤炭企業在問題出現時積極地與相關科研機構合作，對災害進行研究。但是，問題暫時得到解決，就不再進行深入研究；使得煤礦地質災害的研究多為短期行為，缺乏長期性，以致研究資料不連貫，利用價值不高，導致成果雖多，效果不大；經常研究，卻問題不斷的現象。

煤礦生產屬高危行業，安全是第一位的。而災害的防范需投入大量資金和人力物力，卻沒有直接經濟產出，在不發生災害性事故時，其經濟效益往往是看不到的，這就使得長期以來，人們寧愿災后治理也不愿預先防范。研究經費的投入自是難以保障，效果也就不會太好。近幾年來，國土資源部已經加強了煤礦地質災害的調查研究工作，此項工作也是剛剛開始，處于起步階段。因而全面開展“煤礦地質災害調查與評估”工作，盡快查明礦山地質災害問題的歷史、現狀及發展趨勢，是一項十分迫切和必要的基礎性地質工作，具有重要的經濟效益、環境效益和社會效益。

四、煤礦地質災害的防治對策

隨著煤礦開采技術的發展，煤礦地質災害也越來越多地被重視，開采深度的進一步加深，加劇了煤礦地質災害的發生頻率。現階段，我國煤礦地質災害的發生機率、總量、強度及災害損失均呈顯著上升態勢，對災害的全面預防和徹底治理已是刻不容緩。愈演愈烈的礦山災害、大量潛伏的災害隱患、日漸惡化的礦區環境說明煤礦地質災害的防治必須引起各方面的重視，應盡快完善煤礦地質災害的調查和評估工作。建立健全煤礦地質災害管理信息系統（GHMIS），使煤礦地質災害情況及時更新，監測地質災害的發展情況，及時發出預警警報。

煤礦企業要規范開采行為，合理開發礦產資源，處理好短期經濟利益和長遠發展的關系，將防災減災工作始于礦山設計并延續到閉坑之后。注重礦山地質災害的防治研究，將其列入礦業領域的基礎性研究，把礦井災害、環保、安全生產統一起來。礦產資源開發對礦區生態環境的破壞，相當一部分是排放“三廢”造成的。通過對貧礦、尾礦的資源化利用，矸石造磚、填溝造地、覆土綠化，“廢水”、“廢氣”閉路循環運用和零排放等技術措施，可緩解資源供給與需求壓力，防止地質災害，減輕環境污染，達到改善礦區生態環境的目的，實現礦井的可持續發展。

災害的治理要立足長遠，全面治理，不可“頭痛醫頭，腳痛治腳”，只有防治結合，才能防患于未然。