煤炭采空區綜合地質勘查研究

■張庭珊 高超

（云南省煤炭地質勘查院云南昆明650218）

煤炭采空區綜合地質勘查研究

■張庭珊 高超

（云南省煤炭地質勘查院云南昆明650218）

我國對于煤炭采空區的事故分析已經有了很多現實的例子，并且應對煤礦采空區事故，已經有不少技術專家提出了較多的管理勘查手段，本文就煤炭采空區綜合地質進行研究分析，應對采空區的相關事故提出預防性建議和措施。

煤礦采空區 地質 事故 預防

最新的針對煤炭采空區的公告有2014年12月的《煤礦采空區巖土工程勘察規范》于今年8月開始執行，對我國大量的煤炭采空區的防治工作進行了規范指導。當前，我國的有關專家已經對采空區的穩定性、安全性、探測技術、災害防治技術等有了相關分析探索，并提出了一些建設性的管理建議，然而卻較少地對煤礦采空區的綜合地質勘探和災害以及其所屬類型特征進行細致的研究，因而在事故發生時還缺乏相應的防治策略，基于此，本文將對煤炭采空區的一些特征進行分類解析，根據采空區事故災害的特征，提出相關解決措施。

1 煤礦采空區的災害類型

總體來說，我國地質資源差別較大，對于煤礦地區的采空區災害事故呈現不同的類型，根據災害形式將采空區的地質災害歸納為：火災、井筒透水、毒害氣體污染、地下空洞誘發相關地質災害等。火災是由于瓦斯爆炸或者煤炭自燃引起的；采空區若沒有進行及時加固，會造成地表塌陷，造成坑，從而蓄積大量水；當地下采空區亦會聚集毒害物質污染空氣環境。根據實際案例顯示，對于那些廢棄的采空區最容易引起透水現象，引發相關事故，這是由于對一些礦井進行采掘時，一旦挖掘觸及廢棄采空區，原有的采空區有積水，此時積水便會奔向采掘點，從而造成水災。廢棄老采空區一般為小型的煤礦，其作業技術以及管理上存在一些問題，導致采空區會有大量水量透入其中，特別是頂板位置是水災的主要源泉。

2 煤礦采空區的特點

2.1 全國的采空區分布情況不明確

在我國早期的煤炭開采作業中存在很多不規范的操作，全國各地有許多不同程度上的煤炭資源開采作業，有關部門沒有對部分亂挖亂采的小煤礦進行詳細的管理、資料記錄，致使現在的檔案資料無法精確統計全國各地老采空區的具體地理位置和相關情況，這為現在以及未來的煤炭采掘帶來了一些難題。

2.2 災害形式多種多樣

對于煤礦區的事故歷來種類繁多，這是由于各方面原因例如采掘不合理、管理問題或者地質原因造成的，或者是由于多因素導致的結果。這些煤礦事故多發生于采空區，而對于采空區的災害形式也較為復雜，當由于采空區事故發生時往往會連帶其他的災害性事故的發生，例如爆炸。

2.3 采空區事故隱蔽性極深

對于煤炭采空區來講，由于歷史無法記錄明確的采空區分布情況，因而煤礦采空區帶有很大的隱蔽性。對于煤礦事故來說，一般要地質塌陷或者裂縫，才會導致礦井發生礦壓、水災、瓦斯異常現象等，而對于無法預見的采空區來講，其災害更加難預見，導致了采空區礦難事故會突然間爆發，不能預見，在礦難發生前沒有任何征兆。

2.4 難以預測

煤礦采掘分布較廣，各地的采空區地質類型各異，而煤炭開采的技術條件也不同，因而采空區事故是沒有統一規律的，到目前還很難有對災害進行預測。雖然已經研發了各種監測手段和先進的管理，但對于老采空區的災害預測仍是望塵莫及。

3 防治采空區事故建議與措施

在內蒙古、榆林市等地對當地的部分煤礦采空區進行了普查和治理的工作，茲于此，我國對煤炭采空區的防治措施有了一定的經驗借鑒，總結順序如下：

3.1 地表普查

對于歷史老采空區來講，多數無法確定位置和洞內情況時，一般是不能直接進入的，但可以在附近情況明確的采空區進行井下鉆探或者超前探技術，而這兩項技術手段使用起來較為復雜，那么可以首先采用普查的方法，這樣最省錢，且較容易操作。對老采空區進行地表普查時，首先是要搜集整理相關區域的資料，其次與礦區技術員進行交流探討，然后進行實地現場利用遙感技術進行偵查勘探，以此劃分確切的物探區，明確物探方案和方法，最后執行數據采集、處理分析、驗證等，再整理成報告資料，聯系相關技術員進行回訪并修善報告，以便上報提交。

3.2 跟進井下勘查

對于受到積水災害的煤礦采空區來講，可以參考山西省對采空區水災治理的方案來進行，即只要有采掘行動，就必須對透水災進行預測和預報，采掘前先探，然后再采掘，若探測積水，應按照相關放水原則進行，把勘查放在煤礦采掘的常態技術對待，以有效消除透水災害。超前探一般用于掘進頭前面的廢棄老采空區，查勘其積水、陷落柱構造情況。通常會用到的物探法有：直流電法、地震法、瞬變電磁法等方法，對于內部工作面的情況可以用工作面內部探測法，以探測內部陷落柱、斷層的構造情況，并提供相關評價，常用法有:透視法和礦井地震法。

3.3 及時評估

煤炭開采的每一個進程中，都帶有災害的未預見性，這包括了地質以及生態環境是動態變化的，采掘程度和強度也是變化的，因而其采空區的災害不可預見，這需要對煤炭開采進行全過程的評價和評估，以減少因采空區帶來的危險操作后果，做到預防為主。這可以采用定性和定量評價相結合，模糊數學、層次、指數等分析分級定量評價法等方法，以劃分危險操作的等級程度，以便采取相應的防治方案和措施。

3.4 減災預案

一旦發生采空區的災害事故，首先要進行綜合治理將災情最大限度的減小，利用地表普查、評估、井下的勘查等手段要綜合利用，并對采掘面進行優化設計，包括了通風、排水、滅火等，盡量采用新技術和工藝進行采掘設計，從而對煤礦采掘進行綜合管理，達到減災。

3.5 監測監控

很多事故的爆發源于沒有對其進行合理的監管，我國煤礦普遍對開采的監測和監控力度不足，即使有個別的監控和檢測設備，由于其分散凌亂，沒有形成監測監控系統，不能有效對采空區進行監管控制。

3.6 安全保障措施

應提高煤礦開采企業的安全保障措施的認識，特別是對采空區有關安全意識的認識，使得企業領導重視采空區事故，從而加大安保措施的投入。

4 結語

綜上，煤礦采掘事業是一項具有極大危險性的采掘工作，特別是由采空區災害帶來的事故沒有預見性，在采掘作業前缺乏相關歷史數據資料，勘查事故較為困難，因此，對煤礦采空區的災害事故因防治結合，預防為主，建立長期的防御機制，以減小事故的發生。

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[2]陳宇,馮小軍,魏穎.淺談煤礦粉塵綜合治理技術 [J].煤礦現代化.2010(01)

P62[文獻碼]B

1000-405X（2016）-5-321-2