煤礦地質(zhì)災(zāi)害類型、誘因及防治措施研究

＊顧小東

（晉能控股煤業(yè)集團王村煤業(yè)公司 山西 037032）

煤炭是我國最重要的能源燃料，我國的煤炭開采量和消耗量多年來也居于世界首位，隨著經(jīng)濟發(fā)展和社會發(fā)展水平的不斷提升，我國對煤炭的需求量有增無減，因而對煤礦的開采力度也在逐年加大。但是與煤礦的大量開采相伴而來的，就是煤礦地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的問題，由于煤炭資源自身具備的不可再生性，所以煤礦生產(chǎn)過程中往往會出現(xiàn)過度開采的問題，而忽視安全生產(chǎn)的問題，就很容易導致地質(zhì)災(zāi)害。煤礦地質(zhì)災(zāi)害不僅對工作人員和周邊居民的安全造成了極大的隱患，同時更不利于煤炭行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1.煤礦地質(zhì)災(zāi)害類型以及成因

(1)煤礦地質(zhì)災(zāi)害類型劃分

煤礦地質(zhì)災(zāi)害的劃分標準主要是發(fā)生時間的長短，具體可以分為三類，分別是突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害、漸發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害以及可漸發(fā)可突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害。

突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害：突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害通常情況下發(fā)生時間較短，但其發(fā)生有一定的突然性，在短時間內(nèi)造成巨大破壞，常見的有瓦斯爆炸、礦井突水等等。

漸發(fā)地質(zhì)災(zāi)害：漸發(fā)地質(zhì)災(zāi)害大多發(fā)生相對緩慢，持續(xù)時間較長，但危害相對較小，常見的有荒漠化、沉降和水土流失等等。

可漸發(fā)、可突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害：該類地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生主要取決于外力地質(zhì)作用水平，常見的有地裂縫、山體滑坡等類型。

(2)煤礦地質(zhì)災(zāi)害的特點

經(jīng)過總結(jié)，煤礦地質(zhì)災(zāi)害有著較多的共同點，如群發(fā)性、區(qū)域性以及衍生性。煤礦地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生根本原因是在煤礦生產(chǎn)工作中，由于過度開采，而導致地質(zhì)平衡被破壞，從而引發(fā)了地質(zhì)環(huán)境的變化。這樣的地質(zhì)環(huán)境變化大多集中于某個時段內(nèi)，群體集中發(fā)生，對該地區(qū)的原生地質(zhì)造成影響。煤礦地質(zhì)災(zāi)害有明顯的區(qū)域性特點，這主要取決于本區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造、煤礦的巖性組合以及埋藏深度等方面的因素。不同類型的煤礦地質(zhì)災(zāi)害在發(fā)生時間上也有所區(qū)別，部分煤礦地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生緩慢，但持續(xù)時間長；而部分煤礦地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生迅速，但持續(xù)時間短暫。煤礦地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生雖然有一定的規(guī)律性，現(xiàn)有的技術(shù)條件已經(jīng)可以實現(xiàn)對部分煤礦地質(zhì)災(zāi)害的預測，但仍然無法完全避免，只能結(jié)合預測結(jié)果進行合理防治，進而降低損失。在影響方面來看，煤礦地質(zhì)災(zāi)害不僅會對生命財產(chǎn)安全產(chǎn)生巨大威脅，更對煤礦企業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展造成不利影響。

(3)煤礦地質(zhì)災(zāi)害誘因分析

煤礦地質(zhì)災(zāi)害成因很多，但大體上可以分為兩個方面：從主觀方面來看，煤礦企業(yè)管理失當，地方和煤礦企業(yè)片面重視經(jīng)濟效益，違規(guī)開采是導致煤礦地質(zhì)災(zāi)害的主要成因；從客觀方面來看，煤礦開采過程中，由于地殼結(jié)構(gòu)受到破壞，導致地殼物質(zhì)失穩(wěn)，進而形成地質(zhì)災(zāi)害。

但實際上煤礦地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生也是多種因素共同影響、共同作用的結(jié)果。一般來說，雖然煤礦開采之前會首先進行地質(zhì)勘測工作，但仍然無法做到對地質(zhì)災(zāi)害的全部預防?？偨Y(jié)起來，煤礦地質(zhì)災(zāi)害的誘因有以下三種：

第一，地面塌陷。在煤礦開采的過程中，地層當中蘊藏的煤炭被開采出來，這樣就會讓礦體周圍的原始應(yīng)力受到破壞，地層平衡被打破，導致地表連續(xù)運動，出現(xiàn)地面塌陷，如圖1所示，為煤礦地面塌陷坑；

圖1 某煤礦地面塌陷坑

第二，滑坡。煤炭開采的過程中，很多廢石被挖出之后直接在地表堆積，從而導致斜坡無法保持平衡，嚴重時甚至會導致山體滑坡；

第三，突水。突水是煤礦地質(zhì)災(zāi)害中較為常見的一種，其原因大多是在煤礦生產(chǎn)過程中，由于地下水位不合理變化而導致，如圖2所示，為2011年廣西貴州交界煤礦突水事故。

圖2 2011年廣西貴州交界煤礦突水事故

2.煤礦地質(zhì)災(zāi)害的防治措施

(1)提高安全生產(chǎn)意識

煤礦地質(zhì)災(zāi)害的防治，首先需要煤礦企業(yè)管理者從根本上提高對煤礦安全生產(chǎn)重要性的意識，將保護職工安全、國家財產(chǎn)安全為己任，秉承生命高于一切的原則，在實現(xiàn)安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，追求經(jīng)濟效益。并且完善安全責任制度，將責任意識貫徹落實，并形成長效、常態(tài)化的安全生產(chǎn)管理機制。

(2)做好地質(zhì)勘測工作

地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生與否在很大程度上取決于開采區(qū)域的原生地質(zhì)情況，如果該地區(qū)的原生地質(zhì)情況就不穩(wěn)定，則更容易誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。所以這就需要在正式開展開采工作之前對當?shù)氐牡匦蔚刭|(zhì)進行詳細調(diào)查勘測，分析地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)地帶，做好有針對性的預防措施，從而規(guī)避生產(chǎn)風險。

(3)滑坡和塌陷的預防

在煤礦生產(chǎn)過程中，最常見的地質(zhì)災(zāi)害就是滑坡和地面塌陷。為了避免煤礦生產(chǎn)時出現(xiàn)滑坡災(zāi)害，可以在開采之前修筑抗滑工程，如擋墻、抗滑樁等。正常情況下，導致滑坡和地面塌陷的最直接因素是地下水，所以要做好地下水排放工作，同時也要避免地表水沉降形成地下水。在地表水處理中，可采用攔截、旁引等方式，之后再經(jīng)由排水溝，就近排入地表徑流。同時在地表檢測方面，也要由專業(yè)工作人員檢測邊坡斜坡，全面分析地質(zhì)風險。

地面塌陷的預防相比之下有一定的復雜性，在一般情況下，地面塌陷的直接誘因是人為因素，所以這就需要煤礦生產(chǎn)企業(yè)加強管理，結(jié)合礦區(qū)實際特點，形成更加合力的開采、預防方案，并重視礦區(qū)環(huán)境治理和生態(tài)恢復。

(4)突水的預防

煤礦井內(nèi)突水的主要來源是大氣降水，同時煤礦附近的地表水、地下水也會經(jīng)過匯聚而形成礦井突水。一旦地表水進入井口附近的地面塌陷區(qū)域，就需要立即進行處理。舉例來說，可以留設(shè)隔水煤柱，尤其是斷層兩側(cè)的隔水煤柱數(shù)量要足以阻擋外界水的侵入。并且要結(jié)合煤礦生產(chǎn)的實際需要，制定鉆孔通水措施，并需要在開采到附近區(qū)域之前完成鉆孔。

(5)重視安全管理

做好安全管理工作是一切開采工作順利開展的必要保證。煤礦地質(zhì)災(zāi)害預防工作需要由具備較強專業(yè)能力和技術(shù)能力的人員負責，同時相關(guān)部門也要積極開展對轄區(qū)內(nèi)煤礦的監(jiān)管力度，一旦出現(xiàn)超采超挖的情況必須嚴肅進行處置。在煤礦企業(yè)內(nèi)部也要形成完善的監(jiān)管體系，對施工人員的行為進行嚴格規(guī)范，貫徹安全生產(chǎn)的理念。

(6)做好環(huán)境恢復

在煤礦生產(chǎn)中，大量廢棄的礦山由于失去原有植被和土層的保護，最終導致出現(xiàn)了水土流失和荒漠化的問題，周圍生態(tài)環(huán)境大幅惡化，這也為地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生留下了隱患?，F(xiàn)在我國采取了一系列措施，積極開展礦山環(huán)境恢復工作，取得了一定的成效，同時也在一定程度上提高了煤礦生產(chǎn)的安全水平，但實際生態(tài)環(huán)境修復效果仍然有待提高。在未來的生態(tài)環(huán)境恢復方面，需要從生態(tài)系統(tǒng)功能方面著手，恢復原有的生物群落，從而達到全面修復的效果。

3.總結(jié)

在前文分析中不難發(fā)現(xiàn)，煤礦地質(zhì)災(zāi)害直到今日仍然是制約我國，乃至于全世界煤炭行業(yè)發(fā)展的重要因素，現(xiàn)在已經(jīng)成為了地質(zhì)災(zāi)害主要誘發(fā)因素。近年來國家相關(guān)部門都對煤礦地質(zhì)災(zāi)害的防治給予了較高的重視，同時積極開展了對防治措施的研究。但實際上煤礦地質(zhì)災(zāi)害的防治雖然離不開政府部門的監(jiān)控和管理，但是更重要的是煤礦企業(yè)需要提高安全生產(chǎn)意識，及時明確煤礦災(zāi)害特征，這樣才能有針對性地采取對策加以防治，例如重視開采勘測、制定合理的開采方案等，這樣從根本上降低煤礦地質(zhì)災(zāi)害對生產(chǎn)的威脅。