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中圖分類號(hào): X752 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
我國(guó)的煤炭資源十分豐富,產(chǎn)量也十分巨大,但是我國(guó)的煤礦開(kāi)采,不僅技術(shù)設(shè)備和開(kāi)采方式落后,在管理制度與體制方面也存在不少問(wèn)題。 由于我國(guó)對(duì)于煤礦資源的龐大需求,導(dǎo)致我國(guó)煤礦資源的大量開(kāi)采,再加上這種技術(shù)上的落后和一些非法開(kāi)采現(xiàn)象,導(dǎo)致了大量地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,對(duì)我國(guó)人民的經(jīng)濟(jì)和人身安全構(gòu)成了很大的損失和威脅。
一、 我國(guó)煤礦地質(zhì)災(zāi)害的現(xiàn)狀
什么是煤礦的地質(zhì)災(zāi)害? 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是在煤礦開(kāi)采的過(guò)程中引發(fā)的破壞性的地質(zhì)災(zāi)害。 煤礦地質(zhì)災(zāi)害是煤礦災(zāi)害最為主要的種類之一,也是發(fā)生幾率最大的災(zāi)害,屬自然災(zāi)害,不僅會(huì)對(duì)煤炭產(chǎn)業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失,更有可能威脅到人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。 煤礦地質(zhì)災(zāi)害總的來(lái)說(shuō),包含如下幾個(gè)方面:第一,由于煤礦開(kāi)采引起的山體滑坡、地面坍塌以及泥石流災(zāi)害;第二,由于煤礦開(kāi)采引起的地下水位降低、地下水污染等水資源方面的災(zāi)害;第三,由于煤礦開(kāi)采引起的瓦斯爆炸、地震、礦井突水等災(zāi)害。 這些都是煤礦地質(zhì)災(zāi)害顯而易見(jiàn)的災(zāi)害構(gòu)成部分,所以對(duì)于煤礦災(zāi)害的治理是當(dāng)務(wù)之急,只有將煤礦災(zāi)害發(fā)生幾率降到最低, 才能使煤礦開(kāi)采進(jìn)入到一個(gè)正常、 有序、安全、科學(xué)的環(huán)境中去。
二、煤礦地質(zhì)災(zāi)害的成因和特征
2.1 煤礦地質(zhì)災(zāi)害的成因
煤礦地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的原因多種多樣,歸納總結(jié)后可以看出有如下幾個(gè)方面:其一、在煤礦的開(kāi)采作業(yè)過(guò)程中,不嚴(yán)格按照規(guī)范制度進(jìn)行開(kāi)采,并且,在開(kāi)采過(guò)程中并沒(méi)有開(kāi)展災(zāi)害預(yù)防工作。 其二,在煤礦的開(kāi)采作業(yè)中,單方面的追求利潤(rùn)最大化和產(chǎn)量最大化,只重經(jīng)濟(jì)效益,忽視科學(xué)安全的開(kāi)采方法。 其三,由于一些歷史遺留問(wèn)題,在多年前,一些農(nóng)民也加入到了煤礦開(kāi)采的隊(duì)伍中,并留下了一定的災(zāi)害隱患。 其四,在煤礦的開(kāi)采作業(yè)中,不科學(xué)的管理和不規(guī)范的開(kāi)采,最終引起了地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。
2.2 煤礦地質(zhì)災(zāi)害的特點(diǎn)
不可預(yù)見(jiàn)性是煤礦地質(zhì)災(zāi)害的特征之一, 所以在處理礦山的關(guān)閉時(shí),很容易就會(huì)留下災(zāi)害隱患。 其主要災(zāi)害有地面沉降、地裂縫、地面坍塌等,更有可能引發(fā)山體開(kāi)裂和滑坡等較為嚴(yán)重的災(zāi)害。 這一類災(zāi)害往往不會(huì)很快發(fā)生,而會(huì)在礦山關(guān)閉后過(guò)了一段時(shí)間才顯現(xiàn)出來(lái),如果這類災(zāi)害發(fā)生,便會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)鼐用裨斐删薮蟮膫Α?除此之外,露天開(kāi)采的煤礦在閉坑后同樣會(huì)引發(fā)諸如泥石流和滑坡等災(zāi)害。 尋其緣由,主要是因?yàn)槁短扉_(kāi)采過(guò)的煤礦在進(jìn)行回填時(shí),容易產(chǎn)生高度差,并且礦坑越深,越容易產(chǎn)生高度差,這便是釀成災(zāi)害的罪魁禍?zhǔn)住?/p>
三、煤礦地質(zhì)災(zāi)害的主要類型
3.1山體滑坡。 由于煤礦在開(kāi)采作業(yè)過(guò)程中會(huì)堆放大量的矸石,這些矸石嚴(yán)重破壞了山坡坡體的原始應(yīng)力平衡,是造成山體滑坡的主要原因。
3.2地面沉降和地面塌陷 。 由于煤礦在開(kāi)采作業(yè)過(guò)程中,需要排出大量的空區(qū)地下水,這種做法會(huì)使得地下水分布變得極為不均衡,從而使地下空區(qū)出現(xiàn)水力坡和大面積降落漏斗的現(xiàn)象,從而引發(fā)地面沉降和地面坍塌。
3.3瓦斯突出。 由于煤礦在開(kāi)采作業(yè)過(guò)程中 ,會(huì)將地下煤礦儲(chǔ)氣封閉系統(tǒng)進(jìn)行破壞,從而使得瓦斯氣體不能游離和吸附于密閉的煤層縫隙中,進(jìn)而產(chǎn)生瓦斯突出的災(zāi)害現(xiàn)象。
3.4礦井突水。 在煤礦開(kāi)采作業(yè)過(guò)程中 ,較為常見(jiàn)的災(zāi)害就是礦井突水,因其具有涌水量大和水勢(shì)兇猛以及損失巨大等特點(diǎn),所以應(yīng)當(dāng)?shù)玫礁叩闹匾暫透行У念A(yù)防。
3.5泥石流。煤礦礦山發(fā)生泥石流的危害是非常大的,一方面泥石流會(huì)危及到煤礦開(kāi)采人員的安全,另一方面泥石流會(huì)危害煤礦礦山周圍的正常生產(chǎn)和生活的安全。由于煤礦礦山的地質(zhì)環(huán)境差,礦山廢渣、尾礦的亂堆亂放,缺少了規(guī)范的管理,在汛期暴雨來(lái)臨時(shí),很容易出現(xiàn)泥石流災(zāi)害。
3.6 煤礦礦坑突水。煤礦礦坑突水現(xiàn)象常常發(fā)生,對(duì)煤礦的安全生產(chǎn)造成了一定影響。以煤礦山為主,發(fā)生的突水事故多數(shù)是由于對(duì)煤礦進(jìn)行濫采亂挖造成的,給礦井帶來(lái)了嚴(yán)重的安全隱患。
四、煤礦地質(zhì)災(zāi)害的防治措施
4.1各個(gè)地方相關(guān)部門以及當(dāng)?shù)卣畱?yīng)該加大對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的宣傳教育活動(dòng),將當(dāng)?shù)厝嗣竦姆罏?zāi)意識(shí)提升起來(lái)。 在遇到煤礦地質(zhì)災(zāi)害時(shí),人們能夠有效地組織起來(lái)進(jìn)行自我防護(hù)。 在災(zāi)害頻發(fā)地區(qū),當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門應(yīng)當(dāng)加大對(duì)煤礦地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)控和及時(shí)預(yù)警,并提出一系列的預(yù)防措施,盡最大能力減少人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。
4.2在煤礦開(kāi)采作業(yè)時(shí),當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門應(yīng)當(dāng)聯(lián)合開(kāi)采企業(yè)對(duì)地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行保護(hù),大力加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害的管制管理。 讓煤礦開(kāi)采避開(kāi)人口高密度地區(qū), 避開(kāi)建立有生命線工程設(shè)施的地區(qū),避開(kāi)建筑物密集地區(qū),避開(kāi)山體穩(wěn)定性不高的地區(qū),嚴(yán)格監(jiān)督開(kāi)采企業(yè),保證合理科學(xué)的開(kāi)采,盡可能的減少煤礦地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。
4.3煤礦的地質(zhì)災(zāi)害,雖然有一定的自然屬性和偶然性,但仍舊可以找出其內(nèi)在的一些規(guī)律。 所以,做到科學(xué)的管理以及預(yù)報(bào)工作是十分重要的。 要杜絕一切亂挖亂采現(xiàn)象,合理規(guī)劃開(kāi)采范圍,建立地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警制度,并給出相應(yīng)的防治措施。
4.4政府部門應(yīng)當(dāng)發(fā)揮其在地質(zhì)災(zāi)害防治工作中的領(lǐng)導(dǎo)地位,定期組織相關(guān)專家進(jìn)行實(shí)地檢查研究,并以此為基礎(chǔ)制定出一系列的防治規(guī)劃和計(jì)劃;加強(qiáng)行政管理力度,對(duì)當(dāng)?shù)孛旱V企業(yè)要加強(qiáng)管理,建立完善的地質(zhì)災(zāi)害檢測(cè)制度與機(jī)構(gòu),建立并完善當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)災(zāi)害防治法律法規(guī)。
4.5查明活動(dòng)構(gòu)造,努力做好減災(zāi)、防災(zāi)工作,查明活動(dòng)構(gòu)造是做好減災(zāi)、防災(zāi)工作的重要基礎(chǔ),同時(shí)各個(gè)種類的地質(zhì)災(zāi)害都是以活動(dòng)構(gòu)造為地質(zhì)背景的,而人類進(jìn)行采礦過(guò)程中,會(huì)加速活動(dòng)構(gòu)造的進(jìn)行,進(jìn)而使致災(zāi)速度加快,最終使致災(zāi)程度更加嚴(yán)重。因此,必須要查明煤礦區(qū)域之內(nèi)的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)、特征以及活動(dòng)規(guī)律,根據(jù)這些規(guī)律合理安排采礦的規(guī)劃,同時(shí)做好災(zāi)害的預(yù)測(cè)工作,制定防治方案,努力做好減災(zāi)、防災(zāi)工作。
4.6積極構(gòu)建通風(fēng)系統(tǒng),降低瓦斯爆炸事故的發(fā)生目前,無(wú)論是國(guó)有、集體煤礦企業(yè),還是私人企業(yè),都必須要執(zhí)行遵守《煤礦安全規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定,實(shí)行機(jī)械通風(fēng)、上行通風(fēng)、分區(qū)通風(fēng),同時(shí)逐步健全瓦斯檢查的相關(guān)制度,完善安全監(jiān)控系統(tǒng),及時(shí)對(duì)超限的、積存的瓦斯礦井進(jìn)行處理,絕對(duì)禁止攜帶香煙、打火工具下井,在瓦斯礦井中必須要選擇安全性強(qiáng)、防爆性強(qiáng)以及礦用安全火花型的儀器設(shè)備,在放炮之前,必須要對(duì)礦井的瓦斯含量進(jìn)行檢測(cè)。
五、 結(jié)束語(yǔ)
由于我國(guó)煤炭資源豐富,煤礦開(kāi)采率高,所以我國(guó)煤炭呈現(xiàn)出分布廣、戶數(shù)多、規(guī)模大小不一的特殊情況。 并且由于煤礦管理和經(jīng)濟(jì)效益的原因, 我國(guó)煤炭開(kāi)采所引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害相當(dāng)之嚴(yán)重,這不僅嚴(yán)重?fù)p害了當(dāng)?shù)刈匀簧鷳B(tài)環(huán)境,還給當(dāng)?shù)氐V區(qū)人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)了嚴(yán)重的影響。 由于我國(guó)煤炭開(kāi)采分布較廣,地質(zhì)條件較為復(fù)雜,所以不能僅憑一種原因就采取相應(yīng)的防治措施,只有采用綜合的防治措施,才能大大降低煤礦地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生幾率,這樣才能實(shí)現(xiàn)煤礦資源的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]孫娟,貢常青,郝文輝等.河 北唐山開(kāi)灤趙各莊煤礦采空區(qū)地質(zhì)災(zāi)害特征及防治措施 [J]. 中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào),2011,22(3)
中圖分類號(hào):TD82 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2015)40-0046-02
煤礦地質(zhì)災(zāi)害是導(dǎo)致煤礦安全事故的主要原因,對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的成因及特征分析對(duì)煤礦地質(zhì)災(zāi)害的防治具有積極的作用,現(xiàn)階段,煤礦企業(yè)的工作人員必須將地質(zhì)災(zāi)害的防治工作作為各項(xiàng)工作的重點(diǎn),對(duì)施工過(guò)程中的開(kāi)采行為進(jìn)行反思,為施工安全著想,對(duì)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行預(yù)防和治理,避免施工中出現(xiàn)安全事故。
1、煤礦地質(zhì)災(zāi)害的特征分析
1.1 山體滑坡
開(kāi)采過(guò)程中沒(méi)有及時(shí)對(duì)坡體的應(yīng)力進(jìn)行分析,與原有的應(yīng)力進(jìn)行必要的對(duì)比,煤礦開(kāi)采時(shí)產(chǎn)生的大量煤矸石堆砌后破壞了坡體原有的應(yīng)力,打破了應(yīng)力平衡,造成煤礦坍塌、山體滑坡。我國(guó)每年因山體滑坡而遭受的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到數(shù)億元,造成的人身安全事故更為嚴(yán)重,例如重慶某煤礦煤矸石倒坍,大量煤矸石沿著坡面推移500m,把14戶住房夷為平地,導(dǎo)致3人死亡、18人失蹤、24人掩埋、1人生還的嚴(yán)重后果[1]。
1.2 地面沉降
地下煤礦被大量開(kāi)采后,地下幾乎成為中空的結(jié)構(gòu),導(dǎo)致地面沉降或塌陷現(xiàn)象,導(dǎo)致這種災(zāi)害的原因是開(kāi)采作業(yè)破壞了地應(yīng)力平衡,影響了地質(zhì)結(jié)構(gòu),地應(yīng)力再次分布時(shí)使礦井地下圍巖層或周圍地表開(kāi)裂移動(dòng),最終導(dǎo)致巖石破碎。
若在煤礦開(kāi)采的過(guò)程中,沒(méi)有及時(shí)排除采空區(qū)的地下水,那么地下水格局將受到破壞,水土結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,出現(xiàn)大范圍的漏斗現(xiàn)象與地表凹陷現(xiàn)象。地面一旦坍塌或沉降,將會(huì)出現(xiàn)非常嚴(yán)重的后果,地質(zhì)災(zāi)害的破壞力也會(huì)加強(qiáng),采礦區(qū)出現(xiàn)重疊[2]。
1.3 瓦斯突出
在煤礦開(kāi)采之前,瓦斯以游離的狀態(tài)吸附在煤炭表面或煤層的縫隙之間,達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài),煤炭開(kāi)采之后,開(kāi)采區(qū)和周圍地方的地應(yīng)力受到影響,瓦斯儲(chǔ)氣封閉系統(tǒng)的平衡能力被破壞,瓦斯的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)也被破壞,吸附在煤層之間的瓦斯釋放出來(lái),在自然環(huán)境或人為因素的作用下,常常發(fā)生爆炸,引發(fā)火災(zāi)、中毒等嚴(yán)重災(zāi)害。
1.4 礦井突水
在煤礦開(kāi)采過(guò)程中,常發(fā)生礦井突水事故,礦井突水是由于地下水的整體結(jié)構(gòu)被破壞,地質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性受到影響造成的,這一現(xiàn)象勢(shì)必會(huì)阻礙礦井內(nèi)的正常生產(chǎn)。水勢(shì)猛、涌水量大是礦井突水的主要特點(diǎn),造成的損失也較大。目前,礦井突水事故已成為礦井安全的重要威脅因素。
1.5 礦井閉坑
地質(zhì)災(zāi)害具有不可預(yù)見(jiàn)的特點(diǎn),礦區(qū)災(zāi)害的防治措施具有較短的時(shí)效性,所以在礦井閉坑后會(huì)遺留安全隱患。
地質(zhì)災(zāi)害是山體崩塌,露天開(kāi)采后,往往出現(xiàn)高邊坡,在自然環(huán)境的影響下,會(huì)出現(xiàn)山體滑坡或山體崩塌。
地質(zhì)災(zāi)害是山體開(kāi)裂、崩塌或地面裂縫,這些地質(zhì)災(zāi)害在常見(jiàn)于開(kāi)采較淺的地區(qū),地面受到開(kāi)采的影響形成一定程度的破壞,在自然環(huán)境的影響下,往往會(huì)出現(xiàn)泥石流、坍塌、山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害,這些地質(zhì)災(zāi)害有一個(gè)共同的特點(diǎn),即具有明顯的滯后性,也就是說(shuō)這些地質(zhì)災(zāi)害不會(huì)發(fā)生在開(kāi)采過(guò)程中,而是出現(xiàn)在開(kāi)采之后的一段時(shí)間,災(zāi)害發(fā)生的誘導(dǎo)因素是外界環(huán)境的直接影響[3]。
2、煤礦地質(zhì)災(zāi)害的防止措施
2.1 科學(xué)管理生產(chǎn)過(guò)程
煤礦地質(zhì)災(zāi)害有其本身的特性,通過(guò)對(duì)煤礦地質(zhì)災(zāi)害的分析探討,發(fā)現(xiàn)煤礦地質(zhì)災(zāi)害沒(méi)有絕對(duì)的偶然性和規(guī)律性,從施工安全出發(fā),為了避免地質(zhì)災(zāi)害引發(fā)安全事故,煤礦企業(yè)的管理人員必須在煤礦開(kāi)采前制定相應(yīng)的生產(chǎn)方案,加強(qiáng)安全生產(chǎn)規(guī)章的宣傳力度,禁止開(kāi)采過(guò)程中的亂挖亂采。隨著煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步,煤礦地質(zhì)災(zāi)害成為有關(guān)部門重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容,煤炭生產(chǎn)企業(yè)也開(kāi)設(shè)了安全管理課程,制定了較為完善的安全管理機(jī)制,以期提高安全管理水平,做好地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防措施,減少安全事故的發(fā)生。
2.2 采空區(qū)地質(zhì)調(diào)研和應(yīng)急預(yù)案
結(jié)合地質(zhì)災(zāi)害的相關(guān)特點(diǎn),可以發(fā)現(xiàn)很多地質(zhì)災(zāi)害是由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)的不定向變化造成的。因此在煤礦的開(kāi)采之前必須做好采礦區(qū)的地質(zhì)調(diào)研工作,了解目標(biāo)區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造和活動(dòng)現(xiàn)象,及時(shí)找出安全隱患,做好應(yīng)急預(yù)案,最大程度低防患于未然,降低地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生頻率[4]。
除了做好地質(zhì)調(diào)研工作外,還要做好工程測(cè)量工作煤礦測(cè)量工作能為煤礦開(kāi)采提供更精確的施工數(shù)據(jù),提供更好的服務(wù)。測(cè)量工作主要是對(duì)每款給所處區(qū)域進(jìn)行測(cè)繪和勘探,在進(jìn)行測(cè)量工作的過(guò)程中,現(xiàn)對(duì)基本的地質(zhì)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量,保證施工的精確度,另外必須對(duì)可能出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域進(jìn)行反復(fù)的測(cè)量,通過(guò)理論數(shù)據(jù)的對(duì)比,實(shí)施必要的防范措施,在煤礦開(kāi)采的過(guò)程中不斷糾正施工人員的開(kāi)采方法,及時(shí)做好指導(dǎo)監(jiān)督工作。
2.3 科學(xué)開(kāi)采,制定防治計(jì)劃
煤礦地質(zhì)災(zāi)害與煤礦的開(kāi)采方式密切相關(guān),在大多數(shù)煤礦企業(yè)中,開(kāi)采工藝缺乏科學(xué)系統(tǒng)的指導(dǎo),依然沿用傳統(tǒng)的開(kāi)采方式,忽視了環(huán)境問(wèn)題和地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題的控制和掌握,導(dǎo)致在煤礦開(kāi)采過(guò)程中地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā),煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益會(huì)受到一定的損害。因此一些煤礦企業(yè)的高層管理人員對(duì)開(kāi)采方式和管理方式進(jìn)行了改革。
煤礦開(kāi)采作業(yè)必須秉持科學(xué)發(fā)展的觀念,對(duì)傳統(tǒng)的開(kāi)采方式進(jìn)行必要的反思,結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行完善。將科學(xué)合理的管理策略應(yīng)用到當(dāng)今的煤礦管理工作中去,制定出嚴(yán)格的管理制度,對(duì)開(kāi)采方式進(jìn)行規(guī)范,避免盲目開(kāi)采給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)的破壞,導(dǎo)致地質(zhì)結(jié)構(gòu)失衡。應(yīng)該預(yù)先對(duì)安全隱患制定必要的防治計(jì)劃。必須深刻地認(rèn)識(shí)到,煤礦開(kāi)采給環(huán)境帶來(lái)的破壞,為了降低對(duì)自然環(huán)境的危害,在煤礦開(kāi)采之前,必須預(yù)測(cè)到開(kāi)采將要帶來(lái)的后果,制定出防治災(zāi)害、恢復(fù)自然的計(jì)劃方案。
2.4 防止瓦斯超標(biāo)
在煤礦生產(chǎn)中,礦井中的氣體大多是烷烴,甲烷占大部分比重,還有少量的乙烷、丙烷、丁烷、硫化氫和氮?dú)獾葰怏w,以上氣體在遇明火時(shí)就可發(fā)生爆炸,或者當(dāng)氧氣濃度達(dá)到10%,瓦斯?jié)舛仍?%-16%之間就會(huì)發(fā)生爆炸,嚴(yán)重威脅著礦工的生命安全,將此類氣體爆炸的危險(xiǎn)統(tǒng)稱為瓦斯問(wèn)題,由于關(guān)系到工人的生命安全和生產(chǎn)效率,所以瓦斯問(wèn)題一直都是煤礦開(kāi)采過(guò)程中重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象,為了降低瓦斯對(duì)煤礦開(kāi)采過(guò)程造成的影響,保障施工人員的安全,煤礦企業(yè)應(yīng)從三個(gè)方面考慮。
第一要注重開(kāi)采過(guò)程中瓦斯的抽取,瓦斯抽取是煤礦安全生產(chǎn)過(guò)程中的重要工作。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,應(yīng)善于結(jié)合現(xiàn)代電子傳感器技術(shù),建立完善的瓦斯抽取系統(tǒng),另外,在煤礦開(kāi)采之前進(jìn)行瓦斯的抽取工作,做好防范措施,保證瓦斯的排放質(zhì)量。
第二要做好瓦斯超標(biāo)的防治工作,瓦斯超標(biāo)的防治必須先建立完善的預(yù)警體系,設(shè)定瓦斯應(yīng)急處理機(jī)制。在傳統(tǒng)的瓦斯檢測(cè)中常以裝有金絲雀的鳥(niǎo)籠放入礦井,一旦瓦斯?jié)舛冗^(guò)高,金絲雀就會(huì)昏厥,金絲雀昏厥時(shí)的瓦斯?jié)舛冗€不致對(duì)人體造成危害,采用這種方法可以提前撤出礦井,停止生產(chǎn),待瓦斯?jié)舛冉档秃笤匍_(kāi)始工作。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,必須積極借助現(xiàn)代科技手段進(jìn)行監(jiān)測(cè),采用合理可靠的電子報(bào)警系統(tǒng),及時(shí)預(yù)警,一旦出現(xiàn)瓦斯超標(biāo),系統(tǒng)給予準(zhǔn)確的報(bào)警信號(hào)。另外,煤礦企業(yè)還必須制定出有效的應(yīng)急措施,當(dāng)瓦斯超標(biāo)時(shí)可以在第一時(shí)間進(jìn)行治理,避免瓦斯事故的產(chǎn)生,值得注意的是,在瓦斯治理的過(guò)程中,必須控制明火和電火的使用,避免瓦斯爆炸[5]。
第三要不斷提高工人的預(yù)警及采取措施的能力。瓦斯超標(biāo)嚴(yán)重威脅著工人的生命安全和煤礦企業(yè)的的生產(chǎn)效率,在借助現(xiàn)代先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行及時(shí)預(yù)警的同時(shí),最重要的是要求煤礦開(kāi)采工人具備較高的綜合素質(zhì),煤礦企業(yè)可以定期進(jìn)行技能培訓(xùn),進(jìn)行必要的危險(xiǎn)救援演練,提高工人應(yīng)對(duì)危險(xiǎn)情況的能力。
2.5 加強(qiáng)生態(tài)治理,提升礦區(qū)環(huán)境
結(jié)合我國(guó)的煤炭開(kāi)采現(xiàn)狀來(lái)看,大部分礦區(qū)已經(jīng)打破了原有的地質(zhì)平衡和生態(tài)平衡,導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害頻頻出現(xiàn)。針對(duì)這種狀況,煤礦企業(yè)必須對(duì)現(xiàn)有的工作內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整,加強(qiáng)對(duì)礦區(qū)周邊生態(tài)環(huán)境的重視,以科學(xué)有效的方法加強(qiáng)生態(tài)治理,提升礦區(qū)環(huán)境。生態(tài)治理涉及的內(nèi)容較多,結(jié)合現(xiàn)階段煤礦企業(yè)的發(fā)展,礦區(qū)的生態(tài)治理主要包括周邊植被的恢復(fù)和地下采空區(qū)域的回填,降低環(huán)境污染的同時(shí)避免地質(zhì)結(jié)構(gòu)受到嚴(yán)重的破壞從而引發(fā)坍塌等事故,降低煤礦地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生率。
結(jié)語(yǔ)
煤礦開(kāi)采的過(guò)程中不僅為環(huán)境的治理帶來(lái)了一定的壓力,還嚴(yán)重影響了地質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,致使煤礦地質(zhì)災(zāi)害頻頻發(fā)生,阻礙了國(guó)內(nèi)煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,為能源的利用帶來(lái)了影響。在煤礦開(kāi)采過(guò)程中,必須秉持可持續(xù)發(fā)展的觀念,結(jié)合地質(zhì)災(zāi)害的特征和誘發(fā)原因,對(duì)開(kāi)采方式進(jìn)行必要的反思,制定科學(xué)地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防措施,尋找解決地質(zhì)災(zāi)害的方法,維護(hù)礦區(qū)周邊生態(tài)環(huán)境的同時(shí),提高煤礦的開(kāi)采質(zhì)量,為工業(yè)生產(chǎn)提供更多的能源。
參考文獻(xiàn)
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[2] 左子木.煤礦地質(zhì)災(zāi)害及其防治措施分析[J].中國(guó)科學(xué).技術(shù)科學(xué),2015,26(6):157,158.
[中圖分類號(hào)]X752 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X(2013)-7-309-1
1前言
自從進(jìn)入21世紀(jì)以后,我國(guó)的經(jīng)濟(jì)慢慢的開(kāi)始和環(huán)境一起發(fā)展,從而實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的一體化發(fā)展。煤礦地質(zhì)災(zāi)害主要是指因?yàn)槿祟惖纳a(chǎn)活動(dòng)從而引發(fā)的一種破壞地質(zhì)環(huán)境并且危害著人類的生命財(cái)產(chǎn)安全,除此之外,地質(zhì)災(zāi)害會(huì)給礦區(qū)帶來(lái)重大的經(jīng)濟(jì)損失。然而,近幾年,由于利益的驅(qū)使,這就使得許多商人的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)沒(méi)有充分到這些經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響。越來(lái)越多的地質(zhì)災(zāi)害危害著人類的生命。因此,為了能夠更好的解決這一問(wèn)題,國(guó)家對(duì)地質(zhì)環(huán)境的保護(hù)提出了更高的要求,從而能夠更好的解決地質(zhì)災(zāi)害這一問(wèn)題。在經(jīng)濟(jì)的發(fā)展過(guò)程中,地質(zhì)災(zāi)害起著一個(gè)非常大的制約作用。在煤礦開(kāi)采的過(guò)程中由于開(kāi)煤棄石,這樣會(huì)使得水土流失的現(xiàn)象加重;然而在煤礦中由于經(jīng)常會(huì)抽水和排水,從而會(huì)出現(xiàn)地下水位下降以及礦區(qū)周圍地下水資源枯竭的情況。在煤礦開(kāi)采的過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)地震、巖爆、冒頂片幫突水、瓦斯爆炸以及地面開(kāi)裂和沉陷的現(xiàn)象。
2我國(guó)煤礦地質(zhì)災(zāi)害的現(xiàn)狀
在我國(guó)的能源中,煤炭占有一個(gè)非常重要的比重,這就使得煤炭行業(yè)在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)中占有一個(gè)非常重要的地位。然而,煤礦地質(zhì)災(zāi)害的不斷發(fā)生嚴(yán)重影響了煤礦行業(yè)的健康發(fā)展。煤礦地質(zhì)災(zāi)害給我國(guó)的經(jīng)濟(jì)帶來(lái)了重大的損失。例如:2003年5月13日,發(fā)生在安徽省蘆嶺的特大瓦斯爆炸事故;2004年10月20日,發(fā)生在河南省大平煤礦井下一掘進(jìn)面的瓦斯爆炸事故,這起事故導(dǎo)致了56人死亡,18人受傷。瓦斯爆炸事故使得越來(lái)越多的煤礦行業(yè)開(kāi)始關(guān)注井下的開(kāi)掘以及安全情況。由于地質(zhì)災(zāi)害帶來(lái)了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,這就表明防治地質(zhì)災(zāi)害勢(shì)在必行。
3煤礦地質(zhì)災(zāi)害的主要類型
3.1山體滑坡
在煤礦開(kāi)采的過(guò)程中,由于過(guò)度的開(kāi)采,從而會(huì)出現(xiàn)山體滑坡的現(xiàn)象。每一年由于山體滑坡從而帶來(lái)了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。在2004年6月5日下午,發(fā)生在重慶市萬(wàn)盛區(qū)東鎮(zhèn)新華村胡家溝社的山體滑坡,這起事故主要是由于暴雨沖刷而引起的,該起山體滑坡事故不僅給東林煤礦帶來(lái)了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,而且給周圍的村莊帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。
3.2地面塌陷
在煤礦開(kāi)采之后,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)地面塌陷這一嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害。地面塌陷不僅會(huì)使得礦區(qū)的土地面積出現(xiàn)積水的情況,而且還會(huì)誘發(fā)山體滑坡,甚至?xí)茐牧酥車母亍?006年5月,發(fā)生在江西省瑞昌市橫港鎮(zhèn)樓下易村的地面塌陷事故,主要是由于蘇家垅煤礦在開(kāi)采的時(shí)候,由于透水,從而使得村莊的多處地面發(fā)生了塌陷,從而使得全村所有的房屋都出現(xiàn)了不同程度的裂縫。
3.3煤與瓦斯突出
在煤礦開(kāi)采的過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)煤與瓦斯突出的事故。2006年8月4日16時(shí),發(fā)生在忻州市寧武縣西馬坊鄉(xiāng)大灰窯煤礦的有害氣體涌出事故,這起事故造成了18人遇難。有害氣體的涌出,會(huì)嚴(yán)重危害了工人的生命財(cái)產(chǎn)安全。
3.4礦井突水以及淹井災(zāi)害
在煤礦生產(chǎn)的過(guò)程中,礦井突水是非常常見(jiàn)的一種事故。由于煤礦突水事件會(huì)直接影響著煤礦的生產(chǎn)、效益以及安全。1996年1月5日,發(fā)生在肥城國(guó)家莊煤礦的煤礦突水事故帶來(lái)了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。
4煤礦地質(zhì)災(zāi)害的主要的防治措施
4.1建立一個(gè)嚴(yán)格的地質(zhì)災(zāi)害檢查制度,并且生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行定期的檢查
相關(guān)的檢查人員要嚴(yán)格按照地質(zhì)災(zāi)害的檢查制度對(duì)生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行檢查,這樣可以減少地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。檢查人員具體的檢查工作主要包括以下幾個(gè)方面:第一,要對(duì)極易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域進(jìn)行定期的檢查,從而可以保證生產(chǎn)環(huán)境的良好。第二,要對(duì)危險(xiǎn)區(qū)的氣體進(jìn)行定期的檢查,從而可以避免瓦斯爆炸等事故的發(fā)生。
4.2不斷加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的宣傳教育,從而能夠增強(qiáng)人們的防災(zāi)意識(shí)
由于許多工人對(duì)地質(zhì)災(zāi)害知識(shí)的欠缺,從而對(duì)自身的安全沒(méi)有一個(gè)準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)。通過(guò)不斷的向工人們宣傳地質(zhì)災(zāi)害的知識(shí),這樣可以使得工人們對(duì)地質(zhì)災(zāi)害有一個(gè)清楚的認(rèn)識(shí),從而能夠減少地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。
4.3不斷加強(qiáng)政府相關(guān)部門對(duì)地質(zhì)災(zāi)害防治工作的管理
由于地質(zhì)災(zāi)害的防治工作一項(xiàng)重大而又艱難的工作,這就要求政府部門要加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害防治工作的管理,從而能夠使得地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生機(jī)率不斷減少。政府部門對(duì)地質(zhì)災(zāi)害防治工作的管理如下:第一,要對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的分布規(guī)律有一個(gè)清楚的把握,并且要對(duì)經(jīng)常發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)區(qū)以及易發(fā)區(qū)作出標(biāo)記。第二,每年要組織一些相關(guān)的專家到易發(fā)區(qū)進(jìn)行實(shí)地勘察,從而能夠提出一些合理的預(yù)防措施。第三,要加大一些行政執(zhí)法部門的力度,從而可以對(duì)一些嚴(yán)重的問(wèn)題進(jìn)行制裁,這樣可以減少地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。
4.4建立一個(gè)科學(xué)的管理制度以及科學(xué)的預(yù)報(bào)工作
對(duì)于每次發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害,既有偶然性,又具有一定的規(guī)律性。這就要求相關(guān)的負(fù)責(zé)人要不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn),并且分析發(fā)生此次地質(zhì)災(zāi)害的原因,這樣可以減少地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。在煤礦開(kāi)采的過(guò)程中,煤礦要不斷規(guī)范自身的生產(chǎn),在開(kāi)采的范圍進(jìn)行開(kāi)采,從而能夠減少地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。為了能夠很好的防治地質(zhì)災(zāi)害,這就要求煤礦要結(jié)合自身礦區(qū)的實(shí)際情況,從而建立一個(gè)科學(xué)的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)制度,從而能夠減少地質(zhì)災(zāi)害帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。
5結(jié)束語(yǔ)
近幾年,由于煤炭開(kāi)采的不合理,這就會(huì)引起巖層移動(dòng),進(jìn)而造成地表沉陷,導(dǎo)致農(nóng)田、建筑設(shè)施的損壞。煤炭的不斷開(kāi)采,這就使得我國(guó)的土地資源遭到嚴(yán)重的破壞,從而使得地質(zhì)災(zāi)害事故的不斷發(fā)生。除此之外,煤炭開(kāi)采形成的大量矸石堆積在地面,既占用良田,又造成環(huán)境污染。煤炭的開(kāi)采對(duì)大地、空氣有嚴(yán)重的危害。目前,隨著我國(guó)礦井開(kāi)采深度的不斷增加,礦山壓力顯現(xiàn)及沖擊地壓等動(dòng)力災(zāi)害發(fā)生的頻次增加,這就表明預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害是非常重要的。為了能夠減少地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,這就要求煤礦行業(yè)要采取相應(yīng)的預(yù)防措施,從而使得煤礦行業(yè)向著安全化的方向發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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陜北地區(qū)地理概況
陜北地區(qū)是中國(guó)黃土高原的中心部分,包括陜西省的榆林市和延安市,它們都在陜西的北部,所以稱做陜北。地勢(shì)西北高,東南低。總面積92521.4平方公里,是在中生代基巖所構(gòu)成的古地形基礎(chǔ)上,覆蓋新生代紅土和很厚的黃土層,再經(jīng)過(guò)流水切割和土壤侵蝕而形成的。基本地貌類型是黃土塬、梁、峁、溝、塬,是黃土高原經(jīng)過(guò)現(xiàn)代溝壑分割后留存下來(lái)的高原面。陜北畜牧業(yè)較為發(fā)達(dá),煤、石油和天然氣等儲(chǔ)量豐富。
二、陜北煤礦開(kāi)采引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的類型特征與誘因分析
煤礦環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害一般是指在煤炭開(kāi)采過(guò)程中,由于自然的或人為的因素破壞了地質(zhì)環(huán)境的平衡,引起地質(zhì)環(huán)境的反饋產(chǎn)生的災(zāi)害,以及由這些原災(zāi)害衍生的次生災(zāi)害。由煤礦開(kāi)采引起的環(huán)境問(wèn)題和地質(zhì)災(zāi)害種類很多,陜北地區(qū)因煤礦開(kāi)采引起的地質(zhì)災(zāi)害類型主要有以下幾種:
(一)陜北煤礦開(kāi)采引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的類型
1、開(kāi)采煤礦時(shí)潛在的災(zāi)害類型
(1)瓦斯突出
瓦斯能夠儲(chǔ)氣于封閉系統(tǒng)之中,并以游離狀態(tài)或者以吸附的形式賦存于煤層的縫隙、孔隙之中,一旦出現(xiàn)地應(yīng)力改變?cè)械钠胶鈺r(shí),將封閉的空間破壞,那
么大量蓄積的氣體將會(huì)外溢。在自然或者人為的某種作用下,會(huì)發(fā)生瓦斯突出爆炸、人員中毒以及火災(zāi)等安全事故。
(2)地面沉降和塌陷
地面沉降和地面塌陷是對(duì)煤礦大量開(kāi)采之后而出現(xiàn)的一種地質(zhì)災(zāi)害。由于地下開(kāi)采對(duì)采空區(qū)圍巖的初始應(yīng)力構(gòu)成破壞,從而使這部分巖石發(fā)生了粉碎、冒落甚至是地表位移的情況,這就會(huì)導(dǎo)致地面沉降與塌陷災(zāi)害的發(fā)生。除此以外,在人們大量抽排地下水與采空區(qū)不斷外擴(kuò)的雙重作用下,地下水的分布將會(huì)受到影響,從而形成面積非常大的降落漏斗,那么地表將會(huì)相應(yīng)地出現(xiàn)沉陷。
(3)礦井突水
礦井突水是指人類在挖掘或者采礦的過(guò)程中,當(dāng)巷道揭穿導(dǎo)水?dāng)嗔选⒎e水老窿、富水溶洞,而導(dǎo)致大量地下水突然涌入礦山井巷的現(xiàn)象。礦井突水在煤礦開(kāi)采的過(guò)程中也時(shí)常發(fā)生,對(duì)煤礦的安全生產(chǎn)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。
2、閉坑后煤礦采場(chǎng)的潛在災(zāi)害特征
陜北地區(qū)煤礦多位于中低山區(qū),溝深坡陡,地形復(fù)雜,植被不甚發(fā)育,人們沿溝居住,自然環(huán)境比較脆弱。區(qū)內(nèi)煤系陸相含煤建造,煤層厚度大,產(chǎn)狀平緩,變質(zhì)程度有一定發(fā)展。大型國(guó)營(yíng)或集體制煤礦均采用冒落法一次采全高法,開(kāi)采深度相對(duì)較大,煤層開(kāi)采后,地表一般表現(xiàn)為大面積緩慢下沉,而小煤礦開(kāi)采一般在煤層露頭線附近,煤層埋藏淺,開(kāi)采后地表一般形成串珠狀塌陷坑。
當(dāng)采空區(qū)上覆地層為基巖時(shí),地表變形滯后,采空時(shí)間較長(zhǎng),但變形對(duì)地表的整體性破壞較大,多形成有一定落差的陡坎;上覆地層為黃土與基巖成二元結(jié)構(gòu)時(shí),往往在塬區(qū)形成沉陷盆地,斜坡地帶形成裂縫,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中易于恢復(fù),但它易誘發(fā)斜坡變形災(zāi)害。
采空塌陷區(qū)位于山坡時(shí),則多向下坡方向滑移,在坡度大于20°時(shí)可誘發(fā)斜坡重力地質(zhì)災(zāi)害,而基巖區(qū)的采空塌陷比塬區(qū)地表移動(dòng)變形范圍大;不同地貌部位下沉值也有明顯不同,山坡地帶下沉值明顯增大,塬區(qū)或山間谷地,地表多呈擠壓狀態(tài),但沉降裂縫仍屬?gòu)埿浴?/p>
(二)陜北煤礦開(kāi)采引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的特征
群發(fā)性
采煤工程破壞地質(zhì)環(huán)境的平衡,引起地質(zhì)環(huán)境的反饋,其反饋行為所產(chǎn)生的災(zāi)害往往不是孤立的,常在礦區(qū)的某一時(shí)段形成災(zāi)害群。如地面塌陷、地裂縫、滑坡、煤層自燃災(zāi)害等在礦區(qū)的某一時(shí)段同時(shí)或相繼發(fā)生。
衍生性
直接地質(zhì)災(zāi)害常常衍生一連串的次生災(zāi)害,形成一系列成因聯(lián)系的災(zāi)害鏈。如頂板災(zāi)害—地面塌陷、地裂縫—?dú)母亍⑵茐牡乇斫ㄖ锖透淖兊乇韽搅鳁l件,引起地下水位下降—土地荒漠化。
區(qū)域性
就各種災(zāi)害的內(nèi)部聯(lián)系而言,它們受一定區(qū)域性條件控制,如區(qū)域性構(gòu)造條件,區(qū)域性煤系巖性組合特征、區(qū)域性氣候條件、區(qū)域性煤變質(zhì)條件、區(qū)域性地理?xiàng)l件的控制和影響。因此,在災(zāi)害的時(shí)空演化和分布上表現(xiàn)出區(qū)域性的特點(diǎn)。受地質(zhì)環(huán)境條件的影響,陜北礦區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害主要以下錯(cuò)地裂縫及滑坡和泥石流為主。
影響的多方面性
煤礦地質(zhì)災(zāi)害不僅影響礦區(qū)環(huán)境質(zhì)量的各個(gè)方面,如大氣環(huán)境,水環(huán)境,土壤環(huán)境和生態(tài)環(huán)境,而且影響到礦區(qū)周邊地區(qū)的社會(huì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)環(huán)境,如從災(zāi)害導(dǎo)致礦工傷亡到對(duì)礦區(qū)群眾心理影響,從直接經(jīng)濟(jì)損失到對(duì)本地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響等,由此引發(fā)的群眾上訪事件影響了地方政府的正常工作,造成一定的不穩(wěn)定因素。
(三)煤礦地質(zhì)災(zāi)害的誘因分析
缺乏有效的礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用的統(tǒng)一規(guī)劃
眾多的小煤礦中,多數(shù)既無(wú)地質(zhì)資料,又無(wú)開(kāi)采設(shè)計(jì)方案,更談不上環(huán)境保護(hù)措施,加之各礦之間因爭(zhēng)搶資源而破壞保安煤柱和越界開(kāi)采,在村民居住區(qū)下直接開(kāi)采而不采取任何防護(hù)措施,從而引起各類地質(zhì)災(zāi)害。
2、礦山地質(zhì)災(zāi)害防治法規(guī)不健全
采礦者環(huán)保和防災(zāi)意識(shí)淡薄,小煤窯開(kāi)采前幾乎沒(méi)進(jìn)行過(guò)任何環(huán)境影響評(píng)價(jià),出了問(wèn)題例行的賠款、搬遷,沒(méi)有從根本上達(dá)到治理與恢復(fù)的目的,從而使災(zāi)害隱患得不到有效的防范。
小煤礦缺乏專業(yè)技術(shù)人員,隨意開(kāi)采,一方面易造成煤礦本身的安全事故,另一方面誘發(fā)地表地質(zhì)災(zāi)害,對(duì)村民的人身和財(cái)產(chǎn)安全造成威脅。
陜北煤礦地質(zhì)災(zāi)害的防治措施
(一)擴(kuò)大宣傳力度,提高員工的憂患意識(shí)
各地方政府、煤礦的上級(jí)主管部門必須要加強(qiáng)煤礦地質(zhì)災(zāi)害的宣傳力度,使廣大煤礦員工養(yǎng)成防災(zāi)意識(shí),即使災(zāi)害真正出現(xiàn)在眼前,人們也有足夠的心理能力對(duì)其承受,宣傳的過(guò)程中還要注意到增強(qiáng)員工的自我保護(hù)能力。
除此之外,煤礦的各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)與廣大員工還需要對(duì)自己煤礦的特點(diǎn)有一個(gè)全位的把握,同時(shí)對(duì)各種防災(zāi)方法、防災(zāi)措施有一個(gè)細(xì)致的了解。對(duì)于一些災(zāi)害頻發(fā)的地區(qū),要組織專家進(jìn)行“會(huì)診”,掌握災(zāi)害發(fā)生的規(guī)律,提高對(duì)災(zāi)害預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確程度。
(二)加強(qiáng)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作
對(duì)目前正在生產(chǎn)的煤礦,通過(guò)收集資料、調(diào)查訪問(wèn)、測(cè)量等手段,查明歷史至今的開(kāi)采范圍,對(duì)開(kāi)采強(qiáng)度高、采空面積大、采煤方法易引起沉陷的區(qū)域,進(jìn)行分析研究,查明其變形規(guī)律,做好地面變形預(yù)報(bào)工作。加強(qiáng)小煤礦采煤技術(shù)和地質(zhì)災(zāi)害防護(hù)知識(shí)的培訓(xùn)。
(三)做好危險(xiǎn)性評(píng)估
對(duì)于地裂縫及塌陷,重點(diǎn)收集滅失煤礦和采空區(qū)范圍資料,了解礦井的開(kāi)采層位、層數(shù)、開(kāi)采厚度與開(kāi)采深度,上覆巖體土體的工程力學(xué)特征,了解采空區(qū)和出現(xiàn)地裂縫、塌陷的內(nèi)在規(guī)律,對(duì)未來(lái)采空區(qū)進(jìn)行監(jiān)控。對(duì)崩塌和滑坡以礦區(qū)、山區(qū)和重要交通干線為重點(diǎn)展開(kāi)調(diào)查,了解區(qū)內(nèi)地形地貌、地層巖性和地質(zhì)構(gòu)造,控制已發(fā)生和潛在的崩塌、滑坡災(zāi)害的次生影響,進(jìn)行危險(xiǎn)性評(píng)估。對(duì)泥石流災(zāi)害以礦山開(kāi)采區(qū)的主要溝谷為重點(diǎn),詳細(xì)調(diào)查溝谷形態(tài)、溝床坡降、溝谷坡度、集水面積、巖層傾向、碎屑團(tuán)體物源等特征,對(duì)泥石流災(zāi)害進(jìn)行危險(xiǎn)性評(píng)估。
(四)預(yù)防瓦斯與煤塵爆炸的措施
1、防止沼氣聚積的措施
一是加強(qiáng)通風(fēng)管理,增加有效風(fēng)量,降低沼氣濃度,各采區(qū)和各工作面都應(yīng)有獨(dú)立的進(jìn)回風(fēng)系統(tǒng)。
二是建立健全瓦斯檢查制度,嚴(yán)禁瓦斯超限作業(yè)。
三是工作面、掘進(jìn)巷道停止作業(yè)后,若要恢復(fù)生產(chǎn),需加強(qiáng)通風(fēng),檢查瓦斯含量,無(wú)危險(xiǎn)后方可進(jìn)行作業(yè)。
四是對(duì)廢巷、采空區(qū)要及時(shí)封閉,對(duì)盲巷封閉或設(shè)柵欄掛警戒牌,嚴(yán)禁入內(nèi)。
2、防止煤塵爆炸的措施
一是盡量減少生產(chǎn)過(guò)程中煤塵發(fā)生量和浮游煤塵量,可采用靜壓灑水或綜合防塵措施。
二是消除引燃的火源,如消除井下火花(包括機(jī)械摩擦產(chǎn)生的火花),防爆設(shè)備失靈要及時(shí)更換。
(五)避免突水事故的主要措施
1、煤礦和小煤窯在采掘前,應(yīng)探明所在礦區(qū)地質(zhì)和水文地質(zhì)條件,掌握礦區(qū)開(kāi)采史和采空區(qū)分布情況,圈劃水害威脅疑問(wèn)區(qū),制定井下預(yù)防水災(zāi)技術(shù)方案。
2、在與相鄰礦井或煤窯(包括老窯)的積水區(qū)和生產(chǎn)區(qū)、含水?dāng)嗔鸦蚱扑閹蓚?cè)的可采煤層留設(shè)防水煤柱。
3、必須遵循“對(duì)水害威脅疑問(wèn)區(qū)采取探水措施,探清和消除水害威脅后,才允許掘進(jìn)”的原則。
4、凡遇到煤層變得潮濕、光澤變暗;巷道壁或煤壁“掛汗”;煤層變涼,工作面溫度下降,水蒸氣增大;頂板淋水加大或底板鼓起;出現(xiàn)壓力水流,煤層出現(xiàn)水?dāng)D出的“嘶嘶”聲或空洞泄水聲;工作面沼氣、二氧化碳和硫化氫等有害氣體增加;老窯“死水”滲入,煤壁或巷道會(huì)出現(xiàn)掛紅、酸度增大,水味發(fā)澀、有臭雞蛋味等現(xiàn)象,應(yīng)停止掘進(jìn),進(jìn)行探水工程。
5、查明活動(dòng)構(gòu)造,規(guī)劃煤礦工程活動(dòng),做好防災(zāi)減災(zāi)工作。查明礦區(qū)內(nèi)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)性質(zhì)、特點(diǎn)及活動(dòng)程度、現(xiàn)今仍在活動(dòng)的構(gòu)造或?qū)俨环€(wěn)定易復(fù)活的斷裂,分析、認(rèn)識(shí)各種地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生原因及分布規(guī)律,合理規(guī)劃礦區(qū)工程活動(dòng)。
參考文獻(xiàn)
引言
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,人們的生活需求不斷提高,現(xiàn)代人類活動(dòng)也已經(jīng)成為強(qiáng)大的地質(zhì)營(yíng)力作用到自然地質(zhì)環(huán)境中。自然地質(zhì)災(zāi)害和人為造成的地質(zhì)災(zāi)害的危害越來(lái)越突出,給人們的生活帶來(lái)嚴(yán)重影響。下面重點(diǎn)介紹檸司煤礦的主要地質(zhì)災(zāi)害類型及其相應(yīng)的防治措施。
檸司煤礦開(kāi)采對(duì)礦區(qū)環(huán)境的影響主要表現(xiàn)在由地下開(kāi)采所造成的地面開(kāi)裂及塌陷,溝緣崩塌、滑坡,泉水枯竭,河水?dāng)嗔饕约皡^(qū)域地下水位的下降;周邊礦山剝離堆土和礦渣堆積而占用土地以及淤塞河道而造成山洪或礦山泥石流發(fā)生的危險(xiǎn)在水文地質(zhì)條條件不明進(jìn)行采掘活動(dòng)時(shí)還可發(fā)生突水災(zāi)害;當(dāng)臨近老窯采空區(qū)周圍區(qū)域進(jìn)行采掘活動(dòng)時(shí)還可發(fā)生透水、有害氣體中毒等災(zāi)害
一、檸司煤礦開(kāi)采可能引起的地質(zhì)災(zāi)害類型
(一)地面塌陷與地裂縫
檸司煤礦為采用地下開(kāi)采的煤礦,由于煤層開(kāi)采后采空區(qū)上覆巖土體冒落、彎曲變形并產(chǎn)生裂縫等而在地表發(fā)生大面積變形破壞,形成礦區(qū)地面變形地質(zhì)災(zāi)害。表現(xiàn)面狀下沉的地面塌陷和線狀分布的地裂縫。
地面塌陷與地裂縫不僅破壞土地資源,影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn),在溝谷邊緣處還易造成崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害,影響正常的生產(chǎn)和生活。據(jù)初步統(tǒng)計(jì),目前檸司煤礦因采動(dòng)造成的地表塌陷面積已達(dá)1000公頃。
(二)地壓災(zāi)害
地下采煤的過(guò)程中,同時(shí)要維護(hù)頂板和圍巖穩(wěn)定。如果對(duì)地下硐室不及時(shí)進(jìn)行支撐和維護(hù)或維護(hù)質(zhì)量不過(guò)關(guān),則硐室圍巖就會(huì)在地應(yīng)力的作用下發(fā)生變形或遭到破壞。當(dāng)工作面過(guò)斷層、沖刷等地質(zhì)變化時(shí),在初采初放、末采過(guò)程中,尤其是當(dāng)煤層頂板兼為軟巖或復(fù)合頂板時(shí),礦山壓力表現(xiàn)明顯,在地應(yīng)力作用下,常造成頂板離層、切頂、下沉和垮塌,甚至造成采場(chǎng)大面積冒頂?shù)鹊刭|(zhì)災(zāi)害。
(三) 礦井突水
礦井突水是煤礦開(kāi)采中發(fā)生的嚴(yán)重并常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害之一。煤礦建設(shè)及生產(chǎn)過(guò)程中,因?qū)Φ刭|(zhì)及水文地質(zhì)條件不明或資料掌握的不確切,也會(huì)發(fā)生突水災(zāi)害。檸司煤礦在建井期間曾在施工主副斜井時(shí)因?qū)λ┰降拿簩踊馃齾^(qū)資料掌握不細(xì),對(duì)災(zāi)害估計(jì)不足,雖預(yù)先對(duì)圍巖進(jìn)行了加固處理,仍然發(fā)生過(guò)小到中等突水; 由于對(duì)礦井南翼水文地質(zhì)條件認(rèn)識(shí)不夠,在南翼首采面投入生產(chǎn)時(shí)也曾經(jīng)發(fā)生過(guò)較大的突水災(zāi)害,嚴(yán)重影響著煤礦的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益。
(四)老窯采空區(qū)威脅
在檸司礦井中部河道兩側(cè)原分布有多達(dá)15個(gè)有采礦權(quán)證的地方小煤礦, 2009年,政府將這15個(gè)小煤礦進(jìn)行了整合。目前檸司礦井北翼東臨兩個(gè)整合后的地方煤礦,井田南翼東部河道以南保留兩個(gè)地方煤礦。
當(dāng)采掘活動(dòng)接近這些煤礦開(kāi)采形成的老空區(qū)時(shí),會(huì)受到與老窯貫通而發(fā)生透水、有害氣體溢出等危險(xiǎn)。
同時(shí)本礦采空區(qū)積水也成為采掘生產(chǎn)的潛在威脅。
(五) 煤層自燃
檸司煤礦所采煤層屬侏羅紀(jì)中等變質(zhì)的易自燃煤層,當(dāng)氧氣、溫度等條件允許時(shí),可發(fā)生自燃。由于礦井埋藏淺,采動(dòng)裂縫往往與地表貫通,當(dāng)采空區(qū)通道封閉不及時(shí)等因素同時(shí)作用時(shí),可發(fā)生采空區(qū)散落的煤炭發(fā)生自燃的危險(xiǎn)。
二、檸司煤礦地質(zhì)災(zāi)害的防治措施
(一)查明礦區(qū)的地質(zhì)及水文地質(zhì)特征,提前做好減災(zāi)防災(zāi)工作
查明礦區(qū)內(nèi)的地質(zhì)及水文地質(zhì)特征,尋找出隱蔽至災(zāi)因素,認(rèn)識(shí)地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的原因,及時(shí)分析出地質(zhì)災(zāi)害可能的分布規(guī)律,合理規(guī)劃煤礦開(kāi)采活動(dòng),提前做好礦區(qū)井下地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估,災(zāi)害的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),及時(shí)做好防災(zāi)減災(zāi)工作。
(二)建立良好的通風(fēng)系統(tǒng),以降低瓦斯、煤塵及煤層自燃災(zāi)害
確保礦井通風(fēng),搞好“一通三防”工作,加強(qiáng)防滅火,是防治井下瓦斯、煤塵事故和煤層自燃的有效預(yù)防措施。礦井應(yīng)配足風(fēng)量,實(shí)行機(jī)械通風(fēng)、分區(qū)通風(fēng)、上行通風(fēng);禁止攜帶煙火等易燃物品入井,必須選用煤安、防爆型的電器設(shè)備;放炮前后必須檢測(cè)瓦斯;注意防滅火;建立瓦斯檢查制度及時(shí)處理積存的瓦斯。及時(shí)封閉與采空區(qū)溝通的巷道,對(duì)采完的工作面及時(shí)封堵,注意防止漏風(fēng)等。
(三)加強(qiáng)采場(chǎng)頂板支護(hù)
在礦井建立礦壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng),對(duì)工作面頂板壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè),根據(jù)周期來(lái)壓、過(guò)變化帶等時(shí)的壓力顯示及時(shí)移動(dòng)支架縮短控頂距離,加強(qiáng)頂板支護(hù),減小壓力作用。當(dāng)工作面在初采初放階段初次垮落步距較大,在老頂尚未垮落時(shí),礦山壓力顯現(xiàn)明顯,支柱行程常會(huì)縮短,支架被“壓死”,必須保證泵站額定壓力,加強(qiáng)支護(hù);工作面在末采階段,因煤柱縮小,礦山壓力集中且反復(fù)作用,使得工作面支撐壓力增大且頂板異常破碎,常造成煤壁片幫,采場(chǎng)冒頂現(xiàn)象,因此在保證泵站核定壓力的同時(shí),還要采取工作面頂板錨固、掛網(wǎng)等特殊支護(hù)方式,保證回撤安全。
(四)對(duì)地表沉陷進(jìn)行調(diào)查、治理
在工作面日常生產(chǎn)中,及時(shí)對(duì)地表塌陷范圍進(jìn)行調(diào)查,并設(shè)立標(biāo)志牌,圈出塌陷區(qū)范圍,禁止閑散人員進(jìn)入。對(duì)塌陷區(qū)及時(shí)投入,安排治理。目前公司已經(jīng)對(duì)北翼一條溝谷及其部分支溝進(jìn)行了溝底填實(shí)和隔水處理;對(duì)北翼東區(qū)多個(gè)工作面采空區(qū)地表沉陷、裂縫,采用人工為主配合機(jī)械對(duì)裂縫進(jìn)行開(kāi)挖、填土、夯實(shí)處理,恢復(fù)生態(tài)平衡。已累計(jì)投入資金近千萬(wàn)元。
通過(guò)地表裂縫填埋,沉陷治理,既防止了大氣降水和地表水進(jìn)入井下的威脅,也減小了采空區(qū)浮煤通過(guò)采動(dòng)裂縫與地表大氣溝通發(fā)生自燃的風(fēng)險(xiǎn)。
(五)超前探查老窯采空區(qū)
當(dāng)采掘臨近原地方煤礦采空區(qū)時(shí),提前采取超前探查采空區(qū)工作,嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦防治水規(guī)定》“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),有疑必探,先探后掘‘先治后采”防治水原則,通過(guò)物探先行,鉆探驗(yàn)證的方法,目前已多次探到老窯采空區(qū),確保了采掘生產(chǎn)安全。
(六)工作面頂板疏放水
通過(guò)南翼補(bǔ)勘及礦井水文類型劃分工作,我礦南翼水文地質(zhì)類型屬?gòu)?fù)雜型,充水水源主要為風(fēng)化基巖含水層水。在南翼水文條件不明朗區(qū)域,一直堅(jiān)持開(kāi)展工作面煤層頂板含水層鉆探探查兼疏放水工作,確保了工作面開(kāi)采安全。
(七)相關(guān)政府部門應(yīng)加強(qiáng)在地質(zhì)工作中的領(lǐng)導(dǎo)作用
在煤礦地質(zhì)災(zāi)害治理過(guò)程中,政府部門應(yīng)發(fā)揮好組織領(lǐng)導(dǎo)作用。首先,相關(guān)部門應(yīng)清楚本地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害狀況,掌握地質(zhì)災(zāi)害分布規(guī)律,從而推測(cè)本地區(qū)易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的薄弱區(qū)域以及這些地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生可能帶來(lái)的的嚴(yán)重破壞性,據(jù)此制定出初步的防治計(jì)劃和措施。其次,應(yīng)堅(jiān)持每年組織專家組進(jìn)行災(zāi)前、災(zāi)中和災(zāi)后的檢查與研究,遵循“以防為主,綜合治理”的原則。最后,應(yīng)完善政府部門執(zhí)行法律法規(guī)的機(jī)構(gòu)和體系;建立健全相關(guān)法律制度,并加強(qiáng)執(zhí)法力度;建立并完善本地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)體系,及時(shí)掌握地質(zhì)災(zāi)害動(dòng)態(tài);加強(qiáng)對(duì)各相關(guān)部門的協(xié)調(diào)監(jiān)督管理,對(duì)存在問(wèn)題的及時(shí)進(jìn)行糾正,杜絕對(duì)災(zāi)害防治工作中的疏忽大意。
(八)煤礦企業(yè)應(yīng)全面加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害宣傳教育工作,形成全員防災(zāi)意識(shí)
一、煤礦突水災(zāi)害地質(zhì)條件分析
就我國(guó)煤礦的分布來(lái)說(shuō),大多煤礦地區(qū)都會(huì)受到暴雨、洪水、地下水以及江河湖泊等水源的嚴(yán)重威脅,很多煤礦區(qū)域的水文地質(zhì)條件都比較的復(fù)雜,經(jīng)常出現(xiàn)斷裂和排水不暢等問(wèn)題。大部分的煤礦區(qū)開(kāi)采的深度比較大,水頭壓力不高,不容易排除突發(fā)水,如果發(fā)生突水災(zāi)害,就會(huì)給煤礦區(qū)帶來(lái)嚴(yán)重的影響。煤礦突水災(zāi)害是一個(gè)比較復(fù)雜的系統(tǒng),導(dǎo)致煤礦突水災(zāi)害的原因也是比較復(fù)雜的,概括起來(lái)主要包含以下幾個(gè)方面:
(一)地質(zhì)構(gòu)造
煤礦區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造是造成煤礦區(qū)突水災(zāi)害的主要因素。其中,煤礦區(qū)的斷層構(gòu)造會(huì)破壞煤層的完整性,因而就減少了煤礦底板層的抗壓能力。煤礦斷裂構(gòu)造的出現(xiàn),使得煤層底板中形成了流水通道,煤礦底板層的導(dǎo)水性增強(qiáng),如果工作人員的工作面接近了斷裂,就很有可能會(huì)導(dǎo)致突水災(zāi)害的發(fā)生,威脅到工作人員的人身安全。同時(shí),由于斷裂層的存在,使得煤礦區(qū)的底板層和煤層的間距縮小,隔水層的隔水功能也就得不到保障,導(dǎo)致突水災(zāi)害發(fā)生。
(二)含水層
誘發(fā)煤礦突水事故的原因和煤礦區(qū)的含水層因素也有關(guān)系,煤礦區(qū)含水層的含水量以及含水層水壓大小都能對(duì)煤礦突水災(zāi)害產(chǎn)生影響。煤礦區(qū)含水層含水量的多少和發(fā)生突水的涌水量有直接的關(guān)系,含水層的含水量越多,突水的涌水量也就越多,其突水災(zāi)害也就越嚴(yán)重。含水層水壓的大小會(huì)造成煤礦區(qū)底板突水,高層壓水會(huì)導(dǎo)致煤層斷裂或節(jié)理沖刷。因此,向煤礦區(qū)內(nèi)的隔水層內(nèi)滲透的水量也就越多,當(dāng)高層水通過(guò)導(dǎo)水通道接觸到煤層時(shí),就有可能誘發(fā)突水事故。
(三)底板隔水層
煤礦區(qū)的底板隔水層是隔絕煤層和含水層的主要物質(zhì),底板隔水層的巖性組合越好、厚度越厚,其隔水功能也就越好。當(dāng)?shù)装甯羲畬拥目箟耗芰Υ笥诤畬拥乃畨簳r(shí),煤礦區(qū)發(fā)生突水災(zāi)害的可能性也就越小。底板隔水層和煤層是緊挨著的,如果工作人員在開(kāi)采煤礦資源的過(guò)程中,對(duì)底板造成破壞時(shí),就會(huì)對(duì)隔水層的隔水功能造成影響,致使突水事故發(fā)生的可能性增大。
(四)人為原因
就目前來(lái)說(shuō),我國(guó)在煤礦管理水平和災(zāi)害防治能力上還比較差,存在生產(chǎn)技術(shù)落后、違規(guī)采煤等情況,對(duì)煤礦區(qū)的水文地質(zhì)勘測(cè)程度不夠,對(duì)煤礦區(qū)水文地質(zhì)的調(diào)查不夠全面等,這些情況的存在,使得煤礦區(qū)的突水災(zāi)害事故得不到有效的控制。
二、煤礦突水災(zāi)害防治措施
(一)斷層突水防治技術(shù)
煤礦區(qū)的斷層突水事故是煤礦區(qū)常見(jiàn)的一種災(zāi)害事故,斷層事故造成工作人員工作的區(qū)域全部被淹沒(méi),或者出現(xiàn)煤礦井全部淹沒(méi)的情況,嚴(yán)重威脅到工作人員的人生安全。因此,要加強(qiáng)對(duì)斷層突水的防治措施。采用封堵設(shè)計(jì)的方法,可以有效的預(yù)防斷層突水事故的發(fā)生。其主要工作原理就是將導(dǎo)水?dāng)嗔褬?gòu)造進(jìn)行封堵,通過(guò)打鉆的方式,注漿到導(dǎo)水通道帶。如果遇到不能確定斷層、難以找到鉆孔位置的情況,可以采用封堵巷道的方法,在突水的巷道中填充大量的骨料并注漿,可以大大的增強(qiáng)斷層的牢固程度。
(二)采煤工作面突水防治技術(shù)
造成采煤工作面發(fā)生突水事故的原因,主要是因?yàn)椴擅汗ぷ髅婧兔旱V區(qū)下浮高壓水的壓強(qiáng)和煤礦區(qū)含水層的壓強(qiáng)比較接近,或者小于含水層水壓的壓強(qiáng),使得工作面的含水層受到礦壓的作用,產(chǎn)生一定的破壞,造成突水事故發(fā)生。采用封堵技術(shù)對(duì)其進(jìn)行封堵。在煤礦工作面可能發(fā)生突水的位置鉆孔,對(duì)煤礦的塌陷區(qū)和采空區(qū)段注砂進(jìn)行填充并注入漿進(jìn)行加固。
(三)采用立體注漿技術(shù)
為了加快注漿堵水的速度,對(duì)礦區(qū)突水災(zāi)害進(jìn)行有效的控制,在突水災(zāi)害發(fā)生以后,要根據(jù)突水發(fā)生的實(shí)際情況進(jìn)行分析,分析突水災(zāi)害的特點(diǎn)和發(fā)生突水災(zāi)害地區(qū)的煤礦地質(zhì)構(gòu)造,確定一個(gè)主要探查注漿孔,然后集中人力和物力進(jìn)行快速鉆孔。在鉆孔的過(guò)程中,要查明發(fā)生突水區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造,為下一步的鉆孔提供重要的依據(jù),然后再進(jìn)行大量的注漿,將煤礦區(qū)內(nèi)的導(dǎo)水通道堵死,再采取分段注漿的方式進(jìn)行注漿。采用這種立體的注漿技術(shù),可以有效的控制漿液的流失。
(四)加強(qiáng)安全管理水平
隨著改革的不斷深化,我國(guó)已經(jīng)一躍成為世界第二大經(jīng)濟(jì)大國(guó)僅次于美國(guó)。其中對(duì)進(jìn)口能源的依賴性日益增高,而其中占最大比例的當(dāng)屬煤炭。在我國(guó)工業(yè)尚未躋身發(fā)達(dá)國(guó)家行列的今日,煤炭業(yè)的發(fā)展可以說(shuō)與我國(guó)綜合國(guó)力的發(fā)展息息相關(guān),一脈相承。黨的十指出,要將深化改革進(jìn)行到底,這其中煤炭業(yè)的改革就是重中之重。煤炭開(kāi)采日益頻繁的今天,地質(zhì)環(huán)境所受影響已經(jīng)立竿見(jiàn)影,環(huán)境保護(hù)等一系列隨之而來(lái)的問(wèn)題也愈發(fā)突出,甚至制約了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。于是,逐漸有專家學(xué)者倡議地質(zhì)災(zāi)害的防治工作。科技部批復(fù)了由國(guó)家安全監(jiān)管總局組織實(shí)施的“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目近日,科技部批復(fù)了由國(guó)家安全監(jiān)管總局組織實(shí)施的“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃重大項(xiàng)目“煤礦突水、火災(zāi)等重大事故防治關(guān)鍵技術(shù)與裝備研發(fā)(2013BAK06B00)
1 煤礦地質(zhì)災(zāi)害的防治現(xiàn)狀
礦井地質(zhì)災(zāi)害指的是在礦床開(kāi)采活動(dòng)中,因大量采掘井巷破壞和巖土體變形以及礦區(qū)地質(zhì)、水文地質(zhì)條件與自然環(huán)境發(fā)生嚴(yán)重變化,危害人類生命財(cái)產(chǎn)安全,破壞采礦工程設(shè)備和礦區(qū)資源環(huán)境,影響采礦生產(chǎn)的災(zāi)害。煤礦地質(zhì)災(zāi)害屬于礦井災(zāi)害中的一種,一旦發(fā)生煤礦地質(zhì)災(zāi)害,輕則破壞地質(zhì)環(huán)境,重則危及生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)重大經(jīng)濟(jì)損失。煤礦地質(zhì)災(zāi)害是由煤礦開(kāi)采過(guò)程引起的。煤礦在開(kāi)采時(shí),開(kāi)出煤炭,拋棄雜石,破壞水土,引起坍塌滑坡,同時(shí)在開(kāi)采過(guò)程中由于過(guò)度用水,導(dǎo)致地下水干涸地表開(kāi)裂,甚至引發(fā)地震,這些都是煤礦地質(zhì)災(zāi)害的表現(xiàn)形式。
我國(guó)是一個(gè)能源大國(guó),7成以上來(lái)自煤炭,可見(jiàn)煤炭在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的超然地位。如不對(duì)煤礦地質(zhì)災(zāi)害加以疏導(dǎo)排解,將嚴(yán)重制約我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)向上發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步。同時(shí)不能只注重開(kāi)采時(shí)受到的地面威脅,還應(yīng)該加大力度防治井下作業(yè)的額外寫,從根本上控制從業(yè)人員傷亡人數(shù),真正建設(shè)出一個(gè)安全大國(guó)。
2 煤礦地質(zhì)災(zāi)害特征分析
煤礦地質(zhì)災(zāi)害分成很多種,各有自己的特征和緣由。
2.1 山體滑坡
煤礦開(kāi)采必然將原石和煤渣分別堆積在一起,堆積起來(lái)的物資可以輕易改變整個(gè)礦區(qū)的重力場(chǎng),有的會(huì)破壞原始礦山的平衡,進(jìn)而誘導(dǎo)山體發(fā)生滑坡。滑坡所造成的巨大經(jīng)濟(jì)損失和財(cái)產(chǎn)損失是不能單純以數(shù)字來(lái)計(jì)算的。比如2014年9月3日21時(shí)12分,重慶云陽(yáng)縣江口鎮(zhèn)永發(fā)煤礦山體滑坡中最后一名礦工的遺體找到,至此被埋的11人全部遇難。
2.2 地表下降
地表沉降也是煤礦地質(zhì)災(zāi)害中一種常見(jiàn)的災(zāi)害現(xiàn)象,有的地區(qū)出現(xiàn)深坑,天坑,漏斗區(qū)域。地表沉降是因?yàn)樵陂_(kāi)采煤炭的過(guò)程中,工程將礦區(qū)巖石的應(yīng)力場(chǎng)破壞,導(dǎo)致巖石破碎,地表位移。此外,由于地下被開(kāi)采一空,地表水不停向下滲透,進(jìn)行重新分布,水壓增大。如此一來(lái),重新分布的地下環(huán)境遇到坡度便造成大面積的不均勻沉陷。近年來(lái),我國(guó)多出地區(qū)相繼發(fā)生了“天坑”現(xiàn)象。比較著名的有河南山西地區(qū)的天坑。
2.3 瓦斯泄露
瓦斯又稱煤層瓦斯(gas of coalseam)、煤層氣。從煤和圍巖中逸出的甲烷、二氧化碳和氮等組成的混合氣體。瓦斯是在煤炭?jī)?chǔ)存層的縫隙中不斷壓縮的封閉系統(tǒng)中不斷形成的。當(dāng)煤炭開(kāi)采時(shí),工程極易打亂原本礦山的應(yīng)力場(chǎng),造成礦山重力不平衡。封閉系統(tǒng)在巨大的壓力下,開(kāi)始泄露瓦斯,一旦遇到明火,就容易發(fā)生大范圍爆炸、中毒、塌陷事故。2014年9月4日,黑龍江省雙鴨山市寶山區(qū)新久煤礦發(fā)生瓦斯爆炸事故。該事故造成4人死亡。
2.4 礦井突水
礦井突水在煤礦作業(yè)中也是偶有發(fā)生的事件,它直接影響到該煤礦的經(jīng)濟(jì)效益以及礦區(qū)人員的生命安全。礦井突水指的是掘進(jìn)或采礦過(guò)程中當(dāng)巷道揭穿導(dǎo)水?dāng)嗔选⒏凰芏础⒎e水老窿,大量地下水突然涌人礦山井巷的現(xiàn)象。1996默哀嗎8uie4日,太原市接連幾天大范圍降雨,引發(fā)了山體邊緣的坍塌現(xiàn)象,還時(shí)有滑坡和洪水現(xiàn)象伴隨而來(lái),在洪水夾帶作用下,部分礦區(qū)出現(xiàn)了泥石流現(xiàn)象,堵塞了泄洪用的山谷,導(dǎo)致官地礦大面積遭災(zāi)。546名礦區(qū)人員被困井下,礦區(qū)附近經(jīng)濟(jì)遭遇毀滅性打擊,直接造成整個(gè)地區(qū)經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)兩億元。這一案例成為后來(lái)人學(xué)習(xí)防治地質(zhì)災(zāi)害的經(jīng)典案例。
由于煤礦引起的地質(zhì)災(zāi)害具有不可控性,因此不但在開(kāi)采過(guò)程中會(huì)引發(fā)事故,在開(kāi)采結(jié)束后,也會(huì)留下災(zāi)害隱患。這種隱患將導(dǎo)致上述四種災(zāi)害的發(fā)生,一旦發(fā)生,在閉合的礦區(qū)土地上方的設(shè)施,作物等都會(huì)遭受經(jīng)濟(jì)損失甚至安全得不到保障。
3治理煤礦地質(zhì)災(zāi)害的措施
3.1 提高全民對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的認(rèn)識(shí),加大宣傳力度
只有將安全意識(shí)根植入每個(gè)人心中,這樣才能讓礦區(qū)人員在作業(yè)時(shí)顧及生命安全而規(guī)范作業(yè);讓人民在生活中不一味的破壞環(huán)境大砍大伐;讓管理者在制定計(jì)劃時(shí),因地制宜,不盲目盲從。加大宣傳教育工作的力度,可以帶動(dòng)人們發(fā)揮主觀能動(dòng)性,積極主動(dòng)地開(kāi)展地質(zhì)災(zāi)害防治工作,對(duì)即將發(fā)生的災(zāi)害做到撲殺、遏制甚至杜絕緩解。
3.2 科學(xué)制定計(jì)劃,合理進(jìn)行開(kāi)采
頂層設(shè)計(jì)決定了整個(gè)開(kāi)采工作的高度,因此必須從根本上加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害防治管理工作,從制度上規(guī)范相關(guān)人員的操作。煤礦開(kāi)采工作應(yīng)遵循相關(guān)法律法規(guī),在獲得許可經(jīng)營(yíng)證后,遠(yuǎn)離人口稠密地區(qū)、地質(zhì)穩(wěn)定性差的區(qū)域,科學(xué)設(shè)置安保設(shè)施,加強(qiáng)礦區(qū)內(nèi)外的管理監(jiān)督活動(dòng),規(guī)避只顧經(jīng)濟(jì)效益不顧人民死活的采掘活動(dòng)。
3.3 建設(shè)防御災(zāi)害相關(guān)工事
以防代治是一項(xiàng)我們經(jīng)常使用的防御措施,未雨綢繆,提高礦區(qū)防御工事工程的材料質(zhì)量,增強(qiáng)地基牢固性,提高礦區(qū)民居抗災(zāi)能力,加強(qiáng)建設(shè)防御工程,可以在災(zāi)害發(fā)生時(shí)有效降低災(zāi)害的破壞性,挽救礦區(qū)人民的生命和財(cái)產(chǎn)。
另外還可以采用加強(qiáng)對(duì)災(zāi)害隱患的排查工作,對(duì)礦區(qū)居民進(jìn)行災(zāi)害演習(xí),建立良好的通風(fēng)系統(tǒng)以防瓦斯爆炸等綜合措施來(lái)提高對(duì)地質(zhì)災(zāi)害防治的能力。
結(jié)語(yǔ)
我國(guó)地廣物博,造成了我國(guó)煤礦地質(zhì)特征多變的特性。因此要根據(jù)不同類型的地質(zhì)災(zāi)害特征,分別進(jìn)行防御治理,因地制宜,量體裁衣。只有綜合治理,才能真正實(shí)現(xiàn)煤礦的可持續(xù)發(fā)展,為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)貢獻(xiàn)力量。
參考文獻(xiàn)
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中圖分類號(hào): TD167 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
煤炭是最具優(yōu)勢(shì)的礦產(chǎn)資源,尤其是中西部地區(qū)的儲(chǔ)量更為重要。隨著煤炭資源需求的增加,近年來(lái)煤炭生產(chǎn)企業(yè)井噴式的開(kāi)采嚴(yán)重的影響著礦區(qū)環(huán)境資源、誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害和導(dǎo)致環(huán)境污染。不同地域礦山開(kāi)采誘發(fā)的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題也各不相同,露天和地下不同的開(kāi)采方式誘發(fā)不同的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題也日趨嚴(yán)重。與此同時(shí)導(dǎo)致在開(kāi)采過(guò)程中出現(xiàn)了大量的地質(zhì)災(zāi)害以及對(duì)周圍的環(huán)境造成了不可修復(fù)性的危害,嚴(yán)重威脅著礦區(qū)周圍人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全,更嚴(yán)重制約了內(nèi)蒙古可持續(xù)性經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
1 煤礦地質(zhì)災(zāi)害特征分析
1.1內(nèi)蒙古中西部地貌復(fù)雜多樣,高原、山地、平川、丘陵谷地盆地分別占全區(qū)53. 4 %、20 %、8. 5 %和16. 4 %。戈壁沙漠、沙地干旱半干旱地區(qū)面積約40. 1 萬(wàn)km2 。其中鄂爾多斯、巴彥淖爾、烏海及阿拉善等地區(qū)年降雨量不足200mm ,蒸發(fā)量高達(dá)1600 ―2000 mm ,生態(tài)環(huán)境十分脆弱。該區(qū)域煤炭?jī)?chǔ)量又非常豐富,由于歷史及政策等多種因素影響,掠奪式開(kāi)發(fā)、粗放式管理導(dǎo)致了礦區(qū)一系列環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題發(fā)生,這些滯后發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害和環(huán)境問(wèn)題產(chǎn)生的原因?yàn)槁短扉_(kāi)采過(guò)后的煤礦雖然在后期進(jìn)行了回填作業(yè),但是由于回填土質(zhì)的不同以及回填高度的差異,在一些開(kāi)采較深礦區(qū)尤為明顯,將會(huì)導(dǎo)致后期隱藏的地質(zhì)災(zāi)害隱患的發(fā)生。
1.2礦井水、露天礦坑水、洗煤廢水、煤矸石山淋溶水中有毒有害物質(zhì)污染土壤、植被和礦區(qū)河流。礦區(qū)煤炭長(zhǎng)期堆放大風(fēng)揚(yáng)塵產(chǎn)生煤粉灰、煤矸石長(zhǎng)期風(fēng)吹日曬大風(fēng)揚(yáng)塵、礦井排風(fēng)有害氣體、煤矸石自燃和煤層自燃污染等造成礦區(qū)周圍大氣污染嚴(yán)重。其中像烏海市的烏達(dá)躍進(jìn)選煤廠矸石山燃燒區(qū)附近SO2平均濃度為10. 69 mg/ m3 ,超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)70 多倍,H2S 平均濃度1. 57 mg/ m3 ,超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)150 多倍,造成礦區(qū)周邊大氣環(huán)境污染嚴(yán)重。地下開(kāi)采的礦區(qū)閉坑后可能會(huì)發(fā)生地面沉降、塌陷以及表面裂縫等地質(zhì)災(zāi)害,在某種特定的條件下甚至?xí)l(fā)山體滑坡以及山體開(kāi)裂等嚴(yán)重后果,將會(huì)給周圍人民的生活及成產(chǎn)帶來(lái)難以想象的災(zāi)難。
2礦山環(huán)境治理原則
2.1以人為本。在礦山環(huán)境治理時(shí),首先考慮的是礦區(qū)周圍人民的生命及財(cái)產(chǎn)安全,保護(hù)礦區(qū)周圍居住地避免遭到礦山開(kāi)發(fā)引起的地質(zhì)災(zāi)害的影響。
2.2綜合治理。在礦山環(huán)境治理過(guò)程中,要根據(jù)不同的地質(zhì)條件、地質(zhì)分布及不同的地質(zhì)災(zāi)害隱患進(jìn)行因地制宜綜合治理。治理時(shí)選擇的方法不同,治理的重點(diǎn)也各不相同,因此,綜合治理才能有效的進(jìn)行因害設(shè)防,減災(zāi)減害。
2.3注重效益。煤礦資源的開(kāi)采本質(zhì)是為了獲取利益,所以治理的過(guò)程中注重效益也是原則之一。礦山環(huán)境治理應(yīng)在遵循生態(tài)環(huán)境優(yōu)先考慮的前提下,爭(zhēng)取最大的利益。針對(duì)不同礦山的具體環(huán)境情況,危害的大小,危害的緩急以及治理資金的充裕與否,選擇最合適的治理方法,將會(huì)取得事半功倍的效果。
2.4多措并舉。僅僅利用工程措施治理礦山環(huán)境降一定程度上違反注重效益的原則,因?yàn)楣こ檀胧╇m能根治環(huán)境問(wèn)題但般都會(huì)有投資較大的特點(diǎn),而生物措施可剛好彌補(bǔ)工程措施這一缺陷,兩者相輔相成,共同作用。
3 煤礦地質(zhì)災(zāi)害的主要類型及防治措施
3.1地震、礦震。礦震是由礦山?jīng)_擊或者礦山巖爆引起的,指的是在開(kāi)采過(guò)程中礦柱或者受支撐力較大的巖石,脆性煤等,在一般的壓力之下不會(huì)發(fā)生大的震動(dòng)。然而隨著開(kāi)采的深入,隨著表面壓力的增大,其所承受的壓力將會(huì)達(dá)到微妙的極限平衡,這種平衡一旦被打破,將會(huì)向自由空間內(nèi)釋放巨大的能量沖擊,并向坑內(nèi)大量的噴射、散爆,給礦山帶來(lái)巨大的災(zāi)難。此類災(zāi)害在開(kāi)采過(guò)程中或在打隧道的過(guò)程中引發(fā)的小型地震,在煤炭開(kāi)采過(guò)程中時(shí)有發(fā)生。實(shí)踐證明,地震或礦震有著天然地震的某些特征,若礦區(qū)周圍存在著較大天然地震則礦區(qū)發(fā)生地震的幾率將會(huì)明顯增加,其強(qiáng)度與人為開(kāi)采的深度和強(qiáng)度是成正比增長(zhǎng)的。所以煤礦在開(kāi)采之前,首先要進(jìn)行地震安全性評(píng)價(jià),相關(guān)部門根據(jù)安全性評(píng)價(jià)結(jié)果給出相應(yīng)的地震預(yù)防要求,當(dāng)所有要求條件滿足之后方可進(jìn)行開(kāi)采作業(yè)。
3.2采空塌陷。此類地質(zhì)災(zāi)害均在事發(fā)前并無(wú)任何預(yù)兆,往往都是瞬間發(fā)生的,具有時(shí)間短,破壞力大等特點(diǎn),需要重點(diǎn)進(jìn)行防治。在所有煤礦地質(zhì)災(zāi)害中,塌陷地質(zhì)災(zāi)害帶來(lái)的危害最為嚴(yán)重。可在煤炭開(kāi)采之前,對(duì)礦區(qū)周圍地質(zhì)進(jìn)行全面監(jiān)測(cè),充分了解地面的沉降規(guī)律及區(qū)域。并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)易發(fā)生沉降區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)防治,采用抗變形技術(shù)以及加固技術(shù)以抵抗地面的變形,還要明確開(kāi)采的區(qū)域,對(duì)于存在嚴(yán)重安全隱患區(qū)域不得進(jìn)行開(kāi)采。
3.3開(kāi)采區(qū)域突水涌水,涌泥,瓦斯突出。由于礦區(qū)具有復(fù)雜的水文地質(zhì)條件等特征,若開(kāi)采煤礦之前對(duì)實(shí)地的考察不充分,造成對(duì)開(kāi)采過(guò)程中內(nèi)部涌水的估計(jì)不足。在開(kāi)采設(shè)備工作時(shí),開(kāi)采區(qū)域周圍水體在水本身壓力和礦區(qū)巖石壓力作用下,將會(huì)通過(guò)礦層的薄弱處以及巖石斷層、巖石隔水層等位置進(jìn)入開(kāi)采區(qū)域。打穿透水?dāng)鄬樱赡軙?huì)突然遇到暗河或者水溶洞的情況,地下水或者地面水就會(huì)趁機(jī)大量涌入,而在應(yīng)對(duì)措施不齊全的情況下,工作人員將會(huì)受到嚴(yán)峻的生命威脅。此類災(zāi)害發(fā)生同時(shí),大多還會(huì)伴著泥涌,不僅使得礦坑被堵塞掩埋,而且將會(huì)掩埋施工機(jī)器并工作人員,極易造成人員傷亡,對(duì)整個(gè)礦區(qū)都會(huì)造成不可修復(fù)性的打擊。為了能在開(kāi)采過(guò)程中有效的防治地下水,泥等涌入井下,避免井下被淹沒(méi)的危險(xiǎn),無(wú)論是大型國(guó)有企業(yè)或者是私人企業(yè),都要嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》涉及的相關(guān)規(guī)定,良好的通風(fēng)系統(tǒng)以及方便快捷的人員撤離通道必須在施工之前就應(yīng)建立完成,同時(shí)在開(kāi)采過(guò)程中實(shí)時(shí)的對(duì)礦坑內(nèi)的瓦斯含量,滲水情況,地質(zhì)結(jié)構(gòu)等進(jìn)行監(jiān)測(cè),如若發(fā)現(xiàn)存在安全隱患要及時(shí)的進(jìn)行人員撤離并迅速組織人員對(duì)隱患進(jìn)行排查,直至隱患接觸后方可允許人員進(jìn)入。
3.4開(kāi)采結(jié)束后隱藏地質(zhì)災(zāi)害。由于煤礦在開(kāi)采過(guò)程中實(shí)施治理相關(guān)措施的時(shí)間較短,并且很多地質(zhì)災(zāi)害具有不可預(yù)見(jiàn)性和滯后性,這就導(dǎo)致了煤礦在關(guān)閉后仍會(huì)存在著一些地質(zhì)隱患。煤礦的開(kāi)采要制定嚴(yán)格的開(kāi)采規(guī)范并組建監(jiān)督部門進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督檢查,堅(jiān)決杜絕私挖亂采的現(xiàn)象發(fā)生,并合理規(guī)劃開(kāi)采范圍。在總的開(kāi)采規(guī)范的前提下,結(jié)合開(kāi)采礦區(qū)的實(shí)際情況建立開(kāi)采的具體方案并配套相應(yīng)的預(yù)報(bào)制度流程,并針對(duì)可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害提前制定相應(yīng)的防治措施,防患于未然。
4礦山環(huán)境治理恢復(fù)策略
4.1加強(qiáng)礦山環(huán)境保護(hù)制度建設(shè)。強(qiáng)化相關(guān)環(huán)境保護(hù)部門行使監(jiān)督實(shí)施的權(quán)利,完善制度體系的建設(shè),促進(jìn)礦山環(huán)境保護(hù)工作的實(shí)施。加強(qiáng)相關(guān)法律法規(guī)的建設(shè),從法律的角度上強(qiáng)制性監(jiān)督相關(guān)工作的實(shí)施,強(qiáng)化治理恢復(fù)礦山環(huán)境工作。
4.2加強(qiáng)礦山環(huán)境保護(hù)方面人才的培養(yǎng)。要加大礦山環(huán)境保護(hù)相關(guān)知識(shí)的宣傳教育工作,讓更多的人意識(shí)到礦山環(huán)境保護(hù)的重要性,尤其是開(kāi)采人員,對(duì)于開(kāi)采后要及時(shí)的對(duì)該礦區(qū)進(jìn)行合理有效的環(huán)境恢復(fù)工作,只有全民存在這樣的意識(shí)才能切實(shí)有效的推動(dòng)礦山環(huán)境治理與恢復(fù)工作的進(jìn)行。
4.3加強(qiáng)礦區(qū)廢物,廢氣,廢水的回收利用。隨著科技的發(fā)展,對(duì)于廢物,廢氣,廢水的處理方式也越來(lái)越先進(jìn),越來(lái)越有效,采用高科技提高礦山資源的利用率,對(duì)于推動(dòng)礦山環(huán)境的治理恢復(fù)起著越來(lái)越重要的作用。在開(kāi)采過(guò)程中及時(shí)的對(duì)其進(jìn)行回收利用,對(duì)于礦山環(huán)境的治理與恢復(fù)有著重要的意義。
4.4明確礦山企業(yè)的環(huán)境主體地位。根據(jù)“誰(shuí)污染,誰(shuí)治理”的原則,礦山企業(yè)是礦區(qū)環(huán)境的主要破壞者,理應(yīng)作為開(kāi)采后環(huán)境治理與恢復(fù)的責(zé)任主體。企業(yè)治理將會(huì)比政府治理更加有效,因?yàn)槠髽I(yè)在不斷的開(kāi)采作業(yè)中,對(duì)治理恢復(fù)環(huán)境的成本與效益更加了解,更加有利于進(jìn)行礦山環(huán)境的恢復(fù)工作。
4.5完善礦山環(huán)境治理恢復(fù)保證金制度。進(jìn)一步完善企業(yè)開(kāi)采許可證明體系,在取得開(kāi)采許可證的時(shí)候讓企業(yè)繳納足夠的環(huán)境治理恢復(fù)保證金,這樣才會(huì)促使企業(yè)去更加積極的治理恢復(fù)礦區(qū)周圍的環(huán)境;改善企業(yè)成本核算標(biāo)準(zhǔn),將開(kāi)采過(guò)后環(huán)境的治理恢復(fù)成本都納入礦山企業(yè)成本中。
5結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,地質(zhì)災(zāi)害的防治以及開(kāi)采過(guò)后礦區(qū)環(huán)境的治理與恢復(fù)需要相關(guān)部門長(zhǎng)期的監(jiān)督以及有效的引導(dǎo)。另外,還要注重相關(guān)專業(yè)人才的培養(yǎng)與相關(guān)技術(shù)開(kāi)發(fā),通過(guò)各方面各階層的共同努力,實(shí)現(xiàn)礦業(yè)的綠色開(kāi)采,為內(nèi)蒙古經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展道路打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1] 楊亮平;煤礦地面塌陷地質(zhì)環(huán)境類型及其恢復(fù)治理研究[D];中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院;2009年
關(guān)鍵詞: 地質(zhì)災(zāi)害;評(píng)估;預(yù)測(cè);防治
Key words: geological hazards;assessment;forecast;control
中圖分類號(hào):TD7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-4311(2011)18-0044-01
1工程概況
礦區(qū)位于烏魯木齊市南山,礦區(qū)東西長(zhǎng)23.4km,南北寬1.5~4km,面積50km2。井田位于礦區(qū)東南部,范圍東南-西北走向長(zhǎng)4.6~6.8km,北東-南西傾向?qū)?.7~3.4km,面積約18.35km2。
2地質(zhì)環(huán)境條件
2.1 氣象水文礦區(qū)屬大陸性氣候,夏季多陣雨,冬季少雪。最高氣溫30.5°C,最低氣溫-26°C。年降雨量152.2mm,年蒸發(fā)量2105.4mm。全年風(fēng)向以西風(fēng)為主,年均風(fēng)速2.4m/s。
2.2 地形地貌礦區(qū)地處天山山系內(nèi)之山間盆地,呈條帶分布,周圍高山圍繞,自然坡度3-50°,局部80°以上。艾維爾溝自西向東縱穿礦區(qū),溝底海拔標(biāo)高由西向東由1900m逐步降至1724m;溝兩側(cè)為沖積階地,寬300~800m。河谷兩側(cè)階地上有第四系、黃土沉積,植被覆蓋較差,南北兩側(cè)發(fā)育著“V”字型沖溝,溝深坡陡,基巖,植被稀少。礦區(qū)有四條溝谷較發(fā)育,發(fā)育規(guī)模基本一致,谷底切割寬度35~120m,切割深度百余米,起源于礦區(qū)以西分水嶺,切割地層為侏羅系(J),延伸方向自西向東,礦區(qū)段流經(jīng)長(zhǎng)度約2-4km,溝口位于沖積階地后緣,溝谷兩岸、谷底植被覆蓋較差。
2.3 地層巖性井田出露的地層從老到新為石炭系,三疊系小泉溝組,侏羅系下統(tǒng)八道灣組、三工河組,侏羅系中統(tǒng)西山窯組。石炭系地層在井田東部、西南部都有少量范圍分布,小泉溝組僅在井田東北角有小范圍出露,井田東部及東南部有大面積八道灣組地層分布,三工河組地層在井田西北部有小面積分布,西山窯組在井田西部有大面積分布,在井田中部大部分地層被第四系覆蓋。
3地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性現(xiàn)狀評(píng)估
3.1 地質(zhì)災(zāi)害類型及特征評(píng)估區(qū)屬基巖山區(qū),地形較簡(jiǎn)單,地貌類型單一;地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜,巖性單一,巖土體工程地質(zhì)性質(zhì)良好;工程水文地質(zhì)條件良好;破壞地質(zhì)環(huán)境的人類工程活動(dòng)強(qiáng)烈。現(xiàn)狀條件下存在崩塌、地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害,未發(fā)現(xiàn)滑坡、泥石流、地裂縫及地面沉降等地質(zhì)災(zāi)害。
3.2 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性現(xiàn)狀
3.2.1 崩塌評(píng)估區(qū)現(xiàn)狀條件下潛在崩塌地質(zhì)災(zāi)害分布于艾維河兩岸,其東岸為巖質(zhì)岸坡,西岸為第四系含漂石卵礫石層岸坡,岸坡接近直立,高度約20-30m,岸坡存在潛在崩塌隱患,崩塌影響面積0.015km2。
評(píng)估區(qū)其它地段發(fā)生崩塌的可能性小,危害程度小,危險(xiǎn)性小。
3.2.2 滑坡評(píng)估區(qū)艾維河兩岸岸坡雖然接近直立,但坡體無(wú)軟弱滑動(dòng)面及地下水的作用,因此評(píng)估區(qū)不具備滑坡的條件,現(xiàn)狀評(píng)估滑坡地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育,危害程度小,危險(xiǎn)性小。
3.2.3 泥石流實(shí)地調(diào)查和訪問(wèn)得知,未發(fā)生過(guò)泥石流引發(fā)的人員傷亡事故。評(píng)估區(qū)現(xiàn)狀條件下泥石流災(zāi)害危害程度小,危險(xiǎn)性小。
3.2.4 地面塌陷評(píng)估區(qū)現(xiàn)狀條件下有采空區(qū)分布,已有采空區(qū)分布面積約0.126km2,采空區(qū)埋深小于導(dǎo)水裂隙帶高度。現(xiàn)狀對(duì)地面設(shè)施、人及地下采礦活動(dòng)的安全造成威脅,現(xiàn)狀評(píng)估危害程度大,危險(xiǎn)性大。
3.2.5 地裂縫評(píng)估區(qū)未發(fā)現(xiàn)區(qū)域構(gòu)造性地裂縫,所以現(xiàn)狀條件下地裂縫災(zāi)害不發(fā)育,危害小,危險(xiǎn)性小。
3.2.6 地面沉降評(píng)估區(qū)內(nèi)不存在大規(guī)模抽取地下水和油氣的活動(dòng),現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查也未發(fā)現(xiàn)地面沉降地質(zhì)災(zāi)害。現(xiàn)狀評(píng)估地面沉降不發(fā)育,危害小,危險(xiǎn)性小。
4工程建設(shè)引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)
評(píng)估區(qū)地面工程建設(shè)工業(yè)廣場(chǎng)、生活區(qū)、礦區(qū)道路主要選在評(píng)估區(qū)地勢(shì)較平緩地段,地面建設(shè)已基本建成,今后地面建設(shè)中不會(huì)有大挖方形成的高陡邊坡,地面工程建設(shè)過(guò)程引發(fā)崩塌、滑坡的可能性小,危險(xiǎn)性小。工程建設(shè)引發(fā)泥石流的物源為工程建設(shè)過(guò)程中排放的廢渣石、煤矸石和爐渣堆放;礦區(qū)地面建設(shè)已基本建成,今后排放的廢渣石較少,由此引發(fā)泥石流的可能性較小;煤矸石和爐渣排放量較少,且堆放地遠(yuǎn)離低易發(fā)泥石流溝道;因此由工程建設(shè)引發(fā)泥石流的可能性小,危險(xiǎn)性小。
5工程建設(shè)遭受地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性的預(yù)測(cè)
經(jīng)現(xiàn)狀評(píng)估、工程建設(shè)引發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性的預(yù)測(cè)評(píng)估,評(píng)估區(qū)內(nèi)滑坡、地裂縫、地面沉降災(zāi)害不發(fā)育,預(yù)測(cè)評(píng)估危害程度小,危險(xiǎn)性小,因此工程建設(shè)遭受上述地質(zhì)災(zāi)害的可能性小,危害程度小,危險(xiǎn)性小;評(píng)估區(qū)內(nèi)存在崩塌、地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害,其危害程度大,危險(xiǎn)性大;因此工程建設(shè)可能遭受崩塌、地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害的危害,其危險(xiǎn)性大;評(píng)估區(qū)存在低易發(fā)泥石流溝谷,因此工程建設(shè)易遭受低易發(fā)泥石流的危害。
6地質(zhì)災(zāi)害防治措施
[中圖分類號(hào)] P345 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X(2013)-10-3-33-2
自改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)的煤礦行業(yè)便步入了高速發(fā)展時(shí)期。雖然近幾年,煤礦行業(yè)的發(fā)展遇到了極大的瓶頸,但不可否認(rèn),煤礦資源依然是我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中的主要能源,是維持我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要保證。煤礦資源開(kāi)發(fā)效率的高低在一定程度上取決于水文地質(zhì)工作能否落實(shí)到位。就目前我國(guó)礦區(qū)水文地質(zhì)工作的發(fā)展現(xiàn)狀而言,出現(xiàn)了很多不利于煤礦資源開(kāi)發(fā)的現(xiàn)象。比如,部分煤礦企業(yè)在利益的驅(qū)使下,不再重視煤田水文地質(zhì)勘查工作,縮減了水文地質(zhì)工作的勘察程序和時(shí)間,盲目開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)的現(xiàn)象屢禁不止,煤礦開(kāi)采事故頻發(fā),不僅給職工的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅,同時(shí)還會(huì)帶給煤礦企業(yè)重大的經(jīng)濟(jì)損失,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境造成巨大的污染。鑒于此,煤礦企業(yè)必須要在煤礦資源開(kāi)發(fā)的過(guò)程中高度重視水文地質(zhì)工作,確保將各項(xiàng)水文地質(zhì)勘察措施落實(shí)到位。本文首先分析了當(dāng)前我國(guó)煤礦水文地質(zhì)工作的現(xiàn)狀,然后對(duì)煤礦水文地質(zhì)災(zāi)害的類型以及影響進(jìn)行了闡述,最后分析了煤礦水文地質(zhì)災(zāi)害的防治措施。期望通過(guò)本文的分析,能夠讓讀者對(duì)我國(guó)煤礦水文地質(zhì)工作有更加深刻的認(rèn)識(shí)。
1當(dāng)前我國(guó)煤礦水文地質(zhì)工作的現(xiàn)狀
(1)防治工作較為被動(dòng)
我國(guó)國(guó)土面積遼闊,水文地質(zhì)條件十分復(fù)雜,不同地區(qū)的煤礦,其水文地質(zhì)災(zāi)害也有著一定的差異。鑒于此,煤礦企業(yè)就必須要重視水文地質(zhì)災(zāi)害的防范工作,爭(zhēng)取將災(zāi)害的苗頭撲滅在萌芽狀態(tài)。但是,目前很多煤礦企業(yè)存在著嚴(yán)重的“輕防范、重治理”的思想,只重視災(zāi)害發(fā)生以后的治理工作,而忽略了災(zāi)害發(fā)生前的防范工作,這顯然是不可取的。某些災(zāi)害,一旦發(fā)生,往往就會(huì)是企業(yè)致命的打擊。總體而言,我國(guó)目前在煤礦水文地質(zhì)工作方面處于被動(dòng)的狀態(tài),災(zāi)害不發(fā)生就不重視。
(2)防治技術(shù)有待提升
隨著我國(guó)煤礦資源需求量的上升,為了滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,煤礦的開(kāi)采量也在不斷上升,開(kāi)采面積和深度也在不斷擴(kuò)大,水文地質(zhì)災(zāi)害的威脅程度也在隨之加劇。鑒于此,我國(guó)煤礦企業(yè)就必須要積極采用先進(jìn)技術(shù)處理現(xiàn)階段的水文地質(zhì)災(zāi)害,以確保防治工作的有效性。但是,就目前的發(fā)展情況而言,水文地質(zhì)災(zāi)害的防治技術(shù)還極為落后,很多成熟的防治技術(shù)未得到有效的推廣,很多監(jiān)測(cè)預(yù)管手段都沒(méi)在工作中得到有效的利用。
(3)防治目標(biāo)不夠明確
煤礦水害出現(xiàn)的主要因素有3點(diǎn):水源、水量和導(dǎo)水通道。在這三大因素中,前兩者是比較容易查明的。而導(dǎo)水通道卻很難查明,往往很多突水現(xiàn)象的出現(xiàn)就是因?yàn)槲磳?duì)導(dǎo)水通道進(jìn)行預(yù)知而造成的。目前,部分煤礦企業(yè)在水害防治工作中的目標(biāo)不明確,往往只是對(duì)水源和水量進(jìn)行監(jiān)測(cè),而未對(duì)導(dǎo)水通道引起足夠的重視。
2煤礦水文地質(zhì)災(zāi)害的類型以及影響
(1)礦區(qū)水文地質(zhì)災(zāi)害的類型
造成礦井水害的通常有地表水、老空水、孔隙水、裂隙水、巖溶水,這幾種水害類型較為常見(jiàn),影響較大,另外還有一種新型水害類型為離層帶水,目前正處于研究階段。水害類型及其表現(xiàn)如表1所示。
(2)水文地質(zhì)災(zāi)害對(duì)礦區(qū)的影響
水文地質(zhì)災(zāi)害對(duì)礦區(qū)的影響是極大的,不但會(huì)降低煤礦資源的開(kāi)發(fā)進(jìn)度,同時(shí)還會(huì)給工作人員的安全以及煤礦企業(yè)的發(fā)展構(gòu)成威脅。
①影響礦山采礦安全
百分之八十以上的礦區(qū)安全事故都是因?yàn)榈V區(qū)發(fā)生水害,造成淹井、塌井等安全事故或人身傷亡事故的發(fā)生。
②影響礦山工程的進(jìn)度和經(jīng)濟(jì)效益
若地下水大量匯集進(jìn)入采掘工作面,引起工作環(huán)境惡化或排水困難,會(huì)導(dǎo)致采掘工作很難進(jìn)行,進(jìn)而降低了整個(gè)礦山工程的進(jìn)度。
礦山工程進(jìn)度顯然和經(jīng)濟(jì)效益是掛鉤的,另外地質(zhì)水害加大了礦井正常生產(chǎn)成本,從企業(yè)利潤(rùn)收益來(lái)看,這對(duì)礦井的經(jīng)濟(jì)效益是起負(fù)影響的。采礦畢竟是有風(fēng)險(xiǎn)的行業(yè),一旦發(fā)生事故,對(duì)礦井的設(shè)備設(shè)施都是毀滅性的。從這些方面來(lái)看,礦區(qū)水文地質(zhì)水害嚴(yán)重制約礦區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
③影響礦山地區(qū)的環(huán)境
在巖溶充水礦床地區(qū),若向外排水的時(shí)間過(guò)長(zhǎng),就會(huì)致使大量的顆粒泥沙隨水流排出溶洞,溶洞原有的力學(xué)平衡被破壞,嚴(yán)重情況下會(huì)導(dǎo)致溶洞坍塌。若再遇上強(qiáng)降雨天氣,礦井便會(huì)被流入的地表水淹沒(méi)。這不僅破壞了礦山地區(qū)的生態(tài)環(huán)境,同時(shí)還會(huì)給礦山企業(yè)帶來(lái)極大的損失。
3煤礦水文地質(zhì)災(zāi)害的防治措施
(1)提高安全意識(shí),重視預(yù)防工作
在煤礦開(kāi)采的過(guò)程中,必須要重視安全問(wèn)題。安全生產(chǎn)是保證煤礦企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量和效率的關(guān)鍵,是促進(jìn)煤礦企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基石。在新時(shí)期,在礦區(qū)開(kāi)采煤礦資源的過(guò)程中必須堅(jiān)持“安全第一,預(yù)防為主”的生產(chǎn)方針,將工作人員的安全放在首位,加大水文地質(zhì)工作的落實(shí)力度,嚴(yán)格分配防、治水工作的責(zé)任,根據(jù)當(dāng)?shù)氐V區(qū)的地下水特點(diǎn)以及發(fā)展趨勢(shì)和規(guī)律,制定適合當(dāng)?shù)厮χ卫淼姆乐畏桨浮?/p>
(2)強(qiáng)化水文地質(zhì)工作的基礎(chǔ)
在煤礦資源開(kāi)發(fā)的過(guò)程中,必須要采用鉆探、物探等技術(shù)有目的的對(duì)井下水以及地面水進(jìn)行勘探,獲取準(zhǔn)確的水文地質(zhì)信息,完善水文地質(zhì)的觀測(cè)工作,并嚴(yán)格遵循“預(yù)防預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則,將水害防治措施落實(shí)到煤礦開(kāi)采的各個(gè)環(huán)節(jié),并制定出長(zhǎng)遠(yuǎn)的防治水規(guī)劃,以此確保煤礦資源開(kāi)采的安全性。
(3)進(jìn)一步完善井下防治水措施
地下水會(huì)隨著季節(jié)的變化而變化,鑒于此,煤礦企業(yè)必須要在不同季節(jié),對(duì)礦區(qū)水文地質(zhì)情況進(jìn)行提前的排查和預(yù)防,確保將各種安全隱患消滅在萌芽時(shí)期。對(duì)于井下工程,必須要編制專門的安全制度,并制定防治措施。在施工現(xiàn)場(chǎng),必須要配備專業(yè)的防治水人才,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)盯查,以確保各項(xiàng)工作有序進(jìn)行。
4結(jié)束語(yǔ)
根據(jù)上文分析可知,水文地質(zhì)工作對(duì)提高煤礦開(kāi)采的效率及安全有著非常重要的作用。雖然我國(guó)在煤礦水文地質(zhì)工作方面還存在著很多缺陷,但是只要通過(guò)不懈的努力,必定會(huì)將水文地質(zhì)工作的質(zhì)量和效率逐漸提升,讓其為我國(guó)煤礦資源的開(kāi)發(fā)做出更大貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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(1)煤礦開(kāi)采對(duì)植被、水土流失以及土地沙漠化的影響。礦區(qū)地表植被稀少,生態(tài)環(huán)境脆弱,煤礦開(kāi)采時(shí),必然會(huì)造成大面積毀林毀草,致使水土流失,從而引發(fā)土地沙漠化。防治措施:建設(shè)單位做到:礦井建設(shè)與環(huán)境建設(shè)同步進(jìn)行,提高植被覆蓋率,減少水土流失。(2)礦坑排水對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響。礦區(qū)為了正常生產(chǎn),需疏排礦井水,其結(jié)果必然會(huì)導(dǎo)致地下水位下降,井泉干涸,植被枯死,從而影響當(dāng)?shù)鼐用竦纳钣盟稗r(nóng)田灌溉用水。另外,礦井產(chǎn)生的各種生活污水及工業(yè)廢水如不處理,可造成地下潛水和土壤污染,直接污染其附近水源。防治措施:設(shè)計(jì)部門應(yīng)考慮防范措施。(3)煤礦生產(chǎn)對(duì)地面環(huán)境的影響。大規(guī)模的開(kāi)采,礦井必將形成大面積的采空區(qū),使煤層頂板失穩(wěn)下沉,出現(xiàn)地裂、地面塌陷、地面沉降等地面變形,重者可使地面建筑物、公路、管道等公共設(shè)施遭到嚴(yán)重破壞。防治措施:在采掘中應(yīng)注意保護(hù)建筑物、公路等地面設(shè)施。保安煤柱應(yīng)留設(shè),采空塌陷區(qū)應(yīng)及時(shí)回填,恢復(fù)植被。(4)固體廢棄物對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響。煤礦主要固體廢棄物為井巷掘進(jìn)的廢石及煤矸石,廢棄物堆放可能產(chǎn)生的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題有:侵占草原和耕地、減少土地資源,污染土壤;廢棄物中有害元素因降水的長(zhǎng)期淋濾往往富集在水中,污染水資源。防治措施:煤礦生產(chǎn)時(shí)廢棄物堆放盡量少占草原和耕地,堆放處應(yīng)鋪設(shè)隔水的粘土層,以減少對(duì)水資源的污染。
二、地震與礦區(qū)穩(wěn)定性
據(jù)中國(guó)地震局主編的《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2001)劃分,本區(qū)所在地,地震動(dòng)峰值加速度為0.05g,地震烈度相當(dāng)于Ⅵ度。錫林浩特市西烏珠穆沁旗境內(nèi)曾發(fā)生5.9級(jí)地震,錫林浩特市、赤峰市等地有感。防治措施:礦區(qū)地面建設(shè)時(shí)必須采取防震與抗震措施,防患于未然。礦區(qū)內(nèi)目前尚未發(fā)生過(guò)較大規(guī)模的崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害和較為嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題,自然狀態(tài)下不會(huì)有不良自然現(xiàn)象發(fā)生。因此,地殼的穩(wěn)定性較好。
三、地質(zhì)災(zāi)害
(1)礦井生產(chǎn)往往形成大面積采空區(qū),放頂后出現(xiàn)地裂、地面塌陷、地面沉降等地面變形。從計(jì)算結(jié)果分析,導(dǎo)水裂隙帶(包括最大冒落帶)最大高度未達(dá)地表,但采空區(qū)放頂后,彎曲帶(整移帶)可能波及到第四系。另外,采空區(qū)放頂后,部分地段導(dǎo)水裂隙帶達(dá)到了第三系松散層,松散層會(huì)對(duì)礦井直接充水,會(huì)導(dǎo)致地下水位下降,從而引起某些地段地面沉降、地面塌陷。防治措施:采掘中應(yīng)注意建筑物及公路等地面設(shè)施保安煤柱的留設(shè),采空區(qū)及采空塌陷區(qū)應(yīng)及時(shí)回填,恢復(fù)地面植被等綜合治理措施。(2)地下水的污染。礦區(qū)地下水的污染源有礦坑污水、煤礦工業(yè)及生活廢水,礦坑廢石、煤礦工業(yè)廢渣、生活垃圾。地下水污染的防治措施有:一是液體廢棄物防治。積極引進(jìn)礦井生產(chǎn)新技術(shù),發(fā)展無(wú)污染新工藝;重復(fù)利用廢水,減少污水排放量;加強(qiáng)技術(shù)改造,實(shí)行廢水資源化;堅(jiān)持嚴(yán)格的廢水排放標(biāo)準(zhǔn);生活飲用地下水源必須設(shè)置衛(wèi)生防護(hù)帶,上游或影響半徑范圍內(nèi)不得有各種污染源存在。二是固體廢棄物防治。首先要發(fā)展無(wú)廢工藝,減少?gòu)U物生成量,土地復(fù)墾;其次是要開(kāi)拓固體廢棄物資源化新途徑,即從固體廢棄物中回收有用物質(zhì),以獲得新的用途;最后是要采用物理、化學(xué)、生物等技術(shù)對(duì)固體廢棄物進(jìn)行減量與凈化處理,并選擇安全排放場(chǎng)地,不但能防止地下水污染,而且還能防止土壤的污染和減少土地的占用量。