煤礦地質(zhì)災(zāi)害的特征及防治工作探討

尹正偉

摘 要：我國作為一個能源豐富的國家，煤炭資源在我國生產(chǎn)生活中發(fā)揮著重要的作用。隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，進行煤礦開采成了我國能源開發(fā)的重要方式之一。對煤礦資源進行大規(guī)模的開采，在一定程度上引起了一系列煤礦地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生，對我國人民的生產(chǎn)生活產(chǎn)生了重要影響。該文從我國煤礦地質(zhì)災(zāi)害的現(xiàn)狀出發(fā)，闡述了煤礦地質(zhì)災(zāi)害的主要表現(xiàn)，并分析了煤礦地質(zhì)災(zāi)害的特征以及災(zāi)害形成的原因，為如何進行災(zāi)害防治提供了有效建議，在一定程度上為降低煤炭地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生并減少經(jīng)濟損失提供了理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：煤礦 地質(zhì)災(zāi)害 特征 防治

中圖分類號：X752 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）06（b）-0139-02

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，工業(yè)在我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中占據(jù)了重大比例，因此對于能源的需求也在不斷增加，尤其是煤炭成為我國工業(yè)發(fā)展中的重要資源。由于我國煤炭資源蘊含量巨大，占所有能源總量的70%，在人們對煤炭資源需求量日益增長的情況下，對于煤礦開采的次數(shù)也在逐漸增加。一些煤礦開采公司為了獲取高額利潤甚至進行非法開采，不僅對我國的生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的影響，同時也致使山體滑坡、泥石流、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生，給我國經(jīng)濟帶來了巨大的損失，另外也威脅到了人民的人身安全。因此，在此基礎(chǔ)上對我國的煤礦地質(zhì)災(zāi)害進行分析，探討我國煤礦地質(zhì)災(zāi)害的特征以及產(chǎn)生的原因，并針對這些災(zāi)害采取一定的防治手段，對于維護生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定、減少經(jīng)濟損失、促進人與自然的和諧相處具有重要的積極意義。

1 煤礦地質(zhì)災(zāi)害的概念

煤礦地質(zhì)災(zāi)害，簡而言之就是指在進行煤礦開采工作時所引起的地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象，是煤礦災(zāi)害最易發(fā)生的種類之一。煤礦地質(zhì)災(zāi)害可以被歸結(jié)于自然災(zāi)害，不僅會對我國經(jīng)濟帶來巨大的損失，同時也會污染生態(tài)環(huán)境，影響人民的生命財產(chǎn)安全。一般而言，煤礦地質(zhì)災(zāi)害包括以下幾個內(nèi)容：山體滑坡、地面塌陷、泥石流；由于開采煤礦造成的地下水污染、地下水位下降等；開采過程中引起的瓦斯突出、礦井突水等現(xiàn)象。這些災(zāi)害的產(chǎn)生會帶來嚴重的不良影響，因此對煤礦地質(zhì)災(zāi)害進行防治勢在必行，只有這樣才能減小災(zāi)害產(chǎn)生的可能性，還人民一個安全健康的生產(chǎn)生活狀態(tài)。

2 我國煤礦地質(zhì)災(zāi)害的現(xiàn)狀

我國在生產(chǎn)生活中所使用的能源有70%以上都依賴于煤炭，可以說煤炭在我國的生產(chǎn)生活中占有重要的位置，因此一些煤炭開采企業(yè)開始發(fā)展起來，增加了我國煤炭開采的數(shù)量。另外，煤炭開采次數(shù)的增多導(dǎo)致我國的煤炭地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象頻頻發(fā)生，不僅制約了煤炭行業(yè)的發(fā)展，同時也給我國的國民經(jīng)濟造成了巨大的損失。據(jù)資料統(tǒng)計，煤炭行業(yè)所發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害占我國地質(zhì)災(zāi)害的主要地位，不管是從災(zāi)害所帶來的經(jīng)濟損失來看，還是災(zāi)害所造成的死亡人數(shù)來看，煤炭地質(zhì)災(zāi)害無疑已成為威脅我國煤炭行業(yè)發(fā)展的重要原因，所以國家和有關(guān)部門應(yīng)當引起充分重視。2015年4月21日，山西姜家灣煤礦透水事故造成了21人死亡；2015年5月30日，湖南邵陽一煤礦發(fā)生瓦斯突出事故，造成4人死亡；2013年3月29日，吉林八寶煤礦因瓦斯爆炸造成35人死亡，16人受傷，11人失蹤。煤炭行業(yè)所發(fā)生的災(zāi)害事故占我國災(zāi)害事故總量的10%。這些觸目驚心的數(shù)據(jù)無一不給我們帶來了沉重的教訓(xùn)，敦促我們加強對煤礦地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防治理。

3 煤礦地質(zhì)災(zāi)害的表現(xiàn)

和水利工程建設(shè)不同，煤礦開產(chǎn)并不能預(yù)先對地質(zhì)情況進行預(yù)測和預(yù)防，避免對易產(chǎn)生的事故地段進行開產(chǎn)。受經(jīng)濟利益的誘惑，一些不法企業(yè)以及不法分子明明知道地質(zhì)情況不適合煤礦開采仍然一意孤行，最終導(dǎo)致煤礦地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生，影響了人民的生命財產(chǎn)安全。具體而言，煤礦地質(zhì)災(zāi)害主要有以下幾個表現(xiàn)。

3.1 山體滑坡

由于在開采煤礦的過程中對山體坡度原本自由的平衡力造成了破壞，所以導(dǎo)致山體滑坡、泥石流等山體災(zāi)害的產(chǎn)生。根據(jù)資料統(tǒng)計，近四年我國發(fā)生的此類災(zāi)害給我國帶來了近億元的損失。以撫順西露天礦為例，其是山體滑坡災(zāi)害的多發(fā)區(qū)。由于該礦區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為浮躁，所以在煤礦開采作用的影響下，造成撫順西露天礦山體滑坡現(xiàn)象頻頻發(fā)生，甚至在礦區(qū)非工作邊緣上5.5km的距離內(nèi)都可以發(fā)現(xiàn)滑坡的痕跡。自1953年開始，撫順西露天礦發(fā)生的山體滑坡事故多達50次以上，最大的塌方體積甚至達到了129萬m3。其中最為嚴重的還要數(shù)1993年的山體滑坡事故，同時還伴有泥石流的現(xiàn)象產(chǎn)生，一度造成了撫順西露天礦停產(chǎn)，同時也對附近的企業(yè)造成了安全威脅。

3.2 地面下沉和塌陷

地面下沉和塌陷也是一種常見的煤礦地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象。由于在煤礦開采的過程中對開采區(qū)的圍巖的初始應(yīng)力場造成了破壞，所以使開采區(qū)的巖石產(chǎn)生破碎、冒落現(xiàn)象，甚至造成地表移位現(xiàn)象的產(chǎn)生。此外，由于對開采區(qū)不停地抽除地下水，從而造成了地下水重新分布、水力坡加大，最終形成了漏斗現(xiàn)象，造成了地表塌陷。近幾年，我國有關(guān)煤礦開采而造成地面下沉和塌陷的新聞屢見不鮮，導(dǎo)致一些附近居民的房屋墻體裂開，嚴重影響了人們的生活。以1994年的大同黃土坡煤礦事故為例，其造成一附近廣場的地面建筑物坍塌，導(dǎo)致21人死亡，40多人受傷，直接造成了1748萬元的損失。以上的資料都表明，煤礦地質(zhì)災(zāi)害對人民的生產(chǎn)生活造成了嚴重的安全威脅和經(jīng)濟損失，不得不引起重視。

3.3 瓦斯突出

一般而言，瓦斯存在于封閉的系統(tǒng)中或者以游離的狀態(tài)存在于煤礦資源的縫隙之中。由于煤礦開采破壞了瓦斯原有的封閉系統(tǒng)，導(dǎo)致瓦斯氣體對外釋放造成瓦斯爆炸事故、瓦斯中毒現(xiàn)象或者火災(zāi)事故的產(chǎn)生。資料表明，從1984年到1995年，我國在11年間所發(fā)生的煤礦瓦斯突出事故高達10萬次，造成了近100億元的經(jīng)濟損失。如1991年的山西三交河煤礦瓦斯爆炸事件，造成了147人死亡；2013年的貴州馬場煤礦瓦斯突出事故造成25人死亡；四川滬縣的煤礦由于違規(guī)開采致使瓦斯溢出，濃度增大，遇到明火產(chǎn)生爆炸現(xiàn)象，最終導(dǎo)致28人遇難，18人受傷。

3.4 礦井突水

在煤礦生產(chǎn)過程中最常見的現(xiàn)象之一就是煤礦突水。煤礦一旦突水會大大降低煤礦的生產(chǎn)量，導(dǎo)致煤礦的效益下降，對煤礦生產(chǎn)的安全性也帶來很大的風(fēng)險。據(jù)統(tǒng)計，在1993年的時候，肥城國家莊煤礦發(fā)生礦井突水事件，給國家?guī)?.35億元的巨額經(jīng)濟損失。隨后幾年，太原市的西山地區(qū)發(fā)生持續(xù)大降雨的現(xiàn)象，暴雨情況十分嚴重，導(dǎo)致山體邊緣出現(xiàn)崩塌、滑坡，加上暴雨無法及時排出，快速囤積成洪水，最終導(dǎo)致泥石流，所有的溝谷被堵塞住，洪峰被抬高，以前均勻的泄洪轉(zhuǎn)變成集中式的洪泄，下游洪峰高達6-7m，遠遠高出了礦井的高度，因此，洪水都順應(yīng)地勢往礦井里流淌，導(dǎo)致管官地礦和杜兒坪礦大面積沖淤，當時正在地礦下面工作的546名工人都被死死困在了井下。由于洪水來勢兇猛，大量的橋梁和公共建筑都被毀壞，市區(qū)的街道、商店都遭到洪水和泥石流的突然襲擊，淤泥有10cm之深，這場災(zāi)難最終導(dǎo)致60人失去了生命，當中大都是礦工和居民，給太原市帶來2億多元的經(jīng)濟損失。

4 煤礦地質(zhì)災(zāi)害的特征以及產(chǎn)生原因

4.1 煤礦地質(zhì)災(zāi)害特征

我國在對礦山災(zāi)害進行預(yù)防治理時存在許多問題，其中，最為重要的是治理效果十分短暫，并且可預(yù)見因素較低，這些都使得礦山閉坑之后仍舊存在大量的安全隱患。不同類型的采場存在隱患也不盡相同。對于露天采場來說，在對其閉坑之后，仍然留下滑坡或崩坍的潛在危險。因為，對于露天采場開采之后周邊的坡度較高，只用廢棄的石頭對坑底作了簡單的回填，露采越深這種情況越是嚴重，高邊坡對以后的潛在隱患起到很大的誘發(fā)作用。然而對于地下采場來說，在對地下進行大量開采之后，雖然進行了閉坑，仍然存在地面塌陷、地面沉降、地裂縫等潛在的災(zāi)害類型。另外，由于地下地形的變化，導(dǎo)致山體開裂，隨后帶來崩坍、滑坡等自然災(zāi)害。然而這些災(zāi)害存在嚴重的滯后性，其發(fā)生的可能性是不確定的，可能在開采期間發(fā)生，也可能等時機成熟在閉坑之后發(fā)生，甚至有時候在采場上方進行復(fù)墾之后才爆發(fā)破壞性更大的自然災(zāi)害。因此，這些災(zāi)害帶來的損失尤其嚴重。

4.2 煤礦地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的原因

我國采煤歷史比較悠久，然而通過長期的采煤工作和大量的采煤經(jīng)驗，對其發(fā)生災(zāi)害的起因仍找不到確切的誘發(fā)因素，追究到底這都是因為在煤礦地質(zhì)中誘發(fā)災(zāi)害發(fā)生的因素各不相同。在對煤礦進行開采的過程中，有些災(zāi)害是難以避免的，伴隨著開采深度的增加，地應(yīng)力也隨著增加，這會導(dǎo)致冒頂、片幫、脫盤甚至巖爆的嚴重地壓災(zāi)害的發(fā)生。在開采過程中不加強對災(zāi)害的預(yù)防或開采的方式不科學(xué)、不規(guī)范也會引發(fā)自然災(zāi)害，如采空區(qū)不及時充填、亂排放污水、沒有充分了解地質(zhì)構(gòu)造、巷道偏離、指揮不到位、違規(guī)工作等，非穩(wěn)定因素積聚到一定限度引發(fā)各種災(zāi)害。最為常見的是利益熏心，過度追求經(jīng)濟效益而忽視了遵循自然環(huán)境的原則，對采場進行頻繁開采，不遵循可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略性目標，導(dǎo)致自然資源的過度利用，降低了資源的可利用率。

5 煤礦地質(zhì)災(zāi)害的防治措施

5.1 培養(yǎng)員工的防災(zāi)意識

政府和煤礦主管部門作為煤礦工作的主要負責(zé)人，都要大力宣傳煤礦地質(zhì)災(zāi)害帶來的嚴重影響，積極引導(dǎo)廣大煤礦工人樹立正確的煤礦地質(zhì)災(zāi)害意識，加強他們對預(yù)防災(zāi)害的理解和認識，在心理上對其進行防災(zāi)教育，假設(shè)真正遇到災(zāi)害，保證人們在心理上有足夠的自信去承受現(xiàn)狀和戰(zhàn)勝災(zāi)害。經(jīng)過一系列的講解幫助員工提高自身的安全保護意識。另外，不僅是煤礦的領(lǐng)導(dǎo)干部，全體員工都應(yīng)該對自己所處的煤礦地區(qū)有全面詳細的掌控，熟練各種防災(zāi)辦法，確保在遇到危險時能夠及時有效脫身。每個礦區(qū)都有相應(yīng)的地區(qū)經(jīng)常爆發(fā)災(zāi)害，對于這種現(xiàn)象，領(lǐng)導(dǎo)人員要積極進行探討，根據(jù)觀察，了解災(zāi)害發(fā)生的規(guī)律性，增強對災(zāi)害的預(yù)測意識。

5.2 合理對煤礦進行開采

為了獲取更好的發(fā)展，首先得注意對地質(zhì)和環(huán)境的保護。然而，現(xiàn)在越來越多的開采團隊對礦區(qū)進行過度開采，破壞了資源的有效循環(huán)利用。針對這一現(xiàn)狀，頒布了相應(yīng)的法規(guī)《礦產(chǎn)資源法》、《環(huán)境保護法》等。明確指出在開采之前，安排專門的部門科學(xué)化、合理化、規(guī)范化地對開采地區(qū)進行分析，開采地區(qū)不能選取人口密集或建筑物密集的地方，盡量選擇山體穩(wěn)定性高的地區(qū)。在開采過程中將地質(zhì)環(huán)境放在首位，另外時刻做好地質(zhì)災(zāi)害的防御措施，減少地質(zhì)災(zāi)害帶來的損失。最關(guān)鍵的是務(wù)必設(shè)置保安煤柱。

5.3 加強對煤礦的生態(tài)環(huán)境的保護

近幾年，對礦山地區(qū)不斷地開采，遺留下來大量的廢棄礦區(qū)，對生態(tài)環(huán)境帶來了很大的破壞，并且存在嚴重的安全隱患。為了解決這一現(xiàn)狀，政府要求各地區(qū)加強對礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的研究，找出其特征以及防治的有效途徑。然而，經(jīng)過長期的觀察與探究，研究出一系列辦法來保障在煤礦地區(qū)進行安全生產(chǎn)。目前，尚未找出任何有效辦法來恢復(fù)生態(tài)環(huán)境。煤礦地區(qū)的生態(tài)環(huán)境是一個完整的生態(tài)系統(tǒng)，從其功能和機能方向著手，能夠達到恢復(fù)生態(tài)環(huán)境的目的。

5.4 做好防護工作

在煤礦開采地區(qū)，之所以發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害是因為活動構(gòu)造引發(fā)的。因此，要想切實做好減災(zāi)、防災(zāi)等防護工作最關(guān)鍵的是徹底弄清楚活動構(gòu)造。在采礦過程中難免會引起活動構(gòu)造的加速，引發(fā)災(zāi)害的到來以及速度的增加，導(dǎo)致災(zāi)害情況加劇等一系列連鎖反應(yīng)。所以，為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，要及時查明地質(zhì)構(gòu)造的特征和活動的規(guī)律性，然后合理進行采礦，同時制定好防治災(zāi)害的方案，將減災(zāi)、防災(zāi)工作切實做到位。

5.5 構(gòu)建通風(fēng)系統(tǒng)，減少事故發(fā)生

在采礦地區(qū)良好順暢的通風(fēng)系統(tǒng)是進行采礦的必備條件，國家對這方面也提出明確的規(guī)定。然而，我國大部分的采礦地區(qū)雖然配置良好的通風(fēng)系統(tǒng)，但在實際運用過程中使用水平較低，對瓦斯的檢查力度遠遠不夠，一旦忽視對瓦斯的檢查，將會導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害隨時爆發(fā)。因此，要建立完善的通風(fēng)系統(tǒng)，加強對礦區(qū)內(nèi)系統(tǒng)資源的共享，杜絕每個系統(tǒng)相對封閉的狀態(tài)，實現(xiàn)系統(tǒng)之間的信息共享。綜上所述，能夠大大減少事故的發(fā)生，增強煤礦地區(qū)的安全性能。

5.6 對煤炭開采中加強科學(xué)化管理

根據(jù)相關(guān)資料的數(shù)據(jù)顯示發(fā)現(xiàn)，在近幾年頻發(fā)的煤礦地質(zhì)事故中，導(dǎo)致其發(fā)生的主要因素是嚴重忽視了煤炭生產(chǎn)過程中的安全問題。因此，煤礦企業(yè)要加強對全體員工的培訓(xùn)，幫助他們樹立安全生產(chǎn)的意識，增強對地質(zhì)災(zāi)害的防治措施，提高自身的開采技術(shù)，根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的特征和頻率，尋找其存在的規(guī)律，有效減少地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。在開采過程中，挖掘機是必不可少的大型使用機器，其對地質(zhì)的破壞力十分強大，因此，在使用挖掘技術(shù)時要及時考慮地層區(qū)域的特征，對于容易出現(xiàn)問題的地區(qū)減少開采，盡量避免地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。這一系列科學(xué)化的管理方式將大大提高開采工作的安全性能。

5.7 因地制宜，將防治工作落實到實處

我國領(lǐng)土幅員遼闊，其中的煤炭資源也十分充足，并且其分布比較廣泛，沒有集中性。然而，不同地區(qū)的地質(zhì)特征有所不同，因此，制定不同地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害防御措施也要結(jié)合其實際情況，不能一概而論。對具體某一地區(qū)進行開采時，要先弄清楚當?shù)氐牡貐^(qū)環(huán)境和地質(zhì)特征，對以前發(fā)生過的地質(zhì)災(zāi)害進行深入分析，從中找出災(zāi)害發(fā)生的規(guī)律，然后再對該地區(qū)進行合理科學(xué)的開采。

6 結(jié)語

我國地廣物博，礦產(chǎn)資源十分豐富，煤炭資源也是如此，并且我國眾多地區(qū)對煤礦的開采率很高。由于煤礦資源分布比較廣泛，且不同礦區(qū)的規(guī)模不一致，加上每個礦區(qū)的地質(zhì)特征有明顯差異，而煤礦企業(yè)對不同礦區(qū)開采時使用相同的開采技術(shù)，導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)。追究原因，人們?yōu)榱俗非蟾叩慕?jīng)濟利益，對礦區(qū)進行過度的開采，不僅嚴重破壞了自然生態(tài)的平衡，而且對當?shù)鼐用裨斐缮{和財產(chǎn)損失。因此，在我國煤炭資源開采過程中，要綜合對地質(zhì)災(zāi)害的防治措施，實現(xiàn)煤礦資源有效循環(huán)開采。

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