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摘要:在煤礦的開(kāi)采中,因?yàn)槠涞V山地質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)和水文條件以及在煤礦開(kāi)采中開(kāi)采的方式等因素,都會(huì)導(dǎo)致工程地質(zhì)條件發(fā)生變化,進(jìn)而引發(fā)礦山工程地質(zhì)的災(zāi)害。為了有效地避免工程地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生或者降低地質(zhì)災(zāi)害的危害性,需要采取相應(yīng)的措施?;诖耍疚尼槍?duì)煤礦開(kāi)采中工程地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生原因以及災(zāi)害鏈進(jìn)行了相應(yīng)的分析,最后對(duì)煤礦開(kāi)采中工程地質(zhì)災(zāi)害的減災(zāi)對(duì)策進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。
關(guān)鍵詞:煤礦開(kāi)采;工程地質(zhì);災(zāi)害;減災(zāi)對(duì)策
引言
在煤礦開(kāi)采中,很多礦山的資源都會(huì)出現(xiàn)過(guò)度開(kāi)采的情況,在這種情況下導(dǎo)致工程地質(zhì)災(zāi)害的情況頻頻發(fā)生,這不僅會(huì)影響到煤礦企業(yè)的整體經(jīng)濟(jì)效益,還對(duì)開(kāi)采人員的生命財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重的威脅。為了有效地防止煤礦開(kāi)采中工程地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,煤礦企業(yè)應(yīng)該深入地分析工程地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的原因,明確災(zāi)害鏈的概念,不斷地優(yōu)化和完善工程地質(zhì)減災(zāi)的對(duì)策,使得煤礦開(kāi)采能夠有序的開(kāi)展工作。
1.煤礦開(kāi)采中產(chǎn)生工程地質(zhì)災(zāi)害的原因
在煤礦開(kāi)采中工程地質(zhì)災(zāi)害情況有很多種,但是造成不同災(zāi)害表現(xiàn)的原因主要有三種類(lèi)型。(1)礦體本身的原因在工程地質(zhì)災(zāi)害中會(huì)發(fā)生一些火災(zāi)類(lèi)型的災(zāi)害,比如瓦斯爆炸、礦井火災(zāi)、地?zé)岬?,其中瓦斯爆炸的?zāi)害主要是因?yàn)榈V體內(nèi)部的通風(fēng)效果差,開(kāi)采環(huán)境惡劣,因此會(huì)導(dǎo)致礦井下邊的空氣中瓦斯大量的聚集,因此會(huì)引起瓦斯爆炸如圖1所示。此外由于有一部分煤體的碳化程度比較低,當(dāng)水分經(jīng)過(guò)慢慢的蒸發(fā)之后,就很容易出現(xiàn)自燃的情況,進(jìn)而引起礦井火災(zāi)的發(fā)生。其中瓦斯爆炸和礦井火災(zāi)會(huì)對(duì)采礦人員造成致命的傷害,嚴(yán)重危害到采礦生產(chǎn)人員的生命安全。這種類(lèi)型的災(zāi)害中,會(huì)引起大量的人員傷亡,因此應(yīng)該重視這幾種災(zāi)害,并采取相應(yīng)的減災(zāi)對(duì)策。(2)巖體變形在煤礦的開(kāi)采中工程地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型還有采空區(qū)地面的塌陷以及坑內(nèi)巖爆等災(zāi)害類(lèi)型,引起這方面災(zāi)害的主要原因是因?yàn)閹r體的變形。其中采空區(qū)地面的塌陷災(zāi)害是因?yàn)榈V柱的設(shè)置不科學(xué)或者在開(kāi)采煤礦的過(guò)程中破壞了礦柱,使得框柱的支撐力降低,進(jìn)而造成地面的塌陷。地面塌陷會(huì)對(duì)道路、建筑以及耕地等地表上的資源造成嚴(yán)重的破壞如圖2所示,此類(lèi)災(zāi)害的破壞力很強(qiáng)??觾?nèi)巖爆災(zāi)害,是因?yàn)榈V坑內(nèi)部的圍巖因?yàn)槭艿揭恍┩饬Φ淖饔?,使得圍巖被嚴(yán)重的壓縮,當(dāng)開(kāi)采中挖空一面之后會(huì)出現(xiàn)自由面,這時(shí)巖石會(huì)釋放自身的壓力,使巖體本身碎裂成小塊,并向礦內(nèi)進(jìn)行噴射,形成了巖爆災(zāi)害,這種災(zāi)害嚴(yán)重地影響煤礦開(kāi)采的安全生產(chǎn)。(3)水位的改變?nèi)绻旱V開(kāi)采中水位發(fā)生變化,會(huì)引起礦坑內(nèi)突水涌水的災(zāi)害,這種災(zāi)害具有較強(qiáng)的突發(fā)性,并且災(zāi)害的規(guī)模會(huì)很大,進(jìn)而導(dǎo)致災(zāi)害的后果也會(huì)比較嚴(yán)重。出現(xiàn)礦坑突水涌水災(zāi)害的主要原因是在煤礦開(kāi)采中沒(méi)有正確地評(píng)估礦坑的涌水量,在實(shí)際的開(kāi)采中破壞到整個(gè)透水?dāng)鄬?,使得大量的地下積水或者地面的水進(jìn)入到礦井內(nèi)部淹沒(méi)井巷,造成人員的傷亡。
2.災(zāi)害鏈概述
在煤礦開(kāi)采的過(guò)程中,會(huì)使用到配套的工程設(shè)施,開(kāi)采的周期一般比較長(zhǎng),而且人員集中性較強(qiáng)。隨著時(shí)間的推移,煤礦規(guī)模也在不斷的擴(kuò)大,煤礦的開(kāi)采也會(huì)涉及到整個(gè)礦區(qū)。但是因?yàn)槿藶殚_(kāi)采會(huì)導(dǎo)致礦區(qū)的工程地質(zhì)發(fā)生一些改變,因此這大大地提高了地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生率。在煤礦開(kāi)采的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一些不合理的開(kāi)采活動(dòng),從煤礦工程地質(zhì)災(zāi)害的情況進(jìn)行分析,可以知道人為的影響以及煤礦本身的地質(zhì)環(huán)境會(huì)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的規(guī)模以及類(lèi)型和災(zāi)害的程度有著直接的影響。其中活動(dòng)性的斷裂或者是地震對(duì)煤礦開(kāi)采中工程地質(zhì)的影響是最大的。在煤礦開(kāi)采的過(guò)程中,勢(shì)必會(huì)造成地表的塌陷(如圖3所示)以及對(duì)周?chē)沫h(huán)境造成污染。在煤礦開(kāi)采中還會(huì)改變地表的應(yīng)力,進(jìn)而造成水土流失或者滑坡以及崩塌等工程地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,這也不全是因?yàn)槿藶榈脑?,還有一部分原因是因?yàn)樽匀蛔饔茫谌藶橐蛩睾妥匀灰蛩氐墓餐饔孟?,使得礦區(qū)地質(zhì)就形成了礦區(qū)地質(zhì)的災(zāi)害鏈。煤礦開(kāi)采中發(fā)生工程地質(zhì)災(zāi)害使得礦區(qū)的發(fā)展成為了一個(gè)惡性的循環(huán),嚴(yán)重的還會(huì)危害到地下礦井的開(kāi)采和施工。在煤礦開(kāi)采中,工程地質(zhì)災(zāi)害主要指的是在工程地質(zhì)的作用下,或者受到自然環(huán)境的影響導(dǎo)致礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境和開(kāi)發(fā)環(huán)境不斷的惡化,還會(huì)引發(fā)各種工程地質(zhì)災(zāi)害,其中地質(zhì)災(zāi)害鏈指的是在煤礦開(kāi)采中發(fā)生的一系列災(zāi)害事件的綜合名稱(chēng)。這些工程地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,在時(shí)間或者空間上都有一定的制約關(guān)系,并且都是受到人為活動(dòng)和自然環(huán)境的影響而導(dǎo)致的災(zāi)害的發(fā)生。從目前煤礦開(kāi)采中工程地質(zhì)的災(zāi)害情況進(jìn)行詳細(xì)的分析,并對(duì)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的時(shí)間方面進(jìn)行深入的研究,會(huì)發(fā)現(xiàn)煤礦開(kāi)采的過(guò)程中,各種工程地質(zhì)災(zāi)害的時(shí)間是相互制約并環(huán)環(huán)相扣的像鏈條狀的關(guān)系,因此在災(zāi)害發(fā)生的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)重疊性以及滯后性和一致性等特點(diǎn)。每種工程地質(zhì)災(zāi)害是互相制約的,有時(shí)候因?yàn)榭臻g和時(shí)間的原因?qū)е聻?zāi)害的程度越來(lái)越大,進(jìn)而破壞了整個(gè)煤礦開(kāi)采的工程地質(zhì)環(huán)境。在煤礦開(kāi)采中工程地質(zhì)的勘探工作對(duì)于災(zāi)害的類(lèi)型以及災(zāi)害的程度和破壞力等方面,可以通過(guò)災(zāi)害鏈進(jìn)行相應(yīng)的分析,并進(jìn)行災(zāi)害的預(yù)測(cè),通過(guò)研究工程地質(zhì)的災(zāi)害鏈可以預(yù)測(cè)出邊坡災(zāi)害誘發(fā)性地震災(zāi)害,水土流失(如圖4所示)等很多災(zāi)害的類(lèi)型。因此災(zāi)害鏈在工程地質(zhì)的研究中有著重要的作用,災(zāi)害鏈的使用對(duì)煤礦開(kāi)采中工程地質(zhì)的減災(zāi)有著重要的研究意義和價(jià)值。
3.地質(zhì)災(zāi)害工程地質(zhì)災(zāi)害的減災(zāi)對(duì)策
(1)優(yōu)化煤礦的通風(fēng),有效地降低瓦斯的濃度在煤礦開(kāi)采的過(guò)程中,進(jìn)行瓦斯?jié)舛鹊臋z測(cè)是開(kāi)采過(guò)程中最基礎(chǔ)的工作內(nèi)容之一,通過(guò)檢測(cè)可以有效的保證礦井內(nèi)瓦斯的濃度是保持在安全的標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi),如果在檢測(cè)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)瓦斯超標(biāo)的情況,就會(huì)及時(shí)地進(jìn)行報(bào)警,并采取科學(xué)的方式來(lái)有效地降低礦井內(nèi)的瓦斯?jié)舛龋M(jìn)而可以避免礦井內(nèi)發(fā)生瓦斯爆炸的事故。對(duì)于瓦斯爆炸事故災(zāi)害的預(yù)防應(yīng)該注重管理明火,對(duì)于開(kāi)采人員的安全工作意識(shí)也應(yīng)該進(jìn)行提升,這樣可以有效地防止瓦斯爆炸災(zāi)害出現(xiàn)。礦井內(nèi)的通風(fēng)系統(tǒng)(如圖5所示)可以有效地增強(qiáng)礦井內(nèi)部的氧氣濃度,同時(shí)還可以降低礦井內(nèi)的瓦斯?jié)舛?,使得礦井內(nèi)的工作環(huán)境更加安全。因此應(yīng)該不斷地優(yōu)化和完善礦井內(nèi)的通風(fēng)系統(tǒng),結(jié)合實(shí)際的開(kāi)采情況,并使用相應(yīng)的通風(fēng)設(shè)備來(lái)保證礦井內(nèi)的通風(fēng)系統(tǒng)能夠正常的運(yùn)行,對(duì)于通風(fēng)系統(tǒng)也要做到定期的維護(hù)和檢修,可以有效地掌握通風(fēng)系統(tǒng)的工作狀態(tài),及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患,進(jìn)而可以有效地避免礦井中瓦斯的濃度過(guò)高而發(fā)生瓦斯爆炸的災(zāi)害事故。
(2)對(duì)工程地質(zhì)的水文地質(zhì)進(jìn)行合理的評(píng)價(jià)在工程地質(zhì)勘測(cè)和設(shè)計(jì)的工作中,水文地質(zhì)會(huì)對(duì)整個(gè)煤礦開(kāi)采的影響力很大,并且水文地質(zhì)的問(wèn)題會(huì)影響到后期煤礦的安全開(kāi)采,因此在工程地質(zhì)的勘測(cè)中應(yīng)該注重水文地質(zhì)的問(wèn)題,并采取針對(duì)性的措施來(lái)應(yīng)對(duì)水文地質(zhì)問(wèn)題,進(jìn)而使得煤礦開(kāi)采能夠有序的開(kāi)展。對(duì)于煤況建設(shè)的單位應(yīng)該結(jié)合實(shí)際的施工情況,不斷地完善水文地質(zhì)的評(píng)價(jià)制度,進(jìn)而可以對(duì)工程地質(zhì)的水文地質(zhì)進(jìn)行全面的綜合性勘察和分析,將水文地質(zhì)的問(wèn)題劃分為不同的等級(jí),這樣才能保證在煤礦開(kāi)采中安全性。負(fù)責(zé)勘察水文地質(zhì)的人員應(yīng)該充分地掌握地下水的特征,并結(jié)合實(shí)際的情況進(jìn)行綜合的分析,進(jìn)而得出更全面的評(píng)價(jià)結(jié)果,有效降低煤礦開(kāi)采中工程地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。
(3)增強(qiáng)工程地質(zhì)勘察人員的培訓(xùn)在煤礦開(kāi)采中,工程地質(zhì)勘察工作非常的重要,勘察人員是直接的參與者,因此,勘察人員勘察的水平和勘查技術(shù)會(huì)直接影響到工程地質(zhì)勘察的效果和質(zhì)量,所以應(yīng)該不斷地強(qiáng)化工程勘察人員的專(zhuān)業(yè)勘察水平,加強(qiáng)對(duì)勘察人員的培訓(xùn)和教育,使得勘察人員能夠?qū)W習(xí)到更為先進(jìn)的勘察技術(shù)和知識(shí),有效地提高工程地質(zhì)勘察的結(jié)果。同時(shí)除了培訓(xùn)之外,還應(yīng)該為勘察人員提供更多的進(jìn)修學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),通過(guò)不同的培訓(xùn)教育方式來(lái)豐富勘察人員的工作經(jīng)驗(yàn),并提高勘察人員的職業(yè)素養(yǎng)。此外,還應(yīng)該對(duì)勘察人員的工作表現(xiàn)進(jìn)行全面的評(píng)價(jià),使得勘察人員的工作更加的認(rèn)真和積極,工作效率和質(zhì)量也會(huì)更高,這會(huì)從很大程度上降低煤礦開(kāi)采中工程地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。
4.結(jié)束語(yǔ)
在煤礦的開(kāi)采中會(huì)發(fā)生很多類(lèi)型的工程地質(zhì)災(zāi)害,這些災(zāi)害嚴(yán)重的危害著采礦人員的生命安全,同時(shí)也會(huì)對(duì)煤礦企業(yè)造成重大的經(jīng)濟(jì)損失,因此應(yīng)該注重在煤礦的開(kāi)采中采取相應(yīng)的減災(zāi)措施,進(jìn)而降低災(zāi)害的發(fā)生率。
作者:李顯軍 單位:華陽(yáng)集團(tuán)山西寧武榆樹(shù)坡煤業(yè)有限公司
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