煤矿地质灾害与监测预防探讨

近年来,随着国民经济的不断发展,对煤炭资源的需要越来越大,煤炭资源的开采规模和开采量也在不断的扩大,而因此所引发的煤矿地质灾害问题也越来越严重,因地质灾害而造成的人员伤亡。经济损失也为社会带来了诸多负面影响,因此加强对煤矿地质灾害的研究与有效的监测预防是论文网极其重要的。本文从煤矿地质灾害的基本类型和发生的主要原因出发,研究分析了现今煤矿地质灾害的监测方法和技术发展的现状,从而提出了具体的监测预防措施,从而使其有效的预防煤矿地质灾害的发生。以保证煤矿生产的安全性和稳定性。

一煤矿地质灾害的分类及特点

(一)煤矿地质灾害的分类

煤矿地质灾害是指,在进行煤炭开采过程中,受自然因素或是人为因素影响地质环境的平衡被破坏,引发地质环境变化所产生的地质灾害及因此而衍生出的次生灾害,是地质环境对开采行为的一种反馈。而根据地质灾害持续的实践及动力作用方式我们将它们划分为以下几类。

首先根据地质灾害持续时间分类:第一,突发性地质灾害。此类地质灾害具有的特点是突发。高能且危害性较大。持续时间短。如井下突水。突泥持续的时间大概是数分钟～数天,瓦斯和煤尘爆炸。煤与瓦斯突出等只有数秒钟;第二,渐发性地质灾害。这类地质灾害主要特点是发生相对缓慢。持续时间较长但危害不是很剧烈。如沙漠化,其年平均增长率保持在<1～<3百分号之间,而地面沉降每年大致在数毫米～数厘米之间,土地盐渍化和地方病的形成也要数年～数百年之间,而煤层及煤矸石自燃也属于渐发式地质灾害;第三,可突发也可渐发的地质灾害。可突发也可渐发的地质灾害主要是由于地质环境的多样性和复杂性。加上外力地质作用的强弱变化造成的,如滑坡其发生可数秒～数百年不等,地裂缝也可数分钟～数十年不等,岩溶塌陷和岸边塌陷也属于可突发也可渐发的地质灾害类型。

其次根据动力作用方式可将煤矿地质灾害划分为两大类:第一自然动力类型地质灾害,它包括内动力地质灾害。内动力地质灾害所诱发的灾害及自然外动力地质灾害三个小类,如地裂缝。岩溶塌陷。井下突水突砂。泥石流。水污染和大气污染等;第二是指人为外动力与自然动力复合类型地质灾害,主要包括人为外动力与自然外动力复合地质灾害及人为外动力与内动力复合地质灾害两个小类,如水污染。大气污染。水土流失及盐渍化。地裂缝。煤层及煤矸石自燃等。

(二)煤矿地质灾害的主要特点

煤矿地质灾害的主要特点大致包括以下几个方面,分别是群发性。衍生性。区域性。持续时间的多样性。不可避免性和可防御性。影响的多面性。

首先群发性是指在煤炭开采过程中,地质环境的平衡性被破坏,所引起反馈行为所造成的灾害并不是鼓励的,会在同一地区或是某一时段集中发生形成灾害群,如煤层自燃。井下突水。塌陷灾害等;其次衍生性是指由于煤矿开采造成的环境影响是连锁性的,如煤矸石山自然会引起矿区的大气污染,而大气污染会引发矿区居民的空气质量,造成呼吸道疾病甚至是肺癌。或有害矿井水排放没有经过科学处理造成水体污染并影响到了土壤质量,使得有害元素进入到农作物,人体长期食用,引发地方病;第三地质灾害的区域性是指,灾害发生是受一定的区域条件影响控制的,像煤矿区岩溶塌陷和矿井突水灾害,就主要发生在岩溶发育区域和石灰岩广布地区;第四灾难持续时间的多样性是指煤矿地质灾害其发灾所持续的时间是不同的,如煤与瓦斯突出。煤尘爆炸等发灾时间较短,而采煤塌陷。地方病等持续时间较长;第五,煤矿地质灾害的不可避免和可防御性是指,煤矿地质灾害在现今的经济技术条件下,都是不可完全避免的,但可以依靠科技技术去积极预防的,从而减少灾难的发生并减轻灾害的损失;最后说其影响的多面性是指,煤矿地质灾害不仅关系着煤矿企业的经济利益。社会形象,更关乎众多矿工的生命安全和矿工家庭的幸福,还影响到该地区的经济效益与环境效益。

二造成煤矿地质灾害发生的原因分析

(一)客观因素

首先在进行煤矿开采活动之前地球表面与岩石圈是平衡的,那在采矿的过程中,实际上我们是从地壳内部通过各种技术如钻采。坑采或是露天开采。液采等把矿石和岩石开采出来的,我们这个开采过程实际上就类似一个把地壳肢解的过程,使原本平衡。自然的地壳,出现了空洞变得不自然协调和平衡,从而造成了地壳物质环境的不稳定,从而诱发了煤矿地质灾害发生,这也是其本质原因。

其次,在煤矿开采中尤其是地下采矿需要排净矿坑下的积水且对地层漏水做处理,而这一行为会影响到地下水的平衡,造成地层的不稳定和不协调性。而如果在煤矿开采过程中还不按照科学的方式进行,乱挖滥采还会造成矿坑突水。瓦斯爆炸。冒顶等煤矿地质灾害的发生。

第三,我们说矿业活动并不是单一的煤矿开采,它还包括选矿和冶炼加工等,但是这些工序需要用到火与水进行相应的技术处理,并产生废气。废水。废渣等,这三废的排放。堆积。处理问题也是较为严重的,农田。森林。地下水等等,可以说对周围的环境会有严重的危害,使居住环境质量下降,影响到人类的健康,

(二)主观因素

首先,由于对于煤矿经营企业的把关不严格,一些地方和民营的小煤矿发展迅速,他们的煤矿开采不讲科学,开采方式过于粗暴,与国营煤矿企业争夺矿产资源,甚至一些民营小煤矿寄生在国营矿山上,直接在国营大矿山上挖洞,造成瓦斯泄露。透水等事故的发生。

其次,矿山腐败现象严重,一些国营矿山被转为私人承包,一些煤矿老板只注重煤矿开采量和不断增产,对安全生产忽视,对矿工的生命安全于不顾,用钱收买上边领导,对下面群众禁止发声,这种罔顾矿工生命安全。罔顾造成的环境问题和地质灾难,只满足自己私欲的经营方式,造成煤矿地质灾难频繁。第三,国家的煤矿安全生产检查让一些煤矿主有漏洞可钻,光有法律法规和各种生产规则,执行力度不强硬,一些检查人员易受利益驱使,降低检查标准。还有则是黑煤矿的存在现象依旧很严重,他们为了一己私利擅自开设煤矿,管理混乱,技术水平低,只注重经济所得,不顾灾难的预防和环境的综合治理。

三地质灾害的监测技术方法概述

地质灾害监测的目的是及时掌握灾害体的变形动态,并分析其稳定性,从而超前做出预测预报,以防止灾难发生,并为灾难治理工程提供科学的依据和相关资料支持,为社会提供对地质灾害的监测信息服务,开展对地质灾害的监测能最大程度的获得连续的空间变形数据,将其应用防治工程效果评估中。地质灾害监测是集地质灾害形成机理。时空技术。监测仪器和预测预报技术于一身的综合技术,其方法大致可分为以下四大类。

(一)变形监测

变形监测是指通过测量位移形变信息为主的监测方法,比如说地表相对位移监测。深部位移监测和地表绝对位移监测,此类监测技术已发展较成熟,有着较高的精准度,是一种常规监测技术,能获得直观的灾害体位移形变信息,因此通常是预测预报的主要依据。

(二)物理与化学场监测

比如说应力监测。放射元素监测。地声监测。地球化学方法及地脉动测量等,都属于监测灾害体物理与化学场等变化信息的监测技术方法,因为地质灾害的物理和化学场发生变化,常常与同灾害体的变形破坏有着重要联系,因此此类监测方法较变形监测具有一定的超前性。

(三)地下水监测

很多地质灾害的形成或是发展都与灾害体内部或是周围的地下水活动有着密切的关系,因此对于地下水的监测是很重要的。地下水监测如其名,以监测水质特征为主要内容,包括地下水水位监测。孔隙水压力监测以及地下水质监测等。

(四)诱发因素监测

此类监测技术方法主要是对造成地质灾害的诱发因素进行监测,比如说气象监测。地震监测。地下水动态监测。人类工程活动监测等等。降水和地下水活动是造成地质灾害的主要诱发因素,因此对于降水的时空分布特征和降水量的大小是对区域性地质灾害评价的主要判断指标,而人类工程活动作为现今地质灾害的主要诱发因素,其监测也是地质灾害监测的重点内容。

可以说地质灾害的监测技术日趋成熟,监测水平和监测的精准度也在不断提高,监测方法变得多样化,立体化的监测性网络也建设的颇具规模,有效加强了地质灾害的综合判断能力,从而促进了对地质灾害发生的预防工作的有效性。

四预防煤矿地质灾害发生的具体措施

(一)开采沉陷地质灾害预防

随着煤矿开采范围的不断扩大,被破坏的土地和塌陷的土地越来越多,为矿区造成了严重的灾害影响,要及时采取措施使开采沉陷地质灾害降到最低程度。首先利用能减轻地表下沉。降低地表破坏的煤矿开采技术如大条带协调式全采法。充填条带法或是冒落条带法。水砂充填法等,于此同时在地表有建筑物的地区要对地面建筑物进行一定的维修加固处理。矿区还应积极开展开采沉陷地质灾害的预测预报,定期。重复观察监测路线的空间位置变化,并有效整合分析资料,寻找规律,预测被破坏程度。从而上报开采区域的地面塌陷状况,从而让负责部门提供相应的技术支持,降低破坏程度减轻灾害压力。

(二)瓦斯与煤尘爆炸的预防

煤矿瓦斯爆炸的新闻总是很多,因此我们一定要做好瓦斯爆炸的预防工作,减少安全事故的发生。首先我们要加强采区的通风管理,降低瓦斯浓度,因此要保证各采区都有独立的进回风系统,从而将瓦斯浓度控制在安全范围内;其次要建立完善的瓦斯检查制度,严禁矿工在瓦斯超限的情况下作业;第三要加强对矿工安全意识的教育宣传工作,严禁将易燃易爆物带入井下,尤其是井下吸烟,一定要严格控制,井下使用的机械。电气设备要符合安全要求。而煤尘引发的爆炸,我们需要注意的是减少生产过程中的煤尘量并消除火源。

(三)矿井水害预防

矿井水害具体指的是矿井突水和老井透水,这也是煤矿地质灾害的重点防治内容之一,绝不可以忽视。因此在开展矿井水害的预防工作时,我们要做好充足的考虑,进行详细的调查和细心的考证,并及时有效坚决的处理。首先对于矿井周围的老窖和采空区要有详细的调查,数据越详尽越好;其次在发现煤层发暗发潮。工作面温度降低等这些出水的征兆时,要及时与外界联系,并转移工作人员;第三对井筒的位置选择要避开易受洪水影响这一因素,使其能防止河流或是洪水灌入井下,另外要做好挡水墙。防洪沟等防水设施的建设。

(四)煤矸石山自燃预防

煤矸山的根本出路在于能被综合利用,但现今其利用量远远低于排放量,煤矸石的积存量可以说是有增无减,因此对于煤矸山的治理工作重点仍是对煤矸石山自燃现象预防的有效性。其主要预防措施有以下三种:首先,煤矸石的正确堆放。为了防止煤矸石的自燃我们在选择堆放地质时最好应选择缓峡谷,使其回填山谷,从而复土造田,堆放时要使裸

露面积降至最低,具有较稳的对方地基,防止滑坡或

开裂;其次,挑选黄铁矿,消除可燃物。挑选黄铁矿能降低自燃的几率,还有一定的经济效益。第三加大对煤矸石综合利用的提倡力度,消除煤矿工业固体废物是煤矸石的根本出路。

综上所述,煤矿地质灾害的负面影响是巨大的,发生煤矿地质灾害不仅会使企业造成直接和间接的经济损失,对于造成伤亡的矿工和矿工家庭而言更是一场灾难,且对于煤矿生产地区的经济效益。环境效益和社会效益也有着严重影响,因此我们一定要充分认识到煤矿地质灾害的重大危害性,要重视对于煤矿地质灾害的检测预防,并提高地质灾害的防治能力,从而采取有效的促使对煤矿地质变化进行科学有效的监测和防治,以保证煤矿生产的安全,以维护多方的利益,营造较好的社会形象,并保证国家经济发展的可持续性。

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