探究煤炭地下开采引发的地质灾害及其预防措施

时间:2022-10-20 06:39:25

探究煤炭地下开采引发的地质灾害及其预防措施

【摘 要】煤炭产业作为我国最为重要的能源产业之一,对我国的经济发展起着重要的促进作用,并且与我国的能源安全息息相关。但是由于各种因素的影响,我国的煤炭资源在地下开采过程中,各种安全事故以及地震灾害发生频繁,不仅造成了煤炭资源的浪费,更是损害了广大人民的利益。本文将针对我国煤炭开采的现状以及地质灾害的发生原因,对灾害的预防措施作出探析。

【关键词】煤炭资源;开采;地质灾害;预防措施

煤炭资源的地下开采工作所带来的地质灾害一直是煤矿行业里沉重的话题,更是社会关注度很高的一大话题。随着我国经济的发展,煤矿行业的发展势头也越发迅猛。但各种煤矿安全事故,如瓦斯爆炸、地面塌陷等等,不仅仅为煤炭行业带来巨大的经济损失,更造成了严重的人员伤亡,对我们社会的和谐造成了威胁。

我国正处于社会主义新时期,针对煤炭开采引发的一系列问题,我们应当加强对煤炭开采过程中引发的地质灾害的问题研究,寻找其源头,并具体问题具体分析,针对不同类型的地质灾害,对其防治措施进行探究。地质灾害的防治措施不仅仅可以使我国煤矿管理更加规范化和制度化,以促进煤矿向着科学适度开发的方向发展,促进我国经济的发展,同时,也可以最大程度上减少煤炭开采事故的发生,促进煤矿行业的健康化和规范化,从而推进社会主义和谐社会的建设进程。

1 煤炭地下开采引发的地质灾害

1.1 开采沉陷

据调查,在煤矿地下开采引发的地质灾害中,开采沉陷事故频率高居榜首。并且,由于开采沉陷引发的地质灾害一般都发生于平原地区,这些地区绝对大部分都属于优良的土地,适宜耕种。随着煤炭开采量的不断加大,开采沉陷的土地面积也会越来越大,土地塌陷情况越来越严重,范围越来越广,这不仅对适宜耕种的耕地资源造成了破坏,给当地的农业生产收益带来了难以挽回的损失,而且严重破坏了生态环境,破坏了原有的自然景观。

1.2 矿井突水

矿井突水是由煤炭的地下开采工作所引发的一种突发性、破坏性的矿山地质灾害。矿井突水现象发生时,水流来势汹猛,一时间涌水量大,难以控制。矿井突水已成为影响煤矿安全生产的重大关键问题之一,矿井突水现象的频繁发生为我国的经济造成了难以避免的损失,也严重威胁到矿区居民的生命和财产安全。

1.3 瓦斯灾害

除了开采沉陷与矿井突水,瓦斯灾害是由煤矿的不当开采而造成的另一种主要的地质灾害。瓦斯事故的防治一直是我国煤炭开采过程中安全防治的重点之一。由于自然因素的影响, 我国开采煤层中,瓦斯含量一般都偏高, 尤其是我国现开采的矿井中, 40 %以上的瓦斯含量都高于正常量,属于高瓦斯含量矿井。近年来, 我国煤矿开采引起的瓦斯灾害事故频发,造成的损失是难以估量的。仅2000 年, 全国范围内煤矿施工场地发生包含10人以上的重大瓦斯爆炸事故就有59 起, 其中贵州水城矿务局木冲沟煤矿2000 年9 月27 日的瓦斯爆炸造成一次死亡人数达162 人。此外, 2002 年6 月20 日, 黑龙江鸡西成子河煤矿瓦斯爆炸造成115 人死亡。因此, 瓦斯防治亟需被重视并加以防治。

2 地质灾害的防治措施

2.1 开采沉陷防治措施

首先,应着重加强对开采沉陷的预计工作。煤炭的地下开采导致采矿活动决定了开采沉陷现象的分布规律,针对这一规律,在不同的采矿地区,由于覆盖岩石的力学性质、煤层倾斜角度、煤矿开采的厚度和深度等等都有差异,在采矿地区,应严格设立情况观测站,根据规律的总结对煤炭开采后的沉陷现象举行预先的估计,以为灾害的预防提供参考数据,以便合理的治理规划的制定。

其次,应在采矿地区展开科学合理的治理工作。地表下沉带来的损伤是巨大的,但是地表一旦下沉,形势难以扭转,只有通过科学的治理方法,具体问题具体分析,进行综合的补救工作。比如针对我国东部的采矿区,应依据实际条件,在塌陷较浅的区域内,建立排水系统使水位得以下降,从而土地便得以重新利用;对于塌陷情况更为严重,塌陷更深的区域,因地制宜,将其挖得更深来制作成鱼塘,挖出来的土方则用来填充其它下陷较浅的区域,使土地得以重新的使用。;而对于大面积的塌陷区域,这些区域成年沂水,可直接利用,作为鸭、鹅的养殖始水域;若有些塌陷地区有充足的土方进行填充,则进行填充后,可直接进行耕作。

2.2 矿井突水的防治措施

矿井突水作为地下开采共作经常引发的地质灾害之一,也理应对其防治工作予以高度的重视。矿井突水情况严重时,不仅会造成煤矿资源的浪费,还会对工作人员造成生命威胁。为了预防矿井突水现象,在仿制手法实施的过程中,首先应对工地进行勘测,结合实际情形,提前对煤矿开采地区的地形、地貌做出精确的检测和预估,并结合相关的勘查工作,总结出土地内岩石断裂及其分布的规律。在地形以及地貌的勘测过程中,工作人员一刻也不能马虎,需进行严密精细的检查和记录,将各个工作面的岩石断裂、断裂情况分布进行仔细的标注后,在煤矿的开采图纸上悉数标出,对整体情况作出宏观的把握。这样的标注以便开采过程中突况的预防和及时救治。

2.3 瓦斯灾害的防治措施

瓦斯灾害的频发程度我们有目共睹,瓦斯灾害的频繁发生对社会造成了难以估量的负面影响。作为危害最大且最易发生的开采灾害,对于瓦斯灾害的防治,应首先加强安全预防工作。安全预防主要是针对瓦斯集聚现象,对突出的瓦斯进行消除工作。预防瓦斯突出的途径有很多,例如减少向采掘空间内涌进的瓦斯量、将开发空间内的瓦斯进行浓度稀释、将每层中的沉积瓦斯进行释放等等。其中,做好矿井内的通风换气工作从而达到瓦斯浓度的稀释,是消除突出瓦斯工作的主要技术。除此之外,火源极易引发瓦斯的突然爆炸,对于地下矿境内的火源,应进行严格的控制,简历防爆工作以及个人防护工作,对工作人员作出充足的安全培训,同时加强对瓦斯量的检测和报告。

另外,针对瓦斯易引发灾难事故的现象,开发煤气层也是有效预防地质灾害的途径之一。煤气层较于煤矿开发,安全高效,不易引发安全事故。由美国以及澳大利亚的实践表明,煤气层的开发不仅仅有利于新能源的开发和投入使用,更重要的是能减少瓦斯事故的发生。因此,除了进行相应的防护工作,我国的煤矿工程应着眼于其它能源的开发,扭转观念,将部分人力物力相关资源投入到煤气层的开发工作之中,为新能源的开发创造更大可能。

3 结束语

现阶段,随着我国煤矿开发量的不断增加,加强对煤矿开采所引发的地质灾害的预防工作意义重大。因此,在煤炭开采的过程中,应做好相应的管理工作,严格制定煤矿开采规范,积极控制风险,以做好各种防护措施,尽量使地表沉陷、矿井突水、瓦斯爆炸等等事故的发生率降到最低,使煤矿行业的安全生产得到保障,避免人力物力的损失,从而保证煤矿开采行业的社会效益以及经济效益。

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