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煤矿灾害防治措施精选(十四篇)

发布时间:2023-09-21 17:35:39

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇煤矿灾害防治措施,期待它们能激发您的灵感。

煤矿灾害防治措施

篇1

【关键词】煤矿;地质灾害防治措施;迫切性

1.煤矿地质灾害的研究背景

煤矿地质灾害是指由于人类采煤生产活动而引发的一种破坏地质环境、危及生命财产安全,并带来重大经济损失的矿区灾害。它是地质灾害的一个分支,也是自然灾害的重要组成部分。煤矿开采开煤弃石,加速水土流失,引发地表塌陷、山体滑坡;煤矿抽排水造成地下水位下降、矿区周围地下水资源枯竭;地下开采诱发地震、岩爆、冒顶片帮突水、瓦斯爆炸、地面开裂及沉陷等;煤矿剥离堆土、尾矿废渣堆积引起地表环境污染,及其失稳滑移造成严重的泥石流灾害等,凡此种种,均是煤矿地质灾害的具体表现。

2.煤矿地质灾害特征及诱因分析

煤矿开采不像水利水电工程建设那样,可以根据地质情况针对灾害可能多发地段,采取“能避让则避让,能预防则事前预防”的原则进行避与防,大多数情况下采矿不得不在明知条件不好的情况下进行,从而易于产生和诱发各种地质灾害,具体煤矿的灾害特征如下。

2.1煤矿在开采过程中潜在的灾害特征

①山体滑坡:煤矿的开采、矸石的堆放破坏了坡体的原始应力平衡,是诱导滑坡崩塌灾害的重要因素。据不完全统计,每年此类灾害造成的经济损失以数亿元计。

②地面沉降与塌陷:地面沉降与塌陷是煤矿开采后经常出现的一种地质灾害。在煤矿的开采过程中,地下开采工程破坏了采空区围岩的初始应力场,使采空区的岩石发生破碎、冒落乃至地表发生位移。另外。采空区不断扩展和大量抽排地下水,造成采空区和影响区的地下水重新分布,形成大面积的降落漏斗,相应出现地表的沉陷。

③瓦斯突出:瓦斯可以在储气封闭系统中,以吸附或游离状态赋存于煤层的孔隙、裂隙、缝隙之中,当地应力作局部平衡调整时,破坏储气封闭系统,使蓄积的气体外溢释放。在自然和人为的某种作用下,亦可造成瓦斯突出的爆炸、火灾、人员中毒等灾害。

④矿井突水:煤矿突水事件在煤矿生产中也是常见的,并且直接影响煤矿的生产、效益和安全。

2.2煤矿在闭坑后采场潜在的灾害特征

由于矿山灾害治理的短效性及不可预见因素的存在,故矿山闭坑后必然会留下灾害隐患。露天采场闭坑后留下的潜在灾害类型主要有滑坡、崩塌,这是由于露采后留下了高边坡,虽然在坑底进行了一定的废石回填,但留下高边坡仍是不可避免的,特别是露采很深的情况下更是如此,这样的边坡在后期诱发因素的作用下很可能再次发生灾害。

地下采场闭坑后留下的潜在灾害类型有地面塌陷、地面沉降、地裂缝等,甚至也有因地面变形而诱发的山体开裂,继而发生崩塌、滑坡等地质灾害。这些灾害的发生往往具有滞后性,即在开采期间不发生或发生得不彻底,尚未达到稳定状态,待闭坑后一段时间内继续发生或在特定的条件下突然发生。以上灾害一旦发生,如果采场内已经进行了土地复垦,则复垦好的土地就可能因灾害的发生而再次破坏甚至废弃,造成本不应有的损失。

2.3煤矿地质灾害的诱因分析

煤矿地质灾害诱发因素各不相同,有些是开采过程中难以避免的,如开采深度的增加,使得地应力相应增大引起冒顶、片帮、脱盘甚至岩爆的严重地压灾害;有的是开采中忽视预防或开采不规范、管理不科学导致的,如采空区不及时充填、废渣废水随意排放、水文地质及构造不了解、巷道偏离、盲目指挥、违章作业、私挖乱采等,非稳定因素积聚到一定限度引发各种灾害;有的煤矿片面追求经济利益或为摆脱一时的经营危机,摈弃常规,如采富弃贫、求近避远,结果为后期发展埋下灾害隐患;曾一度泛滥的民采风潮掠夺式的开采活动也对部分国有大中型煤矿造成严重干扰和资源、环境破坏。

3.煤矿地质灾害的防治及生态恢复措施

3.1煤矿地质灾害的防治措施

①加强地质灾害宣传教育,各级政府和有关部门应对防御煤矿地质灾害工作予以高度重视,开展各种形式煤矿地质灾害预测和提出防范措施。

②合理开发利用,加强地质灾害防治管理工作,提高人们的环境意识,避免或减少煤矿地质灾害事件发生。

③提高建筑物防灾能力,减轻煤矿地质灾害,在科学技术指导下,提高煤矿区民宅建筑材料和砌筑质量,增强地基、上部结构牢固性,提高民宅建设总体抗灾性能,加强农民建筑队伍的整顿和管理,因地制宜地对其施工负责人进行工程抗灾知识重点培训。

④建立通风系统,减少矿井瓦斯爆炸,无论国有、集体煤矿,还是个体小煤窑,都应严格遵守《煤矿安全规程》的规定,配足风量和实行机械通风、分区通风、上行通风,建立瓦斯检查制度,及时处理超限和积存瓦斯矿井;禁止携带香烟及点火工具下井,在瓦斯矿井应选矿用安全型、矿用防爆型或矿用安全火花型电器设备,放炮前后进行瓦斯检测。

⑤查明活动构造,规划煤矿工程活动,做好减灾防灾工作。活动构造是产生各种地质灾害的地质背景,人类工程活动使致灾速度加快,致灾程度更为严重。为此,应查明煤矿区内新构造运动性质、特点及活动程度,寻找出活动构造或不稳定的复活断裂,分析、认识各种地质灾害产生的原因及分布规律,合理规划煤矿区工程活动。进行煤矿区地质灾害危险性评价,按地质灾害类型圈划未来潜在地区,并作好灾害的预测,制定防治方案,切实做好减灾防灾工作。

⑥因地制宜综合防治,各种地质灾害在空问地域分布上具有一定规律,因而不同灾害类型区应制定相应的治理措施和施工标准,增加有形抗灾、防灾能力。工程措施要严格,生物措施也要同步发展,做到以生物措施为根本、以工程措施作先导的综合防治。只有这样,才能达到预期目的。

3.2煤矿环境生态恢复

由于矿山废弃地对生态环境造成严重的破坏,目前,我国用于防治地质灾害的工程措施对灾害的防治的确起到了一定的作用,但一般情况下只考虑了确保矿山工程的安全运营,未能通盘考虑矿山闭坑后生态环境如何恢复、土地怎样再利用及潜在灾害在特定条件下复发性与防治的问题。因此迫切需要对矿山废弃地进行生态恢复与重建。要恢复生态系统的功能.必须恢复系统的非生物成分的功能,进行植被的恢复及动物群落和微生物群落的构建。目前我国矿山废弃地的复垦工作总体上还处于初期阶段,因此在我国大力开展矿区废弃地的复垦工作是当务之急。

篇2

摘 要:现在随着我国煤矿企业的快速发展,煤矿地质灾害也在频繁发生,煤矿地质灾害不单单是发生在我们国家,在外国也会频繁地发生煤矿地质灾害。由于煤矿地质灾害在各个国家频繁发生,煤矿地质灾害问题渐渐得到了国际上的聚焦关注,地质安全研究部门加大研究力度,减少煤矿地质灾害带来的人员伤亡。文章主要对煤矿地质灾害的发生特征进行了研究,并对其提出了有效的防治措施。煤矿地质灾害的影响因素繁多,一旦发生不仅会带来大量的人员伤亡和财产损失,严重的还会阻碍国家经济的快速发展。

关键词:煤矿地质灾害 特征分析 防治措施研究

中图分类号:TD82 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)08(c)-0027-02

煤炭属于不可再生的自然资源,起初人类发现煤炭时只是一味地挖掘使用,并没有意识到要合理科学地开采。与此同时为了降低成本获取最大利益,而罔顾开采过程中的安全问题,虽然在开采的产量上有所提高,但是在煤矿的开采过程中经常会发生人员伤亡。煤矿地质灾害频繁发生,严重使煤矿工人的人身安全和财产受到损害,煤矿如今又是严重短缺的不可再生资源,所以长此以往必会给国家造成损失。随着时代的快速发展,我国开始重视煤矿地质灾害问题,并加大力度解决煤矿开采过程中地安全问题。

1 煤矿地质灾害的现状

煤矿地质灾害主要是指人类在进行煤炭开采过程中遇到的各种安全问题,其中会涉及到地质环境的恶化和生命财产的损失。地质灾害分为很多种,煤矿地质灾害只是其中的一小部分,却也是自然灾害中最为严重的。煤矿贮藏在偏远的深山之中,开采难度极高,过度开采会在一定程度上加剧水土的流失,从而会造成地质表层的塌陷和山体的滑落。煤矿开采而造成的地质灾害已经数不胜数,开采煤矿时会进行深层排水,这样会造成地下水资源的大幅度减少,严重则会造成水资源的大量匮乏。煤矿资源隐藏在偏远的深山之中,强行开采必然会引发地壳的震动、岩浆侧漏和煤气爆炸。煤并不是开采即用的资源,需要经过复杂的生产加工,加工过程中会产生大量的有毒生产废料和有毒气体,这些都会造成大量的环境污染。

2 煤矿地质灾害特征及诱因分析

2.1 煤矿在开采过程中潜在的灾害特征

矿山中煤矿的开采、废料的泄露和乱石的堆积都会造成山体的滑坡,矿山由于重力的失衡会发生偏沉,这是导致矿山塌陷的重要原因之一。根据有关煤矿开采记录显示,矿山开采工程中经常会发生山体的崩塌与滑坡,此类灾害会造成大量经济损失和人员伤亡。煤矿在挖掘初期,机械开采造成的物理性震动会破坏采石区的岩石层次,岩石层周围的矿石频繁出现裂纹、气孔冒泡和地表地理位置的变化。以上列举的都是煤矿开采过程中潜在的灾害特征,此外矿山中矿洞的体积会越来越大,加上排水会影响地下水资源的流道方向改变。

2.2 煤矿在闭坑后采场潜在的灾害特征

煤矿挖掘后也只是进行短期的简化后期维护,此后长期的矿山隐患并不会得到治理,仍然存在许多不可控制的因素存在,所以煤矿在闭坑后会存在许多安全问题。矿山中煤矿的开采、废料的泄露和乱石的堆积都会造成山体的滑坡,煤矿闭坑后灾害特征主要有出现裂纹、气孔冒泡和地表震动。

2.3 煤矿地质灾害的诱因分析

煤矿地质灾害频繁发生,严重使煤矿工人的人身安全和财产受到损害,煤矿如今又是严重短缺的不可再生资源,所以长此以往必会给国家造成损失。为了减少煤矿开采所带来的伤害,地质探测专家仔细地将煤矿地质灾害的诱发因素总结起来。煤矿地质灾害诱因繁多,有的是煤矿挖掘的过程中,比如说开采深度过度,从而使矿石频繁出现裂纹、气孔冒泡和地表地理位置的变化。其次就是闭坑后废料的处理不当、废水肆意排放、矿洞的搁置、地质结构复杂等因素,都会诱发煤矿发生地质灾害。

3 煤矿地质灾害的防治措施

3.1 进行科学开采,制定防治计划

煤矿企业应该及时制定煤矿地质灾害的防治措施,提高煤矿开采量的同时保障矿工的人身安全。首先要在开采初期进行科学开采,有效制定煤矿地质灾害的防治措施。矿山开采初期,经常缺乏具有科学性和指导性的开采方式,部分传统的煤矿企业比较信赖于传统开采技术。传统的煤矿开采技术虽然简单容易掌握,但是由于理念老旧经常会忽视矿工的人身安全,以及对环境的保护,进而会给煤矿企业造成严重的损失。由此看来,要想有效防止煤矿地质灾害的发生,首先煤矿企业应该更新开采技术的理念,然后改革挖掘过程的管理方式。科学的挖掘技术可以降低有害物质的产出,提高开采数量,同时保障矿工的人身安全和国家的财产安全。

3.2 注重瓦斯抽取,防治瓦斯超标

瓦斯就是俗语中的煤气,瓦斯是在堆积成煤初期形成的,在矿洞中达到一定能浓度时,会危及到矿洞中工作人员的人身安全,严重时会发生爆炸。瓦斯泄露是煤矿开采过程中最为棘手的问题,降低矿洞中瓦斯的含量迫在眉睫。首先要在开采的初期对空气中的瓦斯进行测量,尤其注重洞中深处的瓦斯测量,严格防止瓦斯的含量超标。瓦斯的含量测量是矿洞安全检测的基础性工程,安全管理人员应该建立完善的检测体系,防治矿洞中瓦斯的严重超标。

3.3 做好测量工作,明确地质情况

矿山开采初期,经常缺乏具有科学性和指导性的开采方式,部分传统的煤矿企业比较信赖传统开采技术,做好测量工作可以有效避免煤矿地质灾害的发生。煤矿地质灾害诱因繁多,有的是煤矿挖掘的过程中,比如说开采深度过度,从而使矿石频繁出现裂纹、气孔冒泡和地表地理位置的变化。对矿洞周围环境进行仔细测量,会大幅度提高煤矿的开采效率,对周围地理环境进行仔细测量,可以掌握矿洞里的具体环境质量。对周围环境的掌握具体,也可以在煤矿地质灾害发生时做出有效应对,从而可以大大降低煤矿地质灾害所带来的人员伤亡和财产损失。

4 结语

综上所述,煤矿地质灾害在各个国家频繁发生,煤矿地质灾害问题渐渐得到了国际上的聚焦关注,地质安全研究部门加大研究力度,减少煤矿地质灾害带来的人员伤亡。在煤矿开采的过程中,煤矿企业可以根据煤矿地质灾害的相关特征,有效地避开灾害的侵扰。煤矿企业应该及时制定煤矿地质灾害的防治措施,提高煤矿开采量的同时保障矿工的人身安全。

参考文献

[1] 董来启,李峰,武艳丽,等.煤矿地质灾害特征防治措施[J].科教文汇,2008(4):192-193.

篇3

【关键词】煤矿;地质灾害;防治措施

引言

由于地质相对复杂,煤炭开采过程中很容易出现地质灾害,这些地质灾害直接危害矿区居民的生命和财产的安全,地质灾害的产生和延续,使人们无法安居乐业,治理灾害的工程量巨大,耗资不菲,工期较长。因此,需要及时找出相应的灾害治理措施,以免造成更大的灾害。

1 煤矿地质灾害的特点

群发性,采煤工程破坏地质环境的平衡。引起地质环境的反馈,其反馈行为所导致的灾害往往不是孤立的,常在同一煤矿区某一时段集中形成灾害群。衍生性,原生环境地质灾害还常常衍生一连串的次生灾害,形成一系列有成因联系的灾害链。例如煤矿生产对环境的影响可分为直接的(通常是长期的)和间接的(通常是短期的),但两种类型的环境影响结果可以认为是一种连锁反应。区域性(如下图所示),就各种灾害的内部联系而言,它们受一定区域性条件控制,如受区域性构造条件、区域性煤系岩性组合特征、区域性煤变质条件、区域性地理条件和区域性气候条件的控制和影响。因此,在灾害时空演化和分布上表现出区域性的特点。发灾持续时间的多样性,煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸、煤尘爆炸、矿井突水、顶板冒落等灾害,往往具有突发性,发灾时间短、强度高,破坏性大。

图1 地质灾害区域特征

不可避免性和可防御性,煤矿环境地质灾害是按一定规律、达到一定程度后发生的。在目前技术经济条件下,乃至今后一定时期内,要完全避免是不可能的。但这些灾害又是可以防御的,随着研究的深入、经验的积累,依靠科技进步进行预测预报和积极治理,对灾害进行控制,减少灾害,减轻灾害损失是可能的。

2 煤矿地质灾害产生原因

2.1 客观原因

采矿过程,从地壳内部挖出了极为巨大量的矿石和岩石。诚然,不论采矿的手段是钻采、坑采,还是露天开采,还是液采,实际上都是肢解地壳的机体,过后会留下千疮百孔的空洞。这就使本来呈自然平衡的地壳,出现了新的不平衡和不谐调,导致了地壳物质的不稳固性。这是诱发矿山地质灾害的本质原因。采矿特别是地下采矿必须要排净矿坑下积水和处理地层漏水,这又造成地下水的不平衡,进而导致地层的不平衡性和不稳定性。

2.2 主观原因

相当长时期以来,地方和民营小煤矿等如雨后春笋般发展,它们与国营大矿山争夺资源或单独或寄生于国营大矿山之上,每个小矿山在大矿山上挖一个洞,宛如一个个疮疤,极易发生瓦斯泄露和透水等事故。

3 实例分析

3.1 地质灾害概况

某煤矿位置属构造侵蚀中山地形地貌。地质结构简单,地形起伏较大,构造不发育,在井田区域内未发现崩塌、滑坡、泥石流、溃坝等地质自然灾害。矿区所处位置为山区,年降水量1502.2mm,雨量颇丰,多集中在6~9四个月,汛期常会在短时间内形成集中降水,水量较大,是诱发山洪、泥石流、滑坡等地质灾害的主要原因。煤矿在开采过程中,采空区上方的地表可能会出现裂缝或塌陷坑等地质灾害,多集中于山体林地内。因此,要加强地质灾害防治工作,防止地质灾害事故发生。

3.2 地质灾害防治措施

3.2.1 加强地质灾害排查工作

地质灾害防治监测小组负责每月对矿区范围内的地质灾害隐患点组织不少于一次“拉网式”排查;每次大雨过后要临时增加一次地质灾害排查,对排查中发现的隐患由相关科室负责人及时制定防治方案,限期整改并监督落实。每年汛期来临之际,地质灾害防治工作领导小组办公室安排人员负责矿区范围内的巡查工作,重点巡查具有潜在重大危害的滑坡和地面塌陷、塌方等可能因暴雨诱发的隐患点。对查出的隐患地点,要设立醒目、永久的警示标志,并及时纳入群测群防监测网络,采取有效的防灾减灾措施。

3.2.2 认真履行职责,加强制度建设

煤矿的地质灾害防治工作实行统一管理,分工协作的原则,地质灾害防治办公室负责全矿区地质灾害防治的组织、协调、指导和监督工作,各监测人员按照各自职责负责相关的地质灾害防治工作。全矿要进一步加强地质灾害各类制度建设,形成全员防灾、群测群防、责权分明的地质灾害防范机制,尽职尽责,全力以赴做好地质灾害防治工作,确保矿区人员的生命财产安全。

3.2.3 加强组织领导,落实工作责任

全矿各相关科室负责人要把地质灾害防治工作列入日常重点工作安排,坚持不懈的抓好地质灾害防治工作,确保各项防治措施落实到位。建立和完善工作责任制,明确具体责任人,做到任务到人,责任到人。

3.2.4 坚持汛期值班和灾情速报制度

在汛期实行地质灾害值班制度,地质灾害防治工作领导小组组长及成员保持24小时通讯畅通,一旦出现险情领导小组所有成员要在第一时间赶赴现场,协调、指挥组织抢险人员进行抢险救灾和善后处理工作。灾情严重时,要立即启动应急救援预案进行抢险救援。同时,按照灾情速报制度,迅速上报灾情。对发现的地质灾害隐患地点,应立即组织应急调查,确认险情,采取措施进行避险和防范。

3.2.5 建立健全地质灾害群测群防体系

为切实做好地质灾害防治工作,充分发挥煤矿群测群防网络体系的监测作用。地质灾害防治工作领导小组联系人要配合地质灾害防治领导小组,切实落实群测群防网络人员对矿区范围内各类地质灾害隐患点的严密监控工作,严格落实地质灾害群测群防责任制度,切实加强地质灾害防治管理工作。

3.2.6 认真落实各项地质灾害治理措施

矿区一旦发生地质灾害后,地质灾害防治领导小组要严格按照已备案的煤矿地质灾害应急救援预案,落实治理资金、人员进行地质灾害监测,并定期向相关管理部门上报监测数据和资料,切实把地质灾害的损失降到最低。

在煤炭开采之前对可能引发的地质灾害进行预测是十分重要的环节,对于有可能产生的灾害应遵循“以防为主,避让和治理相结合”的方针。在煤炭开采过程中,对于可能产生地面塌陷及地裂缝等地质灾害的煤矿,可采取特殊的开采方法和顶板管理措施,以防止或减少地面塌陷地地裂缝等地质灾害的产生,对塌陷的地表随时进行综合治理,以恢复和进一步改善矿区环境质量,使治理后的环境比原有环境质量更好。

参考文献:

[1]翟文杰,钟以章,姜德录,王中,李芳.抚顺西露天煤矿地质灾害预测[J].自然灾害学报. 2006(04).

[2]胡炳南.我国煤矿充填开采技术及其发展趋势[J].煤炭科学技术.2012(11).

(上接第323页)

(4)分站具有独立性和兼容性。分站可以显示及参数设置,可以现场对分站的参数进行设置,并且显示实测数据,独立工作而无须其它辅助设备。

(5)软件具有循环检测、单点追踪、定时检测等各种检测手段,提供数据的查、改、删等编辑功能,图形处理、报表处理等分析手段,且具有水位超限报警、传感器出水面报警等系统安全运行报警功能。

(6)具有远程终端显示及上传等其它功能。

5 结论

通过该系统的应用,不但免去了繁重的人工计量工序,还大大提高了矿井防治水害方面的科技含量,确保了水情监测数据的时效性、准确性,对矿井各处水文水量情况有了动态掌握,不但为潘谢矿区A组煤的开采提供宝贵的数据,还在预防矿井水害确保矿井安全方面起到重要作用。

篇4

摘要:煤炭作为不可再生能源,多数埋藏在地下,在对其进行开挖的过程中,会改变煤层附近的地质环境,当对煤层过量开挖时会造成地质环境的异常变化,引起煤矿地质灾害,地质灾害严重时会损坏煤炭开采设备和对工作人员造成危险,因此,重视煤矿地质灾害是非常必要的。

关键词:煤矿地质;灾害特征;防治措施

为提高煤矿企业在遭受突发性地质灾害时的快速反应能力,最大限度地减少地质灾害造成的损失,根据地质灾害防治相关条例要求,要加强煤矿地质灾害防治,必须坚持“以人为本,预防为主、避让与治理相结合”的原则,以减少地质灾害造成人员伤亡和降低生命财产损失为目的,预防和减轻地质灾害造成的损失,保障广大职工的生命财产安全,加快矿井安全高效发展。

1煤矿地质灾害的特征

1.1群发性

人们在开采煤矿时,难免会破坏原有地质环境,而煤矿地质灾害正是地质环境对自身所遭破坏的一种反馈。煤矿地质灾害具有一定群发性,在某一时段或某一区域易集中发生。如当矿井某一区域发生自然灾害后,在群发效应的影响下,通常会伴有更多,更大的灾害。

1.2衍生性

地质灾害的衍生性主要指发生一种地质灾害后,时常会衍生出很多并发灾害与次生灾害,形成灾害链。如煤矿顶板灾害会造成地面塌陷,形成地裂缝,毁坏耕地,同时也会破坏地表建筑物,影响地表径流等。

1.3持续时间多样

有些地质灾害如瓦斯爆炸、顶板破碎等都属于突发性灾害,灾害发生时间短,破坏强度大;而也有一些灾害持续时间长,渐发性强,如采煤塌陷灾害、土地盐渍化灾害,因此煤矿地质灾害持续时间具有多样性。

1.4无法避免但可防御

当前受科学技术水平的限制,我国的煤矿地质灾害防治工作存在的问题仍然较多,在一定时期内避免地质灾害发生很难。但就以往煤矿地质灾害发生情况而言,只有地质隐患达到一定程度后通常才会发生地质灾害,且地质灾害的规律性较强,因此可采取措施防御这些灾害,在我国煤矿科技飞速发展的影响下,这些地质灾害在将来的某一时间一定可以得到控制。

2煤矿地质灾害现象

2.1地表下沉

对于煤炭开采区域发生地表的下沉是不可避免的,但是当一些煤矿为了追求更多的经济利益,对煤炭进行过量开采会造成煤层上方的地表下沉严重,甚至某些地方发生塌陷现象,结果会造成地表的建筑或农田被损坏而无法使用。塌陷的发生主要是因为开采的煤层被过分挖空,同时采空区没有及时回填,在原岩应力的作用下煤层上方顶板失去平衡,破坏严重,从而破坏延伸到地表产生塌陷。另外,对于在水体下采煤时,如果对水体处理不当,导致水体大量流入矿井内,造成地下水位的下降,这也会引起地下水上方的岩层破坏,且可能延伸到地表引发地表塌陷。

2.2瓦斯

瓦斯作为一种易燃易爆的气体赋存在煤层内,当含量较小时不会产生危害,但是当在矿井内积聚到一定量时容易造成煤矿工人窒息或引起瓦斯爆炸事故发生。煤矿瓦斯的积聚有两种方式:缓发性。对于瓦斯矿井,工作面在推进过程中,煤层内的瓦斯会逐渐的外流,当通风系统设计合理、工作正常时,瓦斯随风流被顺利的排出,但是当出现通风死角或通风故障时,局部瓦斯会逐渐的积聚并达到对人体伤害和爆炸浓度,显示出一定的缓发性;瞬发性。有些高瓦斯矿井在开采过程中会出现瓦斯喷涌状况,不可避免的产生瓦斯浓度增大的现象,如遇火源会引发瓦斯爆炸事故发生。

2.3滑坡

对于煤矿开采造成的滑坡与自然灾害情况下发生的山体滑坡是不一样的,煤矿发生的滑坡主要是指对煤矿生产过程中产生的废弃物(如矸石、建设废料等)的不合理堆放对原有山体或植被造成影响和破坏,导致矿区周边山体发生滑坡事故,这样的滑坡是人为的结果。

3煤矿地质灾害的预防措施

3.1强化灾害宣传、教育

为更好的防治煤矿地质灾害,首先政府及相关部门应足够重视煤矿防灾工作,应做好防灾宣传、防灾教育工作,让全矿井人员足够重视防治灾害,同时应提高矿井施工人员的防灾、救灾技能,逐步提升矿井防灾,救灾能力。其次矿井灾害防治部门,也应实时深入调查研究矿井地质灾害与灾情,以便第一时间掌握灾害实情,不断更新灾害防治方法与技术,同时应做好灾害防御准备工作,以更好的防御各种地质灾害。

3.2增强对地质灾害相关问题的研究

应依据当地自然地质环境特点,对矿区地质灾害进行有针对性的综合治理。对此,首先应系统性的调查监测矿区地质环境灾害,把地质灾害发生机理、规律找出来,以给灾害治理提供参考。若遇到独发性灾害,应联合相关科研单位共同攻关,仔细分析调研,努力制定一些针对性强,科学、合理的灾害预防措施。

3.3严格落实国家相关法规政策

当前虽然我国已颁布了多条法规来限制约束自然地质环境的污染现象,破坏现象,但在实际实施中由于很多因素的影响,这些法规很难落实到位。对此,我们一方面应深入学习研究,仔细解读这些法规。另一方面应以本矿井实际情况为基础,有针对性的制定一系列生态恢复措施,坚持走可持续发展道路,强化执行力度,充分落实好各项规章制度。

3.4开展综合化治理

综合性系统规划矿区地质环境治理,充分借助各种防灾减灾手段,改善矿区生产环境。强化地质环境评估,在开展矿山工程项目前,应先进行地质环境影响评估,以协助矿区后期绿色开发。同时,为使矿井施工对周边环境影响达到最小,应把地质环境评估工作贯穿于整个矿井生命周期全过程,应从建井一直到最后报废关停;建立健全地质环境监测体系。应以矿区多发灾害点为中心,构建一地质环境监测网络,进行“重点抓,全面铺”,以实现及时有效预防矿区地质灾害的目的;发展有效的防治技术。可通过对工程措施、生物措施以及农业措施的综合系统应用,来有效治理地质环境。如复垦技术、矸石再利用技术、地表减沉技术等,以更好的支持矿区地质环境治理。

3.5合理开发资源,进行清洁生产

据以往经验矿井发生的很多地质灾害,都是由于资源开发的不合理引起的。因此,为实现矿井的长期健康可持续发展,各矿区在未来发展中一方面应重视统筹管理资源开发利用,另一方面应大力发展煤炭资源清生产工艺,适度、优化资源利用。具体可从下列几方面着手:发展动力洗煤技术,固硫煤炭技术,不断提升煤炭品质,从源头治理污染;综合质量矿区地下水与地表水,合理利用水资源,逐步优化矿井排水;综合利用矿井三废(废气、废渣、废水),发展循环利用技术。

3.6及时启动应急预案,疏散矿区作业人员

一旦出现了煤矿地质灾害事故,矿区负责人需要及时启动应急预案,通知上级领导部门以及消防部门组织相关救援人员进行处理,同时,迅速疏散事故区域工作人员,避免出现二次塌方或二次爆炸事故。在事故处理完毕后,需要进行总结,发现问题出现的原因并杜绝该问题的再次出现,保证煤矿开采安全。

4结论

总之,煤矿地质灾害具有群发性、衍生性、持续时间多样、不可避免但可防御等特点,我们应根据煤矿地质灾害特点,积极寻找地质灾害发生原因,研究地质灾害防治方法。通过科学、合理的预防、治理手段,以有效控制各类地质灾害,努力实现人与自然和谐发展。

参考文献:

[1]董来启,李峰,武艳丽,等.煤矿地质灾害特征防治措施[J].科教文汇,2016(4):192-193.

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一、煤矿地质灾害的研究意义

煤矿地质灾害主要是人们在地下开采时不合理的破坏地质构造,给地面环境及人们生命财产带来严重危协的矿区灾害。它主要是自然地质灾害的一小部分,也是影响地质构造的最重要的一部分。矿井的采煤及掘进,会不断的把石块及煤炭掏空,造成地下水位降底,加速水土流失,给地面带来埸陷,不仅影响地面农作物的生长,而且严重时导致矿区房毁人亡。加速了山体滑坡的概率;同时地下开采也会诱发地震、岩爆、冒顶片帮突水、瓦斯爆炸、矿车脱轨,甚至煤堆滑落都成为事故原因最终夺去矿工生命。以上现象基本都是煤矿地质灾害的具体表现。

据有关部门统计国家能源有百分之八十来自煤炭,可见煤炭对我国经济建设的重要性;虽然煤炭在我国经济建设占有重要作用,但是因煤矿生产所造成的灾害也是相当严重的。在一定程度上制约着煤炭行业的发展,更严重是地质灾害带来的经济损失和人员伤亡,从死亡的人数看,因煤矿灾害所造成的死亡率占全国的十分之一以上。自1942年我国最严重的矿难发生在的日本占领下的中国辽宁(见本溪湖煤矿爆炸),共1549人死亡。近几年来中国一些地方因为违规开采,经常会出一些大的事故发生。2009年2月22日凌晨2时23分,山西省西山煤电集团屯兰煤矿南2采区发生瓦斯爆炸事故,当班入井436人,有77人丧生,还有113人本文由收集整理住院观察,其中21人伤势较重。同年12月6日山西洪洞105人死亡。瓦斯爆炸,矿方瞒报。不断发生的瓦斯事故再一次给我们敲晌了灾害防治的警钟。根据国家安监局数字,2012年,全国发生煤矿1120起,全年实际死亡人数1680人,煤炭百万吨死亡率从2002年的4.97降到2012年的0.56。虽然今年前十月这个比率进一步下降到0.35,但是相对于美国的这一数字高出了10倍,在中国煤矿采掘业仍然是一个高风险行业。

二、煤矿地质灾害形成的原因

矿井作业一般都在地下百米千米深进行,它不不像地面水利工程建设那样,能够因地制宜,可以利用预防避让的原则进行避与防。采矿的情况则相反,基本上都是明知道条件不好也得进行采掘。这样较容易造成各种地质灾害。其最主要的特征主要表现在以下几个方面。

1、在掘进过程中潜在的灾害特征

1.1山体滑坡

煤矿的开采、矸石的堆放破坏了坡体的原始应力平衡,是诱导滑坡崩塌灾害的重要因素。据不完全统计,每年因山体滑坡所造成的直接经济损失以数亿元计。比如,2011年7月7日经过一整天的紧张救援,山西某一露天煤矿山体滑坡中的5位被困者已不幸。据不完全统计,山西省某煤矿自上个世纪五十年代成立开始,共发生滑坡60多次,其本上每年都会发生一两次滑坡,其中一次最大的塌方量达到223万m3,2003年的滑坡还伴有泥石流。露天矿的滑坡不仅造成了停产事故,而且还对附近工厂的安全生产造成严重的危协。发生在今年1月11日上午8时20分,云南省镇雄县果珠乡高坡村赵家沟村民组发生特大山体滑坡,46人被山体掩埋。12日确定遇难人数为46人。可见因采煤造成的山体滑坡对人们生命财产安全影响之大。

1.2地面沉降与塌陷

地面沉降与塌陷是煤矿开采后经常出现的一种地质灾害。在煤矿的开采过程中,地下开采工程破坏了采空区围岩的初始应力场及地下水位被人为的大量抽排,造成地下塌陷。由于采掘引起地面不均匀沉降,使水田无法排水、房屋墙体开裂、地基塌落陷洞。

1.3瓦斯突出

瓦斯可以在储气封闭系统中,以吸附或游离状态赋存于煤层的孔隙、裂隙、缝隙之中,当地应力作局部平衡调整时,破坏储气封闭系统,使蓄积的气体外溢释放。在自然和人为的某种作用下,亦可造成瓦斯突出的爆炸、火灾、人员中毒等灾害。据统计,我国在1992—2008年的10年,煤矿中发生煤与瓦斯突出近6万余次。造成的经济损失约120亿元。2005年2月14日辽宁阜心矿业集团孙家湾煤矿发生特别重大瓦斯爆炸事故以来,全国煤矿又接连发生29起瓦斯事故,共造成死亡及下落不明151人,受伤25人。其中瓦斯窒息事故18起,死亡35人,受伤4人;瓦斯爆炸和突出事故11起,死亡94人,下落不明22人,受伤21人。特大事故4起,分别是2月15日16时10分,云南省富源县竹园镇松林村一非法小煤矿发生瓦斯爆炸,造成13人死亡,15人受伤,9人下落不明;3月9日18时30分左右,山西吕梁地区交城县岭底乡香源沟煤矿(乡镇)发生瓦斯爆炸事故,28人遇难;3月14日11时左右,黑龙江省七台河矿业精煤(集团)有限责任公司新富煤矿

三区一采区发生爆炸事故,共有16名矿工遇难,2人生死不明;3月17日15时40分,重庆奉节县竹园镇新镇乡的苏龙寺煤矿(乡镇矿,有证)发生爆炸事故,已发现18人死亡,1人生死不明。

1.4矿井突水

煤矿突水事件在煤矿生产中也是常见的,掘进或采矿过程中当巷道揭穿导水断裂、富水溶洞、积水老窿,大量地下水突然涌人矿山井巷的现象。矿井突水一般来势凶猛,常会在短时间内淹没坑道,给矿山生产带来危害,造成人员伤亡。在富水的岩溶水充水的矿区及顶底板有较厚高压含水层分布的矿山区,在构造破碎的地段,常易发生矿井突水。但只要查明水文地质条件,采取措施,矿井突水是可以预防和治理的。当巷道底板下有间接充水层时,便会在地下水压力和矿山压力作用下,破坏底板隔水层,形成人工裂隙通道,导致下部高压地下水涌入井巷造成突水。

三、煤矿地质灾害的防治分析

1、煤矿地质灾害的防治措施

1.1加强地质灾害宣传教育以形成全民防灾意识

各级政府和有关部门应对防御煤矿地质灾害工作予以高度重视,开展各种形式煤矿地质灾害骑治知识的宣传教育活动,以提高民众对灾害的承受能力,使市、县(区)镇、乡各级领导及矿业管理员详细了解煤矿地质灾害灾情和掌握各项防灾减灾方法,积极主动地开展地质灾害防治工作,对可能出现地质灾害的煤矿地区。开展灾害预测和提出防范措施。

1.2合理开采煤矿资源,保护地质环境

遵循《环境保护法》、《矿产资源法》合理开发利用和保护地质环境的准则,加强地质灾害防治管理工作,提高人们的环境意识,避免或减少煤矿地质灾害事件发生。各级矿管部门应加强管理和监督,防止只图经济效益和生产指标的完成、回采原留保安煤柱的采掘活动。

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[关键词]煤矿;地质灾害;防治措施

中图分类号:P694 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)27-0299-01

近年来,我国煤矿开采数量不断上升,开采规模不断扩大,使得煤矿地质灾害事故出现的频率也在日益增多,对矿区作业人员生命财产安全产生了极大的影响。部分煤矿企业为了获得更高的经济利益,以破坏自然生态系统为代价肆意开采,最终导致煤矿塌方、山体滑坡、泥石流等地质灾害出现,不仅付出了极为沉重的人员伤亡与财产损失代价,还对我国社会和谐与稳定产生了负面的影响。

1 地质灾害形成原因

滑坡和地层沉降是煤矿矿区内地质灾害的主要形式,一旦发生,不仅影响矿区的生产,而且对周围居民的生活也会带来很大的危害。

1.1自然原因。我国大多数煤矿矿区内植被较差,地层,一旦突降暴雨或冰雪大量融化,易形成突发性山洪,冲刷沟谷和河床,从而导致泥、砂、石等固定物质向下游冲去,极易形成破坏力较强的泥流、砂石流等;区域内多丘陵地带,平坦地区极少,地势切割强烈,同时在局部地区存在软弱岩层和断层破碎带,在长时间降雨和冰冻作用下,易引发滑坡、崩塌、地面不均匀沉降等地质灾害的发生。同时,地震也会诱发崩塌和滑坡灾害。

1.2人类的活动。矿山经过多年的开采,产生的废矿、废渣以及弃石等被随意堆放在河滩以及沟谷内,这样极容易在雨季诱导发生自然灾害,如泥石流、山体滑坡以及坍塌等。同时,在地震发生时还容易造成山石滚落,造成伤人事故。

2 煤矿地质灾害防治重点

2.1群众居住区地质灾害防治重点。根据地质灾害普查情况和地质灾害发生的情况分析,地质灾害活动比较频繁的区域多为山区或者近期有较大的人类工程建设活动的区域,由于人类的活动对环境产生了一定的影响,因此在雨季或者暴雨来突发的情况下,极容易发生泥石流、山体滑坡等地质灾害。

2.2主要交通干线地质灾害防治重点。矿区内交通公路两侧的边坡是交通干线地质灾害防治的重点,由于边坡稳定性较差,加上年久失修,如果赶上汛期来临,加大了发生坍塌和滑坡的危险。因此,施工单位要定期对边坡的危害风险进行评估,加强监督管理,防止地质灾害的发生。

2.3重点矿区地质灾害防治重点。矿区的地质灾害威胁主要体现在以下几点,如地面坍塌、滑坡、裂缝、泥石流等等,因此,为了避免矿区内的人民群众免受地质灾害的威胁,要积极做好矿区内地质灾害的防治工作,大力宣传灾害来临的自救方法,提高矿区群众的安全防范意识。另外,企业也要督促做好相关的管理和防治工作,对不合乎规定的工程建设和人员行为,要及时排查整改,消除安全隐患,尤其要做好对废矿废渣堆放点的监测工作,防止山体滑坡和泥石流等灾害的发生。

2.4河流及水利设施地质灾害防治重点。矿区内泥石流、山体滑坡的主要诱因就是强降雨,因此要着重做好雨季自然灾害的防范工作,加大对雨季河流和水力设施的监测排查力度,强化监督、落实责任,必要时采取措施,进行合理有效的避让,使灾害的损失降到最低。

3 主要危险区及防治措施

3.1加强领导,明确责任。地质灾害防治工作事关煤矿企业及矿工的生命财产安全,煤矿各科室各部门要充分认识这项工作的重要性,切实加强领导,实行主要领导负责制,对列入预案的重点地质灾害,要落实责任人,签订责任书,填写防灾避险“明白卡”,确保预防工作落到实处。根据破坏和防治相统一的原则,在生产成本中纳入煤矿地质灾害的防治费用,创建煤矿地质灾害专门性的资金。对一系列的煤矿企业实施土地复垦保障金与煤矿环保机制。这样,一是能够全面地实施环境保护策略,二是确保煤矿土地复垦保障和煤矿地质灾害防治资金的到位。

3.2加强检查监督,防止地质灾害发生。煤矿要成立汛期防灾领导小组,落实责任,开展巡回检查工作,加强监督,严禁在地质灾害危险区内开山、伐木、削坡、取石、堆放渣石及弃土,抽取地下水等可能引发地质灾害的活动,对各灾害点要制定监测、报譬、抢险、疏散路线等措施,同时,要在危险区边界设立警示标志,以示警告。组织相关的专家组与勘查部门实施煤矿地质灾害和地质环境的全面调查、评价以及防治工作。在对煤矿地质灾害特点和地质环境进行了解的前提条件下,兼顾人口布局和社会经济情况,合理地制定行之有效的煤矿地质灾害防治和地质环境保护计划,且纳入社会经济的发展计划中,并注重贯彻执行。

3.3建立健全各项制度,认真制定防治方案。由于地质灾害的周期性和不确定性,煤矿企业管理人员要及时掌握辖区内的地质灾害动态变化情况,编制本地区地质灾害防治方案,对危害程度大的要落实灾害点专项预案,在方案编制中要突出重点危险区、主要灾害点及防灾措施,查明灾害的分布、类型、规模及引发因素等,建立地质灾害日常监测制度,及时上报灾害发展情况,接受主管部门监督检查。

3.4完善矿井通风系统,降低瓦斯中毒与爆炸事故。煤矿企业需要严格按照《煤矿安全规程》中的规定,对矿井进行机械通风、上行通风与分区通风,定时进行矿井瓦斯浓度检查,一旦矿井内瓦斯浓度超标,则需要立即疏散矿井内作业人员并加大通风力度,直至矿井内瓦斯浓度下降至正常标准后,方可组织作业人员重新下井开采。同时,下井作业人员严禁携带点火工具或易燃物品下井,矿区内电器设备也需要采用矿用安全电火花型设备。另外,在起爆之前,需要检测瓦斯浓度,符合标准后才允许起爆。

3.5及时启动应急预案,疏散矿区作业人员。一旦出现了煤矿地质灾害事故,矿区负责人需要及时启动应急预案,通知上级领导部门以及消防部门组织相关救援人员进行处理,同时,迅速疏散事故区域工作人员,避免出现二次塌方或二次爆炸事故。在事故处理完毕后,需要进行总结,发现问题出现的原因并杜绝该问题的再次出现,保证煤矿开采安全。

4 结束语

为提高煤矿企业在遭受突发性地质灾害时的快速反应能力,最大限度地减少地质灾害造成的损失,根据地质灾害防治相关条例要求,要加强煤矿地质灾害防治,必须坚持“以人为本,预防为主、避让与治理相结合”的原则,以减少地质灾害造成人员伤亡和降低生命财产损失为目的,预防和减轻地质灾害造成的损失,保障广大职工的生命财产安全,加快矿井安全高效发展。

参考文献

[1] 陈力,代伟.煤矿地质灾害特征及防治措施研究[J].广东科技,2013,04(25).

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关键词 煤矿区 地质灾害类型 防治措施

中图分类号:TD161

文献标识码:A

一、 引言

地质灾害泛指由于地质营力或人类活动而导致地质环境发生变化,并由此产生的各种危害或严重危害,一般可导致生态环境破坏、人类生命财产遭受损失。地质灾害按照成因可分为两类:(1)自然地质灾害,即自然条件下形成的地质灾害,常见的有地震、火山喷发、滑坡、泥石流、龙卷风等;(2)人类活动影响诱发的地质灾害,如地面沉降等。当今社会人类活动已经触及我们生活的空间的各个角落,甚至是宇宙太空,人类的活动已经大大影响了地质环境的正常发展,从而导致各种各样的地质灾害的发生。

我国是一个煤矿赋存、生产大国,煤炭在较长时间范围内依然是我国主要依赖的能源矿产。然而,煤矿的开采在给国家带来巨大的经济效益的同时,也为煤矿区的地质环境带来巨大的影响,通常表现为破坏性的、难以修复的地质灾害,严重制约了国家的经济发展。因此有必要摸清煤矿区地质灾害的类型,并做好防治措施。

二、煤矿地质灾害的类型及防治措施

煤矿区地质灾害的类型多种多样,总体表现为突发性和缓发性两类。前者为突发性的,通常有矿井突水、露天矿滑坡、瓦斯爆炸、煤尘、岩爆等,突发性灾害一旦发生必然会造成矿井工人生命危险;后者为缓慢的、长期的量变引起质变的地质灾害,通常有地表沉降、建筑物变形、土地荒漠化等环境灾害,缓发性灾害的发生需要一定的过程和时间,灾害发生或过程中及时发现并采取适当的方法,可以减轻灾害程度。

(一)矿井突水。

矿井突水的主要原因主要有以下几方面:(1)煤矿区地质条件比较复杂,地下水源补偿丰富,随着开采水平的不断延深和开采范围的不断扩大,水压逐渐升高,突水威胁愈加严重;(2)工作人员的突水危险意识低;(3)预测方法落后,野外采集和数据处理存在一定的局限;(4)防治措施不够完善,对于一些突发的现象不能及时判断和处理。

矿井突水应以“预防为主,防治结合”的方针,实际操作中应该在地面防水和井下防水两个方面进行防治。

地面防水主要以修建地面防水设施,减少大气降水和地表水直接渗入矿井井筒,防治方法如下:(1)合理选择井筒位置;(2)井筒附近修建排水沟;(3)渗水时堵塞通道;(4)强制矿区附近有潜在危险的河流改道或新建人工河道等。

井下防水主要防治地表水、老窑积水以及含水层中的地下水在水压力作用下,通过薄弱地段流入井下,主要防治方法有:(1)边开采边探测小窑老空、积水旧巷道、充水断层及含水层的位置,并在开采前及时放水;(2)留设防水煤柱;(3)疏水降压;(4)注浆堵截水和注浆加固改造底板;(5)设置防水建筑物等。

(二)露天矿滑坡。

滑坡是斜坡岩石在重力、水以及其外部营力的作用下,沿岩层结构软弱面形成的岩石破坏现象。当岩体应力超过其强度时,导致岩体破坏,即形成滑坡。滑坡产生原因主要是岩体自重应力、构造力、渗透力和震动力综合作用的结果。露天矿滑坡可以出现在任何一个露天矿开采现场,一般来说年代较老的矿山发生滑坡的危险更高。

露天矿发生滑坡主要有以下几方面的原因:(1)岩石本身具有结构软弱面,抗风化、抗氧化能力弱,其成为地表水、地下水、裂隙水的通道;(2)水流作用软化岩体边坡,降低岩体的强度;(3)露天矿爆破作业震动对边坡稳定性产生影响。

边坡滑坡的主要防治措施主要有以下几个方面:(1)确定合理的台阶高度,进行分层回采;(2)利用现代化手段加强边坡稳定性检测;(3)及时进行地表水和层间水的疏通,减轻岩体内外部的水压;(4)人工加固边坡,增强边坡的强度,改善边坡的稳定性等。

(三)瓦斯爆炸。

瓦斯爆炸是由瓦斯和空气混合后,在一定条件下,遇高温热源发生的剧烈的氧化反应,并伴有高温及压力(压强)上升的现象。瓦斯爆炸产生的高温高压,促使爆源附近的气体以极大的速度向外冲击,造成人员伤亡,破坏巷道和器材设施,扬起大量煤尘并使之参与爆炸,产生更大的破坏力。爆炸后通常生成大量的有害气体,造成人员中毒死亡。一般认为瓦斯含量达到5%-16%之间(氧含量应高于12%),遇到高温火源就可能引起爆炸。我国煤矿中,瓦斯爆炸发生的几率较大,必须严格控制瓦斯浓度和火源才能降低其发生的几率。

瓦斯灾害的防治措施主要有以下几方面:(1)开采前及开采过程中必须进行瓦斯抽放,以减少瓦斯浓度;(2)杜绝明火火源、火花、高温物体的存在;(3)利用先进的瓦斯监控设备严格检测;(4)加强员工培训,保证以上三个方面完全落实才能将瓦斯灾害降到最低。

(四)煤尘爆炸。

煤尘是煤矿开采过程中形成的悬浮在空气中的煤粉,这种煤粉不仅污染井下的空气,危害工人的身体健康(形成尘肺病),达到一定浓度和一定温度时同样会发生爆炸。其通常与瓦斯爆炸共存形成链式反应。

预防煤尘爆炸的主要手段是向煤层中注水,在开采工作面喷雾洒水,及时通风,同时杜绝一切明火存在于工作面及巷道内。

(五)岩爆。

岩爆又称矿山冲击,这是因矿坑周边和顶底板围岩,在受到强大的地壳应力作用而被强烈压缩,一旦因采掘挖空出现自由面,即有可能产生岩石地应力的骤然释放,导致岩石大量破裂成碎块,并向坑内大量飞落、喷射、爆散的现象。岩爆灾害的发生影响正常的生产活动,对施工设备和财产造成损害,并危及人的生命安全。

岩爆灾害的发生究其根本原因是岩体的地壳应力的减小,形成自由面,通常与矿井工作面的深度有直接关系,地壳的压力随着深度的增加而增大,岩爆的可能性就更大。

岩爆是一种突发性的地质灾害,其防治手段应以预防为主,主要有以下手段:(1)矿井开挖前期应进行地质构造与应力预测的研究,以选择合适的挖掘地点,避开高应力区等危险地带;(2)根据岩爆发生的机理,依据岩体地应力和岩石力学参数,预测岩爆发生的地点、影响范围和危害程度,提供解决方法;(3)运用爆破、注水、钻孔等卸荷措施,使地应力得到合理分布,以防止岩爆现象的发生;(4)加强安全监测,及时预报,并做好宣传教育工作,加强岩爆灾害应急救险的教育。

(六)地表沉降、建筑物变形、土地荒漠化等灾害。

富煤区地下煤炭的开采造成地下形成大面积的“空洞”,煤层上部的岩层由于应力发生变化而发生变形,在地表反映为凹陷,形成地表沉降。地表沉降与煤层开采的深度、开采范围、煤层厚度等因素密切相关。地表的沉降通常具有滞后性,且变形范围比开采范围大得多。地表沉降同时造成多种衍生灾害,引起地表建筑物的倾斜、变形、地表开裂等。地表下沉同样会导致地表潜水位的下降,从而使大量植物死亡,在生态环境比较脆弱的矿区易造成土地荒漠化的严重后果。

地表沉降的预防与防治措施主要有以下几个方面:(1)鉴于煤矿开采地表沉降的无法避免性,应大力投入地表沉降机理与防治措施的研究,提出适合于不同矿区的开采方式,降低沉陷幅度;(2)煤矿开采前应对地表建筑物进行评价,对于有重大意义的建筑物应该适当的设置保护煤柱;(3)对于以变形的建筑物则采用积极的加固保护措施;(4)恢复沉降区的地面标高,及时铺垫,尽量恢复基本农业需求,植树造林恢复生态环境。

三、总结

煤矿区各种地质灾害并不是相互独立的,总有千丝万缕的联系。所谓“牵一发而动全身”,各种地质灾害的都应以“预防为主,防治结合”的方针对待,在生产过程中运用现代化的科学手段努力把握各种地质灾害的成因机理,做到有备无患。同时,煤矿生产单位也应该具有社会主义责任心,早发现,早预防,保证生产的正常进行,工人的生命财产安全,以及矿区人民和谐的生活环境,保证煤炭行业的可持续发展。

(作者单位:湖北国土资源职业学院)

参考文献:

[1]闫荣荣,张雪梅.我国矿山地质灾害防治投融资多元化模式探索.中国矿业。2010,19(增刊).

[2]李永利.浅谈现阶段我国多发的地质灾害的防治.科技资讯.2011,2.

[3]郭维君,崔晓艳,肖贵元,等.矿山地质灾害主要类型及防治对策研究.金属矿山.2010,410.

[4]衣昊鹏,姜震.矿山地质灾害原因及防治措施.科技创新导报.2010,4.

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[关键词]煤炭顶板;水砂

中图分类号:TD745 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)42-0111-01

煤矿开采行业相对其他行业来说,危险性极高,如瓦斯爆炸、突然涌水、崩棚现象以及冒顶等灾害经常发生。顶板事故相对于其他事故,虽然伤亡率比较少,但是频率相当高,是影响施工开采的一大隐患。本文就顶板事故中常发生的水砂灾害进行了探讨。

1、引起煤矿顶板水砂灾害的主要因素

1.1 上覆水体因素

煤矿顶板发生水害的关键条件是煤矿附件有水源,而上覆水质的性质会对岩层性质有较大的影响,为保证煤矿开采的安全性,有上覆水存在的煤矿必须先进行疏放水,确认安全后才可以开采作业。上覆水体影响煤矿顶板安全的因素主要包括:水的性质、岩层的性质、水量的大小以及上覆水体对顶板作用的压力大小。被污染的水里含有大量的腐蚀性物质,会对土壤和岩石都有比较大的腐蚀作用,甚至改变岩石的物理性质,使岩石含有孔洞,透水性增加,强度减少,增加顶板事故发生的可能性。另外,当上覆水体量比较大时,或者上覆水体与顶板的距离比较小的时候,上覆水体就会对顶板产生比较大的压力,当顶板无法承受上覆水体的水压时,就对发生顶板严重透水、坍塌等灾害。当含水层中含有大量轻质的细砂、粉砂时,矿井充水就会产生涌砂现象,携带来的涌砂往往难以清理, 淤塞巷道,如不及时处理同样会造成水砂灾害。

1.2 开采技术因素

开采技术对煤矿顶板的影响主要包括两个方面,支护方式和回采过程。支护方式主要分为梯形和拱形,其类型包括木支架、金属支架和钢筋混泥土等,它们的支护能力不同。在对支护参数进行设计时,不可以根据经验而忽略实际情况。此外,不合理的回采工序也会导致顶板事故的发生,如在钻孔的过程中钻孔的深度和距离没有按照作业规程规定钻取,角度出现偏差等可能会导致涌水现象的发生。

1.3 岩层状况因素

一方面,对于存在断层和破碎带的特殊地质的采煤地点,对施工作业带来了极大的挑战,由于断层常常伴随着断层泥砂,遇水极易发生坍塌事故;另外,由于泥砂质的存在,该处的岩层的稳固性就较差,围岩容易破碎,在爆破震动的作用下会使岩体发生改变,容易发生顶板冒落,在这种环境下进行作业,安全性是相对较低的。另一方面,对顶板也有较大的影响,一般来说,岩性越软,导水裂隙带的发育就越低,对开采作业越有利;开采的深度越大,导水裂隙带的长度也越大,也就越危险;回采面积越大,导水裂隙带的高度也会随之增大,但是随着回采工作面推进速度的加快,导水裂隙带的高度却逐步减小。另外,煤层倾角的影响,煤层倾角越大,矸石滑动的可能性也就越大,上覆岩层也就较容易发生破坏。不稳定岩块的作用,在断生三角块等作用下会导致顶板围岩承力能力发生变化,使巷道承重支柱受力不均,易发生坍塌事故。

2、煤矿顶板水砂灾害的预防措施

2.1 全面考察地质构造,排除危险

在采煤作业开始之前,非常有必要对地质构造进行调研和分析。上覆水体,煤和水是共生的资源,煤矿大都含有上覆水体,而上覆水体是造成煤矿顶板水害的重要原因,为了防止顶板水害的发生,我们十分有必要了解水体的性质,水文地质条件,上覆水量的大小。为避免煤矿顶板水砂灾害的发生,在加大排水量的同时,十分有必要清理突水携带的大量涌砂,避免堵塞现象的发生。煤层地质条件,评价顶板安全性能,煤层顶板有易冒落的松软顶板、中等冒落性的顶板、难冒落的坚硬顶板、极难冒落的坚硬顶板和可塑性弯曲的顶板五类,在考察时要对顶板特性进行归类,并且针对不同的顶板要有不同的防护措施。岩层的性质,要着重考察岩层是否受到腐蚀,岩层是否存在裂隙和节理,是否存在断层和褶皱,是否有破碎带和挤压带,并且在开采的过程中是否有可能发生层间滑动现象,对每种可能发生的危险要进行一一的考察、排除、监测,并准备好保护措施,以预防顶板水砂灾害造成的安全事故。

2.2 力求优化采煤技术,合理施工

在采煤过程中要使用科学的工艺,要保护好顶板,优化采煤技术方面,最重要的是要保证采煤作业的安全性,在安全性的基础上再考虑其效率和经济性。为防止出现顶板安全事故,可适当减少空顶跨度,并采用合理的支护方式,及时支护,尽量减少空顶时间,尤其是存在破碎带或贯通带的地段,常常会出现支柱被炮崩倒的现象,此时若不进行及时的补救措施,极易发生冒顶的灾害。提高支护的质量,若用木支架进行支护时要事先检查它们的强度,锚杆插入深度是否能使锚固力达标等方面,因为当顶板来压时,如果支护质量存在问题,无法抵抗突然产生的巨大压力,就可能出现比较严重的顶板事故,如冒顶,坍塌等较严重的后果。合理的打炮眼、放炮,严格控制装药在打炮眼作业时,钻眼人员必须按章操作,钻眼的深度和角度严格按照要求,要严格检查钻孔的涌水情况,遵守“有疑必探,先探后掘”的原则,当涌水量较大时要停止作业并及时撤退工人,避免透水现象带来的安全隐患,当出现雾气、水叫、顶板来压、渗水、采掘工作面或其他地点出现挂红、挂汗等透水预兆时,一定要及时撤退所有工作人员至安全地带。在施工的过程中要避免破坏到顶板,爆破的时候破坏到顶板就会导致顶板暴露太大面积,对存在断裂的顶板就容易发生顶板水砂灾害,在布置工程时,可垂直于构造方向来布置工程,这样比沿着构造方向布置的顶板暴露面积要小的多,增加顶板的安全性。

2.3 改加强完善管理制度,提高意识

健全管理制度,根据有关法律法规,并结合近些年来出现的顶板事故,分析这些顶板事故发生的原因,探讨如何避免顶板事故的发生,并整理出切合实际的安全生产管理制度,将制度落实到各个部门并严格执行。对每个岗位要有明确的规定,实行严格的考察制度,可以用现场考察各种实际情况或者闭卷考试的方法了解每位基层员工对基本技能的熟悉情况。实行严格的问责制度和监管制度,每位基层员工、技术人员和管理人员要对自己生产范围或管辖范围的安全负责,从而进一步提高安全生产的意识。此外,要加强现场管理,比如瓦斯、安全检查员每班都必须要及时监测瓦斯、顶板压力、涌水量等情况,从而以避免产生爆炸、透水、坍塌等安全事故的发生;在设备防爆性能管理方面,一定要严禁失爆设备工作,需要安装失爆设备时必须要有安瓦员在现场,并对周围一定范围内的瓦斯浓度进行严格的检测,只有当瓦斯浓度符合规定要求时才可以安装失爆设备;另外,当班跟班区队员要加强对顶板压力、瓦斯、涌水等变化情况进行跟踪检查,确保施工能安全顺利的进行。总之,在管理方面一定要严抓每一个细节,通过安全教育提高员工对安全生产的自觉性,通过对员工定期培训如何预防顶板事故以及顶板事故的危害性,把安全生产的意识深入到每个员工心里,必能将顶板事故扼杀在摇篮里。

3、结语:

如何有效的防止煤矿顶板水砂灾害,其关键就是要对顶板的变化情况有明确的认识并对顶板的变化及时的做出正确的反应。许多水砂灾害发生之前都是有预兆的,如透水前空气会变冷,煤壁挂汗、挂红,顶板淋水加大,有水叫和臭味等,及时的撤退就不会产生人员伤亡,因此,加强对工作人员的应急培训也是十分必要的。

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[关键词]煤矿 地质灾害 预防措施

[中图分类号] P694 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-9-325-1

0引言

中国是世界煤炭生产和消费大国。但是煤炭这种资源属于不可再生能源,如果只注重经济效益,而忽视了生产过程中存在的安全问题及环境问题的话,加上煤矿地质灾害具有群发性、衍生性、区域性、滞后性等特点,导致煤炭开采过程中发生一些地质灾害,对人们的生命财产安全造成极大的威胁。因此我们必须先了解其特征,这样才能做到有效预防。

1诱发煤矿地质灾害的因素

诱发煤矿地质灾害的因素多种多样,它不像水利水电工程建设那样,可以根据地质情况针对灾害可能多发地段,采取避让原则进行事前预防,在大多数情况下不得不在明知条件不好的情况下进行煤矿开采工作,所以易于产生并加剧煤矿地质灾害。

1.1地面塌陷

地面塌陷是煤矿开采后经常出现的一种地质灾害。煤矿在开采过程中,由于破坏了矿体周围的原始应力,使应力重新分配,以达到新的平衡,在这个过程中,岩层和地表产生连续的移动、变形及开裂等现象。

1.2滑坡

煤矿开采产生的矸石堆积于地表,破坏了斜坡的原始平衡,以致产生滑坡、崩塌灾害。

资料显示,我国发生滑坡、崩塌等灾害每年接近3万起,平均每年近800人因灾害失去生命,造成直接经济损失超过40亿元人民币。

1.3矿井突水

矿井突水在煤矿生产过程中也较为常见,它直接影响煤矿的生产、效益和安全,具有来势凶猛、瞬间涌水量大、造成损失严重等特点,也成为目前煤矿安全生产的重大灾害之一。

例如:“1・30朱仙庄煤矿突水事件”由于淮北矿业集团及朱仙庄煤矿对水害预防的复杂性认识不足,导致该事故造成7人死亡,7人受伤,直接经济损失1253.34万元;早在1984年开滦范各庄煤矿发生特大型“突水”淹井事故,最大水量高达12318m3/h,直接经济损失高达5亿元以上。

2煤矿地质灾害的预防措施

2.1提高认识,着力抓好煤矿安全生产工作

各级都要从思想上重视煤矿安全生产,要从维护人民群众的根本利益及国家改革发展的大局出发,坚持以人为本,正确处理安全、生产、效益的关系;落实主体责任,改进煤矿安全生产工作,坚持“安全第一,预防为主”的方针,建立安全生产的长效机制。

2.2开展矿区地质情况调查

矿区地质情况是发生各类地质灾害的地质背景,由于开采活动导致灾害加速,导致灾害程度增加。

所以要充分调查矿区内地形地貌、构造特点,了解地质灾害点的分布规律并采取措施,最大限度防患于未然,减少地质灾害的发生。

2.3滑坡、地面塌陷地质灾害的预防措施

滑坡、地面塌陷地质灾害是煤矿重要的地质灾害之一,不容忽视。

因此,针对可能发生的滑坡地质灾害,我们可以构建抗滑工程,利用挡墙、抗滑桩等措施进行预防;同时也要注意排水工程的建设,由于水是形成滑坡及崩塌的重要作用因素,在进行地表排水时,主要以拦截和旁引为主,用截、排水沟将地表水引入天然沟谷。

此外,还要加强地表监测,做好矿区内一些不稳定斜坡的动态监测工作,建立并完善监测制度,切实做好滑坡的预测预报工作,减少滑坡带来的损失。

地面塌陷地质灾害的预防可以说是一项极为复杂的系统工程,一种人为的地质灾害,所涉及的因素很多。所以我们要因地制宜,根据矿区实际情况,制定合理的开采方案和防治方案,通过加强预测预报、采用先进的采煤技术、开展预防地质灾害知识的培训及矿区环境综合治理等,来预防地面塌陷地质灾害的发生。

2.4矿井突水的预防措施

矿井水的主要补给来源是大气降水,必须查清矿区及附近地表水的汇水、渗漏、疏水情况,掌握当地历年的降雨量对矿井充水的影响。

当井口附近或塌陷区内的地表水可能渗入井下时,必须采取措施填堵裂缝和陷坑,以减少地表水渗入井下。

在矿井边界必须留设防隔水煤柱;巷道靠近断层时,要加强观测,坚持“超前探水、边探边掘”,在断层两侧留足断层隔水煤柱;开采到钻孔附近时,应制订预防钻孔通水的措施。

3结束语

煤炭资源对我国经济发展有着非常重要的作用,煤矿在开采过程中,会产生众多类型的地质灾害,对人民群众的生命财产安全造成极大的威胁。

所以,我们要加强对煤矿地质灾害的预防,在制定预防措施时,应遵循经济合理的原则,做到预防与治理相结合,制定一套完善的、科学的制度,采用先进的开采技术是必不可少的。

参考文献

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【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。

参考文献:

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[3]赵晓光,宋世杰,管园园.基于灰色关联度的开采沉陷关键影响因子分析[J].中国煤炭,2010(09).

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煤矿地质灾害是在采煤过程中引发的破坏性灾害,它不仅给煤矿带来巨大的经济损失,而且还严重危及到人类的生命财产安全。煤矿地质灾害是煤矿的五大灾害成员之一,同时也是自然灾害的一份子。煤矿在开采过程中,由于开煤采石常常会引起山体滑坡、地表水土流失、地面塌陷等灾害发生。煤矿在开采时,由于大量的抽排地下水,极易造成地下水位的降低,最终导致矿井周围的水资源匮乏,甚至会造成一定的地下水污染,给当地农民的生活造成极大的用水困境。地下进行煤矿开采时,由于一些不合理的操作常常会引起瓦斯爆炸、地震、地面塌陷、矿井突水等灾害发生。煤矿开采时,一些废弃的煤矸石常常堆砌成山,对周围的地表环境造成严重的影响,煤矸石上的有害元素也会随降雨的冲刷流入地表或地下水,严重造成周围水体的污染。上面的所有灾害都是煤矿地质灾害的表现。因此我们要加强对煤矿灾害的治理,保证煤矿的安全生产。如今,煤炭是我国的主要能源之一,大约占70%,因此煤炭企业在我国国民经济增长中占有重要的地位。然而,由于煤矿地质灾害的不断发生,将会严重制约着我国社会经济和煤炭行业的健康发展。煤炭在开采过程中不仅遭受矿井灾害的威胁,而且还会受到一些自然灾害的威胁。煤矿地质灾害所造成的损失大概占全国所有灾害损失的10%。例如,2004年,河南大平煤矿发生瓦斯爆炸事故,最终造成18人受伤,56人死亡。不断的煤矿地质灾害给我们敲响了警钟,现在已经到了我们必须采取防治措施的时候了。

2煤矿地质灾害诱发因素及特征分析

2.1煤矿地质灾害的诱发因素分析

诱发煤矿地质灾害的因素很多,主要有以下几个方面:

(1)在煤矿开采过程中,由于工作人员没有严格按照规范进行开采,或在开采过程中忽视对灾害的预防工作,例如随着煤矿开采深度的不断增加,煤矿周围的地应力也不断增加,最终引起大面积的冒顶发生,甚至引发岩爆等地质灾害的发生。

(2)有的煤矿在生产过程中,只注重追求片面的经济效益,而不能严格的遵守规范开采,甚至出现一定的采富煤放弃贫煤,给后期的开采工作埋下一定的安全隐患。

(3)过去由于各地区煤矿的开采规范不同,造成一些农民自主开发煤矿,他们在开挖过程中完全没有安全防范的意识,甚至会对国有煤矿造成严重的资源和环境破坏,并且留下了一定的灾害隐患。

(4)有的煤矿在开采过程中,管理不科学、开采不规范最终导致了灾害的发生,例如,煤矿采空区未进行及时的回填、管理人员盲目指挥、生产过程中产生的废渣和废水未经处理随意排放、地质人员对工区地质和水位条件了解不够等都可能引起灾害的发生。

2.2煤矿地质灾害的特征分析

矿山地质灾害具有一定的不可预见性,因此在对矿山进行关闭处理时可能会留下一定的灾害隐患。露天开采的煤矿闭坑后也会留下一些灾害隐患,例如滑坡、泥石流等。这是因为露天开采过的煤矿虽然进行了一定的回填,但是仍然会存在一定的高度差,特别是一些矿坑比较深的煤矿更是如此,最终导致一些灾害的发生。地下的矿井闭坑后留下的灾害主要有地面沉降、地裂缝、地面塌陷等,严重的时候甚至会诱发山体开裂,引起滑坡等地质灾害。这些灾害具有一定的滞后性,它们在开采期间只是短暂发生甚至一点迹象也没有,等闭坑一段时间后将会引起一定的地质灾害发生。煤矿地质灾害一旦发生,将会给当地的农民造成难以想象的灾难。

3煤矿地质灾害的主要类型

我国发生过多期次的构造运动,导致煤矿的地质条件比较复杂,因此在煤矿开采过程中经常会引发一些灾害的发生,主要有山体滑坡、地面沉降、泥石流、崩塌等,其在煤矿地质灾害中所占的比例如图1所示。

3.1地面沉降地质灾害

地面沉降灾害是指地下煤矿被开采之后,采空区周围的原始地应力遭到破坏,造成地应力的重新分布,直到达到新的地应力平衡为止。在地应力重新分配过程中,会引起矿井周围的地表和地下岩层发生一定的移动、变形甚至开裂等破坏现象发生。在我国煤矿生成过程中,地面沉降引起的地质灾害非常突出。在我国东部富水地区,因地面沉降常常会形成一定范围的塌陷湖泊,然而,在我国西部缺水地区常常会形成一定的沙漠化,甚至导致地面倾斜加大。严重影响着矿井周围的环境发展。3.2山体滑坡地质灾害煤矿开采过程中,一些废弃的煤矸石会被堆放在一起,其堆放处的原始应力平衡常常会被严重破坏,甚至会诱发崩塌、滑坡等地质灾害发生。据专业人员的统计发现,我国每年因山体滑坡所造成的经济损失就达数亿元。例如,2004年,重庆东林煤矿煤矸石因暴雨被冲垮,造成大量煤矸石沿坡面瞬时被推移500m,导致14户住房被压塌,甚至被夷为平地,造成了严重的人员伤亡。经调查得之,这次滑坡造成24人被埋,3人生还,18人失踪和3人死亡的重大灾害。

3.3煤矿瓦斯突出

瓦斯在原始煤层中主要呈吸附或游离状态存在于煤层的孔隙、裂隙之中,当煤矿被开采时,导致煤层及周围的地应力发生改变,破坏了瓦斯的封闭系统,导致煤层中储藏的瓦斯瞬时被释放出来。释放出来的瓦斯在自然或人为的作用下,可以造成瓦斯爆炸、工作人员中毒和火灾等灾害的发生。3.4矿井突水事故在煤矿的生成过程中,矿井突水事故也比较的常见,严重时将会直接影响到矿井的正常生产。一般的矿井突水都具有涌水量大、水势凶猛、损失巨大等特点,如今已经被列为威胁矿井安全的重大灾害之一。

4煤矿地质灾害的防治措施

为了更好的保证我国煤炭行业的持续、稳定发展,相关部门就必须重视煤矿地质灾害的防治,根据煤矿的实际情况出发,制定有效的灾害防治措施。

4.1加强煤炭行业的科学管理水平

随着我国煤矿地质灾害的频繁发生,各相关部门对防御地质灾害已经给予了高度的重视,并开展了相应的煤炭管理课程,充分提高管理者的管理水平,减少煤矿地质灾害的发生。各种地质灾害的发生都有其自然属性,既有一定的偶然性又有一定的规律性,因此,煤矿生产过程中要严格按照煤矿生产的规章制度,对开采区进行合理的规划,严格禁止乱采乱挖现象。

4.2弄清开采区的地质构造,有效的做好防灾准备

有些煤矿地质灾害的发生是由于构造的运动引起的,例如断层运动等。因此,查明矿区范围内的构造情况,充分的掌握各种构造的特点、性质及活动的情况,在煤矿开采过程中,对其进行有效的预防,尽最大可能降低灾害的发生。

4.3健全煤矿的通风系统,降低煤矿的瓦斯浓度

在煤矿生产过程中,无论是个人还是国家、集体的煤矿,都必须严格按照国家的规定,配备有效的通风系统和严格的瓦斯检查制度,禁止工人在矿井中使用明火等,更好的保证矿井的安全生产。

4.4因地制宜综合防治

不同地区各种地质灾害的分布及爆况也不一样,因此应根据当地的地质特点、环境特点等制定合理的灾难防治措施,保证煤矿的安全生产。

5结束语

篇12

关键词:煤矿开采 水害事故 原因 分析 防治

0 引言

水害和火灾、瓦斯突出、煤尘爆炸、顶板冒裂并称为煤矿生产五大常发自然灾害。水害对煤矿生产的影响程度仅次于瓦斯突出。随着我国煤矿资源开发利用的广度和深度不断的加大加深,煤矿生产的灾害事故频率也是在呈同比增长的趋势。近些年,我国煤矿生产重特大水害事故频发,造成了巨大的人员伤亡和财产损失,严重制约着煤矿生产行业的发展脚步。国家和行业自身都在积极颁布和实施各种控制水害措施。如煤矿安全监察局印发《关于加强煤矿水害防治工作的紧急通知》,全国煤矿水害防治工作座谈会的成功举办等。但从效果来看显然不是那么令人满意,可见煤矿水害事故原因的复杂和多方面性。煤矿水害对煤矿行业的的正常和安全生产有着多大的威胁,我们已经见证了太多造成严重后果的煤矿水害事故案列。煤矿水害事故是可怕的,但同时煤矿水害事故也是可控的。通过运用科学客观的手段和方法,制定一条行之有效的煤矿水害事故防治管理途径必要、迫切。

1 煤矿水害事故

在煤矿开采、挖掘过程当中进入煤矿生产工作面的任何水源水,统称为矿井水。而影响到煤矿生产正常,安全作业以及局部或全部淹没煤矿生产工作面的矿井水涌水事故,称为煤矿水害事故。按事故严重程度可分为A级B级和C级三种级别。

2 煤矿水害类型

①煤矿顶板水害。②煤矿冲击层水害。③煤矿老塘水害。④煤矿灰岩水害。⑤煤矿洪水水害。⑥煤矿封闭不良钻孔水害。⑦断层水害。

3 煤矿水害造成的危害

3.1 恶化煤矿生产环境 煤矿生产的工作环境质量本身就得不到有效保障,煤矿水害加重并恶化了这一情况。

3.2 破坏和缩短煤矿生产设备的使用寿命 煤矿水害的发生,导致煤矿生产设备进水或淹水容易造成设备不能继续正常使用,以及缩短设备使用寿命的问题。

3.3 增加煤矿生产成本 煤矿水害容易引起矿井巷道变形等影响正常生产过程的问题,解决和清除这些问题需要额外的人力物力的投入。

3.4 降低煤矿源开采率 保安防水煤层的防水隔离作用。

3.5 引诱其他灾害的产生 煤矿水害容易引起瓦斯积聚造成的中毒、爆炸。

3.6 失控情况下容易造成淹井以及人员伤亡 这是煤矿水害事故的最严重程度和危害。

4 煤矿水害事故的原因

4.1 不可抗原因 一些比如重大自然灾害等客观的不可抗拒的自然原因,统称为煤矿水害事故的不可抗原因。相较而言,这类不可抗原因引起的煤矿水害事故占比较小。

4.2 可抗原因

4.2.1 管理原因。①领导安全意识弱。煤矿生产单位决策者安全思想意识弱,对煤矿水害事故的了解认识不足,不够重视。②煤矿水害事故防治投入不足。煤矿水害防治人力物力投入的不足,导致水害防治能力的跟不上。③煤矿生产从业人员专业素质不过关。煤矿生产存在工作环境得不到有效保障,工作强度大等行业特点。在社会全面发展的大背景下,只要有条件选择人们势必更愿意从事相对轻松舒适的社会工作。另一方面,当从业人员资源减少的情况下,生产单位在招聘人员时存在重量不重质的情况,导致行业从业人员专业素质参差不齐。④煤矿水害事故防治制度不全责任不清。煤矿水害事故防治管理制度不健全,很多时候管理无制度可依。水害事故责任主体不明确,存在规章制度执行无法确保到位。⑤水害防治监察不力。煤矿水害事故防治存在工作不细致,隐患不清,工程质量把关不严等安全监察不力的情况。⑥煤矿生产安全防治措施落实不到位。一些煤矿生产单位的的安全防治措施只停留在纸面上,而没有实际行动。人员漠视无视安全防治措施情况普遍存在。

4.2.2 技术原因。①煤矿生产基础工作不到位。煤矿生产先期的准备工作比如水文环境勘察等工作不到位,埋下事故隐患。②煤矿生产越层越界开采。一些煤矿生产单位在利益驱使下,对矿源私挖滥采,违法越界越层对矿源进行开采,甚至包括防水煤柱。③煤矿水害事故防治设置不合理。水害事故防治设置中出现不合理和错误,水害防治设置没能起到其该有的作用。④煤矿生产井巷位置设计的不合理。煤矿生产井巷位置设计的不合理,将井巷置于不合理的地质条件区域,直接导致巷道透水事故的发生。⑤煤矿生产水害事故防治技术手段落后。不依靠科学技术和先进设备,水害防治处在被动局面。

5 煤矿水害事故的防治管理途径

①煤矿生产过程一旦出现出水征兆,有透水危险, 必须要果断采取措施,撤离工作人员到安全地点,同时尽快向相关部门汇报水害具体情况。②分析研究过去经验,最大化的了解矿井积水情况,根据实际情况,采取相应措施。如果有资料不清的情况发生,一般对积水区采取物探的探测方法。③认真做好地表水防治工作。地面防治措施是煤矿水害事故防治的第一道防线。做好地面第一道水害防治工作,一是要准确掌握地表水的特点及规律,二是要掌握矿源区的水文及气候变化。特别如果处于雨季期间,防洪工作也是重中之重。④防止采空区积水涌入煤矿开采工作面形成的危害。要严格遵守和执行《煤矿防治水工作条例》的相关要求和规章制度。⑤加强水害防治科学技术指导。坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则,做到“物探先行、钻探验证、化探跟进”,防治重大突水事故发生。⑥做好探水,放水,截水,隔水,堵水的综合治水工作。⑦提高管理理念。规范矿源区图绘制、地测工作。范围化专业知识培训规模,提升人员管理能力素质。⑧搞好人才录用及人才培养,变招工为招生,建立科学有效的人才使用机制。人员素质的高低是整个行业的关键,防治水害要坚持以人为本。做好从业人员的安全意识的宣传和防治水害必要知识的教育。对工作人员进行不定期煤矿水害防治知识培训,考试。尽可能提高水害防治人员的综合业务水平。⑨加强技术执行监管力度。相关技术,措施不能只是停留在纸面上,而是要落实到实际操作过程当中。⑩设置由专业技术人员组成的专门的防治水机构,这是煤矿水害防治工作的前提。很多情况下,因为煤矿水害事故没有专门的防治机构,导致责任主题不明确。谁来管不明确,怎么管当然也就难以得到保证。■制定科学有效的防灾救援预案,一旦发生水害事故,转变水害发生的被动承受为主动治理。

6 结束语

煤矿水害已是影响煤矿安全生产的五大灾害之一,给煤矿生产的正常安全生产带来了极大的威胁。煤矿生产过程当中的水害事故是客观存在的,由于科学技术手段和认知水平的在现阶段的局限性,煤矿水害事故在很长一段时间里都仍然是煤矿安全生产巨大威胁。但是,煤矿水害事故本身不是不可抗拒的,是有规律可循的。只要我们从思想认识上了解煤矿水害的危害性和防治水害的重要性,摸清煤矿水害事故发生的规律,综合运用各种水害防治技术措施,以及先进的管理预测机制,提高煤矿从业人员的综合技术能力素质,加大开发更加先进的设备技术,严格执行煤矿水害防治工作的相关规章制度,实施行之有效的防治水害措施,煤矿水害事故是完全可以避免的。本人作为众多从事煤矿生产事业当中的一员,有责任有意愿携手各位同仁和相关人士一道,一起为杜绝煤矿水害事故出出力,献献策。

参考文献:

[1]张志国.煤矿水害事故原因及防治措施浅析[J].科技情报开发与经济,2012,22(24):141-143.

篇13

一、全区地形地貌简况

*区地处*市西部,地理坐标为东经117°9’2”—117°28’41”,北纬34°37’55”-34°56’38”,全区面积约507平方公里(含*高新区),东与市中区、峄城区接壤,西、南部与微山毗邻,北同*市、山亭区交界。

地形地貌:为低丘—平原地带,地形较为平坦,中部高,周围低,标高最大者+341.6,最小者+50.1,平均标高+64.0。

水文气象:处于暖温带鲁淮气候区,属季风大陆型气候,气候四季分明,较温和,雨量较适中,春季干旱多风,夏季炎热多雨。年平均气温14.3°C,年平均降雨量814.3mm,降雨多集中在6-9月份,占全年降雨量的70%,无霜期200天左右,属淮河流域,京杭大运河水系,水系发育较好。

我区煤炭、地下水等资源丰富,赋存面积较大,受风化剥蚀等外动力地质作用和人为采掘活动等因素影响,历年来发生过多次(处)地质灾害。特别是近年来,随着采掘活动的加剧和受汛期局部地区强降雨影响,部分区域灾害的次数和规模呈上升趋势,灾害的形势较为严峻。根据我区地质环境特点和以往发生地质灾害情况分析,辖区内地质灾害多发生在汛期,而且主要以采空塌陷、古井陷落和地裂缝等突发性地质灾害为主,据统计,历年来全区共发生地面塌陷10余处(次),采煤塌陷面积1.2平方公里,因超采地下水造成岩溶塌陷涉及面积0.1平方公里。

二、重点地质灾害危险区的防治措施

根据省、市气象部门预报,今年降水总量较常年偏多,降水量时空分布不均,旱涝并存,不排除局部发生暴雨的可能。为此,要重点做好全区四处重点地质灾害易发区防范工作:

(一)原常庄二号煤矿南部地质灾害易发区

在陶庄煤田范围内,原常庄二号煤矿南部,东西走向的蟠龙河位于原常庄二号矿采空区附近,蟠龙河北部有一处古井陷落,且陷落面积较大,同时不排除有其它古井存在的可能,联创公司和常庄二号煤矿已作了填堵处理,但填堵不彻底,一旦汛期到来,有古井陷落或导水断层的存在,蟠龙河水可能灌入原常庄二号矿井下,继而进入215煤矿西井,从215煤矿西井进入陶庄煤矿。防治措施:1、责任单位:陶庄煤矿、215煤矿。2、责任人为以上单位法人代表。3、汛期前以及汛期期间由以上单位共同调查,共同预防,共同治理。

(二)张范镇张范村北部地质灾害易发区

张范镇张范村北部约500米处,分布着*区宏达煤矿、原沙沟一号煤矿、原张范五号煤矿、原张范九号煤矿,且存有多处古井。该地区塌陷严重,汛期地表会有大量积水,积水沿古井或地表裂缝进入井下,通过原沙沟一号煤矿、原张范五号煤矿、原张范九号煤矿,直接危及*区天然焦煤矿、宏达煤矿和山家林煤矿。目前,山家林煤矿已停产,井下水位保持—150米水平,为防止地表水威胁,将损失降至最低限度,需采取以下防治措施:1、责任单位:张范镇政府、*区天然焦矿、*区宏达煤矿和山家林煤矿。2、责任人为以上单位法人代表。3、以上单位特别是张范镇政府和山家林煤矿,在今年汛期到来之前和汛期期间,要加强排查,发现古井和地表斑缝要及时组织冲填,防止地表水沿古井或地表裂缝溃入井下采空区。

(三)山家林井田南部地质灾害易发区

*区张范镇西夹埠村南部为山家林井田18层煤露头区,露头区为古采区,店韩路桥以东为蟠龙河南部分支,由于近年来挖土烧砖,已丧失排洪作用,此处以往陷落古井3处,且均在河底部,可积水20万立方米,一旦积水从古井进入古采区,首先进入原沙沟镇光明煤矿,然后进入兴仁煤矿(同时威胁袁庄煤矿),最后将进入山家林煤矿。防治措施:1、责任单位:高新区兴仁煤矿、山家林煤矿。2、责任人为以上单位法人代表。3、在汛期到来之前和汛期期间,要加强排查,发现古井和地表斑缝要及时填充,进行处理,防止地表水溃入井下采空区。

(四)*区天然焦矿西部地质灾害易发区

在*区天然焦矿西部、原张范镇七号煤矿北部,有两矿开采的采空区,汛期地表将有大量积水,积水可能沿断层或裂缝进入,严重威胁两矿安全。防治措施:1、责任单位:*区天然焦矿。2、责任人为该矿法人代表。3、要安排专人监测井下和地表变化情况,抓好预警预报,及时采取避险措施,在采空区设立警示牌,标明塌陷发生的危及范围,同时要防止地表积水沿断层或裂缝流入井下。

三、防灾方案落实措施

(一)加强领导,明确责任。各镇(街)、辖区内各煤矿企业,要严格按照国务院《地质灾害防治条例》和《*市国土资源局关于做好地质灾害隐患调查排查工作的通知》等有关文件规定和要求,高度重视地质灾害防治工作,主要负责人要对本地区的地质灾害防治工作负总责。区政府成立由分管副区长任组长,各有关单位负责人为成员的*区2009年汛期地质灾害防治工作领导小组,负责全区汛期地质灾害防治工作的统一部署和协调。各镇(街)也要成立相应的工作机构,同时各单位要各司其职,通力协作,层层建立和落实责任制,加强对地质灾害防灾方案落实的监督检查,汛前要组织人员对隐患点进行一次全面排查,安排好汛期监测和值班工作,落实地质灾害防治物资、经费,确保人民群众生命财产安全。

(二)依法行政,密切合作。各相关职能部门的职责:

1、国土部门要认真履行地质灾害防治的组织、协调、指导和监督职责,做好地质灾害的监测、预警、预报和预防工作。

2、煤炭部门要加强矿山地质环境监督管理,切实做好矿山地质环境、矿山地质灾害的防范和治理,做好矿山地质环境治理项目的组织实施和管理,确保取得实效。

3、水务部门要加强主要水利工程设施区的监测,及时预报,保障下游人民群众生命财产安全。

4、建设部门要加强对建设项目和建设单位的管理与监督,防止建设过程中引发地质灾害,对出现的险情要及时采取措施,及时治理。

5、气象部门要做好汛期地质灾害气象预测预报及预警信息的,将气象预测预报及预警资料及时通报各有关单位。

6、民政、卫生部门要做好防灾、避灾、救灾的组织机构、抢险救灾物资、医疗救护人员的组织和准备工作。

(三)完善地质灾害群测群防网络体系建设。进一步健全和完善地质灾害群测群防各项制度,建立区、镇(街)、村、组四级群测群防网络系统和相关责任单位群测群防监测体系,以人民群众为主体,对地质灾害前兆和动态进行简易监测,做到及早发现、及时预警、有效避灾。各级各有关部门在汛期前及汛期中,要发动群众疏通村庄周边、房前屋后、隐患点的排水沟渠,加强生产生活用水管理,确保汛期排水畅通;组织群众对存在隐患的地面裂缝、塌陷等进行冲填、夯实,减少汛期中地质灾害的发生。

(四)加强汛前调查,做好防灾明白卡发放工作。各镇(街)、辖区内各矿山企业要在汛期前组织有关专业人员对辖区内的地质灾害进行调查摸底,摸清辖区内对人民生命财产构成威胁的易发区、危险点情况,编制防灾方案,及时妥善处理存在的隐患,做到万无一失。国土资源部门要做好地质灾害防治“工作明白卡”和“避险明白卡”制作、发放工作,“工作明白卡”要做到一点一卡,“避险明白卡”要做到受地质灾害威胁的住户每户一卡,切实提高受灾群众的防灾意识和避险能力。

(五)努力改善矿山生态环境。各矿山主管部门、环保部门和国土资源部门,要按照各自工作职责,加大对矿山生态环境的监管力度,督促矿山企业严格执行“三同时”制度,增加矿山生态环境治理经费投入,落实地质灾害监测、预防和治理措施。

(六)认真落实地质灾害防治经费。各镇(街)要把地质灾害防治工作纳入国民经济和社会发展计划,在年度计划和预算中安排地质灾害防治专项资金,确保地质灾害及其隐患得到及时监测、预报、调查、勘查和治理,确保群测群防网络系统有效运行。

(七)扩大宣传,加强培训。各级各有关部门要加强地质环境法律法规及防灾避险相关知识培训,提高有关人员和广大人民群众的防灾御灾意识和临灾处置能力。

(八)严格实行汛期巡查、值班、灾情速报和汛后总结制度。汛期是崩塌、滑坡、地面塌陷等地质灾害的易发期,6、7、8月份我区将进入汛期,各镇(街)、辖区内各矿山企业,要落实并强化汛期巡查、值班、灾情速报和汛后总结四项制度。一要坚持汛期巡查制度。有关镇(街)、辖区内各矿山企业要坚持至少每月两次和每周一次的定期巡查制度。巡查中要“以人为本”,对人民生命财产构成威胁的易发区、危险区要设立警示牌。二要层层落实汛期值班制度。有关镇(街)及重点地质灾害危险区所在矿山企业和村(居)要设立联系电话,并向社会公开,安排人员24小时值班。三要健全灾情速报制度。如遇突发性地质灾害要立即组织有关部门到现场进行应急调查处理,并及时上报有关情况。四要认真做好汛后总结。要对汛前调查、汛期值班、巡查和现场调查等情况进行记录,汛后及时对本年度汛期地质灾害防治工作进行总结。

篇14

关键词: 知识库;专家系统;煤矿;重大危险源;防治措施

中图分类号:G40 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)22-0261-031 煤矿重大危险源的研究范围

2009年我国煤矿可查事故共110起,死亡、失踪人员864人。其中煤与瓦斯突出16起,死亡212人;瓦斯燃烧、爆炸28起,死亡212人;瓦斯中毒、窒息事故16起,死亡86人;冒顶坍塌事故19起,死亡62人;机电事故7起,死亡29人;透水事故21起,死亡125人;其他事故3起,死亡45人。

根据中国煤矿1980~2000年重大事故发生地点统计:“瓦斯、突出、水灾、火灾、顶板、煤尘”六大煤矿事故直接发生在采煤工作面和掘进工作面的比例较大,占58.0%。

2 知识库构建流程图和系统层次结构

知识库系统构建时,根据危险源的发生地点和不同危险源的划分,把系统分为各个子系统,每个子系统都会根据开采或掘进时的各种条件,设立了不同的参数,用户可以根据参数的选择得出相应的防治安全措施。

整个系统分为回采工作面、掘进工作面和井下其它地方三个A级子系统,每个A级子系统里面根据危险源的分类又分为六个B级子系统,如回采工作面分为:瓦斯防治、突出防治、顶板防治、水灾防治、火灾防治和粉尘防治。如图2所示。

3 知识的获取和知识结构

在知识库的构建当中,知识的获取途径结合了国家对煤矿灾害防治措施的相关规定、走访了行业专家和咨询现场技术人员、查阅了大量专业文献、收集了贵州煤矿的一些现场防治措施。知识的获取方式为人工获取。

通过获取的知识,对其进行组织、加工,形成各类危险源的知识库结构,以回采工作面知识为例子,瓦斯防治安全措施知识组织结构如下:

4 系统开发工具和语言

论文系统以Microsoft Visual studio 2008为开发工具,应用C#语言编程和SQL Server数据库技术完成专家系统知识库的构建。

5 知识的表示

系统所有知识的表示都是利用了产生式规则和框架式结构相结合,该方法改进了专家系统传统的产生式规则构建的静态知识库,使系统更加全面和完善。两种知识表示方法的优缺点如下表2所示。

以回采工作面瓦斯防治措施为例,在知识库中知识的表示应用如下规则和框架:

产生式规则:

R1:if工作面瓦斯涌出量≥5 and 通风能解决=N then 瓦斯抽放=Y

R2:if工作面瓦斯涌出量

R2:if工作面瓦斯涌出量

R3:if工作面瓦斯涌出量

R4:if低瓦斯矿井then瓦斯抽放=N

R5:if高瓦斯矿井then瓦斯抽放=Y

R6:if突出矿井then瓦斯抽放=Y

………………

R n-2:if瓦斯积聚and 上隅角then采取措施:

①选择合理的通风系统:目前回采工作面广泛采用的通风系统为U型通风,上隅角瓦斯易积聚,条件合适的矿井可选择U+L、W和Y型通风,利用上隅角瓦斯治理。

②引导风流稀释、带走瓦斯:当回采面上隅角瓦斯浓度不太高(3%左右)的情况下,利用风障引导风流,风障材料多为帆布。

Rn-1:if瓦斯积聚and 采煤机附近then采取措施:

①在采煤机上安装瓦斯自动检测仪,一旦瓦斯超限就立即停止采煤。

②在开采缓倾斜和倾斜煤层时,采煤机和煤壁间易造成瓦斯积聚。

Rn:if瓦斯积聚and 输送机底槽then采取措施:

①机头和机尾不要堆积煤炭,减少底槽中遗留的煤粉,保持底槽畅通。

②工作面不出煤时,隔一定时间就使输送机运转一会儿,以消除瓦斯。

③有压风管路的工作面,可以压风吹散底槽中的积聚瓦斯。

………………

框架结构:

框架名:回采工作面瓦斯防治措施

瓦斯涌出量:≥5m3/min

通风解决:N

Y

瓦斯来源:开采层

邻近层

采空区

瓦斯积聚:上隅角

采煤机附近

输送机底槽

………………

结论:

瓦斯用量

瓦斯来源采空区:埋管抽放、高位抽放巷、高位钻场抽放;

瓦斯积聚上隅角:选择合理的通风系统:目前回采工作面广泛采用的通风系统为U型通风,上隅角瓦斯易积聚,条件合适的矿井可选择U+L、W和Y型通风,利用上隅角瓦斯治理。引导风流稀释、带走瓦斯:当回采面上隅角瓦斯浓度不太高(3%左右)的情况下,利用风障引导风流,风障材料多为帆布。尾巷法:工作面回风平巷利用双巷回风布置,一条主回风巷,一条副回风巷(尾巷)。向上阶段采空区漏风排瓦斯:GDS—1型瓦斯自动排放系统、小型液压风扇、移动式抽放泵抽放上隅角瓦斯、高压水射流风机等。