煤矿地质灾害特征及预测方法探讨张成明

煤矿地质灾害特征及预测方法探讨张成明

张成明

杏花煤矿地测科黑龙江158170

摘要：煤矿企业要实现可持续发展，必须具备地质保障、安全保障和生态环境保障，煤矿地质灾害是对煤矿安全生产、环境保护的严重挑战。煤矿开采引发的地质灾害数量和经济损失远大于金属和非金属矿山，煤矿面临严峻的地质灾害防治形势，加强煤矿地质灾害规律研究和防治对策研究凸显重要。本文介绍了煤矿地质灾害的预测方法，提出了煤矿地质灾害的防治措施。

关键词：煤矿地质；地质灾害；预测方法

随着社会经济的快速发展，能源的开采规模也不断的扩大，人们在进行煤炭资源的开采时，只是考虑到了开采的速度和经济效益，而没有重视环境的保护与安全的问题，这就导致了在煤矿的开采过程中引发了很多的地质灾害。煤矿地质灾害影响非常的大，为了及时地对煤矿地质灾害进行预防，就需要掌握该地质灾害的特征，根据这些特征采用合理的预测方法对其进行预防。因此，为了有效地减少煤矿地质灾害的发生，就需要加强对煤矿地质灾害特征以及预测方法的研究，对煤矿地质进行保护。

1概述

煤矿地质灾害主要是指在开采矿床过程中，由于采掘井巷产生破坏及岩土体变形、矿区水文地质条件，与自然环境产生变化，对人类安全构成一定危害，破坏采矿工程设备和矿区资源环境，影响采矿生产。主要表现在开采煤矿加速水土流失，导致地表发生塌陷、山体滑坡；地下开采引发地震、瓦斯爆炸等很多类型。我国超过70%的能源源于煤炭，在国民经济建设中煤炭具有举足轻重的地位。而产生的煤矿灾害已对煤炭工业发展及社会进步产生严重制约，不只是威胁地面的地质自然灾害，威胁井下矿工安全的各种灾害。不管是灾害所造成的经济损失，还是灾害导致的伤亡人数，在各类灾害损失中煤炭行业所占比例高于10%。

2煤矿地质灾害特征及诱因分析

2.1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、水力坡加大，形成大面积的降落漏斗，相应出现地表的沉陷。如牛马司、短陂桥煤田内，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。近年来，在国有煤矿区，出现密布的小煤窑，特别是回采“保安煤柱”矿区。地面沉降更为明显和突出，其后果是：①加重了煤矿地质灾害的灾度；②出现了采掘影响叠加区，使采掘赔偿问题复杂化，以致酿成矛盾和纠纷。

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。

3煤矿地质灾害的预测方法

煤矿地质灾害的危害是非常大的，在了解了其地质灾害的特质之后，就需要采用合理的方法对煤矿地质灾害进行预测，主要使用的预测方法就是GIS及遥感预测法。在进行煤矿地质灾害的预测时，主要方面：对煤矿地质灾害出现的可能性进行准确的预测，为煤矿的开采规划提供依据。另一方面就是对煤矿地质灾害发生前的情况进行预报。GIS及遥感预测方法能够针对这方面的内容对煤矿地质灾害进行准确的预测。GIS及遥感预测能够对多因、多级、多时等特点的煤矿地质灾害进行分析预测。在进行煤矿地质灾害的预测时，还应该明确GIS及遥感技术预测的过程，使得预测更加的准确。在应用GIS及遥感技术进行煤矿地质灾害的预测时，需要先进行预处理，该项操作通常是针对遥感解释结果、地面勘察资料以及实验数据进行处理的。之后还应该对典型的煤矿地质灾害事件进行分析，了解地质灾害出现的机理及主要因素。底板突水是煤矿地质灾害中较为常见的一种，它的形成机理主要包括断裂性结构、岩溶、隔水层以及水压等，在明确其形成机理之后，可以结合以前的煤矿地质灾害因素进行分析，把相关的地质灾害因素进行量化，之后利用遥感对这些量化后的指标进行预测，这样就能够得出每一个因素所带来的空间分析、相关图层配准和初始计算问题等，之后通过GIS及遥感技术的初始模型计算结果与已知的煤矿地质灾害资料进行分析，从而确定煤矿地质灾害预测模型，通过GIS及遥感技术进行准确的煤矿地质灾害的预测。GIS及遥感技术是煤矿地质灾害预测方法中非常重要的一种，并且预测的结果非常的准确。因此，为了避免煤矿地质灾害给煤矿带来的严重影响，就需要采用合理的预测方法对灾害进行准确的预测。

4煤矿地质灾害的防治措施

4.1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防治知识的宣传教育活动，以提高民众对灾害的承受能力，使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。

4.2合理开采煤矿资源，保护地质环境。遵循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。各级煤矿应切实做到安全开采，在地面有生命线工程设施、人口稠密的居民区、建筑群和山体稳定性较差的地区，应科学地设置保安煤柱。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。

4.3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。

4.4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。

总之，煤矿地质灾害对煤矿的开采生产、效益以及安全等都有着很大的威胁，为了确保煤矿开采的安全，保护地质环境，就需要对煤矿地质灾害的特征与预测方法进行深入的研究。煤矿地质灾害特征有很多，主要包括山体滑坡地质灾害的特征、地面沉降地质灾害的特征、瓦斯突出地质灾害的特征、矿井突水地质灾害的特征以及矿井闭坑之后存在的地质灾害特征。只有明确了煤矿地质灾害的特征，才能够根据其特征进行灾害的预测及预防，尽量避免煤矿地质灾害的发生。

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