地质条件对于采矿安全的影响及其防治措施

地质条件对于采矿安全的影响及其防治措施

祁荣强

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摘要：近年来，我国工业发展水平有了很大提高，矿产资源开采量逐年增加。 煤炭作为我国主要能源，2018年占能源消费结构的比重为59.0%。 一半以上已探明的煤炭储存在1000米以上的深度，开采已成为常态。 随着开采深度的增加，矿山地质条件越来越恶劣，极大地影响了矿山的安全生产。 采矿活动造成的扰动会破坏初始应力平衡，导致水侵入等危害。 因此，全面研究矿山地质条件和采矿作业变化对井下安全的影响，对于安全高效开采具有重要意义。

关键词：地质条件；采矿安全；影响；防治措施

导言：矿产资源在促进社会经济发展和提高人民生活质量方面发挥着重要作用。合理开发利用矿产资源是我国现代化建设的重要前提。众所周知，中国幅员辽阔，矿产资源丰富。然而，由于分布模式不同，许多矿产资源无法直接利用，需要由矿业企业通过开采、提炼等方式进行加工，以充分发挥矿产资源的作用和价值。如果在加工环节进行不合理的开发和不科学的应用，将对生态环境造成极大的危害。众所周知，人类的发展和生存不能以牺牲生态环境为代价。一旦生态破坏突破底线，各种地质灾害就会发生，人类将为此付出沉重代价。对此，矿业企业要坚持可持续发展的原则，做好生态环境与资源开发的协调工作，采取各种地质灾害治理措施和生态环境恢复手段，为人与自然和谐共处奠定良好基础。

1地质地质对采矿安全的影响

1.1岩层不稳定

一般来说，在开采和开挖过程中，随着巷道的开挖，难度逐渐增加。当巷道达到一定深度时，随着采矿工作的进行，实体煤层所在区域的地质结构将受到一定程度的破坏。特别是随着开采工作的进展，板岩的顶层将发生很大的变化，外界施加的冲击力将逐渐增大，这给开采工作带来一定的困难。此外，我国复杂地质条件下的采矿技术还不够先进。采矿时，所使用的相关技术和管理模式处于勘探阶段。与国外先进的机械自动采矿模式相比，仍存在一定差距，需要进一步完善。

1.2半固体矿巷构建难度增大

在复杂地质条件下开采时，往往会出现大面积断层或大坡度巷道。然而，一般储存在复杂地质中的矿产资源非常丰富，这也是人们克服许多采矿困难的主要原因。在复杂地质条件下，通常采用半固态矿山巷道，但这种方法需要较高的施工技术。必须确保每个施工环节都没有问题，否则将危及整个采矿的安全。由此可见，在半固态矿山巷道的施工中，必须保证其质量，只有这样才能有效地保证矿区的安全。

2我国矿山生态环境发展现状

矿产资源是我国经济建设的必要条件，矿业的重要性不言而喻。特别是改革开放后，我国经济水平相对落后，需要依靠大量的矿产资源开展生产活动，以保证经济水平的稳步提高。然而，过去在矿产资源开采过程中，相关企业往往更加注重安全和经济，没有意识到保护生态环境的重要性，导致我国许多矿区地质灾害严重，环境污染问题严重，甚至一些地区由于长期缺乏治理而造成不可逆转的生态问题，严重制约了国民经济的稳定发展。具体从以下几个方面进行分析：

2.1 矿产资源开发与耕地之间存在矛盾

虽然中国幅员辽阔，但人口基数很大，因此我们需要不断扩大耕地面积来种植粮食，以满足人们的正常生活需要。然而，在新形势下，由于我国各地区采矿规模的不断扩大，资源开发与农业发展之间的矛盾日益突出。众所周知，矿产资源开发过程中会产生大量的脉石、尾矿等废弃物，需要大面积的场地堆放，这也在一定程度上破坏了堆放场地的生态环境。特别是在新形势下，工业生产对矿产资源的需求日益增加，采矿过程中产生的废弃物日益增多，也意味着更多的土地资源遭到破坏，这对我国农业的可持续发展产生了负面影响。甚至许多矿区也因过度开采而经历了崩塌、滑坡等严重地质灾害，造成土地资源的进一步破坏，使矿产资源开发与耕地之间的问题越来越突出。

2.2废弃物处理手段不够先进

我国矿产资源的开采历史相对较短，技术水平也相对落后，特别是在废弃物处理方面，存在许多不足，无法从根本上减少环境污染问题。此外，虽然国家制定了一系列矿产资源开采和废物排放的规章制度、政策和措施，但在实施中仍存在失误，导致矿区环境管理水平低下。据分析，采矿过程中产生的废物危害极大，其中含有大量有毒、有害、重金属等成分，在地表水或地下水的作用下会进入土壤和水体，从而对生态环境和人类健康构成威胁。特别是，为了追求更高的效益和节约生产成本，一些矿业企业在废物处理不达标时随意排放废物，造成更严重的生态污染。

3防治措施

3.1加强地质研究

加强对矿井地质特征的研究，查明井田煤层储量、厚度变化及分布情况，掌握该地区瓦斯及水文特征。充分了解、分析和预测生产中可能遇到的水文、构造等地质条件，提前布局，调整工作计划，确保安全、有序、高效的生产建设。

如果有疑问，我们必须先探索，然后收集。充分利用三维地震勘探、新钻探测量等创新技术，准确把握区域内可能发生的断层、陷落柱等构造，对可能发生的事故提前实施钻孔排水，积极控制洪水，降低矿井水淹事故发生率。

3.3构建开采期间的安全预警系统

加强现代科学技术在传统产业中的应用，建立安全预警体系。根据矿井地质特点，制定完善的应急预案。

3.3.1 气体监测系统的建立对及时掌握和有效控制气体浓度起着重要作用。同时，加强日常管理工作，建立健全燃气巡查制度，及时采取措施处理当地燃气超标问题。

3.3.2水位和水质的动态监测和预警。布置监测孔，24小时监测地下水位动态变化。一旦监测层水位出现动态异常，将立即停止施工，并发出突水警报。地下水的成分会受到围岩的影响，因此地下水的成分也可以反映周围环境。通常，水力联系较弱的含水层相对独立，其化学成分相对稳定。然而，如果周围环境发生变化，将影响地下水的化学成分。通过监测地下水化学成分的变化，分析采矿扰动对环境的影响，达到预警的目的。

3.3.3矿山压力预警监测。在可能发生冒顶风险的区域设置了一个特殊的矿山压力监测和预警系统，以实时监测顶板位移以及锚杆和锚索的工作条件。当锚固范围内的顶板位移和工作阻力达到其极限延伸和极限承载力的80%时，将触发临界冒顶报警系统，并根据应急预案和实时工作条件采取必要的应急措施，如加强支撑或紧急疏散。

3.4技术创新，科学开采

加强技术创新，建设5G+智能矿山，运用先进科学技术确保采矿作业安全。结合5G、超高清视频、无人驾驶、云平台等前沿信息技术，严格控制和操作井下设备进行采矿作业，提高机械化和自动化程度，降低劳动强度，提高效率，显著减少井下作业次数，不断改善工作环境，有效降低安全事故发生率。

结束语

在煤矿生产工作中，安全隐患与煤矿地质工作密切相关。详细、准确地掌握煤层地质条件的特点，是煤矿安全生产和建设的技术前提。通过综合探索，针对实际生产工作中可能出现的事故，提前采取有针对性的措施，确保矿井安全生产，提高煤矿开采效率。采矿活动产生的扰动改变了矿井原有的地质条件，容易引起突水、瓦斯突出、冒顶等安全事故。我们可以建立安全预警系统，如瓦斯监测系统、水位和水质的动态监测和预警、矿山压力预警和监测。同时，要加大创新力度，运用尖端科技，实现矿山“智能化”生产，提高工作效率，减少安全事故。

参考文献

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