煤矿地质灾害防治技术研究

煤矿地质灾害防治技术研究

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1.子长县甄家沟矿业有限公司 陕西 子长 717300

2.子长县羊马河矿业有限公司 陕西 子长 717300

摘要：煤矿地质灾害指煤矿在开采过程中，发生地质作用引发的地质灾害，一般分为构造运动、地层变动、矿山地震、塌陷地陷和岩崩等几种形式。采煤活动引发的地质灾害包括地面塌陷、地裂缝和煤层自燃等。近年来，随着煤矿开采深度和规模的不断扩大，煤矿地质灾害造成的损失也逐年扩大。国家对煤矿安全生产日益重视，各地加大了对煤矿安全生产的监管力度，要求各煤矿加强对采煤活动引发的地质灾害的预防和治理。

关键词：煤矿；地质灾害；勘察预防

前言

随着煤矿事业的高速发展，越来越先进的开采技术运用于生产，煤矿开采深度也在不断增加，在为煤矿企业带来更多经济效益的同时，也需要应对来自于地质条件的考验。高瓦斯、高地压、高地温等潜在的风险，如果没有及时实施预测措施，对地压的冲击、巷道围岩的破坏都是煤矿企业无法承受的。为此，需要针对煤矿地质灾害的特征，实施有针对性的预测措施。

1.煤矿地质灾害类型

1．1矿井水灾

矿井水灾通常是由于在未知水文情况、未掌握矿区水文地质特征以及老窑水分布不明的情况下进行巷道挖掘，导致水透过煤层进入矿井而引发的透水事故。此外，若未适当设置防水煤柱，或对矿井涌水量的估算不准确，或排水系统的选型和设计存在缺陷，都可能在矿井开采过程中导致水灾的发生。

1．2顶板灾害

随着煤矿回采作业的推进，煤矿内部的三向应力失衡，自身重应力作用于顶板岩层，到达一定程度后容易出现裂纹、离层等一系列问题。如果顶板岩层承受的应力超出最大限度，就一定会出现顶板灾害。因此，必须做好顶板岩层的支撑保护，用锚杆、锚网及金属网进行顶板支护。

1．3瓦斯爆炸

由于煤矿井下存在设计不合理的通风系统、不能及时对通风设备进行维修保养以及综采工作面过度掘进等问题，会导致矿井供风不达标，造成瓦斯聚集、瓦斯量超标。顶底板异常垮落以及煤与瓦斯突出会导致瓦斯含量超标。当矿井中瓦斯浓度达到5%～16%时，会发生爆炸事故。瓦斯爆炸具有突发性、破坏性强以及波及范围广等特点，并且会产生高温、高压气体，具有很强破坏力，严重威胁矿井的安全生产。

2.煤矿地质灾害监测与防治

2.1规范行业生产

为了有效预防此类灾害，我们必须加强对这一问题的监管，严格执行行业规范，确保煤矿生产的安全和合规。合理规划煤炭资源的开发，防止过度开采引发的一系列问题，如未能及时支护和瓦斯浓度超标等，是至关重要的。此外，对矿工的培训和技能考核需定期进行，以保障他们的作业安全。在掘进工作开始前，充分进行地质勘探，并规范化综合开采作业面的开采过程，确保在充分了解和有确切地质资料的情况下进行掘进，这样才能真正切断煤矿地质灾害的源头。

2.2煤矿地质灾害监测指标

煤矿地质灾害监测指标包括人工监测指标和自动监测指标。人工监测指标包括煤与岩层接触面、支柱压力、地表沉降等；自动监测指标包括应力变化、震动、地下水位变化等。这些监测指标可以帮助作业人员了解煤矿地质灾害发生的变化，及时采取相应措施以降低灾害事故发生的概率。此外，煤矿地质灾害监测指标的选取需要综合考虑煤矿地质条件、采煤工艺、沉降特点、煤与岩层接触面是否稳定等因素。同时，监测指标的选取应该是科学合理的，不能只凭经验或专业判断，必须基于系统的研究和实际情况进行综合分析。

2.3煤矿地质灾害监测方法

煤矿企业应根据自身煤矿存在的地质灾害类型、分布、规模等情况，灵活运用地质灾害监测技术，开展综合监测。监测方法有地表地质灾害监测、煤矿井下地质灾害监测、煤矿地面建筑物监测等。企业在监测过程中应严格按照国家和地方政府相关监测规范进行操作，科学有效开展监测工作。在地表地质灾害监测方面，可采取现场巡视和使用监测器械2种方式。其中，现场巡视可对煤矿周边的建筑、土地等进行风险评估，确定监测点的数量和位置；监测器械可使用地震仪、变形仪、倾角仪、应力监测仪等仪器进行监测。在煤矿井下地质灾害监测方面，可以根据煤矿井下地质灾害的类型和成因选取不同的监测手段，例如地下水位及水压监测、冲击地压监测、瓦斯和煤尘等有害气体监测等。同时还需要加强对井下通风系统、安全出口等关键设施的监测。最后，使用倾斜仪、测角仪、激光扫描仪等设备，可以实现对煤矿地面建筑物的精确监测。

2.4煤矿地质灾害预警技术

煤矿地质灾害预警技术可以做到对煤矿地质灾害早发现、早预警、早处理，保证煤矿生产的安全性和稳定性。该技术还需要制定完整的规划和标准，包括建立统一的技术标准、规范预警流程、管理重要文件以及建立标准的认证机制，确保其能够有效应用在煤矿生产中。

2.5矿井突水预测

结合今年来的矿井突水治理实际案例，我们会发现物探技术和地质雷达探测技术，对富水异常区的探测效果更加明显，利用钻孔技术加以验证，也能有效保障检测的精准度。钻孔技术在实施环节，需要根据煤矿异常区的位置、对应的巷道掘进方向等因素，确定钻孔的具体数量。一般情况下，钻孔数量在2个以上，钻孔之间的距离大于30cm，倾角范围在-10°~20°之间。而确定钻孔超探距离。

2.6顶板灾害预测

煤矿顶板的冒顶、切顶都严重危害着采煤人员的安全。在实践工作中发现，增设支架荷载检测、顶底板移近量检测等措施，对顶板灾害的预防有明显作用。合理的监测在第一时间找出不利因素，用有效的预防措施，将安全隐患扼杀在摇篮里，确保煤矿开采的整体安全性。

2.7选择合适的瓦斯浓度管理模式

瓦斯浓度超标是煤矿开采发生最频繁的问题之一，一旦瓦斯浓度超出标准，就容易发生安全事故，为此需要选择合适的瓦斯浓度管理模式。需要做好瓦斯浓度的预警工作。在实际工作中瓦斯抽取采样的成本不高，只需要做好相应管理与规划，就能及时避免安全事故的发生，对煤矿企业而言也有助于长远发展。此外，通过先进的技术和管理手段，及时检测煤矿的瓦斯浓度，在瓦斯浓度到达一定指标时，第一时间发出报警命令，必要时需要停止开采作业，防止由于瓦斯浓度超标导致出现中毒、爆炸等安全事故。

2.8做好地质调研与应急预案管理

提高煤矿地质灾害防治的有效性，可以通过深化地质研究并完善应急准备措施来实现。这类灾害往往与煤矿的具体生产条件和地质构造有关，因此，大多数情况下，我们可以根据这些因素来提前预见灾害的可能性。通过建立一套完善的应急管理系统，我们不仅能够为管理人员提供安全培训，增强他们对安全风险的认识，还能够利用科学手段进行预防。即便发生地质灾害，我们也能迅速激活应急预案，保障煤矿生产的连续性。

结语

综上所述，煤矿地质灾害会给生命财产带来巨大损失，加强对煤矿地质灾害的防治十分必要。这不仅是保护公共财产安全的需要，也是对我国煤炭资源进行合理利用与保护的前提。只有采取科学合理的防治措施，才能有效预防和治理煤矿地质灾害，从而确保公共财产安全。

参考文献

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