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篇（1）

中圖分類號(hào)：TD76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）09-0275-01

我國是世界第一大產(chǎn)煤國，煤炭在我國一次能源消費(fèi)中約占70%左右，因而煤炭行業(yè)是關(guān)系我國國家經(jīng)濟(jì)命脈的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。在所有煤礦災(zāi)害事故中，尤以瓦斯事故為重，其中主要以煤與瓦斯突出以及由瓦斯超限而造成的瓦斯爆炸為最主要的表現(xiàn)形式。瓦斯災(zāi)害已成為制約高效集約化開采技術(shù)發(fā)展和安全生產(chǎn)的最重要因素，常規(guī)或單一的瓦斯災(zāi)害防治技術(shù)已不能滿足煤礦高效安全生產(chǎn)的需要，強(qiáng)化瓦斯抽采才是防止瓦斯災(zāi)害事故最有效的根本途徑。針對我國煤層賦存條件復(fù)雜，瓦斯抽采率低的特點(diǎn)，提出利用井下水力壓裂技術(shù)和地面采動(dòng)井抽采與常規(guī)的井下瓦斯抽采相結(jié)合的綜合瓦斯治理新思路。

一、瓦斯災(zāi)害防治技術(shù)評(píng)析

（1）瓦斯治理存在的問題及解決思路

我國煤儲(chǔ)層構(gòu)造復(fù)雜，且煤層多強(qiáng)烈變形，多數(shù)煤田煤體構(gòu)造破碎嚴(yán)重，瓦斯抽采效果不佳，造成瓦斯治理困難。而且隨著采掘活動(dòng)向縱深延伸，煤層瓦斯賦存以“三高一低”（高應(yīng)力、高瓦斯壓力、高瓦斯含量及低滲透性）為主要特征，常規(guī)的瓦斯抽采技術(shù)難以發(fā)揮作用，抽采率低下，抽采效果不明顯，瓦斯事故仍時(shí)有發(fā)生，因此，采用強(qiáng)制增透的瓦斯治理和井上下聯(lián)合抽采的綜合治理措施勢在必行。目前，煤與瓦斯突出防治主要有開采保護(hù)層、水力壓裂和鉆孔抽采3種技術(shù)措施。根據(jù)規(guī)定，對具有保護(hù)層開采條件的煤層應(yīng)優(yōu)先開采保護(hù)層使煤層整體卸壓、消突；但對于不具備保護(hù)層開采條件的、單一、低透氣性煤層，在實(shí)施防突措施時(shí)，水力壓裂與井下常規(guī)瓦斯抽采技術(shù)相結(jié)合就顯的尤為重要了。

因井下瓦斯抽采須與煤炭開采工序相協(xié)調(diào)，很難保證在抽采瓦斯、降低工作面瓦斯超限壓力的同時(shí)還達(dá)到煤炭高效開采的要求，常造成抽、掘、采接替緊張，而且各種井下抽采方法或多或少均存在一定的局限性，如煤礦井下順煤層長鉆孔抽采效率高、成本較低，但順層鉆孔施工經(jīng)常遇到卡鉆、噴孔等工程技術(shù)難題，尤其是在突出松軟煤層，鉆孔成孔率很低；穿層鉆孔抽采方法抽采效率高，但必須輔助開挖頂板或底板巖巷進(jìn)行抽采設(shè)備布置和鉆孔施工，工期長、工程成本高；保護(hù)層卸壓抽采面臨著卸壓效果和工程施aし縵盞哪煙獾取6孛娌啥椴稍蚴且恢殖椴賞咚埂⒔餼雒嚎缶巒咚鉤弈煙獾男路椒ǎ涫┕ぴ詰孛校揮跋烀禾炕夭桑誆汕夭汕氨憧梢醞瓿桑笨梢粵脅汕霸こ欏⒉啥椴珊筒煽漲椴桑傭墑迪侄悅翰閫咚溝娜壇椴珊涂刂啤？（2）井下水力壓裂技術(shù)

分析認(rèn)為水力致裂的機(jī)理主要為：通過高壓驅(qū)動(dòng)水流壓入煤中原有的和壓裂后出現(xiàn)的裂縫內(nèi)，擴(kuò)寬并伸展這些裂縫，進(jìn)而在煤中產(chǎn)生更多的次生裂縫與裂隙，以便更好地溝通天然裂隙，增加煤層的透氣性。煤礦水力壓裂技術(shù)分地面和井下2種，因地面水力壓裂因不夠靈活方便、成本高、壓裂效果不明顯而沒有推廣開來。針對不同煤層瓦斯地質(zhì)條件編制不同的壓裂方案，實(shí)施不同的壓裂工藝，真正做到“一面一策”、“一孔一策”。該技術(shù)不同于煤層注水，在壓裂液中添加有一定濃度的表面活性劑，不僅可更好地濕潤煤體，而且可改變煤體的力學(xué)特性，更多地采排瓦斯。

（3）地面采動(dòng)井

地面鉆井抽采采動(dòng)煤層和采空區(qū)瓦斯是近年來逐步發(fā)展起來的瓦斯抽采新技術(shù)，是一種通過在采場地表施工垂直鉆井到煤層采動(dòng)可能形成的覆巖裂隙帶或煤層內(nèi)，通過預(yù)裂或者采動(dòng)影響增強(qiáng)煤層的透氣性，從而使得瓦斯能夠盡可能多的經(jīng)由煤巖體的裂隙網(wǎng)絡(luò)通道和鉆井直接抽采到地表，以達(dá)到降低回采工作面瓦斯涌出量，緩解瓦斯超限壓力和開發(fā)煤層氣的目的。地面采動(dòng)井一般均可做到采前預(yù)抽、采動(dòng)抽采和采空區(qū)抽采，“一井三用”；采前預(yù)抽主要用于采區(qū)回采前進(jìn)行煤層氣開發(fā)；采動(dòng)抽采主要是利用回采工作面對煤巖體擾動(dòng)提高其透氣性的特點(diǎn)增強(qiáng)瓦斯抽采率、緩解通風(fēng)壓力；采空區(qū)抽采主要是解決回采工作面推過后采空區(qū)瓦斯，以降低采空區(qū)瓦斯向回采工作面涌出的量，解決回采工作面瓦斯超限的難題。該方法是提前將預(yù)采高瓦斯煤層中的瓦斯進(jìn)行釋放并加以利用，降低煤層中的瓦斯含量，從根本上解決煤礦瓦斯事故。

二、應(yīng)用效果考察

（1）水力壓裂效果

1、根據(jù)資料查詢某煤礦某工作面某煤層滲透率由原來的0.06 m2/（MPa2?d）升至48 m2/（MPa2?d），提高了800多倍，鉆孔平均瓦斯抽采濃度超過45%，單孔純瓦斯流量平均0.1～0.37 m3/min，最大單孔瓦斯?jié)舛?0%，流量0.8m3/min，部分單孔瓦斯抽采總量到2.5萬m3以上。

2、在難抽采的230 m范圍內(nèi)測定的全部煤層殘存瓦斯含量降到了8 m3/t以下，瓦斯壓力都降到了0.74 MPa以下，消除了工作面前方煤體突出危險(xiǎn)性。

3、在壓裂影響范圍內(nèi)對各工序粉塵含量監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，壓裂后割煤、鉆孔施工工序粉塵含量均有大幅度降低，最大降幅達(dá)58.18%，有效改善了工作面作業(yè)環(huán)境，降低了職業(yè)病害發(fā)生率。

4、與開采保護(hù)層措施相比，進(jìn)行煤與瓦斯突出防治，在同樣條件下，井下水力壓裂技術(shù)每噸煤約10元左右，而開采保護(hù)層每噸煤需120元左右，約為開采保護(hù)層防突措施成本的1/10。

（2）地面采動(dòng)井效果

根據(jù)資料查詢在某煤礦某工作面某煤層某工作面，采用了以地面鉆井為主，高抽巷、頂板抽放鉆孔為輔的工作面瓦斯治理措施。此次地面采動(dòng)井主要抽采本煤層開采超前卸壓瓦斯和上鄰近層開采卸壓瓦斯，抽出的瓦斯?jié)舛雀摺⒓兞看螅椴勺罡邼舛雀哌_(dá)96%。瓦斯抽放量最大達(dá)32.9 m3/min，抽放濃度達(dá)50%～96%，瓦斯抽放純量為10～32.9 m3/min，8 d的考察期內(nèi)共抽出瓦斯176 366 m3，抽采效果顯著。

三、結(jié)語

根據(jù)“防突工作堅(jiān)持區(qū)域防突措施先行、局部防突措施補(bǔ)充的原則”，明確提出利用井下水力壓裂技術(shù)和地面采動(dòng)井抽采與常規(guī)的治理井下瓦斯抽采相結(jié)合的綜合瓦斯治理新思路，得出如下結(jié)論：

（1）條件允許的情況下，應(yīng)優(yōu)先采用強(qiáng)制增透的瓦斯治理和井上下聯(lián)合抽采的綜合治理措施。

（2）不具備保護(hù)層開采的單一、低透氣性煤層進(jìn)行區(qū)域瓦斯治理時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇煤礦井下水力壓裂措施。

（3）煤礦井下定向壓裂增透消突成套技術(shù)不僅成本低廉，而且可有效提高瓦斯抽采率，降低煤與瓦斯突出和煤塵爆炸危險(xiǎn)性以及降低防突措施工程量，改善井下作業(yè)環(huán)境。

（4）地面采動(dòng)井瓦斯抽采技術(shù)可做到“一井三用”，可從根本上達(dá)到降低回采工作面瓦斯涌出量，緩解瓦斯超限壓力和開發(fā)煤層氣的目的。

作者簡介：張正權(quán)（1970～），男，助理工程師，現(xiàn)任貴州水城礦業(yè)股份有限公司汪家寨煤礦通風(fēng)工區(qū)區(qū)長。

參考文獻(xiàn)

〔1〕國家煤礦安全監(jiān)察局.防治煤與瓦斯突出規(guī)定?讀本〔M〕.北京：煤炭工業(yè)出版社，2009.

〔2〕蔚遠(yuǎn)江，楊起.我國煤層氣儲(chǔ)層研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢〔J〕.地質(zhì)科技情報(bào)，2001，20（1）：56-60.

篇（2）

煤礦井下的工作環(huán)境與地面工作環(huán)境相比，存在較多危險(xiǎn)，一旦發(fā)生煤礦事故就會(huì)造成人員和經(jīng)濟(jì)的損害。近年來我國煤礦事故頻發(fā)，對事故原因進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)其真正的原因是不良的煤礦井下通風(fēng)。為了提高井下作業(yè)的安全性，保證煤礦安全生產(chǎn)，需要做好井下通風(fēng)工作，完善通風(fēng)系統(tǒng)，有效預(yù)防潛在的災(zāi)害和事故。

1 煤礦井下通風(fēng)的重要作用

1.1 除塵

煤礦井下的工作空間十分狹小，而且在煤礦挖掘施工時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的礦塵，當(dāng)?shù)V塵濃度達(dá)到一定程度，就會(huì)對井下工作人員的身體健康產(chǎn)生威脅，而且礦塵過多還存在嚴(yán)重的安全隱患，一旦發(fā)生災(zāi)害，就會(huì)對礦工的人身安全造成危害。煤礦井下通風(fēng)可以有效降低礦塵的密度，減少對工作人員的影響和災(zāi)害發(fā)生的幾率。

1.2 排毒

煤礦生產(chǎn)在井下作業(yè)，施工現(xiàn)場存在很多有害物質(zhì)，包括毒性較大、有爆炸性甚至有窒息性的氣體。井下通風(fēng)能夠稀釋有害氣體的濃度，為礦井提供更多新鮮的空氣。而且，礦工在井下作業(yè)需要的氧氣要比正常環(huán)境下高20%，只有保證井下的良好通風(fēng)，才能創(chuàng)造安全的工作環(huán)境。

1.3 降溫

煤礦井下的溫度會(huì)隨著礦井挖掘深度的增加而逐漸升高，而且井下本來就存在一些熱源，礦井下的高溫會(huì)影響工作人員的工作效率和身體健康。所以在井下采取有效的通風(fēng)措施，增加風(fēng)量，可以有效降低井下氣溫，保證礦工身體安全，減少煤礦事故發(fā)生。

1.4 控制瓦斯泄漏

煤礦漏風(fēng)通道兩側(cè)的風(fēng)壓差異較大時(shí)，在煤礦采空區(qū)會(huì)發(fā)生瓦斯泄漏的現(xiàn)象。井下通風(fēng)能夠減小礦井內(nèi)外風(fēng)壓差異，防止瓦斯涌出，從而降低煤自燃事故的發(fā)生。

1.5 控制發(fā)生火災(zāi)時(shí)的井下風(fēng)流

煤礦井下一旦發(fā)生火災(zāi)，就會(huì)對施工單位和施工人員帶來不可預(yù)計(jì)的危害，拖延施工進(jìn)度，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)損失，造成不良社會(huì)影響。井下的通風(fēng)能夠控制風(fēng)流和煙流，表現(xiàn)為礦井內(nèi)局部或全部反風(fēng)和風(fēng)流短路，對井下風(fēng)流的有效控制能夠防止火災(zāi)波及范圍的擴(kuò)大，保護(hù)救災(zāi)安全通道，從而使救災(zāi)人員能夠有好地應(yīng)對事故的發(fā)生。

此外，煤礦井下通風(fēng)還能夠?qū)ν咚剐孤⒌V塵、火災(zāi)等事故的發(fā)生起到一定的預(yù)防作用，煤礦井下良好的通風(fēng)系統(tǒng)是災(zāi)害防治的重要措施。

2 煤礦井下不良通風(fēng)系統(tǒng)與發(fā)生災(zāi)害的關(guān)系

對近年來發(fā)生的煤礦井下事故進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)災(zāi)害事故是由不良通風(fēng)造成的，不良的井下通風(fēng)系統(tǒng)有三種情況：通風(fēng)系統(tǒng)不穩(wěn)定、通風(fēng)系統(tǒng)缺乏時(shí)效性、對通風(fēng)系統(tǒng)管理不嚴(yán)，下面對其與災(zāi)害發(fā)生的關(guān)系進(jìn)行具體分析。

2.1 井下通風(fēng)系統(tǒng)不穩(wěn)定與災(zāi)害發(fā)生的關(guān)系

有些煤礦井下出現(xiàn)的問題包括：沒有采取控制風(fēng)流的有效措施，沒有設(shè)置分區(qū)通風(fēng)的區(qū)域，不重視對風(fēng)橋的設(shè)置，應(yīng)該密閉的區(qū)域沒有建密閉墻。有些小礦井，只有單獨(dú)和部分通風(fēng)設(shè)備，根本無法滿足井下正常通風(fēng)的要求。通風(fēng)系統(tǒng)不穩(wěn)定會(huì)造成循環(huán)風(fēng)、短路風(fēng)、串路風(fēng)和盲巷區(qū)的出現(xiàn)，如果瓦斯泄漏，就會(huì)發(fā)生災(zāi)害。

2.2 井下通風(fēng)系統(tǒng)缺乏時(shí)效性與災(zāi)害發(fā)生的關(guān)系

通風(fēng)系統(tǒng)的時(shí)效性是一個(gè)十分重要的性能。井下的風(fēng)量和風(fēng)壓不是固定不變的，所以進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)對風(fēng)的控制也要相應(yīng)不停地變動(dòng)，一旦通風(fēng)出現(xiàn)異常，井下相關(guān)工作人員需要準(zhǔn)確作出判斷并及時(shí)采取有效措施，如果缺乏時(shí)效性，就會(huì)導(dǎo)致風(fēng)流短路或的瓦斯涌出聚集，從而造成不良影響。

2.3 井下通風(fēng)系統(tǒng)管理不嚴(yán)與災(zāi)害發(fā)生的關(guān)系

部分煤礦單位的管理機(jī)制不健全，相關(guān)管理人員缺乏專業(yè)知識(shí)，認(rèn)為井下通風(fēng)僅僅是簡單的向下送風(fēng)，造成井下炮灰長期積聚，有害氣體超標(biāo)，礦工在施工時(shí)很可能出現(xiàn)缺氧情況，不利于煤礦的井下作業(yè)。而且，一些煤礦單位沒有科學(xué)設(shè)置針對有害氣體的監(jiān)控傳感器，不能及時(shí)察覺問題的發(fā)生。由于對進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)管理缺乏嚴(yán)密性，可能產(chǎn)生井下漏風(fēng)的安全隱患，從而釀成災(zāi)害。

3 煤礦井下通風(fēng)對災(zāi)害的預(yù)防

3.1 煤礦井下通風(fēng)災(zāi)害預(yù)防的原理

煤礦井下發(fā)生的災(zāi)害有兩種類型：瓦斯爆炸和有害氣體導(dǎo)致的人員中毒事故。為了創(chuàng)造井下安全的工作環(huán)境，保證施工現(xiàn)場具有充足的新鮮空氣，有效沖淡有毒物質(zhì)，煤礦井下必須設(shè)置良好的通風(fēng)系統(tǒng)和設(shè)備，改變風(fēng)流方向，使風(fēng)流按照規(guī)定方向流。同時(shí)能夠?qū)⑴f巷和采空區(qū)的有害氣體排出，防止事故的發(fā)生。

3.2 煤礦井下通風(fēng)對災(zāi)害的預(yù)防作用

瓦斯爆炸會(huì)對煤礦施工單位和井下作業(yè)人員造成嚴(yán)重的不良影響，以煤礦井下通風(fēng)對瓦斯爆炸災(zāi)害的預(yù)防為例，具體說明井下通風(fēng)對災(zāi)害的預(yù)防作用。

瓦斯爆炸必須同時(shí)具備的三個(gè)基本條件是：第一，瓦斯?jié)舛仍诒ń缦迌?nèi)，在空氣中的濃度達(dá)到5～16%；第二，瓦斯與空氣的混合氣體中氧氣的濃度超過12%；第三，足夠能量的火源，即能引爆瓦斯，溫度達(dá)到650℃。只要控制其中一個(gè)條件即可有效預(yù)防瓦斯爆炸事故。在煤礦井下實(shí)際的施工現(xiàn)場中，一般輸送到井下的新鮮空氣含氧量在20.9%左右，同時(shí)還需要保證礦工的正常呼吸，所以不能降低空氣含氧量，可以利用井下通風(fēng)對另外兩個(gè)條件進(jìn)行控制。

3.2.1 控制瓦斯的濃度。煤礦井下通風(fēng)不良或者風(fēng)量不足，就會(huì)使瓦斯?jié)舛壬撸坏┻_(dá)到引發(fā)爆炸值，就會(huì)發(fā)生事故。而正常的通風(fēng)能夠增加井下風(fēng)流的流動(dòng)性和風(fēng)量，帶走混合瓦斯的氣體，沖淡瓦斯?jié)舛龋A(yù)防事故發(fā)生。

3.2.2 杜絕火源。井下的火源存在較多，雖然可以對主要火源井下實(shí)施人為管理控制，但是如果對施工設(shè)施管理不善，就可能出現(xiàn)失爆，金屬摩擦、碰撞產(chǎn)生火花或溫度過高造成物體自燃等現(xiàn)象，都會(huì)引發(fā)瓦斯爆炸。雖然火源控制不易，但是良好的通風(fēng)能夠降低礦井內(nèi)溫度，吹滅小火源。同時(shí)，施工單位井下作業(yè)必須明確禁止火種的使用，嚴(yán)格要求下井的礦工攜帶火種或引發(fā)火源的物品，為井下作業(yè)的安全性提供保障。

4 加強(qiáng)煤礦井下通風(fēng)預(yù)防

煤礦井下發(fā)生災(zāi)害事故，施工單位和相關(guān)人員會(huì)對事故發(fā)生的原因進(jìn)行分析，并提交事故報(bào)告，但是這類分析并沒有找出發(fā)生災(zāi)害的本質(zhì)原因，缺乏實(shí)際效用和針對性。煤礦生產(chǎn)施工單位對進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)重視不足，對基本設(shè)施設(shè)備的投入不足，或者只是單純增加檢測設(shè)備，比如增加了監(jiān)控檢測儀器的數(shù)量，但是檢測的作用十分有限無法有效解決問題，對井下環(huán)境的人為監(jiān)督檢查缺乏連續(xù)性和完整性，所以仍無法避免災(zāi)害的發(fā)生。

基本的煤礦井下通風(fēng)系統(tǒng)十分簡單，井下的風(fēng)點(diǎn)量少且布局合理，選擇簡單的通風(fēng)方式，但是這種通風(fēng)系統(tǒng)能夠滿足井下施工的要求，可以穩(wěn)定控制井下的風(fēng)流，提高災(zāi)害防御能力。通風(fēng)不良會(huì)對煤礦生產(chǎn)造成安全隱患，是一些事故發(fā)生的根本原因，所以施工單位必須加強(qiáng)對災(zāi)害的通風(fēng)預(yù)防工作，保證井下施工的安全性，堅(jiān)持以人為本，為礦工的身體健康著想，對原有通風(fēng)系統(tǒng)加以改造和完善，充分發(fā)揮井下通風(fēng)系統(tǒng)的作用，減少災(zāi)害發(fā)生的可能。

5 結(jié)束語

綜上所述，煤礦井下的通風(fēng)對改善井下的施工環(huán)境具有重要作用，能夠有效預(yù)防井下災(zāi)害的發(fā)生，施工單位必須重視對井下通風(fēng)系統(tǒng)的建設(shè)，以保證井下工作人員的人身安全，提高煤礦生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]省強(qiáng)，呂友軍.煤礦井下通風(fēng)災(zāi)害預(yù)防研究[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2013，13（05）：151-152.

篇（3）

婁底市煤炭資源分布廣泛，享有“江南煤海”之美譽(yù)，約占湖南省煤炭總儲(chǔ)量的三分之一，2011年全市煤礦開采企業(yè)全年產(chǎn)原煤1375.3 萬噸，首次突破原煤銷售產(chǎn)值百億元大關(guān)，采煤業(yè)的持續(xù)發(fā)展，為婁底市經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了巨大的貢獻(xiàn)。目前婁底市保留礦井248對，近年來，隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會(huì)需求對煤炭資源依賴程度越來越高，由于婁底市多年來的粗放性、高強(qiáng)度開采、生態(tài)保護(hù)卻未同步進(jìn)行，導(dǎo)致生態(tài)破壞嚴(yán)重，打破了地質(zhì)環(huán)境的原有平衡， 使地質(zhì)環(huán)境所受影響和壓力日漸明顯， 環(huán)境保護(hù)和災(zāi)害的防治等有關(guān)問題愈加突出，引發(fā)了一系列社會(huì)問題和其它環(huán)境問題[1]。煤礦地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害的多發(fā)性是制約婁底市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的主要因素之一， 如何能有效地反映婁底市煤礦地質(zhì)災(zāi)害特征、災(zāi)害的誘發(fā)因素及如何防治婁底市煤礦地質(zhì)災(zāi)害， 是目前地質(zhì)工作者較為突出的一個(gè)研究課題。

1 婁底市煤礦地質(zhì)災(zāi)害類型

婁底煤礦地質(zhì)條件復(fù)雜， 因此煤礦遭受的自然災(zāi)害種類也很多， 主要有開采沉陷地質(zhì)災(zāi)害、滑坡、瓦斯爆炸、瓦斯突出、礦井突水、采礦廢棄物污染和水土流失等， 嚴(yán)重的危及到礦山正常生產(chǎn)和人民生活。

1.1 開采沉陷地質(zhì)災(zāi)害

開采沉陷是指地下有用礦物采出后，開采區(qū)域周圍巖體的原始應(yīng)力狀態(tài)受到破壞，應(yīng)力重新分布，以達(dá)到新的平衡，在此過程中，巖層和地表產(chǎn)生連續(xù)的移動(dòng)、變形和非連續(xù)的開裂、冒落等破壞現(xiàn)象。

在婁底丘陵山區(qū)，開采沉陷導(dǎo)致地表塌陷和裂縫，將誘發(fā)山體滑坡。而在村莊下方采煤，由于地面不均勻沉降，致使民房出現(xiàn)不同程度的裂縫、傾斜，甚至倒塌，從而危及村莊居民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。同時(shí)，開采沉陷會(huì)破壞地下水源，這表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是為了防止礦坑涌水而進(jìn)行的頂、底板疏水，使頂、底板承壓水減少，地下水位下降；二是開采后采空區(qū)塌落，使上覆地層產(chǎn)生位移，產(chǎn)生導(dǎo)水裂隙，破壞各隔水層。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，婁底市因地下開采誘發(fā)的地面變形極為嚴(yán)重，截至2011 年底，全市共產(chǎn)生塌洞（坑）約15000 處（個(gè)），全市采煤塌陷地面積累計(jì)達(dá)到5200余畝，地裂縫22 條，地面沉降現(xiàn)象極為普遍。煤礦地面變形以冷水江、漣源及婁星地段最為集中，雙峰、新化局部發(fā)育。據(jù)統(tǒng)計(jì)，冷水江市共有采空區(qū)17500 公頃，占全市總面積的三分之一，其中采空區(qū)地面塌陷有4000 多處，受損面積2900 公頃，造成1500 多棟房屋開裂，受災(zāi)人口達(dá)7000 余人[2-3]。

1.2 滑坡

煤礦的開采、矸石的堆放破壞了斜坡的原始平衡，是產(chǎn)生大量的滑坡、崩塌災(zāi)害的重要誘導(dǎo)因素。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，婁底市每年此類災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失以數(shù)百萬元計(jì)。如冷水江市城西南約1.5km 處的浪石灘滑坡，1987年以來，浪石灘之上的侯家?guī)X山體向南東（資水河床） 緩慢運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，伴生地陷裂形變滑坡后緣形成一條長約2000m，寬5～100m，可見深度5～12m的大規(guī)模地陷裂帶；嚴(yán)重危及冷水江市的安全，并對數(shù)家大中型廠礦和湘黔鐵路構(gòu)成威脅。

地面的塌陷不僅破壞了城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村建筑物、交通和水利工程設(shè)施等，而且改變了土地條件及其資源價(jià)值，使得大面積的土地喪失使用性。如新化縣溫塘崩巖山1942 年由于采煤活動(dòng)淘空坡腳，使斜坡失穩(wěn)，懸崖崩落造成12 人死亡和20 間民房全毀；煤礦排放的廢渣常堆積在山坡或溝谷內(nèi)，這些松散物質(zhì)在暴雨誘發(fā)下，極易發(fā)生水土流失。煤礦開采引起的塌陷區(qū)改變了區(qū)域的地表水系格局，破壞地表覆蓋和山體，加劇水土流失，大量破壞了地表植被和坡面山體，和松動(dòng)的土壤、巖屑極易遭受侵蝕，因此造成的土地破壞、農(nóng)田被壓、河流淤塞和交通受阻等問題突出。全市各類煤礦造成水土流失面積約10667 公頃，水土流失總量約64 萬m3，其中農(nóng)地流失占28%，林草荒地占72%。

1.3 瓦斯爆炸與瓦斯突出

煤礦瓦斯是在煤炭開采過程中，從煤層或圍巖中涌出的各種有害氣體的總稱，其主要成分是沼氣。瓦斯爆炸是一定濃度的沼氣在引火源的作用下產(chǎn)生的激烈氧化反應(yīng)，爆炸產(chǎn)生的高溫、高壓氣體可以造成人員傷亡和井巷、設(shè)備的嚴(yán)重破壞，并會(huì)揚(yáng)起煤塵，形成連續(xù)爆炸，隨之產(chǎn)生大量的一氧化碳，引發(fā)人員的繼續(xù)傷亡，是煤礦事故中破壞性很強(qiáng)的重大災(zāi)害事故，如婁底市1993年晏家煤礦發(fā)生一起瓦斯爆炸事故，死亡22人，巷道摧毀嚴(yán)重，現(xiàn)場慘不忍睹。

另外婁底市保留248對礦井中，突出礦井128對，占礦井總數(shù)51.6%，災(zāi)害非常嚴(yán)重，可以說瓦斯突出事故婁底市煤礦“第一殺手”，如2005年資江煤礦發(fā)生一起特大煤與瓦斯突出事故，死亡40多人，突出煤量達(dá)1000多噸。隨著婁底市煤礦開采深度的增加，采掘強(qiáng)度的加大，突出災(zāi)害程度越來越大。無論是從經(jīng)濟(jì)上看，還是從人民的人身安全來看，瓦斯災(zāi)害的防治都是刻不容緩的[4]。

1.4 礦井突水

煤礦突水事件在煤礦生產(chǎn)中也是常見的， 并且直接影響煤礦的生產(chǎn)、效益和安全，具有來勢迅猛、瞬時(shí)涌水量大、損失巨大的特點(diǎn)，目前已經(jīng)成為影響婁底市煤礦安全生產(chǎn)的重大關(guān)鍵問題之一。如2008年冷水江市金勝煤礦突發(fā)涌水，死亡6人，事故非常慘重；另外婁底市晏家鋪礦區(qū)一些煤礦井下存在大量溶洞水，且礦井大都是帶壓開采，嚴(yán)重制約煤礦安全發(fā)展。

1.5 其他災(zāi)害

煤礦生產(chǎn)中的大量廢棄物，如煤矸石、礦井廢水的排放等也對周圍的環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。還有抽放瓦斯、燃煙煤氣和煙塵污染等對井筒破裂所造成的損失是不容忽視的。由于煤礦地質(zhì)災(zāi)害誘發(fā)因素各不相同， 有些是開采過程中難以避免的， 如開采深度的增加， 使得地應(yīng)力相應(yīng)增大引起冒頂、片幫、底鼓； 有的是開采中忽視預(yù)防或開采不規(guī)范、管理不科學(xué)導(dǎo)致的， 如采空區(qū)不及時(shí)充填、廢渣廢水隨意排放、水文地質(zhì)及構(gòu)造不了解、巷道偏離、盲目指揮、違章作業(yè)、亂挖亂采等， 非穩(wěn)定因素積聚到一定限度引發(fā)各種災(zāi)害； 有的煤礦片面追求利潤或?yàn)閿[脫一時(shí)的經(jīng)營危機(jī)， 擯棄常規(guī)， 如開采保安煤柱、求近避遠(yuǎn)， 結(jié)果會(huì)為后期發(fā)展埋下災(zāi)害隱患。

2 預(yù)防對策

2.1 高度認(rèn)識(shí)煤礦安全生產(chǎn)的重要性

各級(jí)黨委和政府要從思想上高度重視煤礦安全生產(chǎn)工作，要從維護(hù)人民群眾根本利益和改革發(fā)展穩(wěn)定的大局出發(fā)，堅(jiān)持以人為本，認(rèn)真落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，正確處理安全與生產(chǎn)、安全與效益、當(dāng)前與長遠(yuǎn)關(guān)系， 牢固樹立安全第一和關(guān)愛職工生命的理念，真正把安全工作納入經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的總體布局和政府工作的重要日程，進(jìn)一步加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，落實(shí)責(zé)任，切實(shí)加強(qiáng)和改進(jìn)煤礦安全生產(chǎn)工作。要堅(jiān)持“安全第一、預(yù)防為主”的方針，逐步建立起安全生產(chǎn)的長效機(jī)制。

2.2 加強(qiáng)查明礦區(qū)地質(zhì)狀況預(yù)防

地質(zhì)狀況是產(chǎn)生各種地質(zhì)災(zāi)害的地質(zhì)背景，人類采掘活動(dòng)使致災(zāi)速度加快，致災(zāi)程度更為嚴(yán)重。因此，應(yīng)查明煤礦區(qū)內(nèi)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)性質(zhì)、特點(diǎn)及活動(dòng)程度，尋找出活動(dòng)構(gòu)造或不穩(wěn)定的復(fù)活斷裂，分析、認(rèn)識(shí)各種地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的原因及分布規(guī)律，合理規(guī)劃煤礦區(qū)工程活動(dòng)。認(rèn)真開展礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)，按地質(zhì)災(zāi)害類型謀劃未來可能發(fā)生的事故，并做好災(zāi)害預(yù)測，制定防治方案，切實(shí)做好減災(zāi)防災(zāi)工作。

2.3 加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)防

地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測的主要任務(wù)是監(jiān)測地質(zhì)災(zāi)害時(shí)空域演變信息、誘發(fā)因素等，最大程度地獲取連續(xù)的空間變形數(shù)據(jù)，應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)、預(yù)測預(yù)報(bào)和防治工程效果評(píng)估。地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測是集地質(zhì)災(zāi)害形成機(jī)理、監(jiān)測儀器、時(shí)空技術(shù)和預(yù)測預(yù)報(bào)技術(shù)為一體的綜合技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，監(jiān)測技術(shù)日趨成熟，設(shè)備精度、設(shè)備性能都具有很高的水平，而地質(zhì)災(zāi)害的位移監(jiān)測方法均可進(jìn)行毫米級(jí)監(jiān)測，高精度位移監(jiān)測方法可以實(shí)現(xiàn)0.1mm精度。監(jiān)測的方法也呈現(xiàn)出多樣化、三維立體化。由于采用了多種有效方法結(jié)合對比檢核，以及從空中、地面到災(zāi)害體深部的立體化監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，使得綜合判別能力加強(qiáng)，對促進(jìn)煤礦地質(zhì)災(zāi)害防治能力有很大的促進(jìn)作用[5]。

2.4 加強(qiáng)開采沉陷地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防

礦區(qū)開采沉陷地質(zhì)災(zāi)害是相當(dāng)嚴(yán)重的， 必須采取一些措施使開采沉陷地質(zhì)災(zāi)害減小到最低程度，達(dá)到預(yù)防減災(zāi)的目的。礦區(qū)開采沉陷分布規(guī)律與許多地質(zhì)采礦因素有關(guān)， 如煤層傾角、開采厚度、開采深度、采區(qū)尺寸、采煤方法、松散層厚度等。不同礦區(qū)的地質(zhì)采礦條件往往差異較大， 開采沉陷分布規(guī)律亦有區(qū)別。因此， 各礦區(qū)應(yīng)積極進(jìn)行開采沉陷預(yù)測預(yù)報(bào)，在已開采區(qū)域科學(xué)布設(shè)地表移動(dòng)觀測站， 定期、重復(fù)地測定觀測路線在不同時(shí)期內(nèi)空間位置的變化，并對觀測數(shù)據(jù)及時(shí)整理和分析，總結(jié)出所在礦區(qū)開采沉陷導(dǎo)致地表移動(dòng)和變形的下沉、傾斜、曲率、水平移動(dòng)和水平變形的規(guī)律， 從而有效地預(yù)計(jì)、預(yù)報(bào)開采區(qū)域的地面塌陷狀況及設(shè)施的破壞程度。根據(jù)待采區(qū)域開采沉陷預(yù)計(jì)數(shù)據(jù)及其破壞程度，可綜合采用減緩地表沉降技術(shù)來減輕地表下沉和破壞。減輕地表下沉的有效開采技術(shù)主要有大條帶協(xié)調(diào)式全采法、冒落條帶法、充填條帶法、水砂充填法等， 同時(shí)地表有建筑物的可輔以地面建筑物維修加固。

隨著礦區(qū)煤炭開采范圍的不斷擴(kuò)大，塌陷、破壞的土地日益增多，礦區(qū)土地的大面積塌陷，不但給礦區(qū)帶來嚴(yán)重的環(huán)境災(zāi)害，而且使農(nóng)田荒蕪，農(nóng)民少地或無地，因此必須對采煤塌陷區(qū)域進(jìn)行全面治理。治理時(shí)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場的塌陷狀況及當(dāng)?shù)氐淖匀簧a(chǎn)條件對塌陷區(qū)域進(jìn)行全面規(guī)劃，因地制宜，采用科學(xué)的治理措施。

2.5 加強(qiáng)瓦斯爆炸與瓦斯突出預(yù)防

為了防止瓦斯聚集引起的爆炸，首先要加強(qiáng)通風(fēng)管理，增加有效風(fēng)量，“以風(fēng)定產(chǎn)”，降低瓦斯?jié)舛龋苊馄溥_(dá)到某一濃度時(shí)引起的爆炸，各采區(qū)和各工作面都應(yīng)該有獨(dú)立的進(jìn)回風(fēng)系統(tǒng)；其次應(yīng)該建立健全瓦斯檢查制度，樹立瓦斯超限就是事故；對于井下使用的機(jī)械設(shè)備、電氣設(shè)備等還應(yīng)符合《煤礦安全規(guī)程》的要求。

對于瓦斯突出的預(yù)防，礦井要嚴(yán)格執(zhí)行“煤與瓦斯防治突出管理規(guī)定”，加強(qiáng)兩個(gè)“四位一體”綜合防突措施，優(yōu)先開采保護(hù)層，強(qiáng)化“預(yù)測預(yù)報(bào)、抽采達(dá)標(biāo)、管理有效”的瓦斯防治體系。

2.6 加強(qiáng)礦井水害預(yù)防

礦井水害主要指的是礦井涌水和老空透水，是煤礦重要的災(zāi)害之一，不容忽視。因此對其預(yù)防要做到詳細(xì)調(diào)查、充分準(zhǔn)備、細(xì)心觀察、堅(jiān)決處理。首先要對井田周圍的老窯及采空區(qū)進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查，將獲得的開采范圍、積水量、警戒線等數(shù)據(jù)準(zhǔn)確地標(biāo)注在圖紙上；其次要注意出水的征兆，當(dāng)發(fā)現(xiàn)煤層發(fā)暗發(fā)潮、工作面溫度降低、巷道出現(xiàn)霧氣等出水征兆時(shí)，要及時(shí)采取措施轉(zhuǎn)移工作人員；第三在對井筒的位置選擇上要避開河床及受洪水影響的地段，為了防止河流及洪水灌入井下，要在工業(yè)廣場設(shè)置擋水墻、構(gòu)筑防洪溝等設(shè)施。

3 結(jié)束語

煤炭作為婁底市的主要能源，隨著婁底市經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展和需要，資源需求越來越大，煤炭資源的開采向深一步發(fā)展，由此帶來的地質(zhì)災(zāi)害也將越來越嚴(yán)重。因此，我們必須充分認(rèn)識(shí)到煤礦地質(zhì)災(zāi)害的危害性，采取有效措施對其進(jìn)行預(yù)防和防治，保證婁底市經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 國家環(huán)保總局.關(guān)于建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)施竣工驗(yàn)收監(jiān)測管理有關(guān)問題的通知[Z]. 2000.2.24.

篇（4）

1.煤礦地質(zhì)災(zāi)害的研究背景

煤礦地質(zhì)災(zāi)害是指由于人類采煤生產(chǎn)活動(dòng)而引發(fā)的一種破壞地質(zhì)環(huán)境、危及生命財(cái)產(chǎn)安全，并帶來重大經(jīng)濟(jì)損失的礦區(qū)災(zāi)害。它是地質(zhì)災(zāi)害的一個(gè)分支，也是自然災(zāi)害的重要組成部分。煤礦開采開煤棄石，加速水土流失，引發(fā)地表塌陷、山體滑坡；煤礦抽排水造成地下水位下降、礦區(qū)周圍地下水資源枯竭；地下開采誘發(fā)地震、巖爆、冒頂片幫突水、瓦斯爆炸、地面開裂及沉陷等；煤礦剝離堆土、尾礦廢渣堆積引起地表環(huán)境污染，及其失穩(wěn)滑移造成嚴(yán)重的泥石流災(zāi)害等，凡此種種，均是煤礦地質(zhì)災(zāi)害的具體表現(xiàn)。

2.煤礦地質(zhì)災(zāi)害特征及誘因分析

煤礦開采不像水利水電工程建設(shè)那樣，可以根據(jù)地質(zhì)情況針對災(zāi)害可能多發(fā)地段，采取“能避讓則避讓，能預(yù)防則事前預(yù)防”的原則進(jìn)行避與防，大多數(shù)情況下采礦不得不在明知條件不好的情況下進(jìn)行，從而易于產(chǎn)生和誘發(fā)各種地質(zhì)災(zāi)害，具體煤礦的災(zāi)害特征如下。

2.1煤礦在開采過程中潛在的災(zāi)害特征

①山體滑坡：煤礦的開采、矸石的堆放破壞了坡體的原始應(yīng)力平衡，是誘導(dǎo)滑坡崩塌災(zāi)害的重要因素。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，每年此類災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失以數(shù)億元計(jì)。

②地面沉降與塌陷：地面沉降與塌陷是煤礦開采后經(jīng)常出現(xiàn)的一種地質(zhì)災(zāi)害。在煤礦的開采過程中，地下開采工程破壞了采空區(qū)圍巖的初始應(yīng)力場，使采空區(qū)的巖石發(fā)生破碎、冒落乃至地表發(fā)生位移。另外。采空區(qū)不斷擴(kuò)展和大量抽排地下水，造成采空區(qū)和影響區(qū)的地下水重新分布，形成大面積的降落漏斗，相應(yīng)出現(xiàn)地表的沉陷。

③瓦斯突出：瓦斯可以在儲(chǔ)氣封閉系統(tǒng)中，以吸附或游離狀態(tài)賦存于煤層的孔隙、裂隙、縫隙之中，當(dāng)?shù)貞?yīng)力作局部平衡調(diào)整時(shí)，破壞儲(chǔ)氣封閉系統(tǒng)，使蓄積的氣體外溢釋放。在自然和人為的某種作用下，亦可造成瓦斯突出的爆炸、火災(zāi)、人員中毒等災(zāi)害。

④礦井突水：煤礦突水事件在煤礦生產(chǎn)中也是常見的，并且直接影響煤礦的生產(chǎn)、效益和安全。

2.2煤礦在閉坑后采場潛在的災(zāi)害特征

由于礦山災(zāi)害治理的短效性及不可預(yù)見因素的存在，故礦山閉坑后必然會(huì)留下災(zāi)害隱患。露天采場閉坑后留下的潛在災(zāi)害類型主要有滑坡、崩塌，這是由于露采后留下了高邊坡，雖然在坑底進(jìn)行了一定的廢石回填，但留下高邊坡仍是不可避免的，特別是露采很深的情況下更是如此，這樣的邊坡在后期誘發(fā)因素的作用下很可能再次發(fā)生災(zāi)害。

地下采場閉坑后留下的潛在災(zāi)害類型有地面塌陷、地面沉降、地裂縫等，甚至也有因地面變形而誘發(fā)的山體開裂，繼而發(fā)生崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。這些災(zāi)害的發(fā)生往往具有滯后性，即在開采期間不發(fā)生或發(fā)生得不徹底，尚未達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，待閉坑后一段時(shí)間內(nèi)繼續(xù)發(fā)生或在特定的條件下突然發(fā)生。以上災(zāi)害一旦發(fā)生，如果采場內(nèi)已經(jīng)進(jìn)行了土地復(fù)墾，則復(fù)墾好的土地就可能因?yàn)?zāi)害的發(fā)生而再次破壞甚至廢棄，造成本不應(yīng)有的損失。

2.3煤礦地質(zhì)災(zāi)害的誘因分析

煤礦地質(zhì)災(zāi)害誘發(fā)因素各不相同，有些是開采過程中難以避免的，如開采深度的增加，使得地應(yīng)力相應(yīng)增大引起冒頂、片幫、脫盤甚至巖爆的嚴(yán)重地壓災(zāi)害；有的是開采中忽視預(yù)防或開采不規(guī)范、管理不科學(xué)導(dǎo)致的，如采空區(qū)不及時(shí)充填、廢渣廢水隨意排放、水文地質(zhì)及構(gòu)造不了解、巷道偏離、盲目指揮、違章作業(yè)、私挖亂采等，非穩(wěn)定因素積聚到一定限度引發(fā)各種災(zāi)害；有的煤礦片面追求經(jīng)濟(jì)利益或?yàn)閿[脫一時(shí)的經(jīng)營危機(jī)，擯棄常規(guī)，如采富棄貧、求近避遠(yuǎn)，結(jié)果為后期發(fā)展埋下災(zāi)害隱患；曾一度泛濫的民采風(fēng)潮掠奪式的開采活動(dòng)也對部分國有大中型煤礦造成嚴(yán)重干擾和資源、環(huán)境破壞。

3.煤礦地質(zhì)災(zāi)害的防治及生態(tài)恢復(fù)措施

3.1煤礦地質(zhì)災(zāi)害的防治措施

①加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害宣傳教育，各級(jí)政府和有關(guān)部門應(yīng)對防御煤礦地質(zhì)災(zāi)害工作予以高度重視，開展各種形式煤礦地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測和提出防范措施。

②合理開發(fā)利用，加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害防治管理工作，提高人們的環(huán)境意識(shí)，避免或減少煤礦地質(zhì)災(zāi)害事件發(fā)生。

③提高建筑物防災(zāi)能力，減輕煤礦地質(zhì)災(zāi)害，在科學(xué)技術(shù)指導(dǎo)下，提高煤礦區(qū)民宅建筑材料和砌筑質(zhì)量，增強(qiáng)地基、上部結(jié)構(gòu)牢固性，提高民宅建設(shè)總體抗災(zāi)性能，加強(qiáng)農(nóng)民建筑隊(duì)伍的整頓和管理，因地制宜地對其施工負(fù)責(zé)人進(jìn)行工程抗災(zāi)知識(shí)重點(diǎn)培訓(xùn)。

④建立通風(fēng)系統(tǒng)，減少礦井瓦斯爆炸，無論國有、集體煤礦，還是個(gè)體小煤窯，都應(yīng)嚴(yán)格遵守《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，配足風(fēng)量和實(shí)行機(jī)械通風(fēng)、分區(qū)通風(fēng)、上行通風(fēng)，建立瓦斯檢查制度，及時(shí)處理超限和積存瓦斯礦井；禁止攜帶香煙及點(diǎn)火工具下井，在瓦斯礦井應(yīng)選礦用安全型、礦用防爆型或礦用安全火花型電器設(shè)備，放炮前后進(jìn)行瓦斯檢測。

⑤查明活動(dòng)構(gòu)造，規(guī)劃煤礦工程活動(dòng)，做好減災(zāi)防災(zāi)工作。活動(dòng)構(gòu)造是產(chǎn)生各種地質(zhì)災(zāi)害的地質(zhì)背景，人類工程活動(dòng)使致災(zāi)速度加快，致災(zāi)程度更為嚴(yán)重。為此，應(yīng)查明煤礦區(qū)內(nèi)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)性質(zhì)、特點(diǎn)及活動(dòng)程度，尋找出活動(dòng)構(gòu)造或不穩(wěn)定的復(fù)活斷裂，分析、認(rèn)識(shí)各種地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的原因及分布規(guī)律，合理規(guī)劃煤礦區(qū)工程活動(dòng)。進(jìn)行煤礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)，按地質(zhì)災(zāi)害類型圈劃未來潛在地區(qū)，并作好災(zāi)害的預(yù)測，制定防治方案，切實(shí)做好減災(zāi)防災(zāi)工作。

⑥因地制宜綜合防治，各種地質(zhì)災(zāi)害在空問地域分布上具有一定規(guī)律，因而不同災(zāi)害類型區(qū)應(yīng)制定相應(yīng)的治理措施和施工標(biāo)準(zhǔn)，增加有形抗災(zāi)、防災(zāi)能力。工程措施要嚴(yán)格，生物措施也要同步發(fā)展，做到以生物措施為根本、以工程措施作先導(dǎo)的綜合防治。只有這樣，才能達(dá)到預(yù)期目的。

3.2煤礦環(huán)境生態(tài)恢復(fù)

篇（5）

中圖分類號(hào)：TD76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-3973（2013）009-030-02

1 概述

在人類歷史上，采煤技術(shù)起步早，發(fā)展快，一直是一項(xiàng)與人們生活、生產(chǎn)息息相關(guān)的采礦技術(shù)。煤炭，作為工業(yè)的糧食，滿足著各行各業(yè)的動(dòng)力需求。自18世紀(jì)以來，采煤工業(yè)不斷發(fā)展，為各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了很好的助力作用，同時(shí)，也為人類社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展做出了很大的貢獻(xiàn)。

然而，在另一方面，由于煤炭開采量的日益增長，開采深度的逐漸增加，一系列安全問題也逐步顯現(xiàn)。特別是近些年來，瓦斯爆炸、煤塵爆炸、礦井火災(zāi)等煤礦事故在世界各地頻頻發(fā)生，給人們的人身安全及經(jīng)濟(jì)安全均造成了極大的損失。事故慘劇的發(fā)生引起人們的普遍深思，由此，煤礦災(zāi)害防控技術(shù)得到越來越多的關(guān)注，人們逐步意識(shí)到，煤礦災(zāi)害預(yù)警預(yù)控技術(shù)，應(yīng)該與煤礦開采業(yè)同步發(fā)展前進(jìn)，也只有這樣，方能保證煤礦開采的過程中各類災(zāi)害事故得到很好的預(yù)防，煤礦工人的人身安全以及國家、社會(huì)的經(jīng)濟(jì)利益才能得到有效的保障。

煤礦通防技術(shù)，是針對煤礦中包括瓦斯、煤塵等在內(nèi)的易燃易爆物質(zhì)作出災(zāi)害預(yù)報(bào)及防控的一項(xiàng)技術(shù)手段，通過這一技術(shù)的實(shí)施，非但可以對煤礦中各類通防事故起到很好的預(yù)防、控制作用，還可以建立起災(zāi)害應(yīng)對措施庫，為日后各類事故的預(yù)警預(yù)控起作出充分的準(zhǔn)備。

2 煤礦通防災(zāi)害事故分析

煤礦通防事故的頻頻發(fā)生，給國家、集體以及每個(gè)煤礦工作人員都帶來了巨大的損失，近些年來，通常發(fā)生的煤礦通防事故包括頂板事故，煤塵導(dǎo)致的事故，水災(zāi)、火災(zāi)事故，瓦斯導(dǎo)致的事故等等，任何一次事故的發(fā)生都不是偶然的，往往都是由于一系列人為或可控的自然因素所致。因此，倘若通過合理的分析，便可以對事故緣由進(jìn)行有效的把握，從而有針對性的提出相應(yīng)的預(yù)防及應(yīng)對措施，有效降低事故發(fā)生率。

煤礦通防事故類型具有明顯的多樣性，然而不同的事故之間也存在著明顯的相似性，即所有事故均存在的偶然性，因果性，規(guī)律性，必然性，以及可預(yù)測性等等。

其中，偶然性是指事故在發(fā)生過程中以及發(fā)生后導(dǎo)致的后果的不可預(yù)知性，比如某些不安全因素長期積累，在某一不可預(yù)知時(shí)刻導(dǎo)致事故爆發(fā)；同時(shí)，同一類事故在爆發(fā)時(shí)的具體形式也是具有其偶然性的；另外，事故發(fā)生之后，其危機(jī)范圍以及導(dǎo)致的破壞程度等等，均不是事故發(fā)生前即可進(jìn)行完全預(yù)測的。因此，對于煤礦通防災(zāi)害的預(yù)警預(yù)控工作并不等同于在事故發(fā)生前即對其百分之百的預(yù)知，而是通過現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行最大程度的預(yù)測，并將事故危害程度降至最低。

除偶然性外，煤礦通防事故還具有規(guī)律性、因果性以及必然性等特點(diǎn)。每次事故的發(fā)生終有其必然的原因，比如天氣因素，人為失誤等等，并且各類不安全因素所導(dǎo)致的事故類型也常常尤其對應(yīng)的規(guī)律性，一旦某一類或幾類不安全因素被積聚，則事故的發(fā)生通常是不可避免的。因此，在事故的預(yù)警預(yù)控過程中，可以對事故的特征進(jìn)行分析，通常情況下，只需對其某一環(huán)節(jié)進(jìn)行截?cái)啵憧梢杂行У膶κ鹿实陌l(fā)生進(jìn)行避免。因此，這便要求我們對各類事故發(fā)生的起因及主控因素進(jìn)行深入分析，把控事故發(fā)生線索，遵循客觀規(guī)律對煤礦通防事故實(shí)施預(yù)警預(yù)控。

3 煤礦通防災(zāi)害預(yù)警技術(shù)

煤礦通防災(zāi)害預(yù)警技術(shù)指的是在災(zāi)害發(fā)生之前，對于大量前期發(fā)生的煤礦通防災(zāi)害資料進(jìn)行整理和總結(jié)，對該類事故的特點(diǎn)進(jìn)行分析，并有針對性的對其進(jìn)行分類備案，實(shí)現(xiàn)對災(zāi)害發(fā)生前的提前控制、預(yù)防的效果。在該類技術(shù)的實(shí)施過程中，通常是利用數(shù)學(xué)建模的辦法，對事故的發(fā)生進(jìn)行數(shù)值模擬，通過模型把握事故發(fā)生時(shí)的特點(diǎn)，依據(jù)這些分析提出相應(yīng)的應(yīng)對策略。在預(yù)警技術(shù)開展時(shí)，要首先通過前期分析對各類事故提出相應(yīng)的預(yù)警指標(biāo)，并依據(jù)不同的事故類型及危害程度設(shè)計(jì)不同的預(yù)警信號(hào)，并劃分預(yù)警等級(jí)。在事故發(fā)生之前，即可對事故作出不同級(jí)別的警報(bào)提示，從而對事故的發(fā)生起到有效的預(yù)報(bào)及防控作用，最大程度上避免了事故的發(fā)生，減少了因煤礦通防災(zāi)害引發(fā)的各類損失。

3.1 煤礦通防災(zāi)害預(yù)警準(zhǔn)則

所謂預(yù)警準(zhǔn)則，指的是對災(zāi)害進(jìn)行預(yù)報(bào)時(shí)的依據(jù)，只有制定了合理有效災(zāi)害預(yù)警準(zhǔn)則，才能在事故發(fā)生前做出科學(xué)的、規(guī)范的、準(zhǔn)確性高的預(yù)報(bào)提示工作。在準(zhǔn)則的制定過程中，首先要考慮的是相關(guān)的規(guī)定，即《煤礦安全規(guī)程》等，同時(shí)，也要借鑒其他的各類安全規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)，綜合制定出相應(yīng)的預(yù)警準(zhǔn)則。

以“否決”為優(yōu)先指標(biāo)的預(yù)警準(zhǔn)則為例。通常，此類情況下，總體的危害性評(píng)價(jià)位于評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)的第二位，在進(jìn)行實(shí)際評(píng)判時(shí)，兩者是綜合進(jìn)行的。在對災(zāi)害事故進(jìn)行評(píng)判時(shí)，對照事故的各項(xiàng)指標(biāo)，首先依據(jù)“否決”標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷，在各項(xiàng)判斷指標(biāo)中，凡有某一類指標(biāo)達(dá)到“否決”規(guī)定的判斷標(biāo)準(zhǔn)，則將該事故按照嚴(yán)重或較為嚴(yán)重定級(jí)。此后，再根據(jù)標(biāo)定后的災(zāi)害等級(jí)進(jìn)行判定，若尚未達(dá)到預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)，則無需進(jìn)行警報(bào)警示，但仍需繼續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)搜索工作；若已達(dá)到預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)，則必須進(jìn)行相應(yīng)不同級(jí)別的報(bào)警措施。

3.2 煤礦通防災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)

如前所述，煤礦通防災(zāi)害類型具有明顯的多樣性，因而其各自對應(yīng)的通防災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)也各有不同。仍以“否決”為優(yōu)先指標(biāo)的預(yù)警類型為例，預(yù)警指標(biāo)通常包括首要的否決性指標(biāo)，以及相應(yīng)的一般性指標(biāo)兩類。對于瓦斯爆炸事故、火災(zāi)事故、水災(zāi)事故等煤礦通防災(zāi)害，否決性指標(biāo)通常包括危害性氣體的濃度指標(biāo)，即瓦斯?jié)舛戎笜?biāo)以及一氧化碳、乙烯的濃度指標(biāo)等等；一般性指標(biāo)則通常指的是對危害性氣體的判斷結(jié)果，即瓦斯爆炸事故危害性判斷結(jié)果，火災(zāi)、水災(zāi)所致事故危害性判斷結(jié)果，氣體流通系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化程度危害性判斷結(jié)果，等等。

3.3 煤礦通防災(zāi)害預(yù)警方法

依據(jù)不同類型的煤礦通防災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)，通過對多種煤礦數(shù)據(jù)資料的搜集，可以提出兩類相應(yīng)的預(yù)警方法，即煤礦通防預(yù)警的靜態(tài)方法以及動(dòng)態(tài)方法。兩種方法各有其明顯的優(yōu)勢與不足，故在實(shí)際操作過程中，兩類方法分別進(jìn)行，但所得預(yù)警結(jié)果又相互結(jié)合相互參考，共同完成煤礦通防災(zāi)害的防控任務(wù)。

3.3.1 煤礦通防災(zāi)害靜態(tài)預(yù)警方法

靜態(tài)預(yù)警是以分析、評(píng)判為主要工作內(nèi)容的一類預(yù)警方法。通過對前期災(zāi)害數(shù)據(jù)及災(zāi)害資料的搜集整理，靜態(tài)預(yù)警需將這些數(shù)據(jù)與相應(yīng)的判定指標(biāo)進(jìn)行對照，凡超出臨界值的事故類型，則判定其為高或較高的危險(xiǎn)事故類型，并對其進(jìn)行靜態(tài)警報(bào)提示。靜態(tài)預(yù)警方法在實(shí)際操作過程中簡單方便，適用范圍廣且結(jié)果直觀明了，但其也存在很強(qiáng)的局限性，即只能夠?qū)Ξ?dāng)前的礦內(nèi)狀況進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，而無法起到很好的預(yù)報(bào)作用，判斷作用強(qiáng)但實(shí)際預(yù)警作用不夠突出。因此，必須結(jié)合相應(yīng)的綜合指標(biāo)預(yù)測方法對煤礦通防事故的危害程度進(jìn)行提前的動(dòng)態(tài)分析及事前預(yù)測工作，及動(dòng)態(tài)預(yù)警方法。

3.3.2 煤礦通防災(zāi)害動(dòng)態(tài)預(yù)警方法

與靜態(tài)預(yù)警方法中簡單的對照評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析判斷不同，煤礦通防災(zāi)害動(dòng)態(tài)預(yù)警方法需要對一段時(shí)期中煤礦內(nèi)的各類指標(biāo)，如瓦斯?jié)舛取⒁谎趸紳舛取⑼L(fēng)程度等進(jìn)行跟蹤分析，并依據(jù)曾發(fā)生過事故的多類指標(biāo)與災(zāi)害類型對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行相應(yīng)的判斷，從而在某類指標(biāo)達(dá)到某危害程度時(shí)發(fā)出災(zāi)害預(yù)測警報(bào)，從而實(shí)現(xiàn)災(zāi)害的預(yù)警目的。由于資料搜集及使用均非一成不變的，因而成此類方法為煤礦通防預(yù)警的動(dòng)態(tài)方法。

3.4 煤礦通防事故預(yù)警信號(hào)

煤礦通防事故類型多樣，其破壞程度也是不盡相同的。依據(jù)其各自的破壞形式，可將事故類型劃分為特別重大事故、重大事故、較為重大事故以及其他破壞性較小的事故類型。其中，各個(gè)級(jí)別的重大事故均具有較強(qiáng)的破壞性，往往對國家、社會(huì)以及個(gè)人的人身及財(cái)產(chǎn)安全造成極為嚴(yán)重的損失，一旦發(fā)現(xiàn)此類的事故潛在危害，則需要立刻采取相應(yīng)的措施進(jìn)行潛在危害排查。在對煤礦通防災(zāi)害進(jìn)行定級(jí)時(shí)，所依據(jù)的判斷因素是多種多樣的，個(gè)判定因素之間相互影響，彼此制約，方能得出最終的定級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。目前，我國將事故危害劃分為四個(gè)級(jí)別，由重至輕依次為需立即采取措施進(jìn)行處理的事故；在規(guī)定期限內(nèi)需處理完畢的事故；要求需要進(jìn)行處理的事故；以及雖在目前的狀況下可以接受，但必須進(jìn)行追蹤監(jiān)控，防止問題惡化的事故。并對給予了這四類事故不同的顏色警報(bào)，依次為紅色預(yù)警、橙色預(yù)警、黃色預(yù)警以及藍(lán)色預(yù)警。

4 煤礦通防災(zāi)害預(yù)控技術(shù)

4.1 煤礦通防災(zāi)害預(yù)控技術(shù)概況

預(yù)警技術(shù)的核心問題是對災(zāi)害進(jìn)行提前的報(bào)警，以對煤礦工作人員起到警示的作用。而相應(yīng)的，煤礦通防災(zāi)害預(yù)控技術(shù)則指的是在接收到不同類型的預(yù)警之后，人們所應(yīng)采取的各類相關(guān)措施，從而對災(zāi)害起到有效的控制效果。在預(yù)控技術(shù)中，針對不同級(jí)別的預(yù)警結(jié)果，需要對各類災(zāi)難形式進(jìn)行分析，如災(zāi)害的發(fā)生類型，破壞對象，危害程度，等等，并對其提出一系列的控制措施。這樣，一旦發(fā)現(xiàn)煤礦災(zāi)害發(fā)生的潛在可能性，即可立即采取相應(yīng)的控制措施進(jìn)行預(yù)防；或者，在災(zāi)害發(fā)生之初，即對其實(shí)施控制措施，避免重大事故的發(fā)生。

煤礦通防災(zāi)害的預(yù)控技術(shù)在實(shí)施過程中采取人工操作與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的辦法，其中，計(jì)算機(jī)技術(shù)可以對各種災(zāi)害警報(bào)進(jìn)行充分準(zhǔn)確的分析，并在應(yīng)對各類災(zāi)害預(yù)警是作出快速的反應(yīng)，但是，由于計(jì)算機(jī)應(yīng)變能力較差，面對災(zāi)害的多變性，無法進(jìn)行及時(shí)的措施結(jié)合或措施調(diào)整，故不能作為煤礦災(zāi)害預(yù)控過程中的主要技術(shù)措施。而災(zāi)害預(yù)控中的相關(guān)技術(shù)人員，特別是從事了多年此類預(yù)控工作的相關(guān)專家，他們對于煤礦通防災(zāi)害的預(yù)控工作經(jīng)驗(yàn)豐富，實(shí)踐能力及應(yīng)變能力強(qiáng)，在災(zāi)害發(fā)生之初即可采取有針對性的有效措施，故而可以對災(zāi)害進(jìn)行有效的規(guī)避。這些技術(shù)人員及專家是煤礦通防災(zāi)害預(yù)控過程中的主力成員。

4.2 煤礦災(zāi)害預(yù)控對策庫

在煤礦災(zāi)害預(yù)警的前提之下，預(yù)控技術(shù)提出不同類型預(yù)警結(jié)果所對應(yīng)的預(yù)控措施，并將這些措施形成統(tǒng)一的對策庫，以便于事故發(fā)生時(shí)策略的快速調(diào)撥。

預(yù)控對策庫的建立過程不應(yīng)簡單的無序進(jìn)行，而應(yīng)根據(jù)相關(guān)的制度標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)一定的原則建立。這些原則包括系統(tǒng)性原則、針對性原則、時(shí)效性原則、動(dòng)靜結(jié)合原則以及可靠性原則等等。依據(jù)上述原則，方可開展對各類煤礦通防災(zāi)害的防控對策提出。

以瓦斯爆炸事故為例，針對不同破壞程度的瓦斯爆炸事故，提出相應(yīng)預(yù)控措施庫如下：

（1）對于安全類預(yù)警提示，無需進(jìn)行預(yù)控措施。

（2）對于潛在危害指標(biāo)正在上升，但尚未發(fā)生災(zāi)害的預(yù)警提示，依據(jù)方式火災(zāi)發(fā)生的原則，需嚴(yán)格控制高溫?zé)嵩矗瑖?yán)禁明火及潛在火源，嚴(yán)禁使用易燃易爆原料，防止高溫、摩擦引發(fā)火災(zāi)等措施。

（3）對于采取措施后，潛在危害指數(shù)下降的預(yù)警提示，應(yīng)依據(jù)防止火災(zāi)蔓延的原則，在適當(dāng)?shù)奈恢媒⒎阑痖T，設(shè)立井上及井下消防器材庫，保持通風(fēng)條件及通風(fēng)措施運(yùn)行良好等措施。

總之，針對不同類型的煤礦通防災(zāi)害，需提出多種與之相對應(yīng)的災(zāi)害預(yù)控措施庫，為后期災(zāi)害控制系統(tǒng)打下有效基礎(chǔ)。

5 結(jié)論

預(yù)防煤礦通防災(zāi)害發(fā)生，進(jìn)行相關(guān)的預(yù)警預(yù)報(bào)技術(shù)研究是十分重要且必要的。煤礦開采等相關(guān)領(lǐng)域在發(fā)展采礦技術(shù)的同時(shí)，更應(yīng)及時(shí)跟進(jìn)災(zāi)害防控技術(shù)的研究，對于各種類型的煤礦災(zāi)難實(shí)施有效的控制措施，從而避免事故悲劇的再次發(fā)生，為國家、集體利益及個(gè)人的人身安全提供科學(xué)、有效地保障。

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篇（6）

中圖分類號(hào) TD76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2095-6363（2017）11-0107-02

煤礦開采工程是保證國家工業(yè)、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，很多地方需要用煤，是必備燃料的一門重要工作，但在實(shí)際操作過程中，由于煤礦安全因素的不穩(wěn)定性，對礦井員工及經(jīng)濟(jì)方面都受其影響。煤礦工程在施工時(shí)，必須對通防災(zāi)害預(yù)警預(yù)防等具體管理措施進(jìn)行研究和加強(qiáng)應(yīng)用，用以減少煤礦災(zāi)害對煤礦開采工作安全性、工程進(jìn)度、質(zhì)量等帶來的不良影響。煤礦的開采難度大，其在煤礦開采過程中，合理規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)是滿足安全施工及降低成本的重要指數(shù)。

1 煤礦開采工程

煤礦因礦在很深的地方，有不同的作業(yè)面，有露天煤礦開采，需要一定的煤層賦存條件，如煤層要厚一些，埋深要小一些，需要煤礦開采的單位或個(gè)人有充足的初期投入資金等，如不能滿足這些條件，一般采用井工煤礦開采，按兩個(gè)以上的井筒，找到煤層后，在煤層或煤層附近的巖層中掘進(jìn)巷道，形成生產(chǎn)、通風(fēng)、運(yùn)輸?shù)认到y(tǒng)，然后進(jìn)行生產(chǎn)。因?yàn)樵谙到y(tǒng)形成的過程中可以出一部分煤，這樣礦井就可以滾動(dòng)發(fā)展。井工煤礦開采的煤礦較露天煤礦初期投入少，但安全管理難度大，生產(chǎn)條件差，生產(chǎn)規(guī)模也要小很多。煤礦開采主要依賴于煤礦的勘測和開發(fā)，通過預(yù)計(jì)煤礦開采的可行度，在開發(fā)中進(jìn)行煤礦開采，可以獲得更大的經(jīng)濟(jì)收益。

煤礦開采工程是一項(xiàng)極其復(fù)雜的工程。開采礦井，因受深度因素、地質(zhì)因素、壓力因素、井程需求因素等等復(fù)雜因素的影響，煤礦開采過程也有著各種相當(dāng)錯(cuò)綜復(fù)雜風(fēng)險(xiǎn)因素，導(dǎo)致煤礦工程一直都是高風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)工程。煤礦工程配套設(shè)施和建造方案比較成熟。但是對于新進(jìn)入這個(gè)行業(yè)的，沒有經(jīng)驗(yàn)豐富的施工人員，往往會(huì)因?yàn)榉桨傅氖д`和配套設(shè)施的不完善，導(dǎo)致設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)隱患的發(fā)生率增加。

2 煤礦災(zāi)害

煤礦作業(yè)區(qū)是比較惡劣的環(huán)境，地下空氣不流通是很顯著的一個(gè)環(huán)境災(zāi)害，并且不流通的空氣會(huì)積累一定程度的危險(xiǎn)氣體，瓦斯是一種煤礦最常見可燃?xì)怏w，濃度達(dá)到一定程度（和氣壓等因素有關(guān)）遇到火源就會(huì)發(fā)生爆炸；再就就是煤塵，有很大一部分，在空氣中達(dá)到一定條件（濃度等因素）會(huì)發(fā)生粉塵爆炸，同時(shí)煤塵又是引起煤矽肺這種職業(yè)病的罪魁禍?zhǔn)祝换馂?zāi)能夠引起瓦斯煤塵爆炸，同時(shí)消耗氧氣產(chǎn)生一氧化碳、二氧化碳引起人員中毒、窒息。煤礦開采過程中因客觀上的因素，導(dǎo)致煤礦開采過程產(chǎn)生危險(xiǎn)的情況發(fā)生，使操作過程中可能發(fā)生操作人員或設(shè)施設(shè)備出現(xiàn)安全事故，這是煤礦開采工程在操作過程中必須面對的一個(gè)現(xiàn)實(shí)問題。煤礦開采工程安全風(fēng)險(xiǎn)因素是客觀存在的，面對煤礦開采工程風(fēng)險(xiǎn)只有采取有效措施來降低災(zāi)害。

煤礦開采工程風(fēng)險(xiǎn)既有客觀的原因，也有主觀的原因，而且不同的煤礦開采風(fēng)險(xiǎn)形成的具體原因也不盡相同。煤礦開采工程環(huán)境復(fù)雜多變，對煤礦開采風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)的增加產(chǎn)生重大的影響。在現(xiàn)實(shí)工作中，許多操作人員甚至管理人員都缺乏安全意識(shí)。安全意識(shí)的淡漠是煤礦開采工程風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生的重要原因之一。煤礦開采工程中的風(fēng)險(xiǎn)不可避免，要有備無患的意識(shí)到。科學(xué)化、系統(tǒng)化、連續(xù)化地密切監(jiān)視風(fēng)險(xiǎn)，做到煤礦開采工程風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生時(shí)減少損失。

瓦斯氣是煤層的伴生氣體，只要達(dá)到一定的條件就會(huì)發(fā)生爆炸。其他金屬、非金屬礦山內(nèi)瓦斯幾乎沒有，就不會(huì)發(fā)生瓦斯爆炸。瓦斯爆炸界限為5%～16%；當(dāng)氧氣濃度減少到12%以下時(shí)，瓦斯混合氣體即失去爆炸性。但是，煤礦井下濃度永遠(yuǎn)大于12%，否則人根本沒法作業(yè)。煤的生成過程中會(huì)有瓦斯產(chǎn)生，所以煤礦一般要投入大量資金、采取大量措施治理瓦斯，確保瓦斯?jié)舛仍?%以下。井下有大量的機(jī)電設(shè)備，稍有不慎，都能充作爆炸能量源。所以，防止瓦斯爆炸是煤礦安全工作的重中之重。

3 煤礦通防災(zāi)害預(yù)警預(yù)防技術(shù)的應(yīng)用

安全高于一切，首先，煤礦開采設(shè)備屬于特種設(shè)備，其安全應(yīng)用設(shè)備教育能夠提高煤礦開采設(shè)備安全，和管理人員及作業(yè)人員的責(zé)任感和自覺性，是提高煤礦開采設(shè)備安全，管理人員及作業(yè)人員素質(zhì)、保證安全生產(chǎn)的重要手段。其次，煤礦開采設(shè)備安全培訓(xùn)教育能夠增強(qiáng)安全管理人員及作業(yè)人員的安全知識(shí)和技能。搞好煤礦安全生產(chǎn)工作對于鞏固社會(huì)的安定，為國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供重要的穩(wěn)定政治環(huán)境具有現(xiàn)實(shí)的意義。

防止瓦斯的積聚，防止點(diǎn)火源的出現(xiàn)，加強(qiáng)瓦斯的檢查和監(jiān)測，要做好通風(fēng)、換氣、嚴(yán)禁煙火。煤礦井下條件復(fù)雜，尤其是一些高瓦斯礦井或者瓦斯礦井的瓦斯異常區(qū)，管理難度大；煤礦管理難度大，井下作業(yè)現(xiàn)場面臨的條件復(fù)雜，操作人員素質(zhì)低，煤礦由于行業(yè)的原因，勞動(dòng)強(qiáng)度大，技術(shù)工人流失嚴(yán)重，普通操作人員文化水平、業(yè)務(wù)素質(zhì)低，對礦井面臨的水、火、頂板、通防等災(zāi)害往往“無知者無畏”，不能嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的操作規(guī)程和安全技術(shù)措施。

3.1 嚴(yán)格O計(jì)加強(qiáng)安全方案

首先就要看采煤工作面的通風(fēng)狀況是否達(dá)到施工組織設(shè)計(jì)的要求，比如工作面的高度，采空區(qū)落矸后與煤壁形成的寬度是否符合工作面通風(fēng)斷面積要求。其次，三防檢查中的防火檢查，主要檢查采空區(qū)是否有自燃的征兆，檢查方式是在回風(fēng)巷道內(nèi)查看或檢測一氧化碳濃度是否超過0.0024%；防塵方面主要看是否采取相應(yīng)的降塵措施（如濕式打眼、煤壁預(yù)注水、噴霧降塵、凈化風(fēng)流等措施）以及降塵效果；防瓦斯：主要檢查瓦斯的抽放情況，是否有瓦斯超限或局部超限現(xiàn)象，每班的瓦斯檢查是否到位，是否存在瓦斯超限作業(yè)等。

3.2 加強(qiáng)宣傳教育，強(qiáng)化安全意識(shí)

做好礦井通防災(zāi)害預(yù)警預(yù)控技術(shù)工作，要提高認(rèn)識(shí)，在思想上引起高度重視，把礦井通風(fēng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化擺在突出位置，建立健全礦井通風(fēng)質(zhì)量管理體系，并充分發(fā)揮其作用。通過通防災(zāi)害預(yù)警預(yù)控技術(shù)的培訓(xùn)教育和安全技術(shù)水平的提高，能使煤礦開采從業(yè)人員掌握各種傷害事故發(fā)生發(fā)展的客觀規(guī)律，提高安全操作設(shè)備技術(shù)水平，減少設(shè)備的失誤，從而達(dá)到確保煤礦開采設(shè)備使用安全，保護(hù)自身和他人人身安全的目的。加強(qiáng)特殊工種管理人員和職工安全思想、業(yè)務(wù)培訓(xùn)教育，提高全體人員綜合素質(zhì)。

3.3 煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)

煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)是由監(jiān)控傳感器、井下監(jiān)測器、信息傳送器以及地面監(jiān)控四大部分構(gòu)成，具備防爆、防水、防塵、紅外夜視、低照度、高清晰等特點(diǎn)。可以用來測量煤礦中設(shè)備設(shè)施以及空氣成分的監(jiān)測，以及報(bào)警。傳感器一般監(jiān)控內(nèi)容為瓦斯、一氧化碳、氧氣、溫度、風(fēng)速、壓力、壓差、煙霧等指數(shù)，并將該信息及時(shí)反饋到地面監(jiān)控，接受地面控制命令，該系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)中煤礦行業(yè)盲人摸象的被動(dòng)局面，很好地避免了可能的煤礦災(zāi)害，是目前廣泛應(yīng)用的先進(jìn)技術(shù)。

4 結(jié)論

隨著煤礦開采技術(shù)的發(fā)展和國家對煤礦安全的重視，盡可能避免危險(xiǎn)的事故的發(fā)生。現(xiàn)在國家相關(guān)管理部門提出了更高的煤礦的安全和環(huán)保的要求，加強(qiáng)要求對煤礦通防災(zāi)害預(yù)警預(yù)控技術(shù)加大應(yīng)用，煤礦災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)則不會(huì)增加，可見研究煤礦通防災(zāi)害預(yù)警預(yù)控技術(shù)對煤礦的安全工作具有重大意義。

參考文獻(xiàn)

篇（7）

[摘要]本文在詳細(xì)分析楊莊礦水害因素的基礎(chǔ)上，介紹了高精度、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化及運(yùn)行可靠的礦井水害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的建立、組成及應(yīng)用現(xiàn)狀，該系統(tǒng)的建立為探測潛在的煤礦水害隱患提供了強(qiáng)有力的分析和預(yù)警手段。

關(guān)鍵詞：預(yù)警系統(tǒng)，多參數(shù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測，水害防治

水害是煤礦開采中常見的一種災(zāi)害，一旦發(fā)生事故，往往具有突發(fā)性和極大的危害性，不僅影響生產(chǎn)、造成經(jīng)濟(jì)損失，而且易發(fā)生重大傷亡事故。煤礦水害是制約我國煤炭行業(yè)健康發(fā)展的災(zāi)害之一，嚴(yán)重威脅煤礦安全生產(chǎn)和礦工生命安全。隨著煤炭工業(yè)的迅速發(fā)展，煤炭資源開采深度及強(qiáng)度不斷加大，高產(chǎn)高效的生產(chǎn)管理方式對礦井水害防治安全技術(shù)的要求越來越高。

楊莊煤礦是一個(gè)水文地質(zhì)條件極復(fù)雜的礦井，充水水源眾多，底板灰?guī)r水、老空水、松散層孔隙水和地表水體均威脅礦井安全生產(chǎn)。開采范圍內(nèi)有6個(gè)正在開采的小煤礦，這些小煤礦均在井田淺部煤層露頭處，開采楊莊礦遺留的殘余塊段。小煤礦水文地質(zhì)基礎(chǔ)工作薄弱，一旦發(fā)生突水災(zāi)害，將嚴(yán)重威脅楊莊礦財(cái)產(chǎn)和生命安全。如果在這個(gè)煤礦水害發(fā)生之前或初期能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取措施，就能避免水害或減少水害的損失。

1 礦井主要的水患因素及防治措施

1.1 主要的水患因素

礦井可采煤層為3、4、5、6煤層，其中5、6煤為主要可采煤層，3、4煤為局部可采煤層。根據(jù)礦井水文地質(zhì)條件，結(jié)合開采過程中礦井突水情況分析，礦井水害類型復(fù)雜，主要水害有：地表水、5煤頂?shù)装迳皫r裂隙及巖漿巖水，6煤頂?shù)装迳皫r裂隙水、太原組及奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙水、斷層及裂隙帶導(dǎo)水、老塘水害及封閉不良鉆孔水害、相鄰小煤礦采空區(qū)水害。其中6煤底板灰?guī)r水和5煤頂板火成巖水威脅更為突出。

（1）地表水體

楊莊礦井田河流水系發(fā)達(dá),有雷河、閘河、老濉河,還有東、西和乾隆湖3個(gè)大的塌陷積水區(qū)，積水總量2180萬m3以上。小煤礦開采范圍處于塌陷積水區(qū)以下，河流邊緣，歷史最高洪水位+32.7m，存在汛期地表水體倒灌的可能。

（2）新生界松散層水

楊莊礦屬于新生界松散層覆蓋的全隱伏礦井，松散層孔隙含水層含水豐富，是農(nóng)業(yè)灌溉的主要水源，淺部開采時(shí)均留設(shè)了防水安全煤巖柱。

（3）6煤底板太灰水

6煤底板太灰含水層，特別是上段1~4使礦井開采的主要含水層（段）由于其富水性較強(qiáng)，因與奧灰含水層有水力聯(lián)系，水量大，水壓高，對礦井安全生產(chǎn)危害較大。

（4）老塘水

地方煤礦基本上是在開采楊莊礦報(bào)廢采區(qū)的遺留煤柱,屬老區(qū)復(fù)采。由于采區(qū)封閉時(shí)間長，積水情況不清，一旦接近或揭穿積水區(qū)，將發(fā)生透水事故。

1.2 水害防治措施

針對楊莊煤礦的水患特點(diǎn)，結(jié)合有關(guān)規(guī)程規(guī)范和以往礦井防治水經(jīng)驗(yàn)，解決礦區(qū)水害隱患的措施的關(guān)鍵是：

（1）查明充水條件，采取合理有效的水害防治措施。特別是防治和杜絕小煤窯水害。

（2）建立健全礦井水害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，做到對水害事故早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)報(bào)、早防治。

2 礦井水害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的建立

2.1 水害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的提出

我們知道，煤礦水害是煤礦建設(shè)開發(fā)過程中，不同形式、不同水源的水通過某種途徑進(jìn)入礦坑，并給煤礦建設(shè)和生產(chǎn)帶來不利影響和災(zāi)害的過程和結(jié)果。如果在這個(gè)過程的初期能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取措施，就能避免水害或減少水害的損失。隨著礦井的開采層位越來越深，礦井水文地質(zhì)條件也變的越來越復(fù)雜，時(shí)常會(huì)發(fā)生礦井突水或透水事件，不但給礦工生命安全和國家財(cái)產(chǎn)帶來嚴(yán)重危害，而且地下水已成為威脅煤礦安全生產(chǎn)的重要因素。因此，對煤礦地下水的實(shí)時(shí)監(jiān)測和預(yù)警、預(yù)報(bào)顯得尤為重要，對指導(dǎo)礦井生產(chǎn)和礦井水害的防治具有十分重要的意義。

經(jīng)過調(diào)研，楊莊礦與西安科技大學(xué)合作設(shè)計(jì)了水文監(jiān)測系統(tǒng)的總體方案，提出了建立一個(gè)以集團(tuán)公司為高層、礦務(wù)局等二級(jí)實(shí)體為中層、各生產(chǎn)礦井為基層的多層次分布式水文多參數(shù)監(jiān)測及水害預(yù)警系統(tǒng),在整個(gè)集團(tuán)公司建立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的水文數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水文參數(shù)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測預(yù)警和網(wǎng)絡(luò)共享。

2.2 水害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的原理

監(jiān)測預(yù)警是指通過相關(guān)技術(shù)及儀器提前發(fā)現(xiàn)某一警素的隱患，并把該警情傳送至安全管理部門，經(jīng)相關(guān)分析及判斷預(yù)報(bào)不正常狀態(tài)的時(shí)空范圍或危害程度，并采取相應(yīng)防范措施。簡單的說，監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)即是基于一定的預(yù)警原理，以期完成預(yù)警任務(wù)而建立的一套完整系統(tǒng)。

礦井工作面水害的形成和產(chǎn)生都有一個(gè)發(fā)展的變化過程，不同的階段都有其相對應(yīng)的先兆。礦井水害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)是煤礦水害預(yù)測預(yù)報(bào)中的一項(xiàng)重要工作，是一種多信息監(jiān)測突水條件產(chǎn)生、變化的系統(tǒng)。可以對控制和影響產(chǎn)生突水的關(guān)鍵因素進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和分析，對水害的發(fā)生進(jìn)行預(yù)報(bào)和預(yù)警，提早啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，從而避免突發(fā)性災(zāi)害事故的發(fā)生。

根據(jù)楊莊礦的開采情況和小煤礦的分布情況，設(shè)立合理的水文觀測點(diǎn)及觀測量，采用先進(jìn)的傳感器技術(shù)和數(shù)據(jù)通訊技術(shù)，以企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)為平臺(tái)，建立一個(gè)精度高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、運(yùn)行可靠、自動(dòng)化程度高，能夠連續(xù)長期測量并利用計(jì)算機(jī)分析、輔助決策的，適用地面及井下各種水文參數(shù)（水位、水壓水溫，管道流量，明渠流量等）的利用局域網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡乃谋O(jiān)測系統(tǒng)，及時(shí)掌握地下水動(dòng)態(tài)，保障煤礦的安全、正常生產(chǎn)。

2.3 水害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的組成

2.3.1 水文監(jiān)測點(diǎn)的設(shè)置

在傳統(tǒng)的監(jiān)測方法中，對于井上、井下的水文觀測孔通常是采用人工測量記錄的方法掌握水位（水壓）的變化情況；對于管道流量、明渠流量的測量也是采用人工攜帶儀器進(jìn)行實(shí)地測量的方法。這種監(jiān)測方法不能隨時(shí)取得監(jiān)測數(shù)據(jù)，而且借助人工來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的記錄和管理，使得工作量極為巨大，不但容易出現(xiàn)錯(cuò)誤造成管理上的混亂，而且采集數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析十分繁瑣。水害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)會(huì)大大提高工作精度，減少繁雜重復(fù)的勞動(dòng)。

水文監(jiān)測點(diǎn)設(shè)置的原則：①能夠反映礦井的水文動(dòng)態(tài)（水壓、流量、水溫）；②對有小煤礦透水威脅的部位進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測；③能夠監(jiān)測或計(jì)算出全礦井每條巷道的涌水量。根據(jù)以上原則在地面上設(shè)置4個(gè)水文長觀孔，井下設(shè)置2個(gè)水壓水溫觀測孔，10個(gè)明渠流量、水溫觀測點(diǎn)，如圖1所示。觀測點(diǎn)覆蓋了正在生產(chǎn)的3個(gè)水平，隨著四水平的開采，可以擴(kuò)展觀測點(diǎn)。

2.3.2 水害監(jiān)測預(yù)警處理系統(tǒng)

水害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。系統(tǒng)的硬件部分研究內(nèi)容主要有：傳感器、遙測分站、傳輸系統(tǒng)（無線及有線方式）和水文監(jiān)測主站等；系統(tǒng)的軟件部分研究內(nèi)容主要有：水文數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、組織與數(shù)據(jù)庫建立、水文數(shù)據(jù)分析處理（如對數(shù)據(jù)進(jìn)行校正、異常值分析、信息統(tǒng)計(jì)查詢、圖表的瀏覽打印等）、數(shù)據(jù)以及智能預(yù)測預(yù)警功能的實(shí)現(xiàn)。

1、硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)

礦井水害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。系統(tǒng)的硬件部分主要包括傳感器、遙測分站、傳輸系統(tǒng)（無線及有線方式）和水文監(jiān)測主站等；系統(tǒng)的軟件包括水文數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、組織與數(shù)據(jù)庫建立、水文數(shù)據(jù)分析處理、數(shù)據(jù)以及智能預(yù)測預(yù)警功能的實(shí)現(xiàn)。

圖1 井下水文觀測點(diǎn)設(shè)置示意圖

2、水害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

該系統(tǒng)采用物理三層結(jié)構(gòu)，分別稱為數(shù)據(jù)采集層（各種監(jiān)測分站），數(shù)據(jù)處理層（實(shí)時(shí)監(jiān)測主站），水文數(shù)據(jù)庫及網(wǎng)絡(luò)層，如圖2所示。

該系統(tǒng)的三層結(jié)構(gòu)中，可以采用組合的方式構(gòu)成獨(dú)立運(yùn)行的系統(tǒng)模式，能夠構(gòu)建的系統(tǒng)模式如下：①基層系統(tǒng)；②基層系統(tǒng)+中層系統(tǒng)；③基層系統(tǒng)+高層系統(tǒng)；④基層系統(tǒng)+中層系統(tǒng)+高層系統(tǒng)。每種系統(tǒng)模式都可獨(dú)立運(yùn)行。采用如此的系統(tǒng)模型使該項(xiàng)目的研究成果可以適應(yīng)各種組織結(jié)構(gòu)。

圖2 水害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

3、基層系統(tǒng)組成拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

該系統(tǒng)分為礦井井上和井下兩部分，采用樹狀星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。井上部分為地面水文長觀孔的水位、水溫監(jiān)測，地面水位水溫遙測自動(dòng)記錄混合分站采集水位和水溫?cái)?shù)據(jù)，通過GSM網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送到主站微機(jī)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。井下部分利用水文監(jiān)測分站進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，通過環(huán)型以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛姹O(jiān)測中心站，經(jīng)過中心站的預(yù)處理存入水文數(shù)據(jù)庫中，采用多用戶的SQL-SERVER數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)作為系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái)，利用水文數(shù)據(jù)軟件，通過局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)就可對水文數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、統(tǒng)計(jì)、瀏覽，使相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)及專業(yè)技術(shù)人員能夠及時(shí)掌握水文動(dòng)態(tài)，指導(dǎo)煤礦的安全生產(chǎn)。

2.3.3 水害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)軟件功能及實(shí)現(xiàn)

水害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)軟件由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集處理軟件和水文數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)軟件兩部分組成。實(shí)現(xiàn)水文數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、組織與數(shù)據(jù)庫建立、水文數(shù)據(jù)分析處理、數(shù)據(jù)以及智能預(yù)測預(yù)警。

（1）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集處理軟件的功能

①數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集列表顯示；②數(shù)據(jù)的可視化處理，包括曲線、報(bào)表分析等；③智能預(yù)警功能，采用多參數(shù)綜合預(yù)警、極值預(yù)警、趨勢預(yù)警等。

（2）水文數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)軟件的功能

通過水文數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)瀏覽、水文數(shù)據(jù)的圖形顯示及水文數(shù)據(jù)的圖形報(bào)表生成，使煤礦水文參數(shù)信息在企業(yè)局域網(wǎng)內(nèi)實(shí)時(shí)和共享。

（3）高級(jí)目標(biāo)

實(shí)現(xiàn)集團(tuán)公司（高層）、煤業(yè)公司（中層）、生產(chǎn)礦井（基層）等多層次網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，按照分層架構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)水文監(jiān)測信息的集團(tuán)公司內(nèi)部共享。甚至推廣到全省信息共享。

2.4 水害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)特點(diǎn)

1、常規(guī)監(jiān)測系統(tǒng)的弊端

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展及其在實(shí)際中的廣泛應(yīng)用，處理礦井水文信息的思路和方法也在不斷更新。國內(nèi)外監(jiān)測設(shè)備與系統(tǒng)，從應(yīng)用于煤礦安全生產(chǎn)的實(shí)際需要來看存在以下問題：

（1）國外產(chǎn)品針對的是常規(guī)的地下水監(jiān)測，不適應(yīng)國內(nèi)煤礦企業(yè)防治水的要求；

（2）國內(nèi)產(chǎn)品監(jiān)測參數(shù)比較單一，有的只能測水位；

（3）測量范圍有限、精度不高；

（4）供電方式單一，不能方便的在野外惡劣環(huán)境使用；

（5）實(shí)時(shí)性差、無法滿足煤礦工作人員及時(shí)掌握地下水各種參數(shù)的變化情況；

（6）軟件分析處理能力弱、無法直觀的反映地下水水位變化趨勢，不能做到智能預(yù)測、預(yù)警。

2、本監(jiān)測系統(tǒng)的特點(diǎn)

（1）可監(jiān)測水位、水壓、水溫和水流量等有關(guān)水文的多個(gè)觀測參數(shù)，改變了傳統(tǒng)系統(tǒng)只能對地下水位進(jìn)行監(jiān)測的歷史。

（2）采用軟件自復(fù)位和硬件看門狗技術(shù)，系統(tǒng)在無人值守情況下能夠自動(dòng)、可靠地運(yùn)行；監(jiān)測數(shù)據(jù)可通過通訊網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)傳輸?shù)娇刂浦鳈C(jī)，也可以記錄于本地儀器內(nèi)，本地儀器內(nèi)存可以保存七千多組數(shù)據(jù)。

（3）分站監(jiān)測數(shù)據(jù)可采用有線或無線數(shù)據(jù)收發(fā)裝置傳輸?shù)街鳈C(jī)系統(tǒng)，這樣既適用于地表地下水資源的監(jiān)測預(yù)警，也適用于地下水資源的合理開發(fā)和有效利用以及礦井水害防治。

（4）設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了多參數(shù)水文動(dòng)態(tài)監(jiān)測智能預(yù)警系統(tǒng)軟件，該軟件對于采集的水文信息采用多種方法以表格、曲線、報(bào)表、圖形等方式實(shí)現(xiàn)數(shù)字的動(dòng)態(tài)顯示和可視化輸出，并可以進(jìn)行相應(yīng)的編輯、打印等操作，方便了用戶的直觀查詢與使用。

（5）利用動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁技術(shù)實(shí)現(xiàn)了水文數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了水文數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)共享，方便了各相關(guān)部門用戶的數(shù)據(jù)查詢。

（6）利用多參數(shù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行超限分析，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)綜合超限預(yù)警功能；提出了多測點(diǎn)、多參數(shù)條件下的極值突水預(yù)警方法；利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可根據(jù)歷史數(shù)據(jù)預(yù)測水位的變化趨勢，實(shí)現(xiàn)趨勢預(yù)警，為礦區(qū)的水文動(dòng)態(tài)分析提供了有力的控制與分析手段。

（7）綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)、水文科學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、電子技術(shù)、通訊技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息處理技術(shù)，建立水文信息資源動(dòng)態(tài)管理模型。

3 水害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀

水害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)2007年在我礦投入使用以來，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，應(yīng)用情況良好，社會(huì)效益明顯。

（1）系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集自動(dòng)化、數(shù)據(jù)處理自動(dòng)化和數(shù)據(jù)的自動(dòng)化。大大提高了管理水平。

（2）系統(tǒng)主站及分站，性能優(yōu)良，安裝及使用靈活方便，能適應(yīng)于礦井的惡劣環(huán)境，水位水溫傳感器、明渠流量傳感器、管道流量傳感器、水壓水溫傳感器具有較高可靠性和穩(wěn)定性。

（3）系統(tǒng)提供的綜合超限預(yù)警方法、極值預(yù)警方法、趨勢預(yù)警方法實(shí)用性強(qiáng)，對礦井安全生產(chǎn)具有重要作用。

（4）使用該系統(tǒng)能夠及時(shí)掌握水文動(dòng)態(tài)，提高了我礦水害防治能力，達(dá)到對水害事故的早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)報(bào)、早防治。節(jié)約了大量人力、物力，對保障煤礦的安全、正常生產(chǎn)具有重要的意義。

4 結(jié)語

篇（8）

我國能源有70%以上取自煤炭，煤炭行業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中占有重要地位，而煤礦災(zāi)害的發(fā)生已嚴(yán)重制約煤炭工業(yè)的健康發(fā)展和社會(huì)的全面進(jìn)步。煤炭開采不僅受到地面地質(zhì)自然災(zāi)害的威脅， 更嚴(yán)重的是還遭受井下各種災(zāi)害的威脅，無論從災(zāi)害的經(jīng)濟(jì)損失， 還是從死亡的人數(shù)看，煤炭行業(yè)均占全國災(zāi)害損失的 1/10 以上。

復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境是引發(fā)煤礦地質(zhì)災(zāi)害的主要條件，一般情況下，復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境的結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)多樣化的表現(xiàn)，地質(zhì)內(nèi)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)育的機(jī)率非常大，不利于地質(zhì)的穩(wěn)定性。復(fù)雜地質(zhì)很容易受到地層性能、外力、自然環(huán)境等因素的影響，發(fā)生破壞性較大的地質(zhì)災(zāi)害，嚴(yán)重影響了地質(zhì)的穩(wěn)定分布，同時(shí)增加了地表活動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)性，體現(xiàn)了復(fù)雜地質(zhì)的危險(xiǎn)性。

1 復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦地質(zhì)災(zāi)害分析

復(fù)雜煤礦地質(zhì)條件，是指巖漿巖侵蝕煤層嚴(yán)重，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，煤層賦存極不規(guī)律，呈雞窩狀，厚度變化大，多數(shù)不可采。因此，更好的開發(fā)利用有限煤炭資源，安全回收現(xiàn)有的煤炭資源，提高資源回收率，延長礦井服務(wù)年限，是煤礦技術(shù)管理的重要工作。

地層、巖相等構(gòu)造中含有比較劇烈的運(yùn)動(dòng)，如：斷塊、沉積等，對原有的地質(zhì)造成一定程度的沖擊，引起了明顯的地質(zhì)災(zāi)害。結(jié)合復(fù)雜地質(zhì)的表現(xiàn)，此類條件下最為常見的煤礦地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行分析。

1.1 地面塌陷

地面塌陷是煤礦地質(zhì)中最常見的災(zāi)害，地面塌陷的直接影響因素是采空區(qū)。煤礦采空區(qū)中，暴露了大面積的地質(zhì)面積，干預(yù)了地面的穩(wěn)定性，再加上采空區(qū)安全防護(hù)的水平不足，即會(huì)引起大規(guī)模的地面塌陷。煤礦復(fù)雜地質(zhì)中的地面塌陷問題，還受到巖石力學(xué)的影響，如：振動(dòng)、滲透，都是引起地面塌陷的主要因素。煤礦地質(zhì)中的地面塌陷，存在很大的安全風(fēng)險(xiǎn)，對周圍的環(huán)境、土體以及生活區(qū)有明顯的影響，降低了地質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性[1]。地面塌陷是煤礦地質(zhì)災(zāi)害中的主要表現(xiàn)，不僅破壞了煤礦安全開采的環(huán)境，更重要的是影響了煤礦開采的經(jīng)濟(jì)效益，很容易引發(fā)風(fēng)險(xiǎn)事故。

1.2 煤與瓦斯突出

復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦開采，很容易發(fā)生煤與瓦斯突出的風(fēng)險(xiǎn)。此項(xiàng)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生在一定深度的煤礦開挖中，集中在斷層、褶皺等地層位置，煤與瓦斯突出風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生時(shí)，有明顯的征兆，降低了煤礦開采的安全風(fēng)險(xiǎn)，可以保護(hù)人員安全。煤與瓦斯突出中，復(fù)雜地質(zhì)條件是最主要的影響因素，也存在其他因素的綜合作用，增加了煤礦開采的風(fēng)險(xiǎn)性。

1.3 礦井突水及淹井災(zāi)害

煤礦開采地層中的地質(zhì)復(fù)雜，即可降低煤礦地層的穩(wěn)定性，促使地層中出現(xiàn)諸多風(fēng)險(xiǎn)性因素[2]。例如：煤礦所處地層中，含有大量的斷層、巖溶等復(fù)雜地質(zhì)，在多雨季節(jié)內(nèi)，復(fù)雜地質(zhì)在煤礦開采區(qū)囤積大量的水，導(dǎo)致礦井失去了正常的排水能力，形成了礦井突水及淹井的災(zāi)害，嚴(yán)重威脅了煤礦作業(yè)的安全性。

2 復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防

工作面的地質(zhì)條件從斷層多少、褶皺大小和數(shù)目、火成巖侵入情況等方面分解若干指標(biāo)，劃分為簡單、較簡單、較復(fù)雜、復(fù)雜、極復(fù)雜五個(gè)類型，復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦地質(zhì)災(zāi)害，具有毀壞性的特點(diǎn)，結(jié)合復(fù)雜地質(zhì)條件，針對煤礦地質(zhì)災(zāi)害提出有效的預(yù)防措施。

2.1 地面塌陷的預(yù)防措施

煤礦地質(zhì)災(zāi)害中，地面塌陷的預(yù)防措施，主要圍繞治理地表下沉、沉降等問題展開，合理保護(hù)煤礦開采的環(huán)境[3]。上文中表明，煤礦中地面塌陷的直接原因是采空區(qū)的影響，所以采空區(qū)，提出預(yù)防地面塌陷的措施，落實(shí)“采注采”的方法，先在煤礦作業(yè)區(qū)域中開采中窄條，用于充當(dāng)煤礦工作面，全面控制地層巖石的變化，維護(hù)地表的平衡，在此基礎(chǔ)上，填充開采的窄條，預(yù)防采空區(qū)內(nèi)的巖石發(fā)生斷層，確保采空區(qū)穩(wěn)定后，再開采剩余的寬條部分，規(guī)避煤礦開采中潛在的塌陷風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 煤與瓦斯突出的預(yù)防措施

煤與瓦斯突出中的預(yù)防措施，需要明確此類地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的征兆，如：煤礦地層構(gòu)造紊亂、地壓過大、瓦斯涌出異常等，一旦煤礦開采中出現(xiàn)此類征兆，表明有可能發(fā)生煤與瓦斯突出征兆，此時(shí)需要采取治理措施，快速疏散煤礦作業(yè)人員，保護(hù)煤礦作業(yè)現(xiàn)場[4]。煤與瓦斯突出預(yù)防中，應(yīng)該嚴(yán)格按照煤礦作業(yè)的規(guī)范安排開采工作，杜絕煤礦開采現(xiàn)場潛在風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 礦井突水及淹井災(zāi)害的預(yù)防措施

復(fù)雜地質(zhì)條件下，煤礦礦井突水及淹井災(zāi)害的預(yù)防措施有：（1）防：在復(fù)雜地質(zhì)條件下，提前做好防水的工作，預(yù)防礦井突水災(zāi)害，進(jìn)而預(yù)防淹井災(zāi)害；（2）堵：當(dāng)煤礦礦井面臨強(qiáng)降水時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)堵水控制，以免礦井積水，提高煤礦現(xiàn)場的堵水能力；（3）疏：及時(shí)疏通煤礦礦井周圍囤積的雨水，采用疏導(dǎo)的方式將雨水引流到安全的地方；（4）排：在煤礦施工現(xiàn)場設(shè)置排水系統(tǒng)，主動(dòng)排掉礦井中的水，保護(hù)礦井安全；（5）截：配合礦井堵水，將雨水?dāng)r截在安全的位置，避免雨水流入到煤礦現(xiàn)場。通過上述方法，提高煤礦礦井安全的管控能力，解決復(fù)雜地質(zhì)條件對煤礦地質(zhì)災(zāi)害的影響。

3 結(jié)束語

復(fù)雜地質(zhì)是預(yù)防煤礦地質(zhì)災(zāi)害的重點(diǎn)區(qū)域，因?yàn)閺?fù)雜地質(zhì)本身風(fēng)險(xiǎn)性高，所以增加了煤礦地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防難度。在預(yù)防復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦地質(zhì)災(zāi)害時(shí)，還要結(jié)合煤礦現(xiàn)場的實(shí)際情況，便于治理復(fù)雜地質(zhì)條件中的災(zāi)害，加強(qiáng)煤礦工程的保護(hù)力度，改善地質(zhì)條件，以此來降低煤礦地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生機(jī)率，提高復(fù)雜地質(zhì)的穩(wěn)固性。

參考文獻(xiàn)：

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[2]劉剛鋒.地質(zhì)環(huán)境條件與地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性[D].長安大學(xué)，2010.

篇（9）

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程的加快，人類對煤炭資源的開采程度不斷加大，然而在煤炭的開采過程中伴隨的人為或自然因素引起的煤炭地質(zhì)災(zāi)害不斷發(fā)生，嚴(yán)重影響和制約了煤礦業(yè)的發(fā)展，給國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生命安全造成了極大的威脅。如何防治煤炭業(yè)的地質(zhì)災(zāi)害成了國家關(guān)注的重點(diǎn)問題，本文將詳細(xì)介紹了煤礦地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的特點(diǎn)和類型，并針對煤炭煤礦發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的原因做了進(jìn)一步探討和研究，提出了相應(yīng)的防治措施。

1 煤礦地質(zhì)災(zāi)害的特點(diǎn)

1.1 區(qū)域性

由于每個(gè)地區(qū)的地形、地貌、氣候、地理位置、地質(zhì)結(jié)構(gòu)等自然條件的不同，每個(gè)地區(qū)發(fā)生的煤礦地質(zhì)災(zāi)害也不盡相同。因此煤礦地質(zhì)災(zāi)害在分布上具有一定的區(qū)域性特點(diǎn)，它是每個(gè)特定區(qū)域自然現(xiàn)象的反映。例如：煤礦區(qū)礦井突發(fā)水災(zāi)害主要發(fā)生在巖溶發(fā)育的區(qū)域；煤礦區(qū)巖溶塌陷主要發(fā)生在石灰石廣闊的區(qū)域。

1.2 群發(fā)性

煤礦發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害是因?yàn)槿藗冊陂_采煤礦的過程中破壞了地質(zhì)環(huán)境的基本平衡，引起地質(zhì)層的劇烈運(yùn)動(dòng)，從而引起的一連串的地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)。地質(zhì)災(zāi)害并不是獨(dú)立存在的，總是在同一礦區(qū)或同一時(shí)間段形成的一個(gè)災(zāi)害群，一個(gè)災(zāi)害發(fā)生會(huì)引起很多災(zāi)害發(fā)生。例如塌陷災(zāi)害、煤層自然災(zāi)害、井下突發(fā)水災(zāi)害等很有可能同時(shí)發(fā)生。

1.3 衍生性

地質(zhì)災(zāi)害并不是單獨(dú)孤立存在的，各災(zāi)害之間都有著一定的關(guān)聯(lián)性，一旦發(fā)生往往會(huì)引起一連串的反應(yīng)，從而誘發(fā)一系列的次生災(zāi)害，地質(zhì)災(zāi)害的衍生性極大的增強(qiáng)了煤炭地質(zhì)災(zāi)害的嚴(yán)重程度，并且災(zāi)害一旦發(fā)生，其他環(huán)節(jié)是不可控制的。比較典型的例子：地面塌陷――地面裂開――破壞地面建筑物等。

2 煤礦地質(zhì)災(zāi)害的類型

2.1 山體滑坡災(zāi)害

由于煤礦企業(yè)管理不善，在開采過程中隨意丟棄廢棄的煤矸石等雜物，日積月累，越來越多的雜物堆放在一起使地面支撐的平衡力受到破壞，容易誘發(fā)塌陷、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，據(jù)煤炭地質(zhì)災(zāi)害研究局統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，每年，我國因山體滑坡造成的經(jīng)濟(jì)損失竟然高達(dá)數(shù)億元。

2.2 地面沉降災(zāi)害

地面沉降災(zāi)害是指地下煤礦被開采之后，原來的實(shí)心土地變成了空心，使開采區(qū)周圍的土地失去了原來的支撐力，這樣容易引起礦井周圍的地面和地下巖層發(fā)生移動(dòng)、變形，進(jìn)而造成地面沉降、塌陷災(zāi)害等。在我國煤礦區(qū)，由地面沉降引起的地質(zhì)災(zāi)害非常嚴(yán)重。

2.3 礦井突水災(zāi)害

在煤礦開采過程中，礦井突水造成的災(zāi)害是比較普遍的，這是因?yàn)樵谶M(jìn)行井下開采活動(dòng)時(shí)，井下巖層受到破壞，而使周圍大量的水受到礦山的壓力，通過斷層或薄弱層滲入到開采工作區(qū)中。水量大、水流快、損失慘重是一般礦井突水災(zāi)害的特點(diǎn)，礦井突水災(zāi)害已經(jīng)成為煤炭地質(zhì)災(zāi)害的重大災(zāi)害之一。

2.4 煤礦瓦斯爆炸災(zāi)害

瓦斯爆炸是煤炭開采過程中發(fā)生的最常見最嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害。瓦斯是一種無色無味的氣體，通常情況下，瓦斯主要吸附或游離在煤層縫隙之間，呈一種封閉的系統(tǒng)存在，稍不小心破壞它的封閉系統(tǒng)就會(huì)引起煤炭瓦斯爆炸災(zāi)害。在煤礦開采過程中，當(dāng)煤層周圍的地應(yīng)力受到破壞，煤層發(fā)生移動(dòng)或斷層時(shí)，就會(huì)把瓦斯從煤層中釋放出來與空氣混合就會(huì)引起煤礦瓦斯爆炸。

3 煤礦地質(zhì)災(zāi)害的誘因

煤礦地質(zhì)災(zāi)害的誘因包括很多方面，下面總結(jié)了幾點(diǎn)：

3.1 很多煤礦企業(yè)在煤炭開采、生產(chǎn)過程中，片面的追求經(jīng)濟(jì)效益，不顧開采工作工人員的安危，不嚴(yán)格遵循開采規(guī)則，采富棄貧、采易棄難，不遵循一定的開采工作順序，造成了后續(xù)煤炭開采工作的困難，甚至無法進(jìn)行，另外也給后期的煤炭開采工作造成了安全隱患。

3.2 在煤炭開采過程中，開采工作人員不嚴(yán)格按照煤礦企業(yè)制定的各項(xiàng)開采規(guī)則來進(jìn)行煤炭開采工作，另外煤炭開采工作人員缺乏對煤礦地質(zhì)災(zāi)害的認(rèn)識(shí)，不清楚煤炭發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的嚴(yán)重后果，從而忽視了在煤炭開采過程中的預(yù)防工作，由于沒有防備心理，極大的增強(qiáng)了煤炭開采過程中煤炭地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的機(jī)率。例如，很多開采工作人員隨著不斷增加煤炭的開采深度，只顧開采更深的煤炭，而忽視了煤礦周圍地應(yīng)力的改變，從而沒有采取有效措施和手段來處理，最終容易引發(fā)大面積的煤炭地質(zhì)災(zāi)害。

3.3 很多煤礦企業(yè)在開采過程中，對煤炭開采工作的管理不科學(xué)、不合理，使工作人員的開采工作不規(guī)范，由于煤炭企業(yè)不科學(xué)的管理和開采人員不規(guī)范的操作，容易引發(fā)煤炭地質(zhì)災(zāi)害。例如，煤礦企業(yè)在煤礦開采完之后沒有對采空區(qū)及時(shí)進(jìn)行回填，管理人員不科學(xué)的盲目指揮，對生產(chǎn)過程中的廢水和廢渣沒有進(jìn)行處理隨意安放等。

3.4 不同的地區(qū)，對于開采煤礦的標(biāo)準(zhǔn)是不一樣的，因此，在實(shí)際的煤礦開過程中，會(huì)出現(xiàn)各種問題，舉例來講，有些地區(qū)經(jīng)常出現(xiàn)農(nóng)民胡亂開采煤礦的現(xiàn)象。他們在實(shí)際的煤礦開采過程中，由于沒有安全意識(shí)方面的防范，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些安全事故與問題。加上他們沒有資源與環(huán)境保護(hù)的意識(shí)，在實(shí)際的煤礦開采過程中， 很容易出現(xiàn)由于亂采亂開導(dǎo)致地區(qū)性的環(huán)境與資源破壞，直接給開采地區(qū)留下安全性的隱患。

3.5 在實(shí)際的煤礦開采過程中，很多煤礦開采企業(yè)在管理上存在問題，管理極為不規(guī)范，沒有形成相應(yīng)的煤礦開采規(guī)章制度，導(dǎo)致后期煤礦事故的發(fā)生。舉例來講，有些煤礦開采企業(yè)對于地區(qū)煤礦開采完之后，沒有及時(shí)對于煤礦進(jìn)行填充，加上管理人員盲目管理，盲目指揮，煤礦開導(dǎo)致的一些廢水、廢氣、廢渣無法進(jìn)行排放。加上地質(zhì)人員對于本地區(qū)的地質(zhì)以及水位條件不甚了解，都是得煤礦災(zāi)害的產(chǎn)生埋下了隱患。

4 如何防治煤礦地質(zhì)災(zāi)害

4.1 加強(qiáng)科學(xué)管理水平

煤礦地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生與有關(guān)部門的審查與管理力度有著密切的聯(lián)系，要想提高煤礦地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防力度，有關(guān)部門必須要做到以身作則，提高對于煤礦地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防重視程度，同時(shí)采取相應(yīng)的措施，加強(qiáng)對于煤礦開采的管理力度。煤礦地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生是有著一定的規(guī)律的，都有著自身的自然屬性，同時(shí)它還有著偶然性的規(guī)律，因此，有關(guān)部門在對煤礦地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行管理的過程中，應(yīng)該對于這些基本的規(guī)律以及性質(zhì)進(jìn)行研究與了解。同時(shí)，加強(qiáng)煤礦地質(zhì)災(zāi)害的管理力度，嚴(yán)格規(guī)范當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)煤礦開采企業(yè)的行為，對于地區(qū)性的煤礦進(jìn)行合理的規(guī)劃與管理，禁止出現(xiàn)亂采亂挖現(xiàn)象。

4.2 弄清地質(zhì)構(gòu)造，健全煤礦通風(fēng)系統(tǒng)

有些煤礦地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生是由于構(gòu)造的運(yùn)動(dòng)引起的，例如斷層運(yùn)動(dòng)等。因此，查明礦區(qū)范圍內(nèi)的構(gòu)造情況，充分的掌握各種構(gòu)造的特點(diǎn)、性質(zhì)及活動(dòng)的情況，在煤礦開采過程中，對其進(jìn)行有效的預(yù)防，盡最大可能降低災(zāi)害的發(fā)生。在煤礦生產(chǎn)過程中，無論是個(gè)人還是國家、集體的煤礦，都必須嚴(yán)格按照國家的規(guī)定，配備有效的通風(fēng)系統(tǒng)和嚴(yán)格的瓦斯檢查制度，禁止工人在礦井中使用明火等，更好的保證礦井的安全生產(chǎn)。因此，做好煤礦地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防，弄清地質(zhì)構(gòu)造，健全煤礦通風(fēng)系統(tǒng)是極為關(guān)鍵的舉措。

5 結(jié)語

綜上所述，我國在煤礦地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，取得了重大的進(jìn)展，但是，在實(shí)際的煤礦地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防過程中，還是存在著很多的問題。作為煤礦開采企業(yè)以及有關(guān)部門，需要深入研究煤礦地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防存在的問題，創(chuàng)新煤礦地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防策略，為我國在煤礦地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防工作的順利開展提供借鑒。

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引言

地質(zhì)災(zāi)害是人類發(fā)展過程中不可抗拒的災(zāi)難性事故，是對自然進(jìn)行過度索取的惡性后果。破壞性地震、滑坡、礦井瓦斯爆炸等對人的生命健康造成巨大的危害，給社會(huì)帶來不可估量的經(jīng)濟(jì)損失，是人類在謀求快速發(fā)展、追求利益過程中不容忽視的客觀威脅。煤礦企業(yè)只有科學(xué)地認(rèn)識(shí)各種地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的規(guī)律，在開采過程中采取綜合有效地預(yù)防措施，才能盡可能的減少不必要的人員和財(cái)產(chǎn)損失，提高我國煤炭資源的開采率，促進(jìn)企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

1 礦井地質(zhì)災(zāi)害概述

1.1礦井地質(zhì)災(zāi)害的種類

礦井的地質(zhì)構(gòu)造是影響地質(zhì)災(zāi)害的關(guān)鍵性因素，在礦井的開發(fā)和建設(shè)過程中會(huì)打破地下原有的封閉環(huán)境，改變地質(zhì)構(gòu)造，造成安全隱患。地質(zhì)構(gòu)造受外界環(huán)境改變的刺激所產(chǎn)生的變化種類復(fù)雜，后果也不盡相同。以往的研究和實(shí)踐表明，地表移動(dòng)、瓦斯泄漏和巖層滲水等是較為常見的礦井地質(zhì)災(zāi)害。

1.1.1 地表移動(dòng)及覆巖破壞

較為常見的地下水位下降、地表裂縫和開采沉降均歸因于地下開采面積過大，在礦區(qū)范圍內(nèi)，尤其是煤層淺埋區(qū)，大面積的煤層開采形成采場空間，會(huì)引起圍巖的原始應(yīng)力變化，當(dāng)圍巖所承受的應(yīng)力超過它的極限強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)發(fā)生位移、開裂甚至斷裂，造成覆巖破壞、產(chǎn)生地表裂縫等。雖然煤礦企業(yè)會(huì)對裂縫地區(qū)采取回填、土地復(fù)墾等措施，但很難恢復(fù)到地質(zhì)構(gòu)造變化前的效果，這不僅涉及到生態(tài)環(huán)境的破壞，更為地表水滲透提供了通道，埋下了安全隱患。

1.1.2 瓦斯與煤塵爆炸

礦井瓦斯是煤的生成和變質(zhì)過程中伴隨產(chǎn)生的氣體，由以甲烷為主的各種有害氣體構(gòu)成。瓦斯爆炸是一定濃度的瓦斯在引火源的作用下與一定濃度的氧氣發(fā)生的劇烈氧化反應(yīng)。瓦斯?jié)舛取⒀鯕獾臐舛纫约耙饻囟仁峭咚贡ǖ娜齻€(gè)條件，但三者的臨界值并不是固定不變的，受壓力及煤塵、混合氣體濃度和惰性氣體混入等影響，情況通常較為復(fù)雜。更為重要的是爆炸產(chǎn)生的高溫高壓，會(huì)促使附近的氣體產(chǎn)生極大的沖擊力，造成人員傷亡和巷道、器材破壞，其揚(yáng)起的煤塵使之參與爆炸，形成連續(xù)爆炸，破壞力驟然提升。

煤塵爆炸是指煤礦生產(chǎn)中的各種礦物細(xì)微顆粒在一定條件下發(fā)生的燃燒或爆炸反應(yīng)，在此過程中產(chǎn)生的CO等有毒氣體能導(dǎo)致人員窒息身亡。2014年遼寧省阜新礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司恒大煤業(yè)公司“11？26”重大煤塵爆炸燃燒事故即為慘痛的典型案例。

1.1.3 礦井水害

透水事故在近期發(fā)生的礦井災(zāi)害中所占的比例有所提高，以礦井涌水和老空透水為主的水害事故不容忽視。大多數(shù)地方的煤礦均在煤層淺部開采，將井筒建在老空區(qū)或周圍有老空區(qū)的現(xiàn)象普遍存在，古老煤礦形成的老空區(qū)積水量很難預(yù)測，開采范圍也難以確定，極易引發(fā)透水事故。

1.2 礦井地質(zhì)災(zāi)害的特點(diǎn)

充分地掌握礦井地質(zhì)災(zāi)害的特點(diǎn)對有效預(yù)防事故發(fā)生、及時(shí)減小災(zāi)害損失起到關(guān)鍵性作用。綜合來看，我國的礦井地質(zhì)災(zāi)害主要有連發(fā)、區(qū)域性強(qiáng)、可預(yù)測性等特征。

（1）連發(fā)性。生態(tài)系統(tǒng)具有明顯的聯(lián)動(dòng)性，牽一發(fā)而動(dòng)全身，某一方面出現(xiàn)變動(dòng)必然會(huì)引發(fā)其他自然因素的改變，這個(gè)道理同樣適用于煤礦開采的過程中。當(dāng)?shù)V井的地下構(gòu)造因開采而發(fā)生改變時(shí)，就會(huì)引發(fā)其他地質(zhì)要素發(fā)生某種程度上的改變或破壞，這種連鎖式的改變達(dá)到一定程度后就會(huì)引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，且災(zāi)害的種類極可能具有非唯一性，產(chǎn)生復(fù)雜的、連發(fā)性的地質(zhì)災(zāi)害。

（2）區(qū)域性。幾乎每個(gè)不同的區(qū)域都具有獨(dú)特的地質(zhì)構(gòu)造特征，其耐受性和受破壞程度通常具有較大的差別，因此，不同區(qū)域的礦井面臨的地質(zhì)災(zāi)害威脅不盡相同，由地區(qū)特性決定。

（3）可預(yù)測性。隨著科技的進(jìn)步和我國科研能力的提高，相關(guān)部門關(guān)于地質(zhì)災(zāi)害的認(rèn)知程度不斷加深，煤礦企業(yè)也從多種渠道獲得了有關(guān)知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)兆、形式等有了進(jìn)一步的把握，不再單純憑借以往的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，先進(jìn)的科學(xué)設(shè)備得到了廣泛的應(yīng)用，地質(zhì)災(zāi)害的可預(yù)測性表現(xiàn)突出。然而，由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，現(xiàn)階段仍難以實(shí)現(xiàn)全面的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防工作。

2 礦井地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防措施

2.1 減輕地下開采對地面影響的措施

為了降低地下開采對地面造成的不良影響，應(yīng)對開采可能影響到的地質(zhì)結(jié)構(gòu)及其應(yīng)力能力進(jìn)行透徹的分析，并采取有針對性的措施加以預(yù)防。當(dāng)?shù)叵麻_采面積達(dá)到一定規(guī)模時(shí)會(huì)對地面建筑及道路造成不同程度的損壞，也可能造成地下水疏干和耕地、坡地裂縫。

對于薄煤層和中厚煤層而言，雖然隨著上覆巖的成分、膨脹系數(shù)等變化其塌陷帶波及上部巖層所造成的裂隙高度會(huì)不盡相同，但其裂隙高度仍然是有限的。對于厚煤層來講，由于采取與薄煤層不同的開采方式，開采過程對巖層的破壞程度也明顯加強(qiáng)，基本上為開采厚度的2-8倍。裂隙沉降帶高度能達(dá)到不規(guī)則塌陷帶的2倍多，若覆巖層的厚度超過了以上數(shù)據(jù)計(jì)算的破壞影響高度，則地面可以免受波及，幾乎不會(huì)產(chǎn)生破壞跡象，否則，要充分考慮應(yīng)對地面破壞的預(yù)防措施。然而，從煤礦企業(yè)的角度出發(fā)，即便是沒有影響，也應(yīng)該制定科學(xué)合理的控制性預(yù)防措施。

2.2 預(yù)防瓦斯與煤塵爆炸的措施

2.2.1 防止瓦斯爆炸的措施

預(yù)防瓦斯爆炸可以從控制爆炸條件入手，防止礦井瓦斯集聚、避免接觸高溫火源。

對于預(yù)防瓦斯氣體聚積可以從三方面加以控制。首先，要加強(qiáng)礦井的通風(fēng)管理，使瓦斯?jié)舛缺３衷凇睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定的濃度以下，在各工作面設(shè)置獨(dú)立的進(jìn)回風(fēng)系統(tǒng)，使瓦斯?jié)舛仍谶M(jìn)風(fēng)風(fēng)流中不超過0.5%，回風(fēng)風(fēng)流中不超過1%，礦井總回風(fēng)流中低于0.75%。其次，要建立健全瓦斯檢查制度，保證檢查的及時(shí)性和全面性，利用先進(jìn)的甲烷檢查儀器對各用風(fēng)地點(diǎn)的瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行精準(zhǔn)測量，發(fā)現(xiàn)隱患并及時(shí)處理，嚴(yán)禁超限作業(yè)。最后，從降低煤層及采空區(qū)瓦斯產(chǎn)生量的角度減低瓦斯?jié)舛龋扇⊥咚钩榉诺姆绞綄看蟮拿簩舆M(jìn)行事先處理。

2.2.2 防止煤塵爆炸的措施

根據(jù)煤塵爆炸發(fā)生的特征，要從防塵和隔絕火源兩方面防止事故的發(fā)生。一是采用靜壓灑水的方式減少礦井中煤塵的懸浮量和產(chǎn)生量；二是采取全方位的火源隔絕措施，堅(jiān)決禁止因摩擦等產(chǎn)生高溫火源。

2.3 礦井水害的預(yù)防措施

礦井水害不僅關(guān)系到煤礦企業(yè)的利益和員工安全，更關(guān)系著水資源的合理利用與保護(hù)，要給予足夠的重視。對于預(yù)防礦井水害，企業(yè)管理人員可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：首先，要摒除工作人員的保守思想，充分調(diào)動(dòng)其工作熱情，灌輸?shù)V井水害的相關(guān)知識(shí)，讓他們切身體會(huì)到礦井水害的危害，提高警惕。其次，要加強(qiáng)預(yù)先探測，明確分工和工作職責(zé)，對于相關(guān)崗位的工作人員要嚴(yán)格執(zhí)行崗位責(zé)任制，保證探測工作及時(shí)進(jìn)行，同時(shí)也要引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和探測設(shè)備，確保獲得全面、準(zhǔn)確的高質(zhì)量探測結(jié)果，爭取將礦井水害扼殺在搖籃中。最后，要注意礦井選址和合理改造，在礦井選址的過程中要事先對水害的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，結(jié)合工程的實(shí)際效果進(jìn)行綜合考量，充分降低水害發(fā)生的概率。

3 結(jié)束語

礦井地質(zhì)災(zāi)害具有一定的復(fù)雜性和綜合性，危害等級(jí)高、防治較為困難，短時(shí)期內(nèi)無法從根本上杜絕此類危害的發(fā)生。因此，煤礦企業(yè)要充分利用現(xiàn)有的科技和設(shè)備做好全面的預(yù)防工作，為辛勤的員工負(fù)責(zé)，為企業(yè)的發(fā)展負(fù)責(zé)，為百姓健康和人民幸福負(fù)責(zé)。

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中圖分類號(hào)：TD322 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）13-0240-01

煤礦巷道頂板事故指的是礦工在采煤的時(shí)候，頂板突然冒落，最終導(dǎo)致采煤人員傷亡、采煤設(shè)備損壞、采煤工程停止。一般情況下，根據(jù)煤體的強(qiáng)度以及煤體層理發(fā)育程度，確定斷面形狀以及支護(hù)形式。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，巷道可能出現(xiàn)斷層，頂板容易松動(dòng)或者破碎。因此，研究斷面形狀、支護(hù)形式對頂板事故的影響，可以改善巷道圍巖的受力情況以及變形情況，有效預(yù)防煤礦頂板事故。

1 煤礦掘進(jìn)巷道頂板事故預(yù)防的重要性

安全是煤炭事業(yè)發(fā)展的基石，是煤礦順利開采的前提。煤礦一旦發(fā)生重大礦難事故，不僅會(huì)給社會(huì)帶來不良影響，更會(huì)給傷者家庭帶來打擊，給國家?guī)頁p失，另外，事故的發(fā)生給企業(yè)帶來的負(fù)面影響不可預(yù)期，煤礦事故影響巨大。煤礦掘進(jìn)巷道頂板事故是目前煤礦事故中死亡率較高的事故之一，對煤礦掘進(jìn)巷道頂板事故必須給予相應(yīng)的重視。我國是煤炭采礦大國，雖然在煤炭開采方面已經(jīng)取得了一定成績，但實(shí)際上我國煤礦開展不論是開采技術(shù)上、還是開采設(shè)備上都與發(fā)達(dá)國家有著一定距離，并且煤礦開采環(huán)境較為惡劣，這都增加了煤礦事故預(yù)防難度。煤礦事故制約著煤炭企業(yè)發(fā)展，做好煤礦事故預(yù)防不僅是為了企業(yè)利益著想，更是為了施工人員生命安全著想，煤礦掘進(jìn)巷道頂板事故預(yù)防具有重要意義。煤炭企業(yè)想要在未來的市場中站穩(wěn)腳步，必須保證煤礦安全，煤礦掘進(jìn)巷道頂板事故預(yù)防勢在必行。

2 掘進(jìn)巷道頂板事故頻發(fā)原因

2.1 地質(zhì)構(gòu)造

中國地域遼闊，地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜，無疑增加了煤礦開采的難度，再者，煤礦的生產(chǎn)條件也決定了煤礦生產(chǎn)安全不能完全得到保障，危險(xiǎn)系數(shù)比較高。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，我國的主要煤礦中，38%的煤礦處于非常復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境中，相對來說地質(zhì)比較簡單的只占據(jù)了21%。另外，在煤礦生產(chǎn)中，瓦斯在煤層中的含量較高，稍不注意，就容易引發(fā)火災(zāi)。管網(wǎng)式的煤礦開采巷道空間布置，由使許多容易引發(fā)災(zāi)害的因素聚集在一起，互相影響碰撞，更加容易造成重大煤礦災(zāi)害的發(fā)生。

2.2 煤礦開采技術(shù)及管理方面的原因

當(dāng)前，我國煤礦開采過程中出現(xiàn)頂板事故的原因除了圍巖地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜之外，還包括煤礦開采過程中的開采技術(shù)以及作業(yè)管理等多個(gè)方面的原因。筆者通過對近幾年煤礦巷道頂板事故發(fā)生的案例分析來看，在開采過程中導(dǎo)致事故發(fā)生的原因主要包括這樣幾個(gè)方面：①生產(chǎn)企業(yè)方因?yàn)樽⒅乩麧櫠鲆暡擅鹤鳂I(yè)過程中的技術(shù)管理。導(dǎo)致在作業(yè)過程中因?yàn)榘踩庾R(shí)和安全處理不到位而出現(xiàn)頂板事故；②采煤作業(yè)過程中涉事單位沒有對采煤過程進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督，沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)作業(yè)過程中存在的相關(guān)故障問題，從而沒有及時(shí)的對相關(guān)隱患進(jìn)行處理，引發(fā)嚴(yán)重事故；③煤礦開采過程中沒有根據(jù)礦業(yè)管理部門的相關(guān)規(guī)定購置對應(yīng)的采礦設(shè)備、安全設(shè)備等，留下了巷道頂板事故隱患。

3 掘進(jìn)巷道頂板事故預(yù)防措施

3.1 技術(shù)方面

（1）做好煤礦掘進(jìn)巷道地質(zhì)預(yù)測和預(yù)報(bào)工作。在井下工作面移動(dòng)之前，需要對巷道進(jìn)行再次勘探，看是否存在比較特殊的地質(zhì)構(gòu)造或者異常的水文情況，確保沒有問題后才能夠進(jìn)行巷道的掘進(jìn)。

（2）做好煤礦掘進(jìn)作業(yè)準(zhǔn)備工作。在掘進(jìn)作業(yè)開始之前，必須按照掘進(jìn)地質(zhì)說明書等相關(guān)地質(zhì)資料編制作業(yè)流程。同時(shí)要做好巷道的支護(hù)設(shè)計(jì)，熟悉巷道支護(hù)施工的基本流程，以保障施工的質(zhì)量。加強(qiáng)對于頂板變化的監(jiān)測，運(yùn)用收集的數(shù)據(jù)來預(yù)測頂板變化的趨勢，從而為接下來的生產(chǎn)提供科學(xué)的依據(jù)，頂板變化超過警戒值時(shí)立即停工，確認(rèn)頂板穩(wěn)定性之后方能繼續(xù)生產(chǎn)。

（3）對掘進(jìn)施工作業(yè)人員進(jìn)行嚴(yán)格管理。掘進(jìn)施工作業(yè)人員作業(yè)前一定要經(jīng)過學(xué)習(xí)培訓(xùn)取得上崗證，了解作業(yè)工序與施工工藝，能夠嚴(yán)格按照規(guī)章操作；這樣不僅能保證施工工程質(zhì)量提高施工效率同時(shí)也能避免和減少安全事故的發(fā)生。

3.2 管理方面

（1）嚴(yán)格制定管理制度礦方在對管理制度、作業(yè)要求進(jìn)行制定時(shí)必須嚴(yán)格遵守《煤礦安全規(guī)程》、《煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范》等相關(guān)規(guī)定，而不能說依據(jù)自己的主觀想法和以往的作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，因?yàn)椴煌瑮l件必須不同對待，務(wù)必使作業(yè)規(guī)程、作業(yè)措施等符合規(guī)定，更加的具有科學(xué)性，能對煤礦生產(chǎn)及安全更有幫。

（2）加強(qiáng)監(jiān)督管理。礦方各個(gè)相關(guān)部門要以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度做好煤礦生產(chǎn)組織、調(diào)度協(xié)調(diào)和指揮管理工作，切實(shí)認(rèn)真對業(yè)務(wù)保安責(zé)任制進(jìn)行有效的落實(shí)，部門干部更要放下身段，親自進(jìn)入生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行觀察，對生產(chǎn)過程的每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了解與監(jiān)督，對生產(chǎn)過程中有可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行預(yù)測，在其出現(xiàn)的時(shí)候及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決，以防更大問題甚至是災(zāi)害的發(fā)生。

（3）合理分配人員。礦方在對煤礦開采進(jìn)行人員組成和任務(wù)分配的時(shí)候，一定要從實(shí)際情況出發(fā)，進(jìn)行合理科學(xué)的調(diào)整并加強(qiáng)管理，使領(lǐng)導(dǎo)不依靠章程指揮、礦工不依靠章程作業(yè)的現(xiàn)象徹底的被杜絕，在施工現(xiàn)場形成領(lǐng)導(dǎo)遵守章程進(jìn)行合理指揮、礦工依照章程進(jìn)行安全作業(yè)的好風(fēng)氣。

（4）重視安全防范。礦方領(lǐng)導(dǎo)部門注重生產(chǎn)效益不為過，但在安全方面也要加強(qiáng)防范，生產(chǎn)過程中穩(wěn)扎穩(wěn)打，嚴(yán)格貫徹“安全第一”的要求，不能突擊冒進(jìn)。在企業(yè)改革中心西移的同時(shí)不可顧此失彼，在重視礦井通風(fēng)、防治瓦斯、防治煤塵、防滅火的同時(shí)，也不能忽視對可能發(fā)生的頂板災(zāi)害的預(yù)防工作。

4 結(jié)語

隨著我國淺層煤炭資源的挖掘殆盡，我國的掘進(jìn)巷道在不斷地深入地下，而巷道越深地質(zhì)條件就越復(fù)雜，掘進(jìn)巷道頂板的穩(wěn)定性就越差。為了降低頂板事故發(fā)生的幾率，必須從技術(shù)和管理兩個(gè)方面加以預(yù)防，用技術(shù)來防止自然因素帶來的巷道頂板不穩(wěn)定問題，用管理來防止人為因素帶來的巷道頂板不穩(wěn)定問題。總之，只有對頂板事故采取了健全的預(yù)防措施，才能有效確保煤礦的安全生產(chǎn)，為工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全提供保障，從而為煤礦的穩(wěn)定發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

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