浅议煤矿采掘中的异常地质、异常出水特征及其处置方法

张青

森源集团投资有限公司盘州市蟒源煤矿 553537

摘要：煤炭是我国工业发展的动脉，资源量十分丰富，在消费和生产上都居于世界首位。但是，部分地区煤矿资源的开采方式和技术设备都相对落后，导致了煤矿开采过程中发生了一些地表灾害和矿井灾害，威胁到自然环境和社会稳定。因此，充分掌握煤矿地质灾害的成因和特征并进行有效地预防，才能提高煤矿生产的安全性。

关键词：煤矿开采；地质灾害；灾害特征

引言

中国煤矿主要是地下开采，在开采时破坏了原有地质体的平衡，导致煤矿开采过程中发生地质灾害。煤矿地质灾害的发生不仅给煤矿企业带来了经济损失，还会引发重大的人员伤亡，社会影响极为恶劣。随着中国经济水平的提高，中国开始重视煤矿地质灾害的治理。很多地质灾害多是由于开采方式不当引起的，现在已经采取措施来消除这种影响。因此，必须采取措施来控制煤矿地质灾害的发生。

1煤矿地质灾害的特征分析

1.1开采技术因素引起的地质灾害的特征

在煤矿开采过程中，很多煤矿地质灾害都是由于开采技术不合理引起的。在开采技术引起的煤矿地质灾害中，最典型的是煤层开采后形成的开采沉陷区。过去，煤矿开采多在一些无人区域进行，人们忽视了开采沉陷区，并没有太在意。随着煤矿开采区域穿过一些村庄，人们开始重视开采引起的沉陷区，并将其定义为煤矿地质灾害。开采沉陷是因为过去煤层开采时采用的是垮落法管理顶板，导致岩层的运动传递到地表形成沉陷区。在沉陷区内，地表长期处于不稳定状态，给当地的居民生活带来了巨大的困扰。一方面，一些沉陷区会穿过居民房屋，导致房屋上出现裂缝甚至倒塌；另一方面，沉陷区内的地下水基本枯竭，这是因为地表沉陷过程中破坏了岩层的隔水层，居民用水困难，而且还会导致农作物大量减产。

1.2陡岩崩塌

煤矿开采过程中极有可能引起陡岩崩塌灾害。煤矿开采时陡岩极有可能发生崩塌，进而形成滑坡，构成崩滑组合地质灾害，而且危害性很大，范围也广。它所产生的破坏力不可估量，很可能摧毁矿井内部巷道，同时，还将给周边建筑物及周边环境等带来严重影响。最为严重的则是给开采作业人员带来安全威胁，且伴随着巨额经济损失。

1.3山体滑坡地质

山体滑坡是造成煤矿开采工作人员伤亡的主要因素，在煤矿作业中，一般都会将没有用的岩石、已经开采出来的煤矿放在一个固定的位置，然后再进行运输的操作，但是矿层承受的压力是有限的，在这种情况下，当压力超过一定范围之后，就会造成山体滑坡，并且这种灾害的破坏性较大，一般都会造成严重的损失。近些年我国山体滑坡时间一直屡见不鲜，不仅有人为的因素（比如开矿开采等），还会因为自然因素（暴雨等）造成山体滑坡，严重威胁人们的生命财产安全。

2异常出水情况

1)水温异常。矿井各个含水层如果没有经过大的裂隙或构造导通，会被煤层及隔水层隔开，因埋深不一样，故各个含水层的温度有一定的差别。拿郑煤集团告成煤矿为例，煤层顶板主要受二叠系砂岩含水层影响，距煤层20～200m，水温在17℃～18℃;煤层底板含水层主要有太原群下段(L1－4)灰岩、寒武－奥陶系灰岩，距煤层底板50～75m，水温在20℃～21℃。虽然顶板水与底板水温差只有1℃～3℃，差别小，出水单一的情况下，也可以很快预判出是顶板出水还是底板出水。在日常采掘过程中，并不是出水都是本含水层的，如果出水后水温与掘进的含水层水温不一样，就应采取其他手段进一步查明出水水源。2)水压异常。矿井应该建立完善的水位观测系统，定期观测各个含水层的水位。因各个含水层的水压不一样，所以出水后可以快速判断出是哪个含水层，进而采取相关技术措施。

3煤矿采掘灾害防治措施

3.1制定防治计划

想要降低煤矿地质灾害发生的频率和可能性，就要从根源下手，首先相关的煤矿开采公司，要制定完善的管理制度，不仅包括要加强对工作人员的安全教育，也要详细具体的防止地质灾害发生的方案。随着我国科学技术的不断发展，已经有了许多可以帮助煤矿开采更加安全的具体设施，但是目前由于这些设备设施造价较高，许多煤矿企业为了节省开支增加利润，一般不会采用这些先进的设备。反而一直采用最古老的方式进行开采，比如爆破等较为简单粗暴的方式，但是这些方法不仅会给工人的生命安全带来威胁，同时由于炸药的冲击力较大不易控制，还容易造成地质灾害。因此，企业根据具体的实际情况制定详细合理的防治计划就显得尤为的重要，在增加煤矿开采工作安全性的同时，还可以提高企业的利润，为企业谋求更大的经济利润。

3.2采用合理的回采方式

煤矿地质灾害的发生在很大程度上与回采方式不合理有关，因此，应该采用合理的煤矿开采方式。早期，由于很多政策法规不完善，很多煤矿的开采方式并不合理，导致开采时很容易诱发地质灾害，例如孤岛工作面的存在。传统工作面采用的是垮落法管理顶板，这不可避免地会出现开采沉陷区，如今开采沉陷区也被定义为煤矿地质灾害的一种。开采沉陷区是由垮落法管理顶板形成的岩层移动波及到地表形成的，其还会引发其他的环境灾害。为了治理或减少开采沉陷区，一些煤矿采用了绿色采矿技术，其核心原理是采用其他物质来充填采空区，从而实现对岩层移动的控制。

3.3提高煤炭行业管理水平

近年来，由于煤炭地质灾害事故经常发生，因此，引起了社会各界与有关部门的高度重视，并根据实际情况，制定了相应的煤炭管理措施，另外，还定期针对管理人员组织开展了相关的培训与学习活动，从而既提高了他们的综合管理水平，同时还能够大大地降低发生地质灾害事故的概率。此外，由于地质灾害本身具备自然属性、偶然性与规律性特点，因此，在开展煤矿地质灾害防治工作的过程中，应该与实际情况相结合，构建统一的开采方案，不允许出现乱挖现象。不仅如此，还要将地质灾害宣传工作落实好，让各个部门之间实现有效配合。

3.4异常出水

采掘工作面出现上述异常出水时，现场作业人员首先要立即停止作业(情况危急时撤出受水害威胁区域所有人员)，报告矿调度室，矿总工程师要组织地测科防治水等相关技术人员查明原因，采取妥善措施消除隐患。

3.5做好煤矿地质勘探工作

很多煤矿地质灾害的发生多由地质资料不准确或不完善引起的，因此，做好煤矿地质勘探工作是防治地质灾害的关键。这就要求在工作面回采时，尽可能采用各种勘探手段获取回采区域的地质情况，包括水文地质和地质构造情况。一些大的地质构造很容易勘探到，而一些小的地质构造不容易勘探到，例如小断层，这需要特别注意。在获得详尽的地质资料后，可以根据实际情况采取相应的安全措施，最大程度保证开采安全，从而减少煤矿地质灾害造成的财产损失和人员伤亡。

结束语

煤矿开采容易发生的各种地质灾害无一不威胁着采矿工人的生命，制约着采矿工作的顺利安全开展。当前我国煤矿企业所面临的一项重要任务就是促进煤炭资源开采的健康安全可持续发展。因此，对于煤矿地质灾害的预防和治理急需重视起来，因地制宜采取综合的防治措施，促进可持续发展。

参考文献

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作者简介：张青，1986年3月，男，汉族，贵州省盘县红果镇干沟桥和谐小区号】，采煤专业，助理工程师职称；

现在贵州紫森源集团投资有限公司盘州市蟒源煤矿，从事技术员工作。