時間:2023-10-07 08:55:52
序論:在您撰寫煤礦災害預防時,參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導您走向新的創(chuàng)作高度。
關鍵詞:瓦斯 粉塵 水 火 其它
1、預防瓦斯的措施
礦井瓦斯是煤礦五大自然災害之首。低瓦斯礦井由于通風管理不善、瓦斯檢測制度不嚴、思想麻痹等原因導致瓦斯事故的也是屢見不鮮。采取有效的管理和預防措施,杜絕瓦斯爆炸事故的發(fā)生。在礦井設計中首先采取必要措施,為施工和生產(chǎn)創(chuàng)造條件。
發(fā)生瓦斯爆炸的主要地點是采掘工作面,其中采煤工作面易發(fā)地點是工作面的上隅角。掘進工作面的瓦斯瞬時增加,如風量不足,不能及時沖淡排出瓦斯,經(jīng)常導致瓦斯超限,如遇有引爆的火源發(fā)生瓦斯爆炸,嚴重威脅人的生命及煤礦的安全生產(chǎn)。
因此,礦井雖為低瓦斯礦井,但在建設和生產(chǎn)過程中,仍然不能掉以輕心。要做好瓦斯的監(jiān)測、預測預報和防治工作。
1、建立安全監(jiān)測系統(tǒng)和個人巡檢的瓦斯監(jiān)測預防體系;
2、設計需配置礦井安全監(jiān)測控制系統(tǒng),按規(guī)定對采煤工作面、掘進工作面和采區(qū)、總回風巷道等進行全系統(tǒng)監(jiān)測監(jiān)控,實施超限報警;
3、加強通風管理,防止風流短路,防止瓦斯積聚;
4、根據(jù)規(guī)程規(guī)范標準選擇設備防爆類型;
5、建立測風站,定期測風和分析調整礦井通風系統(tǒng),保證其正常運行;
6、嚴禁和杜絕一切明火,防止引燃瓦斯和瓦斯爆炸。
2、粉塵綜合防治和預防煤塵爆炸災害
礦井生產(chǎn)產(chǎn)生的煤塵和巖塵,對礦井安全和工人身體健康具有嚴重威脅性。
1、采煤機和掘進機進行內(nèi)外噴霧灑水割煤,可有效降低煤塵;
2、進行煤層注水后開采;
3、在爆破法施工的掘進工作面,堅持濕式打眼和爆破后噴霧灑水作業(yè);
4、設計和掘進合理的通風斷面,保證經(jīng)濟合理的通風速度,防止煤塵巖塵飛揚;
5、配置井下消防灑水系統(tǒng),在主要進風巷道、膠帶輸送機巷道、煤炭轉載點、煤炭卸載點進行噴霧灑水;
6、定期沖洗巷道煤塵,定期粉刷巷道,降低巖塵和煤塵濃度,提高通風質量;
7、設置隔爆系統(tǒng),如在采區(qū)和工作面順槽內(nèi)設置隔爆水袋。
3、預防井下火災的措施
1、設置礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)和火災束管監(jiān)測系統(tǒng),對采掘工作面溫度和CO進行監(jiān)測;
2、設計采用注氮防滅火,以防采空區(qū)遺煤自燃。本設計選用煤炭科學研究總院撫順分院研制的MD-500型半移動膜式注氮機兩套,一套使用,一套備用,配套監(jiān)測系統(tǒng)一套;
3、配備阻化劑噴灑設備,預防工作面鋪網(wǎng)頂板自燃和順槽自燃,延遲采空區(qū)自燃,給注氮提供充足時間;
4、在井底車場設置消防材料庫,配置足夠的干粉和泡沫滅火器、砂石和密閉材料等;
5、在井下設置消防灑水管路系統(tǒng),按規(guī)定設置消火栓;
6、在井下膠帶輸送機頭和機尾硐室設置自動滅火系統(tǒng);
7、設置礦井主扇風機反風裝置和采區(qū)局部反風設施;
8、支護材料、風筒、膠帶、電纜等均采用不燃或者抗靜電阻燃產(chǎn)品。
4、預防水災的措施
1、報告預測的資料礦井正常涌水量為325m3/h,最大涌水量為485m3/h,“古河道”下開采。設計需按規(guī)程規(guī)范設置了水倉、水泵房和排水管路系統(tǒng)(小型礦井三二設置,即三臺泵,一使一備一檢修,二條管路,即二條管路,一使一備);
2、地面工業(yè)場地已按規(guī)定考慮了最高洪水位和地面排水系統(tǒng),預防地面水災;
3、根據(jù)礦井水文地質條件(Ⅱ-Ⅱ類型劃分),建議按水文地質中等簡單,局部復雜礦井管理生產(chǎn);
4、按照《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規(guī)程》相關規(guī)定和本設計的分析建議,嚴格留設各類安全煤柱和防水煤巖柱;
5、在“古河床”下開采煤層,應在獲得長期觀測資料的情況下,委托專家單位編制專門設計,并經(jīng)過上級主管技術部門批準后進行;
6、建議建立礦井長期水文觀測孔和井下涌水量觀測體系,進行長期水位觀測和井下涌水量觀測;
7、特別注意工作面開采在初次冒落和老頂初次垮落來壓時,礦井涌水量的變化和加強該期間的防治水;
8、建議設立工作面覆巖移動和破壞觀測體系,堅持觀測和分析頂板兩帶高度與礦井涌水的關系,指導放頂煤開采設計,控制工作面放頂煤和分層開采厚度和推進速度,保證開采安全性;
9、建立礦井地表移動觀測體系,對地表出現(xiàn)的明顯裂縫和較大孔洞及時進行封堵,防止地表水涌入;
10、對井田范圍內(nèi)的封閉不良鉆孔進行啟封重新掃、封孔;
11、在建設和生產(chǎn)過程中,應堅持“有疑必探”原則,進行探水、疏放水。尤其是接近斷層部位和“古河床”下接近煤層露頭部位;當水量、水壓較大時,應設隔離煤柱;
12、建議委托專門單位,重新計算和確定礦井正常涌水量、最大涌水量。委托水文地質專家單位,對礦井防治水工作進行長期技術咨詢服務;
13、建議對“古河床”下長壁分層開采進行可行性研究和專門設計,指導生產(chǎn)。
5、其它災害預防
1、頂板冒落是井下掘進和生產(chǎn)常見的災害之一。在日常作業(yè)中,要堅持采取“敲幫問頂”原則,嚴格遵守安全規(guī)程和操作規(guī)程;
2、部分采煤工作面頂板采用分層留皮管理,礦壓具有其特點和規(guī)律,要加強礦壓觀測和總結,嚴防頂板大面積冒頂和礦壓事故;
3、及時總結掘進工作面礦壓規(guī)律,加強質量標準化工作,防止掘進工作面冒頂塌方事故;
4、嚴格按照各種機械設備操作規(guī)程作業(yè),做好各種設備設施的檢修檢查工作,預防提升運輸事故;軌道鋪設要“平、直”;道床要夠“厚、寬”;水溝要夠“大、深”;
5、按規(guī)定選用防爆型設備、阻燃電纜,避免電氣事故和電氣火災。
6、提高礦井抗災能力的措施
在為礦井設計和配備了通風系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、安全集中監(jiān)測系統(tǒng)、火災束管監(jiān)測系統(tǒng)、消防灑水系統(tǒng)、隔爆系統(tǒng),配備了個體防護裝備、巡檢裝備、井下消防設備列車和庫房,并按規(guī)定配置了各種符合安全規(guī)定條件的設備、設施、器材等以外,礦井還需要做如下工作,以提高礦井抗災能力。
1、與當?shù)叵拦芾聿块T保持密切聯(lián)系,簽定服務合同;
2、配備礦山救護隊和裝備;保證常設人員穩(wěn)定;
3、制定礦井井下避災路線圖和標志;
4、與當?shù)貧庀蠊芾聿块T保持密切詳細資料聯(lián)系;
5、與當?shù)卣托袠I(yè)安全監(jiān)督管理部門保持密切聯(lián)系,接受指導和監(jiān)督檢查;
6、聘請礦井地質、水文地質專家單位進行技術咨詢;
7、聘請礦井開采專家單位進行技術咨詢;
8、以務實、科學、求實的精神和作風,加強安全技術管理和措施落實;
9、配合做好每兩年一次的生產(chǎn)安全評價,并按要求進行整改。
結束語:以人為本放首位,一旦發(fā)生事故,把保障煤礦工人健康和生命財產(chǎn)安全作為首要任務,最大限度的減少煤礦事故災難造成的人員傷亡和危害。制定預防災害發(fā)生的可能性變得尤為重要。隨著政府對煤礦安全生產(chǎn)的重視,繼而采取的一系列預防措施,堅強安全管理。
一 我國煤礦地質災害的分類及特點
(一) 煤礦地質災害的分類
煤礦地質災害是指,在進行煤炭開采過程中,受自然因素或是人為因素影響地質環(huán)境的平衡被破壞,引發(fā)地質環(huán)境變化所產(chǎn)生的地質災害及因此而衍生出的次生災害,是地質環(huán)境對開采行為的一種反饋。而根據(jù)地質災害持續(xù)的實踐及動力作用方式我們將它們劃分為以下幾類。
首先根據(jù)地質災害持續(xù)時間分類:第一,突發(fā)性地質災害。此類地質災害具有的特點是突發(fā)、高能且危害性較大、持續(xù)時間短。如井下突水、突泥持續(xù)的時間大概是數(shù)分鐘~數(shù)天,瓦斯和煤塵爆炸、煤與瓦斯突出等只有數(shù)秒鐘;第二,漸發(fā)性地質災害。這類地質災害主要特點是發(fā)生相對緩慢、持續(xù)時間較長但危害不是很劇烈。如沙漠化,其年平均增長率保持在
其次根據(jù)動力作用方式可將煤礦地質災害劃分為兩大類:第一自然動力類型地質災害,它包括內(nèi)動力地質災害、內(nèi)動力地質災害所誘發(fā)的災害及自然外動力地質災害三個小類,如地裂縫、巖溶塌陷、井下突水突砂、泥石流、水污染和大氣污染等;第二是指人為外動力與自然動力復合類型地質災害,主要包括人為外動力與自然外動力復合地質災害及人為外動力與內(nèi)動力復合地質災害兩個小類,如水污染、大氣污染、水土流失及鹽漬化、地裂縫、煤層及煤矸石自燃等。
(二) 煤礦地質災害的主要特點
煤礦地質災害的主要特點大致包括以下幾個方面,分別是群發(fā)性、衍生性、區(qū)域性、持續(xù)時間的多樣性、不可避免性和可防御性、影響的多面性。
首先群發(fā)性是指在煤炭開采過程中,地質環(huán)境的平衡性被破壞,所引起反饋行為所造成的災害并不是鼓勵的,會在同一地區(qū)或是某一時段集中發(fā)生形成災害群,如煤層自燃、井下突水、塌陷災害等;其次衍生性是指由于煤礦開采造成的環(huán)境影響是連鎖性的,如煤矸石山自然會引起礦區(qū)的大氣污染,而大氣污染會引發(fā)礦區(qū)居民的空氣質量,造成呼吸道疾病甚至是肺癌。或有害礦井水排放沒有經(jīng)過科學處理造成水體污染并影響到了土壤質量,使得有害元素進入到農(nóng)作物,人體長期食用,引發(fā)地方?。坏谌刭|災害的區(qū)域性是指,災害發(fā)生是受一定的區(qū)域條件影響控制的,像煤礦區(qū)巖溶塌陷和礦井突水災害,就主要發(fā)生在巖溶發(fā)育區(qū)域和石灰?guī)r廣布地區(qū);第四災難持續(xù)時間的多樣性是指煤礦地質災害其發(fā)災所持續(xù)的時間是不同的,如煤與瓦斯突出、煤塵爆炸等發(fā)災時間較短,而采煤塌陷、地方病等持續(xù)時間較長;第五,煤礦地質災害的不可避免和可防御性是指,煤礦地質災害在現(xiàn)今的經(jīng)濟技術條件下,都是不可完全避免的,但可以依靠科技技術去積極預防的,從而減少災難的發(fā)生并減輕災害的損失;最后說其影響的多面性是指,煤礦地質災害不僅關系著煤礦企業(yè)的經(jīng)濟利益、社會形象,更關乎眾多礦工的生命安全和礦工家庭的幸福,還影響到該地區(qū)的經(jīng)濟效益與環(huán)境效益。
二 造成煤礦地質災害發(fā)生的原因分析
(一) 客觀因素
首先在進行煤礦開采活動之前地球表面與巖石圈是平衡的,那在采礦的過程中,實際上我們是從地殼內(nèi)部通過各種技術如鉆采、坑采或是露天開采、液采等把礦石和巖石開采出來的,我們這個開采過程實際上就類似一個把地殼肢解的過程,使原本平衡、自然的地殼,出現(xiàn)了空洞變得不自然協(xié)調和平衡,從而造成了地殼物質環(huán)境的不穩(wěn)定,從而誘發(fā)了煤礦地質災害發(fā)生,這也是其本質原因。
其次,在煤礦開采中尤其是地下采礦需要排凈礦坑下的積水且對地層漏水做處理,而這一行為會影響到地下水的平衡,造成地層的不穩(wěn)定和不協(xié)調性。而如果在煤礦開采過程中還不按照科學的方式進行,亂挖濫采還會造成礦坑突水、瓦斯爆炸、冒頂?shù)让旱V地質災害的發(fā)生。
第三,我們說礦業(yè)活動并不是單一的煤礦開采,它還包括選礦和冶煉加工等,但是這些工序需要用到火與水進行相應的技術處理,并產(chǎn)生廢氣、廢水、廢渣等,這三廢的排放、堆積、處理問題也是較為嚴重的,農(nóng)田、森林、地下水等等,可以說對周圍的環(huán)境會有嚴重的危害,使居住環(huán)境質量下降,影響到人類的健康,
(二) 主觀因素
首先,由于對于煤礦經(jīng)營企業(yè)的把關不嚴格,一些地方和民營的小煤礦發(fā)展迅速,他們的煤礦開采不講科學,開采方式過于粗暴,與國營煤礦企業(yè)爭奪礦產(chǎn)資源,甚至一些民營小煤礦寄生在國營礦山上,直接在國營大礦山上挖洞,造成瓦斯泄露、透水等事故的發(fā)生。
其次,礦山腐敗現(xiàn)象嚴重,一些國營礦山被轉為私人承包,一些煤礦老板只注重煤礦開采量和不斷增產(chǎn),對安全生產(chǎn)忽視,對礦工的生命安全于不顧,用錢收買上邊領導,對下面群眾禁止發(fā)聲,這種罔顧礦工生命安全、罔顧造成的環(huán)境問題和地質災難,只滿足自己私欲的經(jīng)營方式,造成煤礦地質災難頻繁。
第三,國家的煤礦安全生產(chǎn)檢查讓一些煤礦主有漏洞可鉆,光有法律法規(guī)和各種生產(chǎn)規(guī)則,執(zhí)行力度不強硬,一些檢查人員易受利益驅使,降低檢查標準。還有則是黑煤礦的存在現(xiàn)象依舊很嚴重,他們?yōu)榱艘患核嚼米蚤_設煤礦,管理混亂,技術水平低,只注重經(jīng)濟所得,不顧災難的預防和環(huán)境的綜合治理。
三 地質災害的監(jiān)測技術方法概述
地質災害監(jiān)測的目的是及時掌握災害體的變形動態(tài),并分析其穩(wěn)定性,從而超前做出預測預報,以防止災難發(fā)生,并為災難治理工程提供科學的依據(jù)和相關資料支持,為社會提供對地質災害的監(jiān)測信息服務,開展對地質災害的監(jiān)測能最大程度的獲得連續(xù)的空間變形數(shù)據(jù),將其應用防治工程效果評估中。地質災害監(jiān)測是集地質災害形成機理、時空技術、監(jiān)測儀器和預測預報技術于一身的綜合技術,其方法大致可分為以下四大類。
(一) 變形監(jiān)測
變形監(jiān)測是指通過測量位移形變信息為主的監(jiān)測方法,比如說地表相對位移監(jiān)測、深部位移監(jiān)測和地表絕對位移監(jiān)測,此類監(jiān)測技術已發(fā)展較成熟,有著較高的精準度,是一種常規(guī)監(jiān)測技術,能獲得直觀的災害移形變信息,因此通常是預測預報的主要依據(jù)。
(二) 物理與化學場監(jiān)測
比如說應力監(jiān)測、放射元素監(jiān)測、地聲監(jiān)測、地球化學方法及地脈動測量等,都屬于監(jiān)測災害體物理與化學場等變化信息的監(jiān)測技術方法,因為地質災害的物理和化學場發(fā)生變化,常常與同災害體的變形破壞有著重要聯(lián)系,因此此類監(jiān)測方法較變形監(jiān)測具有一定的超前性。
(三) 地下水監(jiān)測
很多地質災害的形成或是發(fā)展都與災害體內(nèi)部或是周圍的地下水活動有著密切的關系,因此對于地下水的監(jiān)測是很重要的。地下水監(jiān)測如其名,以監(jiān)測水質特征為主要內(nèi)容,包括地下水水位監(jiān)測、孔隙水壓力監(jiān)測以及地下水質監(jiān)測等。
(四) 誘發(fā)因素監(jiān)測
此類監(jiān)測技術方法主要是對造成地質災害的誘發(fā)因素進行監(jiān)測,比如說氣象監(jiān)測、地震監(jiān)測、地下水動態(tài)監(jiān)測、人類工程活動監(jiān)測等等。降水和地下水活動是造成地質災害的主要誘發(fā)因素,因此對于降水的時空分布特征和降水量的大小是對區(qū)域性地質災害評價的主要判斷指標,而人類工程活動作為現(xiàn)今地質災害的主要誘發(fā)因素,其監(jiān)測也是地質災害監(jiān)測的重點內(nèi)容。
可以說地質災害的監(jiān)測技術日趨成熟,監(jiān)測水平和監(jiān)測的精準度也在不斷提高,監(jiān)測方法變得多樣化,立體化的監(jiān)測性網(wǎng)絡也建設的頗具規(guī)模,有效加強了地質災害的綜合判斷能力,從而促進了對地質災害發(fā)生的預防工作的有效性。
四 預防煤礦地質災害發(fā)生的具體措施
(一) 開采沉陷地質災害預防
隨著煤礦開采范圍的不斷擴大,被破壞的土地和塌陷的土地越來越多,為礦區(qū)造成了嚴重的災害影響,要及時采取措施使開采沉陷地質災害降到最低程度。首先利用能減輕地表下沉、降低地表破壞的煤礦開采技術如大條帶協(xié)調式全采法、充填條帶法或是冒落條帶法、水砂充填法等,于此同時在地表有建筑物的地區(qū)要對地面建筑物進行一定的維修加固處理。礦區(qū)還應積極開展開采沉陷地質災害的預測預報,定期、重復觀察監(jiān)測路線的空間位置變化,并有效整合分析資料,尋找規(guī)律,預測被破壞程度。從而上報開采區(qū)域的地面塌陷狀況,從而讓負責部門提供相應的技術支持,降低破壞程度減輕災害壓力。
(二) 瓦斯與煤塵爆炸的預防
煤礦瓦斯爆炸的新聞總是很多,因此我們一定要做好瓦斯爆炸的預防工作,減少安全事故的發(fā)生。首先我們要加強采區(qū)的通風管理,降低瓦斯?jié)舛龋虼艘WC各采區(qū)都有獨立的進回風系統(tǒng),從而將瓦斯?jié)舛瓤刂圃诎踩秶鷥?nèi);其次要建立完善的瓦斯檢查制度,嚴禁礦工在瓦斯超限的情況下作業(yè);第三要加強對礦工安全意識的教育宣傳工作,嚴禁將易燃易爆物帶入井下,尤其是井下吸煙,一定要嚴格控制,井下使用的機械、電氣設備要符合安全要求。而煤塵引發(fā)的爆炸,我們需要注意的是減少生產(chǎn)過程中的煤塵量并消除火源。
(三) 礦井水害預防
礦井水害具體指的是礦井突水和老井透水,這也是煤礦地質災害的重點防治內(nèi)容之一,絕不可以忽視。因此在開展礦井水害的預防工作時,我們要做好充足的考慮,進行詳細的調查和細心的考證,并及時有效堅決的處理。首先對于礦井周圍的老窖和采空區(qū)要有詳細的調查,數(shù)據(jù)越詳盡越好;其次在發(fā)現(xiàn)煤層發(fā)暗發(fā)潮、工作面溫度降低等這些出水的征兆時,要及時與外界聯(lián)系,并轉移工作人員;第三對井筒的位置選擇要避開易受洪水影響這一因素,使其能防止河流或是洪水灌入井下,另外要做好擋水墻、防洪溝等防水設施的建設。
(四) 煤矸石山自燃預防
煤矸山的根本出路在于能被綜合利用,但現(xiàn)今其利用量遠遠低于排放量,煤矸石的積存量可以說是有增無減,因此對于煤矸山的治理工作重點仍是對煤矸石山自燃現(xiàn)象預防的有效性。其主要預防措施有以下三種:首先,煤矸石的正確堆放。為了防止煤矸石的自燃我們在選擇堆放地質時最好應選擇緩峽谷,使其回填山谷,從而復土造田,堆放時要使裸
露面積降至最低,具有較穩(wěn)的對方地基,防止滑坡或
經(jīng)濟的發(fā)展。文章分析其災害研究,探討其預防措施。
關鍵詞:煤礦地質災害;現(xiàn)狀;預防
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A
引言
我國對煤炭的需求大,造成了過度地采掘煤炭資源現(xiàn)象的出現(xiàn),非法采掘與技術上的不夠先進造成了地質災害的出現(xiàn),這嚴重地威脅與損害了中國人民的生命安全與經(jīng)濟穩(wěn)定。
一、煤礦地質災害的特點
(一)群發(fā)性
煤礦開采會打破原有地質條件的平衡,產(chǎn)生一系列地質變化,形成地質災害。而地質災害一般不是獨立存在的,是某一區(qū)域內(nèi)地質條件變化長期積累的結果,所以地質災害的發(fā)生常常會有群發(fā)效應,造成嚴重的災害后果。例如當煤礦開采引起地面塌陷時,往往不是一處發(fā)生塌陷,而是在不同的時間和空間范圍內(nèi)大面積地發(fā)生塌陷。
(二)衍生性
煤礦地質災害的另一重要特點是衍生性。地質災害的衍生性是指一個地質災害會引發(fā)其它的一系列的次生地質災害,從而形成具有因果關系的災害鏈條。例如,當?shù)V井下發(fā)生突水事故時,往往會引發(fā)地下水位的大范圍下降,這又引起地表沉降和塌陷等地質災害,從而使地面出現(xiàn)裂縫,破壞耕地和建筑,地面高度的變化又會使地表徑流的流向發(fā)生改變,這樣一系列的次生災害對于礦區(qū)的影響是長久而深遠的。
(三)持續(xù)時間的多樣性
煤礦地質災害的種類不同,發(fā)生持續(xù)的時間長短也不一樣。例如瓦斯爆炸、頂板冒落等災害具有突發(fā)性,雖然持續(xù)時間短,但是強度高,破壞性大。而地面沉降等地質災害的發(fā)生需要較長時間,具有漸發(fā)性。其他煤礦地質災害的發(fā)生時間各不相同,具有各自的特點。因此,煤礦地質災害的發(fā)生具有持續(xù)時間上的多樣性,給防災工作增加了難度。
(四)不可避免性和可預防性
由于煤礦的開采必然會對巖層的結構產(chǎn)生影響,這種影響積累到一定程度就必然會引發(fā)地質災害。由于科學水平發(fā)展程度的限制,在未來很長一段時間內(nèi)均無法完全避免地質災害事故的發(fā)生。但是由于煤礦的地質災害發(fā)生是有規(guī)律可循的;而且地質災害是在開采活動對巖層影響達到一定程度后才會引發(fā),所以,可以控制開采活動對巖層的影響程度,預防地質災害的發(fā)生。
二、煤礦地質災害分析
(一)煤礦地質鉆探中的深孔問題
煤礦在開采過程中會遇到很多問題,深孔鉆孔就是其中之一。很多企業(yè)由于缺少實際工作經(jīng)驗,或對工具認識不夠全面,因此在施工初期會遇到困難,這對施工造成很多影響。為了能解決這些問題,企業(yè)就需對鉆探技術、工藝和機具進行分析和研究,進而能找到導致這些機具出現(xiàn)問題的真正原因,然后根據(jù)這些原因采取相對應措施,促進開展過程順利進行。煤礦與其它礦山開采有很大區(qū)別,它在開采過程中需高效快速地穿過煤層,在這個過程中,如果停留時間太長,那么很可能會增加工作危險系數(shù),進而使施工更加艱難。在選擇開采工具方面,工作人員需根據(jù)實際施工情況,在滿足施工要求前提下,盡量選擇性能優(yōu)良的工具,并在使用這些工具時,一定要按照施工規(guī)范和要求,最大限度減少問題出現(xiàn)。選擇鉆機時,需留有一定空間。全液壓動力頭鉆機優(yōu)勢雖然十分明顯,但在深鉆事故處理方面還不夠完善,因此在進行深鉆孔時,不能選擇全液壓動力頭鉆機。
(二)煤礦地質鉆探中的瓦斯問題
a) 中國礦山地質結構非常復雜,且大部分為井下開采。瓦斯原本是一種非常重要的能源,是煤礦層中一種氣體,其密度相對較小,釋放時會產(chǎn)生壓力,因此煤礦開采過程中,瓦斯大量釋放往往會造成爆炸及火災等問題??茖W開發(fā)利用瓦斯不僅有助于解決煤礦安全問題,而且有利于經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護。因此,煤礦地質鉆探過程中,我們需加強對人們安全意識的培養(yǎng),不斷引進新的施工技術和防治技術,這是提高瓦斯防治效果的關鍵所在。
b) 在瓦斯防治技術方面,企業(yè)可采取先抽取技術和鉆孔抽取技術。它們是分別利用巷道泄壓帶及瓦斯抽放等來實現(xiàn)瓦斯事故防治。在進行地面鉆孔抽取時,由于受到一定因素制約,不能大面積進行抽取,因此可在煤層尚沒有開采前進行抽取,這樣就能實現(xiàn)邊開采邊抽取,方便又實惠。
(三)煤礦地質鉆探中的塌孔問題
a) 由于重大安全事故多次出現(xiàn),人們對于煤礦地質鉆探中的塌孔問題也越發(fā)關注。為了能降低鉆探風險,要加大在煤礦地質及水文條件的預測和勘探技術方面的力度,進一步將其完善和提高,這樣才能最大限度降低塌孔風險。同時,為能避免因資料不全帶來的工程安全隱患,在進行地質鉆探過程中,應適當加大工作量。煤礦開采過程中常會遇到很多問題,其中以塌孔最為主要,對工程進步有非常大影響,且塌孔事故所造成影響非常大。
b) 造成塌孔的原因有很多種,主要表現(xiàn)在巖層硬度差異。地質鉆探工作過程中,對于不同硬度的巖層,其壓力掌握不穩(wěn)定,如果是相對較軟巖層,其鉆進速度就會過快,那么當遇到硬度高的巖層時,鉆進過程中就會出現(xiàn)掉渣及堵塞現(xiàn)象,以上所述會造成塌孔事故出現(xiàn),為能最大限度減少塌孔事故,提高鉆探工作效率是關鍵。
c) 在進行鉆探過程中,工作人員如果發(fā)現(xiàn)有鉆機旋轉不夠,孔內(nèi)出水,且水的顏色不清,細小石塊較多的問題,那么就應考慮是發(fā)生了埋鉆現(xiàn)象。這時工作人員需馬上旋轉起鉆,當返水逐漸減少、石塊減少時,再漸漸下鉆。如果旋轉還是很費力,就需反復重復上述動作。經(jīng)過多次反復,如果還是不能緩解現(xiàn)象,那就說明塌孔現(xiàn)象更加嚴重,這時工作人員需拔鉆桿到安全位置,還需要注意簡單注漿無法解決塌孔問題。
三、煤礦地質災害的預防策略
(一)科學地管理煤炭工作
近些年以來,因為不斷地出現(xiàn)煤礦地質災害,有關部門也引起了足夠重視和關注,一些煤礦生產(chǎn)企業(yè)設置了煤礦生產(chǎn)管理內(nèi)容,進而增強管理人員的能力,提高預防工作的高效性。各種各樣的地質災害都具備相應的屬性,不存在絕對的偶然性與規(guī)律性,在日常實際生產(chǎn)中應當認真地遵循煤礦安全生產(chǎn)規(guī)章,堅決不允許亂挖和亂采。
(二)做好預測工作 減少礦井煤和瓦斯突出
認真地按照 《煤礦安全規(guī)程》 的相關要求采掘煤礦,創(chuàng)建瓦斯檢查機制,實時地對瓦斯礦井積存與超限情況進行處理,堅決不允許攜帶點火工具下井,在瓦斯礦井選擇安全火花、防爆型、安全型電器裝置,在放炮前后要檢測瓦斯。并且應當搞好相應的預防及預測策略:a) 實時關注固有不危險煤層或是威脅煤層發(fā)生的危險信號,發(fā)現(xiàn)險情需要迅速地將礦井工作者撤出;b) 在井田或煤田搞好煤層突出危險性的評價工作,對能夠出現(xiàn)的臨界深度進行圈定,對揭開煤層之前采取的危險性進行預測。
(三)注重采掘的合理性與科學性
在具備條件的采掘區(qū),采取邊界需要借助充填式的采掘策略進行。采區(qū)邊界拉伸變形位置有著比較大的變形值,不應當在相同區(qū)域布置多煤層采區(qū)邊界,確?;ハ噱e開相應的距離,進而最大程度地降低破壞影響與沉陷變形。倘若不留或少留煤柱,那么不但能夠使資源回收效率得以提高,而且還能夠使地表的移動變形情況減少。適宜地增加單采工作面使得大面積采掘與多煤層采掘的時空間距延長。
(四)加強宣傳 增強廣大員工的憂患觀念
煤礦的上級主管部門及各地方政府務必大力宣傳煤礦地質災害,讓廣大煤礦工人宣傳預防觀念,即使在自己眼前發(fā)生災害,也需要具備足夠的心理承受能力。在宣傳中提高員工的自身保護技能。另外,煤礦廣大員工及各級領導還應當全面地把握自身煤礦特點,并且仔細地了解和認知一系列預防地質災害的策略和方法。針對一部分經(jīng)常發(fā)生地質災害的區(qū)域,應當組織專家進行考察,進而明確出現(xiàn)災害的規(guī)律,最終更加有效地預防災害。
結語
綜上所述,由于客觀因素和主觀因素的存在,嚴重威脅著人民群眾的生命財產(chǎn)安全,再加上各個煤礦的地質環(huán)境存在差異,所以,在煤礦地質災害防治工作時,要具體問題具體分析,有針對性地采取防治措施,最大程度地減少或避免煤礦地質災害的發(fā)生。
參考文獻:
[1]張聰.煤礦地質工作中遇到的若干問題研究及對策[J].民營科技,2014,03:30.
[關鍵詞]煤礦;瓦斯;水力壓裂;采動井
中圖分類號:TD76 文獻標識碼:A 文章編號: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中約占70%左右,因而煤炭行業(yè)是關系我國國家經(jīng)濟命脈的重要基礎產(chǎn)業(yè)。在所有煤礦災害事故中,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。瓦斯災害已成為制約高效集約化開采技術發(fā)展和安全生產(chǎn)的最重要因素,常規(guī)或單一的瓦斯災害防治技術已不能滿足煤礦高效安全生產(chǎn)的需要,強化瓦斯抽采才是防止瓦斯災害事故最有效的根本途徑。針對我國煤層賦存條件復雜,瓦斯抽采率低的特點,提出利用井下水力壓裂技術和地面采動井抽采與常規(guī)的井下瓦斯抽采相結合的綜合瓦斯治理新思路。
一、瓦斯災害防治技術評析
(1)瓦斯治理存在的問題及解決思路
我國煤儲層構造復雜,且煤層多強烈變形,多數(shù)煤田煤體構造破碎嚴重,瓦斯抽采效果不佳,造成瓦斯治理困難。而且隨著采掘活動向縱深延伸,煤層瓦斯賦存以“三高一低”(高應力、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,瓦斯事故仍時有發(fā)生,因此,采用強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層、水力壓裂和鉆孔抽采3種技術措施。根據(jù)規(guī)定,對具有保護層開采條件的煤層應優(yōu)先開采保護層使煤層整體卸壓、消突;但對于不具備保護層開采條件的、單一、低透氣性煤層,在實施防突措施時,水力壓裂與井下常規(guī)瓦斯抽采技術相結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,很難保證在抽采瓦斯、降低工作面瓦斯超限壓力的同時還達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行抽采設備布置和鉆孔施工,工期長、工程成本高;保護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?、金q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???(2)井下水力壓裂技術
分析認為水力致裂的機理主要為:通過高壓驅動水流壓入煤中原有的和壓裂后出現(xiàn)的裂縫內(nèi),擴寬并伸展這些裂縫,進而在煤中產(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條件編制不同的壓裂方案,實施不同的壓裂工藝,真正做到“一面一策”、“一孔一策”。該技術不同于煤層注水,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特性,更多地采排瓦斯。
(3)地面采動井
地面鉆井抽采采動煤層和采空區(qū)瓦斯是近年來逐步發(fā)展起來的瓦斯抽采新技術,是一種通過在采場地表施工垂直鉆井到煤層采動可能形成的覆巖裂隙帶或煤層內(nèi),通過預裂或者采動影響增強煤層的透氣性,從而使得瓦斯能夠盡可能多的經(jīng)由煤巖體的裂隙網(wǎng)絡通道和鉆井直接抽采到地表,以達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。地面采動井一般均可做到采前預抽、采動抽采和采空區(qū)抽采,“一井三用”;采前預抽主要用于采區(qū)回采前進行煤層氣開發(fā);采動抽采主要是利用回采工作面對煤巖體擾動提高其透氣性的特點增強瓦斯抽采率、緩解通風壓力;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。該方法是提前將預采高瓦斯煤層中的瓦斯進行釋放并加以利用,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、與開采保護層措施相比,進行煤與瓦斯突出防治,在同樣條件下,井下水力壓裂技術每噸煤約10元左右,而開采保護層每噸煤需120元左右,約為開采保護層防突措施成本的1/10。
(2)地面采動井效果
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?、純量大,抽采最高濃度高達96%。瓦斯抽放量最大達32.9 m3/min,抽放濃度達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、結語
根據(jù)“防突工作堅持區(qū)域防突措施先行、局部防突措施補充的原則”,明確提出利用井下水力壓裂技術和地面采動井抽采與常規(guī)的治理井下瓦斯抽采相結合的綜合瓦斯治理新思路,得出如下結論:
(1)條件允許的情況下,應優(yōu)先采用強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)不具備保護層開采的單一、低透氣性煤層進行區(qū)域瓦斯治理時,應優(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)地面采動井瓦斯抽采技術可做到“一井三用”,可從根本上達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(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工區(qū)區(qū)長。
參考文獻
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〔2〕蔚遠江,楊起.我國煤層氣儲層研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢〔J〕.地質科技情報,2001,20(1):56-60.
〔3〕孫海濤.采動影響下地面鉆井的變形破壞機理研究〔D〕.重慶:重慶大學,2008.
關鍵詞 煤礦;井下通風;災害預防
中圖分類號:TD724 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2014)17-0165-01
通過保證煤礦井下的通風系統(tǒng)的正常運行,可以有效的預防以及避免安全事故以及災害的發(fā)生,確保煤礦井下工作的安全以及正常運行。井下通風與災害的發(fā)生具有相輔相成且密不可分的關系。在實際的生活中,做好井下通風工作,就可以有效的避免以及預防災害的發(fā)生,從另一方面確保煤礦井下通風的順利進行。據(jù)相關專家的有效統(tǒng)計表明,煤礦事故的發(fā)生主要由于井下通風的不良而造成的,所以,良好的通風措施可以預防礦井事故發(fā)生,保證煤礦安全運行的重要手段。
1 煤礦井下通風的重要性
井下通風是指將新鮮的空氣引進煤礦中,增加煤礦井下的氧氣濃度,降低井下有毒、有害氣體的含量。煤礦井下通風的主要作用是:給井下提供足夠的新鮮空氣,滿足井下工作人員對氧氣的需求;沖淡井下的有毒、有害氣體,確保施工的安全進行;調節(jié)井下的氣候,為井下的工作人員提供良好的工作環(huán)境等。經(jīng)相關實踐經(jīng)驗表明,對煤礦礦井進行通風是非常必要,且是安全生產(chǎn)不可或缺的重要組成部分。由于井下工作人員在沒有氧氣的支持下,隨時可能會喪失生命,同時,煤礦進行在進行生產(chǎn)的過程中會產(chǎn)生很多有害氣體,如CO、CO2、NO2、HS、CH4等,嚴重威脅著人們的身體健康以及生命體征,如不及時的排除,不僅會影響正常的生產(chǎn),而且還危機到人們的生命健康。但煤礦井下受地溫等因素的影響,其氣候環(huán)境非常惡劣,及時的對其進行通風調節(jié),可以進一步確保井下作業(yè)人員的工作環(huán)境以及生命健康,進而確保煤礦井下作業(yè)的安全,如不進行通風就不能保證正常的生產(chǎn)以及生命的安全,所以,煤礦井下進行通風處理是非常必要且重要的環(huán)節(jié)。
2 煤礦井下通風災害預防原理分析
有害氣體中毒以及瓦斯爆炸是煤礦井下最為常見的生產(chǎn)事故,而有效的礦井通風就可以避免這兩種事故的發(fā)生,同時,由于井下通風設備以及系統(tǒng)可以通過對井下的風流進行有效的控制,使煤礦井下的風向按照指定的路線流動,有效的將有害氣體引進采空區(qū)內(nèi),隨著空氣的排除,進而達到預防事故發(fā)生的目的。
煤礦井下瓦斯爆炸的三個條件風別是:空氣中的氧氣濃度大于12%;瓦斯?jié)舛仍?%-16%之間;存在可能引發(fā)的火源,氣溫大于650℃。在同時滿足三個條件的前提下才能夠發(fā)生爆炸,所以在實際生產(chǎn)中,只要控制其中的一個影響因素,就能有效的預防并控制瓦斯爆炸事故的發(fā)生。但是在實際的運行過程中,由于氧氣濃度過低會對井下作業(yè)人員的生命健康帶來危險,所以在控制以及預防瓦斯爆炸的過程中主要以控制瓦斯?jié)舛纫约岸沤^火源為主,避免發(fā)生瓦斯爆炸事故。在井下作業(yè)時,如果通風情況不好,就會造成瓦斯?jié)舛壬仙?,如果通風情況良好,瓦斯?jié)舛染蜁S著風流而降低濃度,所以,相關工作人員應該時刻做好井下通風工作,最大限度的避免瓦斯?jié)舛壬叨l(fā)生爆炸。同時,煤礦井下存在有很多的火源,但是對主要的火源加以控制后,就能夠有效的避免瓦斯事故的發(fā)生。此外,在煤礦井下進行施工作業(yè)時,應該盡量避免金屬與金屬間的摩擦,避免其摩擦產(chǎn)生的火花而引起瓦斯爆炸,除此之外,還應該做好火源的預防以及監(jiān)測工作,最大限度的減少瓦斯爆炸發(fā)生的幾率,確保煤礦的正常生產(chǎn)以及正常運營。
3 煤礦井下通風系統(tǒng)的優(yōu)化措施
近年來,為了能夠很好的適應機械化采煤的要求,煤炭企業(yè)管理部門在借鑒國外先進技術的基礎上,頒布關于煤礦發(fā)展的相關技術要求的標準,并嚴格執(zhí)行,將其作為建設新井、改造礦井技術以及開拓深延為基礎依據(jù)。為了能夠有效的避免煤礦生產(chǎn)集約化、開采深度增加、瓦斯大量涌出等問題,遵循節(jié)能減風、綜合治療、對癥下藥的指導方針,對傳統(tǒng)的煤礦通風設備以及系統(tǒng)進行優(yōu)化設置以及改造,大力配合煤礦進行改進工作,其具體的實施優(yōu)化方案可以總結概括為以下內(nèi)容。
3.1 引進新的通風設備
1)為了適應煤礦井下通風系統(tǒng)的優(yōu)化以及生產(chǎn)集約化的相關要求,1980年末,我國相繼引進2K60和GAF系列的軸流式風機、G4-73和K4-73系列的離心式等風機。20世紀90年代初,依據(jù)國家的八五關項目,研發(fā)出FD型的對旋式風機。該系列的通風機具有低耗能、高效率等優(yōu)點,被廣泛的應用在我國各大煤礦企業(yè)中。
2)研制出離心式風機的調速裝置,引進可控硅調速、液力、液力偶合器和變頻調速裝置。
3)加強通風機以及其相關的附屬裝置的管理工作,減少風硐、風機內(nèi)部以及擴散塔的阻力損失和漏風,提高通風機運行效率。在對煤礦中老舊機進行優(yōu)化改造中,應該查明通風機特性與通風網(wǎng)絡風阻特性匹配差,使風機長期處于低效區(qū)運行等問題,提出一整套風機經(jīng)濟運行的辦法,對老、舊風機進行多種方法的技術改造,如采取更換機芯、改造葉輪和葉片等辦法提高風機運行效率。
3.2 采區(qū)通風系統(tǒng)優(yōu)化布置
優(yōu)化采區(qū)和工作面的通風布置,有效提高通風能力和排出瓦斯的效果。隨著集約化生產(chǎn)和礦井向深部發(fā)展,采區(qū)和采煤工作面的絕對瓦斯涌出量劇增,要求采區(qū)和采煤工作面的通風能力迅速增大。在采區(qū)的通風系統(tǒng)布置方面,出現(xiàn)3條上山的布置方式,采區(qū)內(nèi)有了獨立的進風和回風上山,利于采區(qū)內(nèi)采煤工作面和掘進工作面的獨立通風,提高采區(qū)的通風能力和風流的穩(wěn)定性,也為保證采區(qū)的局部反風和作業(yè)人員的安全脫險提供有利條件。在采煤工作面的通風布置方面,在常規(guī)的U型通風布置的基礎上,提出了U+L型方式,改變了采空區(qū)的流場分布,有效地防止采煤工作面隅角瓦斯積聚,促進采空區(qū)瓦斯的排放。為了防止專用瓦斯排放巷瓦斯超限,又提出和采用了Y型的通風布置方式,單獨供應新鮮風流直接稀釋采空區(qū)涌出的瓦斯。此外,還采用了W型和Z型等布置方式,在適宜條件下均取得較理想的通風效果,改善采煤工作面的通風條件,保證安全回采。
總而言之,隨著科學技術的不斷更新,煤礦通風系統(tǒng)的提升引起越來越多的重視和關注,但是其中存在的問題也日益彰顯,給煤礦的正常生產(chǎn)帶來嚴重的影響,要想改變這種現(xiàn)狀,就應該注意文中提到的幾點內(nèi)容,如引進新的通風設備、采區(qū)通風系統(tǒng)優(yōu)化布置等措施,提高煤礦井下通風效率,避免事故的發(fā)生,最大限度的保證煤礦企業(yè)的安全運作,減少井下安全事故的發(fā)生。
參考文獻
[1]何國強.論煤礦井下通風對災害發(fā)生起到的預防作用[J].中國新技術新產(chǎn)品,2012,16(16):255-256.
關鍵詞:煤礦開采;地質災害特性;預防措施
中國的煤礦多是通過井工方式開采,而中國的煤層大多經(jīng)受了地質構造作用,開采時很容易誘發(fā)煤礦地質災害。煤礦地質災害的發(fā)生不僅給煤礦企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡,還帶來了惡劣的社會影響。常見的煤礦地質災害主要有水害、瓦斯災害、頂板災害及地表沉陷災害[1-3]。在很多情況下,煤礦地質災害還會引起一些附加災害,對礦井的破壞力極大。因此,非常有必要采取措施對煤礦地質災害進行預防。為了更好地對煤礦地質災害進行預防,應該認識到煤礦地質災害的特性。本文圍繞著煤礦地質災害的特性展開分析,重點探討了煤礦地質災害的一些預防措施。
1煤礦地質災害的特性分析
認識煤礦地質災害的特性對于預防煤礦地質災害有著十分重要的作用。通過大量的地質災害現(xiàn)場分析可以發(fā)現(xiàn),煤礦地質災害的特性主要有破壞力強、發(fā)生機理不明確、持續(xù)時間不確定及防治困難。下面將進行具體分析。
1.1破壞力強
很多煤礦地質災害發(fā)生時,都有著較強的破壞力,嚴重威脅礦井的安全生產(chǎn)。在發(fā)生煤與瓦斯突出事故時,大量瓦斯會突然涌入巷道,極大地增加了瓦斯爆炸的風險。若這些瓦斯遇到明火,則很容易造成巨大的破壞力。一方面瓦斯爆炸時產(chǎn)生的高溫高壓氣體會對巷道造成嚴重的破壞,另一方面瓦斯爆炸時會產(chǎn)生大量的有毒有害氣體,直接威脅工人的生命安全。隨著中國煤礦進入深部開采時代,發(fā)生煤與瓦斯突出的可能性會大大增加。進入深部開采以后,若煤礦發(fā)生突水事故,則會造成嚴重的人員傷亡。由于開采比較深,短時間內(nèi)很難打通救援通道。更重要的是,很難在短時間內(nèi)排完礦井內(nèi)的積水。鑒于這幾方面的原因,深礦井發(fā)生水災后危害極大。通過分析煤與瓦斯突出和礦井突水事故可以發(fā)現(xiàn),煤礦地質災害發(fā)生后具有較強的破壞力,不僅會損毀井下的設施,還會造成井下人員傷亡。
1.2發(fā)生機理不明確
煤礦災害另一個顯著的特點就是發(fā)生機理尚不明確。很多學者雖然嘗試了對各種地質災害的機理進行分析,但是沒有得出統(tǒng)一的認識。對于煤與瓦斯突出地質災害就已有了十幾種假說,但是每一種假說只能解釋特定的突出現(xiàn)象。煤礦沖擊地壓(見圖1)也面臨著同樣的狀況。雖然對于煤礦突水已經(jīng)有了較為統(tǒng)一的認識,但是并沒有找到一種合適的理論來對其進行較好的解釋[4]。煤礦地質災害發(fā)生機理不明確的主要原因有兩方面:a)煤礦地質條件具有不確定性;b)煤礦開采條件對地質災害的發(fā)生起著一定的誘導作用。
1.3持續(xù)時間不確定
煤礦地質災害的持續(xù)時間具有不確定性,有的持續(xù)時間長,例如煤礦的地表沉陷和煤礦突水,有的持續(xù)時間較短,例如煤礦沖擊地壓。值得注意的是,這種持續(xù)時間的長短不是固定的,其不僅與煤礦的地質條件有關,還與煤礦的生產(chǎn)條件有關。例如沖擊礦壓發(fā)生后,還可能誘發(fā)煤礦長時間的礦震,對于這種情況很難定義其持續(xù)時間。
1.4防治困難
由于煤礦地質災害的復雜性,對地質災害的防治存在一定的困難?,F(xiàn)有的災害防治技術多是基于實踐總結得到的,但在應用時需要選擇合適的參數(shù)。例如對于沖擊礦壓的巷道,通常采用加強支護,但加強支護的方式和形式需要根據(jù)煤礦的實際情況來確定。比較典型的是,雖然A礦區(qū)已進行了大規(guī)模的沖擊礦壓治理,但仍時有沖擊礦壓發(fā)生,嚴重威脅著煤礦的生產(chǎn)安全。
2煤礦地質災害預防措施分析
以上分析了煤礦地質災害的一些特性,需要據(jù)此采取措施來預防煤礦開采過程中的地質災害。在防治煤礦地質災害時應采取的措施主要包括加強對煤礦地質條件的勘探、重視煤礦地質災害防治技術的總結及選擇合適的開采方式。
2.1加強對煤礦地質條件的勘探
很多時候,煤礦地質災害的發(fā)生與地質條件的不確定性存在很大的關系。為此,應加強對煤礦地質條件的勘探,特別是在掘進和開采之前。由于煤礦開采的區(qū)域比較大,采用鉆探的方法獲取的地質資料比較有限,而且精度不高,還需要采用物探的方法進行精細化勘探。在勘探時要重點注意一些地質構造變化區(qū),例如斷層、陷落柱及煤層厚度變化較大的區(qū)域等。在勘探完成后,要將地質構造異常區(qū)標記在煤礦的采掘工程平面圖上。根據(jù)異常區(qū)的分布情況,估算這些區(qū)域對煤礦開采的影響,從而采取合理的安全措施。例如,采掘工作面在過地質構造、集中應力區(qū)、煤巖頂破碎區(qū)時,必須合理分析頂板巖性,然后采取合理有效的支護措施,如注漿、架棚、注漿錨桿等,提高破碎頂板穩(wěn)定性,防止頂板受力失穩(wěn)導致冒頂、垮落事故的發(fā)生[5]。
2.2重視煤礦地質災害防治技術的總結
煤礦地質災害防治的關鍵在于采用合適的地質災害防治技術。然而,現(xiàn)在很多的煤礦地質災害防治技術多是根據(jù)特定條件下的地質災害事故分析得到的,并不是對所有的煤礦都具有適用性。為了使災害防治技術能發(fā)揮有效的作用,煤礦企業(yè)應根據(jù)自身實際情況,對一些災害防治技術進行總結改進。只有這樣,才能更好地防治煤礦地質災害。例如在防治沖擊礦壓時,有的煤礦采用水力壓裂效果比較好,有的煤礦采用巖層注水比較好,而有的只能采用加強支護的方式。地質條件的差異性,導致采用的防治措施也會存在一定的差異性。這就要求煤礦企業(yè)一定要根據(jù)實際情況采取合適的防治措施,否則不僅不會防治地質災害,還會誘發(fā)地質災害。
2.3選擇合適的開采方式
在煤礦開采時,開采方式對地質災害有著一定的誘發(fā)作用。為此,需要根據(jù)地質條件選擇合適的開采方式。所謂開采方式就是工作面的布置方式和回采方式。對于具有沖擊傾向性的礦井,一定要避免孤島工作面開采;對于瓦斯含量高的煤層,一定要降低煤層開采強度,以免誘發(fā)煤層瓦斯事故;地表有建筑物或山體時,一定要控制采高,以免誘發(fā)嚴重的開采沉陷事故。開采方式主要影響的是巖層移動和變形的形式,而巖層運動是煤礦地質災害的前提。
3結語
在煤礦開采過程中,煤礦地質災害時有發(fā)生,給煤礦企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟損失。總的來說煤礦地質災害的發(fā)生具有破壞力強、發(fā)生機理不明確、持續(xù)時間不確定及防治困難的特性。在實際生產(chǎn)中,應采用加強對煤礦地質條件的勘探、重視煤礦地質災害防治技術的總結及選擇合適的開采方式來防治煤礦地質災害。研究可以為認識煤礦地質災害及防治煤礦地質災害提供一定的參考。
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[關鍵詞]煤礦 地質災害 預防措施
[中圖分類號] P694 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2015)-9-325-1
0引言
中國是世界煤炭生產(chǎn)和消費大國。但是煤炭這種資源屬于不可再生能源,如果只注重經(jīng)濟效益,而忽視了生產(chǎn)過程中存在的安全問題及環(huán)境問題的話,加上煤礦地質災害具有群發(fā)性、衍生性、區(qū)域性、滯后性等特點,導致煤炭開采過程中發(fā)生一些地質災害,對人們的生命財產(chǎn)安全造成極大的威脅。因此我們必須先了解其特征,這樣才能做到有效預防。
1誘發(fā)煤礦地質災害的因素
誘發(fā)煤礦地質災害的因素多種多樣,它不像水利水電工程建設那樣,可以根據(jù)地質情況針對災害可能多發(fā)地段,采取避讓原則進行事前預防,在大多數(shù)情況下不得不在明知條件不好的情況下進行煤礦開采工作,所以易于產(chǎn)生并加劇煤礦地質災害。
1.1地面塌陷
地面塌陷是煤礦開采后經(jīng)常出現(xiàn)的一種地質災害。煤礦在開采過程中,由于破壞了礦體周圍的原始應力,使應力重新分配,以達到新的平衡,在這個過程中,巖層和地表產(chǎn)生連續(xù)的移動、變形及開裂等現(xiàn)象。
1.2滑坡
煤礦開采產(chǎn)生的矸石堆積于地表,破壞了斜坡的原始平衡,以致產(chǎn)生滑坡、崩塌災害。
資料顯示,我國發(fā)生滑坡、崩塌等災害每年接近3萬起,平均每年近800人因災害失去生命,造成直接經(jīng)濟損失超過40億元人民幣。
1.3礦井突水
礦井突水在煤礦生產(chǎn)過程中也較為常見,它直接影響煤礦的生產(chǎn)、效益和安全,具有來勢兇猛、瞬間涌水量大、造成損失嚴重等特點,也成為目前煤礦安全生產(chǎn)的重大災害之一。
例如:“1?30朱仙莊煤礦突水事件”由于淮北礦業(yè)集團及朱仙莊煤礦對水害預防的復雜性認識不足,導致該事故造成7人死亡,7人受傷,直接經(jīng)濟損失1253.34萬元;早在1984年開灤范各莊煤礦發(fā)生特大型“突水”淹井事故,最大水量高達12318m3/h,直接經(jīng)濟損失高達5億元以上。
2煤礦地質災害的預防措施
2.1提高認識,著力抓好煤礦安全生產(chǎn)工作
各級都要從思想上重視煤礦安全生產(chǎn),要從維護人民群眾的根本利益及國家改革發(fā)展的大局出發(fā),堅持以人為本,正確處理安全、生產(chǎn)、效益的關系;落實主體責任,改進煤礦安全生產(chǎn)工作,堅持“安全第一,預防為主”的方針,建立安全生產(chǎn)的長效機制。
2.2開展礦區(qū)地質情況調查
礦區(qū)地質情況是發(fā)生各類地質災害的地質背景,由于開采活動導致災害加速,導致災害程度增加。
所以要充分調查礦區(qū)內(nèi)地形地貌、構造特點,了解地質災害點的分布規(guī)律并采取措施,最大限度防患于未然,減少地質災害的發(fā)生。
2.3滑坡、地面塌陷地質災害的預防措施
滑坡、地面塌陷地質災害是煤礦重要的地質災害之一,不容忽視。
因此,針對可能發(fā)生的滑坡地質災害,我們可以構建抗滑工程,利用擋墻、抗滑樁等措施進行預防;同時也要注意排水工程的建設,由于水是形成滑坡及崩塌的重要作用因素,在進行地表排水時,主要以攔截和旁引為主,用截、排水溝將地表水引入天然溝谷。
此外,還要加強地表監(jiān)測,做好礦區(qū)內(nèi)一些不穩(wěn)定斜坡的動態(tài)監(jiān)測工作,建立并完善監(jiān)測制度,切實做好滑坡的預測預報工作,減少滑坡帶來的損失。
地面塌陷地質災害的預防可以說是一項極為復雜的系統(tǒng)工程,一種人為的地質災害,所涉及的因素很多。所以我們要因地制宜,根據(jù)礦區(qū)實際情況,制定合理的開采方案和防治方案,通過加強預測預報、采用先進的采煤技術、開展預防地質災害知識的培訓及礦區(qū)環(huán)境綜合治理等,來預防地面塌陷地質災害的發(fā)生。
2.4礦井突水的預防措施
礦井水的主要補給來源是大氣降水,必須查清礦區(qū)及附近地表水的匯水、滲漏、疏水情況,掌握當?shù)貧v年的降雨量對礦井充水的影響。
當井口附近或塌陷區(qū)內(nèi)的地表水可能滲入井下時,必須采取措施填堵裂縫和陷坑,以減少地表水滲入井下。
在礦井邊界必須留設防隔水煤柱;巷道靠近斷層時,要加強觀測,堅持“超前探水、邊探邊掘”,在斷層兩側留足斷層隔水煤柱;開采到鉆孔附近時,應制訂預防鉆孔通水的措施。
3結束語
煤炭資源對我國經(jīng)濟發(fā)展有著非常重要的作用,煤礦在開采過程中,會產(chǎn)生眾多類型的地質災害,對人民群眾的生命財產(chǎn)安全造成極大的威脅。
所以,我們要加強對煤礦地質災害的預防,在制定預防措施時,應遵循經(jīng)濟合理的原則,做到預防與治理相結合,制定一套完善的、科學的制度,采用先進的開采技術是必不可少的。
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