【摘 要】煤礦地質(zhì)災(zāi)害的頻發(fā)以及其高破壞性已經(jīng)引起了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注,本文針對(duì)煤礦地質(zhì)災(zāi)害的基本特征,從問(wèn)題的根源入手,提出合理有效利用資源、保護(hù)礦山環(huán)境等相應(yīng)的防治措施,保證煤礦在開采和閉坑后的安全性,幫助解決我國(guó)煤礦事業(yè)目前面對(duì)的困境。
【關(guān)鍵詞】煤礦;地質(zhì)災(zāi)害;防治措施;迫切性
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(lái)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(duì)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(guò)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(guò)程中,地下開采工程破壞了采空區(qū)圍巖的初始應(yīng)力場(chǎng),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(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)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(guò)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(yíng)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(duì)部分國(guó)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(duì)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(cè)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(duì)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(wú)論國(guó)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(cè)。
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?;顒?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(lái)潛在地區(qū),并作好災(zāi)害的預(yù)測(cè),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(wèn)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)
由于礦山廢棄地對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞,目前,我國(guó)用于防治地質(zhì)災(zāi)害的工程措施對(duì)災(zāi)害的防治的確起到了一定的作用,但一般情況下只考慮了確保礦山工程的安全運(yùn)營(yíng),未能通盤考慮礦山閉坑后生態(tài)環(huán)境如何恢復(fù)、土地怎樣再利用及潛在災(zāi)害在特定條件下復(fù)發(fā)性與防治的問(wèn)題。因此迫切需要對(duì)礦山廢棄地進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)與重建。要恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的功能.必須恢復(fù)系統(tǒng)的非生物成分的功能,進(jìn)行植被的恢復(fù)及動(dòng)物群落和微生物群落的構(gòu)建。目前我國(guó)礦山廢棄地的復(fù)墾工作總體上還處于初期階段,因此在我國(guó)大力開展礦區(qū)廢棄地的復(fù)墾工作是當(dāng)務(wù)之急。
4.結(jié)論
我國(guó)煤礦分布廣、戶數(shù)多、規(guī)模大小多樣話,由于技術(shù)、管理及效益等原因的影響,資源開發(fā)中引起的地質(zhì)災(zāi)害相當(dāng)嚴(yán)重,給礦區(qū)的人民生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)了嚴(yán)重影響。各個(gè)煤礦的地質(zhì)環(huán)境條件是復(fù)雜的,單獨(dú)的強(qiáng)調(diào)任何一種誘發(fā)因素和只采取某項(xiàng)防治措施都是片面的。因此,合理有效的利用資源、保護(hù)煤礦環(huán)境,采取合理的措施防止煤礦地質(zhì)災(zāi)害,實(shí)現(xiàn)煤礦的可持續(xù)發(fā)展,是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。