尹正偉
摘 要:我國作為一個能源豐富的國家,煤炭資源在我國生產(chǎn)生活中發(fā)揮著重要的作用。隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,進行煤礦開采成了我國能源開發(fā)的重要方式之一。對煤礦資源進行大規(guī)模的開采,在一定程度上引起了一系列煤礦地質(zhì)災害的產(chǎn)生,對我國人民的生產(chǎn)生活產(chǎn)生了重要影響。該文從我國煤礦地質(zhì)災害的現(xiàn)狀出發(fā),闡述了煤礦地質(zhì)災害的主要表現(xiàn),并分析了煤礦地質(zhì)災害的特征以及災害形成的原因,為如何進行災害防治提供了有效建議,在一定程度上為降低煤炭地質(zhì)災害的產(chǎn)生并減少經(jīng)濟損失提供了理論依據(jù)。
關鍵詞:煤礦 地質(zhì)災害 特征 防治
中圖分類號:X752 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)06(b)-0139-02
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,工業(yè)在我國的產(chǎn)業(yè)結構中占據(jù)了重大比例,因此對于能源的需求也在不斷增加,尤其是煤炭成為我國工業(yè)發(fā)展中的重要資源。由于我國煤炭資源蘊含量巨大,占所有能源總量的70%,在人們對煤炭資源需求量日益增長的情況下,對于煤礦開采的次數(shù)也在逐漸增加。一些煤礦開采公司為了獲取高額利潤甚至進行非法開采,不僅對我國的生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的影響,同時也致使山體滑坡、泥石流、地面塌陷等地質(zhì)災害產(chǎn)生,給我國經(jīng)濟帶來了巨大的損失,另外也威脅到了人民的人身安全。因此,在此基礎上對我國的煤礦地質(zhì)災害進行分析,探討我國煤礦地質(zhì)災害的特征以及產(chǎn)生的原因,并針對這些災害采取一定的防治手段,對于維護生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定、減少經(jīng)濟損失、促進人與自然的和諧相處具有重要的積極意義。
1 煤礦地質(zhì)災害的概念
煤礦地質(zhì)災害,簡而言之就是指在進行煤礦開采工作時所引起的地質(zhì)災害現(xiàn)象,是煤礦災害最易發(fā)生的種類之一。煤礦地質(zhì)災害可以被歸結于自然災害,不僅會對我國經(jīng)濟帶來巨大的損失,同時也會污染生態(tài)環(huán)境,影響人民的生命財產(chǎn)安全。一般而言,煤礦地質(zhì)災害包括以下幾個內(nèi)容:山體滑坡、地面塌陷、泥石流;由于開采煤礦造成的地下水污染、地下水位下降等;開采過程中引起的瓦斯突出、礦井突水等現(xiàn)象。這些災害的產(chǎn)生會帶來嚴重的不良影響,因此對煤礦地質(zhì)災害進行防治勢在必行,只有這樣才能減小災害產(chǎn)生的可能性,還人民一個安全健康的生產(chǎn)生活狀態(tài)。
2 我國煤礦地質(zhì)災害的現(xiàn)狀
我國在生產(chǎn)生活中所使用的能源有70%以上都依賴于煤炭,可以說煤炭在我國的生產(chǎn)生活中占有重要的位置,因此一些煤炭開采企業(yè)開始發(fā)展起來,增加了我國煤炭開采的數(shù)量。另外,煤炭開采次數(shù)的增多導致我國的煤炭地質(zhì)災害現(xiàn)象頻頻發(fā)生,不僅制約了煤炭行業(yè)的發(fā)展,同時也給我國的國民經(jīng)濟造成了巨大的損失。據(jù)資料統(tǒng)計,煤炭行業(yè)所發(fā)生的地質(zhì)災害占我國地質(zhì)災害的主要地位,不管是從災害所帶來的經(jīng)濟損失來看,還是災害所造成的死亡人數(shù)來看,煤炭地質(zhì)災害無疑已成為威脅我國煤炭行業(yè)發(fā)展的重要原因,所以國家和有關部門應當引起充分重視。2015年4月21日,山西姜家灣煤礦透水事故造成了21人死亡;2015年5月30日,湖南邵陽一煤礦發(fā)生瓦斯突出事故,造成4人死亡;2013年3月29日,吉林八寶煤礦因瓦斯爆炸造成35人死亡,16人受傷,11人失蹤。煤炭行業(yè)所發(fā)生的災害事故占我國災害事故總量的10%。這些觸目驚心的數(shù)據(jù)無一不給我們帶來了沉重的教訓,敦促我們加強對煤礦地質(zhì)災害的預防治理。
3 煤礦地質(zhì)災害的表現(xiàn)
和水利工程建設不同,煤礦開產(chǎn)并不能預先對地質(zhì)情況進行預測和預防,避免對易產(chǎn)生的事故地段進行開產(chǎn)。受經(jīng)濟利益的誘惑,一些不法企業(yè)以及不法分子明明知道地質(zhì)情況不適合煤礦開采仍然一意孤行,最終導致煤礦地質(zhì)災害的產(chǎn)生,影響了人民的生命財產(chǎn)安全。具體而言,煤礦地質(zhì)災害主要有以下幾個表現(xiàn)。
3.1 山體滑坡
由于在開采煤礦的過程中對山體坡度原本自由的平衡力造成了破壞,所以導致山體滑坡、泥石流等山體災害的產(chǎn)生。根據(jù)資料統(tǒng)計,近四年我國發(fā)生的此類災害給我國帶來了近億元的損失。以撫順西露天礦為例,其是山體滑坡災害的多發(fā)區(qū)。由于該礦區(qū)的地質(zhì)結構較為浮躁,所以在煤礦開采作用的影響下,造成撫順西露天礦山體滑坡現(xiàn)象頻頻發(fā)生,甚至在礦區(qū)非工作邊緣上5.5km的距離內(nèi)都可以發(fā)現(xiàn)滑坡的痕跡。自1953年開始,撫順西露天礦發(fā)生的山體滑坡事故多達50次以上,最大的塌方體積甚至達到了129萬m3。其中最為嚴重的還要數(shù)1993年的山體滑坡事故,同時還伴有泥石流的現(xiàn)象產(chǎn)生,一度造成了撫順西露天礦停產(chǎn),同時也對附近的企業(yè)造成了安全威脅。
3.2 地面下沉和塌陷
地面下沉和塌陷也是一種常見的煤礦地質(zhì)災害現(xiàn)象。由于在煤礦開采的過程中對開采區(qū)的圍巖的初始應力場造成了破壞,所以使開采區(qū)的巖石產(chǎn)生破碎、冒落現(xiàn)象,甚至造成地表移位現(xiàn)象的產(chǎn)生。此外,由于對開采區(qū)不停地抽除地下水,從而造成了地下水重新分布、水力坡加大,最終形成了漏斗現(xiàn)象,造成了地表塌陷。近幾年,我國有關煤礦開采而造成地面下沉和塌陷的新聞屢見不鮮,導致一些附近居民的房屋墻體裂開,嚴重影響了人們的生活。以1994年的大同黃土坡煤礦事故為例,其造成一附近廣場的地面建筑物坍塌,導致21人死亡,40多人受傷,直接造成了1748萬元的損失。以上的資料都表明,煤礦地質(zhì)災害對人民的生產(chǎn)生活造成了嚴重的安全威脅和經(jīng)濟損失,不得不引起重視。
3.3 瓦斯突出
一般而言,瓦斯存在于封閉的系統(tǒng)中或者以游離的狀態(tài)存在于煤礦資源的縫隙之中。由于煤礦開采破壞了瓦斯原有的封閉系統(tǒng),導致瓦斯氣體對外釋放造成瓦斯爆炸事故、瓦斯中毒現(xiàn)象或者火災事故的產(chǎn)生。資料表明,從1984年到1995年,我國在11年間所發(fā)生的煤礦瓦斯突出事故高達10萬次,造成了近100億元的經(jīng)濟損失。如1991年的山西三交河煤礦瓦斯爆炸事件,造成了147人死亡;2013年的貴州馬場煤礦瓦斯突出事故造成25人死亡;四川滬縣的煤礦由于違規(guī)開采致使瓦斯溢出,濃度增大,遇到明火產(chǎn)生爆炸現(xiàn)象,最終導致28人遇難,18人受傷。
3.4 礦井突水
在煤礦生產(chǎn)過程中最常見的現(xiàn)象之一就是煤礦突水。煤礦一旦突水會大大降低煤礦的生產(chǎn)量,導致煤礦的效益下降,對煤礦生產(chǎn)的安全性也帶來很大的風險。據(jù)統(tǒng)計,在1993年的時候,肥城國家莊煤礦發(fā)生礦井突水事件,給國家?guī)?.35億元的巨額經(jīng)濟損失。隨后幾年,太原市的西山地區(qū)發(fā)生持續(xù)大降雨的現(xiàn)象,暴雨情況十分嚴重,導致山體邊緣出現(xiàn)崩塌、滑坡,加上暴雨無法及時排出,快速囤積成洪水,最終導致泥石流,所有的溝谷被堵塞住,洪峰被抬高,以前均勻的泄洪轉(zhuǎn)變成集中式的洪泄,下游洪峰高達6-7m,遠遠高出了礦井的高度,因此,洪水都順應地勢往礦井里流淌,導致管官地礦和杜兒坪礦大面積沖淤,當時正在地礦下面工作的546名工人都被死死困在了井下。由于洪水來勢兇猛,大量的橋梁和公共建筑都被毀壞,市區(qū)的街道、商店都遭到洪水和泥石流的突然襲擊,淤泥有10cm之深,這場災難最終導致60人失去了生命,當中大都是礦工和居民,給太原市帶來2億多元的經(jīng)濟損失。
4 煤礦地質(zhì)災害的特征以及產(chǎn)生原因
4.1 煤礦地質(zhì)災害特征
我國在對礦山災害進行預防治理時存在許多問題,其中,最為重要的是治理效果十分短暫,并且可預見因素較低,這些都使得礦山閉坑之后仍舊存在大量的安全隱患。不同類型的采場存在隱患也不盡相同。對于露天采場來說,在對其閉坑之后,仍然留下滑坡或崩坍的潛在危險。因為,對于露天采場開采之后周邊的坡度較高,只用廢棄的石頭對坑底作了簡單的回填,露采越深這種情況越是嚴重,高邊坡對以后的潛在隱患起到很大的誘發(fā)作用。然而對于地下采場來說,在對地下進行大量開采之后,雖然進行了閉坑,仍然存在地面塌陷、地面沉降、地裂縫等潛在的災害類型。另外,由于地下地形的變化,導致山體開裂,隨后帶來崩坍、滑坡等自然災害。然而這些災害存在嚴重的滯后性,其發(fā)生的可能性是不確定的,可能在開采期間發(fā)生,也可能等時機成熟在閉坑之后發(fā)生,甚至有時候在采場上方進行復墾之后才爆發(fā)破壞性更大的自然災害。因此,這些災害帶來的損失尤其嚴重。
4.2 煤礦地質(zhì)災害產(chǎn)生的原因
我國采煤歷史比較悠久,然而通過長期的采煤工作和大量的采煤經(jīng)驗,對其發(fā)生災害的起因仍找不到確切的誘發(fā)因素,追究到底這都是因為在煤礦地質(zhì)中誘發(fā)災害發(fā)生的因素各不相同。在對煤礦進行開采的過程中,有些災害是難以避免的,伴隨著開采深度的增加,地應力也隨著增加,這會導致冒頂、片幫、脫盤甚至巖爆的嚴重地壓災害的發(fā)生。在開采過程中不加強對災害的預防或開采的方式不科學、不規(guī)范也會引發(fā)自然災害,如采空區(qū)不及時充填、亂排放污水、沒有充分了解地質(zhì)構造、巷道偏離、指揮不到位、違規(guī)工作等,非穩(wěn)定因素積聚到一定限度引發(fā)各種災害。最為常見的是利益熏心,過度追求經(jīng)濟效益而忽視了遵循自然環(huán)境的原則,對采場進行頻繁開采,不遵循可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略性目標,導致自然資源的過度利用,降低了資源的可利用率。
5 煤礦地質(zhì)災害的防治措施
5.1 培養(yǎng)員工的防災意識
政府和煤礦主管部門作為煤礦工作的主要負責人,都要大力宣傳煤礦地質(zhì)災害帶來的嚴重影響,積極引導廣大煤礦工人樹立正確的煤礦地質(zhì)災害意識,加強他們對預防災害的理解和認識,在心理上對其進行防災教育,假設真正遇到災害,保證人們在心理上有足夠的自信去承受現(xiàn)狀和戰(zhàn)勝災害。經(jīng)過一系列的講解幫助員工提高自身的安全保護意識。另外,不僅是煤礦的領導干部,全體員工都應該對自己所處的煤礦地區(qū)有全面詳細的掌控,熟練各種防災辦法,確保在遇到危險時能夠及時有效脫身。每個礦區(qū)都有相應的地區(qū)經(jīng)常爆發(fā)災害,對于這種現(xiàn)象,領導人員要積極進行探討,根據(jù)觀察,了解災害發(fā)生的規(guī)律性,增強對災害的預測意識。
5.2 合理對煤礦進行開采
為了獲取更好的發(fā)展,首先得注意對地質(zhì)和環(huán)境的保護。然而,現(xiàn)在越來越多的開采團隊對礦區(qū)進行過度開采,破壞了資源的有效循環(huán)利用。針對這一現(xiàn)狀,頒布了相應的法規(guī)《礦產(chǎn)資源法》、《環(huán)境保護法》等。明確指出在開采之前,安排專門的部門科學化、合理化、規(guī)范化地對開采地區(qū)進行分析,開采地區(qū)不能選取人口密集或建筑物密集的地方,盡量選擇山體穩(wěn)定性高的地區(qū)。在開采過程中將地質(zhì)環(huán)境放在首位,另外時刻做好地質(zhì)災害的防御措施,減少地質(zhì)災害帶來的損失。最關鍵的是務必設置保安煤柱。
5.3 加強對煤礦的生態(tài)環(huán)境的保護
近幾年,對礦山地區(qū)不斷地開采,遺留下來大量的廢棄礦區(qū),對生態(tài)環(huán)境帶來了很大的破壞,并且存在嚴重的安全隱患。為了解決這一現(xiàn)狀,政府要求各地區(qū)加強對礦區(qū)地質(zhì)災害的研究,找出其特征以及防治的有效途徑。然而,經(jīng)過長期的觀察與探究,研究出一系列辦法來保障在煤礦地區(qū)進行安全生產(chǎn)。目前,尚未找出任何有效辦法來恢復生態(tài)環(huán)境。煤礦地區(qū)的生態(tài)環(huán)境是一個完整的生態(tài)系統(tǒng),從其功能和機能方向著手,能夠達到恢復生態(tài)環(huán)境的目的。
5.4 做好防護工作
在煤礦開采地區(qū),之所以發(fā)生地質(zhì)災害是因為活動構造引發(fā)的。因此,要想切實做好減災、防災等防護工作最關鍵的是徹底弄清楚活動構造。在采礦過程中難免會引起活動構造的加速,引發(fā)災害的到來以及速度的增加,導致災害情況加劇等一系列連鎖反應。所以,為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生,要及時查明地質(zhì)構造的特征和活動的規(guī)律性,然后合理進行采礦,同時制定好防治災害的方案,將減災、防災工作切實做到位。
5.5 構建通風系統(tǒng),減少事故發(fā)生
在采礦地區(qū)良好順暢的通風系統(tǒng)是進行采礦的必備條件,國家對這方面也提出明確的規(guī)定。然而,我國大部分的采礦地區(qū)雖然配置良好的通風系統(tǒng),但在實際運用過程中使用水平較低,對瓦斯的檢查力度遠遠不夠,一旦忽視對瓦斯的檢查,將會導致地質(zhì)災害隨時爆發(fā)。因此,要建立完善的通風系統(tǒng),加強對礦區(qū)內(nèi)系統(tǒng)資源的共享,杜絕每個系統(tǒng)相對封閉的狀態(tài),實現(xiàn)系統(tǒng)之間的信息共享。綜上所述,能夠大大減少事故的發(fā)生,增強煤礦地區(qū)的安全性能。
5.6 對煤炭開采中加強科學化管理
根據(jù)相關資料的數(shù)據(jù)顯示發(fā)現(xiàn),在近幾年頻發(fā)的煤礦地質(zhì)事故中,導致其發(fā)生的主要因素是嚴重忽視了煤炭生產(chǎn)過程中的安全問題。因此,煤礦企業(yè)要加強對全體員工的培訓,幫助他們樹立安全生產(chǎn)的意識,增強對地質(zhì)災害的防治措施,提高自身的開采技術,根據(jù)地質(zhì)災害發(fā)生的特征和頻率,尋找其存在的規(guī)律,有效減少地質(zhì)災害的發(fā)生。在開采過程中,挖掘機是必不可少的大型使用機器,其對地質(zhì)的破壞力十分強大,因此,在使用挖掘技術時要及時考慮地層區(qū)域的特征,對于容易出現(xiàn)問題的地區(qū)減少開采,盡量避免地質(zhì)災害的發(fā)生。這一系列科學化的管理方式將大大提高開采工作的安全性能。
5.7 因地制宜,將防治工作落實到實處
我國領土幅員遼闊,其中的煤炭資源也十分充足,并且其分布比較廣泛,沒有集中性。然而,不同地區(qū)的地質(zhì)特征有所不同,因此,制定不同地區(qū)的地質(zhì)災害防御措施也要結合其實際情況,不能一概而論。對具體某一地區(qū)進行開采時,要先弄清楚當?shù)氐牡貐^(qū)環(huán)境和地質(zhì)特征,對以前發(fā)生過的地質(zhì)災害進行深入分析,從中找出災害發(fā)生的規(guī)律,然后再對該地區(qū)進行合理科學的開采。
6 結語
我國地廣物博,礦產(chǎn)資源十分豐富,煤炭資源也是如此,并且我國眾多地區(qū)對煤礦的開采率很高。由于煤礦資源分布比較廣泛,且不同礦區(qū)的規(guī)模不一致,加上每個礦區(qū)的地質(zhì)特征有明顯差異,而煤礦企業(yè)對不同礦區(qū)開采時使用相同的開采技術,導致地質(zhì)災害頻發(fā)。追究原因,人們?yōu)榱俗非蟾叩慕?jīng)濟利益,對礦區(qū)進行過度的開采,不僅嚴重破壞了自然生態(tài)的平衡,而且對當?shù)鼐用裨斐缮{和財產(chǎn)損失。因此,在我國煤炭資源開采過程中,要綜合對地質(zhì)災害的防治措施,實現(xiàn)煤礦資源有效循環(huán)開采。
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