序言：作為思想的載體和知識(shí)的探索者，寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù)，我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇煤礦災(zāi)害治理，期待它們能激發(fā)您的靈感。

篇1

[關(guān)鍵詞]煤礦；頂板；災(zāi)害治理

中圖分類號(hào)：P694 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）02-0066-01

煤炭是我國(guó)的主要能源，為我國(guó)工業(yè)發(fā)展、國(guó)民經(jīng)濟(jì)騰飛做出了巨大的貢獻(xiàn)。但是，由于我國(guó)煤礦大多是地下開采，地質(zhì)條件復(fù)雜多變，經(jīng)常會(huì)受到瓦斯、煤塵、水、火、頂板等自然災(zāi)害的威脅。加上技術(shù)裝備相對(duì)落后、災(zāi)害防治措施單一等不利因素，煤礦災(zāi)害事故時(shí)有發(fā)生，尤其是煤礦頂板事故，它已經(jīng)對(duì)煤礦產(chǎn)業(yè)造成了巨大的損失。煤礦頂板災(zāi)害具有發(fā)生總量大、頻率高、控制難度和影響力較大等特征，始終處于各類型煤礦事故當(dāng)中的首位。因此，控制頂板災(zāi)害已成為提升煤礦安全作業(yè)狀況的關(guān)鍵性措施。頂板災(zāi)害通常會(huì)受地質(zhì)構(gòu)造條件、煤層存儲(chǔ)條件、開采工藝以及采掘活動(dòng)等因素的影響，因此在防治環(huán)節(jié)必須結(jié)合煤礦的各種條件進(jìn)行綜合分析，同時(shí)對(duì)各項(xiàng)誘發(fā)因素進(jìn)行全方位監(jiān)測(cè)監(jiān)控，將災(zāi)害的影響力降到最低。

1 礦頂板煤災(zāi)害災(zāi)害類型

1.1采煤工作面頂板事故

1.1.1？局部冒頂事故。？局部冒頂事故實(shí)質(zhì)上是已被破壞的頂板失去依托而造成的。就其觸發(fā)原因而言可以大致分為兩部分：一部分是采煤工作（包話破煤、裝煤等）過程中發(fā)生的局部冒頂事故，即在采煤過程中未能及時(shí)支護(hù)已出露的破碎頂板；另一部分則是單體支護(hù)回柱和整體支護(hù)的移架操作過程中發(fā)生的局部冒頂事故。

1.1.2大冒頂事故。？采煤工作面的大冒頂事故也叫采場(chǎng)大面積切頂、落大頂、垮面。由直接頂運(yùn)動(dòng)所造成的垮面事故，就其作用力的始動(dòng)方向可分為以下兩大類：推垮型事故。包括走向推進(jìn)工作面常發(fā)生的傾向推垮型事故，及傾斜推進(jìn)工作面容易發(fā)生的向采空區(qū)方向推垮型事故；壓垮型事故。包括向煤壁方向壓垮，及向采空區(qū)方向壓垮型事故。由老頂運(yùn)動(dòng)所造成的垮面事故，壓垮型事故發(fā)生在采用木支架支護(hù)的采場(chǎng)。

1.2巷道頂板事故。？巷道的變形和破壞形式是多種多樣的，巷道中常見的頂板事故按照圍巖破壞部位可分為：巷道頂部冒頂?shù)繇贰⑾锏辣谄瑤鸵约跋锏理敗腿娲竺奥淙N類型。按照圍巖結(jié)構(gòu)及冒落特征又可分為：鑲嵌型圍巖墜矸事故、離層型圍巖片幫冒頂事故、松散破碎圍巖塌漏抽冒事故以及軟巖膨脹變形毀巷事故等幾種形式。

2 頂板事故的危害

無(wú)論是局部冒頂還是大型冒頂，事故發(fā)生后，一般都會(huì)推倒支架、埋壓設(shè)備，造成停電、停風(fēng)，給安全管理帶來(lái)困難，對(duì)安全生產(chǎn)不利。如果是地質(zhì)構(gòu)造帶附近的冒頂事故，不僅給生產(chǎn)造成麻煩，而且有時(shí)會(huì)引起透水事故的發(fā)生。在有瓦斯涌出區(qū)附近發(fā)生頂板事故將伴有瓦斯的突出易造成瓦斯事故。如果是采掘工作面發(fā)生頂板事故，一旦人員被堵或被埋，將造成人員傷亡。

3 頂板災(zāi)害的原因

3.1地質(zhì)條件。對(duì)于一些特殊地質(zhì)的作業(yè)地點(diǎn)，往往會(huì)給頂板維護(hù)帶來(lái)極大的難度，如斷層、破碎帶等；這是因?yàn)橥ǔ?huì)有斷層泥存在于斷層帶中，遇到了水分，經(jīng)常會(huì)有軟化坍塌事故的弧線；另外，斷層上下盤的礦體節(jié)理裂隙呈發(fā)育狀態(tài)，縱橫交錯(cuò)構(gòu)造節(jié)理面，且有泥質(zhì)存在于節(jié)理面內(nèi)，這樣就沒有較好的穩(wěn)固性，容易出現(xiàn)圍巖破碎等問題。在頂板管理中，也會(huì)受到破碎巖體的限制影響；主要體現(xiàn)在：在爆破震動(dòng)的影響下，容易有破壞問題出現(xiàn)于這種巖體的微觀結(jié)構(gòu)上，改變巖體，如果有超過位移極限值的位移出現(xiàn)于結(jié)構(gòu)面上，就會(huì)導(dǎo)致解體崩潰問題出現(xiàn)于巖體結(jié)構(gòu)上，雖然沒有變形發(fā)生，但是卻會(huì)突然冒落。在這種巖體結(jié)構(gòu)中進(jìn)行采掘施工，因?yàn)閹r體沒有較好的抗拉強(qiáng)度，那么巖體的抗拉強(qiáng)度就可以看作為頂板自拱形內(nèi)的巖體重量，當(dāng)暴露面積和時(shí)間達(dá)到了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，巖體自身的抗拉強(qiáng)度無(wú)法滿足頂板承受的拉應(yīng)力，都會(huì)導(dǎo)致冒落問題發(fā)生于頂板拱頂范圍內(nèi)的巖石上。

3.2 采煤方法。通過大量的調(diào)查研究我們可以得知，在回采過程中，如果采用了不合理的回采工序，同樣會(huì)導(dǎo)致頂板事故的發(fā)生。如，沒有設(shè)置支護(hù)空間于煤壁上，在爆破落煤后，沒有進(jìn)行及時(shí)的支護(hù)，還有就是替換支護(hù)過程中，在回柱放頂時(shí)，有冒頂事故出現(xiàn)于工作面兩端；此外，沒有合理布置炮眼，有著過多的裝藥量，或者老頂來(lái)壓等狀況下，都會(huì)導(dǎo)致冒頂事故的出現(xiàn)，需要引起人們足夠的重視，采取一系列有針對(duì)性的措施，保證煤礦作業(yè)的安全。

4 礦頂板煤災(zāi)害整治措施

4.1 對(duì)方案和管理的實(shí)施嚴(yán)格要求。在對(duì)煤礦進(jìn)行開采時(shí)一定要收集各方資料，尤其是煤礦以及煤礦周圍的地質(zhì)資料，然后仔細(xì)制定出設(shè)計(jì)方案，并在煤礦開采過程中，相關(guān)人員一定要嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)采掘方案進(jìn)行作業(yè)。仔細(xì)分析礦壓顯現(xiàn)規(guī)律是防止初次來(lái)壓和周期來(lái)壓造成大面積冒頂事故的有效途徑，必須搞好初次放頂和周期來(lái)壓期間的頂板管理，摸索和掌握來(lái)壓步距，在來(lái)壓前采取加強(qiáng)支護(hù)的措施。同時(shí)煤礦開采還應(yīng)當(dāng)建立并實(shí)施采煤、掘進(jìn)管理程序，消除和控制采掘系統(tǒng)和作業(yè)的危險(xiǎn)源。

4.2 改進(jìn)工程施工工藝。采掘工程頂板的跨度暴露在巷道內(nèi)，如果不采用合理的施工工藝和爆破參數(shù)，也會(huì)加劇對(duì)頂板的破壞或增大暴露面積，不利于頂板的安全管理。合理的施工工藝和爆破參數(shù)，能夠減少對(duì)頂板的爆破震動(dòng)和破壞，從而達(dá)到頂板安全管理的目的。為此，合理布置采掘工程和施工順序。比如，斷層構(gòu)造帶與礦體走向基本一致，施工工程沿著構(gòu)造方向布置，那么頂板受構(gòu)造控制就難以形成設(shè)計(jì)的輪廓，并且將構(gòu)造直接暴露出來(lái)，在頂板形成大的構(gòu)造及斷裂面，不利于頂板的安全管理；與構(gòu)造方向垂直布置工程，暴露構(gòu)造較小，便于頂板的安全管理。因此布置工程特別是采礦工程時(shí)，應(yīng)盡量與構(gòu)造面垂直布置。

4.3 科學(xué)維護(hù)支護(hù)設(shè)備 。在對(duì)支護(hù)進(jìn)行維修的過程中，各種技術(shù)都是要嚴(yán)格按照各種安全標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行。對(duì)支護(hù)維護(hù)工作的現(xiàn)場(chǎng)也要進(jìn)行管理，例如通過柵欄、警示標(biāo)志等的設(shè)立來(lái)防止無(wú)關(guān)人員進(jìn)入工作現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的工作人員進(jìn)行提示，防止頂板事故造成人員的傷亡。當(dāng)支護(hù)設(shè)備進(jìn)行維修和更換的時(shí)候，要對(duì)頂板及支護(hù)的情況進(jìn)行不定時(shí)的檢查，一定要采用臨時(shí)支護(hù)才能夠進(jìn)行工作，不能夠在沒有支護(hù)的情況下就對(duì)原來(lái)的支護(hù)進(jìn)行拆除。

4.4 加強(qiáng)隊(duì)伍建設(shè)提升安全意識(shí)。 要將班組長(zhǎng)在頂板管理中的作用進(jìn)行充分的發(fā)揮。作為一切工作的落腳點(diǎn)，班組的建設(shè)就是煤礦職工建設(shè)的重要部分。在生產(chǎn)過程中，班組長(zhǎng)擔(dān)任一線的指揮，熟悉地掌握了各種情況與資料，能夠在各種情況之下進(jìn)行正確的判斷，通過有效的措施來(lái)對(duì)各種情況進(jìn)行處理，有效地避免頂板事故的發(fā)生。煤礦企業(yè)還應(yīng)當(dāng)花費(fèi)一些精力和時(shí)間對(duì)礦區(qū)作業(yè)人員進(jìn)行安全教育培訓(xùn)，使他們的安全意識(shí)能夠得到提高，并且積極預(yù)防頂板事故的發(fā)生。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在煤礦生產(chǎn)中，頂板事故占據(jù)了煤礦生產(chǎn)事故的較大比例，影響到正常的作業(yè)生產(chǎn)，不利于施工人員的生命安全。針對(duì)這種情況，就需要分析頂板事故的發(fā)生原因，結(jié)合工程具體情況，健全和完善相關(guān)的管理制度和方法，對(duì)采煤方法進(jìn)行改善，對(duì)施工工藝等進(jìn)行合理選擇，采取一系列的安全管理措施，促使煤礦作業(yè)生產(chǎn)的安全得到保證。

參考文獻(xiàn)

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[2]趙雙勝.煤礦頂板事故的預(yù)防[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2011（21）.

篇2

論文摘要：本文系統(tǒng)分析了煤層注水的鉆孔布置和注水參數(shù)的合理確定方法，并結(jié)合實(shí)際的研究項(xiàng)目論述了煤層注水對(duì)防塵、防治沖擊地壓、防火、降溫及對(duì)放頂煤開采提高回采率和產(chǎn)量的重要作用。

1前言

隨著煤礦開采強(qiáng)度的增加，煤礦安全問題也越來(lái)越突出。象瓦斯、煤塵爆炸;沖擊地壓、煤與瓦斯突出及并下火災(zāi)等。一旦發(fā)生，不但危及工人的健康與安全，甚至使礦井停產(chǎn)，嚴(yán)重的會(huì)摧毀礦井.因此，國(guó)內(nèi)外都非常重視對(duì)其的研究和治理工作。而煤層注水是煤礦井下治理以上災(zāi)害的綜合性理想措施，也是保證井下安全的有效途徑。

2.　煤層注水鉆孔布置及鉆孔參數(shù)

2.1鉆孔布置

根據(jù)煤層的滲透特性，煤層的厚度，工作面長(zhǎng)度及巷道布置等.有單向(圖l、圖5)、雙向(圖2、圖3、圖4)及扇形鉆孔布置(圖3、圖5)方式。單向鉆孔布置就是在回風(fēng)巷或進(jìn)風(fēng)巷中打鉆孔的布置方式。雙向鉆孔布置就是在回風(fēng)巷和進(jìn)風(fēng)巷中平均布置鉆孔的方式。而扇形鉆孔布置則是由于煤層厚度太大，在垂直于頂?shù)装宸较蛎簩拥臐B透性較差的情況下，在同一斷面(為了打鉆方便和阻止鉆孔間的串水)布置多個(gè)孔的布置方式。在實(shí)際注水中，可根據(jù)具體條件進(jìn)行選擇。

2.1.2封孔

為了使鉆孔中的壓力水不至于從巷幫被壓酥的大裂隙中跑掉，一般要求封孔深度要大于煤層由于礦山壓力作用被壓酥帶的寬度。對(duì)于扇形鉆孔布置，為了不使鉆孔間相互串水，封孔深度一般在10~2腸rn之間，實(shí)踐證明深封孔有利于提高煤層注水的效果，現(xiàn)在常用的封孔方式有封孔器和水泥砂漿兩種。封孔器封孔效果不佳，且不宜實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期間斷性注水。水泥砂漿封孔效果好、可靠，是較理想的封孔方式。為了解決注水或瓦斯抽放等的封孔問題，在“七·五”期間我們研制了SLB型水泥砂漿封孔泵，用該泵封孔最大封孔深度>25m。封孔時(shí)，將適當(dāng)配比的水泥砂漿〔水:水泥:砂子(一0.5:1:1〕裝入泵中，將輸出管頭固定在有注水管(抽放瓦斯管)的鉆孔口部，開泵時(shí)將水泥砂漿壓入鉆孔，實(shí)現(xiàn)水泥砂漿的深封孔。該封孔方法，一個(gè)班可封5~6個(gè)孔(>10111)且注水效果好，是較理想的封孔設(shè)備。

2.2煤層注水參數(shù)

2.2.1煤層注水滲流方程

對(duì)于薄及中厚煤層一般用一維滲透來(lái)描述

對(duì)于厚及特厚煤層，水在其中的滲透多用二維非線性滲流來(lái)描述，其方程為:

上述方程，一般用有限元方法求解，求解后結(jié)果與實(shí)際吻合較好。在此不詳細(xì)討論，下面敘述一種現(xiàn)場(chǎng)常用的方法。

2.2.2注水壓力

煤層注水壓力一般要求大于煤層中瓦斯(或其它氣體)壓力，又小于煤層被水壓裂的壓力，可由下式給出。

2.2.3注水t及注水流t

對(duì)于扇形鉆孔或其它布置方式，鉆孔注水量，用鉆孔所濕潤(rùn)的煤量來(lái)計(jì)算。

Q=Kmq(5)

在靜壓注水中，注水流量隨鉆孔中注水阻力的變化而變化，是一不定值;在動(dòng)壓注水中，若泵的流量和同時(shí)注水孔數(shù)定后，單孔注水流量就是一確定值。根據(jù)國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)，若注水時(shí)間允許，應(yīng)采用長(zhǎng)時(shí)間小流量注水對(duì)煤層濕潤(rùn)的效果較理想。

3煤層注水對(duì)各種災(zāi)害的治理效果分析

煤層注水對(duì)防治沖擊地壓、防塵、防火降溫和軟化頂煤提高回采率等都起著很重要的作用?，F(xiàn)分述如下。

3.1煤層注水防治沖擊地壓

煤層注水是一種防治沖擊地壓的非常有效的措施，它通過注水軟化煤體，改變煤體的結(jié)構(gòu)和物理力學(xué)性質(zhì)，來(lái)改善煤層開采過程中能量釋放的均勻性，瞬時(shí)性和穩(wěn)定性，達(dá)到防治沖擊地壓的目的。

3.1.1某礦注水前后沖擊性分析

煤體在受力時(shí)聚積彈性能并產(chǎn)生沖擊式破壞的能力是煤巖介質(zhì)的固有屬性，稱為沖擊傾向。煤層產(chǎn)生沖擊地壓主要與煤層地質(zhì)，頂?shù)装鍡l件，開采方法，煤的強(qiáng)度，彈性，內(nèi)聚力內(nèi)摩擦角等有關(guān)系。若煤的強(qiáng)度、彈性、內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角等較小，而破壞過程較緩慢，塑性大，其沖擊傾向就小。而煤層注水濕潤(rùn)煤體后，就可以降低強(qiáng)度，內(nèi)摩擦角等，使煤體顯著塑化，從而降低其沖擊傾向。表l為某礦注水前后各參數(shù)的值。

3.1.2效果分析

通過上述測(cè)試數(shù)據(jù)表明，煤的彈性模量降低44.8%，C(單軸抗壓強(qiáng)度)、列內(nèi)摩擦角)值分別降低11.2%和70.6%。煤層注水后既降低了煤體的應(yīng)力集中程度，又?jǐn)U大了煤壁前方應(yīng)力降低區(qū)的寬度，從而增加了低抗破壞的側(cè)向阻力，另外上覆巖層在未開采前與煤體是同一力學(xué)體系，兩者相互制約又相互作用。上覆巖層應(yīng)力分布特性對(duì)沖擊地壓起著非常重要的作用。煤層注水后，可使巖層中應(yīng)力集中峰值向深部移動(dòng)，分布范圍加大，峰值降低，因此工作面附近一定范圍內(nèi)的應(yīng)力下降，這種變化使頂板斷裂位置向煤壁前方轉(zhuǎn)移，降低了周期來(lái)壓對(duì)工作面煤壁的影響，減少了頂板來(lái)壓誘發(fā)沖擊地壓的可能性。此外，煤層注水軟化煤體后，使煤體的能量釋放速度顯著下降，破壞形式趨于緩慢，顯著改善了煤體破壞時(shí)能量釋放的穩(wěn)定性。

通過測(cè)試表明，煤體強(qiáng)度下降與注水時(shí)間呈負(fù)指數(shù)關(guān)系，因此采用長(zhǎng)時(shí)間小流量注水，宜于降低煤體強(qiáng)度。

綜上所述，煤層注水軟化煤體，可以降低煤體的物理力學(xué)性質(zhì)增大其塑性，減少或防止沖擊地壓的危害。

3.2煤層注水防塵

煤層注水防塵，是防治粉塵產(chǎn)生最有效的措施，它是通過鉆孔并利用水的壓力將水注入即將回采的煤層中，注入煤層中的水沿著煤的裂隙向被裂隙分割的煤塊滲透并儲(chǔ)存于裂隙與孔隙之中，增加煤體的水分，使煤體得到預(yù)先濕潤(rùn)，以減少采煤時(shí)產(chǎn)生浮游粉塵的能力。

3.2.1煤層注水水分增加效果

煤層注水降低粉塵濃度，主要與煤體的水分含量、注水后水分增量和濕潤(rùn)均勻程度有關(guān)系。某礦放頂煤工作面，采用單向鉆孔布置方式，動(dòng)、靜壓注水相結(jié)合，封孔用水泥砂漿封孔，工作面長(zhǎng)160r，飛，鉆孔長(zhǎng)110nl，封孔深度6ln、煤層的孔隙率為10.36%，采用7GB一3.6/160型煤層注水泵，一臺(tái)泵同時(shí)注三孔。該工作面煤層注水的效果非常理想。在原始水分為3.914%這樣高的情況下，還平均使水分增加了1.202%，達(dá)5.116%，最高達(dá)7.72%。并且濕潤(rùn)較均勻，因而取得了較好的防塵效果。

3.2.2煤層注水對(duì)放頂煤工作面各主要塵源的降塵效果

在注水鉆孔左右10nl范圍內(nèi)天天采樣，以考察煤層注水對(duì)各主要塵源的降塵效果，其所測(cè)結(jié)果見表2所示。

由表2可知，該工作面煤層注水取得了很好的降塵效果。采煤機(jī)司機(jī)處，順風(fēng)、逆風(fēng)割煤時(shí)的降塵率分別達(dá)83.%和69%;采煤機(jī)下風(fēng)流10m處，順風(fēng)、逆風(fēng)割煤降塵率分別為88%和85%;放煤工處為27%;放媒口下風(fēng)流10nl處為31%。因此搞好煤層注水，對(duì)降低工作面粉塵濃度，減少其污染是非常重要的。

3.3煤層注水防火與降溫

上述某礦在煤層注水中，加入了防火阻化劑，使發(fā)火周期由原來(lái)的3一6個(gè)月，增邢到5一8個(gè)月，工作面平均月推進(jìn)在50m以上，5個(gè)月后推進(jìn)了250rn以上，工作面遠(yuǎn)離發(fā)火源，使其沒有足夠的氧氣供給而不能夠充分憔燒發(fā)生火災(zāi)，解決了火害問題，注水后溫度由原來(lái)的平均盯度左右，下降到平均25.3度，改善了勞動(dòng)條件。

3、之淇層注水提高頂煤放煤效果

在放頂煤開采中，如果煤層比較硬，特別是頂煤較硬，在放煤時(shí)，會(huì)產(chǎn)生許多大塊煤，易使放煤口堵塞，從而使回收率和產(chǎn)量降低。而煤層注水后能夠有效地濕潤(rùn)和軟化煤體，煤層注水前，煤層，注水后.其單向抗壓強(qiáng)度，注水前為20MPa，注水后為8.SMPa。注水軟化后的煤體大塊少了，頂煤放出率由注水前的74.8%提高到86.3%，日產(chǎn)也由注水前2900t提高到4700t，工效提高了38.2%，機(jī)組故障和截齒損耗大幅度下降，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度也大大減輕。

4結(jié)論

通過以上分析得出以下結(jié)論:

(1)煤層注水是防治井下災(zāi)害的綜合性措施。并且能夠減少切割能量，提高工效和工作面產(chǎn)量與回采率，是非常有效的措施。

(2)煤層注水的鉆孔布置和注水參數(shù)的合理確定，是影響煤層注水關(guān)鍵的因素(對(duì)于一定的煤層)。

(3)煤層注水能夠改變煤體的結(jié)構(gòu)和物理力學(xué)性質(zhì)，降低煤體的強(qiáng)度，彈性模量，內(nèi)聚力和摩擦角，改善煤體應(yīng)力集中及支承壓力和上覆巖層對(duì)煤體的影響，減少或防止了沖擊地壓的危害。

(4)煤層注水可使煤體水分增加，軟化煤體，減少粉塵產(chǎn)生量。實(shí)踐表明，煤層注水可使采煤司機(jī)及下風(fēng)流10rn處降塵率達(dá)80%。

(5)煤層注水(加入阻化劑)可以使自然發(fā)火周期增大，避免火災(zāi)的危害，還可降低溫度，改善勞動(dòng)條件。

(6)煤層注水軟化頂煤，可提高回采率，工效和產(chǎn)量，減少能耗，降低勞動(dòng)強(qiáng)度?？傊?，煤層注水是防治井下災(zāi)害，保證礦井和工人安全的綜合性措施，其推廣應(yīng)用可有效地降低煤礦井下采煤工作面的災(zāi)害事故，改善環(huán)境，提高工效，促進(jìn)安全生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

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篇3

【關(guān)鍵詞】煤礦地質(zhì)災(zāi)害；地球物理法；勘探方法

目前我國(guó)已經(jīng)成為產(chǎn)煤大國(guó)，并且煤炭在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中所占的比重一直居高不下，這種對(duì)煤炭的過度依賴以及單一化的生產(chǎn)模式對(duì)于資源的可持續(xù)供應(yīng)以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整造成了非常不利的影響。此外，我國(guó)的煤礦生產(chǎn)還面臨著技術(shù)及設(shè)備落后，管理方式及制度建設(shè)缺失等一系列問題，近些年頻發(fā)的煤礦地質(zhì)災(zāi)害成為我國(guó)傳統(tǒng)煤炭產(chǎn)業(yè)難以適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的突出表現(xiàn)，對(duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全以及生態(tài)環(huán)境造成了巨大的破壞，嚴(yán)重制約了煤炭產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1.煤礦地質(zhì)災(zāi)害概述

1.1煤礦地質(zhì)災(zāi)害的類型

目前對(duì)煤礦地質(zhì)災(zāi)害類型的劃分主要依據(jù)是災(zāi)害發(fā)生的形式及影響程度，具體來(lái)講有以下三種地質(zhì)災(zāi)害：第一是突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害，常見的有井下突水、瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出等，這類地質(zhì)災(zāi)害持續(xù)時(shí)間很短，但是蘊(yùn)含較大的能量，由于不能及時(shí)做好應(yīng)急措施，往往造成嚴(yán)重的危害；第二是漸發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害，這種災(zāi)害具有一個(gè)慢性發(fā)展過程，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，但是一旦形成一定規(guī)模就會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成不可修復(fù)的破壞，如沙漠化、水土流失、地面沉降等；第三是多樣性地質(zhì)災(zāi)害，簡(jiǎn)單來(lái)說就是可能突發(fā)也可能漸發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害類型，這種災(zāi)害的發(fā)生機(jī)理比較復(fù)雜，隨著外力的改變呈現(xiàn)不同形式的發(fā)展態(tài)勢(shì)，如滑坡、岸邊坍塌、地裂縫等。

1.2煤礦地質(zhì)災(zāi)害的特點(diǎn)

煤礦地質(zhì)災(zāi)害牽涉到多方面的問題，無(wú)論是其發(fā)生機(jī)制還是引起的后果都具有復(fù)合型的特點(diǎn)。具體來(lái)講有以下特征：第一是群發(fā)性，多數(shù)煤礦地質(zhì)災(zāi)害會(huì)造成生態(tài)環(huán)境的破壞，而生態(tài)系統(tǒng)具有嚴(yán)密的相互依賴關(guān)系，煤礦作業(yè)造成的地質(zhì)環(huán)境失衡通常不是孤立存在的，在某一礦區(qū)甚至更大范圍內(nèi)形成災(zāi)害群；第二是區(qū)域性，煤礦造成的災(zāi)害通常集中在煤礦區(qū)及其輻射帶，受到災(zāi)害內(nèi)部聯(lián)系的制約，災(zāi)害在空間上的擴(kuò)布表現(xiàn)出區(qū)域性特征；第三是發(fā)生形式多樣化，無(wú)論是災(zāi)害持續(xù)的時(shí)間，還是災(zāi)害引起的影響、作用方式、地質(zhì)構(gòu)造變形情況等都呈現(xiàn)出多樣化的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

2.地球物理法在煤礦地質(zhì)災(zāi)害勘探中的應(yīng)用

地球物理法在尋找礦產(chǎn)資源、探查隱伏礦床方面取得了廣泛的應(yīng)用，并表現(xiàn)出了技術(shù)的優(yōu)越性。當(dāng)出現(xiàn)煤礦地質(zhì)災(zāi)害時(shí)，一般都會(huì)造成煤礦地下介質(zhì)層產(chǎn)生物性差異，這種物性差異同樣可以運(yùn)用地球物理法進(jìn)行探查。

2.1瞬間電磁法勘探技術(shù)

瞬間電磁法工作的基本理論是電磁感應(yīng)原理，具體方法為向地下傳送一次場(chǎng)，這種傳送一般是通過不接地回線以及接地回線來(lái)完成的，在傳送的間隔時(shí)間段內(nèi)，對(duì)地下介質(zhì)產(chǎn)生的隨時(shí)間變化而變化的二次場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量，通過分析二次場(chǎng)的衰減特征，就可以對(duì)煤礦地下介質(zhì)的規(guī)模、性質(zhì)、電性以及產(chǎn)狀等進(jìn)行判定。利用這種方法還能夠?qū)Σ煽諈^(qū)、斷層地質(zhì)等問題進(jìn)行間接性的解決。該技術(shù)采用的是單純性的二次場(chǎng)探測(cè)技術(shù)，因此相對(duì)傳統(tǒng)的電性方法而言具有抗擾能力強(qiáng)、環(huán)境因素影響小、縱橫分辨率高、靈敏性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。此外，瞬間電磁勘探技術(shù)能夠很好地對(duì)地下介質(zhì)進(jìn)行響應(yīng)，因此非常適合于煤層頂?shù)装逅畬觿澐止ぷ饕约懊簩酉萋渲綔y(cè)等工作。

2.2高密度電法勘探技術(shù)

高密度電法勘探技術(shù)屬于直流電阻率方法，是一種在近幾年發(fā)展起來(lái)并在煤礦災(zāi)害勘察中取得廣泛應(yīng)用的物探方法。在應(yīng)用高密度電法進(jìn)行探測(cè)時(shí)需要保證地下介質(zhì)間存在導(dǎo)電性差異。具體方法為向大地供應(yīng)直流電，通過點(diǎn)陣式布局方法對(duì)對(duì)電極進(jìn)行設(shè)置，然后對(duì)樣本進(jìn)行密集的觀測(cè)，并對(duì)電場(chǎng)特征進(jìn)行深入的分析。在進(jìn)行視電阻率的計(jì)算時(shí)，同一般的電阻率計(jì)算方法類似，在a、b兩個(gè)電極進(jìn)行供電，設(shè)電流為I，在m、n兩級(jí)測(cè)量電位差，設(shè)為U，進(jìn)而計(jì)算得出視電阻率的準(zhǔn)確值PS=KU/I。通過對(duì)視電阻值進(jìn)行分析得出煤礦底層中的電阻分布特征，并在此基礎(chǔ)上對(duì)地層、冒裂帶以及圈閉異常進(jìn)行判定。

2.3放射性元素勘探技術(shù)

放射性元素勘探技術(shù)中設(shè)計(jì)的勘探對(duì)象主要是氡元素，巖石中存在的氡元素在正常情況下保持相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，而當(dāng)煤礦作業(yè)對(duì)地質(zhì)體產(chǎn)生影響時(shí)，特別是其橫向連續(xù)性遭受大規(guī)模的破壞時(shí)，就會(huì)使巖石中的氡元素發(fā)生異變，這種異變主要是由于元素在轉(zhuǎn)移過程中集聚作用引起的，當(dāng)這種異變達(dá)到一定程度時(shí)就可以在地表進(jìn)行探測(cè)，進(jìn)而分析地質(zhì)體的破壞狀況。

在產(chǎn)生采空區(qū)的煤礦中，氡射氣元素就會(huì)向著采空區(qū)轉(zhuǎn)移并形成規(guī)模性的聚集現(xiàn)象，與采空區(qū)的正常形態(tài)形成明顯的差異。通過對(duì)這一區(qū)域的氡元素衰變所釋放的α射線進(jìn)行探測(cè)，可以實(shí)現(xiàn)采空區(qū)規(guī)模和界限的準(zhǔn)確判定。除此之外，還能夠根據(jù)射線峰值的異常情況判定巖溶陷落柱的具體情況。由于煤礦作業(yè)造成地下構(gòu)造產(chǎn)生程度不一的變化，而氡氣可以通過這些地址構(gòu)造、巖峰裂隙、地下水等通道或者介質(zhì)涌向地表，因此可以對(duì)地表氡氣的濃度和擴(kuò)散速率進(jìn)行檢測(cè)，從而獲得地下裂隙信息，并且能夠掌握地質(zhì)體基本的開啟度、破裂度以及連通性，這些信息對(duì)于滑坡的預(yù)防具有重大的意義。

氡氣屬于惰性氣體，性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，能夠保證在地下進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)移，這些氡氣以及其子體在轉(zhuǎn)移過程中會(huì)受到途徑物質(zhì)的影響。使其溫度發(fā)生變化，溫度升高就會(huì)使煤礦中氡氣的析出量隨著溫度變化呈現(xiàn)出規(guī)律性的變動(dòng)，因此運(yùn)用同位素分析技術(shù)對(duì)地表氡氣進(jìn)行測(cè)量和分析可以對(duì)地下火源的具體情況進(jìn)行較為準(zhǔn)確的判定。

3.結(jié)論

煤炭產(chǎn)業(yè)的良性運(yùn)作對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及核心競(jìng)爭(zhēng)力的提升具有重要意義。但是由于技術(shù)和管理水平的限制，在煤炭生產(chǎn)環(huán)節(jié)往往會(huì)出現(xiàn)很多的意外狀況，特別是煤礦地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，對(duì)于人民的生命安全能夠造成嚴(yán)重的威脅，并直接影響到煤炭企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。為此，必須增強(qiáng)安全生產(chǎn)管理力度，運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備對(duì)煤礦地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)。目前地球物理方法是發(fā)展相對(duì)成熟、應(yīng)用較為廣泛的勘探技術(shù)，根據(jù)煤礦實(shí)際的地質(zhì)構(gòu)造特點(diǎn)、勘探對(duì)象的地球物理特征以及其他各項(xiàng)條件選擇科學(xué)合理的勘探技術(shù)能夠取得理想的勘察效果，為煤炭行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

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篇4

1、煤礦范圍山水漏水嚴(yán)重，致使該礦涌水加大。該礦投資30余萬(wàn)元，采用水泥、沙漿封堵，于2007年底治理結(jié)束。通過近年來(lái)觀測(cè)，效果良好。

2、煤礦廠區(qū)公路沿線系滑坡地段，該礦投資30余萬(wàn)元用條石、混凝土砌長(zhǎng)40米，高3米堡坎，于2010年11月全面完工。治理效果良好。

3、煤礦最大涌水量2400米3/天，2011年4月底前已修建完成主水倉(cāng)2200米3，副水倉(cāng)500米3，安裝使用每天排水2500米3二級(jí)排水設(shè)施，完全滿足防水需要。

4、區(qū)煤礦礦渣汛期入河道，造成煤礦嚴(yán)重水患，煤礦已修筑長(zhǎng)800米，斷面9m2拱型涵洞，同時(shí)修建了攔渣壩，攔渣堤，并定期進(jìn)行清理維護(hù)。

5、區(qū)煤業(yè)公司+495水平井口、+578水平井口、+432水平井口，為防止矸渣入河堵塞河道損毀農(nóng)田，+495水平井口、+578水平井口安設(shè)了120米長(zhǎng)φ1.6m行管，投資50余萬(wàn)元，用條石、水泥、沙漿修筑了410m3三道攔渣堤，+432水平井口投資60余萬(wàn)元砌筑（斷面8m3，長(zhǎng)100m、拱型涵洞)，砌筑2米高堡坎約30米。

二、正在治理的地質(zhì)災(zāi)害

1、區(qū)煤礦+480水平風(fēng)井，位于縣村6組，經(jīng)縣、區(qū)國(guó)土資源分局檢測(cè)，該地屬地質(zhì)滑坡地帶，現(xiàn)縣人民政府正在治理。

2、區(qū)煤礦為防止本礦礦渣沖入河道，正在修筑高3米，長(zhǎng)7米攔渣堤。

3、區(qū)煤礦矸渣入河量涉及煤礦及大片農(nóng)田，為砌底治理，區(qū)國(guó)土資源分局已設(shè)計(jì)綜合治理方案，正在招投標(biāo)之中。

三、即將擴(kuò)展治理的地質(zhì)災(zāi)害

煤業(yè)公司隨著矸渣逐步增多，為有效防止矸渣沖入河道，治理河道將隨之延伸，+578水平井口計(jì)劃投入30萬(wàn)元，延伸河道堡坎9米，+432水平井口計(jì)劃投入40萬(wàn)元，延伸河道堡坎60余米，均計(jì)劃在2012年底前完成。

四、需協(xié)調(diào)治理的地質(zhì)災(zāi)害

區(qū)煤礦廠區(qū)公路至約2公里，時(shí)有山體滑坡，地界屬縣范圍，公路權(quán)屬煤礦，該礦將滑坡土、石等清除，滑坡一處，清除一處，屬被動(dòng)防范，需協(xié)調(diào)治理。

五、下步工作措施及要求

1、5個(gè)煤礦企業(yè)進(jìn)一步加大地質(zhì)災(zāi)害隱患排查力度，將排查情況及時(shí)報(bào)區(qū)經(jīng)信局。

2、治理地質(zhì)災(zāi)害必須制定切實(shí)可行方案，嚴(yán)格按方案組織實(shí)施。

3、加快地質(zhì)災(zāi)害排查、治理進(jìn)度，力爭(zhēng)汛期到來(lái)之前治理結(jié)束。

4、切實(shí)加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害治理過程中的安全管理，杜絕安全事故發(fā)生。

5、煤礦沿河道上游組織專人排查，消除較大物(如樹木、竹等)流入河道。

篇5

[關(guān)鍵詞]煤礦 瓦斯 治理利用 科技創(chuàng)新

中圖分類號(hào)：TD712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）05-0039-01

引言

我國(guó)有著豐富的煤礦資源，但在對(duì)這些煤礦資源進(jìn)行開發(fā)的過程中，卻時(shí)常會(huì)面臨著瓦斯問題，我國(guó)煤礦瓦斯事件發(fā)生十分頻繁。瓦斯事件的頻發(fā)，不僅僅給煤礦的正常開采造成了嚴(yán)重的阻礙，而且對(duì)于工作人員的生命安全也造成了巨大的威脅。所以必須要對(duì)瓦斯治理引起足夠的重視。雖然煤礦瓦斯有著一定的危害性，但是如果通過一些科學(xué)技術(shù)進(jìn)行處理，也可以對(duì)其加以利用，使其朝著有利于安全生產(chǎn)的方向轉(zhuǎn)化。所以說在當(dāng)前我國(guó)應(yīng)當(dāng)注重在煤礦瓦斯的治理和利用方面的科技創(chuàng)新，利用這些科技創(chuàng)新來(lái)減少瓦斯給我們帶來(lái)的危害并對(duì)其加以有效的利用。

1 我國(guó)煤礦瓦斯治理發(fā)展情況簡(jiǎn)析

瓦斯一直以來(lái)都是阻礙煤礦開采工作的嚴(yán)重問題，為了使得煤礦開采能夠安全的進(jìn)行，相關(guān)的工作人員和學(xué)者也在對(duì)瓦斯的治理和利用進(jìn)行著研究，減少煤礦瓦斯事故可以有效的保護(hù)井下工作人員的生命安全，同時(shí)將瓦斯從井底抽出之后還可以對(duì)其加以利用。自從改革開放以來(lái)，我國(guó)對(duì)于煤炭的需求量就越來(lái)越大，煤炭被廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，比如說一些工廠，還有火車和發(fā)電等都離不開煤炭資源。煤炭一度成為了支撐我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要資源，所以我國(guó)煤礦的開采量也在逐年的增加，隨著開采量的增大，瓦斯問題也逐漸的暴露了出來(lái)，受到了全社會(huì)的廣泛關(guān)注。就近些年的情況而言，我國(guó)在煤礦瓦斯治理方面主要呈現(xiàn)出以下幾個(gè)特征。首先是煤礦瓦斯事故的發(fā)生率仍然是居高不下，并且人們也沒有有效的對(duì)煤礦開采過程中的瓦斯抽出并加以利用，所以我國(guó)煤礦瓦斯的利用率一直較低；其次就是隨著我國(guó)煤礦開采規(guī)模的不斷增大，煤礦瓦斯事故的發(fā)生率也較高，尤其是特大事故的發(fā)生，給煤礦資源的開采造成了極其嚴(yán)重的影響。所以說就現(xiàn)狀而言，我國(guó)對(duì)于煤礦瓦斯的治理和利用工作都還沒有做到位，在相應(yīng)的技術(shù)方面與發(fā)達(dá)國(guó)家仍然存在著較大的差距，所以煤礦瓦斯的治理和利用仍然是我國(guó)煤礦開采工作中的一個(gè)重點(diǎn)。

2 制約我國(guó)煤礦業(yè)發(fā)展的主要約束條件

2.1 瓦斯事故頻繁發(fā)生

正是因?yàn)槲覈?guó)的煤礦瓦斯治理和利用方面的技術(shù)較為落后，所以使得我國(guó)的瓦斯災(zāi)害頻發(fā)，在每一年的煤礦事件中，大部分也都是因?yàn)橥咚?。之所以?huì)出現(xiàn)瓦斯事故頻發(fā)的問題，主要是由于我國(guó)在煤礦開采的過程中，過分的注重產(chǎn)量，而忽略了對(duì)于瓦斯的監(jiān)控和預(yù)測(cè)，所以使得瓦斯問題較為突出。當(dāng)前我國(guó)在煤礦開采過程中，對(duì)于瓦斯的采和抽是極不平衡的，在很多時(shí)候，為了煤礦的產(chǎn)量和開采進(jìn)度，就不能夠很好的滿足“先抽后采”的方案，所以說使得煤礦的開采和瓦斯的抽取表現(xiàn)出極不平衡的狀態(tài)，一方面，煤礦的開采量增大使得瓦斯越來(lái)越多；另一方面，煤礦開采速度過快，又導(dǎo)致了瓦斯不能夠得到迅速的抽放，從而使得瓦斯抽放率不能夠滿足最基本的要求。這些因素都是瓦斯事故產(chǎn)生的重要原因。

2.2 生產(chǎn)條件不達(dá)標(biāo)

由于我國(guó)對(duì)煤炭的需求量十分大，所以說在整個(gè)煤礦開采行業(yè)中，一度呈現(xiàn)出供不應(yīng)求的狀態(tài)。許多煤礦開采商也認(rèn)準(zhǔn)了這一商機(jī)，開始投資煤礦開采。但是他們?cè)趯?duì)煤礦進(jìn)行開采的過程中，往往沒有對(duì)瓦斯事故引起足夠的重視，所以說也就沒有做好相應(yīng)的預(yù)防工作。而且他們?cè)谶M(jìn)行施工時(shí)，往往沒有按照相關(guān)的要求來(lái)對(duì)瓦斯進(jìn)行抽取，這些生產(chǎn)條件的不達(dá)標(biāo)，也使得煤礦瓦斯事故頻發(fā)。

3 我國(guó)煤礦瓦斯治理與利用的科技創(chuàng)新

國(guó)家對(duì)于煤礦安全生產(chǎn)的重視程度非常之高，所以說隨著近些年來(lái)煤炭瓦斯事故的頻發(fā)，國(guó)家也進(jìn)一步的對(duì)煤礦開采進(jìn)行了規(guī)范，并且通過法律的手段來(lái)規(guī)范生產(chǎn)，以在最大程度上減少瓦斯事故的發(fā)生。法律是減少瓦斯事故發(fā)生的第一道防線，通過對(duì)于相關(guān)法律的完善，可以有效的減少煤礦事故的發(fā)生。但是僅僅依靠法律手段還是不夠的，還必須要結(jié)合煤礦瓦斯治理和利用的科技創(chuàng)新，只有這樣才能夠有效的控制煤礦瓦斯事故的發(fā)生。

3.1 煤礦勘探勘測(cè)技術(shù)的發(fā)展

近些年來(lái)，我國(guó)在煤礦災(zāi)害監(jiān)控、預(yù)警方面取得了較為突出的成就，較之于以往，我國(guó)當(dāng)前的煤礦災(zāi)害監(jiān)控和預(yù)警技術(shù)水平有了大大的提高，一般而言，通過煤礦災(zāi)害和預(yù)警技術(shù)可以準(zhǔn)確的對(duì)煤礦災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測(cè)。在煤礦災(zāi)害和預(yù)警方面，我國(guó)已經(jīng)成功的開發(fā)出了一套煤礦災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)，而且通過多年的研究和調(diào)查，我國(guó)也已經(jīng)擁有了自己的空間數(shù)據(jù)庫(kù)，可以有效的對(duì)煤層瓦斯地質(zhì)和煤礦各類災(zāi)害等進(jìn)行準(zhǔn)確的分析。災(zāi)害的預(yù)警是對(duì)其進(jìn)行控制的第一步，做好了這一步，后續(xù)的煤礦災(zāi)害防治工作才能夠更加有效的得以開展。

3.2 礦井瓦斯抽放和監(jiān)控體系的發(fā)展

要對(duì)煤礦瓦斯進(jìn)行有效的治理，并不是一朝一夕能夠完成的，煤礦瓦斯的治理工作是一個(gè)系統(tǒng)的工程，要想對(duì)其進(jìn)行有效的控制，必須充分考慮到各個(gè)方面因素的影響，諸如設(shè)備、技術(shù)和通風(fēng)等。而設(shè)備和生產(chǎn)方式在煤礦開采和瓦斯治理方面都發(fā)揮著十分重要的作用，要想對(duì)瓦斯問題進(jìn)行綜合的治理，必須要研發(fā)出新的生產(chǎn)方式，采用更加安全可靠的施工設(shè)備，從而才能夠安全的對(duì)煤礦進(jìn)行開采。

3.3 大力提高瓦斯治理強(qiáng)度

為了使得煤礦瓦斯事故得到有效的控制，必須要煤礦開采過程中的各項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行完善，只有完善了相關(guān)的技術(shù)，才能夠獲得更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，從而獲得礦井中真實(shí)的瓦斯信息。同時(shí)，還必須要對(duì)煤礦瓦斯抽取的技術(shù)和裝備進(jìn)行進(jìn)一步的革新，提高瓦斯的治理強(qiáng)度，使得瓦斯的治理能夠與煤礦的開采協(xié)調(diào)進(jìn)行。

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