摘要:在我国煤矿安全生产的过程中,存在非常多的安全隐患,其中较为重要的一项安全隐患就是煤矿的地质灾害问题。煤矿地质灾害的安全隐患的存在能够在很大程度上影响着我国煤矿的安全生产,严重的影响了煤矿的正常运行,因此在我国煤矿行业生产运行的过程中,要针对煤矿地质灾害进行充分的准备,来应对以及预防煤矿地质灾害的发生,最大限度的减低煤矿地质灾害对煤矿生产的影响。
关键词:煤矿;地质灾害;防护措施
1露天煤矿地质灾害的形成原因
1.1露天煤矿崩塌灾害的形成原因
露天煤矿崩塌灾害主要出现在终了台阶和或高陡边坡,具有突然性及不易察觉性,危害较大。诱发崩塌的内部因素主要是其对应的地质结构及岩体自重力的作用;外部因素主要有风化、雨水侵蚀、地表水的冲刷浸泡及爆破震动等。由上述因素单独或相互作用而诱发露天煤矿崩塌地质灾害的发生。
1.2露天煤矿滑坡灾害的形成原因
1)不连续面在边坡破坏中的作用。边坡的稳定性是随岩体中不连续面的倾角而变化的,尤其当倾角在30°~70°之间时,极易发生边坡滑动。2)边坡的几何形态导致其坡体应力分布不断发生变化。当坡体底部的软弱结构面受到破坏或下伏软弱层的顶面受到破坏时,坡体失去原有的应力平衡,便会引发滑坡。3)岩土体力学性质的改变,使坡体强度发生变化。风化作用使坡体强度减小,坡体稳定性大大降低,促使边坡变形与破坏,坡体岩土风化越深,斜坡稳定性越差,稳定坡角越小。4)边坡直接受各种力的作用。区域构造应力的变化、地震、爆破、地下动静水压力,及施工载荷等,都使边坡直接受力。对边坡稳定的影响直接而迅速。露天煤矿滑坡是边坡岩土体在重力作用,以及其他外部应力作用下,导致滑坡体沿某一弱面滑移的一种不良地质现象。随着露天采场开挖与延深,边坡岩体内部应力发生重新分布,引起岩体内部应力场不断调整与变化,并在坡脚处产生应力集中,当岩体应力超过其强度时,导致岩体发生剪切破坏,即形成滑坡。由此可知,滑坡产生原因主要是矿山岩体结构、自重应力、构造力、渗透力和震动力综合作用的结果。
1.3露天煤矿采空区塌陷灾害的形成原因
由于过去煤矿开采技术落后,井工小煤窑无序开采,导致形成大量未处理的采空区,同时受技术、资金等多方面的限制,历史遗留的采空区未进行治理。加之之前落后的开采方式和管理,导致小煤窑无资料可查,给现在的采空区治理带来了严重的安全隐患。近年来煤矿开采不断出现因采空区而导致的安全问题,因此必须对其进行合理、科学地治理。
2露天煤矿地质灾害的治理措施
2.1露天煤矿崩塌灾害的治理措施
1)清理危岩。对到界端帮首先应采用人工配合小型设备清理边坡各台阶的危岩,及时封堵道路,设置安全警示标志,防止或提醒人员和设备误入危险区内。2)拦截滚石。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆严格按照设计规范要求对到界端帮留设安全平台及清扫平台,对于经常出现悬石滚落、泥夹石剥落和小型崩塌的地段,应设置拦截构筑物和安全警示标志,用以拦截崩塌滚石。3)降低台阶高度。对岩体强度较低的区域,应采用降低单个台阶边坡高度或放缓台阶边坡角度等方法,增强边坡的稳定性,避免出现片帮或滑坡灾害。4)加强矿区开采管理。设置专人对开采过程中的各项工作及重点位置进行安全管理和监测工作,监督检查台阶高度、安全平台宽度、最终帮坡是否严格按照设计进行开采作业。
2.2露天煤矿滑坡灾害的治理措施
目前,露天煤矿广泛应用的防治滑坡的措施有预应力锚杆(索)加固边坡、抗滑桩加固边坡及采矿工程控制措施等。1)预应力锚杆(索)加固边坡。预应力锚杆(索)加固边坡就是将锚杆(有时用钢索,也称锚索)沿事先穿凿好的钻孔插入其中并锚固,再给锚杆施加预应力,迫使潜在滑体向深部稳定的岩体压紧,进而使滑动面处摩擦阻力增加,达到提高滑体的稳定性。2)抗滑桩加固边坡。抗滑桩加固是将作用于桩体的滑坡推力一部分经由桩体传至前滑体,由桩前滑动面上的抗滑力平衡;另一部分桩体传至滑动面以下的岩体中,进而桩前滑动推力减少,滑体稳定性提高。抗滑桩治理滑坡主要适用于滑面上下岩体完整性较好、厚度较大的滑体。3)采矿工程控制。采矿工程控制边坡稳定的措施主要有削坡减重、坡地回填、留临时防滑煤壁,合理设计开拓系统和开采程序等。
2.3露天煤矿采空区灾害的的治理措施
因井工小煤窑开采期间所形成的井筒已经基本报废,不具备安全条件,无法对其采空区进行有效治理,为此对采空区的治理只能在地表进行。考虑到采空区与露天矿坑在平面上相距较近且部分重叠,因此可利用已存在的露天矿坑,利用露天剥离的方法处理采空区。采用露天剥离法处理采空区,就是先采用露天剥岩的方式将地表岩土剥走,使采空区的覆盖层厚度降低,待快接近采空区再在底部台阶采用塌陷爆破直接崩塌顶板,彻底消除采空区突然塌陷的安全隐患。露天剥离法除可以处理采空区外,在条件允许、保证安全的情况下亦可回收部分资源,获取一定经济效益,有效减少采空区治理成本,在确保安全生产的同时提高矿山效益。
2.4露天煤矿火区灾害的治理措施
露天煤矿治理火区灾害常用的方法包括:水浇灭火法、沙土覆盖法。1)洒水灭火法。洒水灭火法是最常用的方法,水不但可以直接灭火,并且可以使火的温度迅速下降,同时水还具有隔氧阻燃作用。但是对于大面积的火区该方法难以实施。2)覆盖法。就是用沙土充填裂隙或直接覆盖火区表面,阻隔空气,进而促使火种熄灭。该方法施工速度快、覆盖形象好,同时也可为后期绿化复垦提供基础。
结论
煤矿是我国非常总要的能源,对我国的经济发展能够起到非常关键的作用,不过由于在煤矿生产期间会发生一些地质灾害,因此会造成一定的人员伤亡和经济损失。而想要避免灾害的发生,就一定要合理的开采煤矿资源,不断改善煤矿安全条件,并创建完善的煤矿地质灾害预警系统以及提升开采煤矿的效率以及技术。因此在今后的工作中,相关工作者要积极努力,认真探索,争取制定出更为完善的方案,从而让煤矿地质灾害的防治水平迈向一个新的高度。
参考文献:
[1]谢廷勇,白艳萍.广西华锡集团铜坑矿地质灾害评估及防治措施[J].山西建筑,2012(12):78-79.
[2]魏璐璐.浅析地质灾害评估的方法与程序[J].民营科技,2012(10):23-24.
论文作者:李成磊1,李建新2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第13期
论文发表时间:2018/7/9
标签:煤矿论文; 采空区论文; 露天论文; 地质灾害论文; 灾害论文; 滑坡论文; 应力论文; 《基层建设》2018年第13期论文;