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刍议煤矿地质灾害特征及防治对策

王丙天

(山西保利合盛煤业有限公司,山西晋中031300)

摘要:本文综合探讨了煤矿地质灾害的特征及其防治对策。通过对水害、瓦斯灾害、冲击地压以及地面塌陷四类主要

地质灾害的系统性特征分析,揭示各类灾害的成因、表现形态和发生条件。针对灾害内容,阐述了预防性、技术性和应急性对

策的应用,如水害的水文地质调查和排水系统设计、瓦斯灾害抽放技术和通风安全管理、冲击地压预测与加固措施以及地面

塌陷的采空区管理和监测预警系统。

关键词:煤矿地质;灾害特征;防治措施

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中图分类号:P694;TD79文献标识码:B文章编号:10080155(2024)06018703

煤炭作为重要的能源和原料,在全球能源结构中的氢(H)和氧气(O)。甲烷是一种无色、无味且无法22

占有举足轻重的地位。然而,由于煤矿生产活动中地通过人的感官直接探测的气体,在空气中的浓度达到

质灾害频发,对矿井安全生产造成了挑战。水害、瓦5%~16%时,将形成可燃的瓦斯空气混合物,一旦遇到

斯、冲击地压和地面塌陷等地质灾害,不仅威胁矿工生明火、电火花或者高温物体等点火源,极易引发瓦斯爆

命安全,也对矿山企业造成了巨大经济损失。因此,系炸,造成人员伤亡和财产损失。除了爆炸危害,瓦斯还

统分析煤矿地质灾害的特征,研发及实施高效的防治可能引起煤与瓦斯突出,即在地压和瓦斯压力共同作

对策,是煤矿安全生产领域亟需解决的问题。用下,煤体破裂突出并伴随大量瓦斯迅速释放,这是一

1煤矿地质灾害的特征分析种极有破坏性的灾害。此外,高浓度瓦斯还会造成井

1.1水害下缺氧,威胁矿工生命安全。

1.1.1水害成因1.3冲击地压

煤矿井下水害指在煤炭开采过程中由于自然条件1.3.1冲击地压机制

或人为因素导致地下水体异常入侵煤矿作业区域,造冲击地压的发生机制通常与岩石力学特性和地下

成一系列危害。水害成因通常可分为自然成因和人为压力累积有关。在煤矿开采过程中,随着煤层逐步开

成因。自然成因主要包括地层构造影响、地质裂隙发采,岩层承受的压力逐渐增大,超过岩石承受极限时,

育程度、降水量变化以及地下水位波动等;人为成因涉则会突然释放能量,导致冲击地压。这种现象类似地

及采掘活动引发的水文地质条件改变,如不当的爆破、壳中地震的发生,均由于应力累积到一定程度后急剧

错误的开采顺序和煤矿排水系统设计缺陷等。释放。

1.1.2煤矿井下水害的识别方法1.3.2影响冲击地压的地质因素

地质钻探法:在预定区域进行钻探,获取岩层的直多种地质因素可以影响冲击地压,包括:

接样本,分析地层中的水文地质条件。岩层的力学性质:岩石硬度、厚度和层次结构对冲

地球物理勘探法:应用地震、电磁和电阻率等地球击地压有重要影响。硬岩层和厚岩层更可能积累较大

物理方法,探测地下水体分布情况以及可能存在的通应力,从而导致更强烈的冲击地压。

水通道。断层和裂隙:地下断层和裂隙可成为应力集中区

水文地质分析法:通过研究矿区外的水文地质资域,增加冲击地压发生的可能性。