發(fā)布時(shí)間：2023-09-24 10:44:20
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的煤礦災(zāi)害治理樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關(guān)鍵詞：煤礦；地質(zhì)災(zāi)害；地球物理方法；能源；危害
引言
煤礦幾乎在世界范圍內(nèi)都有分布，而我國在世界上已經(jīng)成為了最大的出產(chǎn)煤炭的國家，每年的煤炭產(chǎn)量高達(dá)11.5×108噸，也就是說全世界四分之一的煤炭都是從我國地下挖出的。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國的能源結(jié)構(gòu)中，煤炭主要占71%，油氣占22%，其他能源占7%，這就使得依靠煤炭才能正常運(yùn)行的生產(chǎn)生活活動(dòng)除了要面對煤礦日益枯竭的事實(shí)，還要擔(dān)憂整體環(huán)境的改變所帶來的危害。我國煤炭開采的技術(shù)設(shè)備比較落后，煤炭企業(yè)管理和制度建立并不完善，這就導(dǎo)致在煤炭開采的過程中會(huì)引發(fā)大量的地質(zhì)災(zāi)害，進(jìn)而造成經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。
1 煤礦地質(zhì)災(zāi)害的種類及其危害
地質(zhì)災(zāi)害的種類非常多，在我國因?yàn)槊禾块_采所導(dǎo)致的地質(zhì)災(zāi)害主要包括滑坡、坍塌、地面下城、瓦斯漏水或爆炸、煤礦所在區(qū)域的水土流失等問題，這不僅危害周圍人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，而且對環(huán)境也會(huì)造成很大程度的破壞。其中塌陷造成的危害程度最嚴(yán)重。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，在我國重點(diǎn)煤礦中，出現(xiàn)坍塌的礦區(qū)面積占總礦區(qū)面積的十分之一。我國境內(nèi)中山西省是煤炭生產(chǎn)大省，同時(shí)也是出現(xiàn)坍塌問題最為嚴(yán)重的區(qū)域，全省共計(jì)1560平方千米土地，采空區(qū)就已經(jīng)高達(dá)208平方千米，占全省總面積的七分之一。我國全部采空區(qū)中已經(jīng)有6000平方千米的區(qū)域已經(jīng)遭受了煤礦引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害，進(jìn)而導(dǎo)致采空區(qū)上方的房屋、橋梁、山體出現(xiàn)斷裂和坍塌。
根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國歷年來由于煤礦開采導(dǎo)致的坍塌區(qū)域已經(jīng)累計(jì)超過了4000平方千米，其中耕地面積就占了30%。此外，不斷加快地水土流失速度，不僅破壞了土地資源，而且也會(huì)引發(fā)其他的環(huán)境問題。通常來說，我國煤礦富裕的地區(qū)也是水資源貧乏的地區(qū)，我國缺水的礦區(qū)占總礦區(qū)的71%，其中嚴(yán)重缺水的區(qū)域占40%。由于開采煤礦導(dǎo)致煤礦頂部的含水層慢慢變干，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)礦區(qū)的地下水位線下降，給礦區(qū)周圍居民的生活帶來很大的用水困擾。同時(shí)，因?yàn)榈叵旅簩右呀?jīng)遭到了破壞，使得大量的地下水滲入到礦井之中，而礦井正含有大量的煤粉等污染物，通過水解反應(yīng)，產(chǎn)生酸性物質(zhì)，這些酸性物質(zhì)滲入到地下水中，污染了地下水，嚴(yán)重危害到周圍居民用水安全。
2 煤礦地質(zhì)災(zāi)害的地球物理特征
對煤礦地質(zhì)災(zāi)害的測量有很多方式方法， 當(dāng)前最為常用的就是物探方法，這種方法主要依靠地下介質(zhì)層之間電性、密度、彈性等方面的差異，來判斷地下巖石層之間的變化，進(jìn)而判斷出可能出現(xiàn)的煤礦地質(zhì)災(zāi)害。具體來說，在煤層沒有被開采之前，整個(gè)地層是完整的，一定區(qū)域范圍內(nèi)的電性差異也不會(huì)很大，而每層和頂板、底板之間的差異也是一個(gè)比較穩(wěn)定的值，具有比較好的彈性。但是在煤層被開采之后，煤層的完整性遭到破壞，空間上的連續(xù)性不存在了，采空區(qū)和坍塌物之間被空氣所填充，那么在無水或者很少水的情況下，采空區(qū)的電阻率就會(huì)比周圍的巖石要高，而當(dāng)采空區(qū)中被水填充的話就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)采空區(qū)的電阻率下降。一旦這種均衡性被打破，那么就會(huì)在三維空間中以某種形成的規(guī)律呈現(xiàn)出來，既可以表現(xiàn)出局部的，也可以表現(xiàn)出區(qū)域性的異常，則就為電法工作的開展提供了依據(jù)。在這個(gè)區(qū)域的反射波被中斷以及頻率特征發(fā)生變化都能夠?yàn)殚_展地震勘探工作提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
氡是一種無色，無嗅，無味的惰性氣體，它具放射性，被認(rèn)為是致癌物質(zhì)，對長期工作在礦區(qū)的采礦人員帶來很大的危害。在煤礦的采礦區(qū)域中，由于斷裂縫隙的出現(xiàn)，就容易聚集大量的氡，所以在采礦區(qū)的上部測量氡的數(shù)值非常高，而且在坍塌區(qū)域，因?yàn)榈孛娴乃菔沟玫乇砗拖旅娴牡貙又g相連，那么就會(huì)形成比較寬的裂縫，氡氣體就會(huì)向地表方向游動(dòng)，不過此時(shí)氡的保存條件并不好，所以氡的海量也就不高。在殘留的煤柱區(qū)域，因?yàn)槊簩拥目紫栋l(fā)育的并不好，所以上面的覆蓋層就不會(huì)產(chǎn)生很大的破壞性，這就不利于氡的游動(dòng)，所以地表只會(huì)殘留低濃度的氡。也就是說我們可以通過氡的差異性來查看地下地質(zhì)情況的變化，這也就能夠看出煤礦地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域的范圍、強(qiáng)度等方面。
3 應(yīng)用物探方法勘查煤礦地質(zhì)災(zāi)害
高密度電法是近年來發(fā)展起來的物探方法，廣泛應(yīng)用于災(zāi)害調(diào)查及工程勘察中。它是一種直流電阻率法，應(yīng)用的地球物理前提是地下介質(zhì)間的導(dǎo)電性差異，通過向大地供直流電，采用點(diǎn)陣式布電極，密集采樣觀測和研究電場的空間分布規(guī)律，和常規(guī)電阻率法一樣，它通過A、B電級向地下供電流I，在M、N極間測量電位差u，從而求得該記錄點(diǎn)的視電阻率值PS=KU/I，反演結(jié)果為二維視電阻率斷面圖。根據(jù)實(shí)測的視電阻率斷面進(jìn)行計(jì)算、處理、分析，從而獲得地層中的電阻率分布情況，以此劃分地層、圈閉異常、確定冒裂帶等。通過研究高密度電法獲得的數(shù)據(jù)資料，可以對災(zāi)害體的縱、橫向發(fā)展的規(guī)模有更深入的了解。
瞬變電磁法是一種基于電磁感應(yīng)原理的物探方法，利用不接地回線（大回線磁偶源）或接地線源（電偶源）向地下發(fā)送一次場，在一次場的間歇期間，測量地下介質(zhì)的感應(yīng)電磁場（二次場）電壓隨時(shí)間的變化。根據(jù)二次場衰減曲線的特征，就可以判斷地下地質(zhì)體的電性、性質(zhì)、規(guī)模和產(chǎn)狀等，間接解決如陷落柱、采空區(qū)、斷層等地質(zhì)問題.由于該方法是純二次場觀測，故與其他電性方法相比，具有體積效應(yīng)影響小、對地形、地物條件要求小、抗干擾能力強(qiáng)有體積效應(yīng)小、縱橫向分辨率高、對低阻反應(yīng)敏感等特點(diǎn)。同時(shí)，瞬變電磁勘探對地下良導(dǎo)電介質(zhì)具有較強(qiáng)的響應(yīng)能力，適用于進(jìn)行煤層頂?shù)装搴ǜ簦┧畬觿澐?、煤層陷落柱探測、斷層及裂隙發(fā)育帶導(dǎo)（含）水性評價(jià)等工作，是一種高效、快捷的物探方法。
采煤活動(dòng)使得地下地質(zhì)體的橫向連續(xù)性遭到破壞，巖石中氡元素的運(yùn)移和集聚作用發(fā)生異變，在地表面能測到氡值的異常。氡射氣元素向采空區(qū)運(yùn)移，在采空區(qū)積聚，在地表形成一個(gè)與采空區(qū)形態(tài)相應(yīng)的氡異常區(qū)。因此，可以通過測量地表氡元素的濃度（實(shí)際上是測量氡衰變所釋放的僅射線的強(qiáng)度）來準(zhǔn)確圈定煤礦采空區(qū)的位置與范圍。此外，根據(jù)氡氣異常的峰值狀態(tài)還可以確定巖溶陷落柱的位置和范圍。由于地下的氡氣通過構(gòu)造、裂隙、地下水搬運(yùn)由深部向地表遷移，測量氡氣的濃度可間接反映地質(zhì)體的裂隙系統(tǒng)的情況，并可分析其開啟度、連通性及破碎程度，對預(yù)測滑坡能起到一定的指示作用。
不論是二維地震檢測方法還是三維檢測方法都是通過大量的信息、比較高的分辨率以及準(zhǔn)確的空間定位來進(jìn)行檢測，這兩種方法在地質(zhì)災(zāi)害勘察中應(yīng)用的范圍比較廣泛，物探的方法很多，適用的條件也不一樣，在實(shí)際的檢測過程中應(yīng)該根據(jù)當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件、地球物理特征等方面，選擇最佳的檢測方法，同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)投入最小化，獲得最好的勘察結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】 煤層開發(fā) 煤礦瓦斯治理 跟蹤控制 節(jié)點(diǎn)控制
瓦斯災(zāi)害是煤礦井工礦的主要災(zāi)害，今年來，經(jīng)過治理，瓦斯災(zāi)害得到了有效控制，但形勢依然嚴(yán)峻，其仍然是煤礦安全生產(chǎn)的大敵。治理瓦斯災(zāi)害，防范瓦斯事故，始終是煤礦安全和全國安全生產(chǎn)工作的重中之重。依靠傳統(tǒng)的加大通風(fēng)量、優(yōu)化巷道布置體系的方法， 不能從根本上解決瓦斯災(zāi)害問題。怎樣才能夠經(jīng)濟(jì)有效的治理瓦斯災(zāi)害，成為煤礦工作者的一個(gè)重要課題。
1 煤礦瓦斯治理過程中控制方面出現(xiàn)的問題
盡管各種新能源的開發(fā)和利用日漸成熟，但是煤炭資源在我國的能源架構(gòu)中仍然處于主置。盡管我國的煤炭資源位列世界第三，但我國負(fù)載的地形地貌給煤炭的開采帶來了不少的難度。相當(dāng)數(shù)量的煤礦地質(zhì)松軟，不夠穩(wěn)定，易發(fā)生地形災(zāi)害。一些煤體甚至產(chǎn)生了的大范圍的破碎現(xiàn)象，加上煤層的透氣性差。這些都給瓦斯治理的過程控制帶來了不小的挑戰(zhàn)。直接抽采瓦斯的效果往往不盡如人意，易留下安全隱患。尤其是某些埋藏較深的煤礦，需要建構(gòu)很深的開采礦井，瓦斯治理更加困難。瓦斯壓力、應(yīng)力和含量隨著開采深度的增加而增加，且具有相對更低的滲透性。僅僅采用普通的瓦斯抽采處理，效果差，抽采率不高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到煤礦安全生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)要求。這也是煤礦出現(xiàn)瓦斯災(zāi)害的重要原因。另外，井下煤礦的開采與瓦斯的抽取工序必須保持一致。既要保證煤礦開采的工作效率，又要保證瓦斯抽采的效果，二者相互協(xié)調(diào)，做到煤礦生產(chǎn)效率和生產(chǎn)安全的和諧統(tǒng)一。受到煤礦生產(chǎn)技術(shù)手段和瓦斯治理控制方法的限制，煤礦開采和瓦斯抽采不夠協(xié)調(diào)的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，這也是許多瓦斯事故的重要誘因。
2 煤礦瓦斯治理過程的實(shí)踐控制方法
2.1 跟蹤控制方法
瓦斯治理過程系統(tǒng)包括若干過程環(huán)節(jié)和若干節(jié)點(diǎn)，跟蹤控制的過程可分為施工參數(shù)跟蹤控制、瓦斯抽采和排放參數(shù)跟蹤控制、采掘工作面跟蹤控制3類。穿層鉆孔結(jié)合順層鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯技術(shù)所需要的跟蹤控制過程依次包括如下6個(gè)方面：1）穿層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶瓦斯工程施工過程。需要跟蹤控制底板巖巷、鉆場和穿層鉆孔的施工參數(shù)，與設(shè)計(jì)參數(shù)比較，確保施工狀態(tài)穩(wěn)定，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)預(yù)警。2）穿層鉆孔抽采煤巷條帶瓦斯過程。需要跟蹤控制瓦斯抽采和排放參數(shù)，維持其穩(wěn)定狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常波動(dòng)時(shí)進(jìn)行預(yù)警。3）煤巷掘進(jìn)過程。需要跟蹤瓦斯抽采和排放參數(shù)，以及煤巷掘進(jìn)工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測或效果檢驗(yàn)指標(biāo)參數(shù)，維持其穩(wěn)定狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常波動(dòng)時(shí)進(jìn)行預(yù)警。4）順層鉆孔施工過程。需要跟蹤順層鉆孔的施工參數(shù)，與設(shè)計(jì)參數(shù)比較，確保施工狀態(tài)穩(wěn)定，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)預(yù)警。5）順層鉆孔抽采回采區(qū)域瓦斯過程。同穿層鉆孔抽采煤巷條帶瓦斯過程。6）工作面回采過程。需要跟蹤瓦斯抽采和排放參數(shù)，以及回采工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測或效果檢驗(yàn)指標(biāo)參數(shù)，維持其穩(wěn)定狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常波動(dòng)時(shí)進(jìn)行預(yù)警。
2.2 節(jié)點(diǎn)控制方法
節(jié)點(diǎn)在過程系統(tǒng)中是一個(gè)時(shí)間點(diǎn)概念，同時(shí)也是一個(gè)里程碑事件，它連接著若干過程環(huán)節(jié)，是它們之間過渡的紐帶。通過對節(jié)點(diǎn)的控制，人們可以將過程系統(tǒng)的總目標(biāo)分解并分配到具體的過程環(huán)節(jié)上，實(shí)現(xiàn)對每一個(gè)過程的階段性評價(jià)，進(jìn)而達(dá)到過程系統(tǒng)的總目標(biāo)。一個(gè)較大的工程過程系統(tǒng)通常包含很多個(gè)節(jié)點(diǎn)，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)控制都分析和評價(jià)上一過程環(huán)節(jié)是否達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)，只有達(dá)到預(yù)期目標(biāo)才能通過，否則必須補(bǔ)充一定的措施，直至通過。節(jié)點(diǎn)控制的內(nèi)容和控制方法十分廣泛，過程系統(tǒng)不同或過程系統(tǒng)的控制目標(biāo)不同時(shí)，它們都不相同。煤礦瓦斯治理過程系統(tǒng)控制的最終目標(biāo)是消除煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性，避免瓦斯災(zāi)害的發(fā)生，其控制內(nèi)容主要包括區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測、瓦斯治理工程涉及方案審核、瓦斯治理工程施工質(zhì)量驗(yàn)收、區(qū)域瓦斯治理效果檢驗(yàn)和安全采掘條件審核。煤礦瓦斯治理過程中，節(jié)點(diǎn)包括五種類型：（1）區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測；（2）瓦斯治理工程設(shè)計(jì)方案審核；（3）瓦斯治理工程的施工質(zhì)量驗(yàn)收；（4）區(qū)域瓦斯治理措施的效果檢驗(yàn)；（5）安全采掘條件審核。
在瓦斯治理過程系統(tǒng)中，五種類型的節(jié)點(diǎn)按如上順序依次進(jìn)行，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)控制都是對其前一個(gè)過程環(huán)節(jié)的階段性評價(jià)。其中，瓦斯治理工程的施工質(zhì)量驗(yàn)收節(jié)點(diǎn)由于施工時(shí)間跨度長，一般不在所有工程施工完畢后再進(jìn)行，例如，底板巖巷穿層鉆孔的質(zhì)量驗(yàn)收可以在每一個(gè)鉆場的鉆孔施工完畢后進(jìn)行，同時(shí)不影響其它鉆場和鉆孔的施工作業(yè)；其余四類節(jié)點(diǎn)則再上一個(gè)過程環(huán)節(jié)結(jié)束后進(jìn)行，其節(jié)點(diǎn)控制的結(jié)論直接決定是否能繼續(xù)下一個(gè)過程環(huán)節(jié)。從這一點(diǎn)來看，節(jié)點(diǎn)又可以分為如下兩種：（1）非關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)：該節(jié)點(diǎn)控制的結(jié)論不影響過程的繼續(xù)運(yùn)行；（2）關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)：該節(jié)點(diǎn)控制的結(jié)論直接決定過程能否繼續(xù)運(yùn)行。
因此，瓦斯治理工程的施工質(zhì)量驗(yàn)收節(jié)點(diǎn)為非關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測節(jié)點(diǎn)、瓦斯治理工程設(shè)計(jì)方案審核節(jié)點(diǎn)、區(qū)域瓦斯治理的效果檢驗(yàn)節(jié)點(diǎn)和安全采掘條件審核節(jié)點(diǎn)為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。需要說明的是，無論非關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)還是關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，都是瓦斯治理過程所必須經(jīng)歷的，不能因非關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)不影響過程繼續(xù)進(jìn)行省略，它的嚴(yán)格控制同樣是消除瓦斯事故隱患的必要手段。
3 結(jié)語
煤礦瓦斯治理必須堅(jiān)持區(qū)域防突措施先行、局部防突措施補(bǔ)充的原則。為進(jìn)一步提高煤礦瓦斯治理水平，加強(qiáng)煤礦瓦斯治理的過程管理，本文在區(qū)域防突措施的基礎(chǔ)上，結(jié)合瓦斯治理過程控制理論，以煤礦瓦斯治理過程智能化支撐系統(tǒng)為手段，通過對瓦斯治理過程的跟蹤控制與節(jié)點(diǎn)控制，確保瓦斯治理過程規(guī)范、質(zhì)量合格、措施有效、管理到位，以消除煤層的突出危險(xiǎn)性及安全生產(chǎn)隱患，最終實(shí)現(xiàn)瓦斯治理過程的規(guī)范化和程序化。
參考文獻(xiàn)：
[1]程遠(yuǎn)平，付建華，俞啟香.中國煤礦瓦斯抽采技術(shù)的發(fā)展[J].采礦與安全工程學(xué)報(bào)，2009（02）.
【關(guān)鍵詞】煤礦；地質(zhì)環(huán)境；綜合治理
我國是一個(gè)煤炭資源相對豐富，石油與天然氣等資源相對貧乏的國家，對于煤炭能源的消費(fèi)已經(jīng)占到了總消費(fèi)量的70%以上。專家預(yù)計(jì)即使在2050年，煤炭能源的消費(fèi)量的比重仍會(huì)維持在50%以上。隨著我國工業(yè)化程度的不斷增強(qiáng)，對于煤炭資源的需求也在逐年上升。目前，我國的煤礦地質(zhì)環(huán)境污染問題已經(jīng)日益嚴(yán)重，從而引發(fā)了一系列的環(huán)境問題、社會(huì)問題，對煤礦地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行綜合治理已經(jīng)到了迫在眉睫的程度，這就需要我們深入分析煤礦地質(zhì)環(huán)境問題產(chǎn)生的根源，進(jìn)而尋找切實(shí)可行的治理方案。
一、煤礦地質(zhì)問題的現(xiàn)狀
隨著我國對煤炭資源開發(fā)的力度不斷加大，煤礦地質(zhì)環(huán)境問題已然日益突出。相關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示，全國因開采而引起的地面塌陷已經(jīng)達(dá)到了1159km2，目前，國有煤礦矸石山有1500多座，其堆積量已經(jīng)達(dá)到了30×108t，占地面積達(dá)到了5000km2。煤礦行業(yè)排出的廢氣占全國工業(yè)廢氣排放量的5.7%。雖然我國已經(jīng)加大了對地質(zhì)環(huán)境保護(hù)的重視程度，完善了相關(guān)法律制度，但收效甚微，煤礦地質(zhì)環(huán)境惡化狀況并沒有得到根本的性的改善。
二、煤礦生產(chǎn)引發(fā)地質(zhì)問題分析
如果煤礦企業(yè)在從事煤炭生產(chǎn)的過程中，沒有進(jìn)行合理規(guī)劃，或者開發(fā)的過程中不科學(xué)、不合理，無視國家、地方政府、行業(yè)等方面的相關(guān)制度，肆意進(jìn)行開采，必然會(huì)導(dǎo)致一系列地質(zhì)環(huán)境問題，比如資源破壞、環(huán)境污染、礦山地質(zhì)災(zāi)害等一系列問題。
煤礦生產(chǎn)引發(fā)資源破壞主要是由于在對煤礦進(jìn)行開采的過程中，發(fā)生巖移，或者在對礦井進(jìn)行抽排水操作時(shí)，改變了地表水、地下水的循環(huán)與儲(chǔ)存狀態(tài)，進(jìn)而使煤礦區(qū)域內(nèi)的地下水水位下降、地表水流失。這不但會(huì)破壞區(qū)域內(nèi)的煤炭資源，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致煤層自燃、水土流失、地表下陷。煤礦生產(chǎn)引發(fā)的環(huán)境污染是指因從事煤礦生產(chǎn)而引發(fā)煤層、煤矸石等地質(zhì)體之中的有毒有害物質(zhì)發(fā)生了擴(kuò)散，從而對煤礦四周的空氣、水體以及土壤造成了污染，在一些礦井的周圍也可能會(huì)由于輻射、振動(dòng)而形成污染。煤礦生產(chǎn)引發(fā)的礦山地質(zhì)災(zāi)害可以分為地表地質(zhì)災(zāi)害與井下地質(zhì)災(zāi)害兩個(gè)方面。地表地質(zhì)災(zāi)害是由于對煤礦進(jìn)行開采時(shí)，發(fā)生了巖移而誘發(fā)了山體滑坡、崩塌、泥石流等災(zāi)害。井下地質(zhì)災(zāi)害是指在對煤礦進(jìn)行開采時(shí)，由壓力而引起的冒頂、瓦斯突出、礦井突水等一系列問題，井下地質(zhì)災(zāi)害對采礦工人的生命安全構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。
煤礦生產(chǎn)所引發(fā)的地質(zhì)環(huán)境問題帶有很強(qiáng)的隱藏性，而且破壞性也是驚人的，對煤礦員工、當(dāng)?shù)鼐用窬鶗?huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，因此，必須要引起我們的注意，加強(qiáng)煤礦地質(zhì)環(huán)境的綜合預(yù)防與治理工作。
三、加強(qiáng)煤礦地質(zhì)環(huán)境綜合治理的建議
想要做好煤礦地質(zhì)環(huán)境綜合治理工作，首先要擺正自己的思想觀念，提高對地質(zhì)環(huán)境綜合治理的認(rèn)識(shí)，以防治結(jié)合為指導(dǎo)思想，及時(shí)、全面、具體的展開煤礦的地質(zhì)環(huán)境的調(diào)研工作，然后運(yùn)用先進(jìn)的管理與技術(shù)手段展開治理活動(dòng)?，F(xiàn)階段，我國的地質(zhì)環(huán)境治理仍然處于被動(dòng)局面，而且無論在調(diào)研管理，還是在治理方面都遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于西方發(fā)達(dá)國家。想要扭轉(zhuǎn)這種局面，就必須轉(zhuǎn)變思維觀念，增加資金投入，逐步完善與地質(zhì)環(huán)境相關(guān)的指標(biāo)體系、技術(shù)規(guī)范，比如滑坡、坍塌、泥石流等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，不斷推進(jìn)地質(zhì)環(huán)境保護(hù)的合理化、規(guī)范化、制度化。
（一）提高地質(zhì)調(diào)研工作的質(zhì)量
對礦區(qū)可以發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害工作進(jìn)行深入分析，特別要注意一些因采動(dòng)、煤矸石堆放而引發(fā)的地表塌陷、山體滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害展開全面調(diào)研、預(yù)測、評估與預(yù)報(bào)，對這些災(zāi)害所形成的條件、原因、分布的規(guī)律、危害的程度以及影響的范圍進(jìn)行歸納總結(jié)，同時(shí)對容易發(fā)生災(zāi)害的區(qū)域進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測。
對煤礦區(qū)的瓦斯地質(zhì)進(jìn)行調(diào)研，特別注意煤層之中瓦斯的來源、儲(chǔ)存及其分布特征，及時(shí)評價(jià)瓦斯涌出的特征與涌出量，從而把握瓦斯抽放的地質(zhì)條件與改良方法。對煤礦區(qū)的水文地質(zhì)展開調(diào)研，理順煤礦井下地下水的分布情況，同時(shí)注意地下水與地表水的流通渠道，從而確定水體受污染的原因、渠道。對煤礦區(qū)的水質(zhì)與巖土進(jìn)行分析調(diào)查，從而把握水體污染、土壤污染以及煤炭生產(chǎn)過程中有毒有害物質(zhì)遷移的規(guī)律，為控制土壤污染、水土流失以及其他環(huán)境治理提供依據(jù)。
（二）逐步完善生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制
我國政府要積極推進(jìn)公共財(cái)政體系建設(shè)，增強(qiáng)各地區(qū)之間的財(cái)政轉(zhuǎn)移與支付的力度，保證現(xiàn)有資源能夠?qū)崿F(xiàn)有償使用；制定排污收費(fèi)制度，加強(qiáng)監(jiān)管，保證制度的貫徹落實(shí)；根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)現(xiàn)情況，制定礦產(chǎn)資源補(bǔ)償費(fèi)與水資源費(fèi)征收的條款，啟動(dòng)自然環(huán)境治理資金備用庫；充分利用市場經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢，探索生態(tài)補(bǔ)償?shù)氖袌龌\(yùn)行機(jī)制；在現(xiàn)有的法律規(guī)定的基礎(chǔ)上，結(jié)合煤礦自身的一些特點(diǎn)，建立與我國國情相符的法律制度體系與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，并且積極推進(jìn)這一體系的覆蓋面積；政府職能部門定期舉行聽證會(huì)、論證會(huì)，聽取專家、學(xué)者以及社會(huì)公眾的意見，集思廣益，積極探索煤礦地質(zhì)環(huán)境綜合治理的新方法。
（三）建立健全技術(shù)保障機(jī)制
合理規(guī)劃煤礦資源的開采以及基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查工作，認(rèn)真、細(xì)致的對礦區(qū)內(nèi)可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行分析總結(jié)，進(jìn)而把握煤礦地質(zhì)環(huán)境變化的趨勢。我們知道，煤礦的地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測工作是安全生產(chǎn)的重要保證，因此，必須要投入資金，引起必要的監(jiān)測設(shè)備、監(jiān)測儀器，對煤礦進(jìn)行全面監(jiān)測、隨時(shí)監(jiān)測，然后對監(jiān)測所形成的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行深入分析，尋找煤礦地質(zhì)環(huán)境變化的一些規(guī)律，進(jìn)而有效預(yù)測煤礦地質(zhì)環(huán)境的變化趨勢，運(yùn)用防治結(jié)合的方法，保證員工以及周邊地區(qū)居民的生命、財(cái)產(chǎn)的安全。如果遇到實(shí)際技術(shù)困難的情況，主管部門要組織工程技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，再組織培訓(xùn)教育，將這些技術(shù)傳播給一線技術(shù)人員，如果遇到典型情況，可以組織專業(yè)進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)，確保技術(shù)保障機(jī)制的有效運(yùn)行。
（四）拓寬融資渠道
煤礦地質(zhì)環(huán)境的治理是一項(xiàng)周期長、投資大、涉及面廣的系統(tǒng)工程，所以我們要積極拓寬融資渠道，采取多種融資方式。比如對于一些由國家控股的企業(yè)，其資金應(yīng)該由政府與企業(yè)來共同承擔(dān)；建于新建或是正在建設(shè)的煤礦企業(yè)，則需要由企業(yè)自行承擔(dān)相關(guān)責(zé)任；同時(shí)地方政府還要從地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀與特點(diǎn)出發(fā)，制定一些有利于投資的優(yōu)惠政策，從而吸引社會(huì)資金，再按制度與比例來享受收益分配。
四、總結(jié)
綜上所述，煤礦地質(zhì)環(huán)境的綜合治理不但與員工的安全生產(chǎn)有關(guān)，與企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有關(guān)，同時(shí)也影響著我國的國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此，我們必須從煤礦所在地的地質(zhì)地貌、煤礦企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)等方面出發(fā)，采取切實(shí)可行的措施，加強(qiáng)煤礦地質(zhì)環(huán)境的綜合治理。
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[關(guān)鍵詞]瓦斯防治； 監(jiān)測監(jiān)控；火災(zāi)防治；煤礦災(zāi)害
中圖分類號(hào)：TD 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）20-0077-01
緒論
中國煤炭資源儲(chǔ)量豐富，目前煤炭在一次能源消耗中所占比重最大，但每層賦存條件復(fù)雜、安全形勢嚴(yán)峻，礦井災(zāi)害一直是影響煤礦安全生產(chǎn)的重要因素之一，國內(nèi)各大科研機(jī)構(gòu)圍繞中國煤炭存在的各種災(zāi)害進(jìn)行聊深入研究并取得了一系列成果[1-4]，對礦井重大災(zāi)害的預(yù)防和治理起到了重要作用。但是我國煤礦災(zāi)害防治領(lǐng)域還存在諸多關(guān)鍵技術(shù)難題尚未解決[5]，事故總量和傷亡人數(shù)仍然偏高，安全生產(chǎn)形勢依然嚴(yán)峻。
1.瓦斯災(zāi)害防治技術(shù)難題
1.1瓦斯災(zāi)害治理的理論和技術(shù)基礎(chǔ)難題
目前，我國煤礦對瓦斯災(zāi)害治理的基礎(chǔ)理論研究薄弱，對瓦斯災(zāi)害發(fā)生機(jī)理、災(zāi)害的演化過程尚不能全面認(rèn)識(shí)，從而影響了瓦斯災(zāi)害防治關(guān)鍵技術(shù)的進(jìn)展。對于煤與瓦斯突出機(jī)理的認(rèn)識(shí)未能突破，影響煤與瓦斯突出預(yù)測預(yù)報(bào)技術(shù)發(fā)展，尤其是影響臨界值的確定。需要攻克的主要難題有以下兩項(xiàng)。
（1）瓦斯運(yùn)移、抽放作用規(guī)律和瓦斯煤塵爆炸機(jī)理。對瓦斯賦存、運(yùn)移和涌出規(guī)律的系統(tǒng)研究；對不同開采條件和瓦斯抽放條件下瓦斯涌出規(guī)律和分布特征、地應(yīng)力和瓦斯運(yùn)移場的耦合關(guān)系的認(rèn)識(shí)；對煤礦生產(chǎn)環(huán)境下瓦斯煤塵爆炸特性及其演化傳播規(guī)律、瓦斯煤塵連續(xù)爆炸發(fā)生的條件和傳播特性的深入研究等。
（2）煤與瓦斯突出機(jī)理與防突技術(shù)基礎(chǔ)。目前，我國煤礦地質(zhì)構(gòu)造對災(zāi)害的控制機(jī)理和規(guī)律尚不能認(rèn)識(shí)、仍停留在“假說”階段。雖然我國也曾做過一系列的研究，但是對機(jī)理的研究多是零星展開的，缺乏系統(tǒng)性。
1.2煤層瓦斯含量測定技術(shù)難題
我國已經(jīng)成功開發(fā)出了地質(zhì)勘探期間煤層瓦斯含量、煤層瓦斯涌出量的預(yù)測方法和裝置。雖然這些技術(shù)已經(jīng)在煤礦是用了幾十年并經(jīng)過多次改進(jìn)，但是其精確度仍是一個(gè)十分突出的問題，其測定值普遍低于實(shí)際值，以致使有的煤礦在建井期間就不得不進(jìn)行安全補(bǔ)套設(shè)計(jì)，及造成了大量資金的浪費(fèi)且?guī)硐到y(tǒng)性的事故隱患。
1.3瓦斯抽放技術(shù)難題
（1）構(gòu)造煤的探測和區(qū)劃研究。為提高瓦斯抽放率，急需探明原地構(gòu)造煤分布區(qū)及其厚度，探測清楚原地構(gòu)造煤瓦斯含量和突出區(qū)，還需要解決在高應(yīng)力、高壓力、高瓦斯構(gòu)造煤區(qū)使用的鉆進(jìn)設(shè)備和抽放技術(shù)難題。
（2）松軟低透氣性煤層的本煤層瓦斯抽放技術(shù)。其核心就是要解決松軟煤層的順層鉆進(jìn)施工問題。
（3）高抽巷瓦斯抽放技術(shù)。在采煤工作面上方裂隙帶布置瓦斯抽放巷道是當(dāng)前十分有效的抽放技術(shù)，但施工量大，經(jīng)濟(jì)成本比較高，為克服其缺點(diǎn)，用水平定向長鉆孔代替高抽巷的研究，至今已研究出了施工鉆孔長度達(dá)600米到800米的強(qiáng)力鉆機(jī)和鉆孔工藝，需要繼續(xù)研究能施工1000米的鉆孔的鉆機(jī)、鉆具和鉆進(jìn)工藝，同時(shí)，還需要研究鉆孔測斜、糾偏的技術(shù)和裝備。
（4）改善煤層滲透性的技術(shù)。多數(shù)高瓦斯礦井的滲透率較低，嚴(yán)重制約了瓦斯抽放技術(shù)的發(fā)展。
（5）采動(dòng)區(qū)瓦斯抽放控制煤層自燃發(fā)火關(guān)鍵技術(shù)。利用采動(dòng)卸壓而提高瓦斯抽放效果是煤礦很有前景的抽放方法，但是抽放同時(shí)極易帶入空氣從而導(dǎo)致自燃發(fā)生，因此，需要加大力度對采動(dòng)區(qū)瓦斯抽放控制煤層自燃的研究。
（6）瓦斯抽放濃度控制技術(shù)。抽放瓦斯時(shí)，控制抽出瓦斯的濃度對瓦斯抽放效果和安全利用是十分重要的，但目前仍沒有成功的技術(shù)和方法。
（7）瓦斯抽放標(biāo)準(zhǔn)。急需解決的一個(gè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)問題就是煤層瓦斯抽到什么程度即瓦斯含量和瓦斯涌出量降到什么標(biāo)準(zhǔn)，就認(rèn)為達(dá)到了“先抽”的標(biāo)準(zhǔn)和達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)和方法。
2.煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)存在的問題
2.1瓦斯傳感器技術(shù)
目前，國外應(yīng)用于煤礦的瓦斯檢測原理主要為熱催化、熱導(dǎo)、光干涉和紅外，而我國主要為熱催化、熱導(dǎo)、光干涉，以熱催化和光干涉為主。紅外氣體測量原理在煤礦瓦斯監(jiān)測方面我國雖幾年前就已展開但是最終因?yàn)槠洳捎秒姍C(jī)機(jī)械調(diào)制，儀器功耗大、穩(wěn)定性差、造價(jià)高而不能廣泛推廣。半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)用于煤礦瓦斯檢測是國際方面的最新研究動(dòng)向，而我國最需要做的就是對現(xiàn)有的熱催化瓦斯敏感元件的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行提升和改進(jìn)。
2.2監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)
（1）監(jiān)控系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)需升級換代，安全和生產(chǎn)動(dòng)態(tài)信息的傳輸缺乏穩(wěn)定、快速、可靠的通訊平臺(tái)。在地面，采用工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場總線組建監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)已經(jīng)很成熟，而我國煤礦監(jiān)控系統(tǒng)仍然采用主從式窄帶通訊體系結(jié)構(gòu)、時(shí)分制通訊和低速總線巡檢等傳統(tǒng)方式，周期長，傳輸速度慢、故障率高，災(zāi)害隱患信息容易漏報(bào)、誤報(bào)，時(shí)效性也差。
（2）目前的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)主要功能是監(jiān)測，控制功能單一，根本無法做災(zāi)害或事故的預(yù)警。利用監(jiān)控系統(tǒng)對礦井重大災(zāi)害預(yù)測預(yù)報(bào)的實(shí)用性和準(zhǔn)確性不高，不能有效指導(dǎo)安全生產(chǎn)，只是對采掘工作面和其他傳感器設(shè)置地點(diǎn)的瓦斯?jié)舛然蚱渌麉?shù)的簡單監(jiān)測，不能根據(jù)變化趨勢和整個(gè)礦井的信息進(jìn)行專家診斷，形成對災(zāi)害的有效預(yù)警。
（3）現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)還存在報(bào)警后的處理預(yù)案不完善，現(xiàn)場維護(hù)力量薄弱、設(shè)備無故障工作時(shí)間短、抗干擾能力不強(qiáng)等。
3.礦井火災(zāi)防治技術(shù)存在問題
雖然在煤礦火災(zāi)防治理論和技術(shù)領(lǐng)域通過近幾十年的攻關(guān)研究逐步形成了以預(yù)測預(yù)報(bào)、火災(zāi)監(jiān)測、火災(zāi)預(yù)防和火災(zāi)治理技術(shù)、裝備和材料為一體的綜合防滅火技術(shù)體系，但還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足目前我國礦山火災(zāi)防治的要求，主要表現(xiàn)在以下幾方面：
（1）基礎(chǔ)理論研究方面不夠深入，不能揭示礦井火災(zāi)災(zāi)害的深層次理論問題。
（2）在防滅火材料研究方面不夠成熟、缺乏針對性。
（3）防治工藝技術(shù)的創(chuàng)新性不強(qiáng)，特別是在關(guān)鍵性技術(shù)的研究和應(yīng)用方面缺乏專用設(shè)備，導(dǎo)致防滅火等現(xiàn)場工作難以迅速展開。
（4）整體技術(shù)的繼承性不高，不能實(shí)現(xiàn)智能控制。
（5）矸石山的危害防治技術(shù)。
4總結(jié)
以上問題，是我國煤礦災(zāi)害防治方面急需解決的難點(diǎn)問題，需要從實(shí)用技術(shù)推廣和集成，關(guān)鍵技術(shù)突破及基礎(chǔ)理論研究三方面著手。具體應(yīng)整合安全科技資源，形成產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的安全創(chuàng)新體系，建立以煤炭科學(xué)研究總院為主體的國家煤礦安全關(guān)鍵技術(shù)轉(zhuǎn)換平臺(tái)，建立以煤炭企業(yè)為主體的成果推廣應(yīng)用和再創(chuàng)新平臺(tái)，建立以高效為骨干的基礎(chǔ)研究平臺(tái)，國家也應(yīng)繼續(xù)支持煤礦安全技術(shù)研究中心的擴(kuò)建。
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一、全區(qū)地形地貌簡況
*區(qū)地處*市西部，地理坐標(biāo)為東經(jīng)117°9’2”—117°28’41”，北緯34°37’55”－34°56’38”，全區(qū)面積約507平方公里（含*高新區(qū)），東與市中區(qū)、嶧城區(qū)接壤，西、南部與微山毗鄰，北同*市、山亭區(qū)交界。
地形地貌：為低丘—平原地帶，地形較為平坦，中部高，周圍低，標(biāo)高最大者+341.6，最小者＋50.1，平均標(biāo)高＋64.0。
水文氣象：處于暖溫帶魯淮氣候區(qū)，屬季風(fēng)大陸型氣候，氣候四季分明，較溫和，雨量較適中，春季干旱多風(fēng)，夏季炎熱多雨。年平均氣溫14.3°C，年平均降雨量814.3mm，降雨多集中在6－9月份，占全年降雨量的70%，無霜期200天左右，屬淮河流域，京杭大運(yùn)河水系，水系發(fā)育較好。
我區(qū)煤炭、地下水等資源豐富，賦存面積較大，受風(fēng)化剝蝕等外動(dòng)力地質(zhì)作用和人為采掘活動(dòng)等因素影響，歷年來發(fā)生過多次（處）地質(zhì)災(zāi)害。特別是近年來，隨著采掘活動(dòng)的加劇和受汛期局部地區(qū)強(qiáng)降雨影響，部分區(qū)域?yàn)?zāi)害的次數(shù)和規(guī)模呈上升趨勢，災(zāi)害的形勢較為嚴(yán)峻。根據(jù)我區(qū)地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn)和以往發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害情況分析，轄區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)生在汛期，而且主要以采空塌陷、古井陷落和地裂縫等突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害為主，據(jù)統(tǒng)計(jì)，歷年來全區(qū)共發(fā)生地面塌陷10余處（次），采煤塌陷面積1.2平方公里，因超采地下水造成巖溶塌陷涉及面積0.1平方公里。
二、重點(diǎn)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)的防治措施
根據(jù)省、市氣象部門預(yù)報(bào)，今年降水總量較常年偏多，降水量時(shí)空分布不均，旱澇并存，不排除局部發(fā)生暴雨的可能。為此，要重點(diǎn)做好全區(qū)四處重點(diǎn)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)防范工作：
（一）原常莊二號(hào)煤礦南部地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)
在陶莊煤田范圍內(nèi)，原常莊二號(hào)煤礦南部，東西走向的蟠龍河位于原常莊二號(hào)礦采空區(qū)附近，蟠龍河北部有一處古井陷落，且陷落面積較大，同時(shí)不排除有其它古井存在的可能，聯(lián)創(chuàng)公司和常莊二號(hào)煤礦已作了填堵處理，但填堵不徹底，一旦汛期到來，有古井陷落或?qū)當(dāng)鄬拥拇嬖?，蟠龍河水可能灌入原常莊二號(hào)礦井下，繼而進(jìn)入215煤礦西井，從215煤礦西井進(jìn)入陶莊煤礦。防治措施：1、責(zé)任單位：陶莊煤礦、215煤礦。2、責(zé)任人為以上單位法人代表。3、汛期前以及汛期期間由以上單位共同調(diào)查，共同預(yù)防，共同治理。
（二）張范鎮(zhèn)張范村北部地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)
張范鎮(zhèn)張范村北部約500米處，分布著*區(qū)宏達(dá)煤礦、原沙溝一號(hào)煤礦、原張范五號(hào)煤礦、原張范九號(hào)煤礦，且存有多處古井。該地區(qū)塌陷嚴(yán)重，汛期地表會(huì)有大量積水，積水沿古井或地表裂縫進(jìn)入井下，通過原沙溝一號(hào)煤礦、原張范五號(hào)煤礦、原張范九號(hào)煤礦，直接危及*區(qū)天然焦煤礦、宏達(dá)煤礦和山家林煤礦。目前，山家林煤礦已停產(chǎn)，井下水位保持—150米水平，為防止地表水威脅，將損失降至最低限度，需采取以下防治措施：1、責(zé)任單位：張范鎮(zhèn)政府、*區(qū)天然焦礦、*區(qū)宏達(dá)煤礦和山家林煤礦。2、責(zé)任人為以上單位法人代表。3、以上單位特別是張范鎮(zhèn)政府和山家林煤礦，在今年汛期到來之前和汛期期間，要加強(qiáng)排查，發(fā)現(xiàn)古井和地表斑縫要及時(shí)組織沖填，防止地表水沿古井或地表裂縫潰入井下采空區(qū)。
（三）山家林井田南部地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)
*區(qū)張范鎮(zhèn)西夾埠村南部為山家林井田18層煤露頭區(qū)，露頭區(qū)為古采區(qū)，店韓路橋以東為蟠龍河南部分支，由于近年來挖土燒磚，已喪失排洪作用，此處以往陷落古井3處，且均在河底部，可積水20萬立方米，一旦積水從古井進(jìn)入古采區(qū)，首先進(jìn)入原沙溝鎮(zhèn)光明煤礦，然后進(jìn)入興仁煤礦（同時(shí)威脅袁莊煤礦），最后將進(jìn)入山家林煤礦。防治措施：1、責(zé)任單位：高新區(qū)興仁煤礦、山家林煤礦。2、責(zé)任人為以上單位法人代表。3、在汛期到來之前和汛期期間，要加強(qiáng)排查，發(fā)現(xiàn)古井和地表斑縫要及時(shí)填充，進(jìn)行處理，防止地表水潰入井下采空區(qū)。
（四）*區(qū)天然焦礦西部地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)
在*區(qū)天然焦礦西部、原張范鎮(zhèn)七號(hào)煤礦北部，有兩礦開采的采空區(qū)，汛期地表將有大量積水，積水可能沿?cái)鄬踊蛄芽p進(jìn)入，嚴(yán)重威脅兩礦安全。防治措施：1、責(zé)任單位：*區(qū)天然焦礦。2、責(zé)任人為該礦法人代表。3、要安排專人監(jiān)測井下和地表變化情況，抓好預(yù)警預(yù)報(bào)，及時(shí)采取避險(xiǎn)措施，在采空區(qū)設(shè)立警示牌，標(biāo)明塌陷發(fā)生的危及范圍，同時(shí)要防止地表積水沿?cái)鄬踊蛄芽p流入井下。
三、防災(zāi)方案落實(shí)措施
（一）加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，明確責(zé)任。各鎮(zhèn)（街）、轄區(qū)內(nèi)各煤礦企業(yè)，要嚴(yán)格按照國務(wù)院《地質(zhì)災(zāi)害防治條例》和《*市國土資源局關(guān)于做好地質(zhì)災(zāi)害隱患調(diào)查排查工作的通知》等有關(guān)文件規(guī)定和要求，高度重視地質(zhì)災(zāi)害防治工作，主要負(fù)責(zé)人要對本地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害防治工作負(fù)總責(zé)。區(qū)政府成立由分管副區(qū)長任組長，各有關(guān)單位負(fù)責(zé)人為成員的*區(qū)2009年汛期地質(zhì)災(zāi)害防治工作領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)全區(qū)汛期地質(zhì)災(zāi)害防治工作的統(tǒng)一部署和協(xié)調(diào)。各鎮(zhèn)（街）也要成立相應(yīng)的工作機(jī)構(gòu)，同時(shí)各單位要各司其職，通力協(xié)作，層層建立和落實(shí)責(zé)任制，加強(qiáng)對地質(zhì)災(zāi)害防災(zāi)方案落實(shí)的監(jiān)督檢查，汛前要組織人員對隱患點(diǎn)進(jìn)行一次全面排查，安排好汛期監(jiān)測和值班工作，落實(shí)地質(zhì)災(zāi)害防治物資、經(jīng)費(fèi)，確保人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。
（二）依法行政，密切合作。各相關(guān)職能部門的職責(zé)：
1、國土部門要認(rèn)真履行地質(zhì)災(zāi)害防治的組織、協(xié)調(diào)、指導(dǎo)和監(jiān)督職責(zé)，做好地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測、預(yù)警、預(yù)報(bào)和預(yù)防工作。
2、煤炭部門要加強(qiáng)礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)督管理，切實(shí)做好礦山地質(zhì)環(huán)境、礦山地質(zhì)災(zāi)害的防范和治理，做好礦山地質(zhì)環(huán)境治理項(xiàng)目的組織實(shí)施和管理，確保取得實(shí)效。
3、水務(wù)部門要加強(qiáng)主要水利工程設(shè)施區(qū)的監(jiān)測，及時(shí)預(yù)報(bào)，保障下游人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。
4、建設(shè)部門要加強(qiáng)對建設(shè)項(xiàng)目和建設(shè)單位的管理與監(jiān)督，防止建設(shè)過程中引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，對出現(xiàn)的險(xiǎn)情要及時(shí)采取措施，及時(shí)治理。
5、氣象部門要做好汛期地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)測預(yù)報(bào)及預(yù)警信息的，將氣象預(yù)測預(yù)報(bào)及預(yù)警資料及時(shí)通報(bào)各有關(guān)單位。
6、民政、衛(wèi)生部門要做好防災(zāi)、避災(zāi)、救災(zāi)的組織機(jī)構(gòu)、搶險(xiǎn)救災(zāi)物資、醫(yī)療救護(hù)人員的組織和準(zhǔn)備工作。
（三）完善地質(zhì)災(zāi)害群測群防網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè)。進(jìn)一步健全和完善地質(zhì)災(zāi)害群測群防各項(xiàng)制度，建立區(qū)、鎮(zhèn)（街）、村、組四級群測群防網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和相關(guān)責(zé)任單位群測群防監(jiān)測體系，以人民群眾為主體，對地質(zhì)災(zāi)害前兆和動(dòng)態(tài)進(jìn)行簡易監(jiān)測，做到及早發(fā)現(xiàn)、及時(shí)預(yù)警、有效避災(zāi)。各級各有關(guān)部門在汛期前及汛期中，要發(fā)動(dòng)群眾疏通村莊周邊、房前屋后、隱患點(diǎn)的排水溝渠，加強(qiáng)生產(chǎn)生活用水管理，確保汛期排水暢通；組織群眾對存在隱患的地面裂縫、塌陷等進(jìn)行沖填、夯實(shí)，減少汛期中地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。
（四）加強(qiáng)汛前調(diào)查，做好防災(zāi)明白卡發(fā)放工作。各鎮(zhèn)（街）、轄區(qū)內(nèi)各礦山企業(yè)要在汛期前組織有關(guān)專業(yè)人員對轄區(qū)內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行調(diào)查摸底，摸清轄區(qū)內(nèi)對人民生命財(cái)產(chǎn)構(gòu)成威脅的易發(fā)區(qū)、危險(xiǎn)點(diǎn)情況，編制防災(zāi)方案，及時(shí)妥善處理存在的隱患，做到萬無一失。國土資源部門要做好地質(zhì)災(zāi)害防治“工作明白卡”和“避險(xiǎn)明白卡”制作、發(fā)放工作，“工作明白卡”要做到一點(diǎn)一卡，“避險(xiǎn)明白卡”要做到受地質(zhì)災(zāi)害威脅的住戶每戶一卡，切實(shí)提高受災(zāi)群眾的防災(zāi)意識(shí)和避險(xiǎn)能力。
（五）努力改善礦山生態(tài)環(huán)境。各礦山主管部門、環(huán)保部門和國土資源部門，要按照各自工作職責(zé)，加大對礦山生態(tài)環(huán)境的監(jiān)管力度，督促礦山企業(yè)嚴(yán)格執(zhí)行“三同時(shí)”制度，增加礦山生態(tài)環(huán)境治理經(jīng)費(fèi)投入，落實(shí)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測、預(yù)防和治理措施。
（六）認(rèn)真落實(shí)地質(zhì)災(zāi)害防治經(jīng)費(fèi)。各鎮(zhèn)（街）要把地質(zhì)災(zāi)害防治工作納入國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展計(jì)劃，在年度計(jì)劃和預(yù)算中安排地質(zhì)災(zāi)害防治專項(xiàng)資金，確保地質(zhì)災(zāi)害及其隱患得到及時(shí)監(jiān)測、預(yù)報(bào)、調(diào)查、勘查和治理，確保群測群防網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有效運(yùn)行。
（七）擴(kuò)大宣傳，加強(qiáng)培訓(xùn)。各級各有關(guān)部門要加強(qiáng)地質(zhì)環(huán)境法律法規(guī)及防災(zāi)避險(xiǎn)相關(guān)知識(shí)培訓(xùn)，提高有關(guān)人員和廣大人民群眾的防災(zāi)御災(zāi)意識(shí)和臨災(zāi)處置能力。
（八）嚴(yán)格實(shí)行汛期巡查、值班、災(zāi)情速報(bào)和汛后總結(jié)制度。汛期是崩塌、滑坡、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)期，6、7、8月份我區(qū)將進(jìn)入汛期，各鎮(zhèn)（街）、轄區(qū)內(nèi)各礦山企業(yè)，要落實(shí)并強(qiáng)化汛期巡查、值班、災(zāi)情速報(bào)和汛后總結(jié)四項(xiàng)制度。一要堅(jiān)持汛期巡查制度。有關(guān)鎮(zhèn)（街）、轄區(qū)內(nèi)各礦山企業(yè)要堅(jiān)持至少每月兩次和每周一次的定期巡查制度。巡查中要“以人為本”，對人民生命財(cái)產(chǎn)構(gòu)成威脅的易發(fā)區(qū)、危險(xiǎn)區(qū)要設(shè)立警示牌。二要層層落實(shí)汛期值班制度。有關(guān)鎮(zhèn)（街）及重點(diǎn)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)所在礦山企業(yè)和村（居）要設(shè)立聯(lián)系電話，并向社會(huì)公開，安排人員24小時(shí)值班。三要健全災(zāi)情速報(bào)制度。如遇突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害要立即組織有關(guān)部門到現(xiàn)場進(jìn)行應(yīng)急調(diào)查處理，并及時(shí)上報(bào)有關(guān)情況。四要認(rèn)真做好汛后總結(jié)。要對汛前調(diào)查、汛期值班、巡查和現(xiàn)場調(diào)查等情況進(jìn)行記錄，汛后及時(shí)對本年度汛期地質(zhì)災(zāi)害防治工作進(jìn)行總結(jié)。
【關(guān)鍵詞】煤礦；地質(zhì)災(zāi)害；防治措施
引言
由于地質(zhì)相對復(fù)雜，煤炭開采過程中很容易出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害，這些地質(zhì)災(zāi)害直接危害礦區(qū)居民的生命和財(cái)產(chǎn)的安全，地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生和延續(xù)，使人們無法安居樂業(yè)，治理災(zāi)害的工程量巨大，耗資不菲，工期較長。因此，需要及時(shí)找出相應(yīng)的災(zāi)害治理措施，以免造成更大的災(zāi)害。
1 煤礦地質(zhì)災(zāi)害的特點(diǎn)
群發(fā)性，采煤工程破壞地質(zhì)環(huán)境的平衡。引起地質(zhì)環(huán)境的反饋，其反饋行為所導(dǎo)致的災(zāi)害往往不是孤立的，常在同一煤礦區(qū)某一時(shí)段集中形成災(zāi)害群。衍生性，原生環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害還常常衍生一連串的次生災(zāi)害，形成一系列有成因聯(lián)系的災(zāi)害鏈。例如煤礦生產(chǎn)對環(huán)境的影響可分為直接的（通常是長期的）和間接的（通常是短期的），但兩種類型的環(huán)境影響結(jié)果可以認(rèn)為是一種連鎖反應(yīng)。區(qū)域性（如下圖所示），就各種災(zāi)害的內(nèi)部聯(lián)系而言，它們受一定區(qū)域性條件控制，如受區(qū)域性構(gòu)造條件、區(qū)域性煤系巖性組合特征、區(qū)域性煤變質(zhì)條件、區(qū)域性地理?xiàng)l件和區(qū)域性氣候條件的控制和影響。因此，在災(zāi)害時(shí)空演化和分布上表現(xiàn)出區(qū)域性的特點(diǎn)。發(fā)災(zāi)持續(xù)時(shí)間的多樣性，煤與瓦斯突出、瓦斯爆炸、煤塵爆炸、礦井突水、頂板冒落等災(zāi)害，往往具有突發(fā)性，發(fā)災(zāi)時(shí)間短、強(qiáng)度高，破壞性大。
圖1 地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域特征
不可避免性和可防御性，煤礦環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害是按一定規(guī)律、達(dá)到一定程度后發(fā)生的。在目前技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下，乃至今后一定時(shí)期內(nèi)，要完全避免是不可能的。但這些災(zāi)害又是可以防御的，隨著研究的深入、經(jīng)驗(yàn)的積累，依靠科技進(jìn)步進(jìn)行預(yù)測預(yù)報(bào)和積極治理，對災(zāi)害進(jìn)行控制，減少災(zāi)害，減輕災(zāi)害損失是可能的。
2 煤礦地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生原因
2.1 客觀原因
采礦過程，從地殼內(nèi)部挖出了極為巨大量的礦石和巖石。誠然，不論采礦的手段是鉆采、坑采，還是露天開采，還是液采，實(shí)際上都是肢解地殼的機(jī)體，過后會(huì)留下千瘡百孔的空洞。這就使本來呈自然平衡的地殼，出現(xiàn)了新的不平衡和不諧調(diào)，導(dǎo)致了地殼物質(zhì)的不穩(wěn)固性。這是誘發(fā)礦山地質(zhì)災(zāi)害的本質(zhì)原因。采礦特別是地下采礦必須要排凈礦坑下積水和處理地層漏水，這又造成地下水的不平衡，進(jìn)而導(dǎo)致地層的不平衡性和不穩(wěn)定性。
2.2 主觀原因
相當(dāng)長時(shí)期以來，地方和民營小煤礦等如雨后春筍般發(fā)展，它們與國營大礦山爭奪資源或單獨(dú)或寄生于國營大礦山之上，每個(gè)小礦山在大礦山上挖一個(gè)洞，宛如一個(gè)個(gè)瘡疤，極易發(fā)生瓦斯泄露和透水等事故。
3 實(shí)例分析
3.1 地質(zhì)災(zāi)害概況
某煤礦位置屬構(gòu)造侵蝕中山地形地貌。地質(zhì)結(jié)構(gòu)簡單，地形起伏較大，構(gòu)造不發(fā)育，在井田區(qū)域內(nèi)未發(fā)現(xiàn)崩塌、滑坡、泥石流、潰壩等地質(zhì)自然災(zāi)害。礦區(qū)所處位置為山區(qū)，年降水量1502.2mm，雨量頗豐，多集中在6～9四個(gè)月，汛期常會(huì)在短時(shí)間內(nèi)形成集中降水，水量較大，是誘發(fā)山洪、泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的主要原因。煤礦在開采過程中，采空區(qū)上方的地表可能會(huì)出現(xiàn)裂縫或塌陷坑等地質(zhì)災(zāi)害，多集中于山體林地內(nèi)。因此，要加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害防治工作，防止地質(zhì)災(zāi)害事故發(fā)生。
3.2 地質(zhì)災(zāi)害防治措施
3.2.1 加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害排查工作
地質(zhì)災(zāi)害防治監(jiān)測小組負(fù)責(zé)每月對礦區(qū)范圍內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)組織不少于一次“拉網(wǎng)式”排查；每次大雨過后要臨時(shí)增加一次地質(zhì)災(zāi)害排查，對排查中發(fā)現(xiàn)的隱患由相關(guān)科室負(fù)責(zé)人及時(shí)制定防治方案，限期整改并監(jiān)督落實(shí)。每年汛期來臨之際，地質(zhì)災(zāi)害防治工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室安排人員負(fù)責(zé)礦區(qū)范圍內(nèi)的巡查工作，重點(diǎn)巡查具有潛在重大危害的滑坡和地面塌陷、塌方等可能因暴雨誘發(fā)的隱患點(diǎn)。對查出的隱患地點(diǎn)，要設(shè)立醒目、永久的警示標(biāo)志，并及時(shí)納入群測群防監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，采取有效的防災(zāi)減災(zāi)措施。
3.2.2 認(rèn)真履行職責(zé)，加強(qiáng)制度建設(shè)
煤礦的地質(zhì)災(zāi)害防治工作實(shí)行統(tǒng)一管理，分工協(xié)作的原則，地質(zhì)災(zāi)害防治辦公室負(fù)責(zé)全礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治的組織、協(xié)調(diào)、指導(dǎo)和監(jiān)督工作，各監(jiān)測人員按照各自職責(zé)負(fù)責(zé)相關(guān)的地質(zhì)災(zāi)害防治工作。全礦要進(jìn)一步加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害各類制度建設(shè)，形成全員防災(zāi)、群測群防、責(zé)權(quán)分明的地質(zhì)災(zāi)害防范機(jī)制，盡職盡責(zé)，全力以赴做好地質(zhì)災(zāi)害防治工作，確保礦區(qū)人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。
3.2.3 加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，落實(shí)工作責(zé)任
全礦各相關(guān)科室負(fù)責(zé)人要把地質(zhì)災(zāi)害防治工作列入日常重點(diǎn)工作安排，堅(jiān)持不懈的抓好地質(zhì)災(zāi)害防治工作，確保各項(xiàng)防治措施落實(shí)到位。建立和完善工作責(zé)任制，明確具體責(zé)任人，做到任務(wù)到人，責(zé)任到人。
3.2.4 堅(jiān)持汛期值班和災(zāi)情速報(bào)制度
在汛期實(shí)行地質(zhì)災(zāi)害值班制度，地質(zhì)災(zāi)害防治工作領(lǐng)導(dǎo)小組組長及成員保持24小時(shí)通訊暢通，一旦出現(xiàn)險(xiǎn)情領(lǐng)導(dǎo)小組所有成員要在第一時(shí)間趕赴現(xiàn)場，協(xié)調(diào)、指揮組織搶險(xiǎn)人員進(jìn)行搶險(xiǎn)救災(zāi)和善后處理工作。災(zāi)情嚴(yán)重時(shí)，要立即啟動(dòng)應(yīng)急救援預(yù)案進(jìn)行搶險(xiǎn)救援。同時(shí)，按照災(zāi)情速報(bào)制度，迅速上報(bào)災(zāi)情。對發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害隱患地點(diǎn)，應(yīng)立即組織應(yīng)急調(diào)查，確認(rèn)險(xiǎn)情，采取措施進(jìn)行避險(xiǎn)和防范。
3.2.5 建立健全地質(zhì)災(zāi)害群測群防體系
為切實(shí)做好地質(zhì)災(zāi)害防治工作，充分發(fā)揮煤礦群測群防網(wǎng)絡(luò)體系的監(jiān)測作用。地質(zhì)災(zāi)害防治工作領(lǐng)導(dǎo)小組聯(lián)系人要配合地質(zhì)災(zāi)害防治領(lǐng)導(dǎo)小組，切實(shí)落實(shí)群測群防網(wǎng)絡(luò)人員對礦區(qū)范圍內(nèi)各類地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的嚴(yán)密監(jiān)控工作，嚴(yán)格落實(shí)地質(zhì)災(zāi)害群測群防責(zé)任制度，切實(shí)加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害防治管理工作。
3.2.6 認(rèn)真落實(shí)各項(xiàng)地質(zhì)災(zāi)害治理措施
礦區(qū)一旦發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害后，地質(zhì)災(zāi)害防治領(lǐng)導(dǎo)小組要嚴(yán)格按照已備案的煤礦地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急救援預(yù)案，落實(shí)治理資金、人員進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測，并定期向相關(guān)管理部門上報(bào)監(jiān)測數(shù)據(jù)和資料，切實(shí)把地質(zhì)災(zāi)害的損失降到最低。
在煤炭開采之前對可能引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測是十分重要的環(huán)節(jié)，對于有可能產(chǎn)生的災(zāi)害應(yīng)遵循“以防為主，避讓和治理相結(jié)合”的方針。在煤炭開采過程中，對于可能產(chǎn)生地面塌陷及地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害的煤礦，可采取特殊的開采方法和頂板管理措施，以防止或減少地面塌陷地地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生，對塌陷的地表隨時(shí)進(jìn)行綜合治理，以恢復(fù)和進(jìn)一步改善礦區(qū)環(huán)境質(zhì)量，使治理后的環(huán)境比原有環(huán)境質(zhì)量更好。
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（4）分站具有獨(dú)立性和兼容性。分站可以顯示及參數(shù)設(shè)置，可以現(xiàn)場對分站的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，并且顯示實(shí)測數(shù)據(jù)，獨(dú)立工作而無須其它輔助設(shè)備。
（5）軟件具有循環(huán)檢測、單點(diǎn)追蹤、定時(shí)檢測等各種檢測手段，提供數(shù)據(jù)的查、改、刪等編輯功能，圖形處理、報(bào)表處理等分析手段，且具有水位超限報(bào)警、傳感器出水面報(bào)警等系統(tǒng)安全運(yùn)行報(bào)警功能。
（6）具有遠(yuǎn)程終端顯示及上傳等其它功能。
5 結(jié)論
通過該系統(tǒng)的應(yīng)用，不但免去了繁重的人工計(jì)量工序，還大大提高了礦井防治水害方面的科技含量，確保了水情監(jiān)測數(shù)據(jù)的時(shí)效性、準(zhǔn)確性，對礦井各處水文水量情況有了動(dòng)態(tài)掌握，不但為潘謝礦區(qū)A組煤的開采提供寶貴的數(shù)據(jù)，還在預(yù)防礦井水害確保礦井安全方面起到重要作用。
[論文關(guān)鍵詞]危險(xiǎn)性評價(jià)煤與瓦斯突出瓦斯抽放災(zāi)害治理新技術(shù)
[論文摘要]在分析煤礦安全科技工作現(xiàn)狀和趨勢基礎(chǔ)上，介紹了近年來我國瓦斯災(zāi)害防治技術(shù)研究取得的進(jìn)展和新成果。通過“十五”科技攻關(guān)項(xiàng)目的研究，提出了瓦斯煤塵爆炸危險(xiǎn)性評價(jià)方法，研究出了基于瓦斯地質(zhì)、地質(zhì)動(dòng)力區(qū)劃、電磁波探測方法的煤與瓦斯突出區(qū)域預(yù)測技術(shù)和基于AE聲發(fā)射、電磁輻射和瓦斯涌出等原理的煤與瓦斯突出非接觸連續(xù)預(yù)測技術(shù)，實(shí)驗(yàn)成功了高瓦斯煤層群開采保護(hù)層瓦斯災(zāi)害綜合防治及順煤層強(qiáng)化抽放等技術(shù)，開發(fā)了礦井通風(fēng)系統(tǒng)監(jiān)測、可靠性評價(jià)分析及決策控制技術(shù)。另外還分析了我國煤礦安全所面臨的挑戰(zhàn)和急需開展的科技研究工作。
1概述
瓦斯是我國煤礦的主要災(zāi)害因素之一，瓦斯煤塵爆炸、煤與瓦斯突出等災(zāi)害嚴(yán)重威脅著我國煤礦的安全生產(chǎn)。由于災(zāi)害因素多、治理難度大，礦井瓦斯一直是我國煤礦安全工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。目前，我國所有煤礦均為瓦斯礦井，據(jù)統(tǒng)計(jì)，在100個(gè)國有重點(diǎn)煤炭生產(chǎn)企業(yè)的609處礦井中，高瓦斯礦井占26．8％，煤與瓦斯突出礦井占17．6％，低瓦斯礦井占55．6％。國有地方和鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦中，高瓦斯礦井和煤與瓦斯突出礦井占15％左右。部分局礦的情況更為嚴(yán)重，如淮南礦業(yè)集團(tuán)所屬11對礦井均為突出礦井，平頂山煤業(yè)集團(tuán)所屬的13對礦井也全部為高瓦斯或突出礦井。
瓦斯災(zāi)害已成為制約煤礦安全生產(chǎn)和煤炭工業(yè)發(fā)展的重要因素，為此，國家煤礦安全監(jiān)察局實(shí)施了“科技興安”戰(zhàn)略，并提出了“先抽后采、監(jiān)測監(jiān)控、以風(fēng)定產(chǎn)”的瓦斯治理“十二字方針”，與此同時(shí)，我國的各類科技計(jì)劃也逐步加強(qiáng)了瓦斯災(zāi)害治理技術(shù)研究開發(fā)的支持力度。“十五”以來，科研院所、高等院校及企業(yè)以產(chǎn)學(xué)研結(jié)合方式開展了攻關(guān)研究，在瓦斯煤塵爆炸、煤與瓦斯突出預(yù)測、保護(hù)層開采、順煤層瓦斯抽放及礦井通風(fēng)系統(tǒng)監(jiān)測、評價(jià)與決策控制等方面取得了重大進(jìn)展，并獲得了一批重要的科技成果。
2瓦斯治理技術(shù)研究的新成果
2．1瓦斯煤塵爆炸危險(xiǎn)性預(yù)測評價(jià)技術(shù)
瓦斯煤塵爆炸一直是困擾煤礦安全生產(chǎn)的重大災(zāi)害之一。近年來，我國在煤塵著火機(jī)理及瓦斯煤塵爆炸機(jī)理研究方面，建立了粉塵云著火及燃燒過程簡化模型，得出了粉塵空氣混合物點(diǎn)火過程中慢速導(dǎo)熱燃料模式到快速輻射燃燒模式的轉(zhuǎn)變具有爆炸特征，試驗(yàn)系統(tǒng)中點(diǎn)火誘導(dǎo)期與高溫固體顆粒燃料產(chǎn)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和燃燒陣面中的熱輻射有關(guān)，在爆炸極限范圍內(nèi)顆粒相濃度與顆粒點(diǎn)立溫度越低火焰加速效果越明顯，輻射熱損失可能導(dǎo)致燃燒區(qū)域的重構(gòu)，粉塵空氣混合物火焰穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化等重要結(jié)論；通過研究得出了瓦斯煤塵共存條件下煤塵云著火特征參數(shù)計(jì)算方法，揭示了瓦斯爆炸過程中爆炸波和火焰的變化特征。
在取得上述成果的基礎(chǔ)上，建立了礦井瓦斯煤塵爆炸危險(xiǎn)性評價(jià)模型，用事故樹方法分析了掘進(jìn)、采煤工作面瓦斯煤塵爆炸發(fā)生的影響因素?cái)U(kuò)權(quán)重、可能發(fā)生事故的模式和避免爆炸事故發(fā)生所要采取的途徑。確立了礦井采煤工作面、掘進(jìn)工作面瓦斯煤塵爆炸危險(xiǎn)性預(yù)測評價(jià)指標(biāo)體系，并將指標(biāo)分為爆炸易發(fā)性指標(biāo)和爆炸后果嚴(yán)重性指標(biāo)。前者包括自然因素、技術(shù)因素、管理因素和經(jīng)濟(jì)因素四方面指標(biāo)，后者包括煤塵爆炸指數(shù)、沉積煤狀況、隔抑爆方式、隔抑爆用水量、井下作業(yè)人員、以往事故損失及礦山救護(hù)能力等。開發(fā)出了瓦斯煤塵爆炸危險(xiǎn)性預(yù)測評價(jià)技術(shù)和專家系統(tǒng)軟件，并建立了瓦斯煤塵爆炸的危險(xiǎn)性評價(jià)和防治專家系統(tǒng)。
2．2煤與瓦斯突出區(qū)域預(yù)測技術(shù)
采用瓦斯地質(zhì)理論與物探技術(shù)相結(jié)合的方法進(jìn)行突出區(qū)域預(yù)測，一直是國內(nèi)外的研究方向。“十五”計(jì)劃以來，我國煤與瓦斯突出區(qū)域預(yù)測技術(shù)取得重要成果：
(1)我國采用瓦斯地質(zhì)方法，建立了瓦斯地質(zhì)理論與物探技術(shù)相結(jié)合的多技術(shù)(數(shù)字地震勘探、無線電波透視和構(gòu)造軟煤測井曲線識(shí)別)集成的多尺度(礦井突出區(qū)和工作面突出帶)瓦斯突出區(qū)域預(yù)測瓦斯地質(zhì)新方法；提出了以瓦斯地質(zhì)單元基礎(chǔ)的由構(gòu)造軟煤厚度(H)和煤層瓦斯壓力(P)相配套的突出區(qū)域預(yù)測瓦斯地質(zhì)指標(biāo)，初步確定構(gòu)造軟煤厚度的突出臨界值為0．90m；
(2)開發(fā)了具有信息輸入、動(dòng)態(tài)管理和空間分析功能的瓦斯突出區(qū)域預(yù)測WebGIS信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了瓦斯突出區(qū)域瓦斯地質(zhì)方法的自動(dòng)化和可視化；
采用地球物理探測技術(shù)，形成了一套礦井瓦斯富集部位地震探測技術(shù)與方法，建立了由3D3C地震技術(shù)、AVO技術(shù)、地震反演技術(shù)、地震屬性分析技術(shù)、地震波形分類技術(shù)、瓦斯地質(zhì)技術(shù)等構(gòu)成的瓦斯富集部位地質(zhì)—地震預(yù)測模式，形成了瓦斯富集部位探測的核心技術(shù)；
(3)采用地質(zhì)動(dòng)力區(qū)劃的方法，確定了活動(dòng)構(gòu)造和巖體應(yīng)力狀態(tài)對突出的影響，并劃分出應(yīng)力升高區(qū)、應(yīng)力降低區(qū)和應(yīng)力梯度。為此開發(fā)了突出多因素模式識(shí)別概率預(yù)測計(jì)算機(jī)軟件，確定了活動(dòng)斷裂、最大主應(yīng)力、應(yīng)力梯度等8個(gè)主要影響因素，并可方便地劃分突出的危險(xiǎn)區(qū)、威脅區(qū)和安全區(qū)，開發(fā)出了突出區(qū)域預(yù)測決策分析系統(tǒng)軟件，實(shí)現(xiàn)了圖、文、聲和像的可視化；
(4)采用電磁波透視技術(shù)，成功研制出了探測煤層瓦斯災(zāi)害易發(fā)區(qū)的技術(shù)和裝備，建立了電磁波反射和吸收特征數(shù)據(jù)庫和地質(zhì)異常體的識(shí)別系統(tǒng)，得出了瓦斯災(zāi)害易發(fā)區(qū)分布規(guī)律，提出了判定瓦斯災(zāi)害易發(fā)區(qū)的敏感指標(biāo)和臨界值，形成一套適于瓦斯災(zāi)害易發(fā)區(qū)的判識(shí)方法。
這些技術(shù)成果的研究和應(yīng)用，完善并發(fā)展了我國煤礦瓦斯突出區(qū)域預(yù)測技術(shù)體系，提高了突出預(yù)測的準(zhǔn)確性，非突出危險(xiǎn)區(qū)預(yù)測準(zhǔn)確性達(dá)到100％，突出危險(xiǎn)區(qū)預(yù)測準(zhǔn)確性超過70％，最大限度地降低了掘進(jìn)和回采過程中的瓦斯影響，顯著提高掘進(jìn)速度和提高回采工作面產(chǎn)量。
2．3煤與瓦斯突出動(dòng)態(tài)預(yù)測技術(shù)
煤與瓦斯突出的非接觸式預(yù)測是通過對瓦斯或煤體本身的信號(hào)的實(shí)時(shí)監(jiān)測而進(jìn)行的連續(xù)動(dòng)態(tài)預(yù)測技術(shù)。這種方法具有測試簡單、不與生產(chǎn)發(fā)生沖突、實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測等優(yōu)點(diǎn)。因此，非接觸式連續(xù)預(yù)測是目前突出預(yù)測的主要研究方向。在“九五”攻關(guān)成果的基礎(chǔ)上，針對掘進(jìn)工作面煤與瓦斯突出非接觸動(dòng)態(tài)預(yù)測預(yù)報(bào)的需要，分別研究出了基于動(dòng)態(tài)瓦斯涌出規(guī)律原理、AE聲發(fā)射原理和電磁輻射原理的工作面突出危險(xiǎn)性連續(xù)監(jiān)測技術(shù)與裝備。
通過分析瓦斯涌出動(dòng)態(tài)變化規(guī)律與突出危險(xiǎn)性的關(guān)系、實(shí)時(shí)監(jiān)測瓦斯動(dòng)態(tài)涌出特征波形、提取與突出危險(xiǎn)性相關(guān)的特征指標(biāo)，建立了煤巷掘進(jìn)炮后30分鐘的噸煤瓦斯動(dòng)態(tài)涌出量指標(biāo)、瓦斯涌出變異系數(shù)指標(biāo)、炮后瓦斯涌出最大速率指標(biāo)等連續(xù)預(yù)測指標(biāo)，研究確定了這幾種指標(biāo)與炮掘工作面突出危險(xiǎn)性的關(guān)系及指標(biāo)臨界值，以此綜合判斷工作面所處地點(diǎn)的安全狀況以及前方的潛在危險(xiǎn)性，實(shí)現(xiàn)了炮掘工作面瓦斯動(dòng)態(tài)涌出預(yù)測，為我國煤礦提供了一種新的瓦斯涌出量預(yù)測方法和煤與瓦斯突出預(yù)測工藝技術(shù)；
開發(fā)出了一套AE聲發(fā)射監(jiān)測煤與瓦斯突出的技術(shù)裝備，提出了AE聲發(fā)射濾噪綜合處理技術(shù)和方法，通過阻噪、隔噪、抑噪、濾噪和有效AE信號(hào)提取等途徑，實(shí)現(xiàn)了有效濾噪的目的，取得了歷年來濾噪研究中最有突破性進(jìn)展的研究成果，研究出了包括傳感器在內(nèi)的AE聲發(fā)射預(yù)測工藝技術(shù)，分析和總結(jié)了煤巖破壞AE聲發(fā)射規(guī)律、AE聲發(fā)射與瓦斯動(dòng)力災(zāi)害的關(guān)系；
通過連續(xù)監(jiān)測含瓦斯煤巖流變破壞過程中產(chǎn)生的電磁輻射信號(hào)強(qiáng)度和脈沖數(shù)及其變化的研究，實(shí)現(xiàn)了對煤與瓦斯突出等煤巖動(dòng)力災(zāi)害現(xiàn)象的預(yù)測預(yù)報(bào)，研究并揭示了電磁輻射與煤與瓦斯突出影響因素間的關(guān)系，提出了臨界值法與動(dòng)態(tài)趨勢法相結(jié)合的煤巖動(dòng)力災(zāi)害預(yù)警方法，開發(fā)成功了煤巖動(dòng)力災(zāi)害非接觸電磁輻射連續(xù)監(jiān)測儀，實(shí)現(xiàn)了煤巖動(dòng)力災(zāi)害的非接觸、連續(xù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測及煤與瓦斯突出預(yù)警。
2．4高產(chǎn)高效礦井瓦斯災(zāi)害綜合治理技術(shù)
加強(qiáng)瓦斯災(zāi)害的治理是防止煤礦重特大事故發(fā)生的重要保證。高瓦斯煤層群保護(hù)層開采、低透氣性煤層瓦斯強(qiáng)化抽放、巷道邊掘邊抽等技術(shù)是瓦斯治理的有效措施，也一直都是煤礦瓦斯治理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在煤層群保護(hù)層開采方面，通過開展了保護(hù)層作用機(jī)理的研究，利用三維離散單元法對淮南礦區(qū)保護(hù)層開采后，采空區(qū)頂、底板煤巖體應(yīng)力重新分布的規(guī)律、頂?shù)装遄冃魏推茐奶卣鬟M(jìn)行了數(shù)值模擬研究，從理論上計(jì)算了保護(hù)層開采后卸壓范圍向頂、底板方向發(fā)展的深度，為確定被保護(hù)層的保護(hù)效果和卸壓范圍提供了可靠的理論依據(jù)。
針對首采保護(hù)層開采時(shí)，上下高瓦斯突出煤層的瓦斯集中向首采工作面涌出的特點(diǎn)，并考慮到確保和提高防突效果的要求，試驗(yàn)成功了多種首采層瓦斯綜合治理技術(shù)措施：
保護(hù)層底板巷道+上向穿層鉆孔抽放瓦斯技術(shù)、被保護(hù)層頂板煤(巖)巷道+下向穿層鉆孔抽放技術(shù)、首采層(保護(hù)層)頂板巷道抽放技術(shù)、首采層(保護(hù)層)頂板走向鉆孔抽放技術(shù)、首采層(保護(hù)層)工作面采空區(qū)埋管抽放技術(shù)、首采層(保護(hù)層)掘進(jìn)工作面邊掘邊抽技術(shù)。在試驗(yàn)研究中還在實(shí)際層間距70m(相對層間距35倍)近水平煤層群的下保護(hù)層開采和80-90~急傾斜近距離煤層群的下保護(hù)層開采上取得了重大進(jìn)展；轉(zhuǎn)在順煤層強(qiáng)化抽放方面上，通過試驗(yàn)和理論研究，形成了一套在順煤層鉆孔中運(yùn)用高壓水射流擴(kuò)孔和鉆擴(kuò)一體化技術(shù)提高瓦斯抽放效果的成套技術(shù)和裝備，以及對石門揭煤抽、排瓦斯鉆孔擴(kuò)孔的工藝技術(shù)和方法。擴(kuò)孔后鉆孔直徑達(dá)到200-300mm，為擴(kuò)孔前的4．5倍，最大擴(kuò)孔直徑達(dá)619．9mm。擴(kuò)一個(gè)鉆孔的時(shí)間相當(dāng)于施工一個(gè)鉆孔時(shí)間的1／6，而一個(gè)擴(kuò)孔鉆孔的抽排放瓦斯及防突效果相當(dāng)于2個(gè)以上的鉆孔，明顯提高了瓦斯抽放的效果；
在瓦斯抽放效果評價(jià)方面，研究了根據(jù)煤層的最小突出瓦斯壓力、瓦斯含量為依據(jù)，合理確定評價(jià)預(yù)抽防突措施有效性的預(yù)抽率指標(biāo)和臨界值的方法。下向鉆孔及深孔預(yù)裂爆破是提高瓦斯抽放效果的另一重要技術(shù)途徑。通過試驗(yàn)研究，解決了下向鉆孔施工中的排渣、排水等技術(shù)難題，取得了下向孔鉆探長度達(dá)到70．1m的良好效果。研究中完善了適合于高瓦斯低透氣性、有突出危險(xiǎn)煤層深孔控制預(yù)裂爆破強(qiáng)化抽放瓦斯技術(shù)和石門快速揭煤技術(shù)；
對于單一低透氣性突出煤層巷道掘進(jìn)的瓦斯抽放技術(shù)難題，通過理論分析和試驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)煤層巷道掘進(jìn)工作面和巷道兩幫的煤體在松動(dòng)和原始煤體之間存在的隨巷道向前掘進(jìn)而向前移動(dòng)的蠕變“u”形圈，在“u”形圈內(nèi)煤層的透氣系數(shù)成百倍地增加；
分析了煤層賦存參數(shù)、瓦斯抽放參數(shù)對抽放鉆孔抽放瓦斯效果的影響，確定了有效抽放半徑與抽放時(shí)間的關(guān)系、抽放負(fù)壓和抽放量的關(guān)系，并據(jù)此合理布置邊抽邊掘鉆孔，其截流抽放瓦斯率可達(dá)到30％以上，并且煤體的強(qiáng)度有較大增加。
2．5礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全可靠性評價(jià)與決策技術(shù)
礦井通風(fēng)是保障煤礦安全生產(chǎn)的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，合理的通風(fēng)是防止瓦斯積聚、抑制煤炭自燃和火災(zāi)蔓延擴(kuò)大的重要手段，通風(fēng)系統(tǒng)布置不合理或管理不當(dāng)，則是導(dǎo)致瓦斯積聚和自然發(fā)火及造成瓦斯、火災(zāi)事故進(jìn)一步擴(kuò)大的主要原因。集約化生產(chǎn)的大型礦井實(shí)行一礦一面已成趨勢，要求通風(fēng)系統(tǒng)具有更強(qiáng)的穩(wěn)定性、可靠性和合理性，具有較強(qiáng)的抗災(zāi)能力。
我國開展了礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全可靠性評價(jià)和決策技術(shù)的研究，建立了基于評價(jià)指標(biāo)體系和網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)的兩種礦井通風(fēng)系統(tǒng)可靠性評價(jià)理論體系、評價(jià)方法和數(shù)學(xué)模型，開發(fā)了智能化、可視化通風(fēng)系統(tǒng)可靠性評價(jià)和決策支持系統(tǒng)軟件。
在災(zāi)變風(fēng)流動(dòng)態(tài)模擬及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)方面，研究并完善了一維動(dòng)態(tài)模擬技術(shù)，開發(fā)了礦井災(zāi)害風(fēng)流流動(dòng)模擬的GIS顯示系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)礦井災(zāi)變動(dòng)態(tài)模擬結(jié)果在礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖各巷道通風(fēng)參數(shù)的動(dòng)態(tài)顯示，提高模擬結(jié)果與各巷道的對應(yīng)性，減少礦井災(zāi)害防治及救災(zāi)決策中應(yīng)用災(zāi)變狀態(tài)各參數(shù)的失誤率，提高決策效率。研究出了礦井火災(zāi)區(qū)域內(nèi)煙流流動(dòng)的三維數(shù)值模擬研究和礦井巷道中火災(zāi)煙流流動(dòng)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。
在通風(fēng)系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)控方面，研究成功了井下自動(dòng)控制風(fēng)門及遠(yuǎn)程控制技術(shù)，研制出了帶有卸壓窗和撞桿自動(dòng)開啟裝置的遠(yuǎn)程自控風(fēng)門，實(shí)現(xiàn)了井下人、車信號(hào)分離，采用控制命令分級管理的方法，徹底貫徹了“生產(chǎn)服從救災(zāi)，行人服從行車”的風(fēng)門管理理念，有效地提高了通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全可靠性。
作為配套技術(shù)研究，將礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全可靠性評價(jià)和決策技術(shù)、礦井災(zāi)變風(fēng)流動(dòng)態(tài)模擬及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和井下風(fēng)門遠(yuǎn)程控制技術(shù)等有機(jī)整合成一體，開發(fā)了軟件平臺(tái)，初步實(shí)現(xiàn)了礦井通風(fēng)系統(tǒng)從監(jiān)測、分析、決策到控制等各環(huán)節(jié)的閉環(huán)運(yùn)行。
3存在的問題和急需開展的研究
煤炭是我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)能源，煤礦安全是煤炭工業(yè)走新型工業(yè)化道路、可持續(xù)發(fā)展的前提和保證。瓦斯災(zāi)害治理是煤礦安全工作的重點(diǎn)。對煤礦瓦斯災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測監(jiān)控、預(yù)警防治等瓦斯綜合治理技術(shù)措施，是減少煤礦傷亡事故，提高安全生產(chǎn)水平的重要手段。目前，煤礦安全工作面臨兩大的挑戰(zhàn)：
一是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，生產(chǎn)高效集約化程度的提高，瓦斯涌出量倍增，產(chǎn)塵強(qiáng)度大幅度上升，通風(fēng)壓力增大，瓦斯煤塵爆炸、煤與瓦斯突出等災(zāi)害事故的預(yù)防難度增大；
二是礦井生產(chǎn)水平的逐年延伸，地應(yīng)力增大，瓦斯涌出量也增大、煤與瓦斯突出和沖擊地壓危險(xiǎn)性增加，惡化了煤礦生產(chǎn)條件，增大了生產(chǎn)中的不安全性。為此，煤礦安全技術(shù)也需從兩個(gè)方面開展攻關(guān)研究：
(1)根據(jù)礦區(qū)煤層條件不同、瓦斯賦特征不同、生產(chǎn)條件的變化，采用新的科技手段進(jìn)一步完善提高現(xiàn)有瓦斯災(zāi)害治理技術(shù)體系并進(jìn)行適應(yīng)性研究，如采用現(xiàn)代通訊技術(shù)、自控技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳感技術(shù)，解決我國現(xiàn)有煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)相互不兼容、無法互聯(lián)互通的技術(shù)難題；
(2)不斷解決瓦斯治理技術(shù)研究中出現(xiàn)的新問題，如伴隨我國東部深井開采帶來了“三高”和深部礦井的延期突出問題，松軟低透氣性煤層長鉆孔瓦斯抽放技術(shù)難題。這些問題急需開展科技攻關(guān)加以解決。
4結(jié)論
瓦斯災(zāi)害治理新技術(shù)在淮南礦區(qū)進(jìn)行了試驗(yàn)和應(yīng)用，取得了經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、安全環(huán)境的多重效益。這些研究成果對我國煤礦生產(chǎn)條件和瓦斯災(zāi)害特點(diǎn)具有很強(qiáng)的針對性和適應(yīng)性，具體成果表現(xiàn)為：
(1)瓦斯煤塵爆炸危險(xiǎn)性預(yù)測評價(jià)技術(shù)在淮南潘三礦、張集礦應(yīng)用表明，評價(jià)結(jié)果準(zhǔn)確可靠，具有很強(qiáng)的操作性和實(shí)用性，為預(yù)防煤礦瓦斯煤塵爆炸提供了重要技術(shù)支撐。
(2)瓦斯地質(zhì)、動(dòng)力區(qū)劃和地球物理探測方法的煤與瓦斯突出預(yù)測技術(shù)是經(jīng)實(shí)踐證明是有效的，是減小防突工程量、提高防突效果的保障技術(shù)措施。
(3)AE聲發(fā)射、電磁輻射等非接觸連續(xù)監(jiān)測技術(shù)取得了突破性進(jìn)展，并進(jìn)入實(shí)用化和產(chǎn)業(yè)化階段。
關(guān)鍵詞：煤礦開采 瓦斯災(zāi)害 生態(tài)環(huán)境
近些年來大規(guī)模的煤礦開采給人們帶來了巨大的物質(zhì)財(cái)富，但也給人們賴以生存的生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的影響。尤其是一些中小型煤礦的違規(guī)違章操作給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成巨大損失。因此，研究各種環(huán)境地質(zhì)問題產(chǎn)生的機(jī)理及預(yù)防、處理措施對保證人們生活和生產(chǎn)活動(dòng)的正常進(jìn)行有著十分重要的意義。
1、采煤引起的各種地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境影響
1.1瓦斯災(zāi)害
煤礦瓦斯是在開采過程中，從煤層或圍巖中涌出的各種有害氣體的總稱，主要成分為沼氣（CH4）。
瓦斯爆炸是一定濃度的沼氣在引火源誘發(fā)下產(chǎn)生的激烈氧化反應(yīng)，爆炸產(chǎn)生的高溫高壓氣體，造成人員傷亡和井巷設(shè)備的嚴(yán)重破壞，還揚(yáng)起煤塵，形成連續(xù)爆炸，產(chǎn)生大量的一氧化碳，致使井下人員傷亡，是煤礦事故中破壞性很強(qiáng)的重大災(zāi)害事故。
1.2采礦引起的地面沉降，河流斷流和建筑物地基的破壞
埋藏于深部的煤層，未開采以前，煤層承受著上覆巖體的重力，處于穩(wěn)定狀態(tài)，很少發(fā)生不良的工程地質(zhì)現(xiàn)象。當(dāng)煤層開采后，采空區(qū)的上覆巖層形成垮落帶，導(dǎo)水裂隙帶和地表彎沉帶，若繼續(xù)向上發(fā)展會(huì)造成地面沉降，地表形成低洼地，由于地表潛水位較淺，在沉降低洼處地下水位接近或高于地表，會(huì)在地表形成沼澤區(qū)或積水池。
1.3采礦引起采空區(qū)地表開裂
由于采煤，地下形成采空區(qū)，采空區(qū)上方的巖層易產(chǎn)生變形，一般會(huì)形成垮落帶、導(dǎo)水裂隙帶和地表彎沉帶（三帶）。根據(jù)各礦煤層厚度、開采規(guī)模、巖石性質(zhì)和地質(zhì)構(gòu)造等的不同，其三帶規(guī)模也不大相同。
如煤層?。ǎ?m）、采空區(qū)高度有限、煤層上方有巨厚的堅(jiān)硬灰?guī)r存在以及斷層和節(jié)理不發(fā)育，則垮落帶高度有限，地表彎沉帶也不明顯，地表也不形成開裂。如煤層較厚（一般＞2m）、相應(yīng)煤巷高度大，煤層上方煤系軟弱地層較厚、構(gòu)造斷裂較發(fā)育、三帶發(fā)育均良好，則會(huì)在地表形成較為明顯的地表開裂現(xiàn)象，形成具有一定方向性的地裂縫，地裂縫長度和寬度各不相同。由于煤層的開挖，在地下形成采空區(qū)，改變了巖體內(nèi)的天然應(yīng)力場，應(yīng)力將重新分布以達(dá)到新的平衡狀態(tài)。采空區(qū)內(nèi)部壓力消失，巖體聚積的彈性能被釋放，造成采空區(qū)附近地層巖體移動(dòng)與變形，這種變形從采空區(qū)傳遞至地表，就形成了地表塌陷、地裂縫等不良地質(zhì)現(xiàn)象。如汛期強(qiáng)降雨，會(huì)加劇地面下沉，可能導(dǎo)致漏油事故，將危及油庫附近工礦企業(yè)和居民的安全，而且可能對市區(qū)造成較大的危害。
1.4水土流失和水土污染
煤與水是自然界的共生資源，采煤必然影響水資源與生態(tài)環(huán)境。隨著采煤引起的水文地質(zhì)條件變異和對自然環(huán)境破壞程度的不斷加重，誘發(fā)水旱災(zāi)害的程度也不斷加劇，由此帶來的環(huán)境問題也將越來越嚴(yán)重，出現(xiàn)了吃水難、耕地用水缺乏等問題。
采煤、洗煤、選煤加工過程中產(chǎn)生的各種廢渣廢液排放量很大，并含有大量的硫化物，經(jīng)風(fēng)蝕，淋溶、水蝕作用，形成酸性水流入河道或滲入地下污染水源。同時(shí)含有的有害氣體污染大氣和環(huán)境。從而造成植被的大面積死亡，土層中大量的氮、磷、鉀等營養(yǎng)物質(zhì)流失，造成土壤肥力下降；污染水切割農(nóng)田、淤積河道，既影響著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)又形成了嚴(yán)重的生態(tài)和社會(huì)問題，致使生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重惡化。
2、我國煤礦地質(zhì)環(huán)境保護(hù)的措施
技術(shù)措施積極開展煤礦環(huán)境地質(zhì)調(diào)查工作，掌握煤炭開采過程中的地質(zhì)環(huán)境問題的類型、分布規(guī)律和危害特征。煤礦的環(huán)境地質(zhì)調(diào)查工作主要做好以下方面：對礦區(qū)內(nèi)各種地質(zhì)災(zāi)害，尤其是采動(dòng)影響、煤矸石堆放引起的地面塌陷、滑坡、崩塌、泥石流等進(jìn)行全面系統(tǒng)的調(diào)查，研究其形成條件、成因、分布規(guī)律、影響范圍、危害程度等，并針對性的實(shí)施連續(xù)監(jiān)測，對煤礦建設(shè)和開采過程中可能誘發(fā)或加劇的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測、評估和預(yù)報(bào)。
建立礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境空間數(shù)據(jù)庫，充分利用“3S”技術(shù)，逐步實(shí)現(xiàn)礦區(qū)環(huán)境的動(dòng)態(tài)監(jiān)測，開展礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境調(diào)查評價(jià)工作。開展加強(qiáng)各類環(huán)境地質(zhì)調(diào)查的同時(shí)，研究運(yùn)用新型煤礦開采技術(shù)，做好煤炭開采規(guī)劃，合理地開發(fā)煤炭資源，實(shí)現(xiàn)煤炭企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
政策措施建立一支技術(shù)高，設(shè)備精良，素質(zhì)好的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測隊(duì)伍。建立地方群眾性監(jiān)測網(wǎng)。地質(zhì)災(zāi)害的防治工作必須貫徹以防為主防治結(jié)合綜合治理原則。
建立生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制。首要特色是健全公共財(cái)政體制，加大各地區(qū)財(cái)政轉(zhuǎn)移支付力度，積極推行資源有償使用；全面征收礦產(chǎn)資源補(bǔ)償費(fèi)、水資源費(fèi)，建立礦山自然生態(tài)環(huán)境治理備用金制度；嚴(yán)格實(shí)行排污收費(fèi)制度。同時(shí)著眼于構(gòu)建長效機(jī)制，積極探索生態(tài)補(bǔ)償?shù)氖袌龌\(yùn)作機(jī)制。
進(jìn)行礦區(qū)瓦斯地質(zhì)調(diào)查，調(diào)查煤層瓦斯賦存、來源及分布規(guī)律，評價(jià)礦井瓦斯的涌出量、涌出特征，掌握影響瓦斯抽放的各類地質(zhì)條件及改良方法。
