前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的煤矿灾害治理主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
目前我国已经成为产煤大国,并且煤炭在国民经济中所占的比重一直居高不下,这种对煤炭的过度依赖以及单一化的生产模式对于资源的可持续供应以及产业结构的调整造成了非常不利的影响。此外,我国的煤矿生产还面临着技术及设备落后,管理方式及制度建设缺失等一系列问题,近些年频发的煤矿地质灾害成为我国传统煤炭产业难以适应现代社会发展的突出表现,对人民的生命财产安全以及生态环境造成了巨大的破坏,严重制约了煤炭产业的可持续发展。
1.煤矿地质灾害概述
1.1煤矿地质灾害的类型
目前对煤矿地质灾害类型的划分主要依据是灾害发生的形式及影响程度,具体来讲有以下三种地质灾害:第一是突发性地质灾害,常见的有井下突水、瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出等,这类地质灾害持续时间很短,但是蕴含较大的能量,由于不能及时做好应急措施,往往造成严重的危害;第二是渐发性地质灾害,这种灾害具有一个慢性发展过程,持续时间较长,但是一旦形成一定规模就会对自然环境造成不可修复的破坏,如沙漠化、水土流失、地面沉降等;第三是多样性地质灾害,简单来说就是可能突发也可能渐发的地质灾害类型,这种灾害的发生机理比较复杂,随着外力的改变呈现不同形式的发展态势,如滑坡、岸边坍塌、地裂缝等。
1.2煤矿地质灾害的特点
煤矿地质灾害牵涉到多方面的问题,无论是其发生机制还是引起的后果都具有复合型的特点。具体来讲有以下特征:第一是群发性,多数煤矿地质灾害会造成生态环境的破坏,而生态系统具有严密的相互依赖关系,煤矿作业造成的地质环境失衡通常不是孤立存在的,在某一矿区甚至更大范围内形成灾害群;第二是区域性,煤矿造成的灾害通常集中在煤矿区及其辐射带,受到灾害内部联系的制约,灾害在空间上的扩布表现出区域性特征;第三是发生形式多样化,无论是灾害持续的时间,还是灾害引起的影响、作用方式、地质构造变形情况等都呈现出多样化的发展态势。
2.地球物理法在煤矿地质灾害勘探中的应用
地球物理法在寻找矿产资源、探查隐伏矿床方面取得了广泛的应用,并表现出了技术的优越性。当出现煤矿地质灾害时,一般都会造成煤矿地下介质层产生物性差异,这种物性差异同样可以运用地球物理法进行探查。
2.1瞬间电磁法勘探技术
瞬间电磁法工作的基本理论是电磁感应原理,具体方法为向地下传送一次场,这种传送一般是通过不接地回线以及接地回线来完成的,在传送的间隔时间段内,对地下介质产生的随时间变化而变化的二次场进行测量,通过分析二次场的衰减特征,就可以对煤矿地下介质的规模、性质、电性以及产状等进行判定。利用这种方法还能够对采空区、断层地质等问题进行间接性的解决。该技术采用的是单纯性的二次场探测技术,因此相对传统的电性方法而言具有抗扰能力强、环境因素影响小、纵横分辨率高、灵敏性强等优势。此外,瞬间电磁勘探技术能够很好地对地下介质进行响应,因此非常适合于煤层顶底板水层划分工作以及煤层陷落柱探测等工作。
2.2高密度电法勘探技术
高密度电法勘探技术属于直流电阻率方法,是一种在近几年发展起来并在煤矿灾害勘察中取得广泛应用的物探方法。在应用高密度电法进行探测时需要保证地下介质间存在导电性差异。具体方法为向大地供应直流电,通过点阵式布局方法对对电极进行设置,然后对样本进行密集的观测,并对电场特征进行深入的分析。在进行视电阻率的计算时,同一般的电阻率计算方法类似,在a、b两个电极进行供电,设电流为I,在m、n两级测量电位差,设为U,进而计算得出视电阻率的准确值PS=KU/I。通过对视电阻值进行分析得出煤矿底层中的电阻分布特征,并在此基础上对地层、冒裂带以及圈闭异常进行判定。
2.3放射性元素勘探技术
放射性元素勘探技术中设计的勘探对象主要是氡元素,岩石中存在的氡元素在正常情况下保持相对稳定状态,而当煤矿作业对地质体产生影响时,特别是其横向连续性遭受大规模的破坏时,就会使岩石中的氡元素发生异变,这种异变主要是由于元素在转移过程中集聚作用引起的,当这种异变达到一定程度时就可以在地表进行探测,进而分析地质体的破坏状况。
在产生采空区的煤矿中,氡射气元素就会向着采空区转移并形成规模性的聚集现象,与采空区的正常形态形成明显的差异。通过对这一区域的氡元素衰变所释放的α射线进行探测,可以实现采空区规模和界限的准确判定。除此之外,还能够根据射线峰值的异常情况判定岩溶陷落柱的具体情况。由于煤矿作业造成地下构造产生程度不一的变化,而氡气可以通过这些地址构造、岩峰裂隙、地下水等通道或者介质涌向地表,因此可以对地表氡气的浓度和扩散速率进行检测,从而获得地下裂隙信息,并且能够掌握地质体基本的开启度、破裂度以及连通性,这些信息对于滑坡的预防具有重大的意义。
氡气属于惰性气体,性质相对稳定,能够保证在地下进行长时间的运移,这些氡气以及其子体在转移过程中会受到途径物质的影响。使其温度发生变化,温度升高就会使煤矿中氡气的析出量随着温度变化呈现出规律性的变动,因此运用同位素分析技术对地表氡气进行测量和分析可以对地下火源的具体情况进行较为准确的判定。
3.结论
煤炭产业的良性运作对我国经济的发展以及核心竞争力的提升具有重要意义。但是由于技术和管理水平的限制,在煤炭生产环节往往会出现很多的意外状况,特别是煤矿地质灾害的发生,对于人民的生命安全能够造成严重的威胁,并直接影响到煤炭企业的经济效益和社会效益。为此,必须增强安全生产管理力度,运用先进的技术设备对煤矿地质环境进行实时的监测。目前地球物理方法是发展相对成熟、应用较为广泛的勘探技术,根据煤矿实际的地质构造特点、勘探对象的地球物理特征以及其他各项条件选择科学合理的勘探技术能够取得理想的勘察效果,为煤炭行业的可持续发展奠定坚实的基础。 [科]
【参考文献】
[1]李曙光,程冰洁,徐天吉.页岩气储集层的地球物理特征及识别方法[J].新疆石油地质,2011(04).
[2]刘萍,张国杰,潘景丽,任书莲,毛志君,周明顺.RMT测井技术在华北油田岔河集砂岩油气藏的应用[J].内蒙古石油化工,2011(11).
[3]王志祥.煤矿地下采空区的电性特征研究[J].科技信息,2011(21).
[4]付群礼.浅析地球物理勘探在活断层探测中的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2011(08).
[5]焦桂行.浅析地球物探方法在煤田采空区的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2011(07).
关键词:煤炭开采;地质环境;综合治理;监测机制
中图分类号:X503
文献标识码:A
文章编号:1009-2374(2012)23-0129-03
伴随我国经济的快速发展,能源需求不断上升,煤炭作为主要能源之一,开采规模大幅增加,对环境的破坏也越来越严重。而煤炭地质环境状况及其保护与煤矿生产安全密切相关,不合理的煤炭资源开发会造成环境的严重破坏、重大地质灾害与煤矿安全生产事故的发生。因此,规范煤矿生产活动、避免大规模煤炭资源开发引起的地貌、土壤、植被、水文、空气等的环境破坏,保证煤矿生产活动安全,加强煤炭地质环境保护是当务之急。
1 煤炭开采引发的主要地质环境问题
煤炭资源的大量开发及其生产活动、生产过程操作的不合理性,都可能引起不必要的地质环境破坏问题,其破坏可以分为三类,分别为环境污染、资源破坏以及地质灾害:第一,环境污染问题。主要表现为由于大规模、长时间的煤炭生产所引起的煤层、矸石等有害物质向周围环境大规模迁移与扩散,导致煤矿周围环境的空气、水质、土壤和辐射等指标发生恶化。第二,资源破坏问题。主要表现为大量煤炭生产产生的岩移以及抽排大量水,改变了原有煤炭资源分布和煤矿所在环境的地下水、地表水储存和循环的状态。一般情况下,都会造成所在环境的水位下降、地表水大量缺失以及由于岩移导致煤层、煤炭资源受损、流失等。第三,地质灾害问题。煤炭资源开发可能导致的地质灾害,主要有地表地质灾害和井下地质灾害两种。地表地质灾害主要表现为岩移诱发山体滑坡、崩塌,甚至泥石流等;井下地质灾害主要表现为采动压力诱发冒顶、矿井突水、瓦斯突出等突发性灾害。煤炭资源开发引发的周围地质问题,已经严重威胁到矿区周围居民、职工的正常生产、生活,也严重制约着企业的可持续发展。
2 当前我国煤炭地质环境现状
我国大量的煤炭资源开发,导致大面积的地下采空存在,影响着矿区山体斜坡与地面的稳定性,出现地面下陷、山体开裂、崩塌等地质灾害,严重地破坏了自然地貌、水土保持,已经开始影响地区环境的完整性。据2011年不完全统计,我国由于煤炭开采引发的地面塌陷900多处、陷坑4000多个,面积达1150万平米以上。而我国仅煤炭企业每年产生的固体废物就多达700万吨,治理比率却不到10%。另外,由于露天矿的开采产生的废渣堆置等,破坏、侵占耕地近28万亩,并且每年以1.2万亩的速度在增加;由于煤矿开采产生的矸石山多达7000多座,每年的堆积量都在不停地增加。加之煤矿开采需要耗费大量的水,由此产生的废水排放量更是占到我国工业废水排放总量的30%以上,处理率不足7%,绝大部分废水被直接排入江、河、湖、海,造成严重的水质环境污染。煤矿开采产生的大量废气、粉尘、废渣,更是对空气造成破坏性污染,主要是烟尘、氮氧化物、二氧化硫和一氧化碳等,导致酸雨事件也不断产生,因酸雨导致的土壤污染面积已经占到我国国土面积的30%;由于煤炭开采导致的植被、水生态问题更是突出,90%以上煤炭开采区都出现了不同程度的地下水位下降、山体滑坡及地面塌陷。
3 我国煤炭地质环境问题对策与建议
3.1 指导原则:综合治理
目前,我国的煤炭地质环境管理基本上处于被动局面,总是先污染后治理。因此要彻底改变这种局面,必须以可持续发展观念为指导,进一步加大科学投入力度,在煤炭地质环境保护技术、环境评价、环境治理、地面沉降检测技术标准规范等的制定与实施上下功夫,逐步使煤炭地质环境保护工作向法制化、规范化方向发展。本着“预防为主、防治结合、开发者保护、破坏者治理、投资者受益”的原则,监督与指导具体环境治理;通过对煤炭地质环境的综合治理,改善煤矿生态环境,带动当地农牧经济发展;通过对煤矿开发、利用和环境的保护、治理,消除地质灾害环境的破坏,增加绿化面积,改善当地生态环境、生活条件;通过综合治理的实施,探索总结煤炭资源开发、治理与保护经验,走绿色煤矿、低碳开采建设之路;促进人口、资源、经济的可持续发展,促进社会稳定。
3.2 具体措施
关键词 煤矿;安全;瓦斯治理
1 引言
瓦斯灾害是煤矿生产中最严重的灾害之一。瓦斯灾害给煤矿安全生产造成极大的威胁,已成为制约煤炭工业安全和可持续发展的主要矛盾。有效治理煤矿瓦斯,防范遏制重特大瓦斯事故,是煤矿安全生产的根本目标,对促进煤矿安全生产具有重要意义。
2 瓦斯治理采取的主要措施
瓦斯治理工作要贯彻“先抽后采、监测监控、以风定产”的十二字方针,永葆“瓦斯事故是可以预防和避免的”安全意识,坚持“可保尽保、应抽尽抽、先抽后采、煤气共采”的治理原则,积极推广“高投入、高素质、严管理、强技术、重责任、重利用”等有效经验。加强领导,以完善通风系统为基础,以瓦斯抽采为核心,积极推进瓦斯利用,有效采用监测监控和预测技术,实现区域治理与局部治理并重,健全综合管理制度,进一步完善“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的煤矿瓦斯治理工作体系。坚持“以抽定产、以风定产、地质保障、掘进先行、技术突破、装备升级、管理创新、落实责任、全面提高”的原则,正确处理瓦斯治理与煤炭生产的关系,全面实现煤矿安全生产形势的根本好转。
2.1 落实领导责任制是瓦斯治理的关键
煤炭有关部门要进一步强化地方政府监管责任和煤矿企业主体责任,提高对“一通三防”工作重要性的认识,做好瓦斯治理规划,明确其目标、任务和措施,把煤矿瓦斯治理工作纳入领导业绩考核内容。按照“国家监察、地方监管、企业负责”的要求,完善机构,理顺关系,切实加强领导责任制,综合运用法律、行政、经济等手段措施,全面推动瓦斯治理工作。
2.2 高效通风是瓦斯治理的基础
煤矿生产必须建立可靠稳定的通风系统,做到系统合理、设施完好、风量充足和风流稳定。严格贯彻“以风定产”的对定,坚决杜绝煤矿超通风能力生产,按照《煤矿通风能力核定办法》自行核算矿井通风和生产能力,各级安全监管部门和煤矿安全监察机构予以监督。在通风系统设计源头杜绝通风系统平面交叉、采区内部上下两头进风、不合理的串联通风、扩散通风和老塘通风等。通过采用降阻、堵漏和改造通风机性能等技术措施,并根据采掘工作面的变化及时优化通风系统,提高矿井通风能力,保证工作面风量,严禁无计划停风,杜绝瓦斯积聚。 坚决实现分区通风,针对高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井和自然发火严重矿井的采区,要设专用回风巷,最大程度减少角联风,降低通风阻力。
2.3 抽采利用是瓦斯治理的新焦点
瓦斯治理必须落实“先抽后采”的规定,“不抽半年不准掘(掘进),不抽一年不准采(采煤)”等,对瓦斯问题起到釜底抽薪的作用。在抽采工艺和方式方面,应采取井下与地面抽采相结合、垂直钻孔与水平长钻孔抽采相结合、短钻孔与长钻孔抽采相结合、常规钻孔与强化抽采相结合、临近层与本煤层抽采相结合的技术措施,综合使用,实现优势互补。通过瓦斯再利用变被动的瓦斯抽放为主动地瓦斯抽采,做到“采煤与采气并重,抽采与利用并重”。一方面降低煤层中的瓦斯含量,实现煤炭在低瓦斯状态下开采,另一方面又得到了瓦斯能源,从根本上解决煤矿瓦斯灾害问题。
2.4 监测监控是瓦斯治理的有效手段
充分利用先进的科技手段,建立完善的数字化瓦斯监测监控系统,及时有效地掌握井下瓦斯含量和瓦斯浓度,一旦出现瓦斯超限和积聚等异常情况时,及时采取措施进行处理,预防和杜绝瓦斯事故的发生。通过国家、省、市、县、煤矿五级联网运行,形成瓦斯事故隐患分级把关、及时处置的运行机制。同时,严防已安装的系统存在着探头数量不足、位置不对、使用不当及运转不正常等情况,对系统失修失检、不能发挥作用的,一经发现,要按照未遂事故追查处理;对那些装备不全、功能落后、设备严重老化或带病运转的系统要及时改造更换;要严把装备的订货关、进货关、验货关,保证监测监控系统质量。
3 瓦斯治理树立的正确理念
做好瓦斯治理工作,除以上所述的主要措施之外,首要还应树立以下几个重要理念:
3.1 瓦斯可防、可控、可治、可用的理念
通过监测监控和预测技术可以有效预防瓦斯事故的发生;通过瓦斯抽采可以控制瓦斯事故的发生;通过综合防治措施可以有效治理瓦斯灾害,防止事故的发生。通过逐步完善瓦斯抽采利用系统,既使煤矿瓦斯灾害得到有效治理,又使瓦斯作为一资源造福于民。
3.2责任重于泰山的理念
瓦斯治理工作是煤矿生产安全工作的主要内容,煤矿企业各级人员要层层落实现瓦斯治理责任制度,同时要抓考核、抓评估、抓检查、抓落实、抓监督、抓奖惩和抓兑现,把责任落到实处,落实到煤矿生产的全过程,确保瓦斯治理取得实效。
3.3 抓主要矛盾的理念
煤矿生产,瓦斯为先。要树立“解决了瓦斯问题就解决了煤矿生产的主要矛盾,遏制住瓦斯事故,就等于掌握了煤矿生产安全的主动权”的观念,让它深入每个在矿人员的心中,并在实践中坚定不移的履行。把握住主要矛盾,就稳定了煤矿安全生产的大局。
3.4 加大投入的观念
在瓦斯治理过程中,要坚持管理、培训和装备并重的原则,特别是对装备的投入,及时采用或引进新设备。煤矿企业要按规定提足、用好煤炭生产安全费用。通风、抽采和监测监控系统是瓦斯治理的重要部分,在这几个方面必须舍得投入,必须健全矿井通风系统、瓦斯抽采系统和监测监控系统,对不符合安全生产要求的工艺、技术和装备要及时淘汰,确保系统、装备处于完好状态,发挥其最大效用。
关键词 煤矿;煤炭资源;地质环境;对策和建议;可持续发展
中图分类号 TD 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)031-0209-01
我国是以煤炭资源作为主要能源的国家,煤炭的消耗量相当大,因此,煤矿资源的开发利用程度也相当大,这在一定程度上给煤矿的地质环境带来了严重的破坏,而煤矿的地质环境不仅直接关系到煤矿的环境保护还对煤炭资源的可持续发展造成重大的影响。因此,规范煤矿生产活动,保护煤矿地质环境成为我国当务之急。
1 煤矿生产引起的地质环境问题
地质环境是指岩石圈内影响人类生存发展的地质因素的总称。而煤矿地质环境是指矿山建设和开采过程中的人为因素与地质环境之间的相互影响,并由此产生的地质环境破坏和污染等问题的总称。煤矿资源的不合理开发利用,煤矿生产活动的不合理规划等导致的煤矿地质环境问题比较多,其中主要有3大类。
1)环境的污染。煤矿开采过程中产生的固体废弃物主要是井下开掘岩巷,半煤岩巷排出的矸石,露天矿剥离物以及原煤洗选过程中的煤矸石等,还有煤矿开采过程中释放出来的有害气体瓦斯造成的周围空气、水质、土壤等地质环境的污染。
2)资源的破坏。煤矿开采时形成的废石、弃土堆积在采矿区附近压占土地和植被,使原有的生态资源受到破坏,且容易导致水土、泥石流等地质灾害的发生。开采过程中还有矿井抽排水的活动会改变地下水和地表水的储存和循环状态,给水资源造成严重的破坏。
3)矿山地质灾害。包括由地表植被遭到破坏引起的泥石流和采矿岩移诱发的山体滑坡、塌崩等地表地质灾害。以及在外力诱发下引起的矿井突水、瓦斯爆炸等矿井地质灾害。这些问题都会使采矿工人的生命安全受到威胁。
这些由煤矿开采所引起的地质环境问题给矿区职工和当地居民的生活及工作造成了很大的影响,同时制约了煤矿业的可持续发展和煤炭资源的综合利用,给国家财产造成了巨大的损失。
2 我国煤矿地质环境问题的现状
由于煤矿资源大规模的开发利用,煤矿的地质环境破坏越来越严重。据统计,全国因采矿引起的塌陷面积1 159 km2,国有煤矿矸石山 1 500多座,历年堆积量达30×108 t,占地达5 000 km2以上。煤炭行业废气排放量占全国工业废气排放量的5.7%,其中有害物排放量为每年73.13×104 t/a,其中主要是烟尘、二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳等有害气体,尤其是二氧化硫气体,其产生的酸雨对土地的破坏性最大,已经达到国土面积的34%以上。
虽然我国煤矿的地质环境保护取得了较大的进展,已初步建立了矿山环境保护法律、法规体系,切实加强了矿山环境保护的管理,加大了矿山地质环境的恢复治理力度,但煤矿地质环境的恶化没得到有效遏制,大的地质灾难时有发生。2011年10月29日:18时10分,湖南衡山县长江镇霞流冲煤矿发生瓦斯爆炸事故,致29人遇难。11月3日:19时45分许,河南义煤集团千秋煤矿发生矿难,致8人遇难,67人获救。11月10日:6时25分左右,云南师宗县私庄煤矿发生煤与瓦斯突出事故,造成34人死亡,9人失踪。通过分析各种类型的煤矿地质环境恶化情况,总结出煤矿地质环境恶化的主要原因有以下几个方面。
1)煤矿开发秩序混乱,由于受到经济利益的驱使,部分作坊式的黑煤矿依然存在,它们以牺牲环境作为代价,对煤矿资源大肆开采,从而造成地质环境严重破坏。
2)开发规模小而零散,由于开发规模的制约,直接限制了先进技术的应用,使得矿产资源的开发程度不够,不但严重的制约了矿产资源的集约利用,导致矿产资源的浪费,而且加剧了地质环境的恶化程度。
3)开采工艺的落后,由于历史发展的原因部分煤矿企业的矿产资源开发工艺比较落后,不仅浪费了矿产资源,同时也造成了环境的污染,遗留了很多地质环境问题。
4)过度的开发,一些矿业主在经济利益的驱使下,为了获取煤炭开发的最大利益,大肆剥离土层,破坏植被,严重破坏了煤矿的地质环境。
3 煤矿地质环境的应对策略
煤炭资源的大规模开发与利用,不可避免地带来了一系列地地质环境问题,给煤炭业的发展和矿区人们的生存带来了巨大影响。因此,要全面的认识煤矿地质环境问题,在政策和技术上对煤矿业进行科学的管理,加大煤矿地质环境的保护力度,避免煤矿地质环境的进一步恶化,防止地质灾害的发生。
1)制定相应的技术措施。要想制定相应的技术措施就要对地质环境问题的类型、分布和危害进行充分的了解。做好煤矿地质环境的调查是十分有必要的。因此,建立一支技术高,设备精良,素质好的地质灾害监测队伍具有非常重要的现实意义。调查煤矿的地质环境主要应做好以下几个方面:①全面系统地调查矿区内的地质灾害情况,对地质灾害的调查是发现地质环境因素必不可少的重要手段,有利于制定相应的技术措施。主要是对由开采煤炭资源时的煤矸石、弃土的堆放所引起地面塌陷、山体滑坡、泥石流等问题的调查,研究这些问题形成的原因、条件以及造成的危害等,并进行针对性的连续监测,对煤矿资源开采过程中可能造成的地质灾害进行预测、评估和防治;②对矿区瓦斯的调查,主要调查煤矿中瓦斯储存量、来源及其分布情况,评价矿井中瓦斯含量,随时掌握矿井中瓦斯涌出特征,避免瓦斯危害造成严重的后果;③对矿区内水文地质的调查,主要是查清矿井地下水和地表水的流动通道,确定污染水体的扩散途径。对矿区的水质和岩土进行分析,查明土壤污染、水体污染以及煤炭生产中有害化学成分迁移的规律,以便更好地控制水土资源流失为保护地质环境提供依据;④建立矿区的地质环境空间数据库,充分利用“3S”技术(3S技术是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合,多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术),逐步实现矿区环境的动态监测,开展矿区地质环境调查评价工作。在开展加强各类环境地质调查工作的同时,研究运用新型煤矿开采技术,做好煤炭开采规划,合理地开发煤炭资源,实现煤炭企业的可持续发展。
2)制定相关的政策管理措施。在煤矿地质环境的综合防治过程中,制定相关的治理原则,出台相应的防御措施,建立一个地方性的群众监测网是很有必要的。同时对于地质灾害的防治工作还必须贯彻以防为主防治结合的治理原则。
建立生态补偿机制。首先是健全公共财政体制,加大各地区财政投入支付力度,积极施行资源的有偿使用原则。另外还应该严格执行环境保护法规,落实矿山地质环境恢复治理和土地复垦的规定,由企业负担治理资金,通过政府示范引导,本着“谁破坏谁治理,谁治理谁受益”的原则。
坚持生态环境保护与矿产资源开发并举,以环境保护为重的原则。在资源开发的过程中坚持以环境保护为重点,落实地质环境保护应与开发、利用相结合和坚持谁利用谁保护、谁受益谁出资、谁破坏谁治理的基本原则。对于矿山堆放的废石、弃土等可能会导致滑坡、泥石流以及植被破坏等灾害的地方,应尽快进行治理。
3)加强科学技术研究和应用。采用先进的采矿、筛选工艺,并开发低废物、无污染的煤矿清洁生产技术,实现矿山废弃物的减量化和资源化。开发煤矿“三废”高效处理与资源化的技术体系和工艺设备,建设一条资源开发与环境保护相协调的“绿色矿业”之路。
4)树立正确的可持续发展观。目前,我国的矿山环境管理制度还极不完善,环境调查、政策管理制度、防治手段相对于其他发达国家都比较落后,煤矿开发工艺的技术也没有发达国家的先进。因此,只有加大科学的投入力度和资金的投入量,提高地质环境保护的技术标准,才能改目前地质环境的被动局面,才能保证矿区周围的地质环境不会进一步恶化和矿业的可持续的发展。
4 总结
随着我国重工业的快速发展,能源的消耗总量也大大的提高了,能源的巨大消耗带来了矿产资源的大量开采,与此同时也给煤矿的地质环境造成了极大的灾害。从目前频繁发生的煤矿事故来看,煤矿地质灾害已严重威胁着矿业的可持续发展和矿区人们的生活工作环境。因此,对煤矿地质环境的治理已迫在眉睫。必须提高采矿工艺水平,加强政策管理,做到合理开发与环境保护并重,才能有效促进区内经济的持续稳定健康的发展。
参考文献
[1]韩杰.我国矿山环境破坏治理现状及对策研究[J].中国工程科学,2005,7:394-396.
[2]邱燕,甄洪.煤矿地质环境问题及保护措施[J].中小企业管理与科技,2010.
[3]李静云,肖玮.煤矿区环境污染与清洁开采的探讨[J].江西煤炭科技,2004.
[4]李侠.陕北黄土高原区地质灾害发育特征及防治对策[J].安徽农业科学,2008.
[5]丁永涛.浅谈煤炭地质环境保护问题[J].2011.
1、非煤矿山企业和尾矿库企业应当主动与气象、水利、防汛等部门联系,建立灾害性天气预警和预防机制,及时收听收看天气预报,掌握危及矿山和尾矿库安全生产的暴雨洪水灾害信息,密切关注灾害性天气的预报预警信息,掌握汛情水情,及时主动采取措施。并加强与周边相邻单位和当地政府的信息沟通,当矿山或尾矿库出现异常情况时,应当及时向当地政府、居民和相关单位进行预警。
2、非煤矿山企业和尾矿库企业应当建立健全防范汛期自然灾害引发事故灾难的组织机构和制度。成立企业主要负责人为组长的汛期防灾领导小组。编制汛期防灾工作方案,明确任务和责任,及时召开会议,研究和检查相关工作落实。加强汛期调度和值班工作。做到领导到位、隐患治理方案到位、信息接收与值班工作到位。
3、建立汛期巡视制度。非煤矿山企业和尾矿库企业在汛期应当安排专人负责对矿井、尾矿库、露天矿边坡、矿区道路、通讯、电力等建筑物、构筑物及周边废弃老窑、地面塌陷坑、裂隙和可能影响矿山安全的水库、湖泊、河流、涵闸、堤防工程等重点部位进行巡视检查,特别是接到暴雨灾害预警信息和警报后,要实施24小时不间断巡视。矿区降大到暴雨时和降雨后,应当派专业人员及时观测水量变化情况。
4、建立紧急情况下人员撤离制度。非煤矿企业和尾矿库应当建立暴雨洪水可能引发淹矿、滑坡、尾矿库垮坝等事故灾害紧急情况下及时撤离人员的制度和应急救援预案,明确启动的标准、范围、撤人的指挥部门和人员及撤人的程序等,发现灾害严重可能引发事故时,应当立即撤人,在确认隐患已彻底消除后方可恢复生产;凡没有落实防范暴雨洪水等引发事故灾难的治理计划和防范措施,存在重大隐患的,汛期应当采取停工撤人的措施,不得进行作业。
5、建立隐患排查治理检查制度。非煤矿山企业和尾矿库企业在汛期前应当全面检查防范暴雨洪水引发事故灾难措施的落实情况,对排查出的隐患,要落实责任,限定在汛期前完成整改。
二、加强汛期防灾基础工作
6、非煤地下矿山、凹陷露天矿山及尾矿库企业应当查清矿区及附近地面水系的汇水和渗漏情况、疏水能力和有关水利工程情况。查明当地水库、水坝、江河大堤、河道、河道中树木和障碍物情况。掌握当地历年极端天气降雨量和最高洪水位资料,存在隐患的要采取积极的防范和整改措施。
7、非煤矿山企业和尾矿库企业在汛期来临前,应当组织力量对防排水设施、蓄水设施检修、清挖、泄流,保证在汛期有可靠的蓄水能力和水路畅通。位于地表河流、洪水部位、水库等附近的矿井,矿坑、尾矿库、工业场地等应当修筑堤坝、开挖沟渠等截流分洪设施,有效防止地表洪水倒灌。
8、非煤矿山企业和尾矿库企业应当定期对供电、防排水、防雷电设备设施进行维护检修,在汛期前应当进行防排水试验,保证汛期各种防汛设施可靠运转、发挥作用。
9、非煤地下矿山应当按设计规定留设各类防水矿(岩)柱,相邻矿井的分界处应当留设防水矿柱。已经破坏的防隔水矿柱应当注浆加固并建立隔水闸墙等设施,保障隔水安全。
10、非煤地下矿山企业应当准确、及时地将矿井的采、掘工程绘制到采掘工程平面图等图纸上,定期收集相邻矿山和关闭废弃的老窑情况,并在井上、下工程对照图上标出其井口位置、矿区开采范围、开采年限和地面积水情况,准确掌握矿井受水患威胁情况。
11、非煤地下矿山对地面采空区裂缝应当及时充填加固;对采矿后形成的塌陷坑及时进行彻底治理;关闭废弃的矿井井筒应当充实填死。
12、非煤地下矿山企业应当安装和完善井下通讯、通风系统。保障通讯系统畅通、通风系统可靠,提高矿井防、抗灾能力。
13、企业应依法做好停用尾矿库的闭库工作,并落实人员和措施,做好日常管理和汛期安全渡汛工作。
三、认真开展汛期防灾隐患排查治理工作
14、非煤矿山企业和尾矿库企业应当认真组织开展汛期防灾隐患排查治理工作。隐患排查的重点是位于地表河流、湖泊、水库、山洪附近的矿山、尾矿库的防洪设施和防范措施是否到位;有可能与矿区联通的采矿塌陷坑是否填平压实;井口标高低于历年最高洪水位的矿井是否采取提高井口标高的措施;违法违规开采安全防水隔离保护矿柱的矿井是否采取了加固和阻隔工程措施;关闭废弃矿井是否充满填实;防排水系统是否完善;存在山体滑坡、垮塌、泥石流、洪灾及可能导致溃坝、溃堤、淤积河道等自然灾害威胁的,是否落实了防范治理措施;尾矿库坝体是否稳固;露天矿边坡是否稳定;预防暴雨洪水预警机制和制度是否建立等。
15、对排查出的重大安全隐患应当分类定级,制定专门治理计划,落实责任、方案、资金、人员、物资、期限和预案,并在当地汛期来临之前完成整改并组织验收,确保整治到位。
四、建立健全汛期防灾应急救援体系
16、非煤矿山企业和尾矿库企业应当将防范暴雨洪水等自然灾害引发事故灾难作为一项重要内容纳入《事故应急救援预案》和《灾害预防处理计划》。落实防范暴雨洪水等自然灾害所需的物资、设备和资金。建立抢险救灾队伍,或与专业抢险救灾队伍签订协议,每年汛期前应当进行救灾演练。加强对职工防范暴雨洪水自然灾害知识教育培训,提高职工互救、自救能力。尾矿库垮坝等涉及企业外部人员财产安全的应急救援预案,要与当地政府应急救援预案对接。
17、非煤矿企业和尾矿库企业发生因暴雨洪水等自然灾害引发险情后,应当按规定及时上报有关部门,启动《事故应急救援预案》,积极开展救援工作。
18、各非煤矿企业和尾矿库企业应当按规定储备必备的抢险物资和装备,确保抢险救灾时能够及时到位,发挥作用。
五、加强汛期防灾监督管理工作
19、各级安全监管部门应当在当地政府的领导下,与当地气象、水利、防汛等相关部门建立暴雨洪水预报预警协调联动机制和通报制度,并及时将预警信息和可能引发洪水的情况通知到有关矿山和尾矿库企业。
20、各级安全监管部门应当对辖区内汛期可能导致引发事故灾难的矿山和尾矿库的重大隐患建立档案,督促企业和协调有关部门治理,落实除险加固措施,消除事故隐患。
21、各级安全监管部门应当加强对矿山和尾矿库汛期防灾的监管检查工作。督促矿山企业成立汛期防灾组织,落实所需物资和救援人员,跟踪落实隐患排查和整治情况。对企业上报的重大隐患,应当协调相关部门限期完成整治工作;对未落实汛期防灾措施、存在暴雨洪水等自然灾害引发事故隐患的矿山,要责令其停产整改,限期整改仍达不到安全生产条件的,提请当地政府依法予以关闭。
22、对未开展汛期防灾隐患排查治理的矿山和尾矿库企业,要依法查处,存在重大隐患的要暂扣相关证照,责令其停产整改;对隐患排查治理工作不力的,要严肃追究有关责任人的责任。
23、各级安全监管部门应当完善应急救援体系建设,将汛期预防暴雨洪水等自然灾害引发矿山事故灾难作为一项重要内容纳入《事故应急救援预案》。在当地政府的统一领导下,认真研究部署汛期防灾工作,做到任务明确、责任到人、措施到位。
24、各级安全监管部门接到矿山和尾矿库发生暴雨洪水等自然灾害引发险情报告后,应当按规定报告当地政府、启动事故应急救援预案,主要领导亲临现场,指导、协调各部门和企业全力抢险救灾,把灾害损失减少到最小程度。
[关键词]煤矿地质灾害;灾害类型;防治方法
中图分类号:P694 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)36-0062-01
煤矿地质灾害就是在煤矿采掘过程中,因大量采掘井巷破坏和岩土体变形及矿区地质、水文地质条件与自然环境发生严重变化,危害人类生命财产安全,破坏采矿工程设备和矿区资源环境,影响采矿生产的灾害。煤矿地质是出现概率较大的灾害,它不但对煤矿产业造成非常大的损失,而且还会对人们的财产和生命构成危害。为此,治理煤矿地质灾害非常紧迫,只有最大程度地减少煤矿地质灾害的出现,才可以使煤矿采掘变得更加科学、安全、有序、正常。
一、山体塌陷滑坡
1.产生原因
山体滑坡是煤炭采集区常见的地质灾害类型,灾害往往会出现在地形相对复杂的区域。当山体斜坡处的土石受到雨水的侵蚀,会造成水土融合体的移动下滑,引起山体的滑坡和塌陷。此种灾害需要满足几个必备因素;第一是地形复杂,山体多;第二是足够的降水量;第三是地质体无法提供足够的支持力。因此,煤炭开采会引起地质体发生改变,支撑力会减小,当水渗入土体后坡体强度发生改变,造成原有斜坡的角度和外形也随之改变,同时地质支撑力的作用原理复杂,内部发掘深度的提高也会造成原有力关系破坏,这些都是煤炭开采导致下滑力增加所带来的地质灾害。
2.防治方法
整治山体塌陷滑坡的措施归结起来有三种:一是消除或减轻水对诱导滑坡的影响;二是改变滑坡外形、增加滑坡的抗滑力;三是改变滑带土石性质,阻滞滑坡体的滑动。所有这些措施,都需要具体情况具体分析,有针对性地使用,才能收到“药到病除”的好效果。例如,对于由地下水作用引起的滑坡,在事先弄清地下水补给来源、方式、方向、位置和数量的基础上,主要采用截水盲沟、盲洞、仰斜钻孔等工程加以排除;对于因江河冲刷引起的滑坡,应着重修筑河岸防护工程;对于因挖方修建铁路、公路,破坏了山体平衡,采用抗滑挡墙、抗滑桩等支撑措施来恢复平衡,效果比较显著,对于因地表渗水或自然沟水补给而引起的滑坡体滑动,则宜采取地面铺砌防渗、地表排水及沟床铺砌等措施;对于因滑动带土质不良而引起的滑动,可考虑采用灌浆、焙烧等改良土质的办法,也可以采用疏干工程来减少水的作用。
二、地面沉降与塌陷
1.形成原因
在煤矿开采之后经常发生的地质灾害是地面沉降与塌陷。在煤矿开采过程中,地下开采、施工破坏了采空区围岩的初始应力场,使得采空区域的岩石发生破碎,导致出现地表位移、塌陷的现象。此外,随着煤矿采空区的不断的扩展,大量进行地下水的抽排处理,使得采空区和地下水不得不重新进行分布,由于坡度逐渐加大,就会形成面积较大的降落漏斗,最后出现地表沉陷情况。因此,煤矿引发的地面沉降与塌陷地质灾害使采掘工作更加复杂,加重了灾害的深度。
2.防治方法
(1)地面塌陷坑。地面塌陷坑多为切冒的圆柱或漏斗状,并有大量裂缝形成,应立即圈定危险区域,设立保护带,用煤矸石或黄土充填。并利用各种勘察手段,查明地下情况,对易于治理和有关联的地区再次同时进行地下治理,若地处偏僻或地下采空区范围大则划归隔离区,禁止人员进入和进行工程采矿活动。
(2)井下充填法。对于采空时间短,采空面小,顶板变形小的采空区,可利用原有巷道进行井下充填,充填材料以毛石、沙土为主,充填前,应将采空区内有害气体及积水进行排放,同时做好顶板支护。
(3)地表充填法。对于变形要求低、安全等级较低的建筑,宜通过地面打孔向采空区段充填砂砾及泥浆。根据顶板岩性、顶板上覆岩层荷载,设计充填孔口径及密度。
三、矿井突水灾害
1.形成原因
凡是井巷掘进或工作面回采过程中,接近或沟通含水层,被淹巷道、地表水体、含水断裂、溶洞、陷落柱而突然发生的突水事故称为矿井突水。这是因为井下采掘活动破坏岩层的天然平衡,采掘工作面周围水体在静水压力和矿山压力作用下,通过断层、隔水层和矿层的薄弱处进入采掘工作面。由于采矿时疏干排水或深降强排,产生水头差,于是灰岩地下水高水压在断层破碎带或隔水薄层地段会发生突水事故,造成突水灾害。
2.防治方法
(1)地表防治水。地表防治水是指在地面修筑一些防排水工程或者采取其他措施,防止或减少大气降水和地表水涌入或渗入矿井下。具体包括:①设计井口和地面设施基础标高时,应参考矿区历史最高洪水位来确实,以保证在任何情况下矿井不致被水淹没。当井口及工业场地内建筑物的高程低于当地历史最高洪水位时,必须修筑堤坝、沟渠或采取其他防排水措施。②当有河流通过矿区范围时,可通过河流改道或整铺河床的方法,避免河流水对矿井的潜在威胁。③当大气降水及地表水直接或间接渗透矿井采空区、采煤塌陷、陷落柱等漏水区域时,可通过修筑排水沟、用隔水材料填堵漏水裂缝等防止地表水渗入矿井下。
(2)井下防治水。①井下探放水:当采掘工作面遇到以下情况时,必须进行探放水:一是接近水淹没或可能积水的井巷、老空区或相邻矿时;二是接近导水断层、含水层、钻孔、灌浆区、溶洞或导水陷落柱时;三是接近可能与水库、蓄水池、河流、水井等相通的断层破碎带时。②井下截堵水。井下截堵水主要利用设置防水煤柱、水闸墙、水闸门等堵水设施,临时或永久地截堵住涌水,在矿井突水灾害发生时,隔离巷道或封闭采区,使某一地点突水不致危及整个矿井,减轻突水灾害的影响。
四、煤矿矿震灾害
1.形成原因
矿震,在煤矿中又称为冲击地压,指矿井高应力区内煤体、岩体及断层在受外界扰动瞬间失衡破坏时,释放出很大能量而引起以猛烈震动或爆发式破坏行为特征的矿山动力现象。矿震是采矿诱发的矿山地震,是造成矿井死亡事故的主要自然灾害之一。
2.防治方法
(1)合理进行开采部署。①煤柱:工作面之间尽可能不留设煤柱或只留设宽度极小的煤柱,以有利于采空区覆岩主关键层的运动与沉降,减少覆岩主关键层的悬空面积与采空区周围的能量积聚。②推进方向:采取从断层、褶曲轴部、采空区、煤柱开始回采的开采程序。开采过程中,应避免工作面向断层方向推进,将开切眼布置在断层一侧,或者将工作面沿着断层方向布置。
(2)覆岩主关键层下位离层注浆减沉。综放面覆岩主关键层下位离层量大,闭合速度慢,甚至可以长期存在,对主关键层下位离层进行注浆,粉煤灰在离层空间内沉淀形成充填体,减缓主关键层的运动,从而达到防治矿震灾害的目的。
(3)合理泄风与构筑强力堵风密闭。①泄风把冲击气浪引入专用排风井巷,排出地面。泄风井巷可采用区回风巷或矿井总回风巷替代,亦可在采区边界或矿井边界掘进专用的泄风巷或泄风井。②高强密闭:矿震压缩空气一般不超过1.0MPa,通过增加密闭强度,把压缩空气隔离在采空区内,使其在采空区平衡。
总之,煤矿作为能源的重要组成部分,在我国经济建设与发展过程中扮演着重要的角色。在煤炭开采过程中会不可避免的出现地质灾害,目前需要做的是通过现有的科学管理方法和技术去降低地质灾害出现的概率,降低灾害造成的损失,因此防治工作具有现实意义。
参考文献
[1] 沈德仁.关于煤矿地质灾害防治措施迫在眉睫[J].科技与企业,2012(21).
【关键词】煤矿;瓦斯;井下
近几年煤矿瓦斯灾害发生频繁,这不仅严重威胁着井下的工作人员的生命安全,同时还影响着工作进度,一旦有灾害发生也需要投入大量的人力物力进行抢救。因此加强煤矿的瓦斯监控检测,制定有效的策略防治煤矿瓦斯灾害的发生就是煤矿工作的重中之重。
随着电子技术、计算机软硬件技术的迅猛发展和企业单位的需要,市场上也出现了很多种监控系统,但笔者以为,煤矿瓦斯监控系统不应仅仅限于能实现监测监控,还要能根据被检测的工作环境的参数进行危险评估,同时软件的研发方向应当向网络靠近,能够提供相应的监测数据。这对于促进矿井监控技术的发展和推广都具有十分重要的意义,同时为研制高性能的瓦斯传感器设备都提出了更高的要求。下面笔者就来谈一下如何有效防治煤矿瓦斯灾害,希望能起到抛砖引玉的效果,让更多的同行引起重视。
第一、瓦斯灾害的防治技术分析
1、瓦斯治理的现状分析和解决思路
我国是世界第一产煤大国,煤炭在能源消费中占据了一半以上的比重,所以煤炭行业关系着国民经济命脉。然而煤炭行业又是安全生产最为严重的行业,除了自然灾害的威胁,瓦斯事故是灾害的主要表现形式。我国的煤储层构造一般都比较复杂,而且煤层多变形,多数煤层结构都存在严重破碎的情况,所以煤质松软,坚固性较差,透气性差就成了其主要的特点。这就造成了瓦斯抽采效果不够好,瓦斯治理困难的局面。随着采掘的纵深延伸,使用常规的瓦斯抽采技术很难发挥明显的效果。抽采率低,抽采效果不明显,所以瓦斯事故是有发生,因此,采用强制增透的瓦斯治理和井上井下联合抽采的综合治理就成了首选。
井下的瓦斯抽采要考虑到煤炭开采的工序协调环节,保证在抽采瓦斯和降低工作面的时候还能达到煤炭高效开采的要求。各种井下抽采的方法或多或少都存在一定的局限性,比如顺煤层长钻孔的抽采效率高,成本低,但顺层钻孔非常容易卡钻和喷孔,尤其是在松软的煤层,成孔率不高;穿层钻孔抽采法的抽采率高,但需要辅助开挖顶板进行设备的布置,工期往往比较长,这不仅会影响到企业的煤炭产量,瓦斯的治理成本也会大大增加。
2、使用地面采动井
近年逐步发展起来的地面钻井抽采法是瓦斯抽采的新技术,通过在采场地表进行施工,直接钻井到煤层,从而形成覆岩裂隙或煤层内,结合预裂或者采动影响增强煤层的透气性,这样就使得瓦斯经过煤层的钻井直接抽采到地表上来,这样可以缓解瓦斯超限压力和开发煤层气的目的。地面采动井的布孔位置是比较重要的,它往往直接关系着抽采效果的好坏。我们在不影响总体抽采结果的同时,要尽可能选取抽采场的中间位置,这样是为了增加抽采空的使用寿命。如果遇到倾斜煤层,就需要考虑重力的影响,地面的钻井布孔位置要从采井中部向回风巷方向有所偏移,而且一般要求与回风巷的距离大约为工作面斜长的三分之一位置。
第二、预防瓦斯灾害的对策分析
瓦斯是自然界存在的,是煤炭开采过程中经常会遇到的,它不同于地震和海啸,而且瓦斯是我们在煤炭开采过程中所释放出来的,如果控制得当,事故率可以大大降低。所以我们必须投投入、技术研发和管理机制等方面加大工作力度,采取果断的措施进行综合治理。
1、加强瓦斯灾害的研究和科技攻关。重视瓦斯事故的预测,构建煤炭科研部门,要解决目前存在的突出问题,加强和完善对瓦斯的监控。其中,瓦斯监测的传感器是重点,对煤矿的安全生产,起着重要的作用。
2、加大煤矿安全投入,实现安全最大化。安全投入不足往往是灾害发生的根本原因。所以必须从政策上取得上级部门的必要支持。规范生产,加大安全生产投入和积极进行技术改造,完善井下瓦斯的抽放系统,为煤矿安全生产提供可靠的技术保障。
3、完善煤矿安全监管体系。主要表现在建立和完善煤炭安全生产的法律体系,建立和完善煤炭行业的监管体系,完善煤炭行业的安全管理保障体系等等。
第三,处理瓦斯事故的措施分析
瓦斯事故一旦发生,所有工作人员务必要采取最快最有效的方式来疏导和解决受灾工作人员,第一时间通知煤矿调度室,言明发生事故的地点和事故的性质、危险程度等。煤矿调度室的值班人员在接到消息后,要迅速进行紧急调度,及时下达矿长命令,对矿难进行准确调度和抢险救灾工作。
包头市矿产资源丰富,现已发现矿物58种,产地349处。目前开发利用的矿种主要有煤、铁、黄金、稀土等。其中稀土储量居世界第一,铌储量仅次于巴西居世界第二。是内蒙自治区最大的工业城市,中国著名的钢铁工业基地之一。然而,为支持工业的快速发展,多年来矿山环境问题及由此诱发的地质灾害一直是困扰着“草原钢城”的健康发展。
为了切实做好包头市地质灾害防治工作,做到早预防、早部署,包头市国土资源局在组织各旗县区认真排查的基础上,代市政府起草了《包头市2011年汛期地质灾害防治预案》,并已上报市政府印发实施。
在做好地质灾害防治工作的同时,包头市国土资源局加大了环境保护力度。
积极组织安排全市矿山地质环境保护和治理总体规划及专项规划的编制工作。根据《矿山地质环境治理实施方案》和《矿山地质环境保护和治理目标责任状》的要求,组织开展全市矿山地质环境保护和治理总体规划及专项规划相关工作,为体现公开、公正、透明选择好编制单位,今年,该局积极协调市财政局,采取公开邀标的方式进行优选,目前招标工作已结束,中标单位正在积极进行编制。
另外,包头市国土资源局组织实施了2009年度地质环境治理项目施工、监理单位公开招标工作。按照国家有关规定,委托内蒙古志远招投标公司开展了石拐区矿山地质环境恢复治理(二期)项目、京藏高速(土右旗段)两侧沙坑地质环境治理项目、包头石宝铁矿地质环境恢复治理项目施工、监理单位招标工作。
继续积极申报国家、自治区地质环境恢复治理项目。按照自治区财政厅、国土资源厅《关于组织申报2011年度矿山地质环境治理和地质遗迹保护项目的通知》安排和要求,包头市组织具有相关资质单位,编制了《京藏高速公路(包头市区段二期)两侧砂石坑地质环境恢复治理》、《包头市石拐区矿山地质环境治理项目(四期)》、《包头市达茂旗赛乌素矿区矿山地质环境恢复治理》、《包头市白云鄂博铁矿地质环境恢复治理(一期)》共计4个项目的可行性研究报告,项目总预算45274万元,其中申请自治区2011年投入资金31458.3万元。
及时贯彻落实自治区政府下发的《矿山地质环境治理保证金管理办法》。截至目前,包头市全市有持证矿山372个,其中部发证1个、厅发证107个、市发证264个。现已存储保证金矿山企业228个,存储保证金共计5205.35万元。
文/晓 冬
内蒙古所有煤矿将建紧急避险系统以提升安全保障能力
记者近日从内蒙古煤矿安全监察局获悉,到2013年6月底,内蒙古所有井工煤矿全部将完成安全避险系统建设工作。
为进一步提升煤矿安全的保障能力,根据国务院《关于进一步加强企业安全生产的通知》精神,内蒙古煤炭工业局、内蒙古煤矿安全监察局结合内蒙古实际,于4月12日制定了《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善实施方案》(征求意见稿),在对已有监测监控、压风自救、供水施救、通信联络、人员定位系统进一步建设完善的基础上,全面推进紧急避险系统和“五大系统”的有效连接。
2011年底前,全区所有井工煤矿全部建设完善监测监控、压风自救、供水施救、通信联络、人员定位五大系统;其中,神华乌海能源公司黄白茨等19处试点煤矿要完成井下紧急避险系统的建设完善工作。2012年6月底前,所有煤(岩)与瓦斯突出矿井、国有重点煤矿、自治区30户重点煤炭企业中的高瓦斯矿井和开采容易自燃煤层的矿井,全部建设完善紧急避险系统。
【关键词】安全系统工程;煤矿;安全管理
煤矿的地质灾害主要表现为由于煤炭开采而造成的地表沉陷以及由此引发的地面建筑物的险情,煤矸石排放占用土地以及造成的污染,露天开采所造成的周边地面滑坡等。煤炭资源的开采对生态环境的破坏是严重的,煤矿关闭后留下的是满目疮痍。
1.煤矿事故的现状
每到雨季,煤矿事故频繁发生,很多煤矿事故都是发生在地下水活跃的煤矿地带和水库岸带。水的作用主要表现为对的软化、泥化作用、水的冲刷作用、静水压力和动水压力变化的影响等。煤矿边坡中的泥质岩层,在雨水渗人或地下水位升高而受到浸湿时就会软化,抗剪强度降低[1]。页岩、凝灰岩、黏土岩等亲水性很强,水对其软化作用也很显著。水的冲刷作用使河岸变高、变陡;水流冲刷坡脚,切断滑动面下段都可使煤矿的抗滑阻力减小。由于雨水渗人、河水位上涨或水库蓄水等种种原因,使得地下水位上升,导致潜在滑体内动水压力升高。或者地下水由煤矿中排出时,水力梯度增大,均可以对煤矿稳定不利。此外,水库放水期间,库水位迅速下降,使得煤矿中的水不能及时排出,常导致库岸的滑动。地震对煤矿稳定性的影响主要包括以下几方面。从震源开始分布于地壳中的弹性振动,向周围介质传递时具有一定的加速度,因此便产生地震力,其数值等于加速度与物体质量的乘积。同时,地表物体和建筑物内部将产生一种与地震力大小相等、方向相反的惯性力,因此地震总会在煤矿内引起一种附加应力,这种附加应力存在的时间如同引起它的地震振动的延续时间一样,也是很短的,但足以导致整个煤矿的失稳。此外,地震还会使饱水的砂质煤矿因振动液化而移动,使抗滑力减小。根据当地的调查情况,把影响煤矿稳定性的因素按其在煤矿变形破坏中的作用大小排序,并分出等级[2]。同时,对每一个因素也根据各地段条件差异分若干档次。
2.煤矿事故的成因分析
治理地质灾害、恢复矿区生态环境的任务,第一是对矿区的废弃地进行全面复垦,要对矿区占用土地进行详细调查,可进行复垦和可作为建设用地的,都要做好治理规划,纳入经济转型总体规划之中,分步实施进行治理。第二是对矸石山进行绿化覆被。矿区的矸石山占地面积很大,而且成为城市的污染源。其表面是煤矸石的风化物,可以选择适宜的灌木和草类植物,对矸石山的表面进行绿化覆被,封闭若干年,使其草木茂盛,以此控制住对城市的污染。第三是对沉陷区的危险建筑物进行搬迁改造。采煤沉陷区在许多老的煤矿城市都存在,使大量的民宅和地面建筑物成为险房。对沉陷区的治理要搞好详查,编制好治理规划,需要成片搬迁的要成片搬迁,可进行维修加固的要进行维修加固,要以对人民群众生命财产安全高度负责的态度,做好这项工作。治理地质灾害,恢复生态环境所需的投入应由国家出资,纳入煤矿城市经济转型成本。
3.安全系统工程在煤矿事故综合治理中的应用
墙身的定位:基础施工完毕经监理检查合格后,用经纬仪和水准仪复核基础的中轴线位移和标高。然后,根据墙身的坡度,支撑坡度架,坡度架的坡度必须符合设计要求。墙身的砌筑采用在坡度架之间拉通线砌筑的施工方法。
墙身砌筑的施工:
①墙身的砌筑采用铺浆法砌筑,砂浆稠度宜为3~5cm,砂浆强度符合设计要求,用于墙面的石块应尽量色泽均匀,且表面较为平整。
②块石砌体应分层卧砌,并且上下错缝,内外搭砌,不得采用外面侧立石块,中间填心的砌筑方法。
③块石砌体的第一层及交接处、洞口处、转角处,选用较大块石砌筑。挡土墙回填土的一面必须设置拉结石,拉结石应分布均匀,相互错开,每0.7m2墙面设置拉结石一块,且同一层的中间不大于2米。
④采用同层内,丁顺相间的砌筑形式。砌筑时按设计要求收坡,并设置泄水孔。泄水孔应高出地面30cm,孔间间距为2M。泄水孔为φ5cm硬聚氯乙稀管。墙背设断面为30cm×30cm的砾石滤层。
⑤勾缝:在砌筑完成后,进行勾缝,勾缝前应湿润缝槽,浆砌勾缝应嵌入砌缝内一定深度[3]。
⑥养护:勾缝、抹面工作完成和砂浆初凝后,应进行养生,经常洒水,使砌体保持湿润并应避免碰撞和震动。
⑦砌体后填料应采用分层填筑的施工方法,保证密度和浆砌工程的稳定性。
考虑到治理方案的科学性、合理性、可操作性,同时,经济性也是选择实施方案的一个重要考量指标,为此,应考虑采用综合治理措施,也即联合采用两种或两种以上方法,对设计方案进行优化组合,在保证治理效果的同时,最大限度减少投入,最后取得治理效果的综合最优。煤矿事故治理设计方案的优选,已有人做过大量的实践工作,已成为地质灾害防治的重要部分,优化设计概念的引人以及两种或两种以上防治措施的联合采用为提高治理措施的针对性,发挥各种治理措施的优势奠定了坚实而又科学的理论基础。在煤矿事故治理实践中,我们既要重视过去成功经验的总结和失败教训的吸取,同时,又要注重创新,开阔视野,大胆尝试新方法、新工艺,为提高煤矿事故治理水平而不懈努力。
【参考文献】
[1]罗贤东,唐冲,赵卫华,张雅娟.基于RFID的井下人员定位系统的研究[J].采矿技术,2007(02):167-168.