煤炭開(kāi)采強(qiáng)度及地質(zhì)災(zāi)害淺析

1、地表沉陷影響范圍
　　煤炭在開(kāi)采的過(guò)程中造成的地表的沉降和塌陷是現(xiàn)代煤炭開(kāi)采事業(yè)中一項(xiàng)重要的事情。在煤炭開(kāi)采的過(guò)程中對(duì)于這一問(wèn)題的解決特別需要技術(shù)的支撐和專業(yè)人員的努力。
　　地表的煤炭開(kāi)采會(huì)造成地表的變形，地表變形對(duì)于土地的損壞是非常嚴(yán)重的問(wèn)題。我們?cè)谌粘Ｉ钪幸步?jīng)常聽(tīng)到類似事情的發(fā)生，尤其是在一些煤炭開(kāi)采比較集中的地區(qū)很容易出現(xiàn)地表的塌陷問(wèn)題，甚至很多地方還會(huì)出現(xiàn)不同程度地地震現(xiàn)象。這些問(wèn)題在解決的過(guò)程中如果處理不得當(dāng)必然會(huì)造成人員的傷亡和財(cái)產(chǎn)的損失，更加不利于煤炭開(kāi)采事業(yè)的發(fā)展。
　　在煤炭開(kāi)采事業(yè)中，煤炭開(kāi)采行業(yè)的科學(xué)技術(shù)發(fā)展也變的越來(lái)越重要。對(duì)于煤炭開(kāi)采之前需要對(duì)各個(gè)地區(qū)進(jìn)行實(shí)地的科學(xué)檢測(cè)，對(duì)于適合開(kāi)采的煤炭存在區(qū)可以大膽進(jìn)行作業(yè)，但是對(duì)于存在安全隱患和不良秩序的地區(qū)需要對(duì)其進(jìn)行行之有效的技術(shù)改良。因此，在煤炭事業(yè)發(fā)展的同時(shí)，需要大力推進(jìn)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。將煤炭行業(yè)和科學(xué)技術(shù)緊密結(jié)合起來(lái)，把科學(xué)技術(shù)合理運(yùn)用到煤炭行業(yè)，使煤炭開(kāi)采事業(yè)有技術(shù)的支撐，防止和減少事故率。對(duì)于各種非正常的事故問(wèn)題需要對(duì)其進(jìn)行合理的解決，最好是通過(guò)科學(xué)技術(shù)進(jìn)行解決，這樣能更好地保障煤炭事業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。
　　2、地表沉陷的階段性
　　初始下沉階段、活躍下沉階段、衰減下沉階段是地表下沉的三個(gè)環(huán)節(jié)。煤炭開(kāi)采是一項(xiàng)非常嚴(yán)峻的技術(shù)活動(dòng)，其活動(dòng)過(guò)程中特別需要對(duì)人員的安全給予高度重視，因?yàn)樵诘叵伦鳂I(yè)什么樣的情況都有可能發(fā)生，這些突發(fā)性的情況在作業(yè)之前也必須提前預(yù)防，對(duì)于下井作業(yè)的人員要給于逃生安全指南的培訓(xùn)，同時(shí)對(duì)于事故的發(fā)生給予提前的技術(shù)保障。一旦出現(xiàn)事故的征兆在第一時(shí)間搶救井下作業(yè)的人員。對(duì)于地表的下沉問(wèn)題，初始下沉環(huán)節(jié)需要把各種問(wèn)題解決好?；钴S下沉環(huán)節(jié)需要對(duì)下沉問(wèn)題給予更高程度的重視。衰減下沉階段可能需要的謹(jǐn)慎程度相對(duì)弱化一些，問(wèn)題不大。
　　初始下沉階段會(huì)形成各種下沉的問(wèn)題，下沉是煤炭行業(yè)特別是煤炭采掘行業(yè)難以避免的事情。在這一階段下沉問(wèn)題呈現(xiàn)了不同程度的特點(diǎn)，即在這一階段下沉的具體的特點(diǎn)。在這一階段下沉的速度比較慢，下沉的程度比較低，是下沉的初步階段。在這一階段有很多需要注意的問(wèn)題，比如測(cè)量下沉的具體程度，防護(hù)井下作業(yè)人員的安全，對(duì)下沉的可能會(huì)出現(xiàn)的故障和陰險(xiǎn)的事故危險(xiǎn)進(jìn)行估計(jì)，對(duì)人員進(jìn)行安全培訓(xùn)等，都是需要在這一階段應(yīng)該注意的事項(xiàng)。
　　活躍下沉階段是整個(gè)下沉階段的第二個(gè)環(huán)節(jié)，不同于初試下沉階段，在這一階段下沉又呈現(xiàn)出了不同的現(xiàn)象。在這個(gè)階段下沉表現(xiàn)出下沉速度快，下沉規(guī)模比較大的特點(diǎn)。在這一階段是整個(gè)過(guò)程中次啊下沉的關(guān)鍵階段，需要管理人員和技術(shù)人員給予特別的關(guān)注，因?yàn)橘|(zhì)量的好壞以及安全與否是整個(gè)作業(yè)非常重視的重要內(nèi)容，我們必須給予各方面的關(guān)照。井下作業(yè)人員特別在這一階段要注意人員安全，對(duì)于一點(diǎn)小錯(cuò)誤都不能忽視，都可能造成人員的傷害。
　　當(dāng)?shù)谝欢€(gè)環(huán)節(jié)結(jié)束之后，地表的下沉進(jìn)入了衰竭的階段，在這個(gè)階段井下作業(yè)人員的安全相對(duì)比較好保障。因?yàn)檫@個(gè)階段下沉已經(jīng)不太明顯。
　　3、水文因素對(duì)地表下沉的影響
　　水文因素也是地表下沉的重要影響因素，它對(duì)于地表的下沉起到重要的作用。各個(gè)地區(qū)的地貌特征是不同的，對(duì)于不同的地區(qū)地貌的形成的水文因素關(guān)系到整個(gè)地表的牢固程度，需要特別的關(guān)注。降水漏斗影響半徑（其中S為降水深度，T為取決于單位時(shí)間礦井涌水量和排水量的常數(shù)，Q為單位時(shí)間的采掘空間涌水量，a為滲透到巖層深處的降水量系數(shù)）因此，需要對(duì)這些專業(yè)的數(shù)據(jù)給予高度的關(guān)注，科學(xué)計(jì)算出來(lái)的數(shù)值的精確度關(guān)系著整個(gè)工程的水平。對(duì)于這一半徑的測(cè)量和檢測(cè)，對(duì)于這一半徑數(shù)值的把握有利于減少沉降的不利影響。
　　4、地面建（構(gòu)）筑物保護(hù)
　　4.1建筑物保護(hù)要求。對(duì)于建筑物的保護(hù)工作也是一項(xiàng)非常重要的事情。建筑物的施工過(guò)程中匯集了大量的人財(cái)物力，對(duì)于這項(xiàng)問(wèn)題的注意事情需要從長(zhǎng)計(jì)議。建筑物能否得到很好的保護(hù)和維護(hù)對(duì)于建筑工程的順利進(jìn)行，對(duì)于居民的生活，對(duì)于社會(huì)的穩(wěn)定都具有很重大的存在意義。因此，在施工的過(guò)程中避免地表的塌陷造成整個(gè)建筑的下沉，威脅到建筑的穩(wěn)固，造成人員傷亡。
　　4.2保安煤柱計(jì)算舉例。我們下面以山西某地區(qū)的煤炭挖掘方面的具體事例為例進(jìn)行說(shuō)明，希望能夠起到應(yīng)有的效果。這個(gè)事例具體是這的：保安煤柱水平寬度確定時(shí)，選取我國(guó)各主要煤礦實(shí)測(cè)的比較完整的208個(gè)工作面地表移動(dòng)參數(shù)中的類似礦區(qū)條件和工作面預(yù)計(jì)地表移動(dòng)時(shí)的參考數(shù)據(jù)中，陽(yáng)泉礦區(qū)（地層年代為石炭二疊紀(jì)）的覆巖層移動(dòng)角φ、覆土層移動(dòng)角β（γ）計(jì)算參數(shù)分別為45°、71°。保安煤柱距離變電站的水平寬度S為：
　　5、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防
　　由于礦山開(kāi)采引起地表沉陷變形、地下水位下降，對(duì)環(huán)境地質(zhì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，所以在煤井設(shè)計(jì)和生產(chǎn)活動(dòng)中，應(yīng)積極采取預(yù)防措施，把不利影響降低到最低限度。
　　5.1科學(xué)合理的進(jìn)行開(kāi)采
　　在有條件的礦區(qū)，在采區(qū)邊界上應(yīng)采取充填式開(kāi)采方法。在采區(qū)邊界的拉伸變形區(qū)，變形值大，各煤層或多煤層的采區(qū)邊界不要布置在同一位置，使其相互錯(cuò)開(kāi)一定距離，使沉陷變形和破壞影響降低到最低程度。在煤柱的兩邊，沉陷變形值大，破壞嚴(yán)重，甚至造成開(kāi)采影響疊加，如果少留或不留煤柱，既可以提高資源回收率，又可減少地表變形移動(dòng)。適當(dāng)增加單采工作面，延長(zhǎng)多煤層開(kāi)采和大面積開(kāi)采的時(shí)空間距。
　　5.2防止沉陷變形移動(dòng)的擴(kuò)展
　　對(duì)地表變形裂縫、塌陷及時(shí)進(jìn)行充填；在塌陷裂縫嚴(yán)重的溝谷地段，為防止洪水的入滲和回灌，可修筑防滲河床；對(duì)可耕地區(qū)，發(fā)現(xiàn)變形裂縫和塌陷，及時(shí)推平回填，以減少耕地的損失和影響。
　　5.3礦區(qū)礦井、道路、高壓線路等建筑的改進(jìn)
　　高壓輸電線路，可能局部受影響，只要及時(shí)維護(hù)和修理，就可以保證安全。礦區(qū)道路，發(fā)現(xiàn)裂縫與沉陷只要及時(shí)灌縫、填筑及表面處置，就可以保證安全通過(guò)。對(duì)于風(fēng)井、住宅，開(kāi)采時(shí)按規(guī)定設(shè)置保安煤柱，并可在建筑物四周開(kāi)挖防變溝、加固地基或上部結(jié)構(gòu)等，以保證生產(chǎn)和生活安全。
　　5.4其他地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防
　　在地質(zhì)構(gòu)造和地貌復(fù)雜的山區(qū)，特別是黃土沖溝陡崖區(qū)，由于地貌反差大、巖層風(fēng)化劇烈，小斷層和節(jié)理裂隙發(fā)育，在峭壁懸崖區(qū)，采礦工作面的前方，采空區(qū)邊界，常有發(fā)生滑坡的可能，一般多在河溝卸壓地帶和斷層陡坡附近出現(xiàn)。遇特大暴雨發(fā)生滑坡、泥石流概率較大。
　　為此，在開(kāi)采過(guò)程中，礦方應(yīng)對(duì)地表變形情況開(kāi)展巡視，做好塌陷、滑坡和泥石流的防范工作。