本站原创【摘 要】文章针对矿井地质在防治煤与瓦斯突出和对预防水、火、瓦斯、顶板等主要灾害存在的问题,提出解决对策,确保矿井安全生产.
【关 键 词 】煤矿井下地质；灾害事故预防
一、矿井地质工作在煤矿生产中的重要作用
1.1 如何防止矿井水灾事故的发生
水灾事故具有突发性强,危害严重的基本特征,甚至可以在极短的时间内给矿井造成毁灭性的灾难.防治这类事故的有效手段,除了在防排水设备,配套设施这些硬件上提高认识以外,更要在加强矿井地质工作的另一个分支——水文地质这个软件上下大功夫.通过大量艰苦细致的工作,其中包括勘探和生产过程中各种水文资料的收集、积累、整理、以及综合相关理论对其进行科学分析的一系列过程,使我们对一定区域内的主要含水岩系及其水文特征,主要含水层的含水性随季节、年度及降雨量的变化而递变的规律等客观事实有一个总体的把握,以从宏观上指导我们的设计和生产布局；同时在生产实际中对可能发生事故的区域以及情况不甚明了的老塘、旧巷等采取超前打钻探放水,实行“有疑必探、先探后掘、先治后采”的施工原则,就能在大局上掌握控制水患的主动权,大大降低发生矿井水灾事故的概率,减小其危害程度.
1.2 防止瓦斯事故的发生
煤矿瓦斯爆炸、瓦斯突出等瓦斯事故是煤矿发生重大恶性事故的表现之一,它具有突发性强、波及范围广、危害程度高等突出特点.抑制和消灭瓦斯事故在煤矿安全工作中起着决定和主导作用.过去,在处理和解决这类问题时,往往把工作着眼点完全放在“一通三防”等侧面,而忽视甚至放弃对矿井地质工作的重要内容——瓦斯地质工作的研究和投入,其结果是对瓦斯灾害仅仅限于被动防御,而缺乏有效的预见和超前规划,无法从根本上控制和防止此类事故的发生.
1.3 矿井地质工作与瓦斯事故预防
瓦斯爆炸、瓦斯突出等事故是煤矿发生重、特大伤亡事故的主要表现之一.这类事故具有突发性强、波及范围广、危害程度高等突出特点.近年来,在全国煤矿所发生的重特大事故中,瓦斯事故的发生频率和死亡人数占的比例最大.
搞好瓦斯地质工作,可使对瓦斯灾害由被动防御,而变为超前预防.超前落实针对性措施,就能从根本上控制和防止事故的发生.根据一般的瓦斯地质规律,在断层构造带、褶曲、火成岩侵入等区域,瓦斯的含量和存在状态都将发生很大变化,瓦斯涌出量也有较大的变化.不仅如此,地质构造、沼气聚集和煤体破坏还会形成构造应力,从而导致地质构造集中区常常发生瓦斯突出现象.杉林煤矿在施工-320m标高东一石门巷时,按资料要穿越一个中厚煤层和两条落差在5至20m的断层,由于对该区域预先进行了钻孔资料分析,确认该区存在中等突出的危险地带.
通过对事故发生的原因进行分析,确定了工作的主攻方向,全方位地加大了矿井地质工作、特别是瓦斯地质工作的工作力度.经过长时间努力,对煤与瓦斯突出与煤层的埋藏深度、构造及其它因素的关系等机理有了更加清晰的认识并采取了完善的对策.由于认识到位,抓住了矿井地质工作这个主要矛盾,对瓦斯涌出规律及瓦斯灾害的预防能够做到有据可查,有章可循.
二、防止由于设计不合理而造成的安全隐患
在煤矿企业中,生产必须遵从既定的程序和规范,也就是必须按照设计施工.而矿井地质工作所获得的资料和成果是制定这些设计最主要的依据和条件.只有对一个区域的煤(岩)层产状,结构、性质、厚度及其横向变化、瓦斯情况、水文特征、火区及岩浆岩侵入等矿井地质资料掌握准确,设计部门提出完善、合理的设计才有可能.这种完善、合理性包含着十分丰富的内容,它能保证生产在快捷高效、安全有序的状态下进行,而安全是其中的核心.生产过程安全系数的高低,在很大程度上取决于设计本身所依据的原始资料是否完整、准确地反映了施工过程中所将遇到的实际情况.
比如,井田范围内某一区域存在火成岩侵入及局部含水层.如果地质资料已详细反映了这些事实,在设计时就可考虑使施工远离这些区域,必须能事先制定有效措施防范事故的发生,使整个生产过程具有预见性和安全保障；反之,如果矿井地质工作不到位,未能提供详实准确的基础资料,设计就成了无源之水,无本之木,不能准确地适应客观条件的变化,生产便会陷入盲目、无原则的状态.这样既可导致透水淹井等直接事故的发生,也可导致间接事故的发生.这里所说的间接事故,就是虽未引起事故的直接发生,但却对将来的施工生产带来严重安全隐患的一类事故.
地质资料不清是引起这种连锁反应的基本根源.事实上,施工时间和工程量等因素与事故的发生概率有一定的线性关系,是成正比的.一个优秀的设计其主要标志就是最大限度地提高工程的利用率,减小工程量,缩短工期,特别是要尽可能避免无效工程的施工.要达到这个目标,除了要提高设计人员素质,避免人为因素影响外,更重要的是应该全面加强矿井地质工作,最大限度地提高地质资料的准确性,这是减小和杜绝各类事故发生的第一道防线,也是从根本上保证安全生产的症结之所在.
2.1 防止顶板事故的发生
顶板事故是煤矿生产中另一类常见事故.虽然近些年来由于先进技术的采用和管理方式的改进,这类事故发生的比例及严重程度有所降低,但在一些非国有煤矿特别是个体小煤矿中,顶板事故依然是制约其安全生产的一个重要因素.造成这种后果的原因很多,比如工艺落后,生产工序不符合实际情况；工人素质差,掌握技术、执行措施不到位；开采的地质条件限制,地质构造影响等.其中与地质条件、地质构造有关的顶板事故占有一定比例.
如果有详细的地质资料做指导,在施工之前我们就可以对施工层位的围岩性质,断层、褶曲及煤层产状掌握准确,以便针对具体情况,合理确定不同地段的施工措施,特别是掘进爆破工艺及支护方式.材料、设备及人员配置等生产要素能事先到位,这样就能在管理和技术层面上保证对顶板事故的积极预防,有效地减少和杜绝此类事故的发生.
三、煤矿矿井水文地质与矿井水灾
在矿井五大灾害中,水灾是煤矿生产中另一种常见的事故类型,特别是在南方的一些矿区表现尤为突出.由于水灾事故大都具有突发性强、危害严重的主要特点,所以有时可在短时间内给矿井造成毁灭性的灾难.矿井水灾事故的防范,除了在防排水设备上有足够的投入、完善相关设施之外,更重要的还应在主观防范上下功夫,加强矿井水文地质工作.水文地质是煤田勘探及生产过程中的一个重要环节.通过勘探、生产过程中水文地质资料的收集整理,并加以科学的分析、推断,从而实现对矿区范围内的含水层的含水性及水文特征,断层导水情况,石灰岩地区的溶洞分布,以及季节变化对含水层的影响等因素进行宏观控制.再者,在生产实际中加强矿井涌水流量观测,对资料不清的老窑、采空区采取“有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则,打检查钻孔,完善水文观测系统,在重点部位设立水文检查孔,合理地留设防水煤柱等等.所有这些水文地质工作的有效开展,都为矿井水害事故的主动预防提供了可靠保证.
四、结束语
提高矿井的安全系数众所周知,采掘工作面前方地质构造情况不明是引起煤矿瓦斯和水害等重大事故的原因之一,也是制约煤矿生产效率的重要因素,对高产高效矿井的影响更大.采区地质条件不清致使工作面无法正常推进、接续失调的事件时有发生,给煤矿造成巨大的经济损失.因此,摸清矿井的地质条件,为矿井的设计、建设和生产提供精细可靠的地质资料和数据,以便采取有效措施,避免或减少灾害的发生,是实现煤矿安全高效生产的根本保障,也是实现以人为本、构建社会主义和谐社会国家目标的需要.