時間:2023-09-24 10:50:32
序論:在您撰寫災害治理時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
泥石流災害的產生主要是山體結構在長久的外力作用下已經形成松動或者發生了內部的改變,因此在汛期雨水作用下,山體滑坡泥石流災害就出現了。本地特殊的地質構造也成為泥石流地質災害產生的主要原因,天災無法避免,只有及時的面對災害發生時作出泥石流災害的有效處理,縮小災害的影響,對于人民群眾的人身財產安全才能進行有效地保障。因此以下我們就與泥石流災害治理的重要性和主要的治理方式進行全面的研究,從而有效地減少災難的發生。
1 分析泥石流災害治理的重要性
1.1 能夠全面的保障本地人民群眾的生命財產安全
我國幅員遼闊地貌豐富,地質構造較為復雜,本地區處于特殊的西南部,大部分的地質特點就是松散的巖土、巖石地,因此再加上汛期或者雨季的到來會造成次生地質災害,泥石流的災害就容易產生。掌握泥石流的發展形式,以及誘發地質災害發生的地質災害類型進行全面的分析,才能為找到合理的地質災害解決措施提供依據。例如:地震后余震較多,造成巖石松動、山體崩塌、表層滑塌、并有飛石現象,再加上雅安地區的汛期雨量非常的充沛,誘發地址災害的可能性非常大。
因此必須要對泥石流災害的治理進行重視,同時并找到解決其他地質災害的方法,全面的維護本地經濟的發展生產建設,為人民提供一個穩定有效的災害處理及時的形象。另外水利水電勘測設計部門要經常性的進行本地區的地理勘探,既給自身的水利建設工程提供更多的地質信息,又能夠將本地的地質構造特點進行全面的分析,從而對地質災害的處理方法以及處理方案的制定,也能提出更多有效地指導。
1.2 促進本地的經濟穩定持續發展
地質災害除了地震的破壞性之外就是泥石流現象的產生。在地震災害發生之后,地震雖然不會造成整個山區的傾覆,但是山體的構造已經發生了細小的改變,例如:碎屑、碎巖石等情況,汛期的到來會造成泥石流災害的出現,掩埋村莊或者建筑物的現象較為普遍。因此本地的生產建設根本性的破壞還是泥石流災害的產生,所以在解決地質災害泥石流的災害處理方式就是要從維護人民群眾的生命財產安全出發。
采取較為可靠和科學的治理措施,例如:修筑攔砂壩、防水壩、防洪堤等工程,確保本地的經濟建設和發展能夠抵御泥石流的危害。特別是當本地遭受到地震災害后本來就脆弱的環境,山體松動、水流量較大,再加上沒有具有針對性措施可以使用的泥石流災害的侵襲,會給本地區造成致命打擊。所以重視泥石流災害的產生,才能針對性的制定防護措施,以及針對性的建立起防護建筑,切實的落實泥石流的治理,從而穩定本地區的經濟發展和建設。
2 泥石流災害治理的主要方式
泥石流災害主要發生在本地區的原因是基于本地的特殊地理結構構造和地質特點較為脆弱的原因,再加上本地區溝壑嶙峋雨季和汛期都較為集中,地質構造脆弱,引發自然災害較多。而且汛期會加劇山體滑坡、泥石流的出現,淹沒村莊、農田、交通工程等設施,所以要針對性的找到泥石流的解決措施,才能維護本地的生產發展。
2.1 制定泥石流的防護治理方案
泥石流災害的產生和雨季汛期是緊密的聯系的,因此泥石流的防護措施不僅是從理論到實踐的全面綜合分析制定,要綜合性的制定,以預防為主、以擋和護為輔,并根據當地的環境、以及基礎的建筑結構、降雨季節、汛期長久、以及建造泥石流防護工程的地質選址等方面進行泥石流的治理方案設計和制定,確保泥石流的防護方案更加的具有全面性和科學性。
在制定和設計方案的過程中要對準備施工的泥石流治理工程進行實際的觀察和測量,并對工程的施工技術進行針對性的要求和規定,組織選擇優化施工方案。在特殊地段的泥石流防護方案,要進行施工材料的選擇,例如:山石松碎的坡地建設的泥石流防護措施要以堅固和結石為主,可以選用粘固性較強的混凝土。并要求不能在山坡和溝谷中隨意的堆放施工廢棄物,避免人為原因加劇泥石流現象的危害、并且防護方案中要求要經常性的進行對防護建筑的檢查和維修,杜絕潰壩、潰堤現象的產生。
2.2 建設生態工程
植樹造林穩定山體結構是當前泥石流災害有效地防護方式,因為泥石流的產生主要是山體表層缺少植物的根系固定,山體表層脫落就會在雨季或者汛期的時候造成泥石流現象。山體、缺少植物的根系固定,就會容易發生坍塌以及崩裂的現象,因此恢復森林植被和科學的利用山地資源,才能減少水土流失,恢復本地區的生態環境并改善地表匯流的條件,對于抑制泥石流才能具有針對性。
并且建設的生態工程除了在山地地區進行植樹種草,更重要的就是要開展對山體的保護,嚴禁山體開荒、種地放牧、采石、采礦等一切有可能引起水土流失和山體平衡的現象,以及其他的不能穩定山體結構的人類活動。另外還可以開展下游的植樹造林工程,因地制宜的選擇樹種和草種,迅速的恢復植被。同時還可以調整生態農業的生產結構,給農民提供更多的其他經濟發展模式,解決農民的收入問題,例如:種植經濟樹種,茶樹、花樹等,打造本地特色的生態環境。
2.3 建設應急避險設施
因為泥石流的產生嚴重的會直接的掩埋建筑物甚至是人身,所以在泥石流發生時要向著溝岸的兩邊跑開,不能長時間的停留在凹坡處,建立應急措施就是設計和建設排水系統,即使是雨量大的季節也能將雨水直接的排出,并避免地表水的深入,對已經形成塌陷區的坑底要及時的進行填堵,減少水流對石坑的灌注,從而形成泥石流災害。
泥石流的產生主要是山體或者上游具有較為松散的固體物質,再加上大量的流水來勢兇猛,造成泥沙隨水流流動的情況。因此建設泥石流的應急避險設施,要及時的修筑防護工程,加強對于泥石流災害的預防和預測能力,建設泥石流防護建筑,例如:防護應急避險工程,防洪堤、、護坡、丁壩等工程設施。
2.4 具體的措施
開展預防為主,急救為輔的方式。當汛期來臨或者即將來臨時,全面開啟安全防護系統,宣傳泥石流自救措施,并在平時要保護好本地的生態建設,采用擋水、護坡的形式進行松散物質的固定。并且在上中游設置攔擋壩攔截泥石流固體物。建設排水溝槽,使泥石流的水源能夠及時的排除干凈,減少對山體的沖擊。并且在泥石流有條件出口的地方設置停淤場,避免堵塞河道。
所以泥石流的災害才能被有效地避免,而且泥石流的災害才能被全面的杜絕,泥石流災害和水源是脫不開關系的,尤其是在西南地區汛期較為集中的季節,特殊的地理構造會加劇泥石流災害的發生,因此要做好從理論到實踐,從具體到形象的防護措施和防護工程。
3 結束語
在泥石流災害的防治工作中,專業的水利水電勘測設計院要及時的進行對本地區地理環境和地質特點的分析,才能將具體準確的材料總結,在更多的地質災害中作出有效地處理方式和處理手段,從而維護本地區的經濟發展。
參考文獻:
[1]范曉梅,王進聰,馮亞中.舟曲縣三眼峪溝泥石流災害治理措施的比選[J].甘肅地質,2012(03).
[論文摘要] 在分析煤礦安全科技工作現狀和趨勢基礎上,介紹了近年來我國瓦斯災害防治技術研究取得的進展和新成果。通過“十五”科技攻關項目的研究,提出了瓦斯煤塵爆炸危險性評價方法,研究出了基于瓦斯地質、地質動力區劃、電磁波探測方法的煤與瓦斯突出區域預測技術和基于AE聲發射、電磁輻射和瓦斯涌出等原理的煤與瓦斯突出非接觸連續預測技術,實驗成功了高瓦斯煤層群開采保護層瓦斯災害綜合防治及順煤層強化抽放等技術,開發了礦井通風系統監測、可靠性評價分析及決策控制技術。另外還分析了我國煤礦安全所面臨的挑戰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害因素之一,瓦斯煤塵爆炸、煤與瓦斯突出等災害嚴重威脅著我國煤礦的安全生產。由于災害因素多、治理難度大,礦井瓦斯一直是我國煤礦安全工作的重點和難點。目前,我國所有煤礦均為瓦斯礦井,據統計,在100個國有重點煤炭生產企業的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%。國有地方和鄉鎮煤礦中,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重,如淮南礦業集團所屬11對礦井均為突出礦井,平頂山煤業集團所屬 的13對礦井也全部為高瓦斯或突出礦井。
瓦斯災害已成為制約煤礦安全生產和煤炭工業發展的重要因素,為此,國家煤礦安全監察局實施了“科技興安”戰略,并提出了“先抽后采、監測監控、以風定產”的瓦斯治理“十二字方針”,與此同時,我國的各類科技計劃也逐步加強了瓦斯災害治理技術研究開發的支持力度?!笆濉币詠?,科研院所、高等院校及企業以產學研結合方式開展了攻關研究,在瓦斯煤塵爆炸、煤與瓦斯突出預測、保護層開采、順煤層瓦斯抽放及礦井通風系統監測、評價與決策控制等方面取得了重大進展,并獲得了一批重要的科技成果。
2 瓦斯治理技術研究的新成果
2.1 瓦斯煤塵爆炸危險性預測評價技術
瓦斯煤塵爆炸一直是困擾煤礦安全生產的重大災害之一。近年來,我國在煤塵著火機理及瓦斯煤塵爆炸機理研究方面,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火過程中慢速導熱燃料模式到快速輻射燃燒模式的轉變具有爆炸特征,試驗系統中點火誘導期與高溫固體顆粒燃料產物的質量分數和燃燒陣面中的熱輻射有關,在爆炸極限范圍內顆粒相濃度與顆粒點立溫度越低火焰加速效果越明顯,輻射熱損失可能導致燃燒區域的重構,粉塵空氣混合物火焰穩態結構發生明顯變化等重要結論;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計算方法,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上,建立了礦井瓦斯煤塵爆炸危險性評價模型,用事故樹方法分析了掘進、采煤工作面瓦斯煤塵爆炸發生的影響因素擴權重、可能發生事故的模式和避免爆炸事故發生所要采取的途徑。確立了礦井采煤工作面、掘進工作面瓦斯煤塵爆炸危險性預測評價指標體系,并將指標分為爆炸易發性指標和爆炸后果嚴重性指標。前者包括自然因素、技術因素、管理因素和經濟因素四方面指標,后者包括煤塵爆炸指數、沉積煤狀況、隔抑爆方式、隔抑爆用水量、井下作業人員、以往事故損失及礦山救護能力等。開發出了瓦斯煤塵爆炸危險性預測評價技術和專家系統軟件,并建立了瓦斯煤塵爆炸的危險性評價和防治專家系統。
2.2 煤與瓦斯突出區域預測技術
采用瓦斯地質理論與物探技術相結合的方法進行突出區域預測,一直是國內外的研究方向?!笆濉庇媱澮詠?,我國煤與瓦斯突出區域預測技術取得重要成果:
(1)我國采用瓦斯地質方法,建立了瓦斯地質理論與物探技術相結合的多技術(數字地震勘探、無線電波透視和構造軟煤測井曲線識別)集成的多尺度(礦井突出區和工作面突出帶)瓦斯突出區域預測瓦斯地質新方法;提出了以瓦斯地質單元基礎的由構造軟煤厚度(H)和煤層瓦斯壓力(P)相配套的突出區域預測瓦斯地質指標,初步確定構造軟煤厚度的突出臨界值為0.90m;
(2)開發了具有信息輸入、動態管理和空間分析功能的瓦斯突出區域預測WebGIS信息平臺,實現了瓦斯突出區域瓦斯地質方法的自動化和可視化;
采用地球物理探測技術,形成了一套礦井瓦斯富集部位地震探測技術與方法,建立了由3D3C地震技術、AVO技術、地震反演技術、地震屬性分析技術、地震波形分類技術、瓦斯地質技術等構成的瓦斯富集部位地質—地震預測模式,形成了瓦斯富集部位探測的核心技術;
(3)采用地質動力區劃的方法,確定了活動構造和巖體應力狀態對突出的影響,并劃分出應力升高區、應力降低區和應力梯度。為此開發了突出多因素模式識別概率預測計算機軟件,確定了活動斷裂、最大主應力、應力梯度等8個主要影響因素,并可方便地劃分突出的危險區、威脅區和安全區,開發出了突出區域預測決策分析系統軟件,實現了圖、文、聲和像的可視化;
(4)采用電磁波透視技術,成功研制出了探測煤層瓦斯災害易發區的技術和裝備,建立了電磁波反射和吸收特征數據庫和地質異常體的識別系統,得出了瓦斯災害易發區分布規律,提出了判定瓦斯災害易發區的敏感指標和臨界值,形成一套適于瓦斯災害易發區的判識方法。
這些技術成果的研究和應用,完善并發展了我國煤礦瓦斯突出區域預測技術體系,提高了突出預測的準確性,非突出危險區預測準確性達到100%,突出危險區預測準確性超過70%,最大限度地降低了掘進和回采過程中的瓦斯影響,顯著提高掘進速度和提高回采工作面產量。
2.3 煤與瓦斯突出動態預測技術
煤與瓦斯突出的非接觸式預測是通過對瓦斯或煤體本身的信號的實時監測而進行的連續動態預測技術。這種方法具有測試簡單、不與生產發生沖突、實時連續監測等優點。因此,非接觸式連續預測是目前突出預測的主要研究方向。在“九五”攻關成果的基礎上,針對掘進工作面煤與瓦斯突出非接觸動態預測預報的需要,分別研究出了基于動態瓦斯涌出規律原理、AE聲發射原理和電磁輻射原理的工作面突出危險性連續監測技術與裝備。
通過分析瓦斯涌出動態變化規律與突出危險性的關系、實時監測瓦斯動態涌出特征波形、提取與突出危險性相關的特征指標,建立了煤巷掘進炮后30分鐘的噸煤瓦斯動態涌出量指標、瓦斯涌出變異系數指標、炮后瓦斯涌出最大速率指標等連續預測指標,研究確定了這幾種指標與炮掘工作面突出危險性的關系及指標臨界值,以此綜合判斷工作面所處地點的安全狀況以及前方的潛在危險性,實現了炮掘工作面瓦斯動態涌出預測,為我國煤礦提供了一種新的瓦斯涌出量預測方法和煤與瓦斯突出預測工藝技術;
開發出了一套AE聲發射監測煤與瓦斯突出的技術裝備,提出了AE聲發射濾噪綜合處理技術和方法,通過阻噪、隔噪、抑噪、濾噪和有效AE信號提取等途徑,實現了有效濾噪的目的,取得了歷年來濾噪研究中最有突破性進展的研究成果,研究出了包括傳感器在內的AE聲發射預測工藝技術,分析和總結了煤巖破壞AE聲發射規律、AE聲發射與瓦斯動力災害的關系;
通過連續監測含瓦斯煤巖流變破壞過程中產生的電磁輻射信號強度和脈沖數及其變化的研究,實現了對煤與瓦斯突出等煤巖動力災害現象的預測預報,研究并揭示了電磁輻射與煤與瓦斯突出影響因素間的關系,提出了臨界值法與動態趨勢法相結合的煤巖動力災害預警方法,開發成功了煤巖動力災害非接觸電磁輻射連續監測儀,實現了煤巖動力災害的非接觸、連續動態監測及煤與瓦斯突出預警。
2.4 高產高效礦井瓦斯災害綜合治理技術
加強瓦斯災害的治理是防止煤礦重特大事故發生的重要保證。高瓦斯煤層群保護層開采、低透氣性煤層瓦斯強化抽放、巷道邊掘邊抽等技術是瓦斯治理的有效措施,也一直都是煤礦瓦斯治理的重點和難點。在煤層群保護層開采方面,通過開展了保護層作用機理的研究,利用三維離散單元法對淮南礦區保護層開采后,采空區頂、底板煤巖體應力重新分布的規律、頂底板變形和破壞特征進行了數值模擬研究,從理論上計算了保護層開采后卸壓范圍向頂、底板方向發展的深度,為確定被保護層的保護效果和卸壓范圍提供了可靠的理論依據。
針對首采保護層開采時,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,并考慮到確保和提高防突效果的要求,試驗成功了多種首采層瓦斯綜合治理技術措施:
保護層底板巷道+上向穿層鉆孔抽放瓦斯技術、被保護層頂板煤(巖)巷道+下向穿層鉆孔抽放技術、首采層(保護層)頂板巷道抽放技術、首采層(保護層)頂板走向鉆孔抽放技術、首采層(保護層)工作面采空區埋管抽放技術、首采層(保護層)掘進工作面邊掘邊抽技術。在試驗研究中還在實際層間距70m(相對層間距35倍)近水平煤層群的下保護層開采和80-90~急傾斜近距離煤層群的下保護層開采上取得了重大進展; 轉貼于
在順煤層強化抽放方面上,通過試驗和理論研究,形成了一套在順煤層鉆孔中運用高壓水射流擴孔和鉆擴一體化技術提高瓦斯抽放效果的成套技術和裝備,以及對石門揭煤抽、排瓦斯鉆孔擴孔的工藝技術和方法。擴孔后鉆孔直徑達到200-300mm,為擴孔前的4.5倍,最大擴孔直徑達619.9mm。擴一個鉆孔的時間相當于施工一個鉆孔時間的1/6,而一個擴孔鉆孔的抽排放瓦斯及防突效果相當于2個以上的鉆孔,明顯提高了瓦斯抽放的效果;
在瓦斯抽放效果評價方面,研究了根據煤層的最小突出瓦斯壓力、瓦斯含量為依據,合理確定評價預抽防突措施有效性的預抽率指標和臨界值的方法。下向鉆孔及深孔預裂爆破是提高瓦斯抽放效果的另一重要技術途徑。通過試驗研究,解決了下向鉆孔施工中的排渣、排水等技術難題,取得了下向孔鉆探長度達到70.1m的良好效果。研究中完善了適合于高瓦斯低透氣性、有突出危險煤層深孔控制預裂爆破強化抽放瓦斯技術和石門快速揭煤技術;
對于單一低透氣性突出煤層巷道掘進的瓦斯抽放技術難題,通過理論分析和試驗研究,發現煤層巷道掘進工作面和巷道兩幫的煤體在松動和原始煤體之間存在的隨巷道向前掘進而向前移動的蠕變“u”形圈,在“u”形圈內煤層的透氣系數成百倍地增加;
分析了煤層賦存參數、瓦斯抽放參數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間的關系、抽放負壓和抽放量的關系,并據此合理布置邊抽邊掘鉆孔,其截流抽放瓦斯率可達到30%以上,并且煤體的強度有較大增加。
2.5 礦井通風系統安全可靠性評價與決策技術
礦井通風是保障煤礦安全生產的關鍵性環節,合理的通風是防止瓦斯積聚、抑制煤炭自燃和火災蔓延擴大的重要手段,通風系統布置不合理或管理不當,則是導致瓦斯積聚和自然發火及造成瓦斯、火災事故進一步擴大的主要原因。集約化生產的大型礦井實行一礦一面已成趨勢,要求通風系統具有更強的穩定性、可靠性和合理性,具有較強的抗災能力。
我國開展了礦井通風系統安全可靠性評價和決策技術的研究,建立了基于評價指標體系和網絡仿真技術的兩種礦井通風系統可靠性評價理論體系、評價方法和數學模型,開發了智能化、可視化通風系統可靠性評價和決策支持系統軟件。
在災變風流動態模擬及虛擬現實技術方面,研究并完善了一維動態模擬技術,開發了礦井災害風流流動模擬的GIS顯示系統,實現礦井災變動態模擬結果在礦井通風系統圖各巷道通風參數的動態顯示,提高模擬結果與各巷道的對應性,減少礦井災害防治及救災決策中應用災變狀態各參數的失誤率,提高決策效率。研究出了礦井火災區域內煙流流動的三維數值模擬研究和礦井巷道中火災煙流流動的虛擬現實技術。
在通風系統自動調控方面,研究成功了井下自動控制風門及遠程控制技術,研制出了帶有卸壓窗和撞桿自動開啟裝置的遠程自控風門,實現了井下人、車信號分離,采用控制命令分級管理的方法,徹底貫徹了“生產服從救災,行人服從行車”的風門管理理念,有效地提高了通風系統的穩定性和安全可靠性。
作為配套技術研究,將礦井通風系統安全可靠性評價和決策技術、礦井災變風流動態模擬及虛擬現實技術和井下風門遠程控制技術等有機整合成一體,開發了軟件平臺,初步實現了礦井通風系統從監測、分析、決策到控制等各環節的閉環運行。
3 存在的問題和急需開展的研究
煤炭是我國國民經濟發展的基礎能源,煤礦安全是煤炭工業走新型工業化道路、可持續發展的前提和保證。瓦斯災害治理是煤礦安全工作的重點。對煤礦瓦斯災害進行監測監控、預警防治等瓦斯綜合治理技術措施,是減少煤礦傷亡事故,提高安全生產水平的重要手段。目前,煤礦安全工作面臨兩大的挑戰:
一是產業結構的調整,生產高效集約化程度的提高,瓦斯涌出量倍增,產塵強度大幅度上升,通風壓力增大,瓦斯煤塵爆炸、煤與瓦斯突出等災害事故的預防難度增大;
二是礦井生產水平的逐年延伸,地應力增大,瓦斯涌出量也增大、煤與瓦斯突出和沖擊地壓危險性增加,惡化了煤礦生產條件,增大了生產中的不安全性。為此,煤礦安全技術也需從兩個方面開展攻關研究:
(1)根據礦區煤層條件不同、瓦斯賦特征不同、生產條件的變化,采用新的科技手段進一步完善提高現有瓦斯災害治理技術體系并進行適應性研究,如采用現代通訊技術、自控技術、計算機技術和傳感技術,解決我國現有煤礦安全監測系統相互不兼容、無法互聯互通的技術難題;
(2)不斷解決瓦斯治理技術研究中出現的新問題,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難題。這些問題急需開展科技攻關加以解決。
4 結論
瓦斯災害治理新技術在淮南礦區進行了試驗和應用,取得了經濟、社會、安全環境的多重效益。這些研究成果對我國煤礦生產條件和瓦斯災害特點具有很強的針對性和適應性,具體成果表現為:
(1)瓦斯煤塵爆炸危險性預測評價技術在淮南潘三礦、張集礦應用表明,評價結果準確可靠,具有很強的操作性和實用性,為預防煤礦瓦斯煤塵爆炸提供了重要技術支撐。
(2)瓦斯地質、動力區劃和地球物理探測方法的煤與瓦斯突出預測技術是經實踐證明是有效的,是減小防突工程量、提高防突效果的保障技術措施。
(3)AE聲發射、電磁輻射等非接觸連續監測技術取得了突破性進展,并進入實用化和產業化階段。
關鍵詞:瓦斯;災害治理;技術
瓦斯災害已成為制約煤礦安全生產和煤炭工業發展的重要因素,為此,國家煤礦安全監察局實施了“科技興安”戰略,并提出了“先抽后采、監測監控、以風定產、綜合治理”的瓦斯治理“十六字方針”,與此同時,我國的各類科技計劃也逐步加強了瓦斯災害治理技術研究開發的支持力度。
1瓦斯治理技術的研究成果
1.1 瓦斯煤塵爆炸危險性預測評價技術
瓦斯煤塵爆炸一直是困擾煤礦安全生產的重大災害之一。近年來,我國在煤塵著火機理及瓦斯煤塵爆炸機理研究方面,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火過程中慢速導熱燃料模式到快速輻射燃燒模式的轉變具有爆炸特征,試驗系統中點火誘導期與高溫固體顆粒燃料產物的質量分數和燃燒陣面中的熱輻射有關,在爆炸極限范圍內顆粒相濃度與顆粒點立溫度越低火焰加速效果越明顯,輻射熱損失可能導致燃燒區域的重構,粉塵空氣混合物火焰穩態結構發生明顯變化等重要結論;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計算方法,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上,建立了礦井瓦斯煤塵爆炸危險性評價模型,用事故樹方法分析了掘進、采煤工作面瓦斯煤塵爆炸發生的影響因素及權重、可能發生事故的模式和避免爆炸事故發生所要采取的途徑。確立了礦井采煤工作面、掘進工作面瓦斯煤塵爆炸危險性預測評價指標體系,并將指標分為爆炸易發性指標和爆炸后果嚴重性指標。前者包括自然因素、技術因素、管理因素和經濟因素四方面指標,后者包括煤塵爆炸指數、沉積煤狀況、隔抑爆方式、隔抑爆用水量、井下作業人員、以往事故損失及礦山救護能力等。
1.2 煤與瓦斯突出區域預測技術
采用瓦斯地質理論與物探技術相結合的方法進行突出區域預測,一直是國內外的研究方向。
(1)我國采用瓦斯地質方法,建立了瓦斯地質理論與物探技術相結合的多技術(數字地震勘探、無線電波透視和構造軟煤測井曲線識別)集成的多尺度(礦井突出區和工作面突出帶)瓦斯突出區域預測瓦斯地質方法,提出了以瓦斯地質單元基礎的由構造軟煤厚度(H)和煤層瓦斯壓力(P)相配套的突出區域預測瓦斯地質指標,初步確定構造軟煤厚度的突出臨界值為0.90m;
(2)開發了具有信息輸入、動態管理和空間分析功能的瓦斯突出區域預測WebGIS信息平臺,實現了瓦斯突出區域瓦斯地質方法的自動化和可視化;
(3)采用地質動力區劃的方法,確定了活動構造和巖體應力狀態對突出的影響,并劃分出應力升高區、應力降低區和應力梯度。為此開發了突出多因素模式識別概率預測計算機軟件,確定了活動斷裂、最大主應力、應力梯度等8個主要影響因素,并可方便地劃分突出的危險區、威脅區和安全區,開發出了突出區域預測決策分析系統軟件,實現了圖、文、聲、像的可視化;
1.3 煤與瓦斯突出動態預測技術
煤與瓦斯突出的非接觸式預測是通過對瓦斯或煤體本身的信號的實時監測而進行的連續動態預測技術。這種方法具有測試簡單、不與生產發生沖突、實時連續監測等優點。
通過分析瓦斯涌出動態變化規律與突出危險性的關系、實時監測瓦斯動態涌出特征波形、提取與突出危險性相關的特征指標,建立了煤巷掘進炮后30分鐘的噸煤瓦斯動態涌出量指標、瓦斯涌出變異系數指標、炮后瓦斯涌出最大速率指標等連續預測指標,研究確定了這幾種指標與炮掘工作面突出危險性的關系及指標臨界值,以此綜合判斷工作面所處地點的安全狀況以及前方的潛在危險性,實現了炮掘工作面瓦斯動態涌出預測,為我國煤礦提供了一種新的瓦斯涌出量預測方法和煤與瓦斯突出預測工藝技術;
通過連續監測含瓦斯煤巖流變破壞過程中產生的電磁輻射信號強度和脈沖數及其變化的研究,實現了對煤與瓦斯突出等煤巖動力災害現象的預測預報,研究并揭示了電磁輻射與煤與瓦斯突出影響因素間的關系,提出了臨界值法與動態趨勢法相結合的煤巖動力災害預警方法,成功開發了煤巖動力災害非接觸電磁輻射連續監測儀,實現了煤巖動力災害的非接觸、連續動態監測及煤與瓦斯突出預警。
1.4 高產高效礦井瓦斯災害綜合治理技術
加強瓦斯災害的治理是防止煤礦重特大事故發生的重要保證。高瓦斯煤層群保護層開采、低透氣性煤層瓦斯強化抽放、巷道邊掘邊抽等技術是瓦斯治理的有效措施,也一直都是煤礦瓦斯治理的重點和難點。在煤層群保護層開采方面,通過開展了保護層作用機理的研究,利用三維離散單元法對淮南礦區保護層開采后,采空區頂、底板煤巖體應力重新分布的規律、頂底板變形和破壞特征進行了數值模擬研究,從理論上計算了保護層開采后卸壓范圍向頂、底板方向發展的深度,為確定被保護層的保護效果和卸壓范圍提供了可靠的理論依據。
針對首采保護層開采時,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,并考慮到確保和提高防突效果的要求,成功試驗了多種首采層瓦斯綜合治理技術措施;
保護層底板巷道向上穿層鉆孔抽放瓦斯技術、被保護層頂板煤(巖)巷道向下穿層鉆孔抽放技術、首采層(保護層)頂板巷道抽放技術、首采層(保護層)頂板走向鉆孔抽放技術、首采層(保護層)工作面采空區埋管抽放技術、首采層(保護層)掘進工作面邊掘邊抽技術。在試驗研究中還在實際層間距70m(相對層間距35倍)近水平煤層群的下保護層開采和80-90急傾斜近距離煤層群的下保護層開采上取得了重大進展;
在順煤層強化抽放方面上,通過試驗和理論研究,形成了一套在順煤層鉆孔中運用高壓水射流擴孔和鉆擴一體化技術提高瓦斯抽放效果的成套技術和裝備,以及對石門揭煤抽、排瓦斯鉆孔擴孔的工藝技術和方法。擴孔后鉆孔直徑達到200-300mm,為擴孔前的4.5倍,最大擴孔直徑達619.9mm。擴一個鉆孔的時間相當于施工一個鉆孔時間的1/6,而一個擴孔鉆孔的抽排放瓦斯及防突效果相當于2個以上的鉆孔,明顯提高了瓦斯抽放的效果;
在瓦斯抽放效果評價方面,研究了根據煤層的最小突出瓦斯壓力、瓦斯含量為依據,合理確定評價預抽防突措施有效性的預抽率指標和臨界值的方法。下向鉆孔及深孔預裂爆破是提高瓦斯抽放效果的另一重要技術途徑。通過試驗研究,解決了下向鉆孔施工中的排渣、排水等技術難題,取得了下向孔鉆探長度達到70.1m的良好效果。研究中完善了適合于高瓦斯低透氣性、有突出危險煤層深孔控制預裂爆破強化抽放瓦斯技術和石門快速揭煤技術;
對于單一低透氣性突出煤層巷道掘進的瓦斯抽放技術難題,通過理論分析和試驗研究,發現煤層巷道掘進工作面和巷道兩幫的煤體在松動和原始煤體之間存在的隨巷道向前掘進而向前移動的蠕變“u”形圈,在“u”形圈內煤層的透氣系數成百倍地增加;
分析了煤層賦存參數、瓦斯抽放參數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間的關系、抽放負壓和抽放量的關系,并據此合理布置邊抽邊掘鉆孔,其截流抽放瓦斯率可達到30%以上,并且煤體的強度有較大增加。
1.5 礦井通風系統安全可靠性評價與決策技術
礦井通風是保障煤礦安全生產的關鍵性環節,合理的通風是防止瓦斯積聚、抑制煤炭自燃和火災蔓延擴大的重要手段,通風系統布置不合理或管理不當,則是導致瓦斯積聚和自然發火及造成瓦斯、火災事故進一步擴大的主要原因。集約化生產的大型礦井實行一礦一面已成趨勢,要求通風系統具有更強的穩定性、可靠性和合理性,具有較強的抗災能力。
在災變風流動態模擬及虛擬現實技術方面,研究并完善了一維動態模擬技術,開發了礦井災害風流流動模擬的GIS顯示系統,實現礦井災變動態模擬結果在礦井通風系統圖各巷道通風參數的動態顯示,提高模擬結果與各巷道的對應性,減少礦井災害防治及救災決策中應用災變狀態各參數的失誤率,提高決策效率。研究出了礦井火災區域內煙流流動的三維數值模擬研究和礦井巷道中火災煙流流動的虛擬現實技術。
在通風系統自動調控方面,成功研究了井下自動控制風門及遠程控制技術,研制出了帶有卸壓窗和撞桿自動開啟裝置的遠程自控風門,實現了井下人、車信號分離,采用控制命令分級管理的方法,徹底貫徹了“生產服從救災,行人服從行車”的風門管理理念,有效地提高了通風系統的穩定性和安全可靠性。
2 存在的問題和急需開展的研究
煤炭是我國國民經濟發展的基礎能源,煤礦安全是煤炭工業走新型工業化道路、可持續發展的前提和保證。瓦斯災害治理是煤礦安全工作的重點。對煤礦瓦斯災害進行監測監控、預警防治等瓦斯綜合治理技術措施,是減少煤礦傷亡事故,提高安全生產水平的重要手段。目前,煤礦安全工作面臨兩大的挑戰。
(1)根據礦區煤層條件不同、瓦斯賦特征不同、生產條件的變化,采用新的科技手段進一步完善提高現有瓦斯災害治理技術體系并進行適應性研究,如采用現代通訊技術、自控技術、計算機技術和傳感技術,解決我國現有煤礦安全監測系統相互不兼容、無法互聯互通的技術難題;
(2)不斷解決瓦斯治理技術研究中出現的新問題,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難題。
[關鍵詞]煤礦;頂板;災害治理
中圖分類號:P694 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)02-0066-01
煤炭是我國的主要能源,為我國工業發展、國民經濟騰飛做出了巨大的貢獻。但是,由于我國煤礦大多是地下開采,地質條件復雜多變,經常會受到瓦斯、煤塵、水、火、頂板等自然災害的威脅。加上技術裝備相對落后、災害防治措施單一等不利因素,煤礦災害事故時有發生,尤其是煤礦頂板事故,它已經對煤礦產業造成了巨大的損失。煤礦頂板災害具有發生總量大、頻率高、控制難度和影響力較大等特征,始終處于各類型煤礦事故當中的首位。因此,控制頂板災害已成為提升煤礦安全作業狀況的關鍵性措施。頂板災害通常會受地質構造條件、煤層存儲條件、開采工藝以及采掘活動等因素的影響,因此在防治環節必須結合煤礦的各種條件進行綜合分析,同時對各項誘發因素進行全方位監測監控,將災害的影響力降到最低。
1 礦頂板煤災害災害類型
1.1采煤工作面頂板事故
1.1.1?局部冒頂事故。?局部冒頂事故實質上是已被破壞的頂板失去依托而造成的。就其觸發原因而言可以大致分為兩部分:一部分是采煤工作(包話破煤、裝煤等)過程中發生的局部冒頂事故,即在采煤過程中未能及時支護已出露的破碎頂板;另一部分則是單體支護回柱和整體支護的移架操作過程中發生的局部冒頂事故。
1.1.2大冒頂事故。?采煤工作面的大冒頂事故也叫采場大面積切頂、落大頂、垮面。由直接頂運動所造成的垮面事故,就其作用力的始動方向可分為以下兩大類:推垮型事故。包括走向推進工作面常發生的傾向推垮型事故,及傾斜推進工作面容易發生的向采空區方向推垮型事故;壓垮型事故。包括向煤壁方向壓垮,及向采空區方向壓垮型事故。由老頂運動所造成的垮面事故,壓垮型事故發生在采用木支架支護的采場。
1.2巷道頂板事故。?巷道的變形和破壞形式是多種多樣的,巷道中常見的頂板事故按照圍巖破壞部位可分為:巷道頂部冒頂掉矸、巷道壁片幫以及巷道頂、幫三面大冒落三種類型。按照圍巖結構及冒落特征又可分為:鑲嵌型圍巖墜矸事故、離層型圍巖片幫冒頂事故、松散破碎圍巖塌漏抽冒事故以及軟巖膨脹變形毀巷事故等幾種形式。
2 頂板事故的危害
無論是局部冒頂還是大型冒頂,事故發生后,一般都會推倒支架、埋壓設備,造成停電、停風,給安全管理帶來困難,對安全生產不利。如果是地質構造帶附近的冒頂事故,不僅給生產造成麻煩,而且有時會引起透水事故的發生。在有瓦斯涌出區附近發生頂板事故將伴有瓦斯的突出易造成瓦斯事故。如果是采掘工作面發生頂板事故,一旦人員被堵或被埋,將造成人員傷亡。
3 頂板災害的原因
3.1地質條件。對于一些特殊地質的作業地點,往往會給頂板維護帶來極大的難度,如斷層、破碎帶等;這是因為通常會有斷層泥存在于斷層帶中,遇到了水分,經常會有軟化坍塌事故的弧線;另外,斷層上下盤的礦體節理裂隙呈發育狀態,縱橫交錯構造節理面,且有泥質存在于節理面內,這樣就沒有較好的穩固性,容易出現圍巖破碎等問題。在頂板管理中,也會受到破碎巖體的限制影響;主要體現在:在爆破震動的影響下,容易有破壞問題出現于這種巖體的微觀結構上,改變巖體,如果有超過位移極限值的位移出現于結構面上,就會導致解體崩潰問題出現于巖體結構上,雖然沒有變形發生,但是卻會突然冒落。在這種巖體結構中進行采掘施工,因為巖體沒有較好的抗拉強度,那么巖體的抗拉強度就可以看作為頂板自拱形內的巖體重量,當暴露面積和時間達到了相關標準,巖體自身的抗拉強度無法滿足頂板承受的拉應力,都會導致冒落問題發生于頂板拱頂范圍內的巖石上。
3.2 采煤方法。通過大量的調查研究我們可以得知,在回采過程中,如果采用了不合理的回采工序,同樣會導致頂板事故的發生。如,沒有設置支護空間于煤壁上,在爆破落煤后,沒有進行及時的支護,還有就是替換支護過程中,在回柱放頂時,有冒頂事故出現于工作面兩端;此外,沒有合理布置炮眼,有著過多的裝藥量,或者老頂來壓等狀況下,都會導致冒頂事故的出現,需要引起人們足夠的重視,采取一系列有針對性的措施,保證煤礦作業的安全。
4 礦頂板煤災害整治措施
4.1 對方案和管理的實施嚴格要求。在對煤礦進行開采時一定要收集各方資料,尤其是煤礦以及煤礦周圍的地質資料,然后仔細制定出設計方案,并在煤礦開采過程中,相關人員一定要嚴格按照技術規范和標準指導采掘方案進行作業。仔細分析礦壓顯現規律是防止初次來壓和周期來壓造成大面積冒頂事故的有效途徑,必須搞好初次放頂和周期來壓期間的頂板管理,摸索和掌握來壓步距,在來壓前采取加強支護的措施。同時煤礦開采還應當建立并實施采煤、掘進管理程序,消除和控制采掘系統和作業的危險源。
4.2 改進工程施工工藝。采掘工程頂板的跨度暴露在巷道內,如果不采用合理的施工工藝和爆破參數,也會加劇對頂板的破壞或增大暴露面積,不利于頂板的安全管理。合理的施工工藝和爆破參數,能夠減少對頂板的爆破震動和破壞,從而達到頂板安全管理的目的。為此,合理布置采掘工程和施工順序。比如,斷層構造帶與礦體走向基本一致,施工工程沿著構造方向布置,那么頂板受構造控制就難以形成設計的輪廓,并且將構造直接暴露出來,在頂板形成大的構造及斷裂面,不利于頂板的安全管理;與構造方向垂直布置工程,暴露構造較小,便于頂板的安全管理。因此布置工程特別是采礦工程時,應盡量與構造面垂直布置。
4.3 科學維護支護設備 。在對支護進行維修的過程中,各種技術都是要嚴格按照各種安全標準來進行。對支護維護工作的現場也要進行管理,例如通過柵欄、警示標志等的設立來防止無關人員進入工作現場,對現場的工作人員進行提示,防止頂板事故造成人員的傷亡。當支護設備進行維修和更換的時候,要對頂板及支護的情況進行不定時的檢查,一定要采用臨時支護才能夠進行工作,不能夠在沒有支護的情況下就對原來的支護進行拆除。
4.4 加強隊伍建設提升安全意識。 要將班組長在頂板管理中的作用進行充分的發揮。作為一切工作的落腳點,班組的建設就是煤礦職工建設的重要部分。在生產過程中,班組長擔任一線的指揮,熟悉地掌握了各種情況與資料,能夠在各種情況之下進行正確的判斷,通過有效的措施來對各種情況進行處理,有效地避免頂板事故的發生。煤礦企業還應當花費一些精力和時間對礦區作業人員進行安全教育培訓,使他們的安全意識能夠得到提高,并且積極預防頂板事故的發生。
5 結束語
綜上所述,在煤礦生產中,頂板事故占據了煤礦生產事故的較大比例,影響到正常的作業生產,不利于施工人員的生命安全。針對這種情況,就需要分析頂板事故的發生原因,結合工程具體情況,健全和完善相關的管理制度和方法,對采煤方法進行改善,對施工工藝等進行合理選擇,采取一系列的安全管理措施,促使煤礦作業生產的安全得到保證。
參考文獻
[1] 王崇平.煤礦采煤工作面頂板事故原因及其防治措施研究[J].中小企業管理與科技,2011,2(9).
[2]趙雙勝.煤礦頂板事故的預防[J].科技情報開發與經濟,2011(21).
第一條為保證地質災害治理工程質量,控制治理工程工期,充分發揮治理工程投資效益,加強對治理工程監理單位的資質管理,根據《地質災害防治條例》,制定本辦法。
第二條在中華人民共和國境內申請地質災害治理工程監理單位資質,實施對地質災害治理工程監理單位資質管理,適用本辦法。
第三條從事地質災害治理工程監理活動的單位,應當在取得相應等級的資質證書后,在其資質證書許可的范圍內從事地質災害治理工程監理活動。
第四條地質災害治理工程監理單位資質分為甲、乙、丙三個等級。
國土資源部負責甲級地質災害治理工程監理單位資質的審批和管理。
省、自治區、直轄市國土資源管理部門負責乙級和丙級地質災害治理工程監理單位資質的審批和管理。
第二章資質等級和業務范圍
第五條地質災害治理工程監理單位資質分級標準如下:
(一)甲級資質
1.注冊資金或者開辦資金人民幣二百萬元以上;
2.地質災害治理工程監理技術人員總數不少于三十人,其中具有水文地質、工程地質、環境地質、巖土工程、工程預算等專業技術人員不少于二十人;
3.近三年內獨立承擔過五項以上中型地質災害治理工程的監理項目,有優良的工作業績。
(二)乙級資質
1.注冊資金或者開辦資金人民幣一百萬元以上;
2.地質災害治理工程監理技術人員總數不少于二十人,其中具有水文地質、工程地質、環境地質、巖土工程、工程預算等專業技術人員不少于十人;
3.近三年內獨立承擔過五項以上小型地質災害治理工程的監理項目,有良好的工作業績。
(三)丙級資質
1.注冊資金或者開辦資金人民幣五十萬元以上;
2.地質災害治理工程監理技術人員總數不少于十人,其中具有水文地質、工程地質、環境地質、巖土工程、工程預算等專業技術人員不少于五人。
第六條除本辦法第五條規定的資質條件外,申請地質災害治理工程監理資質的單位,還應當同時具備以下條件:
(一)具有獨立的法人資格;
(二)具有健全的安全和質量管理監控體系,近五年內未發生過重大安全、質量事故;
(三)技術人員中外聘人員的數量不超過百分之十。
第七條同一資質單位不能同時持有地質災害治理工程監理資質和地質災害治理工程施工資質。
第八條甲級地質災害治理工程監理資質單位,可以承攬大、中、小型地質災害治理工程的監理業務。
乙級地質災害治理工程監理資質單位,可以承攬中、小型地質災害治理工程的監理業務。
丙級地質災害治理工程監理資質單位,可以承攬小型地質災害治理工程的監理業務。
第三章審批和管理
第九條地質災害治理工程監理單位資質的審批機關為國土資源部和省、自治區、直轄市國土資源管理部門。
地質災害治理工程監理單位資質申請的具體受理時間,由審批機關確定并公告。
第十條申請地質災害治理工程監理資質的單位,應當在公告確定的受理時限內向審批機關提出申請,并提交以下材料:
(一)資質申請表;
(二)法人資格證明或者有關部門登記的證明文件;
(三)法定代表人和主要技術負責人任命或者聘任文件;
(四)當年在職人員的統計表、中級職稱以上工程技術和經濟管理人員名單、身份證明、職稱證明;
(五)承擔過的主要地質災害治理工程監理項目有關證明材料,包括任務書、委托書、合同,工程管理部門驗收意見;
(六)單位主要監理設備清單;
(七)質量管理體系的有關材料;
(八)近五年內無質量事故證明。
上述材料應當一式三份,并附電子文檔一份。
資質申請表可以從國土資源部門戶網站上下載。
第十一條申請地質災害治理工程監理資質的單位,應當如實提供有關材料,并對申請材料的真實性負責。
資質單位在申請資質時弄虛作假的,資質證書自始無效。
第十二條申請甲級地質災害治理工程監理單位資質的,向國土資源部申請。
申請乙級和丙級地質災害治理工程監理單位資質的,向單位所在地的省、自治區、直轄市國土資源管理部門申請。
第十三條審批機關應當自受理資質申請之日起二十日內完成審批工作。逾期不能完成的,經審批機關負責人批準,可以延長十日。
第十四條審批機關受理資質申請材料后,應當組織專家進行評審,專家評審所需時間不計算在審批時限內。
對經過評審后擬批準的資質單位,應當在媒體上進行公示。公示時間不得少于七日。
公示期滿,對公示無異議的,審批機關應當予以審批,并頒發資質證書;對公示有異議的,審批機關應當對其申請材料予以復核。
審批機關應當將審批結果在媒體上予以公告。
省、自治區、直轄市國土資源管理部門審批的乙級和丙級資質,應當在批準后的六十日內報國土資源部備案。
第十五條地質災害治理工程監理單位資質證書分為正本和副本,正本和副本具有同等的法律效力。
地質災害治理工程監理單位資質證書,由國土資源部統一監制。
第十六條地質災害治理工程監理單位資質證書有效期為三年。
有效期屆滿需要繼續從業的,應當在資質證書有效期屆滿前三個月內,向原審批機關提出延續申請。
審批機關應當對申請延續的資質單位的從業活動進行審核。符合原資質等級條件的,由審批機關換發新的監理資質證書,有效期從換發之日起計算。經審核,不符合原定資質條件的,不予辦理延續手續。
符合上一級資質等級條件的資質單位,可以在獲得資質證書兩年后或者在申請延續的同時申請升級。符合本辦法規定的資質條件的,審批機關應當重新審批,并頒發相應的資質證書。
第十七條資質單位遺失資質證書的,在媒體上聲明后,方可申請補領。
第十八條資質單位發生合并或者分立的,應當及時到原審批機關辦理資質證書注銷手續。需要繼續從業的,重新申請。
第十九條資質單位名稱、地址、法定代表人、技術負責人等事項發生變更的,應當在變更后三十日內,到原審批機關辦理資質證書變更手續。
第二十條資質單位破產、歇業或者因其他原因終止業務活動的,應當在辦理營業執照注銷手續后十五日內,到原審批機關辦理資質證書注銷手續。
第四章監督管理
第二十一條縣級以上國土資源管理部門負責對本行政區域內的地質災害治理工程監理活動進行監督檢查。被檢查的單位應當配合,并如實提供相關材料。
第二十二條地質災害治理工程監理資質單位,應當建立監理業務手冊,如實記載其工作業績和存在的主要問題。
第二十三條地質災害治理工程監理資質單位,應當建立嚴格的技術成果和資質圖章管理制度。資質證書的類別和等級編號,應當在地質災害治理工程的有關監理技術文件上注明。
第二十四條資質單位的技術負責人或者其他技術人員應當定期參加地質災害治理工程監理業務培訓。
第二十五條地質災害治理工程監理資質單位,對承擔的監理項目,應當在監理合同簽訂后十日內,到工程所在地縣級國土資源管理部門備案。
監理項目跨行政區域的,向項目所跨行政區域共同的上一級國土資源管理部門備案。
第五章法律責任
第二十六條資質單位不按照本辦法第十八條、第十九條和第二十條的規定及時辦理資質證書變更、注銷手續的,由縣級以上國土資源管理部門責令限期改正;逾期不改的,可以處五千元以下罰款。
地質災害在現實社會中,逐漸被世人所認識,被各級政府部門所重視,并根據“加強地質災害防治,服務和諧社會”的要求,采取了一系列積極有效的防范措施,有效地得到治理和防范,減少了災害的發生,促進了區域經濟的較快發展。
關鍵字:地質災害 防范 治理
引言
我國是一個地質災害多發的國家,地質情況復雜、地質災害分布廣、活動頻繁,危害嚴重。據統計,每年由于地質災害造成的人員傷亡以千計,直接經濟損失占各種自然災害的四分之一以上。準確的預報和及時的治理地質災害成了關系人民生命財產的重大問題。地質災害治理勢在必行。從種類上講地質災害一般有火山、崩塌、滑坡、泥石流、巖溶塌陷、地面沉降、地裂縫、海水入侵等類別,我國又以滑坡、泥石流、崩塌最為典型。
1 地質災害的成因及我國地質災害的現狀
1.1 地質災害的成因
地質災害是指自然或人為的活動對地質環境、地質結構或構造造成的地質損傷積累到一定程度,其產生的后果給人類和社會造成嚴重的危害。
造成地質災害的主要原因,可以概括為水、地應力異常和地熱能的水熱爆炸(水熱突爆)。其中水的影響最為明顯:
水
1 地下水:補給豐富的地下水進入巖層層間或巖體底面,成為一種“劑”,使層面或巖體加快活動量。地下水過量補給在下列情況下最為嚴重:
1 暴雨型
2 冰雪消融型
3 地震兼有暴雨型
4 石油注水開采,水力壓裂型
5 不適當地在低壓地層進行水力壓裂,水采油氣等
另一種情況則剛好相反,那就是出現在我國大中城市、工業園區、平原、盆地,為抽及工業、灌溉、飲用水而盲目進行的大量布井、近視瘋狂地開采地下水,造成地下水水位降低,地下水資源枯竭,局部或大面積沉陷、沉降;以及近海地區海水入侵,水質惡化。嚴重者還出現海岸線局部塌陷或地面形成裂隙。
2 地面水
由于森林、植被被毀,江河上游節流,江河水道被阻塞,雨季洪水泛濫成災,如果水土流失乘洪水之勢,助紂為虐;有時洪水流經地區有沖積荒灘或礦山尾礦、廢石堆積,被洪水裹脅而下,則形成嚴重的泥石流災害。
3 地應力出現異常,是局部地質構造運動突變的前兆。地應力變化用安置在鉆孔內的地應力儀、傾斜儀可以測量得地應力方向如是向上的
輕者造成山崩,重者發生震級高、烈度大的地震。這種山崩、地震是地應力集中、突然釋放的結果。
4 地熱是一種能源,一旦其圈閉的儲層被破壞,或出現裂縫,地熱水或氣就會沿裂隙上竄,越接近地表,其擴容現象越快越大,如一旦再遇阻塞,則氣液積蓄量越大,密度越高,壓力越大,到一定程度會出現水熱爆炸現象,對地面建筑與人身安全危害極大,有時還像間歇噴泉一樣,定時反復出現。
1.2 我國地質災害的現狀
我國山區面積分布廣,在自然地質作用、降雨、認為因素等條件下,滑坡災害常有發生。從滑坡災害類型的分布看,西部地區多為地震觸發、東部滑坡多與暴風雨、洪水半生;西部地區多發生滑坡堵江、潰壩洪水子啊還,東部則轉化為泥石流加劇災害程度。據不完全統計,歷史上由地震引起的滑坡損失,死亡人數在23400人以上,其它如房屋、耕地、工程設施等損失更是不計其數。近年來,電臺和新聞媒體關于滑坡的報道也逐漸增多,據有關資料顯示,我國是世界上滑坡災害最嚴重的國家之一,每年因滑坡災害造成的經濟損失達十億以上。例如,處于豫西山區的宜陽縣,是地址災害高發地區之一,泥石流災害相當嚴重,1996年8月2日,全縣突降暴雨,大暴雨中心發生在李溝河的上游,大暴雨形成的洪水把山坡根部的松散物質帶走,造成山體失重產生瞬間崩塌,崩塌下來的泥沙、石塊和洪水混在一起爆發了強大的泥石流,直接沖擊縣城的一些廠礦企業及居民區,使縣城遭受三個多億的巨大損失。
2 地質災害滑坡及其治理措施
2.1 地質災害治理的意義
在人類對地質損傷和地質災害認識的基礎上,通過對造成地質損傷的因素的經常性控制以減少災害發生或者采取措施使地質損傷減少到不致發生地質災害的程度,這個過程叫災害治理。由于地質災害的發生會對人民的生命財產造成巨大的損失,在實際治理工作中就應該采取措施避免這種損失或者把損失降到最低的程度。在相當長的一段時間內,人類對地質損傷的認識是微乎其微,對地質災害的認識又往往局限于天災人禍的范圍之內――視之為“洪水猛獸”,表現為在地質災害面前的束手無策,對地質災害的治理更是處于自發的狀態。直到自然科學發展到一定的程度,在人與自然相互影響的過程中人逐漸占據主導的位置,人類對地質災害治理才賦予了自覺的內容。
2.2 滑坡的治理
滑坡是一種嚴重的地質災害,由于它經常中斷交通,堵塞河道、摧毀廠礦、破壞村莊和農田、造成人員傷亡和重大經濟損失而受到世界各國的關注。近二十年來,特別是“國際減災十年活動”開展以來,國際上研究和防治滑坡災害空前活躍,各項研究進一步擴展深入,防治工程措施也在完善已有措施的基礎上向輕型化、小型化方向發展。
滑坡災害實例證明,短時間對淺含水層的過量補給,在巖層陡峭地區是形成滑坡的主要因素。根據滑坡災害的成因、成災情況,結合防治工程客觀條件及經濟因素,滑坡治理的主要工程措施如下:
1 引、排水工程
是治理滑坡中首先應考慮的措施,包括地下和地表引、排水工程,其中地下排水有平孔排水和虹吸排水等類型。
2 減重和反壓工程
減重和反壓工程師經濟有效的防治滑坡措施,已得到廣泛的應用,特別對厚度大的主滑坡和牽引段滑面較陡的滑坡效果更明顯,但對其合理應用則需先行準確判定主滑、牽引和抗滑段落,在前者部位減重,在后者部位反壓。
3 地層的固化、改良
通過壓堿、壓化學物質,壓漿等方法可以達到固化地層、提高滑帶土的強度、增加自身抗滑力的目的,遇到深層裂縫,用壓漿技術可充填裂縫。
4 壓腳加載工程
在工程環境許可的情況下,通過在坡腳加載方法達到錨固目的
5 支撐工程
為防止滑體或巖坡滑動,在探明滑動面的深度、基巖巖情地前提下,常采用一些支撐工程。支撐工程是滑坡治理的主要手段,主要技術措施有錨桿+噴射砼、錨索、擋土墻、錨索抗滑栓、錨索+地梁(或框架梁)等等,輔助措施有梁間的CAP、\CW等防護技術。
6 SNS柔性防護工程
SNS柔性防護工程是一種經濟有效的安全防護功臣,近五年來,已逐漸被人們認識并應用于工程實踐中。
2.3 泥石流的治理
泥石流是我國山區常見的一種自然現象。它常發生在山區小溪溝,是各種自然因素和人為因素綜合作用的結果。泥石流引起形成過程復雜,爆發突然、來勢兇猛、歷時短暫、破壞力大、因而成為山區經濟建設的一大災害。據不安全統計,全國山區鐵路沿線已發現泥石流1010處。從分析泥石流基本特征出發,分析泥石流物質成分、來源入手,調查其流域環境、流態、形成規律,用鉆探勘察了地下水文、工程地質條件(含水層深度、厚度、浸燭基準面變化、基巖性質等),探明泥石流形成機制,進行礫石、砂、水的分類、排隊,提出了以此為基礎的治理工程技術措施――擋、導、儲、護措施,施工擋壩順序為(自下而上):
(基礎注漿)網結+打基樁封堵壩(中間加水泥板墻,下留排水孔道)+排水(用溝孔排水,實現砂、石、水分治)+基樁頂端加水泥蓋板(補強壩體)+石加載+生物治理(種速生多根樹、草)
2.4 崩塌的治理
崩塌是一種極為普遍和直觀的地質災害現象。陡峻邊坡崩塌主要受控于節理裂隙和結構麗的組合,其活躍程度取決于卸荷裂隙的擴張與卸荷裂隙區的擴展。崩塌防治的理論依據就是加固已經形成的危巖
體,阻止危巖體脫落,并且阻止或減緩卸荷裂隙的擴張和卸荷裂隙區的擴展,保持邊坡的相對穩定性。我們對崩塌的防治總是有目的的,因此必須對形成邊坡崩塌的具體條件,如巖石結構面和各類節理裂隙面進行充分調查研究,并分析崩塌的形成機制和擴展趨勢,再結合具
體防治目的,才能有針對性地對邊坡崩塌采取有效防治措施。下面列舉幾類常用的防治方法。
1、錨固與掛網噴護
在裂隙較為密集的卸荷裂隙區和危巖區,在清除部分危巖體的基礎上,用錨桿加揀網噴護錨固危巖體,以達到減緩卸荷裂隙的產生和卸荷裂隙的擴展,以及加固已經形成的危巖體的目的。這是防治崩塌最常用的方法,也是適用性最普遍的方法。在設計加固工程時,要充分考慮邊坡巖體的結構與裂隙面特征和卸荷裂隙的擴展特征。將卸荷裂隙擴展的牽引|帶作為重點加固區布置鏤圈工程。牽引區加固后可以阻止或減緩擴展區卸荷裂隙的擴張以及卸荷裂隙區的擴展。
2、 支撐加固
對較完整的懸挑危巖體可以采用支撐的方法加固,以保持危巖體的穩定性。這是臨時性的防治。
3、遮擋避讓
對直接加固困難,或加固成本裔的高陡危巖邊坡,可以采用遮擋避設的方法防治崩塌危害。這是針對如鐵路和公路等線路工程經過峽谷區,采用的對邊夾坡崩塌的防治方法之一。
3 結論
根據“預防為主、全面規劃、綜合防治、因地制宜、加強管理、注重效益”的方針,在開展地質環境專項調查及巖土工程地質勘察的基礎上,采取植物措施與工程措施相結合的綜合防治方案,可有效防治地質災害。
參考文獻:
[1] 王芳太,黃云龍. 淺談地質災害控制因素與安全對策[J].安全與環境工程,2001,8(4)
一、加強領導,提高認識。切實抓好地質災害工作
今年我縣氣候異常容易發生地質災害。因此,做好年地質災害防治工作責任重大,各鄉(鎮)人民政府要突出“以人為本”以減少人員傷亡和財產損失為主要目標,切實貫徹“以預防滑坡泥石流為主,以預防預報為主,以災前避讓為主”三為主方針,堅持“防治結合、群專結合、單項與綜合治理、重點建設與地質災害防治規劃結合”原則,切實加強領導,充分認識地質災害工作的重要性和緊迫性,認真把地質災害防治工作落到實處,根據地質災害危害程度的不同特點制定不同的減災、避讓方案與措施,將重點災害區的監測任務和防治工作落實到村民委員會和村民小組,明確具體責任人,一級抓一級,切實抓好落實,確保地質災害防治工作取得實效。工作結束后各鄉(鎮)要認真總結,并將工作開展情況形成書面材料于11月10前上報縣國土資源局地質礦產股。聯系人
二、完善防災抗災機制,突出重點。切實做好地質災害防治工作
加強地質災害的監測、預警,全面推進全縣地質災害群測群防網絡建設。貫徹執行預防為主的方針。各鄉(鎮)長要做到三個親自”親自調查研究,親自安排布置,親自督促檢查,要及時向縣政府匯報工作進展情況,切實做到事有人問,事有人做,切實把地質災害防治工作抓緊抓好。
一是對轄區內的地質災害隱患點和地質災害危險區,全面開展險情排查。安排人員進行全面的巡查檢查,做到縣不漏鄉、鄉不漏村、村不漏組、組不漏戶,發現隱患及時采取防范措施予以排除并上報險情。要按照“災點情況、防災措施明了防災責任人、監測人明確;防災明白卡、避險明白卡到位;值班網絡、預警體系健全;防災方案、應急預案落實”要求,制定并落實地質災害群測群防計劃。
二是并制定相應的防治措施和應急預案。重點加強旅游景點、交通干線兩側、重點工程、礦山采空區、攔渣壩、尾礦庫也及人口密集的城鎮地區和山地斜坡地帶、溝口處、居住在陡坡的村寨等區域的監測。
三是完善監測責任,加強對確定的地質災害隱患點的監測工作。把防災責任落實到有關單位和責任人。
四是嚴格執行險情巡查、災害預報、汛期值班、災情速報制度和落實好簡易觀測措施、災前報警措施和緊急避讓措施。
五是按照各自的職責做好地質災害防治工作。加強氣象、民政、水利、建設、交通、旅游等有關部門的聯系與協作。
六是認真分析核查各類信息來源,做好地災信息報送工作。收到地質險情和災情報告后。及時上報災情險情,為領導決策提供工作依據,避免因遲報貽誤搶險救災的時機。
三、切實做好地質災害點的預警預報工作,加強地質災害點的監測力度。
一是發現險情,要緊緊依靠當地群眾加強對歷年確定的地質災害隱患點的巡查和調查。及時采取防范措施。同時,做好《地質災害防治工作明白卡》滑坡泥石流等地質災害防災防災避險明白卡》發放工作,其“兩卡”發放、防治責任人、值班人員(鄉、村委會、村民小組三級)要求5月初落實到位,使各責任人了解災情、明確任務、監測到位、負起責任;使受威脅村民掌握災害預兆、知曉預警信號、清楚撤離路線、明白避讓地點。
二是提高群眾的防災自救能力。要加強對地質災害防治點群眾的培訓及宣傳工作。
四、做好突發性地質災害的應急處置工作,認真學習貫徹突發性地質災害應急預案。
要對預案進行演練,確保災害發生時,能夠及時有效進行避讓。各鄉(鎮)要認真學習貫徹落實《縣人民政府辦公室關于印發縣年度地質災害防災減災預案的通知》精神,協調相關部門,進步明確各自職責和義務,熟悉處置突發地質災害的各項工作。有條件的地方。