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序論：在您撰寫煤礦災害治理時，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。
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）.
關鍵詞：煤倉瓦斯；災害；措施
引言
對于高瓦斯礦井選煤廠來說，煤倉普遍存在著瓦斯積聚和超限問題，有時煤倉瓦斯濃度遠遠超過《煤礦安全規程》的規定標準，極大地威脅著選煤廠的安全生產。井下煤炭采掘后經運輸系統進入選煤廠貯煤倉后，堵嚴煤倉下口，貯煤倉上倉口到煤倉貯煤位間形成盲倉，瓦斯能長時間、均勻地從煤體中釋放出來，加之倉內空氣流通性差，極易造成煤倉上部瓦斯積聚。另外，由于倉內貯煤時間長且多，煤倉下部壓力大，煤中瓦斯不易釋放，因而當倉下放煤時，瓦斯就會隨煤在出煤口釋放，往往導致煤倉下部倉口處瓦斯濃度較大，故而在高瓦斯礦井選煤廠中，煤倉瓦斯是十分重大的危險源。陜西陜煤黃陵礦業公司一號煤礦屬于高瓦斯礦井，瓦斯絕對涌出量已達100m3/分鐘，其配套的選煤廠設計有3個三萬噸煤倉、3個一萬噸煤倉，煤倉總貯煤量達到12萬噸。其中3個三萬噸煤倉倉直徑達30米，倉內凈高達60米，其倉容和倉高在國內較為少見，屬特大型煤倉。因此，一號煤礦選煤廠煤倉的瓦斯災害較為嚴重，必須采取有效措施進行治理。
1 瓦斯的特性及危害
1.1 瓦斯的物理特性
瓦斯是一種無色、無味的氣體，密度約為0.554g/cm3。瓦斯難溶于水，比空氣輕，擴散性比空氣高1.6倍，雖然無毒，但當其濃度高時，會使人因缺氧而窒息。瓦斯不助燃，但當其在空氣中有一定濃度并遇到高溫時，能引起爆炸。
1.2 煤體中瓦斯的貯存和解吸
瓦斯通常是以游離狀態和吸附狀態存在于煤體的裂隙和孔隙內。游離狀態和吸附狀態的瓦斯處于不斷變換的動平衡狀態。在壓力降低、溫度升高或煤體結構受到破壞時，部門吸附狀態的瓦斯就輕化為游離狀態，即發生解吸現象。煤炭被采掘出后以及在隨后的轉運過程中，吸附狀態的瓦斯因煤體結構被破壞，外界壓力減小和溫度升高等因素，一直處于解吸狀態，因此吸附的瓦斯不斷地從煤體中逸出，散發到空氣中，當處于通風不暢通的地點，瓦斯便很容易積聚。
1.3 瓦斯爆炸的條件及危害
瓦斯爆炸必須同時具備三個條件：一是要有一定濃度的瓦斯，瓦斯爆炸的濃度界限一般為5%-16%，但煤塵的混入則可以降低瓦斯的爆炸下限；二是要有一定溫度的引火源，通常為650-750℃，電氣火花、明火、煤自燃、撞擊及摩擦火花等都足以引爆瓦斯；三是要有足夠的氧氣。瓦斯爆炸時，瞬間溫度可達到1850-2650℃，爆炸壓力可達0.75-1.03Mpa，是正常大氣壓力的7-10倍。這種高溫、高壓的氣流，形成強大的爆炸沖擊波，以極快的速度自爆炸點向四周沖擊，可直接摧毀設備，并造成巨大的人員傷亡。
2 國內選煤廠煤倉瓦斯災害的案例
我國高瓦斯礦井選煤廠發生瓦斯事故的案例也很多，在此列舉幾個典型案例。
2.1 案例1
山西焦煤集團屯蘭煤礦屬于高瓦斯礦井，屯蘭礦選煤廠是一座設計入選原煤能力4Mt/a的大型煉焦煤選煤廠，有原煤倉4個，產品倉4個。2001年5月，屯蘭選煤廠焊工在產品倉上部對刮板運輸機橫梁的插板進行電焊作業時，在沒有任何安全措施的情況下，致使電焊火花掉入產品倉內，引起瓦斯爆炸，造成該電焊工重傷。
2.2 案例2
1991年至今，山西陽泉煤業集團選煤廠共發生瓦斯事故11起，其中新景礦選煤廠發生4起煤倉瓦斯事故，分別是1997年11月、1997年12月、1998年4月、1999年5月。
3 一號煤礦選煤廠煤倉瓦斯災害預防和治理的具體措施
陜西陜煤黃陵礦業公司一號煤礦井下瓦斯的絕對涌出量在100m3/min左右，屬高瓦斯礦井，其配套的選煤廠是一座設計入選能力為6Mt/a的特大型選煤廠，建有原煤倉3個，單倉倉容為3萬噸，另外還有3個地銷產品倉，單倉倉容為1萬噸。這些煤倉自2011年3月份建成投用以來，發現煤倉的瓦斯涌出量較大，尤其是三個3萬噸的大型煤倉放煤時，煤倉下部倉口的瓦斯涌出量很大，并在倉口上方的隅角積聚，這些部位的瓦斯濃度已超過1%，有時甚至達到2%左右，給選煤廠的安全工作帶來了很大隱患。為了有效的預防和治理煤倉的瓦斯災害，我們結合具體情況，采取了以下一些具體措施。
3.1 加強瓦斯災害的宣傳教育，強化職工的瓦斯意識
針對地面職工對瓦斯的危害認識不到位，瓦斯事故安全意識淡薄的現實狀況，我們狠抓宣傳教育工作。一是組織全體職工學習煤礦瓦斯的基本知識，認清選煤廠煤倉瓦斯的危害。二是搜集了大量國內選煤廠瓦斯事故的案例，在班前會上給職工講解。三是從礦上職教部門借來瓦斯爆炸事故的光碟，在學習室播放組織職工觀看，通過強烈的視覺沖擊和慘痛的事故現場，震撼教育職工。
3.2 防止瓦斯積聚
防止瓦斯積聚可采取自然通風、強制通風和強制抽放等措施。一是加強各處煤倉上部抽放風機的管理。我們將煤倉上部抽放風機的運行監護工作落實到每班的崗位工，作為其設備監護和班后交接的一項工作，發現故障及時上報廠部，迅速安排人員解決，并且落實專人（安監員）對各風機實行定期倒換運轉，對停運風機強制進行維護和檢修。二是針對煤倉下部瓦斯涌出較大的情況，我們首先加強倉體周圍換氣扇的運行管理，要求所有換氣扇頭必須24小時開啟運行，出現問題及時修復；其次要求倉體四周的所有門窗全部打開，加強自然通風；再是對煤倉放煤口上部的各處盲區、隅角進行填充、封堵，消除易發生瓦斯積聚的通風死角；另外針對放煤時倉上瓦斯涌出大的情況，我們在煤倉下皮帶間安裝了兩臺11千瓦的局部風機，當放煤時將風機開啟，用風筒對倉口上方強制通風，將瓦斯吹散，以防止發生積聚。
3.3 設計、安裝抽放設施
為從根本上解決三個3萬噸大型煤倉下部的瓦斯隱患，我們又在每個煤倉下部增加安裝了兩臺抽放風機，并配套了抽放管路至每個放煤倉口的上方，及時抽排放煤時涌出的瓦斯。這樣，在冬季來后，即使倉體四周的門窗關死，也能保證瓦斯的抽放，防止瓦斯積聚。
3.4 嚴管火源
火源是引發瓦斯事故的一個重要原因，必須從嚴管理。
（1）防止明火。煤倉上下禁止使用明火、吸煙、無安全措施施工等現象，一經發現嚴肅追查，從重處理。
（2）杜絕失爆。煤倉上下各類電氣設備全部按防爆標準進行管理，杜絕各類失爆現象。我們與施工方配合，對煤倉上下所有電氣設備逐臺進行了防爆標準整改，并定期檢查。
（3）防止其他火源。主要是防止機械設備運轉和檢修安裝過程中產生的摩擦、撞擊火花，對有可能出現的這類火源及時預防。
3.5 建設和完善瓦斯的自動監控系統
可靠的瓦斯監控系統是全天候監控瓦斯濃度是否超標的重要保證，為更好的防治煤倉瓦斯，在完善抽放系統的同時，我礦正在積極籌備建設選煤廠瓦斯監控系統，并將并入全礦井的瓦斯監控系統，進行統一管理。
4 結束語
論文摘要：本文系統分析了煤層注水的鉆孔布置和注水參數的合理確定方法，并結合實際的研究項目論述了煤層注水對防塵、防治沖擊地壓、防火、降溫及對放頂煤開采提高回采率和產量的重要作用。
1前言
隨著煤礦開采強度的增加，煤礦安全問題也越來越突出。象瓦斯、煤塵爆炸;沖擊地壓、煤與瓦斯突出及并下火災等。一旦發生，不但危及工人的健康與安全，甚至使礦井停產，嚴重的會摧毀礦井.因此，國內外都非常重視對其的研究和治理工作。而煤層注水是煤礦井下治理以上災害的綜合性理想措施，也是保證井下安全的有效途徑。
2. 煤層注水鉆孔布置及鉆孔參數
2.1鉆孔布置
根據煤層的滲透特性，煤層的厚度，工作面長度及巷道布置等.有單向(圖l、圖5)、雙向(圖2、圖3、圖4)及扇形鉆孔布置(圖3、圖5)方式。單向鉆孔布置就是在回風巷或進風巷中打鉆孔的布置方式。雙向鉆孔布置就是在回風巷和進風巷中平均布置鉆孔的方式。而扇形鉆孔布置則是由于煤層厚度太大，在垂直于頂底板方向煤層的滲透性較差的情況下，在同一斷面(為了打鉆方便和阻止鉆孔間的串水)布置多個孔的布置方式。在實際注水中，可根據具體條件進行選擇。
2.1.2封孔
為了使鉆孔中的壓力水不至于從巷幫被壓酥的大裂隙中跑掉，一般要求封孔深度要大于煤層由于礦山壓力作用被壓酥帶的寬度。對于扇形鉆孔布置，為了不使鉆孔間相互串水，封孔深度一般在10~2腸rn之間，實踐證明深封孔有利于提高煤層注水的效果，現在常用的封孔方式有封孔器和水泥砂漿兩種。封孔器封孔效果不佳，且不宜實現長期間斷性注水。水泥砂漿封孔效果好、可靠，是較理想的封孔方式。為了解決注水或瓦斯抽放等的封孔問題，在“七·五”期間我們研制了SLB型水泥砂漿封孔泵，用該泵封孔最大封孔深度>25m。封孔時，將適當配比的水泥砂漿〔水:水泥:砂子(一0.5:1:1〕裝入泵中，將輸出管頭固定在有注水管(抽放瓦斯管)的鉆孔口部，開泵時將水泥砂漿壓入鉆孔，實現水泥砂漿的深封孔。該封孔方法，一個班可封5~6個孔(>10111)且注水效果好，是較理想的封孔設備。
2.2煤層注水參數
2.2.1煤層注水滲流方程
對于薄及中厚煤層一般用一維滲透來描述
對于厚及特厚煤層，水在其中的滲透多用二維非線性滲流來描述，其方程為:
上述方程，一般用有限元方法求解，求解后結果與實際吻合較好。在此不詳細討論，下面敘述一種現場常用的方法。
2.2.2注水壓力
煤層注水壓力一般要求大于煤層中瓦斯(或其它氣體)壓力，又小于煤層被水壓裂的壓力，可由下式給出。
2.2.3注水t及注水流t
對于扇形鉆孔或其它布置方式，鉆孔注水量，用鉆孔所濕潤的煤量來計算。
Q=Kmq(5)
在靜壓注水中，注水流量隨鉆孔中注水阻力的變化而變化，是一不定值;在動壓注水中，若泵的流量和同時注水孔數定后，單孔注水流量就是一確定值。根據國內外經驗，若注水時間允許，應采用長時間小流量注水對煤層濕潤的效果較理想。
3煤層注水對各種災害的治理效果分析
煤層注水對防治沖擊地壓、防塵、防火降溫和軟化頂煤提高回采率等都起著很重要的作用?，F分述如下。
3.1煤層注水防治沖擊地壓
煤層注水是一種防治沖擊地壓的非常有效的措施，它通過注水軟化煤體，改變煤體的結構和物理力學性質，來改善煤層開采過程中能量釋放的均勻性，瞬時性和穩定性，達到防治沖擊地壓的目的。
3.1.1某礦注水前后沖擊性分析
煤體在受力時聚積彈性能并產生沖擊式破壞的能力是煤巖介質的固有屬性，稱為沖擊傾向。煤層產生沖擊地壓主要與煤層地質，頂底板條件，開采方法，煤的強度，彈性，內聚力內摩擦角等有關系。若煤的強度、彈性、內聚力、內摩擦角等較小，而破壞過程較緩慢，塑性大，其沖擊傾向就小。而煤層注水濕潤煤體后，就可以降低強度，內摩擦角等，使煤體顯著塑化，從而降低其沖擊傾向。表l為某礦注水前后各參數的值。
3.1.2效果分析
通過上述測試數據表明，煤的彈性模量降低44.8%，C(單軸抗壓強度)、列內摩擦角)值分別降低11.2%和70.6%。煤層注水后既降低了煤體的應力集中程度，又擴大了煤壁前方應力降低區的寬度，從而增加了低抗破壞的側向阻力，另外上覆巖層在未開采前與煤體是同一力學體系，兩者相互制約又相互作用。上覆巖層應力分布特性對沖擊地壓起著非常重要的作用。煤層注水后，可使巖層中應力集中峰值向深部移動，分布范圍加大，峰值降低，因此工作面附近一定范圍內的應力下降，這種變化使頂板斷裂位置向煤壁前方轉移，降低了周期來壓對工作面煤壁的影響，減少了頂板來壓誘發沖擊地壓的可能性。此外，煤層注水軟化煤體后，使煤體的能量釋放速度顯著下降，破壞形式趨于緩慢，顯著改善了煤體破壞時能量釋放的穩定性。
通過測試表明，煤體強度下降與注水時間呈負指數關系，因此采用長時間小流量注水，宜于降低煤體強度。
綜上所述，煤層注水軟化煤體，可以降低煤體的物理力學性質增大其塑性，減少或防止沖擊地壓的危害。
3.2煤層注水防塵
煤層注水防塵，是防治粉塵產生最有效的措施，它是通過鉆孔并利用水的壓力將水注入即將回采的煤層中，注入煤層中的水沿著煤的裂隙向被裂隙分割的煤塊滲透并儲存于裂隙與孔隙之中，增加煤體的水分，使煤體得到預先濕潤，以減少采煤時產生浮游粉塵的能力。
3.2.1煤層注水水分增加效果
煤層注水降低粉塵濃度，主要與煤體的水分含量、注水后水分增量和濕潤均勻程度有關系。某礦放頂煤工作面，采用單向鉆孔布置方式，動、靜壓注水相結合，封孔用水泥砂漿封孔，工作面長160r，飛，鉆孔長110nl，封孔深度6ln、煤層的孔隙率為10.36%，采用7GB一3.6/160型煤層注水泵，一臺泵同時注三孔。該工作面煤層注水的效果非常理想。在原始水分為3.914%這樣高的情況下，還平均使水分增加了1.202%，達5.116%，最高達7.72%。并且濕潤較均勻，因而取得了較好的防塵效果。
3.2.2煤層注水對放頂煤工作面各主要塵源的降塵效果
在注水鉆孔左右10nl范圍內天天采樣，以考察煤層注水對各主要塵源的降塵效果，其所測結果見表2所示。
由表2可知，該工作面煤層注水取得了很好的降塵效果。采煤機司機處，順風、逆風割煤時的降塵率分別達83.%和69%;采煤機下風流10m處，順風、逆風割煤降塵率分別為88%和85%;放煤工處為27%;放媒口下風流10nl處為31%。因此搞好煤層注水，對降低工作面粉塵濃度，減少其污染是非常重要的。
3.3煤層注水防火與降溫
上述某礦在煤層注水中，加入了防火阻化劑，使發火周期由原來的3一6個月，增邢到5一8個月，工作面平均月推進在50m以上，5個月后推進了250rn以上，工作面遠離發火源，使其沒有足夠的氧氣供給而不能夠充分憔燒發生火災，解決了火害問題，注水后溫度由原來的平均盯度左右，下降到平均25.3度，改善了勞動條件。
3、之淇層注水提高頂煤放煤效果
在放頂煤開采中，如果煤層比較硬，特別是頂煤較硬，在放煤時，會產生許多大塊煤，易使放煤口堵塞，從而使回收率和產量降低。而煤層注水后能夠有效地濕潤和軟化煤體，煤層注水前，煤層，注水后.其單向抗壓強度，注水前為20MPa，注水后為8.SMPa。注水軟化后的煤體大塊少了，頂煤放出率由注水前的74.8%提高到86.3%，日產也由注水前2900t提高到4700t，工效提高了38.2%，機組故障和截齒損耗大幅度下降，工人的勞動強度也大大減輕。
4結論
通過以上分析得出以下結論:
(1)煤層注水是防治井下災害的綜合性措施。并且能夠減少切割能量，提高工效和工作面產量與回采率，是非常有效的措施。
(2)煤層注水的鉆孔布置和注水參數的合理確定，是影響煤層注水關鍵的因素(對于一定的煤層)。
(3)煤層注水能夠改變煤體的結構和物理力學性質，降低煤體的強度，彈性模量，內聚力和摩擦角，改善煤體應力集中及支承壓力和上覆巖層對煤體的影響，減少或防止了沖擊地壓的危害。
(4)煤層注水可使煤體水分增加，軟化煤體，減少粉塵產生量。實踐表明，煤層注水可使采煤司機及下風流10rn處降塵率達80%。
(5)煤層注水(加入阻化劑)可以使自然發火周期增大，避免火災的危害，還可降低溫度，改善勞動條件。
(6)煤層注水軟化頂煤，可提高回采率，工效和產量，減少能耗，降低勞動強度?？傊?，煤層注水是防治井下災害，保證礦井和工人安全的綜合性措施，其推廣應用可有效地降低煤礦井下采煤工作面的災害事故，改善環境，提高工效，促進安全生產。
參考文獻
1李玉生等:沖擊地壓機理探討，《煤炭學報》，1984(2)
2張延松:煤層注水的計算機模擬，1992年煤炭科學研究總院優秀論文
關鍵詞：沖擊地壓 爆破泄壓 預防治理
中圖分類號：C35 文獻標識碼： A
Is shallow to talk to blow up to leak to press the technique manages coal mine impact in the prevention ground press disaster in of application
Wang Ji Bin
（Medium coal five set up a 49th project office， Han Dan in Hebei 056003）
Summary：this text mine the foundation of environment characteristic in the analytical Zhao Lou coal mine geology up， inquired into impact ground pressing formatively inside the outside because of and the inside spot split output mechanism.Building up is sound disaster to predict to prevent and cure system and put forward to blow up to unload to press to manage protection measure.
Keyword：the impact ground press to blow up to leak to press to prevent from managing
引 言
沖擊地壓是采場周圍煤巖體，在其力學平衡狀態破壞時，由于彈性變形能的瞬間釋放而產生一種以突然、急劇、猛烈破壞為特征的動力現象。沖擊地壓是一種特殊的礦山壓力顯現。其顯現強度特征一般為弱沖擊、強沖擊、彈射、礦震、巖爆、煤炮、沖擊波、彈性振動等，常伴有煤巖體拋出、巨響及氣浪等現象；其發生突然劇烈，沖擊波力量巨大，瞬間摧毀巷道、采煤工作面和設備，傷擊人員。據統計，山東省從1996年至2005年3月份，先后有13處煤礦發生沖擊地壓災害，發生破壞性沖擊地壓353次，死亡28人，重傷65人，摧毀巷道8 000余米。
近年來，隨著礦井開采深度的不斷增加和開采條件的日趨復雜，兗州礦區厚煤層開采的大部分礦井相繼發生沖擊地壓或礦震事故，對礦井安全生產構成了嚴重威脅。趙樓煤礦為新建礦井，雖然尚未發生過沖擊地壓或礦震現象，但是趙樓煤礦開采深度大，地應力高，老頂中砂巖巖層厚度較大，3煤由北京煤科院開采研究所鑒定具有強沖擊傾向性且因火成巖侵入導致局部變質影響，區域內斷層構造發育，1302運順在掘進期間，已經發生了多次強礦壓顯現，對礦井的安全生產造成了嚴重威脅，因此，加強煤礦沖擊地壓災害的預防與治理工作是煤礦安全生產工作當中急需解決的重大問題。
1 沖擊地壓發生的原因
沖擊地壓發生原因有內因、外因2種因素：內因包括煤層本身的物理屬性、煤層原巖應力狀態；外因包括采深、采動集中應力放炮誘發等。
1.1 沖擊地壓發生的內因
（1）煤層具有沖擊傾向性
沖擊地壓的發生與煤巖體物理力學性質有直接關系。煤科總院北京開采所巖石力學實驗室對趙樓煤礦3#煤層沖擊傾向性試驗結果表明，趙樓煤礦3#煤層具有強烈沖擊傾向性，其直接頂具有中等沖擊傾向性。
（2）礫巖活動是發生沖擊地壓的主要力源
趙樓煤礦3#煤層上方基本頂為30余米厚的砂巖層，隨著工作面的推進周期性跨落；再上部500～800 m的巨厚礫巖層，礫巖層完整性較強，抗壓及抗拉強度均較大，采后不易冒落下沉，導致礫巖層與紅土層之間產生離層空間。隨著采空面積的加大，巨厚礫巖層形成板狀懸空巖梁，礫巖層原來的應力狀態發生改變，從而增加了未采3煤層的應力水平。當板狀礫巖層懸露面積達到一定程度后，開始緩慢下沉并周期性斷裂跨落，礫巖層的斷裂跨落對下部的煤巖體產生沖擊載荷，從而加劇了3層煤工作面煤體的應力集中程度，導致3#煤層工作面沖擊危險增強，因此，巨厚礫巖層是發生沖擊地壓的主要力源。
1.2 沖擊地壓發生外因
（1）采深大應力高
趙樓煤礦首次沖擊地壓發生在-538m水平，垂深為668 m，即沖擊地壓發生臨界深度為668m，開采大于該深度就有可能發生沖擊地壓。目前3煤層工作面開采深度已達940m，已遠遠超過該深度。隨著工作面采深的加大，自重應力已超過3層煤的抗壓強度，較高的原巖應力易使煤體產生應力集中而破壞。
（2）工作面采動集中應力和周期來壓的影響
觀測結果表明， 3層煤工作面超前支承壓力集中范圍為5～35m，應力集中系數為2.5，但上方礫巖層的超前壓力影響范圍達120m。因此， 3層煤工作面采動集中應力對工作面影響較為明顯。3煤層分層開采時上分層工作面周期來壓強度最大達510 kn/m2，來壓較為強烈。據統計， 3煤層沖擊地壓80%發生在頂板來壓期間，且對工作面超前壓力影響范圍破壞最為嚴重。
（3）工作面推采速度的影響
回采工作面推采過大后，工作面煤體集中應力得不到及時釋放，容易造成應力集中，因此工作面推采速度也是影響沖擊地壓發生的因素之一。
（4）放炮誘發
回采工作面放炮容易造成煤巖體能量釋放，因此工作面放炮是誘發沖擊地壓的主要工序，據統計，趙樓煤礦放炮誘發沖擊地壓占75%以上。
2 沖擊地壓的分類
沖擊地壓是一種復雜的礦山動力現象，其生成環境、發生地點、宏觀和微觀上的顯現形態多種多樣，以及它的顯現強度和所造成的破壞程度相差很大。
目前主要的、最有價值的分類方法有以下幾種：
（一）根據沖擊地壓的物理特征，按發生原因分（分為三類）
1.壓力型沖擊地壓
其發生時，煤柱和巖石將產生爆炸式破壞，如同堅硬的巖樣在試驗機上加載至強度極限后發生爆炸式破壞一樣。
2.突發型沖擊地壓
其發生原因是突然加載。是礦層上伏的厚而堅硬的老頂懸伸在礦柱上，先是夾緊礦柱并對它加載。當達到一定跨度時發生折斷和垮落，同時產生壓力波，造成處于極限應力狀態的礦柱發生瞬時破壞。
3.爆裂型沖擊地壓
其發生原因是在直接頂上部或直接底板下部存在塑性夾層。例如，在剛性巖層之間的粘土夾層，一旦條件適當被擠壓出來，造成頂底板剛性巖層以沖擊形式爆裂。
（二）根據沖擊地壓的能量特征，按沖擊時釋放的地震能大小分（分五個等級，表1-1）。
表1-1 按能量特征分類表
1. 微沖擊
表現為小范圍巖石拋出和礦體微震動，包括射落和微震。射落是表面的局部破壞，表現為單個煤（巖）塊彈出，并伴有射擊的聲響。微震是母體深部不產生粉碎和拋出的局部破壞，常伴有聲響和巖體微震動。
2. 弱沖擊
少量煤（巖）拋出的局部破壞，伴有明顯的聲響和地震效應，但不造成嚴重損害。
3. 中等沖擊
急劇的脆性破壞，拋出大量巖石，形成氣浪，造成幾米長的巷道支架損壞和垮落，推移或損壞機電設備。
4. 強烈沖擊
使長達幾十米的巷道支架破壞的垮落，損壞機電設備，需要大量的修復工作。
5. 災害性沖擊
使整個采區或一個水平內的巷道發生垮落。個別情況下波及全礦，造成整個礦井報廢。
（三）根據參與沖擊的巖體類別分（分為二類）
1.煤層沖擊（煤爆）
產生于煤體―圍巖力學系統中的沖擊地壓，是煤礦沖擊地壓的主要顯現形式。
2.巖層沖擊（巖爆）
高強度脆性巖石瞬間釋放彈性能，巖塊從母體急劇、猛烈地拋出。對煤礦，是頂底板巖層內彈性能的突然釋放，又稱圍巖沖擊。按沖擊位置又分頂板沖擊和底板沖擊。頂板沖擊按顯現形式又可分成典型的頂板沖擊和致密頂板巖層突然折斷形成的沖擊礦壓，后者往往伴生強烈的煤層沖擊與底板沖擊。
3 沖擊地壓災害預測預報及治理
3.1 沖擊地壓災害預測方法
（1）經驗類比法
經驗類比法是預測采區或工作面沖擊危險程度和區域的常用方法。工作面開采或巷道掘進前，利用經驗類比法對工作面進行沖擊危險程度劃分，采空區邊緣、斷層附近、煤柱區等均為沖擊危險程度相對較高的部位，應優先進行防沖治理。
（2）煤粉監測法
煤粉監測是操作方便、效果明顯的一種沖擊危險監測措施。監測方法：使用MSZ 12電煤鉆、Φ42套節麻花釬子配Φ42鉆頭打眼，從孔口開始每米收集1次煤粉，并用彈簧秤稱其重量記錄在記錄表上，每打完1個孔，必須立即將結果填入記錄表，當監測煤粉量超過危險煤粉量時，預報有沖擊危險。再利用電磁輻射法進行校核監測，當兩種監測手段均有沖擊危險時，應及時實施卸壓爆破，炮后再打1～2個煤粉監測孔，校驗卸壓效果，如不能消除沖擊危險，必須繼續實施卸壓爆破，直至消除沖擊危險。
（3）工作面礦壓監測法
每班對上、下平巷超前支柱進行阻力監測，找出工作面超前支承壓力影響范圍及應力集中系數，確定超前支護距離及方式。根據阻力大小預報工作面頂板來壓及應力集中區域。在工作面中部布置2個測區，測區間距20m，每個測區包括2個支架，重點對工作面支架阻力進行循環監測，然后畫出監測曲線，預測工作面頂板來壓情況，結合其他監測手段預報工作面沖擊危險度。同時對每個支架都安設自動測壓表，一方面可以對支架初撐力進行監控，另一方面可以對工作面頂板來壓情況進行全面預報分析。
（4）鉆孔應力計監測法
在工作面上、下平巷超前100 m均勻埋設鉆孔應力計，對巷道煤體應力變化情況進行監測。鉆孔應力計設在上平巷下幫、下平巷上幫，孔口距底板0. 5m，沿煤層傾角布置，孔距20 m，孔深10 m。每小班監測2次，畫出每臺應力計的監測結果，找出應力集中地點及集中范圍，配合其他手段實現工作面沖擊危險的準確預報。
3.2 沖擊地壓災害治理
卸壓爆破是對已形成沖擊危險的煤體，用爆破方法減緩其應力集中程度的一種解危措施。實施卸壓爆破應采取深孔爆破方法，孔深應達到支承壓力峰值區。裝藥位置越靠近峰值區，炸藥威力越大，爆破解除煤層應力的效果越好。
卸壓爆破能同時局部解除沖擊地壓發生的強度條件和能量條件。即在有沖擊危險的工作面卸壓和在近煤壁一定寬度的條帶內破壞煤的結構（但不落煤），使它不能積聚彈性能或達不到威脅安全的程度。這樣在工作面前方形成一條卸壓保護帶，如圖5-9所示，隔絕了工作空間與處于煤層深處的高應力區。顯然，從防治沖擊地壓的角度看，用適量的炸藥，爆破出盡量寬的保護帶為好。根據多年的觀測實踐證明，如果能保證在工作面前方和巷道兩幫始終保持一個寬為5～10m的保護帶，就能防止沖擊地壓的危害。
圖5-9 卸壓爆破示意圖
卸壓爆破屬于內部爆破，主要物理作用是使煤層產生大量裂隙。試驗表明，爆破使炮孔周圍形成破碎區和裂隙區，破碎區遠小于裂隙區。徑向裂隙穿過切向裂隙，說明徑向裂隙擴展在前，切向裂隙形成在后，如圖5-10所示。爆破后，沖擊波首先使煤體破裂，繼之爆生氣體進一步使煤體破裂，在氣體壓力作用下，煤體沿徑向移動，形成切向拉應力，產生徑向拉破裂。隨著裂隙的擴展，氣體通過裂隙擴散到煤體中，與煤體產生熱交換，同時氣體的體積增大，而溫度和壓力下降。當裂隙前端的應力強度因子小于斷裂韌性時，裂隙停止擴展。當壓力小于臨界值時，因原先受壓貯存在煤體中的彈性能釋放，使煤體向炮孔中心移動，在煤體中產生徑向拉伸作用，導致切向破裂。但徑向裂隙的擴展遠大于切向裂隙。造成煤層性質變化的主要因素是徑向裂隙。
圖5-10 實驗室裝置和裂隙分布
a―爆破試驗裝置；b―裂隙分布
根據彈塑性理論，把采煤工作面簡化為平面應變的力學模型。以鮑店礦為例的計算結果表明，卸壓爆破使煤壁前方的支承壓力重新分布，應力梯度變小，峰值壓力移往煤體深部7m以遠，如圖5-11所示。屈服區比爆破前增加近一倍，能量密度明顯減小。
圖5-11 支承壓力分布曲線
說明：實線為爆破前，虛線為爆破后。
綜上所述，卸壓爆破在煤體中產生大量裂隙，使煤體的力學性質發生變化，彈性模量減小，強度降低，彈性能減少，破壞了沖擊地壓發生的強度條件和能量條件。由于煤體內裂隙的長度和密度增加，按照失穩理論，還具有致穩作用和止裂作用，防止了沖擊地壓的發生。
實施卸壓爆破前必須先進行鉆屑法檢測，確認有沖擊危險時才進行卸壓爆破，爆破后還要用鉆屑法檢查卸壓效果。如果在實施范圍內仍有高應力存在，則應進行第二次爆破，直至解除沖擊危險為止。
為了安全生產，通過卸壓爆破在工作面前方和巷道兩幫形成一個有足夠寬度（大于3倍采高）的卸壓保護帶。所以卸壓爆破的深度，對巷道兩幫應等于保護帶寬度，對采煤工作面應等于保護帶寬度加上工作面進度。
爆破孔的孔深取決于卸壓深度，一般要求等于或大于整個應力集中區的寬度。由于孔深藥量多，為保證殉爆可用導爆索連接加強引爆。為使藥卷能裝到孔底，可先把藥卷裝在軟管里或用非金屬材料綁扎后進行裝藥，如圖5-12所示。
1―彎曲的炮泥卷；2―鉆孔（直徑50mm）；3―帶滑動保護罩的側翼炮泥；4―藥卷軟管；5一導爆索；6一引爆線；
爆破孔布置方式應根據具體條件確定。通常用煤電鉆打眼，孔徑50～55mm，孔間距4～10m，每孔裝藥量按不超過孔深一半計算，一般為1.5～3.0kg。鉆孔不裝藥部分必須填滿水炮泥或粘土炮泥。躲炮距離150m，躲炮時間30～40min以上。
總 論：當監測到有沖擊危險后，應立即實施卸壓爆破。卸壓孔深7～10m，孔間距不>5 m，每次引爆4～5個卸壓孔，以提高卸壓效果。采用頂板爆破預防措施時，應首先考慮本工作面爆破為下一臨近工作面預防沖擊的措施。爆破前必須摸清頂板巖性及結構，明確爆破的層位，選擇合理的爆破參數，實踐證爆破泄壓技術在預防治理煤礦沖擊地壓災害應用中是一種行之有效的技術手段。
作者簡介：王冀斌（1982.10～），男，河北邯鄲人，助理工程師，從事煤礦技術工作。參考文獻：
管理機制建設
建立瓦斯安全管理機制是避免瓦斯爆炸事故發生的物質源，為了預防和控制瓦斯爆炸事故的發生，實現安全系統工程中的本質安全，做好瓦斯安全管理工作是控制瓦斯爆炸事故的重要前提。
首先，消除瓦斯爆炸的物質危險源。最大限度地抽放瓦斯，抽出開采煤層、鄰近煤層和采空區等瓦斯源中的瓦斯，減少井下瓦斯涌出量，是提前預防和控制瓦斯事故的根本措施，可實現瓦斯環境中采煤本質上的安全。對于局部聚集的瓦斯，可采用隔離法、分支通風法、引風法等措施來隔離或者吹散巷道內聚集的瓦斯，保障生產安全。其次，建立健全可靠的通風系統。強化通風的安全管理，保證整個礦井和井下各個工作面上都有足夠的風量，有效、穩定和連續不斷，保持足夠的風速，足以用來稀釋工作面的瓦斯和驅散涌出的瓦斯，這是防止瓦斯聚積含量超限，避免瓦斯爆炸事故發生最根本和最有效的措施。因此，要求礦井必須擁有完善的通風系統，按要求為井下提供足夠的風量。最后，建立礦井瓦斯監測系統。配置安全技術裝備供瓦斯檢測人員對整個礦井井下的瓦斯含量進行監測，每次監測都要如實地反映出現場的瓦斯變化情況，并將監測結果及時填寫在記錄本和瓦斯日報表上，通知現場工作人員。如果有瓦斯積聚超限的異常狀況，應及時采取措施，使之達到安全要求，真正做到及時發現及時改變，杜絕瓦斯事故的發生。
建立火源安全管理機制。引爆火源的特征主要有電氣火花、放炮火源、摩擦撞擊、吸煙明火等，火源安全管理應包括明火、電火花、放炮火花等的管理。通過對引爆火源的安全管理，可從根本上阻斷瓦斯爆炸所必需的溫度條件，從而有利于控制瓦斯爆炸事故。加強礦井用電安全管理。礦工長期在低電壓供電線路中所養成的帶電接線、搭火、換燈泡等習慣，如果在井下高壓電力作業中仍然如此則后果不堪設想。因此，用于井下的電氣設備必須進行防爆檢測，合格后才能使用；井下電纜接頭不準留有明接頭，對電纜經常檢查，防止漏電，設置漏電保護器；礦燈必須經檢驗合格后方可使用，如在井下發生損壞，嚴禁在井下打開電池盒或自行修理。加強礦井用火安全管理，嚴禁在井下吸煙和生火取暖。瓦斯泵房及附近20 m以內不許存在明火。在井下不準進行電焊和氣焊等焊接作業，如確實需要則必須嚴格執行報批手續。加強井下放炮的安全管理。井下作業時要對火藥和雷管進行嚴格管理，實行審批使用程序。嚴禁簡化放炮程序、放明炮及明電放炮、多母線放炮、違規填充炮泥、反向爆破、一次裝藥多次爆破、使用巖石炸藥爆破等。加強摩擦撞擊的安全管理，采煤機械截割部件上需加灑水噴霧降溫設備，嚴禁在井下通風不良區域使用可產生火花的金屬工具和機械設備。如果發生瓦斯事故，搶險救災時須使用專用工具。
建立瓦斯監測監控管理機制 。通過定點和不定點，24 小時不間斷的監測手段，對瓦斯的狀態形成一個可視網，出現異常能及時發現，迅速采取有效的措施，防止瓦斯災害事故的發生。監測監控大體可分靜態和動態兩種。靜態監測監控的重點是管好、用好現有安全監測監控，利用現有的科技手段，對風量、風速、瓦斯以及一氧化碳等有害氣體進行監測和監控；利用瓦斯斷電報警儀、三專兩閉鎖等設施解決瓦斯超限時的斷電停機、瓦斯超限報警、停風就斷電的問題。同時，監測人員通過監視屏幕，不間斷監視瓦斯動態情況。動態監測監控的重點是光學瓦檢儀、便警儀的管理和使用。瓦檢人員按規定要求檢查、測試瓦斯等氣體。專職瓦檢員、班組長、跟班干部、下井領導都應參與瓦斯檢查，加強現場管理，關鍵是抓好包括靜態設施設備在內的各類儀表、傳感器的定期檢查、校驗工作，保證靈敏度、可靠性。安全監測監控還需要進一步改進，應把井下各類風門的開閉狀態納入監測監控管理，積極推廣新工藝、新技術，依靠先進的監測監控搞好瓦斯的動態管理。
健全機構、建立培訓機制。建設一支高素質的瓦斯管理隊伍是搞好瓦斯管理工作的必要條件?！∫虼?，建立一支技術過硬的職工和管理隊伍應抓好以下方面：健全機構，從人員上要不斷充實，目的是健全和加強管理；愛崗敬業、安全教育，提高每個職工的安全意識和崗位責任意識， 也是搞好思想建設的重點內容；加強業務技術培訓，職工培訓是隊伍建設的基礎，尤其是特殊崗位人員，如監測工、瓦檢員、測風員等，對其進行業務技術培訓，提高業務水平，堅持裝備、管理、培訓并重的原則，應該常抓不懈。總之，只要堅持“管理、裝備、培訓并重”原則，堅持“先抽后采、監測監控、以風定產”十二字方針；優化礦井生產布局，合理組織生產，推廣應用新技術、新工藝、新裝備，加強瓦斯綜合治理，一定能夠科學、有效地防治各類瓦斯事故，確保礦井安全高效生產。
大膽探索
自然災害是煤礦安全的大敵，而要提高礦井抗災防災能力，首先要解決礦井“一通三防”硬件設施的建設。1985年投產的山西鄉寧焦煤集團臺頭前灣煤業有限公司，27年來，在防災抗災方面做了許多嘗試和試探，也積累了許多有益的經驗。山西鄉寧焦煤集團臺頭前灣煤業有限公司，井田面積14.352平方公里，批準開采2#—10#煤層，現主采的是2#煤層，采煤方法為綜合機械化開采。礦井通風方式為中央并列式，設計有2個進風井和1個回風井，總進風量為3288 m3/min，總排風量為3362m3/min。從原始設計上看，是科學的、合理的。由于近十多年來，周邊小窯迅猛發展和礦自身的2#煤層已基本采完，現又面臨許多新的問題。一方面是周邊小窯眾多，越層越界開采屢有發生，使得采區設計長度和工作面不斷縮減；另一方面，由于2#煤層采空區不斷增加，再之眾多小窯采取的是自然通風的方式，進一步加劇了2#煤層的自燃，并通過采空區地縫間隙，直接影響著2#層的開采安全，也使得煤礦地質條件變得更加復雜。從2002年起，臺頭前灣礦對所有采區的工作面進行了全部勘查、測定，先后制定出10多個局部通風系統改造方案，在五個方面進行了大膽探索：堅決貫徹“先抽后采、監測監控、以風定產”的總原則。從2001年起，公司原煤產量逐年增加，從2000年前的30萬噸，提高到2011年的90萬噸，2012年，計劃年產量90萬噸，力爭突破100萬噸。2012年4月，公司對西山坪主扇進行了重新啟用和運行鑒定，經反復測定和計算，可保證滿足新采區安全生產需要。
加快實施對通風系統的改造。因礦井2109運輸掘進巷與2109回風掘進巷共用一段回風巷集中回風的，但由于當時總回風巷斷面設計小，且部分地面頂板又破碎，支護后必然產生較大阻力。而負責這個礦井的西山坪主扇，經改造后已達到額定最大的排風能力，仍不能滿足開掘新工作面的要求。于是，在總工程師的帶領下，礦技術人員經過反復比較，最后決定對回風大巷進行整修，擴大斷面，減少通風阻力。這樣既不影響生產，又解決了采區的供風問題。改造工作全部結束后，效果十分顯著。排風量由2800 m3/min提高到3300 m3/min以上，為采區的擴大生產提供了有力保障。其次，礦對2109運輸巷補掘了回風繞道，形成了獨立的通風系統。
建立完善的監測體系。針對南翼采區上的小窯多、采空區多已自燃的特點，前灣礦對所有工作面都安裝上瓦斯及一氧化碳自動監測報警系統，以達到對各工作面實行自動監測并保證全公司的安全生產。
加強對周邊小窯通風情況的監測。公司企管科配合通風科經常對周邊小窯進行定期的檢查和氣體監測，并把檢查監測結果及時通報有關部門和單位，及時做好預測預報工段。
常見的煤礦地質災害有很多類型，根據災害發生的具體特征以及造成危害的程度，可以將煤礦地質災害分為三大類:突發性地質災害，漸發性地質災害，多樣性地質災害。其中突發性地質災害往往具有爆發突然、持續時間短、危害大、應急防范較困難等特點，主要包括井下突水、瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出等。漸發性地質災害主要是指一系列有著慢性發展過程、持續時間長、危害程度隨時間推移增大的地質災害問題，這類災害的發生往往具有不可修復性，危害持續性較強，主要包括沙漠化、水土流失、地面沉降等。多樣性地質災害的發生機制相對較為復雜，存在著突發和漸發兩種可能，災害的發展具有一定的變化性，危害程度也因實際發生情況而有所不同，主要包括滑坡、岸邊坍塌、地裂縫等。大多數煤礦地質災害的危害性都是較為嚴重的，煤礦地質災害的發生不僅威脅著人們的生命財產安全，影響著社會發展的穩定性，同時對于自然環境也會造成一定的破壞。如水土流失、沙漠化等問題，其危害十分嚴重且修復治理非常困難，目前已經成為了世界性的環境問題，而由于煤礦開采生產導致的區域性水土流失，土地荒漠化的問題也嚴重影響著人們的生存環境質量。由此可見，加強煤礦地質災害勘察工作，預防和避免煤礦地質災害的發生有著極大的必要性。
二、地球物理方法在煤礦地質災害勘察中的應用
在煤礦地質災害勘察中，地球物理方法的應用能夠發揮出良好的效果，地球物理方法主要是通過對煤礦區域地質介質層間的電性、密度、放射性、彈性等物性差異變化的監測，結合不同煤礦地質災害的地球物理特征，對監測數據進行科學的分析與對比，以此來判斷地質變化的情況以及地質結構的穩定性，從而推測可能存在的地質災害隱患，并通過對開采方案的調整與災害防范措施的運用，預防地質災害的發生，同時制定針對性的應急預案，在災害發生時盡可能減少災害所造成的人員傷亡以及財產損失，減少地質災害所造成的社會不良影響。此外，利用地球物理方法的勘察技術在礦產資源的探測以及隱伏礦床的勘查等方面的應用，也有著理想的效果，顯現出很大的優勢。
1．高密度電法勘察技術
高密度電法勘察技術的主要原理是利用不同巖、土層之間，因種類、成分、結構、溫濕度等方面的不同而產生的電性差異來進行對煤礦巖、土層的地質情況的判斷，通過對勘察中檢測到的電參數進行分析，判斷可能存在的地質問題，并推測煤礦地區可能出現的地質災害，進而采取有效措施予以防范。這種勘察技術不僅能夠準確的反映出災害地質體與周圍介質之間的電性差異，同時對于因溶洞或斷裂破碎帶充水等情況造成的低阻變異情況，也能夠以電測深曲線和斷面圖上的電阻率曲線扭曲和梯度變化的方式表現出來，這些變化情況能夠更直觀的被人們察覺到，因此也被作為勘查巖溶、土洞、塌陷和滑坡的主要異常標志。高密度電法勘察技術的主要優點在于，高密度測量系統具有較高的分辨率，其測量效果也較其他測量方法具有更大優勢，對于探測過程中的分層測量、極細小目標的準確探查能夠很好的完成，基于高密度測量系統的高精確性，其能夠很好的勝任各種復雜的地質災害勘察任務，如對堤防隱患探測和淺部巖溶、采空區、塌陷、滑坡等地質災害的探測勘察工作。
2．瞬間電磁法勘察技術
瞬間電磁法勘察技術主要是依靠電磁感應原理來實現的，在實際勘察過程中，通過不接地回線和接地回線的配合向地下發送一次場，之后在傳送的間歇階段內，對地下介質電磁感應情況隨時間推移的變化進行監測，并通過數據對地下介質產生的二次場衰減情況及其特征進行準確分析，形成衰減曲線，以便于對地質結構與條件的分析與判斷，利用以上測量及分析所獲得的數據資料，對地下介質的分布情況、規模、成分、結構及其穩定性等進行分析和判斷，對可能出現的斷層、采空區等地質結構及由此引發的陷落、坍塌、突水等地質災害進行準確的勘查和預防。瞬間電磁法勘察技術的優點在于其抗擾能力強、環境因素影響小、縱橫分辨率高、靈敏性強等，在煤層頂底板水層劃分工作以及煤層陷落柱探測等工作中有著較好的效果。
3．放射性元素勘察技術
放射性元素勘察技術主要是利用對巖石中放射性氡元素含量及其濃度變化情況的監測，判斷地下地質體的結構變化情況，以此來判斷煤礦區域存在的地質問題，推測地質災害的隱患因素，進而預測可能出現的地質災害情況，并采取有效措施加以防范。煤礦的開采作業必然會導致地下地質體在橫向連續性上受到破壞，這也使氡元素在巖石結構中的運移與集聚等情況出現改變，這種變化可以通過地表對氡值的測量數據體現出來，結合地質災害的地球物理特征，對氡元素濃度變化、α射線強度、溫度等情況進行分析，能夠準確的判斷出地下采空區位置及其范圍、巖溶陷落柱的位置情況、潛在滑坡地質結構的情況以及地下火源的位置及火源溫度等，在分析地質破壞情況、預防滑坡、煤層自燃以及瓦斯爆炸等煤礦地質災害方面有著很好的效果。
三、總結
【關鍵詞】煤礦地質災害；地球物理法；勘探方法
目前我國已經成為產煤大國，并且煤炭在國民經濟中所占的比重一直居高不下，這種對煤炭的過度依賴以及單一化的生產模式對于資源的可持續供應以及產業結構的調整造成了非常不利的影響。此外，我國的煤礦生產還面臨著技術及設備落后，管理方式及制度建設缺失等一系列問題，近些年頻發的煤礦地質災害成為我國傳統煤炭產業難以適應現代社會發展的突出表現，對人民的生命財產安全以及生態環境造成了巨大的破壞，嚴重制約了煤炭產業的可持續發展。
1.煤礦地質災害概述
1.1煤礦地質災害的類型
目前對煤礦地質災害類型的劃分主要依據是災害發生的形式及影響程度，具體來講有以下三種地質災害：第一是突發性地質災害，常見的有井下突水、瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出等，這類地質災害持續時間很短，但是蘊含較大的能量，由于不能及時做好應急措施，往往造成嚴重的危害；第二是漸發性地質災害，這種災害具有一個慢性發展過程，持續時間較長，但是一旦形成一定規模就會對自然環境造成不可修復的破壞，如沙漠化、水土流失、地面沉降等；第三是多樣性地質災害，簡單來說就是可能突發也可能漸發的地質災害類型，這種災害的發生機理比較復雜，隨著外力的改變呈現不同形式的發展態勢，如滑坡、岸邊坍塌、地裂縫等。
1.2煤礦地質災害的特點
煤礦地質災害牽涉到多方面的問題，無論是其發生機制還是引起的后果都具有復合型的特點。具體來講有以下特征：第一是群發性，多數煤礦地質災害會造成生態環境的破壞，而生態系統具有嚴密的相互依賴關系，煤礦作業造成的地質環境失衡通常不是孤立存在的，在某一礦區甚至更大范圍內形成災害群；第二是區域性，煤礦造成的災害通常集中在煤礦區及其輻射帶，受到災害內部聯系的制約，災害在空間上的擴布表現出區域性特征；第三是發生形式多樣化，無論是災害持續的時間，還是災害引起的影響、作用方式、地質構造變形情況等都呈現出多樣化的發展態勢。
2.地球物理法在煤礦地質災害勘探中的應用
地球物理法在尋找礦產資源、探查隱伏礦床方面取得了廣泛的應用，并表現出了技術的優越性。當出現煤礦地質災害時，一般都會造成煤礦地下介質層產生物性差異，這種物性差異同樣可以運用地球物理法進行探查。
2.1瞬間電磁法勘探技術
瞬間電磁法工作的基本理論是電磁感應原理，具體方法為向地下傳送一次場，這種傳送一般是通過不接地回線以及接地回線來完成的，在傳送的間隔時間段內，對地下介質產生的隨時間變化而變化的二次場進行測量，通過分析二次場的衰減特征，就可以對煤礦地下介質的規模、性質、電性以及產狀等進行判定。利用這種方法還能夠對采空區、斷層地質等問題進行間接性的解決。該技術采用的是單純性的二次場探測技術，因此相對傳統的電性方法而言具有抗擾能力強、環境因素影響小、縱橫分辨率高、靈敏性強等優勢。此外，瞬間電磁勘探技術能夠很好地對地下介質進行響應，因此非常適合于煤層頂底板水層劃分工作以及煤層陷落柱探測等工作。
2.2高密度電法勘探技術
高密度電法勘探技術屬于直流電阻率方法，是一種在近幾年發展起來并在煤礦災害勘察中取得廣泛應用的物探方法。在應用高密度電法進行探測時需要保證地下介質間存在導電性差異。具體方法為向大地供應直流電，通過點陣式布局方法對對電極進行設置，然后對樣本進行密集的觀測，并對電場特征進行深入的分析。在進行視電阻率的計算時，同一般的電阻率計算方法類似，在a、b兩個電極進行供電，設電流為I，在m、n兩級測量電位差，設為U，進而計算得出視電阻率的準確值PS=KU/I。通過對視電阻值進行分析得出煤礦底層中的電阻分布特征，并在此基礎上對地層、冒裂帶以及圈閉異常進行判定。
2.3放射性元素勘探技術
放射性元素勘探技術中設計的勘探對象主要是氡元素，巖石中存在的氡元素在正常情況下保持相對穩定狀態，而當煤礦作業對地質體產生影響時，特別是其橫向連續性遭受大規模的破壞時，就會使巖石中的氡元素發生異變，這種異變主要是由于元素在轉移過程中集聚作用引起的，當這種異變達到一定程度時就可以在地表進行探測，進而分析地質體的破壞狀況。
在產生采空區的煤礦中，氡射氣元素就會向著采空區轉移并形成規模性的聚集現象，與采空區的正常形態形成明顯的差異。通過對這一區域的氡元素衰變所釋放的α射線進行探測，可以實現采空區規模和界限的準確判定。除此之外，還能夠根據射線峰值的異常情況判定巖溶陷落柱的具體情況。由于煤礦作業造成地下構造產生程度不一的變化，而氡氣可以通過這些地址構造、巖峰裂隙、地下水等通道或者介質涌向地表，因此可以對地表氡氣的濃度和擴散速率進行檢測，從而獲得地下裂隙信息，并且能夠掌握地質體基本的開啟度、破裂度以及連通性，這些信息對于滑坡的預防具有重大的意義。
氡氣屬于惰性氣體，性質相對穩定，能夠保證在地下進行長時間的運移，這些氡氣以及其子體在轉移過程中會受到途徑物質的影響。使其溫度發生變化，溫度升高就會使煤礦中氡氣的析出量隨著溫度變化呈現出規律性的變動，因此運用同位素分析技術對地表氡氣進行測量和分析可以對地下火源的具體情況進行較為準確的判定。
3.結論
煤炭產業的良性運作對我國經濟的發展以及核心競爭力的提升具有重要意義。但是由于技術和管理水平的限制，在煤炭生產環節往往會出現很多的意外狀況，特別是煤礦地質災害的發生，對于人民的生命安全能夠造成嚴重的威脅，并直接影響到煤炭企業的經濟效益和社會效益。為此，必須增強安全生產管理力度，運用先進的技術設備對煤礦地質環境進行實時的監測。目前地球物理方法是發展相對成熟、應用較為廣泛的勘探技術，根據煤礦實際的地質構造特點、勘探對象的地球物理特征以及其他各項條件選擇科學合理的勘探技術能夠取得理想的勘察效果，為煤炭行業的可持續發展奠定堅實的基礎。 [科]
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