煤矿地质灾害特征分析及防治
煤矿地质灾害主要是指煤矿开采过程中所发生的破坏性灾害，其存在严重威胁着煤矿产业的发展，极易导致严重的经济损失和人员伤亡，因此分析煤矿地质灾害特征，尽可能将煤矿地质灾害的危害降至最低就变得尤为重要。文章将长沟煤矿作为研究对象，试图通过分析其煤矿地质灾害，从而提出相应的防治对策。
标签：煤矿；地质灾害；防治；长沟煤矿
长沟煤矿位于和顺县城北约17km的李阳镇北李阳村附近，昔阳县与和顺县的交界处，行政区属和顺县李阳镇管辖。长沟煤矿是原和顺县地方国营煤矿，1962年建矿，同年投产，至今已生产五十余年。矿井设计生产能力9万t/a，设计服务年限23.7年，主采15号煤层。为避免煤矿地质灾害的发生威胁到长沟煤矿正常生产秩序，通过研究分析煤矿地质灾害特征，从而在此基础上提出相应的防治对策无疑具有尤为重要的意义和作用。
1 长沟煤矿地质灾害特征分析
1.1 沉降塌陷
由于煤矿开采形成采空区，采空区上方岩石整体性受到破坏，就会导致对应地表一些区域产生沉降塌陷，地表弱存在一些建筑物、耕地、道路等就会对其产生影响，使得在该地表的生产生活产生严重影响，严重威胁人民生命财产安全。目前采空区造成的地表沉降塌陷已经成为制约当地村名生产生活正常进行的重要因素，伴随煤矿开采的不断进行，采空区面积不断增大，沉降塌陷区域将和沉降塌陷程度将进一步增大，对人民生命财产造成更大的威胁。
1.2 瓦斯突出
在煤矿开采过程中，瓦斯爆炸是最容易发生同时也是拥有极强破坏力的煤矿地质灾害。据相关统计数据显示，我国所发生的所有煤矿安全事故中，因为瓦斯爆炸而导致安全事故发生的次数占了绝大多数。根据长沟煤矿15号煤层井下瓦斯含量测试结果：15119工作面瓦斯含量6.921m3/t；15113工作面瓦斯含量6.441m3/t；15117进风巷瓦斯含量7.122m3/t；15117回风巷瓦斯含量7.015m3/t；15126工作面瓦斯含量4.386m3/t；15121工作面瓦斯含量5.924m3/t；15119进风巷8.36m3/t；15119回风巷12.67m3/t。根据山西省煤炭工业局批复的矿井瓦斯等级鉴定结果文件，长沟煤矿2016年被鉴定为高瓦斯矿井，煤尘有爆炸性，煤层自燃倾向性为Ⅲ级。（详见表2-1）
煤矿地质灾害概述
一、煤矿地质灾害的分类
(1)突发性地质灾害
这类灾害具有突发、高能、危害性大和持续时间短的特点，如：井下突水、突泥、瓦斯和煤尘爆炸、煤与瓦斯突出等 .
(2)渐发性地质灾害
这类灾害包括沙漠化、地面沉降、土地盐渍化、水土流失、煤层及煤矸石自燃等，具有发生相对缓慢、危害不甚剧烈但持续时间较长的特点。
(3)可突发也可渐发的地质灾害
由于地质环境的复杂性和多样性，以及外力地质作用的强弱变化，下列地质灾害可以是突发的，也可以是渐发的：滑坡、地裂缝、岩溶塌陷、岸边坍塌。
二、煤矿地质灾害的特点
1.群发性
采煤工程破坏地质环境的平衡。引起地质环境的反馈，其反馈行为所导致的灾害往往不是孤立的，常在同一煤矿区时某一时段集中形成灾害群。
煤矿地质灾害概述
2.衍生性
原生环境地质灾害还常常衍生一连串的次生灾害，形成一系列有成因联系的灾害链。例如煤矿生产对环境的影响可分为直接的（通常是长期的） 和间接的（通常是短期的），但两种类型的环境影响结果可以认为是一种链锁反应。
3.区域性 就各种灾害的内部联系而言，它们受一定区域性条件控制， 如受区域性构造条件、区域性煤系岩性组合特征、区域性煤变质条件、区域性地理条件和区域性气候条件的控制和影响。因此，在灾害时空演化和分布上表现出区域性的特点。
4．发灾持续时间的多样性
煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸、煤尘爆炸、矿井突水、顶板冒落等灾害，往往具有突发性，发灾时间短、强度高，破坏性大。
5.不可避免性和可防御性
煤矿环境地质灾害是按一定规律、达到一定程度后发生的。在目前技术经济条件下，乃至今后一定时期内，要完全避免是不可能的。但这些灾害又是可以防御的，随着研究的深入、经验的积累，依靠科技进步进行预测预报和积极治理，对灾害进行控制，减少灾害，减轻灾害损失是可能的。
6.影响的多方面性
煤矿采空区建设工程地质灾害危险性评估分析
摘要：一直以来，高度重视地质灾害防治工作，采取了一系列的防治措施，取得了良好成效。不过，地质灾害防治任务艰巨，还需不断强化防治力度。本文对煤矿采空区建设工程地质灾害危险性评估进行分析，以供参考。
关键词：危险；采空区；预测；地面塌陷
引言
煤矿采空区是在地下开采后的一些空洞区或空腔区，在一段时间后由于塌陷而形成的。矿山的各种地质因素在井下开采引发地表变形中起到了不同的作用，使得地表变形的分析变得十分复杂，因此它的变形是区域性的静态变形监测，需要通过周期性定量、多次重复监测，求得其在整个观测周期内的累计变化量，并结合其他相关学科对其成因进行分析。
1煤矿采空区形成
1.1我国煤炭资源开发情况
能源安全关系到国家安全。我国能源资源禀赋特征鲜明，油气资源对外依存度高，煤炭作为我国存量最大、可靠性最高、经济性最好的能源，决定了我国在相当长的时期内将保持以煤为主的能源生产和消费结构。据国家统计局初步核算，2020年全国煤炭消费量增长0.6%，煤炭消费量占能源消费总量的56.8%，比上年下降0.9个百分点。截至2020年底，全国煤矿数量减少到4700处以下。煤矿的开采分为露天开采和地下开采。目前我国的煤矿基本上以地下开采为主，露天开采数量占全国的8%，产能占全国的17.8%。
1.2煤矿采空区形成过程 煤矿采空区是指在煤矿作业过程中，将地下煤炭或煤岩石等开采完成后留下的空洞或空腔。煤矿开采过程需要将地下煤炭资源开采运走，一般会在掘进过程中，采用类似道路上过山隧道方法，逐步打通地下煤炭所在位置到煤矿井口间的隧道，一般会将开采过程中遇到的矿石、煤炭等运送到地面，以便形成合理的运送和开采作业面，随着煤炭和其他矿石的不断运出，地下形成了煤炭采空区。由于开采工艺和使用技术不同，煤炭采空区略有差别，一般会以煤矿井口为中心，向煤炭资源存储点形成采煤巷道，采煤巷道类似过山隧道的形状。通常采煤作业完成后会留下的煤矿采空区，如需要继续向纵深开采，一般会对采空区进行适度加固，采用锚杆固定、木桩支撑等防护措施，一段时间内，煤矿采空区不会塌陷。如煤矿采空区不再进行加固，且不进行回填，时间长了将会造成塌陷，造成地面沉降，在地表形成塌陷坑，形成积水，造成农田无法耕种。煤炭采空区经过一段时间后会形成塌陷，引发严重的环境问题，对采煤塌陷区进行环境治理普遍认为是一个世界难题。
巴东县江北集团公司边连坪煤矿
地质灾害调查报告
编制：巴东县江北煤炭集团公司技术部
二○一三年八月
第一章 调查工作概述
2
一、矿井概况与矿区范围
1、矿井概况
巴东县边连坪煤矿位于巴东县官渡口镇边连坪村，隶属边连坪村管辖。矿井始建设于1985年，为村办矿井，至2004年因管理不善而自行停产，后经官渡口镇政府公开招标拍卖后成立了边连煤矿有限责任公司，取得了采矿权证，矿主对矿井进行了“一改三”的改造，未投产接着又进行了“三改九”的项目申请，并取得了合法的建设资格，批准的建设工期至2013年12月10日，目前矿井仍处在技改建设中。
2、矿区范围
根据恩施州巴东县边连坪煤矿采矿许可证确认，矿区面积为0.8407km2，开采深度为1000m-450m,采矿许可证编制号为:C4200002009051120014524,矿区由6个拐点坐标圈定：
点号 X Y 备注
1 3442541.07 37417433.33 西安80坐标系
2 3442296.07 37417433.33
3 3441736.06 37417008.33
4 3441341.06 37416283.32
5 3441266.05 37415873.32
6 3442181.06 37416243.32
二、气象水文
3 矿区属亚热带气候区,平均气温高,空气湿润,降水充沛,少冰雪严寒的特点.年平均气温为17℃,7-8月日平均气温35.5℃,最高气温41.4℃,1-2月平均气温为3.8℃,最低气温-9.4℃。年平均降雨量1098.21mm。相对湿度66-81％。常年主导风向为东南风，最大风速24m/s。
区内主要水系为汪家河，其余均为季节性溪沟，因地形陡峭，溪沟具有汇流快，排泄也快的特点，仅在矿区北西和南西方向分布，均汇入汪家河，汪家河海拔标高为152m，为当地侵蚀基准面。
三、地形地貌
