礦山安全培訓：非煤礦山地質(zhì)災害的特征與防治措施
非煤礦山建設工程點多線長，不同地點的地形地貌、氣象水文、地質(zhì)構(gòu)造、巖性巖相、巖土體工程地質(zhì)性質(zhì)、水文地質(zhì)條件、植被類型及覆蓋度、土壤侵蝕強度和人類工程活動強度等地質(zhì)環(huán)境條件差異較大。環(huán)境保護和災害的防治等有關(guān)問題愈加突出，甚至直接影響和制約經(jīng)濟的發(fā)展，如果對地質(zhì)問題沒有一個明確的認識，就不可能真正實現(xiàn)非煤礦山安全生產(chǎn)的目的。如何能有效的反映非煤礦地質(zhì)災害的特征、災害的誘發(fā)因素及如何防治非煤礦山地質(zhì)災害，是目前較為突出的一個研究問題。
一、非煤礦地質(zhì)災害危險性的主要特點 非煤礦山有兩種致災因素，地面工程引發(fā)或加劇的地面地質(zhì)災害、井下工程引發(fā)或加劇的地面地質(zhì)災害和井下災害。這兩種致災因素相互作用，互相激發(fā)，特別是井下工程引發(fā)或加劇的地面地質(zhì)災害尤為突出。 1、災害重復產(chǎn)生，持續(xù)時間長 地質(zhì)災害發(fā)生的時間和地點隨工作面的推進不斷移動、發(fā)生，不同地點的災種、危害程度不同。剖面上當有兩層以上的可采非煤層時，上層非煤層開采時發(fā)生的地質(zhì)災害在下層非煤層開采時將重復發(fā)生，可采非煤層越多，重復發(fā)生的次數(shù)越多，持續(xù)時間越長。 2、災害分布集中，危險性大 井工非煤礦引發(fā)或加劇、遭受的地質(zhì)災害集中分布在開采移動角的范圍內(nèi)，對地面的村莊、水源、耕地等對象造成的危害程度大，危險性大。 3、多種災害交織在一起，評估工作難度大 在評估工作中，對已有地面地質(zhì)災害需要調(diào)查與評估，預測地面建設工程引發(fā)或加劇、遭受的地質(zhì)災害，更為重要的是預測井下采掘工程引發(fā)或加劇的地質(zhì)災害，這種地面與井下引發(fā)或加劇的災害相互交織，已有災害與潛在災害相互交織的局面，給評估工作帶來了很大的難度。 二、非煤礦地質(zhì)巖層的結(jié)構(gòu)與特征分析 大多數(shù)非煤礦山都產(chǎn)生于大斷裂帶的邊緣地帶，因為資源是由遠古時期的植物腐枝葉在地下發(fā)醇而成的。而大斷裂帶的邊緣大多屬于丘陵地貌，適合植物的生長；而且這些地方的土質(zhì)很松，容易出現(xiàn)滑坡和泥石流，利于腐植質(zhì)的發(fā)醇，容易形成肥沃的土壤�；谝陨系恼J識，可以發(fā)現(xiàn)，非煤礦大多數(shù)是沉積巖，多是斷層、褶曲發(fā)育地質(zhì)構(gòu)造。因此，通常非煤礦地質(zhì)巖層的結(jié)構(gòu)與特征就是沉積巖的結(jié)構(gòu)及特征。 沉積巖是三種組成地球巖石圈的主要巖石之一，另外兩種巖石是巖漿巖和變質(zhì)巖。是在地表不是太深的地方，將其他巖石的風化產(chǎn)物和一些火山噴發(fā)物，經(jīng)過水流或冰川的搬運、沉積、成巖作用才形成的巖石。因此也稱為水成巖。在地球地表，有80％的巖石是沉積巖，但如果從地球表面到17公里深的整個巖石圈算，沉積巖只占10％。沉積巖主要有石灰?guī)r、砂巖、頁巖等組成。沉積巖中所含有的礦產(chǎn)，占全部世界礦產(chǎn)蘊藏量的85％。 沉積巖的基本特點：首先是層理構(gòu)造顯著；其次是沉積巖中常含古代生物遺跡，經(jīng)石化作用即成化石；最后有的沉積巖具有干裂、孔隙、結(jié)核等。常見的沉積巖有：直徑大于4毫米的礫和磨圓的卵石及被其它物質(zhì)膠結(jié)而形成的礫巖，由3毫米到0.06毫米直徑的砂粒膠結(jié)而成的砂巖，由顆粒細小的粘土礦物組成的頁巖，由方解石為其主要成分，硬度不大的石灰?guī)r等。 三、礦井地質(zhì)構(gòu)造對煤礦安全生產(chǎn)的影響分析 1、巖層裂隙常常成為事故的隱患 頂板中出現(xiàn)裂隙的多少直接反映頂板整體性和堅固性。據(jù)不完全統(tǒng)計，在不穩(wěn)定煤層頂板中，裂隙間距在0.3m以下的占70％以上，所以裂隙越發(fā)育，密度越大，即它們的間距越小，頂板的穩(wěn)定性就越差，冒落的可能性就越大。事實上，很多局部冒頂事故都與裂隙息息相關(guān)。 2、礦層頂板巖性直接關(guān)系到開采的安全 巖性是影響礦層頂板穩(wěn)定性及非煤礦開采安全的最基本也是最重要的因素。直接頂板巖層的組合形式對穩(wěn)定性有很大影響，它是反映頂板整體性的最重要因素。如礦層直接頂板薄層狀的泥巖，老頂為細砂巖，這種的組合形式也叫“復合頂板”。由于上、下軟硬巖層下沉不同步，軟巖層下降快，而硬巖層下降慢，從而導致軟硬巖層“離層”而發(fā)生頂板事故。 3、傾角變化也是影響開采安全的—個環(huán)節(jié) 頂板巖層傾角的變化程度也反映了頂板破壞程度，—種情況是，傾角相對變化大的區(qū)域；另一種情況是相鄰控制點傾角相對變化特別亂、無規(guī)律的區(qū)域。這兩種情況都反映頂板巖層發(fā)生了斷裂或揉皺，這樣的區(qū)域要特別提防。在實踐中發(fā)現(xiàn)，凡傾角變化大，在一塊區(qū)域傾角相差20°以上，其圍巖的裂隙就發(fā)育，該塊段就是一塊不穩(wěn)定頂板易冒落的區(qū)域。 4、不穩(wěn)定礦層也是影響采掘安全的因素 當?shù)V層不穩(wěn)定時，安全技術(shù)措施往往難于落實。當?shù)V層受到構(gòu)造變動時，由于巖層的巖石力學性質(zhì)的差異，出現(xiàn)不同的形變效應，由于構(gòu)造應力狀態(tài)的不均衡，現(xiàn)場各礦常遇到的局部礦層變薄、頂板呈現(xiàn)小褶曲等現(xiàn)象，使礦層呈波浪變化，給安全開采措施落實及工人現(xiàn)場操作帶來極大的困難。 礦層不穩(wěn)定還會影響到回采循環(huán)作業(yè)。在回采工作面遇到礦包、礦溝及香腸狀礦體時，難以按照規(guī)程要求的方向進行推進，更無法一次性采全厚，使頂板支護不能到位，支護質(zhì)量低劣，支柱初撐力不夠，迎山角無法掌握，造成頂板下沉，切頂棚柱無法按開采的需要進行切頂。同時，礦體整體性差，隨時會出現(xiàn)大量頂板垮落，構(gòu)成極大的威脅。 四、基于地質(zhì)構(gòu)造的非煤礦開采地質(zhì)問題處理措施分析 1、立足超前查明的原則 1）必須加大超前探查的投入力度；2）地質(zhì)工作必須隨著采掘技術(shù)的發(fā)展，不斷補充、完善、修改和更新，標準必須滿足采掘方法的要求；3）綜采、綜掘工作面必須立足超前查明地質(zhì)情況，應把握好“三前”，即：在采區(qū)巷道布置前、綜采工作面安裝前、采礦工作面遇構(gòu)造采取措施前三個環(huán)節(jié)，及時查明地質(zhì)構(gòu)造的產(chǎn)狀（斷層的走向、傾向、傾角、落差和伸展方向、延展長度等）；4）堅持地質(zhì)工作服務生產(chǎn)的理念，根據(jù)采掘生產(chǎn)接續(xù)，超前安排地質(zhì)工作。 2、優(yōu)化采區(qū)、工作面設計 有效避讓地質(zhì)構(gòu)造采區(qū)和工作面設計前應認真分析研究地質(zhì)構(gòu)造的特點和可靠程度，結(jié)合采掘方法和礦井生產(chǎn)接續(xù)等因素，提出趨利避害的設計方案，有效避讓地質(zhì)構(gòu)造。1）設計規(guī)程必須有地質(zhì)部門正式審批的地質(zhì)說明書；2）根據(jù)條帶開采的實際情況，應合理安排采掘工作面避開斷層構(gòu)造和礦層變薄區(qū)，并針對探明構(gòu)造的變化情況而重新設計、布置；3）對在開采過程中遇到的斷層等構(gòu)造，要制定具體的實施方案、措施，進行全面的經(jīng)濟效益評估和方案比較，做到斷層區(qū)資源回收最大化；4）認真進行工作面采后總結(jié)，查找安全生產(chǎn)、資源回收等存在的問題和不足，積累經(jīng)驗。 3、加強工作面過構(gòu)造的技術(shù)研究 1）加大構(gòu)造探明力度，在一條工作面順槽揭露的斷層，應在另一條順槽揭露前超前查明其產(chǎn)狀是否一致，其方法要靠打鉆、巷探等來實現(xiàn)；2）加強管理，地測部門應不間斷的跟蹤地質(zhì)構(gòu)造變化情況，定期不定期的向區(qū)隊和有關(guān)部門提供平、剖面圖及預測資料，生產(chǎn)部門要認真分析研究過構(gòu)造的工藝措施，確保各項技術(shù)措施落實到位；3）積極探索，大膽創(chuàng)新，結(jié)合實際，探索出一條為非煤礦可持續(xù)發(fā)展的地質(zhì)工作之路。
