发布时间：2023-09-24 10:44:20
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的煤矿灾害治理样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
引言
煤矿几乎在世界范围内都有分布，而我国在世界上已经成为了最大的出产煤炭的国家，每年的煤炭产量高达11.5×108吨，也就是说全世界四分之一的煤炭都是从我国地下挖出的。据相关数据显示，我国的能源结构中，煤炭主要占71%，油气占22%，其他能源占7%，这就使得依靠煤炭才能正常运行的生产生活活动除了要面对煤矿日益枯竭的事实，还要担忧整体环境的改变所带来的危害。我国煤炭开采的技术设备比较落后，煤炭企业管理和制度建立并不完善，这就导致在煤炭开采的过程中会引发大量的地质灾害，进而造成经济损失和人员伤亡。
1 煤矿地质灾害的种类及其危害
地质灾害的种类非常多，在我国因为煤炭开采所导致的地质灾害主要包括滑坡、坍塌、地面下城、瓦斯漏水或爆炸、煤矿所在区域的水土流失等问题，这不仅危害周围人民的生命财产安全，而且对环境也会造成很大程度的破坏。其中塌陷造成的危害程度最严重。根据数据显示，在我国重点煤矿中，出现坍塌的矿区面积占总矿区面积的十分之一。我国境内中山西省是煤炭生产大省，同时也是出现坍塌问题最为严重的区域，全省共计1560平方千米土地，采空区就已经高达208平方千米，占全省总面积的七分之一。我国全部采空区中已经有6000平方千米的区域已经遭受了煤矿引发的地质灾害，进而导致采空区上方的房屋、桥梁、山体出现断裂和坍塌。
根据相关统计数据显示，我国历年来由于煤矿开采导致的坍塌区域已经累计超过了4000平方千米，其中耕地面积就占了30%。此外，不断加快地水土流失速度，不仅破坏了土地资源，而且也会引发其他的环境问题。通常来说，我国煤矿富裕的地区也是水资源贫乏的地区，我国缺水的矿区占总矿区的71%，其中严重缺水的区域占40%。由于开采煤矿导致煤矿顶部的含水层慢慢变干，进而导致整个矿区的地下水位线下降，给矿区周围居民的生活带来很大的用水困扰。同时，因为地下煤层已经遭到了破坏，使得大量的地下水渗入到矿井之中，而矿井正含有大量的煤粉等污染物，通过水解反应，产生酸性物质，这些酸性物质渗入到地下水中，污染了地下水，严重危害到周围居民用水安全。
2 煤矿地质灾害的地球物理特征
对煤矿地质灾害的测量有很多方式方法， 当前最为常用的就是物探方法，这种方法主要依靠地下介质层之间电性、密度、弹性等方面的差异，来判断地下岩石层之间的变化，进而判断出可能出现的煤矿地质灾害。具体来说，在煤层没有被开采之前，整个地层是完整的，一定区域范围内的电性差异也不会很大，而每层和顶板、底板之间的差异也是一个比较稳定的值，具有比较好的弹性。但是在煤层被开采之后，煤层的完整性遭到破坏，空间上的连续性不存在了，采空区和坍塌物之间被空气所填充，那么在无水或者很少水的情况下，采空区的电阻率就会比周围的岩石要高，而当采空区中被水填充的话就会导致整个采空区的电阻率下降。一旦这种均衡性被打破，那么就会在三维空间中以某种形成的规律呈现出来，既可以表现出局部的，也可以表现出区域性的异常，则就为电法工作的开展提供了依据。在这个区域的反射波被中断以及频率特征发生变化都能够为开展地震勘探工作提供数据基础。
氡是一种无色，无嗅，无味的惰性气体，它具放射性，被认为是致癌物质，对长期工作在矿区的采矿人员带来很大的危害。在煤矿的采矿区域中，由于断裂缝隙的出现，就容易聚集大量的氡，所以在采矿区的上部测量氡的数值非常高，而且在坍塌区域，因为地面的塌陷使得地表和下面的地层之间相连，那么就会形成比较宽的裂缝，氡气体就会向地表方向游动，不过此时氡的保存条件并不好，所以氡的海量也就不高。在残留的煤柱区域，因为煤层的孔隙发育的并不好，所以上面的覆盖层就不会产生很大的破坏性，这就不利于氡的游动，所以地表只会残留低浓度的氡。也就是说我们可以通过氡的差异性来查看地下地质情况的变化，这也就能够看出煤矿地质灾害区域的范围、强度等方面。
3 应用物探方法勘查煤矿地质灾害
高密度电法是近年来发展起来的物探方法，广泛应用于灾害调查及工程勘察中。它是一种直流电阻率法，应用的地球物理前提是地下介质间的导电性差异，通过向大地供直流电，采用点阵式布电极，密集采样观测和研究电场的空间分布规律，和常规电阻率法一样，它通过A、B电级向地下供电流I，在M、N极间测量电位差u，从而求得该记录点的视电阻率值PS=KU/I，反演结果为二维视电阻率断面图。根据实测的视电阻率断面进行计算、处理、分析，从而获得地层中的电阻率分布情况，以此划分地层、圈闭异常、确定冒裂带等。通过研究高密度电法获得的数据资料，可以对灾害体的纵、横向发展的规模有更深入的了解。
瞬变电磁法是一种基于电磁感应原理的物探方法，利用不接地回线（大回线磁偶源）或接地线源（电偶源）向地下发送一次场，在一次场的间歇期间，测量地下介质的感应电磁场（二次场）电压随时间的变化。根据二次场衰减曲线的特征，就可以判断地下地质体的电性、性质、规模和产状等，间接解决如陷落柱、采空区、断层等地质问题.由于该方法是纯二次场观测，故与其他电性方法相比，具有体积效应影响小、对地形、地物条件要求小、抗干扰能力强有体积效应小、纵横向分辨率高、对低阻反应敏感等特点。同时，瞬变电磁勘探对地下良导电介质具有较强的响应能力，适用于进行煤层顶底板含（隔）水层划分、煤层陷落柱探测、断层及裂隙发育带导（含）水性评价等工作，是一种高效、快捷的物探方法。
采煤活动使得地下地质体的横向连续性遭到破坏，岩石中氡元素的运移和集聚作用发生异变，在地表面能测到氡值的异常。氡射气元素向采空区运移，在采空区积聚，在地表形成一个与采空区形态相应的氡异常区。因此，可以通过测量地表氡元素的浓度（实际上是测量氡衰变所释放的仅射线的强度）来准确圈定煤矿采空区的位置与范围。此外，根据氡气异常的峰值状态还可以确定岩溶陷落柱的位置和范围。由于地下的氡气通过构造、裂隙、地下水搬运由深部向地表迁移，测量氡气的浓度可间接反映地质体的裂隙系统的情况，并可分析其开启度、连通性及破碎程度，对预测滑坡能起到一定的指示作用。
不论是二维地震检测方法还是三维检测方法都是通过大量的信息、比较高的分辨率以及准确的空间定位来进行检测，这两种方法在地质灾害勘察中应用的范围比较广泛，物探的方法很多，适用的条件也不一样，在实际的检测过程中应该根据当时当地的地质条件、地球物理特征等方面，选择最佳的检测方法，同时兼顾经济投入最小化，获得最好的勘察结果。
【关键词】 煤层开发 煤矿瓦斯治理 跟踪控制 节点控制
瓦斯灾害是煤矿井工矿的主要灾害，今年来，经过治理，瓦斯灾害得到了有效控制，但形势依然严峻，其仍然是煤矿安全生产的大敌。治理瓦斯灾害，防范瓦斯事故，始终是煤矿安全和全国安全生产工作的重中之重。依靠传统的加大通风量、优化巷道布置体系的方法， 不能从根本上解决瓦斯灾害问题。怎样才能够经济有效的治理瓦斯灾害，成为煤矿工作者的一个重要课题。
1 煤矿瓦斯治理过程中控制方面出现的问题
尽管各种新能源的开发和利用日渐成熟，但是煤炭资源在我国的能源架构中仍然处于主置。尽管我国的煤炭资源位列世界第三，但我国负载的地形地貌给煤炭的开采带来了不少的难度。相当数量的煤矿地质松软，不够稳定，易发生地形灾害。一些煤体甚至产生了的大范围的破碎现象，加上煤层的透气性差。这些都给瓦斯治理的过程控制带来了不小的挑战。直接抽采瓦斯的效果往往不尽如人意，易留下安全隐患。尤其是某些埋藏较深的煤矿，需要建构很深的开采矿井，瓦斯治理更加困难。瓦斯压力、应力和含量随着开采深度的增加而增加，且具有相对更低的渗透性。仅仅采用普通的瓦斯抽采处理，效果差，抽采率不高，远远达不到煤矿安全生产的标准要求。这也是煤矿出现瓦斯灾害的重要原因。另外，井下煤矿的开采与瓦斯的抽取工序必须保持一致。既要保证煤矿开采的工作效率，又要保证瓦斯抽采的效果，二者相互协调，做到煤矿生产效率和生产安全的和谐统一。受到煤矿生产技术手段和瓦斯治理控制方法的限制，煤矿开采和瓦斯抽采不够协调的现象时有发生，这也是许多瓦斯事故的重要诱因。
2 煤矿瓦斯治理过程的实践控制方法
2.1 跟踪控制方法
瓦斯治理过程系统包括若干过程环节和若干节点，跟踪控制的过程可分为施工参数跟踪控制、瓦斯抽采和排放参数跟踪控制、采掘工作面跟踪控制3类。穿层钻孔结合顺层钻孔预抽煤层瓦斯技术所需要的跟踪控制过程依次包括如下6个方面：1）穿层钻孔预抽煤巷条带瓦斯工程施工过程。需要跟踪控制底板岩巷、钻场和穿层钻孔的施工参数，与设计参数比较，确保施工状态稳定，发现异常及时预警。2）穿层钻孔抽采煤巷条带瓦斯过程。需要跟踪控制瓦斯抽采和排放参数，维持其稳定状态，发现异常波动时进行预警。3）煤巷掘进过程。需要跟踪瓦斯抽采和排放参数，以及煤巷掘进工作面突出危险性预测或效果检验指标参数，维持其稳定状态，发现异常波动时进行预警。4）顺层钻孔施工过程。需要跟踪顺层钻孔的施工参数，与设计参数比较，确保施工状态稳定，发现异常及时预警。5）顺层钻孔抽采回采区域瓦斯过程。同穿层钻孔抽采煤巷条带瓦斯过程。6）工作面回采过程。需要跟踪瓦斯抽采和排放参数，以及回采工作面突出危险性预测或效果检验指标参数，维持其稳定状态，发现异常波动时进行预警。
2.2 节点控制方法
节点在过程系统中是一个时间点概念，同时也是一个里程碑事件，它连接着若干过程环节，是它们之间过渡的纽带。通过对节点的控制，人们可以将过程系统的总目标分解并分配到具体的过程环节上，实现对每一个过程的阶段性评价，进而达到过程系统的总目标。一个较大的工程过程系统通常包含很多个节点，每一个节点控制都分析和评价上一过程环节是否达到了预期的目标，只有达到预期目标才能通过，否则必须补充一定的措施，直至通过。节点控制的内容和控制方法十分广泛，过程系统不同或过程系统的控制目标不同时，它们都不相同。煤矿瓦斯治理过程系统控制的最终目标是消除煤与瓦斯突出危险性，避免瓦斯灾害的发生，其控制内容主要包括区域突出危险性预测、瓦斯治理工程涉及方案审核、瓦斯治理工程施工质量验收、区域瓦斯治理效果检验和安全采掘条件审核。煤矿瓦斯治理过程中，节点包括五种类型：（1）区域突出危险性预测；（2）瓦斯治理工程设计方案审核；（3）瓦斯治理工程的施工质量验收；（4）区域瓦斯治理措施的效果检验；（5）安全采掘条件审核。
在瓦斯治理过程系统中，五种类型的节点按如上顺序依次进行，每一个节点控制都是对其前一个过程环节的阶段性评价。其中，瓦斯治理工程的施工质量验收节点由于施工时间跨度长，一般不在所有工程施工完毕后再进行，例如，底板岩巷穿层钻孔的质量验收可以在每一个钻场的钻孔施工完毕后进行，同时不影响其它钻场和钻孔的施工作业；其余四类节点则再上一个过程环节结束后进行，其节点控制的结论直接决定是否能继续下一个过程环节。从这一点来看，节点又可以分为如下两种：（1）非关键节点：该节点控制的结论不影响过程的继续运行；（2）关键节点：该节点控制的结论直接决定过程能否继续运行。
因此，瓦斯治理工程的施工质量验收节点为非关键节点，区域突出危险性预测节点、瓦斯治理工程设计方案审核节点、区域瓦斯治理的效果检验节点和安全采掘条件审核节点为关键节点。需要说明的是，无论非关键节点还是关键节点，都是瓦斯治理过程所必须经历的，不能因非关键节点不影响过程继续进行省略，它的严格控制同样是消除瓦斯事故隐患的必要手段。
3 结语
煤矿瓦斯治理必须坚持区域防突措施先行、局部防突措施补充的原则。为进一步提高煤矿瓦斯治理水平，加强煤矿瓦斯治理的过程管理，本文在区域防突措施的基础上，结合瓦斯治理过程控制理论，以煤矿瓦斯治理过程智能化支撑系统为手段，通过对瓦斯治理过程的跟踪控制与节点控制，确保瓦斯治理过程规范、质量合格、措施有效、管理到位，以消除煤层的突出危险性及安全生产隐患，最终实现瓦斯治理过程的规范化和程序化。
参考文献：
[1]程远平，付建华，俞启香.中国煤矿瓦斯抽采技术的发展[J].采矿与安全工程学报，2009（02）.
【关键词】煤矿；地质环境；综合治理
我国是一个煤炭资源相对丰富，石油与天然气等资源相对贫乏的国家，对于煤炭能源的消费已经占到了总消费量的70%以上。专家预计即使在2050年，煤炭能源的消费量的比重仍会维持在50%以上。随着我国工业化程度的不断增强，对于煤炭资源的需求也在逐年上升。目前，我国的煤矿地质环境污染问题已经日益严重，从而引发了一系列的环境问题、社会问题，对煤矿地质环境进行综合治理已经到了迫在眉睫的程度，这就需要我们深入分析煤矿地质环境问题产生的根源，进而寻找切实可行的治理方案。
一、煤矿地质问题的现状
随着我国对煤炭资源开发的力度不断加大，煤矿地质环境问题已然日益突出。相关统计显示，全国因开采而引起的地面塌陷已经达到了1159km2，目前，国有煤矿矸石山有1500多座，其堆积量已经达到了30×108t，占地面积达到了5000km2。煤矿行业排出的废气占全国工业废气排放量的5.7%。虽然我国已经加大了对地质环境保护的重视程度，完善了相关法律制度，但收效甚微，煤矿地质环境恶化状况并没有得到根本的性的改善。
二、煤矿生产引发地质问题分析
如果煤矿企业在从事煤炭生产的过程中，没有进行合理规划，或者开发的过程中不科学、不合理，无视国家、地方政府、行业等方面的相关制度，肆意进行开采，必然会导致一系列地质环境问题，比如资源破坏、环境污染、矿山地质灾害等一系列问题。
煤矿生产引发资源破坏主要是由于在对煤矿进行开采的过程中，发生岩移，或者在对矿井进行抽排水操作时，改变了地表水、地下水的循环与储存状态，进而使煤矿区域内的地下水水位下降、地表水流失。这不但会破坏区域内的煤炭资源，同时会导致煤层自燃、水土流失、地表下陷。煤矿生产引发的环境污染是指因从事煤矿生产而引发煤层、煤矸石等地质体之中的有毒有害物质发生了扩散，从而对煤矿四周的空气、水体以及土壤造成了污染，在一些矿井的周围也可能会由于辐射、振动而形成污染。煤矿生产引发的矿山地质灾害可以分为地表地质灾害与井下地质灾害两个方面。地表地质灾害是由于对煤矿进行开采时，发生了岩移而诱发了山体滑坡、崩塌、泥石流等灾害。井下地质灾害是指在对煤矿进行开采时，由压力而引起的冒顶、瓦斯突出、矿井突水等一系列问题，井下地质灾害对采矿工人的生命安全构成了严重的威胁。
煤矿生产所引发的地质环境问题带有很强的隐藏性，而且破坏性也是惊人的，对煤矿员工、当地居民均会产生严重影响，因此，必须要引起我们的注意，加强煤矿地质环境的综合预防与治理工作。
三、加强煤矿地质环境综合治理的建议
想要做好煤矿地质环境综合治理工作，首先要摆正自己的思想观念，提高对地质环境综合治理的认识，以防治结合为指导思想，及时、全面、具体的展开煤矿的地质环境的调研工作，然后运用先进的管理与技术手段展开治理活动。现阶段，我国的地质环境治理仍然处于被动局面，而且无论在调研管理，还是在治理方面都远远落后于西方发达国家。想要扭转这种局面，就必须转变思维观念，增加资金投入，逐步完善与地质环境相关的指标体系、技术规范，比如滑坡、坍塌、泥石流等技术标准，不断推进地质环境保护的合理化、规范化、制度化。
（一）提高地质调研工作的质量
对矿区可以发生的地质灾害工作进行深入分析，特别要注意一些因采动、煤矸石堆放而引发的地表塌陷、山体滑坡、泥石流等地质灾害展开全面调研、预测、评估与预报，对这些灾害所形成的条件、原因、分布的规律、危害的程度以及影响的范围进行归纳总结，同时对容易发生灾害的区域进行连续监测。
对煤矿区的瓦斯地质进行调研，特别注意煤层之中瓦斯的来源、储存及其分布特征，及时评价瓦斯涌出的特征与涌出量，从而把握瓦斯抽放的地质条件与改良方法。对煤矿区的水文地质展开调研，理顺煤矿井下地下水的分布情况，同时注意地下水与地表水的流通渠道，从而确定水体受污染的原因、渠道。对煤矿区的水质与岩土进行分析调查，从而把握水体污染、土壤污染以及煤炭生产过程中有毒有害物质迁移的规律，为控制土壤污染、水土流失以及其他环境治理提供依据。
（二）逐步完善生态补偿机制
我国政府要积极推进公共财政体系建设，增强各地区之间的财政转移与支付的力度，保证现有资源能够实现有偿使用；制定排污收费制度，加强监管，保证制度的贯彻落实；根据当地的实现情况，制定矿产资源补偿费与水资源费征收的条款，启动自然环境治理资金备用库；充分利用市场经济的优势，探索生态补偿的市场化运行机制；在现有的法律规定的基础上，结合煤矿自身的一些特点，建立与我国国情相符的法律制度体系与技术标准体系，并且积极推进这一体系的覆盖面积；政府职能部门定期举行听证会、论证会，听取专家、学者以及社会公众的意见，集思广益，积极探索煤矿地质环境综合治理的新方法。
（三）建立健全技术保障机制
合理规划煤矿资源的开采以及基础地质调查工作，认真、细致的对矿区内可能发生的地质灾害进行分析总结，进而把握煤矿地质环境变化的趋势。我们知道，煤矿的地质环境监测工作是安全生产的重要保证，因此，必须要投入资金，引起必要的监测设备、监测仪器，对煤矿进行全面监测、随时监测，然后对监测所形成的数据资料进行深入分析，寻找煤矿地质环境变化的一些规律，进而有效预测煤矿地质环境的变化趋势，运用防治结合的方法，保证员工以及周边地区居民的生命、财产的安全。如果遇到实际技术困难的情况，主管部门要组织工程技术人员进行技术攻关，再组织培训教育，将这些技术传播给一线技术人员，如果遇到典型情况，可以组织专业进行现场指导，确保技术保障机制的有效运行。
（四）拓宽融资渠道
煤矿地质环境的治理是一项周期长、投资大、涉及面广的系统工程，所以我们要积极拓宽融资渠道，采取多种融资方式。比如对于一些由国家控股的企业，其资金应该由政府与企业来共同承担；建于新建或是正在建设的煤矿企业，则需要由企业自行承担相关责任；同时地方政府还要从地方经济的发展现状与特点出发，制定一些有利于投资的优惠政策，从而吸引社会资金，再按制度与比例来享受收益分配。
四、总结
综上所述，煤矿地质环境的综合治理不但与员工的安全生产有关，与企业的可持续发展有关，同时也影响着我国的国民经济发展。因此，我们必须从煤矿所在地的地质地貌、煤矿企业的实际生产等方面出发，采取切实可行的措施，加强煤矿地质环境的综合治理。
参考文献：
[1]原沁波.矿山开采对地质环境的影响及防治对策研究[J].科技情报开发与经济.2011（09）
[2]邱燕，甄洪.煤矿地质环境问题及保护措施[J].中小企业管理与科技（上旬刊）.2010（08）
[3]张国恩.发展循环经济，努力实现煤炭企业的可持续发展[J].矿产保护与利用.2009（05）
[关键词]瓦斯防治； 监测监控；火灾防治；煤矿灾害
中图分类号：TD 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）20-0077-01
绪论
中国煤炭资源储量丰富，目前煤炭在一次能源消耗中所占比重最大，但每层赋存条件复杂、安全形势严峻，矿井灾害一直是影响煤矿安全生产的重要因素之一，国内各大科研机构围绕中国煤炭存在的各种灾害进行聊深入研究并取得了一系列成果[1-4]，对矿井重大灾害的预防和治理起到了重要作用。但是我国煤矿灾害防治领域还存在诸多关键技术难题尚未解决[5]，事故总量和伤亡人数仍然偏高，安全生产形势依然严峻。
1.瓦斯灾害防治技术难题
1.1瓦斯灾害治理的理论和技术基础难题
目前，我国煤矿对瓦斯灾害治理的基础理论研究薄弱，对瓦斯灾害发生机理、灾害的演化过程尚不能全面认识，从而影响了瓦斯灾害防治关键技术的进展。对于煤与瓦斯突出机理的认识未能突破，影响煤与瓦斯突出预测预报技术发展，尤其是影响临界值的确定。需要攻克的主要难题有以下两项。
（1）瓦斯运移、抽放作用规律和瓦斯煤尘爆炸机理。对瓦斯赋存、运移和涌出规律的系统研究；对不同开采条件和瓦斯抽放条件下瓦斯涌出规律和分布特征、地应力和瓦斯运移场的耦合关系的认识；对煤矿生产环境下瓦斯煤尘爆炸特性及其演化传播规律、瓦斯煤尘连续爆炸发生的条件和传播特性的深入研究等。
（2）煤与瓦斯突出机理与防突技术基础。目前，我国煤矿地质构造对灾害的控制机理和规律尚不能认识、仍停留在“假说”阶段。虽然我国也曾做过一系列的研究，但是对机理的研究多是零星展开的，缺乏系统性。
1.2煤层瓦斯含量测定技术难题
我国已经成功开发出了地质勘探期间煤层瓦斯含量、煤层瓦斯涌出量的预测方法和装置。虽然这些技术已经在煤矿是用了几十年并经过多次改进，但是其精确度仍是一个十分突出的问题，其测定值普遍低于实际值，以致使有的煤矿在建井期间就不得不进行安全补套设计，及造成了大量资金的浪费且带来系统性的事故隐患。
1.3瓦斯抽放技术难题
（1）构造煤的探测和区划研究。为提高瓦斯抽放率，急需探明原地构造煤分布区及其厚度，探测清楚原地构造煤瓦斯含量和突出区，还需要解决在高应力、高压力、高瓦斯构造煤区使用的钻进设备和抽放技术难题。
（2）松软低透气性煤层的本煤层瓦斯抽放技术。其核心就是要解决松软煤层的顺层钻进施工问题。
（3）高抽巷瓦斯抽放技术。在采煤工作面上方裂隙带布置瓦斯抽放巷道是当前十分有效的抽放技术，但施工量大，经济成本比较高，为克服其缺点，用水平定向长钻孔代替高抽巷的研究，至今已研究出了施工钻孔长度达600米到800米的强力钻机和钻孔工艺，需要继续研究能施工1000米的钻孔的钻机、钻具和钻进工艺，同时，还需要研究钻孔测斜、纠偏的技术和装备。
（4）改善煤层渗透性的技术。多数高瓦斯矿井的渗透率较低，严重制约了瓦斯抽放技术的发展。
（5）采动区瓦斯抽放控制煤层自燃发火关键技术。利用采动卸压而提高瓦斯抽放效果是煤矿很有前景的抽放方法，但是抽放同时极易带入空气从而导致自燃发生，因此，需要加大力度对采动区瓦斯抽放控制煤层自燃的研究。
（6）瓦斯抽放浓度控制技术。抽放瓦斯时，控制抽出瓦斯的浓度对瓦斯抽放效果和安全利用是十分重要的，但目前仍没有成功的技术和方法。
（7）瓦斯抽放标准。急需解决的一个技术标准问题就是煤层瓦斯抽到什么程度即瓦斯含量和瓦斯涌出量降到什么标准，就认为达到了“先抽”的标准和达到这一标准的技术和方法。
2.煤矿安全监测监控技术存在的问题
2.1瓦斯传感器技术
目前，国外应用于煤矿的瓦斯检测原理主要为热催化、热导、光干涉和红外，而我国主要为热催化、热导、光干涉，以热催化和光干涉为主。红外气体测量原理在煤矿瓦斯监测方面我国虽几年前就已展开但是最终因为其采用电机机械调制，仪器功耗大、稳定性差、造价高而不能广泛推广。半导体激光吸收光谱技术用于煤矿瓦斯检测是国际方面的最新研究动向，而我国最需要做的就是对现有的热催化瓦斯敏感元件的技术指标进行提升和改进。
2.2监测监控系统
（1）监控系统传输网络体系结构需升级换代，安全和生产动态信息的传输缺乏稳定、快速、可靠的通讯平台。在地面，采用工业以太网络、现场总线组建监控系统的技术已经很成熟，而我国煤矿监控系统仍然采用主从式窄带通讯体系结构、时分制通讯和低速总线巡检等传统方式，周期长，传输速度慢、故障率高，灾害隐患信息容易漏报、误报，时效性也差。
（2）目前的煤矿安全监控系统主要功能是监测，控制功能单一，根本无法做灾害或事故的预警。利用监控系统对矿井重大灾害预测预报的实用性和准确性不高，不能有效指导安全生产，只是对采掘工作面和其他传感器设置地点的瓦斯浓度或其他参数的简单监测，不能根据变化趋势和整个矿井的信息进行专家诊断，形成对灾害的有效预警。
（3）现有的监控系统还存在报警后的处理预案不完善，现场维护力量薄弱、设备无故障工作时间短、抗干扰能力不强等。
3.矿井火灾防治技术存在问题
虽然在煤矿火灾防治理论和技术领域通过近几十年的攻关研究逐步形成了以预测预报、火灾监测、火灾预防和火灾治理技术、装备和材料为一体的综合防灭火技术体系，但还是远远不能满足目前我国矿山火灾防治的要求，主要表现在以下几方面：
（1）基础理论研究方面不够深入，不能揭示矿井火灾灾害的深层次理论问题。
（2）在防灭火材料研究方面不够成熟、缺乏针对性。
（3）防治工艺技术的创新性不强，特别是在关键性技术的研究和应用方面缺乏专用设备，导致防灭火等现场工作难以迅速展开。
（4）整体技术的继承性不高，不能实现智能控制。
（5）矸石山的危害防治技术。
4总结
以上问题，是我国煤矿灾害防治方面急需解决的难点问题，需要从实用技术推广和集成，关键技术突破及基础理论研究三方面着手。具体应整合安全科技资源，形成产学研相结合的安全创新体系，建立以煤炭科学研究总院为主体的国家煤矿安全关键技术转换平台，建立以煤炭企业为主体的成果推广应用和再创新平台，建立以高效为骨干的基础研究平台，国家也应继续支持煤矿安全技术研究中心的扩建。
参考文献
[1] 王显政，杨富，朱凤山，等.煤矿安全新技术[M].北京： 煤炭工业出版社， 2002.
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[4] 卢鉴章，刘见中.煤矿灾害防治技术现状与发展[J].煤炭科学技术，2006，34（5）：1-5.
[5] 方树林.中国煤矿灾害防治技术的研究现场与发展趋势[J].洁净煤技术，2012，18（1）：90-94.
一、全区地形地貌简况
*区地处*市西部，地理坐标为东经117°9’2”—117°28’41”，北纬34°37’55”－34°56’38”，全区面积约507平方公里（含*高新区），东与市中区、峄城区接壤，西、南部与微山毗邻，北同*市、山亭区交界。
地形地貌：为低丘—平原地带，地形较为平坦，中部高，周围低，标高最大者+341.6，最小者＋50.1，平均标高＋64.0。
水文气象：处于暖温带鲁淮气候区，属季风大陆型气候，气候四季分明，较温和，雨量较适中，春季干旱多风，夏季炎热多雨。年平均气温14.3°C，年平均降雨量814.3mm，降雨多集中在6－9月份，占全年降雨量的70%，无霜期200天左右，属淮河流域，京杭大运河水系，水系发育较好。
我区煤炭、地下水等资源丰富，赋存面积较大，受风化剥蚀等外动力地质作用和人为采掘活动等因素影响，历年来发生过多次（处）地质灾害。特别是近年来，随着采掘活动的加剧和受汛期局部地区强降雨影响，部分区域灾害的次数和规模呈上升趋势，灾害的形势较为严峻。根据我区地质环境特点和以往发生地质灾害情况分析，辖区内地质灾害多发生在汛期，而且主要以采空塌陷、古井陷落和地裂缝等突发性地质灾害为主，据统计，历年来全区共发生地面塌陷10余处（次），采煤塌陷面积1.2平方公里，因超采地下水造成岩溶塌陷涉及面积0.1平方公里。
二、重点地质灾害危险区的防治措施
根据省、市气象部门预报，今年降水总量较常年偏多，降水量时空分布不均，旱涝并存，不排除局部发生暴雨的可能。为此，要重点做好全区四处重点地质灾害易发区防范工作：
（一）原常庄二号煤矿南部地质灾害易发区
在陶庄煤田范围内，原常庄二号煤矿南部，东西走向的蟠龙河位于原常庄二号矿采空区附近，蟠龙河北部有一处古井陷落，且陷落面积较大，同时不排除有其它古井存在的可能，联创公司和常庄二号煤矿已作了填堵处理，但填堵不彻底，一旦汛期到来，有古井陷落或导水断层的存在，蟠龙河水可能灌入原常庄二号矿井下，继而进入215煤矿西井，从215煤矿西井进入陶庄煤矿。防治措施：1、责任单位：陶庄煤矿、215煤矿。2、责任人为以上单位法人代表。3、汛期前以及汛期期间由以上单位共同调查，共同预防，共同治理。
（二）张范镇张范村北部地质灾害易发区
张范镇张范村北部约500米处，分布着*区宏达煤矿、原沙沟一号煤矿、原张范五号煤矿、原张范九号煤矿，且存有多处古井。该地区塌陷严重，汛期地表会有大量积水，积水沿古井或地表裂缝进入井下，通过原沙沟一号煤矿、原张范五号煤矿、原张范九号煤矿，直接危及*区天然焦煤矿、宏达煤矿和山家林煤矿。目前，山家林煤矿已停产，井下水位保持—150米水平，为防止地表水威胁，将损失降至最低限度，需采取以下防治措施：1、责任单位：张范镇政府、*区天然焦矿、*区宏达煤矿和山家林煤矿。2、责任人为以上单位法人代表。3、以上单位特别是张范镇政府和山家林煤矿，在今年汛期到来之前和汛期期间，要加强排查，发现古井和地表斑缝要及时组织冲填，防止地表水沿古井或地表裂缝溃入井下采空区。
（三）山家林井田南部地质灾害易发区
*区张范镇西夹埠村南部为山家林井田18层煤露头区，露头区为古采区，店韩路桥以东为蟠龙河南部分支，由于近年来挖土烧砖，已丧失排洪作用，此处以往陷落古井3处，且均在河底部，可积水20万立方米，一旦积水从古井进入古采区，首先进入原沙沟镇光明煤矿，然后进入兴仁煤矿（同时威胁袁庄煤矿），最后将进入山家林煤矿。防治措施：1、责任单位：高新区兴仁煤矿、山家林煤矿。2、责任人为以上单位法人代表。3、在汛期到来之前和汛期期间，要加强排查，发现古井和地表斑缝要及时填充，进行处理，防止地表水溃入井下采空区。
（四）*区天然焦矿西部地质灾害易发区
在*区天然焦矿西部、原张范镇七号煤矿北部，有两矿开采的采空区，汛期地表将有大量积水，积水可能沿断层或裂缝进入，严重威胁两矿安全。防治措施：1、责任单位：*区天然焦矿。2、责任人为该矿法人代表。3、要安排专人监测井下和地表变化情况，抓好预警预报，及时采取避险措施，在采空区设立警示牌，标明塌陷发生的危及范围，同时要防止地表积水沿断层或裂缝流入井下。
三、防灾方案落实措施
（一）加强领导，明确责任。各镇（街）、辖区内各煤矿企业，要严格按照国务院《地质灾害防治条例》和《*市国土资源局关于做好地质灾害隐患调查排查工作的通知》等有关文件规定和要求，高度重视地质灾害防治工作，主要负责人要对本地区的地质灾害防治工作负总责。区政府成立由分管副区长任组长，各有关单位负责人为成员的*区2009年汛期地质灾害防治工作领导小组，负责全区汛期地质灾害防治工作的统一部署和协调。各镇（街）也要成立相应的工作机构，同时各单位要各司其职，通力协作，层层建立和落实责任制，加强对地质灾害防灾方案落实的监督检查，汛前要组织人员对隐患点进行一次全面排查，安排好汛期监测和值班工作，落实地质灾害防治物资、经费，确保人民群众生命财产安全。
（二）依法行政，密切合作。各相关职能部门的职责：
1、国土部门要认真履行地质灾害防治的组织、协调、指导和监督职责，做好地质灾害的监测、预警、预报和预防工作。
2、煤炭部门要加强矿山地质环境监督管理，切实做好矿山地质环境、矿山地质灾害的防范和治理，做好矿山地质环境治理项目的组织实施和管理，确保取得实效。
3、水务部门要加强主要水利工程设施区的监测，及时预报，保障下游人民群众生命财产安全。
4、建设部门要加强对建设项目和建设单位的管理与监督，防止建设过程中引发地质灾害，对出现的险情要及时采取措施，及时治理。
5、气象部门要做好汛期地质灾害气象预测预报及预警信息的，将气象预测预报及预警资料及时通报各有关单位。
6、民政、卫生部门要做好防灾、避灾、救灾的组织机构、抢险救灾物资、医疗救护人员的组织和准备工作。
（三）完善地质灾害群测群防网络体系建设。进一步健全和完善地质灾害群测群防各项制度，建立区、镇（街）、村、组四级群测群防网络系统和相关责任单位群测群防监测体系，以人民群众为主体，对地质灾害前兆和动态进行简易监测，做到及早发现、及时预警、有效避灾。各级各有关部门在汛期前及汛期中，要发动群众疏通村庄周边、房前屋后、隐患点的排水沟渠，加强生产生活用水管理，确保汛期排水畅通；组织群众对存在隐患的地面裂缝、塌陷等进行冲填、夯实，减少汛期中地质灾害的发生。
（四）加强汛前调查，做好防灾明白卡发放工作。各镇（街）、辖区内各矿山企业要在汛期前组织有关专业人员对辖区内的地质灾害进行调查摸底，摸清辖区内对人民生命财产构成威胁的易发区、危险点情况，编制防灾方案，及时妥善处理存在的隐患，做到万无一失。国土资源部门要做好地质灾害防治“工作明白卡”和“避险明白卡”制作、发放工作，“工作明白卡”要做到一点一卡，“避险明白卡”要做到受地质灾害威胁的住户每户一卡，切实提高受灾群众的防灾意识和避险能力。
（五）努力改善矿山生态环境。各矿山主管部门、环保部门和国土资源部门，要按照各自工作职责，加大对矿山生态环境的监管力度，督促矿山企业严格执行“三同时”制度，增加矿山生态环境治理经费投入，落实地质灾害监测、预防和治理措施。
（六）认真落实地质灾害防治经费。各镇（街）要把地质灾害防治工作纳入国民经济和社会发展计划，在年度计划和预算中安排地质灾害防治专项资金，确保地质灾害及其隐患得到及时监测、预报、调查、勘查和治理，确保群测群防网络系统有效运行。
（七）扩大宣传，加强培训。各级各有关部门要加强地质环境法律法规及防灾避险相关知识培训，提高有关人员和广大人民群众的防灾御灾意识和临灾处置能力。
（八）严格实行汛期巡查、值班、灾情速报和汛后总结制度。汛期是崩塌、滑坡、地面塌陷等地质灾害的易发期，6、7、8月份我区将进入汛期，各镇（街）、辖区内各矿山企业，要落实并强化汛期巡查、值班、灾情速报和汛后总结四项制度。一要坚持汛期巡查制度。有关镇（街）、辖区内各矿山企业要坚持至少每月两次和每周一次的定期巡查制度。巡查中要“以人为本”，对人民生命财产构成威胁的易发区、危险区要设立警示牌。二要层层落实汛期值班制度。有关镇（街）及重点地质灾害危险区所在矿山企业和村（居）要设立联系电话，并向社会公开，安排人员24小时值班。三要健全灾情速报制度。如遇突发性地质灾害要立即组织有关部门到现场进行应急调查处理，并及时上报有关情况。四要认真做好汛后总结。要对汛前调查、汛期值班、巡查和现场调查等情况进行记录，汛后及时对本年度汛期地质灾害防治工作进行总结。
【关键词】煤矿；地质灾害；防治措施
引言
由于地质相对复杂，煤炭开采过程中很容易出现地质灾害，这些地质灾害直接危害矿区居民的生命和财产的安全，地质灾害的产生和延续，使人们无法安居乐业，治理灾害的工程量巨大，耗资不菲，工期较长。因此，需要及时找出相应的灾害治理措施，以免造成更大的灾害。
1 煤矿地质灾害的特点
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，常在同一煤矿区某一时段集中形成灾害群。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连锁反应。区域性（如下图所示），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。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。
图1 地质灾害区域特征
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。
2 煤矿地质灾害产生原因
2.1 客观原因
采矿过程，从地壳内部挖出了极为巨大量的矿石和岩石。诚然，不论采矿的手段是钻采、坑采，还是露天开采，还是液采，实际上都是肢解地壳的机体，过后会留下千疮百孔的空洞。这就使本来呈自然平衡的地壳，出现了新的不平衡和不谐调，导致了地壳物质的不稳固性。这是诱发矿山地质灾害的本质原因。采矿特别是地下采矿必须要排净矿坑下积水和处理地层漏水，这又造成地下水的不平衡，进而导致地层的不平衡性和不稳定性。
2.2 主观原因
相当长时期以来，地方和民营小煤矿等如雨后春笋般发展，它们与国营大矿山争夺资源或单独或寄生于国营大矿山之上，每个小矿山在大矿山上挖一个洞，宛如一个个疮疤，极易发生瓦斯泄露和透水等事故。
3 实例分析
3.1 地质灾害概况
某煤矿位置属构造侵蚀中山地形地貌。地质结构简单，地形起伏较大，构造不发育，在井田区域内未发现崩塌、滑坡、泥石流、溃坝等地质自然灾害。矿区所处位置为山区，年降水量1502.2mm，雨量颇丰，多集中在6～9四个月，汛期常会在短时间内形成集中降水，水量较大，是诱发山洪、泥石流、滑坡等地质灾害的主要原因。煤矿在开采过程中，采空区上方的地表可能会出现裂缝或塌陷坑等地质灾害，多集中于山体林地内。因此，要加强地质灾害防治工作，防止地质灾害事故发生。
3.2 地质灾害防治措施
3.2.1 加强地质灾害排查工作
地质灾害防治监测小组负责每月对矿区范围内的地质灾害隐患点组织不少于一次“拉网式”排查；每次大雨过后要临时增加一次地质灾害排查，对排查中发现的隐患由相关科室负责人及时制定防治方案，限期整改并监督落实。每年汛期来临之际，地质灾害防治工作领导小组办公室安排人员负责矿区范围内的巡查工作，重点巡查具有潜在重大危害的滑坡和地面塌陷、塌方等可能因暴雨诱发的隐患点。对查出的隐患地点，要设立醒目、永久的警示标志，并及时纳入群测群防监测网络，采取有效的防灾减灾措施。
3.2.2 认真履行职责，加强制度建设
煤矿的地质灾害防治工作实行统一管理，分工协作的原则，地质灾害防治办公室负责全矿区地质灾害防治的组织、协调、指导和监督工作，各监测人员按照各自职责负责相关的地质灾害防治工作。全矿要进一步加强地质灾害各类制度建设，形成全员防灾、群测群防、责权分明的地质灾害防范机制，尽职尽责，全力以赴做好地质灾害防治工作，确保矿区人员的生命财产安全。
3.2.3 加强组织领导，落实工作责任
全矿各相关科室负责人要把地质灾害防治工作列入日常重点工作安排，坚持不懈的抓好地质灾害防治工作，确保各项防治措施落实到位。建立和完善工作责任制，明确具体责任人，做到任务到人，责任到人。
3.2.4 坚持汛期值班和灾情速报制度
在汛期实行地质灾害值班制度，地质灾害防治工作领导小组组长及成员保持24小时通讯畅通，一旦出现险情领导小组所有成员要在第一时间赶赴现场，协调、指挥组织抢险人员进行抢险救灾和善后处理工作。灾情严重时，要立即启动应急救援预案进行抢险救援。同时，按照灾情速报制度，迅速上报灾情。对发现的地质灾害隐患地点，应立即组织应急调查，确认险情，采取措施进行避险和防范。
3.2.5 建立健全地质灾害群测群防体系
为切实做好地质灾害防治工作，充分发挥煤矿群测群防网络体系的监测作用。地质灾害防治工作领导小组联系人要配合地质灾害防治领导小组，切实落实群测群防网络人员对矿区范围内各类地质灾害隐患点的严密监控工作，严格落实地质灾害群测群防责任制度，切实加强地质灾害防治管理工作。
3.2.6 认真落实各项地质灾害治理措施
矿区一旦发生地质灾害后，地质灾害防治领导小组要严格按照已备案的煤矿地质灾害应急救援预案，落实治理资金、人员进行地质灾害监测，并定期向相关管理部门上报监测数据和资料，切实把地质灾害的损失降到最低。
在煤炭开采之前对可能引发的地质灾害进行预测是十分重要的环节，对于有可能产生的灾害应遵循“以防为主，避让和治理相结合”的方针。在煤炭开采过程中，对于可能产生地面塌陷及地裂缝等地质灾害的煤矿，可采取特殊的开采方法和顶板管理措施，以防止或减少地面塌陷地地裂缝等地质灾害的产生，对塌陷的地表随时进行综合治理，以恢复和进一步改善矿区环境质量，使治理后的环境比原有环境质量更好。
参考文献：
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（4）分站具有独立性和兼容性。分站可以显示及参数设置，可以现场对分站的参数进行设置，并且显示实测数据，独立工作而无须其它辅助设备。
（5）软件具有循环检测、单点追踪、定时检测等各种检测手段，提供数据的查、改、删等编辑功能，图形处理、报表处理等分析手段，且具有水位超限报警、传感器出水面报警等系统安全运行报警功能。
（6）具有远程终端显示及上传等其它功能。
5 结论
通过该系统的应用，不但免去了繁重的人工计量工序，还大大提高了矿井防治水害方面的科技含量，确保了水情监测数据的时效性、准确性，对矿井各处水文水量情况有了动态掌握，不但为潘谢矿区A组煤的开采提供宝贵的数据，还在预防矿井水害确保矿井安全方面起到重要作用。
[论文关键词]危险性评价煤与瓦斯突出瓦斯抽放灾害治理新技术
[论文摘要]在分析煤矿安全科技工作现状和趋势基础上，介绍了近年来我国瓦斯灾害防治技术研究取得的进展和新成果。通过“十五”科技攻关项目的研究，提出了瓦斯煤尘爆炸危险性评价方法，研究出了基于瓦斯地质、地质动力区划、电磁波探测方法的煤与瓦斯突出区域预测技术和基于AE声发射、电磁辐射和瓦斯涌出等原理的煤与瓦斯突出非接触连续预测技术，实验成功了高瓦斯煤层群开采保护层瓦斯灾害综合防治及顺煤层强化抽放等技术，开发了矿井通风系统监测、可靠性评价分析及决策控制技术。另外还分析了我国煤矿安全所面临的挑战和急需开展的科技研究工作。
1概述
瓦斯是我国煤矿的主要灾害因素之一，瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出等灾害严重威胁着我国煤矿的安全生产。由于灾害因素多、治理难度大，矿井瓦斯一直是我国煤矿安全工作的重点和难点。目前，我国所有煤矿均为瓦斯矿井，据统计，在100个国有重点煤炭生产企业的609处矿井中，高瓦斯矿井占26．8％，煤与瓦斯突出矿井占17．6％，低瓦斯矿井占55．6％。国有地方和乡镇煤矿中，高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井占15％左右。部分局矿的情况更为严重，如淮南矿业集团所属11对矿井均为突出矿井，平顶山煤业集团所属的13对矿井也全部为高瓦斯或突出矿井。
瓦斯灾害已成为制约煤矿安全生产和煤炭工业发展的重要因素，为此，国家煤矿安全监察局实施了“科技兴安”战略，并提出了“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理“十二字方针”，与此同时，我国的各类科技计划也逐步加强了瓦斯灾害治理技术研究开发的支持力度。“十五”以来，科研院所、高等院校及企业以产学研结合方式开展了攻关研究，在瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出预测、保护层开采、顺煤层瓦斯抽放及矿井通风系统监测、评价与决策控制等方面取得了重大进展，并获得了一批重要的科技成果。
2瓦斯治理技术研究的新成果
2．1瓦斯煤尘爆炸危险性预测评价技术
瓦斯煤尘爆炸一直是困扰煤矿安全生产的重大灾害之一。近年来，我国在煤尘着火机理及瓦斯煤尘爆炸机理研究方面，建立了粉尘云着火及燃烧过程简化模型，得出了粉尘空气混合物点火过程中慢速导热燃料模式到快速辐射燃烧模式的转变具有爆炸特征，试验系统中点火诱导期与高温固体颗粒燃料产物的质量分数和燃烧阵面中的热辐射有关，在爆炸极限范围内颗粒相浓度与颗粒点立温度越低火焰加速效果越明显，辐射热损失可能导致燃烧区域的重构，粉尘空气混合物火焰稳态结构发生明显变化等重要结论；通过研究得出了瓦斯煤尘共存条件下煤尘云着火特征参数计算方法，揭示了瓦斯爆炸过程中爆炸波和火焰的变化特征。
在取得上述成果的基础上，建立了矿井瓦斯煤尘爆炸危险性评价模型，用事故树方法分析了掘进、采煤工作面瓦斯煤尘爆炸发生的影响因素扩权重、可能发生事故的模式和避免爆炸事故发生所要采取的途径。确立了矿井采煤工作面、掘进工作面瓦斯煤尘爆炸危险性预测评价指标体系，并将指标分为爆炸易发性指标和爆炸后果严重性指标。前者包括自然因素、技术因素、管理因素和经济因素四方面指标，后者包括煤尘爆炸指数、沉积煤状况、隔抑爆方式、隔抑爆用水量、井下作业人员、以往事故损失及矿山救护能力等。开发出了瓦斯煤尘爆炸危险性预测评价技术和专家系统软件，并建立了瓦斯煤尘爆炸的危险性评价和防治专家系统。
2．2煤与瓦斯突出区域预测技术
采用瓦斯地质理论与物探技术相结合的方法进行突出区域预测，一直是国内外的研究方向。“十五”计划以来，我国煤与瓦斯突出区域预测技术取得重要成果：
(1)我国采用瓦斯地质方法，建立了瓦斯地质理论与物探技术相结合的多技术(数字地震勘探、无线电波透视和构造软煤测井曲线识别)集成的多尺度(矿井突出区和工作面突出带)瓦斯突出区域预测瓦斯地质新方法；提出了以瓦斯地质单元基础的由构造软煤厚度(H)和煤层瓦斯压力(P)相配套的突出区域预测瓦斯地质指标，初步确定构造软煤厚度的突出临界值为0．90m；
(2)开发了具有信息输入、动态管理和空间分析功能的瓦斯突出区域预测WebGIS信息平台，实现了瓦斯突出区域瓦斯地质方法的自动化和可视化；
采用地球物理探测技术，形成了一套矿井瓦斯富集部位地震探测技术与方法，建立了由3D3C地震技术、AVO技术、地震反演技术、地震属性分析技术、地震波形分类技术、瓦斯地质技术等构成的瓦斯富集部位地质—地震预测模式，形成了瓦斯富集部位探测的核心技术；
(3)采用地质动力区划的方法，确定了活动构造和岩体应力状态对突出的影响，并划分出应力升高区、应力降低区和应力梯度。为此开发了突出多因素模式识别概率预测计算机软件，确定了活动断裂、最大主应力、应力梯度等8个主要影响因素，并可方便地划分突出的危险区、威胁区和安全区，开发出了突出区域预测决策分析系统软件，实现了图、文、声和像的可视化；
(4)采用电磁波透视技术，成功研制出了探测煤层瓦斯灾害易发区的技术和装备，建立了电磁波反射和吸收特征数据库和地质异常体的识别系统，得出了瓦斯灾害易发区分布规律，提出了判定瓦斯灾害易发区的敏感指标和临界值，形成一套适于瓦斯灾害易发区的判识方法。
这些技术成果的研究和应用，完善并发展了我国煤矿瓦斯突出区域预测技术体系，提高了突出预测的准确性，非突出危险区预测准确性达到100％，突出危险区预测准确性超过70％，最大限度地降低了掘进和回采过程中的瓦斯影响，显著提高掘进速度和提高回采工作面产量。
2．3煤与瓦斯突出动态预测技术
煤与瓦斯突出的非接触式预测是通过对瓦斯或煤体本身的信号的实时监测而进行的连续动态预测技术。这种方法具有测试简单、不与生产发生冲突、实时连续监测等优点。因此，非接触式连续预测是目前突出预测的主要研究方向。在“九五”攻关成果的基础上，针对掘进工作面煤与瓦斯突出非接触动态预测预报的需要，分别研究出了基于动态瓦斯涌出规律原理、AE声发射原理和电磁辐射原理的工作面突出危险性连续监测技术与装备。
通过分析瓦斯涌出动态变化规律与突出危险性的关系、实时监测瓦斯动态涌出特征波形、提取与突出危险性相关的特征指标，建立了煤巷掘进炮后30分钟的吨煤瓦斯动态涌出量指标、瓦斯涌出变异系数指标、炮后瓦斯涌出最大速率指标等连续预测指标，研究确定了这几种指标与炮掘工作面突出危险性的关系及指标临界值，以此综合判断工作面所处地点的安全状况以及前方的潜在危险性，实现了炮掘工作面瓦斯动态涌出预测，为我国煤矿提供了一种新的瓦斯涌出量预测方法和煤与瓦斯突出预测工艺技术；
开发出了一套AE声发射监测煤与瓦斯突出的技术装备，提出了AE声发射滤噪综合处理技术和方法，通过阻噪、隔噪、抑噪、滤噪和有效AE信号提取等途径，实现了有效滤噪的目的，取得了历年来滤噪研究中最有突破性进展的研究成果，研究出了包括传感器在内的AE声发射预测工艺技术，分析和总结了煤岩破坏AE声发射规律、AE声发射与瓦斯动力灾害的关系；
通过连续监测含瓦斯煤岩流变破坏过程中产生的电磁辐射信号强度和脉冲数及其变化的研究，实现了对煤与瓦斯突出等煤岩动力灾害现象的预测预报，研究并揭示了电磁辐射与煤与瓦斯突出影响因素间的关系，提出了临界值法与动态趋势法相结合的煤岩动力灾害预警方法，开发成功了煤岩动力灾害非接触电磁辐射连续监测仪，实现了煤岩动力灾害的非接触、连续动态监测及煤与瓦斯突出预警。
2．4高产高效矿井瓦斯灾害综合治理技术
加强瓦斯灾害的治理是防止煤矿重特大事故发生的重要保证。高瓦斯煤层群保护层开采、低透气性煤层瓦斯强化抽放、巷道边掘边抽等技术是瓦斯治理的有效措施，也一直都是煤矿瓦斯治理的重点和难点。在煤层群保护层开采方面，通过开展了保护层作用机理的研究，利用三维离散单元法对淮南矿区保护层开采后，采空区顶、底板煤岩体应力重新分布的规律、顶底板变形和破坏特征进行了数值模拟研究，从理论上计算了保护层开采后卸压范围向顶、底板方向发展的深度，为确定被保护层的保护效果和卸压范围提供了可靠的理论依据。
针对首采保护层开采时，上下高瓦斯突出煤层的瓦斯集中向首采工作面涌出的特点，并考虑到确保和提高防突效果的要求，试验成功了多种首采层瓦斯综合治理技术措施：
保护层底板巷道+上向穿层钻孔抽放瓦斯技术、被保护层顶板煤(岩)巷道+下向穿层钻孔抽放技术、首采层(保护层)顶板巷道抽放技术、首采层(保护层)顶板走向钻孔抽放技术、首采层(保护层)工作面采空区埋管抽放技术、首采层(保护层)掘进工作面边掘边抽技术。在试验研究中还在实际层间距70m(相对层间距35倍)近水平煤层群的下保护层开采和80-90~急倾斜近距离煤层群的下保护层开采上取得了重大进展；转在顺煤层强化抽放方面上，通过试验和理论研究，形成了一套在顺煤层钻孔中运用高压水射流扩孔和钻扩一体化技术提高瓦斯抽放效果的成套技术和装备，以及对石门揭煤抽、排瓦斯钻孔扩孔的工艺技术和方法。扩孔后钻孔直径达到200-300mm，为扩孔前的4．5倍，最大扩孔直径达619．9mm。扩一个钻孔的时间相当于施工一个钻孔时间的1／6，而一个扩孔钻孔的抽排放瓦斯及防突效果相当于2个以上的钻孔，明显提高了瓦斯抽放的效果；
在瓦斯抽放效果评价方面，研究了根据煤层的最小突出瓦斯压力、瓦斯含量为依据，合理确定评价预抽防突措施有效性的预抽率指标和临界值的方法。下向钻孔及深孔预裂爆破是提高瓦斯抽放效果的另一重要技术途径。通过试验研究，解决了下向钻孔施工中的排渣、排水等技术难题，取得了下向孔钻探长度达到70．1m的良好效果。研究中完善了适合于高瓦斯低透气性、有突出危险煤层深孔控制预裂爆破强化抽放瓦斯技术和石门快速揭煤技术；
对于单一低透气性突出煤层巷道掘进的瓦斯抽放技术难题，通过理论分析和试验研究，发现煤层巷道掘进工作面和巷道两帮的煤体在松动和原始煤体之间存在的随巷道向前掘进而向前移动的蠕变“u”形圈，在“u”形圈内煤层的透气系数成百倍地增加；
分析了煤层赋存参数、瓦斯抽放参数对抽放钻孔抽放瓦斯效果的影响，确定了有效抽放半径与抽放时间的关系、抽放负压和抽放量的关系，并据此合理布置边抽边掘钻孔，其截流抽放瓦斯率可达到30％以上，并且煤体的强度有较大增加。
2．5矿井通风系统安全可靠性评价与决策技术
矿井通风是保障煤矿安全生产的关键性环节，合理的通风是防止瓦斯积聚、抑制煤炭自燃和火灾蔓延扩大的重要手段，通风系统布置不合理或管理不当，则是导致瓦斯积聚和自然发火及造成瓦斯、火灾事故进一步扩大的主要原因。集约化生产的大型矿井实行一矿一面已成趋势，要求通风系统具有更强的稳定性、可靠性和合理性，具有较强的抗灾能力。
我国开展了矿井通风系统安全可靠性评价和决策技术的研究，建立了基于评价指标体系和网络仿真技术的两种矿井通风系统可靠性评价理论体系、评价方法和数学模型，开发了智能化、可视化通风系统可靠性评价和决策支持系统软件。
在灾变风流动态模拟及虚拟现实技术方面，研究并完善了一维动态模拟技术，开发了矿井灾害风流流动模拟的GIS显示系统，实现矿井灾变动态模拟结果在矿井通风系统图各巷道通风参数的动态显示，提高模拟结果与各巷道的对应性，减少矿井灾害防治及救灾决策中应用灾变状态各参数的失误率，提高决策效率。研究出了矿井火灾区域内烟流流动的三维数值模拟研究和矿井巷道中火灾烟流流动的虚拟现实技术。
在通风系统自动调控方面，研究成功了井下自动控制风门及远程控制技术，研制出了带有卸压窗和撞杆自动开启装置的远程自控风门，实现了井下人、车信号分离，采用控制命令分级管理的方法，彻底贯彻了“生产服从救灾，行人服从行车”的风门管理理念，有效地提高了通风系统的稳定性和安全可靠性。
作为配套技术研究，将矿井通风系统安全可靠性评价和决策技术、矿井灾变风流动态模拟及虚拟现实技术和井下风门远程控制技术等有机整合成一体，开发了软件平台，初步实现了矿井通风系统从监测、分析、决策到控制等各环节的闭环运行。
3存在的问题和急需开展的研究
煤炭是我国国民经济发展的基础能源，煤矿安全是煤炭工业走新型工业化道路、可持续发展的前提和保证。瓦斯灾害治理是煤矿安全工作的重点。对煤矿瓦斯灾害进行监测监控、预警防治等瓦斯综合治理技术措施，是减少煤矿伤亡事故，提高安全生产水平的重要手段。目前，煤矿安全工作面临两大的挑战：
一是产业结构的调整，生产高效集约化程度的提高，瓦斯涌出量倍增，产尘强度大幅度上升，通风压力增大，瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出等灾害事故的预防难度增大；
二是矿井生产水平的逐年延伸，地应力增大，瓦斯涌出量也增大、煤与瓦斯突出和冲击地压危险性增加，恶化了煤矿生产条件，增大了生产中的不安全性。为此，煤矿安全技术也需从两个方面开展攻关研究：
(1)根据矿区煤层条件不同、瓦斯赋特征不同、生产条件的变化，采用新的科技手段进一步完善提高现有瓦斯灾害治理技术体系并进行适应性研究，如采用现代通讯技术、自控技术、计算机技术和传感技术，解决我国现有煤矿安全监测系统相互不兼容、无法互联互通的技术难题；
(2)不断解决瓦斯治理技术研究中出现的新问题，如伴随我国东部深井开采带来了“三高”和深部矿井的延期突出问题，松软低透气性煤层长钻孔瓦斯抽放技术难题。这些问题急需开展科技攻关加以解决。
4结论
瓦斯灾害治理新技术在淮南矿区进行了试验和应用，取得了经济、社会、安全环境的多重效益。这些研究成果对我国煤矿生产条件和瓦斯灾害特点具有很强的针对性和适应性，具体成果表现为：
(1)瓦斯煤尘爆炸危险性预测评价技术在淮南潘三矿、张集矿应用表明，评价结果准确可靠，具有很强的操作性和实用性，为预防煤矿瓦斯煤尘爆炸提供了重要技术支撑。
(2)瓦斯地质、动力区划和地球物理探测方法的煤与瓦斯突出预测技术是经实践证明是有效的，是减小防突工程量、提高防突效果的保障技术措施。
(3)AE声发射、电磁辐射等非接触连续监测技术取得了突破性进展，并进入实用化和产业化阶段。
关键词：煤矿开采 瓦斯灾害 生态环境
近些年来大规模的煤矿开采给人们带来了巨大的物质财富，但也给人们赖以生存的生态环境造成严重的影响。尤其是一些中小型煤矿的违规违章操作给人们的生命财产安全造成巨大损失。因此，研究各种环境地质问题产生的机理及预防、处理措施对保证人们生活和生产活动的正常进行有着十分重要的意义。
1、采煤引起的各种地质灾害与环境影响
1.1瓦斯灾害
煤矿瓦斯是在开采过程中，从煤层或围岩中涌出的各种有害气体的总称，主要成分为沼气（CH4）。
瓦斯爆炸是一定浓度的沼气在引火源诱发下产生的激烈氧化反应，爆炸产生的高温高压气体，造成人员伤亡和井巷设备的严重破坏，还扬起煤尘，形成连续爆炸，产生大量的一氧化碳，致使井下人员伤亡，是煤矿事故中破坏性很强的重大灾害事故。
1.2采矿引起的地面沉降，河流断流和建筑物地基的破坏
埋藏于深部的煤层，未开采以前，煤层承受着上覆岩体的重力，处于稳定状态，很少发生不良的工程地质现象。当煤层开采后，采空区的上覆岩层形成垮落带，导水裂隙带和地表弯沉带，若继续向上发展会造成地面沉降，地表形成低洼地，由于地表潜水位较浅，在沉降低洼处地下水位接近或高于地表，会在地表形成沼泽区或积水池。
1.3采矿引起采空区地表开裂
由于采煤，地下形成采空区，采空区上方的岩层易产生变形，一般会形成垮落带、导水裂隙带和地表弯沉带（三带）。根据各矿煤层厚度、开采规模、岩石性质和地质构造等的不同，其三带规模也不大相同。
如煤层薄（＜1m）、采空区高度有限、煤层上方有巨厚的坚硬灰岩存在以及断层和节理不发育，则垮落带高度有限，地表弯沉带也不明显，地表也不形成开裂。如煤层较厚（一般＞2m）、相应煤巷高度大，煤层上方煤系软弱地层较厚、构造断裂较发育、三带发育均良好，则会在地表形成较为明显的地表开裂现象，形成具有一定方向性的地裂缝，地裂缝长度和宽度各不相同。由于煤层的开挖，在地下形成采空区，改变了岩体内的天然应力场，应力将重新分布以达到新的平衡状态。采空区内部压力消失，岩体聚积的弹性能被释放，造成采空区附近地层岩体移动与变形，这种变形从采空区传递至地表，就形成了地表塌陷、地裂缝等不良地质现象。如汛期强降雨，会加剧地面下沉，可能导致漏油事故，将危及油库附近工矿企业和居民的安全，而且可能对市区造成较大的危害。
1.4水土流失和水土污染
煤与水是自然界的共生资源，采煤必然影响水资源与生态环境。随着采煤引起的水文地质条件变异和对自然环境破坏程度的不断加重，诱发水旱灾害的程度也不断加剧，由此带来的环境问题也将越来越严重，出现了吃水难、耕地用水缺乏等问题。
采煤、洗煤、选煤加工过程中产生的各种废渣废液排放量很大，并含有大量的硫化物，经风蚀，淋溶、水蚀作用，形成酸性水流入河道或渗入地下污染水源。同时含有的有害气体污染大气和环境。从而造成植被的大面积死亡，土层中大量的氮、磷、钾等营养物质流失，造成土壤肥力下降；污染水切割农田、淤积河道，既影响着工农业生产又形成了严重的生态和社会问题，致使生态环境严重恶化。
2、我国煤矿地质环境保护的措施
技术措施积极开展煤矿环境地质调查工作，掌握煤炭开采过程中的地质环境问题的类型、分布规律和危害特征。煤矿的环境地质调查工作主要做好以下方面：对矿区内各种地质灾害，尤其是采动影响、煤矸石堆放引起的地面塌陷、滑坡、崩塌、泥石流等进行全面系统的调查，研究其形成条件、成因、分布规律、影响范围、危害程度等，并针对性的实施连续监测，对煤矿建设和开采过程中可能诱发或加剧的地质灾害进行预测、评估和预报。
建立矿区地质环境空间数据库，充分利用“3S”技术，逐步实现矿区环境的动态监测，开展矿区地质环境调查评价工作。开展加强各类环境地质调查的同时，研究运用新型煤矿开采技术，做好煤炭开采规划，合理地开发煤炭资源，实现煤炭企业的可持续发展。
政策措施建立一支技术高，设备精良，素质好的地质灾害监测队伍。建立地方群众性监测网。地质灾害的防治工作必须贯彻以防为主防治结合综合治理原则。
建立生态补偿机制。首要特色是健全公共财政体制，加大各地区财政转移支付力度，积极推行资源有偿使用；全面征收矿产资源补偿费、水资源费，建立矿山自然生态环境治理备用金制度；严格实行排污收费制度。同时着眼于构建长效机制，积极探索生态补偿的市场化运作机制。
进行矿区瓦斯地质调查，调查煤层瓦斯赋存、来源及分布规律，评价矿井瓦斯的涌出量、涌出特征，掌握影响瓦斯抽放的各类地质条件及改良方法。
