煤矿地质灾害与防治--姚多喜.ppt

煤矿地质灾害与防治 安徽理工大学资源与环境工程系 姚多喜 E-mail:dxyao@aust.edu.cn 手机 煤矿地质灾害概述 一、几个名词 1.灾害——“灾害”是针对人类社会而言，没有人类社会就无所谓灾害事件与灾害损失。灾害是指：为自然界或人为活动所引起的、危灾人类生命财产和生存条件的各类事件。 煤矿地质灾害概述 2.自然灾害——通常指自然变异为主因而产生的，并表现为自然态的灾害。 根据成生机制自然灾害可分为： （1）由大气圈变异活动引起的气象灾害和洪水 例如：台风、霜冻、热带低气压等 （2）由水圈变异活动引起的海洋灾害与海岸带灾害 例如：海啸、海平面上升等 （3）由岩石圈活动引起的地质灾害 例如：地震、泥石流、滑坡、地裂缝、矿井突水突瓦斯、地面塌陷、火山、地面沉降、土地盐碱化、沙漠化、水土流失等 （4）由生物圈变异活动引起的农、林病虫草灾 例如：森林火灾、农业气象灾害等 煤矿地质灾害概述 3.人为灾害——由人为活动引起表现为人为态的灾害。 例如：城市火灾、交通事故环境恶化等 4.环境地质灾害—— 5.煤矿地质灾害——在煤炭开采过程中,由于自然的或人为的因素破坏了地质环境的平衡,引起地质环境的反馈所产生的灾害以及由这些灾害衍生的次生灾害统称为煤矿地质灾害. 煤矿地质灾害概述 二、煤矿地质灾害的分类 1.根据灾害持续时间分类 (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（数分钟～ 数天）、瓦斯和煤尘爆炸（数秒钟）、煤与瓦斯突出（数秒钟） 等 . 煤矿地质灾害概述 (2)渐发性地质灾害 这类灾害包括沙漠化（年平均增长率＜1 ～ ＜3 ％）、地面沉降（数毫米～ 数厘米／年）、土地盐渍化（数年～数百年）、水土流失（数年～ 数千年）、地方病（数年～数百年）、煤层及煤矸石自燃（数年～数十年） 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。 煤矿地质灾害概述 (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（数秒～数百年）、地裂缝（数分钟～数十年）、岩溶塌陷（数分钟～数十年）、岸边坍塌（数秒～数十年）。 煤矿地质灾害概述 2.根据动力作用方式划分 地质灾害划分为两大类5亚类： (1)自然动力类型地质灾害 a.内动力地质灾害：例如地裂缝、岩溶塌陷等 b.内动力地质灾害可诱发的灾害：例如井下突水突砂、泥石流等 c.自然外动力地质灾害：例如水污染、大气污染 煤矿地质灾害概述 三、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。如顶板灾害、塌陷灾害、井下突水灾害、煤层自燃灾害等可在同一煤矿的某一时段同时或相继发生。 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。如顶板灾害—地面塌陷—地裂缝—毁坏耕地，破坏地表建筑物和改变地表径流条件；煤矸石山自燃—矿区大气污染—矿区居民呼吸道疾病、肺癌；有害矿井水排放一水体污染—土壤污染—有害元素进入农作物—人体—地方病。 煤矿地质灾害概述 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。例如，煤矿区岩溶塌陷和矿井突水灾害，主要发生在石灰岩广布和岩溶发育的区域； 煤矿酸性矿井水污染，主要分布于煤层含硫较高的华南地区。 煤矿地质灾害概述 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。 采煤塌陷、煤层与煤矸石山自燃、煤矿区地方病、矿区土地盐渍化等灾害则往往具有渐发性，发灾持续时间长。如采煤塌陷，开采深度为200 ～400 m 时，地表移动时间可持续2 ～3 年，而塌陷区最终稳定时间可距停采时间数十年。 煤矿地质灾害概述 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