采矿业沉陷问题的预防控制

李强

开滦（集团）蔚州矿业有限责任公司郑沟湾矿，河北张家口 075700

煤矿开采业中的沉陷主要是由于采矿生产不当所致，主要表现在岩石移动、地表沉陷等现象。煤矿生产期间的沉陷问题是企业安全管理的重点内容，也是实现煤矿经济可持续发展必须要解决的问题。但受到煤矿开采技术的限制，我国当前的采矿业在沉陷问题的处理上还存在许多不足，这是今后煤矿企业需要积极思考的问题。

1 采矿业沉陷问题的危害

煤矿业是工业生产的主要能源供应方，通过合理运用煤矿资源能为其它工业提供必要的电能、热能，维持了国内工业化生产体系的有序运行。而采矿业一直都是意外事故多发的行业，在科学发展观念中对工业安全生产提出了严格的要求，深入分析采矿业沉陷现象带来的危害，有助于提高企业的安全管理意识。

1）破坏环境。煤矿开采需要开挖一定深度的地质土，如果出现沉陷则会导致开挖区域发生塌陷。这种现象在下雨期间很容易造成积水过多的问题，大量的雨水无法排除给采矿区环境会造成严重的破坏[1]。如：积水量大会使得土壤渗水过多，减弱了土壤之间的粘性而引起松散；

2）阻碍生产。采矿业生产一般都是大规模的作业，其覆盖的区域面积十分广泛。沉陷现象发生后短时间内引起大范围的地质结构损坏，甚至导致矿井被埋而无法正常生产作业。通常沉陷问题的处理要经过1个月左右的处理阶段，时间消耗过多使得企业原先制定好的生产计划难以正常实施；

3）增加成本。煤矿开采阶段出现问题后，企业要组织相关人员到现场勘查处理。而在沉陷问题时要增加相应的费用，这不仅阻碍了正常的煤矿开采生产秩序，也增加了开采过程中的成本资金投入。另外，在煤矿开采的产量、质量上也会有所增加，这些都降低了企业最终的经济效益；

4）危害安全。开采业之所以被看成是“危险行业”，主要还是因为在生产过程中容易出现意外事故。据调查显示，每年煤矿开采生产意外死亡人数超过3000人，而沉陷是造成意外发生的主要因素。可见，沉陷现象的发生不仅会影响到正常的施工作业，也会给参与生产的人员带来安全危险。

科学发展观中提出了可持续发展原则，煤矿开采的可持续发展必须要积极运行安全生产模式。对于采矿业沉陷问题的预防控制应当借助于先进的生产技术，这是提高煤矿开采效率及维护生产安全的最佳方式。具体技术包括：

1）条带开采技术。条带开采技术主要是对整个地下矿井进行分层，按照煤层、上覆岩层两者之间的搭配情况，通过适当的采留比完成生产作业。条带开采技术运用过程中并不是对所有的煤矿资源开采，而是适当的保留煤矿以对上覆岩层起到支撑作用，避免出现地表层移动、受损等问题；

2）高压注浆技术。通过高压注浆处理能够增强离层带空间的稳定性，给开采人员提供良好的作业环境[2]。按照采空区上方覆岩移动的具体特征，对已经完成开采的区域用钻孔往离层带空间高压注浆进行充填，以此来实现加固、稳定结构的效果。既能防止地下岩层的移动且能防范沉陷；

3）充填开采技术。充填开采技术的关键在于结合固体材料对采空区实施密实充填处理，这样可以显着控制顶板岩层的沉陷程度，对煤矿开采的地面区域进行有效的保护。就目前这一技术的运用情况看，水沙充填是运用效果最好的方式，填充之后的地下岩层在支撑条件下十分稳固；

4）分层开采技术。这种技术主要是运用于厚度较大的煤层开采，采矿企业在制定生产方案前要对现场进行勘察测量，掌握具体的煤层厚度后设计好具体的开采间距。在分层开采过程中可以让地面承受的荷载减小，控制了岩层变形或移动的幅度，使其在开采的有效范围内；

5）限厚开采技术。沉陷问题的发生一般都是由于煤层的开采厚度过大所致。对矿井进行限厚开采有着多方面的作用，一是防止资源过度开采而引起煤矿资源紧缺；二是保护煤层，限制煤矿开采的厚度能调整矿井的结构组成，协调好各个层面的厚度大小，降低开采中沉陷现象的发生率[3]。

沉陷现象的发生不仅阻碍了采矿业正常生产作业流程的进行，也给煤矿企业的日常生产管理造成了阻碍，降低了煤矿业发展的经济效益。对于沉陷问题的处理，除了采用先进的煤矿开采技术外，还必须要配合综合性的管理措施，通过规划煤矿开采生产的流程来防止意外事故的发生。

图1 煤矿开采流程

1）控制生产流程。沉陷现象的发生会受到煤矿开采流程的影响，开采人员在实际开采过程中，要严格按照生产部门发放的作业流程图进行煤矿开采，把握好各个环节的生产质量。如：分层开采中要控制好每个煤层的开采厚度，从整体上协调好开采工作，让生产流程按理想的方式进行，如图1；

2）完善设备操作。煤矿开采属于地下作业生产，仅靠人工开采的效率十分低下。因而，引进机械生产设备是煤矿开采不可缺少的工作，如：采煤机、传输机等。实际生产中，设备操作人员要把握好各项设备的正常运行，协调好每道工序的生产质量，防止因某个环节出错而引起沉陷问题；

3）增强生产技能。从生产作业人员角度看，其应该不断增强自己的煤矿开采技能，把握好各道工序的生产指标以防发生意外。生产技能包括：设备操作技能、煤矿开采技能、应急方案技能等，具备这些综合素质便能防范沉陷问题，且经过及时的处理后减少沉陷造成的破坏[4]。

采矿业是社会主义市场经济的组成之一，煤矿经济在国民经济中占有的比例不断增大。为了实现煤矿经济的可持续发展，处理好沉陷问题是企业需要研究的重点课题。不仅要制定科学的生产方案，也要采取全面性的管理模式，实现煤矿开采业安全、协调、持续发展。

[1]洪泽云.探究采矿业沉陷问题的处理防范[J].中小企业管理，2010，20(10)：19-21.

[2]童文斌.煤矿开采经济可持续发展的策略[J].中国煤矿经济，2009，17(3)：42-44.

[3]陈俊峰.分析煤矿开采技术革新的相关内容[J].山东科技，2010，30(16)：63-65.

[4]吴旭芳.技能培训是培养煤矿业人才的途径[J].煤矿人才，2009，23(11)：8-10.