煤矿采空区失稳灾害防控技术研究现状及展望

煤矿采空区失稳灾害防控技术研究现状及展望

吴洪楼

徐州中国矿大岩土工程新技术发展有限公司，江苏徐州221000

摘要：煤矿采空区失稳灾害的影响不容忽视，很容易对周围环境产生恶劣威胁，切实做好防控工作极为必要，这也就需要在加大对于煤矿采空区失稳灾害了解程度的基础上，恰当选择防控技术予以应对。本文以煤矿采空区失稳灾害防控作为研究对象，首先阐述了采空区失稳灾害，然后介绍了当前常见防控技术，最后又探讨了未来展望，以供参考。

关键词：煤矿采空区；失稳灾害；防控技术

煤矿开采中关注地质结构的稳定性极为必要，如果地质结构出现失稳现象，势必容易导致一些灾害事故发生，对于周围环境以及人员都存在严重损失。煤矿采空区失稳灾害就是其中比较常见的一类问题，针对相应失稳灾害问题予以及时防控也就显得极为必要，相关人员需要采取适宜合理的防控技术手段，以更好实现对于该类问题的积极应对，将可能由此带来的损失和危害降到最低。

一、煤矿采空区失稳灾害概述

煤矿采空区是当前煤矿开采中需要引起积极关注的区域，该区域很容易出现较为严重的失稳现象，进而也就很可能带来一些地质灾害，给周围区域带来了严重影响。比如地表沉陷现象就是常见灾害类型，因为采空区相应岩体结构不够稳定，力学平衡被打破，进而也就容易在该区域出现不均匀沉降问题，极容易在地面形成塌陷。此外，在煤矿采空区的长期发展下，还容易因为受到风化或者是地震等问题的影响，导致其稳定性失控，进一步加大了出现灾害问题的概率。伴随着煤矿采空区失稳灾害的发生，其威胁往往表现在多个方面，比如地表沉陷会直接影响到相应地面建筑物的安全性，势必会受到破损，也会对于居住者带来安全威胁；地表水资源也会受到严重影响，难以维系原有平衡性；生态环境遭遇破坏同样不容忽视，绿色植被以及相关动物都会受到影响。

二、煤矿采空区失稳灾害防控技术研究现状

（一）监测预警技术

在煤矿采空区失稳灾害防控中，当前监测预警技术作为重要研究和应用对象，确实在实际应用中发挥出了重要作用价值，能够较好实现对于失稳灾害问题的有效预警，进而也就能够辅助相应管理人员进行积极应对，在及时了解基本状况的基础上，促使后续具体处理方案更为适宜可行。现阶段煤矿采空区失稳灾害的监测预警主要借助于一些传感器获取煤矿采空区的基本信息，尤其是对于压力传感器以及湿度传感器的应用，更是在当前较为常见，可以及时反馈采空区相关支撑结构的受力状况，同时对于内部湿度进行检测，以便准确评估相应地质结构的稳定性状况，及时发现异常隐情，进而采取相匹配的策略予以优化控制。虽然当前煤矿采空区失稳灾害监测预警技术的应用越来越成熟，但是在具体应用中却依然存在一些问题，比如信息传递不够及时，信息资料的反馈和呈现存在滞后性现象，难以对相应灾害防控人员形成参考和支持，最终也就很可能导致一些失稳灾害发生。

（二）填充支撑技术

针对煤矿采空区失稳灾害进行防控还需要关注于相关问题的解决和处理，尤其是对于力学体系不平衡问题，往往需要借助于恰当的填充支撑技术，恢复相应区域的地质结构稳定性，降低出现地面沉陷几率。全部充填采空区是相对传统的一类处理手段，其主要就是针对煤矿采空区进行充分填满，以较好实现沉陷倾向的处理。当前比较常用的全部充填方法主要有矸石充填法、水力充填法以及尾砂充填法等，可以根据不同煤矿采空区的形成机制以及特点进行优化选择，确保相应充填更为适宜合理。虽然该方法的应用效果较为可靠，灾害预防能力更强，但是造价相对也更高，如果是一些采空区较大的煤矿项目，很难借助于该方法予以处理。除了全部

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充填之外，局部支撑同样也是当前较为常用的技术手段，在针对煤矿采空区进行详细全面分析的基础上，了解各个薄弱区域，进而也就能够把握好各个关键支撑点，对于可能出现问题的区域进行必要支撑，合理构建支撑柱和墩结构，进而也就能够维系采空区的稳定性，有助于切实解决地面沉陷等灾害问题。

（三）注浆加固技术

煤矿采空区失稳灾害的防控在当前还可以借助于注浆加固技术，该技术的应用主要就是针对一些岩层断裂或者是围堰结构受损严重的区域，采取注浆加固的方式，确保其能够恢复原有稳定状态，进而更好维系整体结构稳定性，对于地表沉陷具备一定预防作用。在注浆加固技术的应用中，相对施工操作更为便捷高效，并且还不存在较高的造价，但是对于技术手段的要求往往较高，需要确保浆液配置较为可靠，并且能够形成较为理想的灌注效果，避免出现较为严重的不充分问题。注浆加固能够具备积极作用，虽然也容易出现地面沉陷隐患，但是该类地面沉陷往往是均衡沉陷，不会对于地表建筑物以及生态系统产生不良威胁。注浆加固技术在沿江以及沿海区域往往可以发挥积极作用，应用较为常见。

（四）地面沉陷综合保护技术

针对煤矿采空区失稳灾害进行防控还需要关注于各类受损目标的保护，以此降低可能出现的严重损失，这也是当前研究和关注的重要目标。比如针对煤矿采空区地面建筑物，往往就需要采取恰当的综合保护措施，不仅仅要进一步提升其整体稳定性以及抗震性能，同样也需要在前期煤矿开采过程中予以积极应对，确保煤柱预留较为适宜合理，能够尽量降低该方面出现的沉降问题。当然，在后续建筑物长期应用过程中，必要的地表变形观测同样也是重要保护手段，对于及时发现险情具备积极作用，也需要合理配置和运用。

三、煤矿采空区失稳灾害防控展望

在当前煤矿采空区失稳灾害防控技术应用中，虽然已经在很多方面取得了突破式发展，也能够对于相关灾害问题形成预警和积极应对，但是依然存在着一些缺陷和隐患，处理效果不佳，有待于在未来进一步研究和优化改善。比如从监测预警方面来看，未来应该进一步提升监测的准确度和实时性，力求借助于更为先进的电子信息技术以及自动化手段，能够监测到更为全面完整的信息资料，并且可以将这些信息资料转化为可供直接参考的灾害防治依据，更好辅助相关人员开展灾害防治任务。此外，对于煤矿采空区失稳灾害防控技术的研究也需要进一步加大，尤其是对于地质结构的维稳和加固，需要力求借助于更新的技术手段，增强整体性和实效性。

四、结束语

在当前煤矿采空区失稳灾害的发生中，往往危害性较大，这也就需要切实做好防控工作，相关人员应该重点加大对于失稳灾害的监测力度，及时发现隐情和风险问题，进而借助于更为先进可靠的加固技术手段，降低灾害发生率和损失。

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