露天煤矿地质灾害特征与危险性评估研究

引言

煤炭作为重要能源，在经济发展中作用显著。然而，露天煤矿开采引发地质灾害，威胁生命安全与煤矿生产。为保障煤炭行业稳定，减少灾害损失，对露天煤矿地质灾害防治展开研究具有重要意义。

1 露天煤矿常见地质灾害的特征

1.1 滑坡

滑坡是露天煤矿最常见的地质灾害之一，多发生在采场边坡和排土场边坡。采场边坡滑坡主要是由于在开采过程中，边坡岩体受到开挖扰动，原有的应力平衡被打破，加之地下水的渗透作用、雨水的冲刷等因素，导致边坡岩体失稳下滑。其特征表现为：滑坡体通常具有明显的滑动面，滑动过程中会伴随裂缝的产生和扩展，初期可能只是小规模的坍塌，随着时间的推移，可能发展为大规模的滑动，造成采场设备损毁、人员伤亡等严重后果。排土场滑坡则主要是因为排土物料的堆放不合理，如堆置过高、边坡过陡，或者排土物料中含有大量的软弱夹层、饱水层等，在重力和水的作用下发生滑动。排土场滑坡的滑动体规模往往较大，滑动速度较快，不仅会掩埋下方的设施和场地，还可能堵塞河道，引发次生灾害。

1.2 泥石流

露天煤矿的泥石流主要来源于排土场和采场的弃渣。在强降雨或融雪等情况下，大量的松散堆积物被水流裹挟，形成含有大量泥沙、石块等固体物质的流体，具有流速快、冲击力大、破坏范围广的特点。其特征表现为：泥石流发生前往往有短时间的强降雨，初期可能只是浑浊的水流，随后携带的固体物质逐渐增多，形成黏稠的流体。泥石流流经之处，会冲毁道路、桥梁、厂房等设施，掩埋农田和村庄，造成严重的人员伤亡和财产损失。

2 地质灾害危险性现状评估

2.1 地质灾害影响因素分析

地质灾害的发生是多种因素综合作用的结果，主要有地形地貌、岩体结构、岩性组合、降雨、人类工程活动等。1）地形地貌：总体上具有陡—缓相间分级平台的特征，陡坡的坡度为 40^∘～75^∘ ，高差较大，具备了滑坡崩塌发生的地形条件。2）地层岩性及岩体结构：上覆地层主要为三叠系下统飞仙关组的灰绿色、紫红色强风化薄—中厚层状粉砂岩、细砂岩与粉砂质泥岩、泥岩互层；下部岩层为二叠系上统龙潭组的灰—深灰色粉砂岩、细砂岩、泥岩及煤，呈软硬相间，该煤层的直接顶板以粉砂质泥岩、泥质粉砂岩为主，其次是细砂岩、粉砂岩以及泥岩；泥岩和煤为软弱岩层，自然条件下易产生流变导致肩部拉裂，形成滑坡的基础条件。3）降雨：降雨会降低岩土体的抗剪强度，增加重度，在自重力作用下向软弱面如采空塌陷区、临空面、岩体结构软弱面等倾斜。4）人类工程活动：在部分拟建场地下方煤矿进行了多层重复采动，导致地表变形剧烈，周边因修建房屋、公路等进行了切坡、加载等，露天开采活动也会加剧地质灾害的发生。

2.2 地质灾害危险性现状

评估随着地下采煤活动的加强，采空区的面积也不断增大，区内煤层顶板为力学强度较低的砂岩和泥岩，易导致采空区垮塌，且矿井采用全部垮落法管理顶板，采空区上覆地层均产生塌陷裂隙，采空塌陷影响到地表后，易产生崩塌、滑坡、地面塌陷及地裂缝等地质灾害，可能对矿区内村民的生命财产安全造成威胁。总体上，该露天煤矿受井下煤矿开采影响范围内，现状地质灾害发育，危害程度小—大，危险性大—小。露天煤矿其他区域内现状地质灾害不发育，危害程度小—大，危险性小—中等。露天煤矿地质灾害现状评估结论为地质灾害发育程度为弱发育—强发育，危害程度小—大，危险性小—大。

3 煤矿地质灾害防治管理措施

3.1 法律法规与政策支持

法律法规与政策支持是煤矿地质灾害防治工作的重要保障。国家制定一系列法律法规，如《露天煤矿安全法》，明确规定煤矿在地质灾害防治方面的责任和义务。这些法律法规要求煤矿建立健全地质灾害防治体系，采取有效的防治措施，保障生产安全。在政策方面，政府通过财政补贴、税收优惠等政策鼓励煤矿加大对地质灾害防治的投入。例如，对煤矿采用先进的防治技术和设备给予财政补贴，促使企业积极引进新技术、新设备，提高地质灾害防治水平。同时，政策还对煤矿地质灾害防治标准进行规范，要求煤矿按照规定标准进行灾害防治，对达不到标准的企业进行处罚，推动整个行业的地质灾害防治工作规范化。

3.2 防治工作监督与评估防治工作

监督与评估是确保煤矿地质灾害防治工作质量的重要环节。在监督方面，煤矿安全监管部门要定期对地质灾害防治工作进行检查，检查内容包括监测设备运行情况、防治措施执行情况。例如，检查瓦斯传感器是否正常工作、排水系统是否定期维护。发现问题要及时督促企业整改，对拒不整改的企业要依法处罚。在评估方面，要建立科学的体系，对煤矿地质灾害防治效果进行评估。评估指标可以包括地质灾害发生频率、灾害造成的损失。

3.3 加强灾害监测与预警

首先，构建“群专结合”的多层级监测体系。在露天煤矿地质灾害防治中，以群测群防为基础，强化监测员日常巡查与群众报灾机制，并结合专业监测设备（如位移传感器、地下水位监测仪等）形成覆盖矿区全时段的立体监测网络。同步推进“驻县包乡”专业技术队伍常态化驻守，提升隐患点动态跟踪能力。其次，深化遥感与物联网技术融合应用。在露天煤矿地质灾害防治中，利用综合遥感识别技术定期开展矿区隐患动态排查，重点监测采空区、尾矿库及地表变形区域；通过物联网设备实时传输关键地质参数（如岩体应力、降雨量等），结合 AI 算法实现风险智能分析与预警阈值动态调整。再次，完善风险预警闭环响应机制。在露天煤矿地质灾害防治中，建立“预警—响应—处置—反馈”全流程管理体系，明确露天煤矿企业、地方政府及应急部门的责任分工。对短时强降雨、旱涝急转等极端天气，强化雨前排查、雨中巡查和雨后复查机制，确保预警信息快速转化为避险行动。最后，强化重点区域动态监控网络。针对采空区、尾矿堆积区及露天边坡等高风险区域，布设高精度监测设备并定期校准；通过三维地质建模与模拟技术预测塌陷、滑坡等灾害演变趋势，制定差异化防控方案。

结束语

在露天煤矿资源开采中，其对露天煤矿区域地质环境带来的影响非常大，增大了地质灾害产生概率，直接影响开采工作的顺利开展，也会威胁到开采人员的生命安全。基于这种情况下，在矿产开采过程中，相关部门及人员应当高度重视地质灾害防治工作，结合矿区地质环境、水文等综合分析，明确当前露天煤矿区域的地质灾害情况，制定健全的地质灾害防治体系，才能保障开采活动的顺利完成。但是，从露天煤矿地质灾害防治情况分析，其还是存在较多的问题，导致地质灾害依旧出现高发态势，直接影响露天煤矿安全管理。为解决这一问题，在露天煤矿地质灾害防治中，相关部门及人员应当从当前防治问题出发，针对露天煤矿区域存在的地质灾害，制定针对性的防治方案，降低地质灾害对露天煤矿开采活动的影响，以此保障露天煤矿资源开采工作顺利完成。

参考文献：

[1] 姚世来 . 露天煤矿地质灾害致灾机理与边坡失稳预测分析 [J]. 科学技术创新 ,2023（9）：196-199.

[2] 张博超 , 童辉 , 杜飞 . 露天煤矿边坡稳定性及智能监测技术研究现状[J]. 中国矿业 ,2024,33（增刊 2）：92-97.