露天煤矿同样存在坍塌风险,矿难为何难以避免?诱发因素众多
时间:2023-02-28 01:37:15 来源:科普之家 作者:科学信仰 栏目:安全 阅读:139
采矿有风险,下井需谨慎,自古以来,下井采矿就是一件充满危险性的工作。
虽然危险,但又不得不做,因为很多煤层距离地表较远,想要进行开采,就必须要在地下开掘巷道才能采煤,而地下巷道之内情况复杂,存在着很多难以预料的安全风险,矿难的发生几乎是没有办法完全避免的。相比这些危险的井工矿而言,露天煤矿就要安全得多了,由于这些地方的煤层距离地表较近,所以无需挖掘深井,就可以直接进行露天开采,相比井工矿而言,露天煤矿不仅安全,采煤也更加便捷。
然而,露天煤矿的风险虽低,但也并非全无风险,而且与井工矿一样,露天煤矿所存在的安全风险也是难以完全避免的。
对于露天煤矿而言,可能出现的最主要安全风险就是煤矿坍塌。煤矿为什么会坍塌?表面原因就是山体滑坡。所谓山体滑坡就是岩石松动发生位移,并在重力的作用之下出现大面积下滑。山体滑坡一旦发生,规模是难以控制的,最终到底会造成多大的影响只能是听天由命,有的时候,整个山体都会坍塌下来,影响面积可以接近1平方公里,而如此规模的山体滑坡可能造成的人员伤亡也是不敢想象的。
露天煤矿坍塌虽然是由山体滑坡所引起的,但山体滑坡本身只能算是个表面原因,本质原因在于到底是什么引发了山体滑坡。
山体滑坡并不会平白无故地发生,它的发生必然是因为岩体结构发生了变化,从而破坏了原本的稳定性,以致引发了大面积的连锁反应。一般而言,引发山体滑坡的因素可以分为“天灾”和“人祸”两个部分,而“天灾”部分又可以分为内因和外因。
首先,先来说一说“天灾”部分的内因。
煤层的形成是一个漫长而复杂的过程,在煤层内部,不同区域承受着大小不同的压力,这些压力在长期的演化过程中形成了一种平衡,然而当某一区域压力过大时,这种平衡就会被打破,于是随着煤层断裂,一系列的连锁反应便接踵而至,坍塌就发生了,这种内部压力变化所引发的煤层断裂是难以预知的。再有,地下不仅有煤,还有水,而地下水的存在也会给煤层施加一个压力,如果在一段时间内,地下水位持续上升,压力就会增大,这就会导致煤层不同部位的应力发生改变,从而引发坍塌。
至于“天灾”部分的外因就比较容易解释了,比如长时间的降雨引发了山洪,从而导致岩层松动,进而诱发山体滑坡。
不过这些外因是可以预见的,煤矿可以根据天气状况提前采取应对措施,往往不易造成人员伤亡。说完了“天灾”,就该说说“人祸”了。人为因素也能够导致山体滑坡进而引发矿难吗?当然。山体滑坡本质上是由于结构稳定性遭到破坏而引发的连锁反应,而一些人为活动也可以破坏这种稳定性。
比如过度开采就会导致煤层内部结构发生形变,这种形变会导致不同煤层之间的相互制约与相互支撑发生变化,一旦平衡被打破,稳定性便会遭到破坏,最终的结果就是坍塌。
除了过度开采之外,开采不规范、爆破等因素也会破坏煤层的稳定性,从而诱发山体滑坡造成矿难。由此可见,可能导致露天煤矿坍塌的因素是非常多的,其中既有自然因素,也有人为因素,而无论是自然因素,还是人为因素,都无法做到万无一失。
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