1? 引? 言
??? 當前礦山災害及其防治理論的研究現(xiàn)狀決定了礦山災害學的形成。據(jù)國家安全科學技術(shù)研究中心統(tǒng)計:全國工礦企業(yè)2002年1—9月份共發(fā)生各類傷亡事故9781起,死亡1 525人,其中煤礦企業(yè)2 745起,死亡4661人,一次死亡10人以上特大事故50起,死亡1 050人;非煤礦山企業(yè)1173起,死亡1 495人,一次死亡10人以上特
大事故2起,死亡49人。另據(jù)文獻[4]顯示:我國井下開采的煤礦,百萬噸死亡率是先進國家的幾倍到十幾倍;我國煤礦平均每小時死亡1.05人,平均每天發(fā)生一起死亡3人以上的事故;每年死亡人數(shù)是世界各國煤礦死亡人數(shù)的4倍,每年因工傷事故和礦山塵肺病的直接經(jīng)濟損失就達85億元,遠遠超出了自然災害所造成的經(jīng)濟損失。因此,積極致力于礦山災害學的研究,意義十分重大。
2? 礦山災害學的研究模式
??? 礦山災害學的研究對象就是礦山災害。礦山按礦產(chǎn)種類可分為:煤礦,冶金礦(含鐵礦、錳礦、螢石礦),黃金礦,有色金屬礦(銅礦、鉛鋅礦、錫礦、鎢礦、鉬礦和鋁鎂礦),化工原料礦(硫礦、磷礦),核工業(yè)礦(鈾、釷核能源礦)以及建材礦(采石場、石棉礦)和輕工礦(巖鹽礦、高嶺士礦、粘士等陶瓷原料礦)等。
??? 根據(jù)災害學原理并參照國家標準GB/丁13745—1992《學科分類與代碼》,礦山災害學的研究應是多層次和綜合性的,它包括:礦山災害成因動力學、礦山災害運動學、礦山災害預測學及礦山災害防治對策學等4個方面的內(nèi)容。其中,礦山災害成因動力學主要研究礦山災害形成過程、動力來源、作用機理、破壞方式等。礦山災害運動學則側(cè)重研究礦山災害發(fā)生后的各種表現(xiàn)形式,它的研究有助于提高對各種礦山災害的破壞與擴散程度的認識,并為礦山災害現(xiàn)象的具體研究提供依據(jù)。如對礦井瓦斯爆炸事故,就必須要研究煤與瓦斯突出、爆炸的機理以及事故后的污染方式、途徑以及傳播速度等,這將有助于制訂合理的防治對策。如果對礦山災害的運動過程缺乏認識,就難以對礦山災害發(fā)生后各種次生災害(如煤與瓦斯突出后,引起瓦斯、煤塵爆炸等)作出準確估計,以至于形成決策上的失誤,從而使礦一災害危害擴大化。礦山災害預測學和防治對策學則主要是針對不同的礦山災害類型,依據(jù)其特點進行預測及對策研究。
??? 根據(jù)科學學原理,礦山災害學的工程技術(shù)研究模式主要有礦山安全學,礦山災害防治工程學,如煤與瓦斯突出防治、礦塵防治、礦井火災防治、礦山通風工程及礦山壓力支護與頂板管理等。礦山災害學的技術(shù)科學研究模式主要有礦山災害教育學、礦山災害心理學、礦山災害法學、礦山災害經(jīng)濟學及礦山災害管理學等。礦山災害學的基礎理論科學則是礦山災害數(shù)學、礦山災害物理、礦山災害化學、礦山災害毒理學及礦山災害哲學。
3. 礦山災害學的研究特征
3.1 學科交叉與綜合研究特征
??? 礦山災害主要包括礦震、礦塵、地面沉陷、地裂縫、礦井冒頂、突水、底鼓、煤層自燃、瓦斯爆炸和煤與瓦斯突出等種類。每一種災害理論及防治技術(shù)都需要眾多自然科學和社會科學的支持,跨學科的交叉與綜合性特征十分明顯。每一種礦山災害防治技術(shù)都受到至少10門以上其他學科的理論和技術(shù)的支撐。如煤與瓦斯突出防治理論和技術(shù)的研究,就涉及數(shù)學、物理學、工程物理學、采礦學、地質(zhì)學、水文地質(zhì)學、工程地質(zhì)學、氣體動力學、熱力學、工程材料學、管理工程學和法學等學科。
??? 此外,近代科學技術(shù)和理論的迅速發(fā)展,諸如電子計算機技術(shù)、系統(tǒng)論、控制論、信息論、模糊數(shù)學、耗散結(jié)構(gòu)論,協(xié)同學、突變理論,以及模擬實驗和仿真手段等,也為礦山災害學的研究,提供了極為重要的支撐條件。
3.2? 生態(tài)環(huán)境研究特征
??? 礦業(yè)作為基礎產(chǎn)業(yè),在我國國民經(jīng)濟與社會發(fā)展中具有極其重要的地位。但長期以來,由于在礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用中忽視環(huán)境保護,我國礦山企業(yè)在生產(chǎn)、建設、經(jīng)營活動中,因其產(chǎn)生的環(huán)境侵害行為而導致的環(huán)境污染和破壞問題也日益突出。例如:①粗放式的資源開發(fā)導致資源的巨大浪費;②資源的無序開發(fā)造成植被、生態(tài)破壞,導致水土流失;③采、選、冶技術(shù)的相對落后,造成環(huán)境污染;④外部環(huán)境經(jīng)濟效益未能納入企業(yè)內(nèi)部成本核算體系,因而缺少資金投入進行礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的修復再造。因此,在礦山災害學的研究體系中,其顯著特征之一就是研究如何有效遏制礦業(yè)環(huán)境侵害,以實現(xiàn)礦區(qū)環(huán)境擾動最小化和礦產(chǎn)資源開發(fā)最優(yōu)化。