2月22日，內蒙古阿拉善盟左旗新井煤業有限公司一露天煤礦發生大面積坍塌，造成人員傷亡，目前救援工作正在開展中。
(相關資料圖)
事故發生后，不少網友對于露天煤礦的開采方式和風險提出了許多疑問。《一起來嘮科》連線成都理工大學地質災害防治與地質環境保護國家重點實驗室副主任趙建軍教授，對部分話題做出解答。
一、露天煤礦是什么？它和地下采煤的方式有何不同？
趙建軍：露天煤礦是指采用露天開采技術的煤礦，開采這種煤礦時會沿著煤層出露的方向布置一個坑，將煤層周圍、特別是煤層上面的這些巖石和土剝離開，然后從地表開始一個一個臺階往下挖，最后會形成一個很大的坑。采煤人員一般會圍繞坑壁在邊坡上修一條路，把挖出來的煤通過卡車拉走。
青海某露天礦（圖源：趙建軍）
而地下采煤我們比較熟悉，基本上都是在地下開采。二者相比，有以下幾個特別之處：
1.開采方式不同：地下煤礦采用井下開采，而露天煤礦則是在地面上進行采礦，因此開采方式有很大的差異。
2.采礦效率高：露天煤礦采用的是機械化大規模開采，采煤效率非常高，每天可以開采大量的煤炭，而地下煤礦采用的則是手工開采和機械化開采，效率相對較低。
3.產生環境影響：露天煤礦在開采過程中會產生大量的煤矸石和廢渣，同時也會對周圍環境產生一定的影響，例如地形改變、水源污染等。而地下煤礦在開采過程中對環境的影響相對較小。
4.需要更多的土地：露天煤礦需要占用大量的土地，對周圍的生態環境和農田產生一定的影響。而地下煤礦在占地面積上相對較小。
二、和地下采礦相比，露天采礦有哪些特殊的安全隱患？
趙建軍：露天礦要挖坑，是從上往下挖的，在往下采煤的過程中，挖出來的邊坡高度是不斷增加的，而且這個坑往往是長條型，四周都是邊坡。
在底下挖的時候，坡高會不斷增加。而且在下方挖的過程中，還會對上方產生擾動。而挖掘機司機、卡車司機都在哪呢？都在邊坡坡腳的礦坑里面作業，所以他們是在最底下的。那么一旦露天礦的邊坡出現垮塌或者滑坡，就容易對底下在坑里面作業的這些工人造成威脅。這次出現的這種事故，有可能就是這種情況。
而地下采煤也會影響到地表，會產生沉陷盆地，里面的房子會出現開裂，或者是往下塌成一個坑，我們叫做地面塌陷。這種變形和滑坡不一樣，它往往有一個緩慢的變形過程。如果是在山區里進行地下采煤，它也會引起邊坡變形。但是從采煤以后變形傳遞到地表，出現邊坡變形到最終形成滑坡，往往有一個非常長的時間周期，而且在形成滑坡之前，往往會有很多地表裂縫，這個時候人們就基本上能發現了。
所以露天礦和地下礦相比，它特殊的邊坡結構不斷被改造，坡高不斷在增大，其邊坡的穩定性也就是滑坡問題，關鍵是坡腳的礦坑里一直有人員在作業活動，必須要高度重視。
三、這種特殊性是否意味著，露天煤礦作業的安全性更低？
趙建軍：露天礦的安全性也不是說更差，只能說它們的安全風險是不同的。比如露天礦的安全隱患核心在哪兒呢？實際上只要邊坡不出現滑坡，那就能夠保證底下的安全開采。所以露天礦最大的安全風險，就在于邊坡的穩定性。
內蒙古煤礦坍塌瞬間畫面（來源：新京報我們視頻）
地下采礦的影響因素更多，例如會遇到頂板的穩定問題，采煤井壁會發生變形，甚至有可能會發生煤和瓦斯的突然泄漏，還有地下水的突襲。所以二者并不是說哪個更安全哪個更危險。實際上不管是露天礦還是地下礦，它都有相應的安全規程和管理手段。
四、露天煤礦坍塌和地下礦井相比，哪種情況更難搶救？
趙建軍：我們常見的地下礦井如果出現了井下事故，造成人員被困，這種時候往往還有搶救的機會。因為地下礦井有較大的生存空間，人在生存的極限空間以內，把人救出來的幾率還是比較大的。我們在新聞里也經常見到礦井發生坍塌，成功救援的案例非常多。
露天礦的坍塌，實際上可以理解為一個滑坡事件。如果把人埋了，或是造成礦坑底人員失蹤，救援難度會更大一些。因為人被埋到巖石和土里面之后，呼吸的空間很少，生存幾率相對于地下礦井來講會更小，也更難搶救。但無論如何我們還是要相信，總會有奇跡發生的。目前我們也看到，內蒙古這個事故中已經有人被救出。
那么需要特別強調的是，在搶救過程中，要注意哪些問題呢？
露天煤礦的坍塌搶救過程中，一定要防止二次垮塌的發生。因為救援人員要下到礦坑底下，而且要動用大型機械去把土石方挖開，這個過程中，實際上救援人員就在礦坑底下，上面邊坡垮了后后壁松動了，巖石和土也有可能再次發生垮塌，所以這有可能會影響到下面救援人員的安全。
我們在搶救過程中一定要密切監測邊坡的變形，特別是已經發生過垮塌的部位，一定要對周邊部位的穩定性進行預警。一旦發現有要發生破壞的條件，要及時發出預警，把底下的人撤走，防止發生二次事故，這個非常重要。再次強調：在搶險過程中一定要做好邊坡的應急監測預警，防止二次垮塌造成的二次傷害。
五、除了邊坡失穩外，這一類的露天煤礦可能還會有哪些安全隱患？
趙建軍：露天礦垮塌的影響因素，主要有這幾類：
首先，邊坡的基礎內在地質條件，從物質成分上我們把巖石分成軟的、硬的、軟硬組合的。軟的巖石穩定性就更差，這種先天不足更容易發生滑坡。
在露天煤礦開采的過程中，實際上煤層和周圍的巖石比起來就是一個偏軟的軟巖，它的穩定性是比較差的。如果我們的煤埋在底下，上面又有一些硬的巖石，這時候底下的煤就會形成一個軟弱基座。就相當于你一腳踩到一個厚的泥巴上面，這時候你的身體會往下沉，底下的這個軟巖就會受到壓縮，帶動上面那些硬的巖石發生變形，最終加速坍塌。所以露天礦的這種內在條件，就決定了邊坡容易發生變形。
另外一個就是邊坡的結構，巖體是否完整、是不是有容易滑動的面，等等這些都是內在影響因素。
第二個因素就是降雨。集中降雨特別是長期降雨后，會降低巖土的穩定性，那也有可能會誘發邊坡變形破壞。
第三，有可能在下面挖的過程中，對上面邊坡的支撐錨定不夠，或者對其穩定性的評估不充分。比如上邊發生變形了，但是我們沒發現，或者是我們發現了變形，沒有對它重視，都有可能會造成事故。
還有一種可能就是，這種破壞可能是突然發生的，以前沒有出現過肉眼可見的變形，這種突發性滑坡事件往往需要專業的監測設備才能發現，這種會更容易造成人員傷亡。
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