矿山安全基本知识概述ebpl.docx
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1、矿山安全全基本知知识一、矿山山地质安安全知识识 (一)矿物矿物是由由地壳中中化学元元素通过过地质作作用形成成的一种种具有一一定化学学成分和和物理特特性的单单质或化化合物。自自然界中中矿物存存在的状状态有3种:固固态,如如石英、正正长石、云云母;液液态,如如水、自自然汞;气态,如如二氧化化碳、硫硫化氢等等。(二)岩石1岩石石的物理理力学性性质岩石是在在各种地地质作用用下,由由一种或或多种矿矿物有规规律地组组合成的的矿物集集合体。岩岩石的物物理力学学性质质表现在在其变形形特性、强强度特征征、破坏坏形式三三方面。2)岩石石的强度度特征岩石在外外载荷的的作用下下,当应应力达到到某一极极限时便便发生破破
2、坏,这这个极限限就是岩岩石的强强度极限限。具体体指标有有:单向向抗压强强度、抗抗拉强度度、抗剪剪强度、三三向抗压压强度。3)岩石石的破坏坏形式岩石的破破坏形式式分为脆脆性破坏坏和塑性性破坏两两种。2煤层层的顶底底板岩石石(1)顶板岩岩石。从从采煤工工作的角角度,根根据顶板板岩层变变形和垮垮塌的难难易程度度,可将将煤层的的顶板岩岩层分为为伪顶、直直接顶、基基本顶(又称老老顶)3种。(2)底板岩岩石。煤煤层的底底板岩石石可分为为直接底底及基本本底(又称老老底)两种。(三)地层地层系统统是用来来描述地地层上下下层之间间空间关关系的,国国际上通通常用的的地层划划分单位位有界、系系、统。地地质时代代是用
3、来来描述地地层上下下层之间间时间关关系的。在在划分地地层系统统的基础础上,将将地壳的的发展历历史相对对应地划划分成若若干地质质时代的的单位,即即代、纪纪、世。(四)地质构构造沉积岩层层(包括煤煤层)在形成成时,一一般都是是水平或或近水平平的,在在一定范范围内是是连续完完整的。但但后来由由于受到到地壳运运动的影影响,使使岩层的的形态和和产状发发生了变变化。这这种由地地壳运动动所引起起的岩层层变形和和变位的的结果叫叫构造变变动。构构造变动动按其表表现形式式,主要要可分为为褶皱和和断裂两两类。这这种由地地壳运动动而造成成岩层空空间形态态的变化化,称为为地质构构造。1岩层层的产状状要素为了说明明倾斜岩
4、岩层的空空间形态态,常用用产状要要素来表表示,即即岩层的的走向、倾倾向及倾倾角。2褶曲曲构造褶皱构造造的基本本单位叫叫褶曲。褶褶曲就是是岩层的的一个弯弯曲。(1)褶曲的的基本形形态:一一般把褶褶曲的基基本形态态分成背背斜和向向斜两种种。(2)褶曲的的要素:褶曲要要素包括括核部、翼翼部、轴轴面、轴轴线、枢枢纽。(3)褶曲的的分类:根据褶褶曲轴面面的产状状,分为为直立褶褶曲、倾倾斜褶曲曲和倒转转褶曲。3断裂裂构造岩层在外外力或内内力作用用下,产产生了机机械破坏坏,使岩岩体丧失失连续性性和完整整性,不不论发生生位移与与否,都都称岩层层产生了了断裂。断断裂后,两两侧岩层层若没有有发生显显著位移移,称为
5、为裂隙或或节理;发生了了显著的的位移则则称断层层。1)裂隙隙裂隙按成成因可分分为:原原生裂隙隙、风化化裂隙和和构造裂裂隙。根据裂隙隙的产状状和岩层层的产状状关系,可可分为:走向裂裂隙、倾倾向裂隙隙和斜交交裂隙。2)断层层岩层沿断断裂面发发生显著著位移的的断裂构构造,称称为断层层。(1)断层要要素。为为了描述述断层的的性质、位位置和空空间形态态,我们们给断层层的各个个部位以以一定的的名称,这这些断层层的基本本组成部部分叫断断层要素素。(2)断层的的分类。根根据断层层上下盘盘相对移移动的方方向,可可分为:正断层层、逆断断层和平平推断层层。根据据断层面面的倾角角,又把把逆断层层分为:冲断层层(断层面
6、倾倾角大于于45)、逆掩掩断层(断层面面倾角为为4525之间)和辗掩掩断层(断层面面倾角在在25以下)、根据据断层走走向与岩岩层走向向关系,把把断层又又分为:走向断断层、斜斜交断层层。断裂裂构造发发育的地地区,经经常是许许多断层层以某种种组合形形式出现现,其中中有:地地堑和地地垒、迭迭瓦状构构造、阶阶梯状构构造。(五)地下水水5地下下水的分分类按地下水水的埋藏藏条件分分为潜水水和承压压水;按按地下水水含水层层性质分分为孔隙隙水、裂裂隙水、岩岩溶水。岩岩溶发育育必须具具备的四四个条件件:要有有可溶岩岩层、岩岩层因具具有裂隙隙而透水水、水必必须有侵侵蚀性,水水在岩层层中应是是流动的的。6地下下水的
7、化化学成分分由于所含含化学成成分的不不同,地地下水表表现了不不同的化化学性质质。反映映地下水水化学性性质的常常用指标标有水的的总矿化化度、氢氢离子浓浓度(pH值)、水的的硬度。7矿井井水的来来源煤矿生产产过程中中,经常常见地下下水流人人或涌入入巷道或或工作面面,这就就是矿井井水。矿矿井水来来源有地地表水、含含水层水水、老窑窑水和断断层水。二、矿床床勘探安安全知识识(一)矿矿井地质质构造的的物探方方法我国矿井井应用的的物探方方法主要要有直流流电法(电阻率率法)、电磁磁频率测测深法、无无线电波波透视法法、地质质雷达法法,以及及浅层地地震勘探探、瑞利利波勘探探方法等等。这些些方法分分属于电电法勘探探
8、与地震震勘探两两大领域域。1电法法勘探电法勘探探是利用用地壳中中各种岩岩石、矿矿石电学学性质间间的差异异来发现现地质目目标的。它它是基于于观测和和研究电电场或电电磁场空空间和时时间分布布规律来来勘查地地质构造造和寻找找有用矿矿产的一一类勘探探方法。按按电磁场场和时间间特性,电电法勘探探可以划划分为3类:直直流电法法、交流流电法(电磁法),过渡渡过程法法(脉冲瞬瞬变场法法)。2地震震勘探地震勘探探是地球球物理勘勘探中的的一个重重要领域域,它是是利用人人工激发发的弹性性波(地震波)来探测测大地,获获取岩层层地质信信息以达达到勘探探的目的的。地震震勘探按按照其观观测空间间和工作作场所可可以划分分为地
9、面面地震勘勘探和地地下地震震勘探。孔孔中地震震和矿井井地震勘勘探都属属地下地地震勘探探。按照照地震波波的类型型,地震震勘探又又可划分分为:体体波勘探探,如地地面(也包括浅浅层)地震勘勘探;面面波勘探探,如瑞瑞利波勘勘探;槽槽波勘探探等。(二)高压空空气枪、空空压机、高高压管路路的安全全使用及及维护、气气枪阵列列、电缆缆、电缆缆尾标、扩扩展器的的收放等等操作中中的安全全要素高压空气气枪、空空压机、高高压管路路应定期期进行安安全检查查,安全全性能不不合格的的不得使使用。电电缆的绝绝缘和电电阻必须须满足规规定要求求,不允允许带电电进行检检修和收收放作业业。执行行任务前前根据工工作的性性质和勘勘探工作
10、作地点所所处的自自然环境境条件不不同制定定相应的的安全操操作规程程。必须须由接受受过专门门培训的的人员执执行操作作任务,工工作中按按照相应应的压力力设备或或带电设设备的安安全操作作要求执执行。(三)震源危危险品的的安全使使用、运运输、存存储和管管理爆炸性震震源的操操作人员员禁止穿穿化纤服服装;大大雾、雷雷雨、黄黄昏条件件下禁止止进行爆爆炸操作作;爆炸炸危险区区应有专专人警戒戒;使用用电雷管管时电雷雷管本身身和起爆爆回路的的电阻以以及起爆爆电流必必须满足足规定要要求,杂杂散电流流大于30mmA、离高高压电网网较近的的区域、受受射频电电影响较较大的区区域等不不得使用用电雷管管;使用用的少量量爆破材
11、材料,炸炸药不超超过1000kg,雷管管不超过过200个,要要储存在在专门的的房间内内,指定定专人保保管。雷雷管要装装箱加锁锁,与炸炸药分开开存放,并并隔开2m以上距距离。运运输时禁禁止雷管管和炸药药混装混混运,应应由专人人押运。运运输汽车应应挂危险险品标志志,行驶驶速度不不超过40kmh,能见见度差时时速度减减半。存存储时和和运输途途中应有有合适的的包装,注注意防震震、防火火、防潮潮。各种种震源危危险品使使用前应应根据勘勘探地点点具体的的施工环环境条件件制定详详细的安安全操作作规程,由由接受过过专门培培训的人人员执行行操作任任务。(四)矿山勘勘探作业业安全知知识确定钻孔孔位置时时,在保保证地
12、质质要求的的同时,考考虑施工工安全和和方便。避避开洪水水、泥石石流、滑滑坡、滚滚石等威威胁。钻钻塔与高高压线保保持安全全距离,距10000V以上的高压线不小于50m,10000V以下的不小于30m。钻机机场场地基必必须平整整、稳固,填填方部分分必须采采取措施施防止塌塌陷或滑滑动,钻钻塔底座座填方部部分不得得超过塔塔基面积积的14。钻塔塔必须安安设避雷雷装置、活活动工作作台必须须安装牢牢靠,设设置可靠靠的制动动防坠装装置。钻钻塔上下下不能同同时进行行作业。机机械传动动部分应应设防护护栏或防防护罩,机机械运转转时不得得进行部部件的拆拆卸和修修理。钻钻机机场场应配备备适当的的消防设设备。坑道钻探探应
13、按照照井下作作业的规规定进行行通风、排排水、支支护和照照明。坑坑道钻探探中可能能揭露高高水头的的强含水水层时,为为防止涌涌水淹没没坑道,应应先安装装固定的的孔口管管,提前前准备好好排水设设施或堵堵水材料料。坑道道中严禁禁使用没没有净化化装置的的内燃机机械。水上钻探探应备有有救生、通通讯设施施,设置置必要的的栏杆以以防止人人员落水水。探槽深度度(最高一一壁)不得超超过3m,浅井井深度不不得超过过20m,应根根据地层层性质和和探槽、探探井的深深度正确确选择支支护方法法。在松松软或流流沙层中中掘进应应采用沉沉箱超前前支护。勘探放射射性矿床床,主要要坑道应应尽量在在矿脉外外施工,如如必须穿穿过矿体体时
14、应采采用压入入式通风风。完成成编录和和采样后后,应对对矿体裸裸露面及及时用粘粘土等覆覆盖,以以防止氡氡气析出出。接触粉尘尘、有毒毒物质、放放射性物物质的作作业人员员应有必必要的个个人防护护装备,定定期进行行职业性性健康检检查。作作业点粉粉尘浓度度超过卫卫生标准准的,每每月至少少测定2次。井井下有毒毒作业点点每月至至少测定定1次。放放射性物物质作业业点每月月至少测测定3次,超超过国家家规定的的,必须须限期采采取改进进措施。三、井巷巷工程安安全知识识(一)井井田开拓拓1煤田田划分为为井田在同一地地质发展展过程中中形成的的具有连连续发育育的含煤煤岩系,其其分布有有规律可可循、基基本连成成一片的的地区
15、称称为煤田田。在煤煤层赋存存条件中中,对煤煤田开发发影响较较大的是是煤层的的厚度和和倾角。因因此,常常把煤层层按厚度度和倾角角进行分分类。煤田具有有较大的的范围和和丰富的的储量,有有的面积积达数百百平方公公里,储储量达数数百亿吨吨,所含含煤层达达十几层层,甚至至几十层层。因此此,必须须把煤田田划分为为若干部部分,每每一部分分由一个个矿井开开采。划划分为一一个矿井井开采的的那部分分煤田,称称为井田田。2井田田的开拓拓方式煤田划分分成井田田后,井井田的范范围一般般还是很很大的,走走向长度度可达数数千米到到万余米米;倾斜斜长度亦亦可达数数千米。对对这样大大范围的的井田,在在目前的的技术条条件下,必必
16、须再划划分成适适于开采采的较小小部分,有有计划、按按顺序地地进行回回采,达达到技术术上和经经济上都都比较合合理的要要求。3矿井井的开拓拓方式根据进入入煤层的的井硐形形式不同同,矿井井开拓方方式分为为斜井开开拓、立立井开拓拓、平硐硐开拓和和综合开开拓4种。(二)井筒井筒是从从地表开开掘进入入地下的的工程,通通常作运运输煤炭炭的主井井、辅助助运输(运输人人员、材材料、设设备、矸矸石等)的副井井或通风风井使用用。井筒筒主要有有立井、斜斜井和平平硐。(三)主主要开拓拓巷道主要开拓拓巷道指指为井田田开拓而而开掘的的基本巷巷道,其其中包括括井筒、井井底车场场、运输输大巷、石门、总回风巷等。(四)井井巷断面
17、面形状、尺尺寸的确确定原则则井巷断面面的形状状,主要要由围岩岩性质、井井巷服务务年限和和支护材材料来决决定。1井筒筒断面形形状、尺尺寸的确确定原则则立井井筒筒断面形形状一般般为圆形形,早期期开凿的的立井井井筒断面面采用矩矩形、椭椭圆形(目前已已很少采采用);斜井井井筒断断面有拱拱形、梯梯形等。井筒断面面尺寸的的确定原原则与其其功能有有关。布布置生产产需要的的提升设设备、满满足人员员通行的的要求、满满足通风风风量的的要求、满满足敷设设管线的的要求、符符合煤煤矿安全全规程的的要求。2巷道道断面形形状及选选用原则则我国煤矿矿井下使使用的巷巷道断面面形状有有矩形、梯梯形、多多角形、拱拱形、圆圆形、马马
18、蹄形、椭椭圆形等等。巷道断面面形状选选用的原原则:巷巷道围岩岩的地压压大小和和方向,也也就是巷巷道所穿穿过围岩岩的性质质;巷道道的用途途和服务务年限;巷道选选用的材材料和支支护方式式;巷道道的掘进进方式及及岩层埋埋藏情况况。3巷道道尺寸的的确定原原则巷道断面面越小稳稳定性相相对越好好,最终终确定合合理的断断面大小小要兼顾顾施工技技术、巷巷道的用用途和断断面利用用率。煤煤矿中巷巷道的净净断面,应应满足行行人、运运输、通通风,设设备安装装检修以以及施工工的需要要。设计计巷道断断面尺寸寸,应首首先确定定巷道的的净断面面尺寸,并并进行风风速和优优化验算算。最后后,根据据支架参参数,道道床参数数,计算算
19、出巷道道的设计计掘进断断面尺寸寸,并按按允许加加大值(超控值),计算算出巷道道的计算算掘进断断面尺寸寸。对于于软岩巷巷道,深深厚表土土层以及及受采动动影响的的井筒,其其断面形形状与尺尺寸要特特殊研究究确定。(五)井巷施施工程序序和基本本原则井巷工程程包括井井筒、井井底车场场巷道及及硐室、主主要石门门、运输输大巷、采采区巷道道及回风风巷道等等全部工工程。这这些工程程中有一一些工程程构成连连锁工程程项目,也也可以称称为矿井井建设关关键线路路或主要要矛盾线线,也就就是决定定矿井建建设最短短总工期期的,只只能按顺顺序施工工的路线线。该线线路上的的各单位位工程统统称关键键工程。其其中包括括井筒、井井底车
20、场场重车线线、主要要石门、运运输大巷巷、采区区车场、采采区上山山、最后后一个采采区切割割巷道或或与风井井贯通巷巷道、风风井等。(六)井井巷掘进进的主要要施工方方法井筒施工工根据施施式方法法及地层层赋存条条件的不不同,分分为普通通凿井法法与特殊殊凿井法法。普通通凿井法法是在稳稳定或含含水较少少的地层层中采用用钻眼爆爆破或其其他常规规手段凿凿井的方方法。特特殊凿井井法是在在不稳定定或含水水量很大大的地层层中,采采用非钻钻爆法的的特殊技技术与工工艺的凿凿井方法法。通常常采用的的有冻结结法凿井井、钻井井法凿井井、注浆浆凿井法法。1普通通凿井法法(1)钻钻眼爆破破法破岩岩。在岩岩体上钻钻凿一定定直径、一
21、一定深度度及数量量的炮眼眼,并在在其中装装入炸药药,靠炸炸药爆炸炸的力量量破碎岩岩体,从从而达到到井巷掘掘进的目目的,这这种方法法就叫做做钻眼爆爆破法。它它的优点点是操作作简单、易易于掌握握、设备备简单、安安全可靠靠、可以以根据要要求,在在岩体中中钻爆出出不同形形状,不不同深度度的井筒筒或巷道道。(2)爆爆破方法法。根据据炮眼深深度与直直径将钻钻爆法分分为浅孔孔爆破法法、中深深孔爆破破法和深深孔爆破破法。炮炮眼直径径小于50 mm,深度度小于2m时称为为浅孔爆爆破,多多用于井井巷工程程;炮眼眼直径小小于50mmm,深度2-44m称为中中深孔爆爆破,多多用于井井筒及大大断面硐硐室掘进进;炮眼眼直
22、径大大于50mmm、深度度大于5m则称为为深孔爆爆破,主主要用于于立井井井筒及溜溜煤眼、大大断面硐硐室的掘掘进以及及露天开开采的台台阶爆破破。(3)爆爆破设计计。爆破破是用炸炸药破碎碎岩体的的作业,为为达到预预期的爆爆破效果果及作业业安全应应对爆破破所用的的炸药及及岩体以以及爆破破方式进进行认真真的设计计。(4)炸炸药和雷雷管。炸炸药一般般有硝铵铵炸药、水水胶炸药药、硝化化甘油炸炸药和乳乳胶炸药药。其中中硝酸铵铵类炸药药是我国国煤矿最最广泛使使用的工工业炸药药。经硝硝酸铵为为主加有有可燃剂剂或再加加敏化剂剂(硝化甘甘油除外外),可用用雷管起起爆的称称为混合合炸药。该该炸药的的特点是是氧平衡衡接
23、近于于零,有有毒气体体产生量量受到严严格限制制。硝铵铵炸药为为粉状,用用纸包装装加工成成圆柱形形药卷,外外涂一层层石蜡防防水。硝硝铵炸药药的贮存存期为46个月。水胶炸药药是20世纪70年代研研制成功功的新型型炸药,是是硝酸甲甲胺的微微小液滴滴分散在在含有多多孔物质质、以硝硝酸盐为为主的氧氧化剂水水溶液中中,经调调化、交交联制成成的凝胶胶状含水水炸药。水水胶炸药药具有抗抗水性,密密度高,威威力大,安安全性好好,生产产工艺简简单,使使用方便便,改变变了硝铵铵炸药的的主要缺缺点。硝硝化甘油油炸药是是硝化甘甘油被可可燃剂和和(或)氧化剂剂等吸收收后组成成的混合合炸药。通通称为胶胶质炸药药。其优优点是威
24、威力高、耐耐水(可在水水下爆破破)、密度度大、具具有可塑塑性、爆爆炸稳定定性高。缺缺点是会会“老化”、“渗油”、机械械敏度高高、生产产和使用用安全度度较差、价价格昂贵贵,现已已经很少少使用。乳化炸药药是通过过乳化剂剂的作用,使使以硝酸酸盐为主主的氧化化剂水溶溶液微滴滴均匀地地分散在在含有气气泡或多多孔性物物质的油油相连续续介质中中而形成成的油包包水型膏膏状含水水炸药。在在有瓦斯斯或煤尘尘爆炸危危险的煤煤矿井下下工作面面或工作作地点应应使用经经主管部部门批准准、符合合煤矿矿安全规规程规规定的煤煤矿许用用炸药。雷管是爆爆破工程程的主要要起爆材材料,它它由外界界能激发发,能可可靠地引引起其后后的起爆
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