露天煤礦地質條件災害有哪些
Ⅰ 礦山開采過程中引起哪些地質災害
地面礦山地質災害
主要有地面塌陷、地面沉降、地裂縫、滑坡、崩塌、泥石流、煤自燃等專,
井下礦山地質災害屬
主要有冒頂、片幫、突水、突泥、井下熱害、礦震、岩爆、井下煤自燃、油氣井管套損壞、礦坑水污染等。狹義的礦山地質災害是指發生在井下的地質災害。
在各種礦井中,以煤礦最嚴重,其礦井地質災害種類多,發生頻率高,分布廣,破壞損失最大。除煤礦外,鐵礦、銅礦、鉛鋅礦等金屬礦和一些非金屬礦也有不同程度的礦山地質災害。開采放射性礦產,還有放射性災害。
望採納
Ⅱ 礦山與地下工程地質災害
地下采礦和地下工程開挖,最基本的生產過程就是破碎和挖掘岩石與礦石,同時維護頂板和圍岩穩定。如果對地下洞室不加以支撐維護,則洞室圍岩在地應力的作用下發生變形或破壞,這種現象在采礦界稱為地壓顯現。由地壓造成的災害,對礦井來說,主要表現為頂板下沉和垮落、底板隆起、岩壁垮幫、支架變形破壞、采場冒落、岩層錯動、煤與瓦斯突出及岩爆等。因采空區處理不當而引起的大規模地壓災害在地面表現為地表開裂、地面下沉、建築物倒塌、水源枯竭等。對於煤礦,尤其是露天煤礦,常常表現為滑坡、崩塌、傾倒等邊坡失穩及其引起的地面變形破壞。而煤與瓦斯突出是高瓦斯煤礦開采過程中最常見、危害性最大的地壓災害。這里主要討論危害大、發生頻率高、分布范圍廣的冒頂垮幫、岩爆、煤與瓦斯突出。
(一)冒頂垮幫
1.冒頂垮幫的特徵及其影響因素
地下洞室開挖後,由於卸荷回彈,應力和水分的重新分布常使圍岩的性狀發生很大變化。如果圍岩岩體承受不了回彈應力或重新分布應力的作用,就會發生變形或破壞。圍岩岩體變形及破壞的形式和特點,除與岩體內的初始應力狀態和洞形有關外,主要取決於圍岩的岩性和結構(表92)。
冒頂事故是對礦山工人人身安全威脅大且發生頻率最高的礦山地質災害之一。據不完全統計,我國各種礦山每年工傷死亡人數中有40%死於礦坑冒頂,死亡頻率占各種礦山地質災害之首。
表9-2 圍岩的變形破壞形式及其與圍岩岩體和結構的關系
續表
(據張倬元等,1994)
湖南錫礦山南礦的開采實踐表明,當失去支撐能力的礦柱達到全采場礦柱60%左右時,采空區頂板就可能冒落。而一個采空區的冒落會在相鄰采空區引起連鎖反應,導致采場地壓急劇增大,采場和巷道嚴重破壞,人員傷亡。美國、英國、日本等國金屬礦山冒頂事故死亡人數均占井下事故死亡總人數的1/3~1/2,日本為40.7%,美國為30.2%,英國、俄羅斯、波蘭和比利時等國約佔30%~50%。
我國冶金礦山頂板冒落及其他地壓災害死亡人數佔全部傷亡人數的25%~27%;大中型統配煤礦近年發生的重大死亡事故中,頂板冒落災害佔30%左右。
頂板冒落或側壁垮幫的徵兆有:頂板掉渣由小而大,由稀變密,裂隙數量增多、寬度加大,煤幫煤質在高壓下變軟,支架壓壞、折斷,瓦斯湧出量突然增多,淋水量增大等。
2.采空區處理方法
防止采空區大冒落的處理方法可歸納為「充填」、「崩落」、「支撐」、「封閉」8個字(隋鵬程,1998)。
1)充填法:采空場采礦開采完畢後,要及時用碎石、尾礦砂、水沙、混凝土等物質充填采空區,從而起到支撐頂板、減小其承受上覆岩土體壓力的作用。如湖南錫礦山南礦在3次大冒落後,新采區地壓劇增,地表不斷沉陷,為保證安全,對采空區進行了全面充填處理,充填率達90.6%,使地壓活動得以緩和。
2)崩落法:指利用深孔爆破的方法將采空區圍岩崩落,充填采空區。
3)支撐法:以礦柱或支架等支撐采空區,防止其發生危險變形。
4)封閉法:常用來處理與主要礦體相距較遠、圍岩崩落後不會影響主礦體坑道和其他礦體開採的孤立小采空區。封閉這些小采空區的目的主要是防止圍岩突然冒落時空氣沖擊波對人員和設備的危害。
為有效預防冒頂垮幫,還必須採取合理的開采方案,避免片面追求產量而采富棄貧,堅決杜絕開采保護礦柱的亂採行為;採用合理的設計方案,進行科學的頂板管理;根據圍岩應力集中大小與分布形式,採用聲發射監測技術及其他測定地應力方法,預測預報頂板來壓的強度和時間,掌握地壓規律,及時採取有效措施;制定科學合理的工作面作業規程、支護規程、采空區處理規程等。
(二)岩爆
岩爆又稱沖擊地壓,是指承受強大地壓的脆性煤、礦體或岩體,在其極限平衡狀態受到破壞時向自由空間突然釋放能量的動力現象,是一種采礦或隧道開挖活動誘發的地震。在煤礦、金屬礦和各種人工隧道中均有發生。
岩爆發生時,岩石碎塊或煤塊等突然從圍岩中彈出,拋出的岩塊大小不等,大者直徑可達幾米甚至幾十米,小者僅幾厘米或更小。大型岩爆通常伴有強烈的氣浪巨響,甚至使周圍的岩體發生振動。岩爆可使洞室內的采礦設備和支護設施遭受毀壞,有時還造成人員傷亡。
1.岩爆的類型和特點
由於發生部位和釋放能量的差異,岩爆表現為多種不同的類型,它們的特點也各不相同(張倬元等,1994)。
1)圍岩表部岩石破裂引起的岩爆:在深埋隧道或其他類型地下洞室中發生的中小型岩爆多屬這種類型。岩爆發生時常發出如機槍射擊的噼噼啪啪響聲,故被稱為岩石射擊。一般發生在新開挖的工作面附近,掘進爆破後2~3h,圍岩表部岩石發生爆破聲,同時有中間厚、邊部薄的不規則片狀岩塊自洞壁圍岩中彈出或剝落。這類岩爆多發生於表面平整、有硬質結核或軟弱面的地方,且多平行於岩壁發生,事前無明顯的預兆。
2)礦柱圍岩破壞引起的岩爆:在埋深較大的礦坑中,由於圍岩應力大,常常使礦柱或圍岩發生破壞而引發岩爆。這類岩爆發生時通常伴有劇烈的氣浪和巨響,甚至還伴有周圍岩體的強烈振動,破壞力極大,對地下採掘工作常造成嚴重的危害,被稱為礦山打擊或沖擊地壓。在煤礦中,這類岩爆多發生於距坑道壁有一定距離的區域內。四川綿竹天池煤礦就曾多次發生此類岩爆,最大的一次將約20t的煤拋出20m以外。
3)斷層錯動引起的岩爆:當開挖的洞室或坑道與潛在的活動斷層以較小的角度相交時,由於開挖使作用於斷層面上的正應力較小,降低了斷層面上的摩擦阻力,常引起斷層突然活動而形成岩爆。這類岩爆一般發生在活動構造區的深礦井中,破壞性大,影響范圍廣。
2.岩爆的產生條件與發生機制
岩爆是洞室圍岩突然釋放大量潛能的劇烈的脆性破壞。從產生條件來看,高儲能體的存在及其應力接近於岩體極限強度是產生岩爆的內在條件,而某些因素的觸發則是岩爆產生的外因(張倬元等,1994)。
圍岩內高儲能體的形成必須具備兩個條件:①岩體能夠儲聚較大的彈性應變能;②在岩體內部應力高度集中。彈性岩體具有最大的儲能能力,受力變形時所能儲聚的彈性應變能非常大,而塑性岩體則無儲聚彈性應變能的能力。
從應力條件看,圍岩內高應力集中區的形成首先需要有較高的原岩應力。但在構造應力高度集中的地區,岩爆也可以發生在淺部隧洞中,甚至有可能發生在地表的基坑或採石場中。
洞室圍岩表部岩爆經常發生在如下一些高壓力集中部位:因洞室開挖而形成的最大壓應力集中區,圍岩表部高變異應力及殘余應力分布區以及由岩性條件決定的局部應力集中區,斷層、軟弱破碎岩牆或岩脈等軟弱結構面附近形成的應力集中區。
對地下洞室造成破壞的岩爆主要有三種形式:岩體擴容、岩石突出和振動誘發冒落。岩體擴容是指由於岩石的破碎或結構失穩而使岩體體積增大的現象,如果擴容的幅度很大且過程較為猛烈,就會給洞室造成危害。當遠處傳來的擾動地震波能量較高時,可直接將洞室圍岩碎塊以非常快的速度(可達2~3m/s)彈射到洞室中而形成災害,這就是以岩石突出形式發生的岩爆。振動誘發岩石冒落是當洞室頂部有松動岩塊或存在軟弱面時,在擾動地震波和巨大重力勢能作用下發生垮落的現象。
3.岩爆的預測及防治
(1)岩爆的監測預報
對岩爆災害的預測包括對岩爆發生強度、時間和地點的預測。由於地下工程開挖和岩爆現象本身的復雜性,岩爆的預測工作需要考慮地質條件、開挖情況以及擾動等許多因素。以往的岩爆記錄是預測未來岩爆的重要參考資料。
岩爆的預測預報可以分為兩個方面:①在試驗室內測量煤岩或岩塊的力學參數,依據彈性變形能量指數判斷岩爆的發生幾率和危險程度;②現場觀測,即通過觀測聲響、震動,在掘進面上鑽進時觀察測量鑽屑數量等進行預測預報。目前國內外常用的岩爆預測預報方法有鑽屑法、地球物理法、位移測試法、水分法、溫度變化法和統計方法等(張斌等,1999)。
1)鑽屑法或岩心餅化率法:對於強度很高的岩石,若鑽孔岩心取出後在地表發生餅化現象則表明地下存在較高的地應力,可根據一定厚度岩心中岩餅數量的相對大小來進行判斷。在鑽進過程中,還可藉助鑽孔中的爆裂聲、摩擦聲和卡鑽現象等動力響應進行輔助判斷。
2)地震波預測法:利用已發生岩爆(誘發地震)的信息來預測未來開挖過程中的岩爆,並建立岩爆次數、大小、分布及其與地應力場變化的關系,從而預報大中型岩爆的時空位置及數量和大小。此外,還可以利用單道地震儀對掌子面及前方岩體進行監測,如沿水平線每隔1 m逐點測試岩石彈性波速度,採用強度概念推測發生岩爆的可能性等。
3)聲發射(A-E)法:聲波發射A-E法即Acoustic-Emission方法。此方法的建立基於岩石臨近破壞前有聲發射這一實驗檢測結果,它是對岩爆孕育過程最直接的監測預報方法。其基本參數是能率和大事件數頻度,二者在一定程度上可以反映岩體內部的破裂程度和應力增長速度。岩爆發生前通常有一個能量的積蓄期,這一時期是聲發射平靜期,可以視為發生岩爆的前兆。這種方法可望在現場對岩爆進行直接的定量定位監測,是一種具有很大發展前景的監測和預報方法。
岩爆預測是地下建築工程地質勘查的重要任務之一,在總結已有的實踐經驗和研究成果的基礎上,國內外學者目前已建立了一些可行的准則。挪威曾採用巴頓的方法,將岩石單軸抗壓強度(Re)與地應力(σ1)的比值(α=Re/σ1)作為岩爆的判別准則:
1)當α=5~2.5時,有中等岩爆發生;
2)當α<2.5時,有嚴重岩爆發生。
我國在一些工程實踐中常採用巴頓法進行預測。例如貴州天生橋電站,根據巴頓法判斷隧洞施工中可能有中等岩爆發生,工程開挖的實際情況證明預測基本成功(張倬元等,1994)。
此外,由於岩爆屬於一種誘發地震,地震震級和發震時間的預報方法可用來預測岩爆的震級和發生概率。
(2)岩爆的防治
岩爆的防治問題雖然目前尚難徹底解決,但在實踐中已摸索出一些較為有效的方法,根據開挖工程的實際情況,可採取不同的防治方法。
1)設計階段的防治對策:
·洞軸線的選擇:人們通常認為洞軸線方向應與最大主應力方向平行,以改善洞室結構的受力條件。然而,使洞室相對穩定的受力條件是圍岩不產生拉應力、壓應力均勻分布和切向壓應力最小。在選擇軸線方向時應多方面比較選擇,以減少高地應力引發的不利因素。
·洞室斷面形狀選擇:洞室斷面形狀一般有圓形、橢圓形、矩形和倒U形等。當斷面的寬度高比等於側壓系數時,可綜合考慮各種因素確定洞室斷面形狀。
2)施工階段的防治對策:
·超前應力解除法:在高地應力區,洞室開挖後易產生超高應力集中。為了有效地消除應力集中現象,可採取預切槽法、表面爆破誘發法和超前鑽孔應力解除法等提前釋放地應力。在岩爆危險地帶鑽淺孔進行爆破,造成圍岩表部松動帶,可有效防止破壞性岩爆的發生。開採煤層時,首先開采無沖擊地壓或一般沖擊地壓的煤層,作為解放壓力層。回採時,要用全面陷落法管理頂板,不要留煤柱;對不易冒落的頂板要採用深孔爆破法或強力高壓注水法強制放頂。
·噴水或鑽孔注水促進圍岩軟化:在洞室的易發生岩爆地段,爆破後立即向工作面新出露圍岩噴水,既可降塵又可緩釋圍岩應力。因為注水使裂紋尖端能量降低,裂紋擴張傳播的可能性減小,裂紋周圍的熱能轉為地震能的效率隨之降低。從而減少劇烈爆裂的危險性。
·選擇合適的開挖方式:岩爆是高壓力集中的結果,因此,開挖時可採取分步開挖的方式,人為地給圍岩岩體提供一定的變形空間,使其內部的高應力得以緩慢降低,從而達到預防岩爆的目的。
·減少岩體暴露的時間和面積:在短進尺、多循環的施工作業過程中,應及時支護,以盡量減少岩體暴露的時間和面積,防止或減少岩爆發生。
·岩爆發生的處理措施:一旦發生岩爆,應徹底停機、躲避,對岩爆的發生情況進行詳細觀察並如實記錄,仔細檢查工作面、邊牆或拱頂,及時處理、加固岩爆發生的地段。
3)合理選擇圍岩的支護加固措施:使開挖的洞室周邊或前方掌子面的圍岩岩體從單向應力狀態變為三向應力狀態,同時,圍岩加固措施還具防止岩體彈射和塌落的作用。主要的支護加固措施有:①噴混凝土或鋼纖維噴混凝土加固;②鋼筋網噴混凝土加固;③周邊錨桿加固;④格柵鋼架加固;⑤必要時可採取超前支護。
(三)煤與瓦斯突出
在煤礦地下開采過程中,從煤(岩石)壁向採掘工作面瞬間突然噴出大量煤(岩)粉和瓦斯(CH4,CO2)的現象,稱為煤與瓦斯突出。大量承壓狀態下的瓦斯從煤或圍岩裂縫中高速噴出的現象稱為瓦斯噴出。突出與噴出均是在地應力、瓦斯壓力綜合作用下產生的伴有聲響和猛烈應力釋放效應的現象。煤與瓦斯突出可摧毀井巷設施和通風系統,使井巷充滿瓦斯與煤粉,造成井下礦工窒息或被掩埋,甚至可引起井下火災或瓦斯爆炸。因此,煤與瓦斯突出是煤炭行業中的嚴重礦山地質災害。
1.煤與瓦斯突出的特徵及其影響因素
煤與瓦斯突出是地應力和瓦斯氣體體積膨脹力聯合作用的結果,通常以地應力為主,瓦斯膨脹力為輔。煤與瓦斯突出的基本特徵是固體煤塊(粉)在瓦斯氣流作用下發生遠距離快速運移,煤、碎塊和粉塵呈現分選性堆積,顆粒越小被拋得越遠。突出時有大量瓦斯(CH4或CO2)噴出,由於瓦斯壓力遠大於巷道內通風壓力,噴出的瓦斯通常逆風前進;煤與瓦斯突出具有明顯的動力效應,可搬運巨石、推翻礦車、毀壞設備、破壞井巷支護設施等。
發生突出的煤層具有瓦斯擴散速度快、濕度小,煤的力學強度低且變化大、透氣性差等特點,大多屬於遭構造作用嚴重破壞的「構造煤」。突出的次數和強度隨煤層厚度的增加而增多,突出最嚴重的煤層一般都是最厚的主採煤層。突出的時間多發生在爆破落煤的工序。
煤與瓦斯突出災害隨採掘深度的增加而增加,其主要影響因素有礦區的地質構造條件、地應力分布狀況、煤質軟硬程度、煤層產狀以及厚度和埋深等。一般說來,煤層埋深大,突出的次數多,強度也大。
此外,水力沖孔和震動放炮可使地應力作用下的高壓瓦斯煤體在人為控制下發生突出。
2.煤與瓦斯突出的預防措施
預防煤與瓦斯突出的技術措施主要有以下4種:
1)首先開采沒有突出危險或突出危險性較小的煤層。由於受采動影響,地應力以彈性潛能得以緩慢釋放,煤層因卸壓而膨脹變形,透氣性增大,或者因層間岩石移動形成裂隙與孔道,有突出危險的煤層中瓦斯緩慢排放而使瓦斯壓力和瓦斯含量明顯下降,從而避免或降低煤與瓦斯突出的危險。
2)在有突出危險的煤層內均勻布置鑽孔並預先抽放一定時間的瓦斯,以降低瓦斯壓力與瓦斯含量,並使地應力下降、煤層強度增加。
3)在工作面前方一定距離的煤體內,超前鑽探一定數量的大口徑鑽孔,使煤層內的瓦斯得以提前釋放。
4)利用封堵、引排、抽放等綜合方法處理洞穴內積存的瓦斯。
為防止煤與瓦斯突出造成嚴重危害,必須加強煤層頂板管理和地應力監測,加強職工安全教育。
Ⅲ 露天開采礦山環境地質問題
露天開采必須剝離礦體上方及周圍的表土、植被與岩石,直接破壞了土地的完整性及其植被。大量的礦石及廢石被采走後,強烈地改變了原有的地形地貌,破壞了風景景觀和旅遊景觀。埋藏較深的急傾斜礦床開采後會形成深淺不一的凹型露天坑,埋藏淺的緩傾斜和水平礦床開采後則形成凹陷型露天坑。礦坑疏干排水破壞地下水均衡系統,形成大面積的地下水下降漏斗。
3.5.2.1 外排土場壓占土地植被數量巨大
露天開采剝離的大量岩土,除少數礦山採用內排土方式外,大部分為外排土堆放,因而除剝采佔地外,廢渣需壓佔新的大量土地,外排佔用的排土場面積一般為采礦場佔用面積的40%~55%。據有關資料,我國露天煤礦外排土壓占的土地,約是挖損土地的1.5~2.5倍,露天礦正常生產後,每采萬噸煤排土場平均壓占土地0.16ha。我國鐵礦開采以露采為主,剝采比多在2~4 倍之間,鐵礦山每開采1×104t礦石,廢渣佔有土地3.97ha。因此剝離量很大,歷年排土量累計約在100×108t以上,每年以5×108t的速度增加。陝南石棉礦露天剝采面積約2km2,造成同等面積的山體植被破壞。
3.5.2.2 滑坡是露天礦山最主要的突發性地質災害
露天開采排土不僅壓佔大量土地,而且隨著排土堆高度的升高,潛伏著失穩和滑坡的隱患。采邊滑坡是露天礦山最主要也是最普遍的地質災害,嚴重時甚至導致露天礦提前關閉的重大損失。1983年7月9日,甘肅白銀露天礦滑坡導致運輸系統中斷和生產設施破壞,停產三個月,銅產量減少3000 t。金川露天礦因滑坡迫使運輸道路改線,部分礦段提前閉坑停產。哈密三道嶺煤礦1967、1983、1999年先後三次發生大的滑坡造成礦山多次停產,直接經濟損失上百萬元。白雲鄂博鐵稀土礦主采坑北部運渣道路因滑坡報廢,直接經濟損失90萬元。甘肅廠壩鉛鋅礦區深凹的采坑北部高陡邊坡存在多處滑坡危險,直接關繫到露天礦安全生產,迫使礦山花費大量資金用於監測防治。陝西銅川焦坪前河露天礦采坑面積0.97km2,造成同等面積的土地植被破壞。剝離邊坡地段平均坡度約50°,高陡邊坡已經有多處小滑坡體,潛在的滑坡隱患較為嚴重。
3.5.2.3 土地沙化和水土流失
為了防止地下水突然湧出而淹沒露天開采場,必須進行礦坑疏干排水,降低預定開采地段的地下水位,而這會形成大面積疏干漏斗,破壞地表水和地下水系統平衡,導致當地水資源枯竭或取水困難,造成地下水位降低,地表徑流減少或斷流,導致表土缺水,影響植物生長,重則導致土地沙化、荒漠化。
3.5.2.4 水土環境的污染
露天開采剝離的岩土、排出的廢石、矸石含有害元素,長期遭受風化雨淋,淋濾出酸性水或含有重金屬的淋濾水,污染土地、河流,並通過裂隙帶下滲地下污染地下水。
Ⅳ 常見的地質災害有哪些
我國地質災害種類齊全,按致災地質作用的性質和發生處所進行劃分,常見地質災害共有12類、48種(國土資源部地質環境管理司等,1998)。它們是:
1、地殼活動災害,如地震、火山噴發、斷層錯動等;
2、斜坡岩土體運動災害,如崩塌、滑坡、泥石流等;
3、地面變形災害,如地面塌陷、地面沉降、地面開裂(地裂縫)等;
4、礦山與地下工程災害,如煤層自燃、洞井塌方、冒頂、偏幫、鼓底、岩爆、高溫、突水、瓦斯爆炸等;
5、城市地質災害,如建築地基與基坑變形、垃圾堆積等;
6、河、湖、水庫災害,如塌岸、淤積、滲漏、浸沒、潰決等;
7、海岸帶災害,如海平面升降、海水入侵,海岸侵蝕、海港淤積、風暴潮等;
8、海洋地質災害,如水下滑坡、潮流沙壩、淺層氣害等;
9、特殊岩土災害,如黃土濕陷、膨脹土脹縮、凍土凍融、沙土液化、淤泥觸變等;
10、土地退化災害,如水土流失、土地沙漠化、鹽鹼化、潛育化、沼澤化等;
11、水土污染與地球化學異常災害,如地下水質污染、農田土地污染、地方病等;
12、水源枯竭災害,如河水漏失、泉水乾涸、地下含水層疏干(地下水位超常下降)等。
(4)露天煤礦地質條件災害有哪些擴展閱讀:
在所有的地質災害中,除地震災害外,崩、滑、流災害是最為嚴重的,其以分布廣、災發性和破壞性強,具有隱蔽性及容易鏈狀成災為特點,每年都造成巨大的經濟損失和人員傷亡。另外,土地沙(漠)化、地面沉降和水土流失等緩變型地質災害發展迅速,危害愈來愈大,成為令人擔憂的地質災害。
從「成災」的角度看,中國地質災害的區域變化具有比較明顯的方向性,即從西向東、從北向南、從內陸到沿海地質災害趨於嚴重。這是因為雖然不同類型、不同規模的地質災害幾乎覆蓋了中國大陸的所有區域,但由於人類活動和社會經濟條件的差異,使不同地區地質災害的發育程度和破壞程度顯著不同。
東部和南部地區,人類活動頻繁而又劇烈,區內人口稠密,城鎮及大型工礦企業、骨幹工程密布,因而,一方面,一旦發生地質災害則損失慘重,另一方面,人類經濟工程活動加劇了地質災害的發生與發展。而西部北部地區,雖然地質災害分布十分廣泛,但大部分地區人口密度和經濟發展程度低,所以危害和破壞程度相對較低。
調查表明,凡是人口密集,工業發達地區在人類活動的影響下,地質災害正由自然動力型向人為動力型發展,由點狀向帶狀、樹枝狀、片狀發展。
Ⅳ 地質災害有哪些因素
地質災害的形成原因:
地質災害都是在一定的動力誘發(破壞)下發生的.誘發動力有的是天然的,有的是人為的.據此,地質災害也可按動力成因概分為自然地質災害和人為地質災害兩大類.自然地質災害發生的地點、規模和頻度,受自然地質條件控制,不以人類歷史的發展為轉移;人為地質災害受人類工程開發活動制約,常隨社會經濟發展而日益增多.
誘發地質災害的因素主要有:
1、採掘礦產資源不規范,預留礦柱少,造成采空坍塌,山體開裂,繼而發生滑坡.
2、開挖邊坡:指修建公路、依山建房等建設中,形成人工高陡邊坡,造成滑坡.
3、山區水庫與渠道滲漏,增加了浸潤和軟化作用導致滑坡泥石流發生.4、其它破壞土質環境的活動如採石放炮,堆填載入、亂砍亂伐,也是導致發生地質災害的致災作用.
主要類型:
滑坡:是指斜坡上的岩體由於某種原因在重力的作用下沿著一定的軟弱面或軟弱帶整體向下滑動的現象.
崩塌:是指較陡的斜坡上的岩土體在重力的作用下突然脫離母體崩落、滾動堆積在坡腳的地質現象.
泥石流:是山區特有的一種自然現象.它是由於降水而形成的一種帶大量泥沙、石塊等固體物質條件的特殊洪流.識別:中游溝身長不對稱,參差不齊;溝槽中構成跌水;形成多級階地等.
地面塌陷:是指地表岩、土體在自然或人為因素作用下向下陷落,並在地面形成塌陷坑的自然現象.
Ⅵ 煤礦地面安全隱患有哪些
第一編 總則
第一條 為保障煤礦安全生產和職工人身安全,防止煤礦事故,根據《煤炭法》、《礦山安全法》和《煤礦安全監察條例》,制定本規程。
第二條 在中華人民共和國領域從事煤炭生產和煤礦建設活動,必須遵守本規程。
第三條 煤礦企業必須遵守國家有關安全生產的法律、法規、規章、規程、標准和技術規范。
煤礦企業必須建立、健全各級領導安全生產責任制、職能機構安全生產責任制、崗位人員安全生產責任制。
煤礦企業應建立、健全安全目標管理制度、安全獎懲制度、安全技術措施審批制度、安全隱患排查制度、安全檢查制度、安全辦公會議等制度。
煤礦企業必須建立各種設備、設施檢查維修制度,定期進行檢查維修,並做好記錄。
第四條 煤礦企業必須設置安全生產機構,配備適應工作需要的安全生產人員和裝備。
第五條 煤礦安全工作必須實行群眾監督。煤礦企業必須支持群眾安全監督組織的活動,發揮職工群眾安全監督作用。
職工有權制止違章作業,拒絕違章指揮;當工作地點出現險情時,有權立即停止作業,撤到安全地點;當險情沒有得到處理不能保證人身安全時,有權拒絕作業。
第六條 煤礦企業必須對職工進行安全培訓。未經安全培訓的,不得上崗作業。
礦務局(公司)局長(經理)、礦長必須具備安全專業知識,具有領導安全生產和處理煤礦事故的能力,並經依法培訓合格,取得安全任職資格證書。
特種作業人員必須按國家有關規定培訓合格,取得操作資格證書。
第七條 煤礦使用的涉及安全生產的產品,必須取得煤礦礦用產品安全標志。未取得煤礦礦用產品安全標志的,不得使用。
試驗涉及安全生產的新技術、新工藝、新設備、新材料前,必須經過論證、安全性能檢驗和鑒定,並制定安全措施。
第八條 煤礦企業在編制生產建設長遠發展規劃和年度生產建設計劃時,必須編制安全技術發展規劃和安全技術措施計劃。安全技術措施所需費用、材料和設備等必須列入企業財務、供應計劃。
第九條 煤礦企業必須編制年度災害預防和處理計劃,並根據具體情況及時修改。災害預防和處理計劃由礦長負責組織實施。
煤礦企業每年必須至少組織1次礦井救災演習。
第十條 入井人員必須戴安全帽、隨身攜帶自救器和礦燈,嚴禁攜帶煙草和點火物品,嚴禁穿化纖衣服,入井前嚴禁喝酒。
煤礦企業必須建立入井檢身制度和出入井人員清點制度。
第十一條 煤礦企業應有創傷急救系統為其服務。創傷急救系統應配備救護車輛、急救器材、急救裝備和葯品等。
第十二條 井工煤礦必須及時填繪反映實際情況的下列圖紙:
(一)礦井地質和水文地質圖。
(二)井上、下對照圖。
(三)巷道布置圖。
(四)採掘工程平面圖。
(五)通風系統圖。
(六)井下運輸系統圖。
(七)安全監測裝備布置圖。
(八)排水、防塵、防火注漿、壓風、充填、抽放瓦斯等管路系統圖。
(九)井下通信系統圖。
(十)井上、下配電系統圖和井下電氣設備布置圖。
(十一)井下避災路線圖。
第十三條 露天煤礦必須及時填繪反映實際情況的下列圖紙:
(一)地形地質圖。
(二)工程地質平面圖、斷面圖,綜合水文地質平面圖。
(三)采剝工程平面圖、斷面圖。
(四)排土工程平面圖。
(五)運輸系統圖。
(六)輸配電系統圖。
(七)通信系統圖。
(八)防排水系統及排水設備布置圖。
(九)邊坡監測系統平面圖、斷面圖。
(十)井工老空與露天礦平面對照圖。
第十四條 煤礦發生事故後,煤礦企業主要負責人和技術負責人必須立即採取措施組織搶救,礦長負責搶救指揮,並按有關規定及時上報。
第二編 井工部分
第一章 開采
第一節 一般規定
第十五條 單項工程、單位工程開工前,必須編制施工組織設計和作業規程,並組織每個工作人員學習。
第十六條 開鑿平硐、斜井和立井時,自井口到堅硬岩層之間的井巷必須砌碹,並向堅硬岩層內至少延深5m。
在山坡下開鑿斜井和平硐時,井口頂、側必須構築擋牆和防洪水溝。
第十七條 掘進井巷和硐室時,必須採取濕式鑽眼、沖洗井壁巷幫、水炮泥、爆破噴霧、裝岩(煤)灑水和凈化風流等綜合防塵措施。
凍結法鑿井和在遇水膨脹的岩層中掘進不能採用濕式鑽眼時,可採用乾式鑽眼,但必須採取捕塵措施,並使用個體防塵保護用品。
第十八條 每個生產礦井必須至少有2個能行人的通達地面的安全出口,各個出口間的距離不得小於30m。
採用中央式通風系統的新建和改擴建礦井,設計中應規定井田邊界附近的安全出口。當井田一翼走向較長、礦井發生災害不能保證人員安全撤出時,必須掘出井田邊界附近的安全出口。
井下每一個水平到上一個水平和各個采區都必須至少有2個便於行人的安全出口,並與通達地面的安全出口相連接。未建成2個安全出口的水平或采區嚴禁生產。
井巷交岔點,必須設置路標,標明所在地點,指明通往安全出口的方向。井下工作人員必須熟悉通往安全出口的路線。
第十九條 對於通達地面的安全出口和2個水平之間的安全出口,傾角等於或小於45°時,必須設置人行道,並根據傾角大小和實際需要設置扶手、台階或梯道。傾角大於45°時,必須設置梯道間或梯子間,斜井梯道間必須分段錯開設置,每段斜長不得大於10m;立井梯子間中的梯子角度不得大於80°,相鄰2個平台的垂直距離不得大於8m。
安全出口應經常清理、維護,保持暢通。
第二十條 主要絞車道不得兼作人行道。提升量不大,保證行車時不行人的,不受此限。
第二十一條 巷道凈斷面必須滿足行人、運輸、通風和安全設施及設備安裝、檢修、施工的需要,並符合下列要求:
(一)主要運輸巷和主要風巷的凈高,自軌面起不得低於2m。架線電機車運輸巷的凈高必須符合本規程第三百五十六條和第三百五十七條的有關要求。
(二)采區(包括盤區,以下各條同)內的上山、下山和平巷的凈高不得低於2m,薄煤層內的不得低於1.8m。
採煤工作面運輸巷、回風巷及采區內的溜煤眼等的凈斷面或凈高,由煤礦企業統一規定。
巷道凈斷面的設計,必須按支護最大允許變形後的斷面計算。
第二十二條 運輸巷兩側(包括管、線、電纜)與運輸設備最突出部分之間的距離,應符合下列要求:
(一)新建礦井、生產礦井新掘運輸巷的一側,從巷道道碴面起1.6m的高度內,必須留有寬0.8m(綜合機械化採煤礦井為1m)以上的人行道,管道吊掛高度不得低於1.8m;巷道另一側的寬度不得小於0.3m(綜合機械化採煤礦井為0.5m)。巷道內安設輸送機時,輸送機與巷幫支護的距離不得小於0.5m;輸送機機頭和機尾處與巷幫支護的距離應滿足設備檢查和維修的需要,並不得小於0.7m。巷道內移動變電站或平板車上綜采設備的最突出部分,與巷幫支護的距離不得小於0.3m。
(二)生產礦井已有巷道人行道的寬度不符合本條第一款第(一)項的要求時,必須在巷道的一側設置躲避硐,2個躲避硐之間的距離不得超過40m。躲避硐寬度不得小於1.2m,深度不得小於0.7m,高度不得小於1.8m,躲避硐內嚴禁堆積物料。
(三)在人車停車地點的巷道上下人側,從巷道道碴面起1.6m的高度內,必須留有寬1m以上的人行道,管道吊掛高度不得低於1.8m。
第二十三條 在雙軌運輸巷中,2列列車最突出部分之間的距離,對開時不得小於0.2m,采區裝載點不得小於0.7m,礦車摘掛鉤地點不得小於1m。車輛最突出部分與巷道兩側距離,必須符合本規程第二十二條的要求。
第二十四條 采區結束回撤設備時,必須編制專門措施,加強通風、瓦斯、防火管理。
第二節 井巷掘進和支護
第二十五條 鑿井期間,井口工作范圍必須用柵欄圍住,人員進出地點必須安裝柵欄門;井口必須設置封口盤和井蓋門,井蓋門的兩端必須安裝柵欄,封口盤和井蓋門必須堅固嚴密,並採用不燃性材料。
第二十六條 採用普通鑿井法施工時,立井的永久或臨時支護到井筒工作面的距離及防止片幫的措施必須根據岩性、水文地質條件和施工工藝在作業規程中明確規定。
第二十七條 立井井筒穿過表土層、砂層、松軟岩層或煤層時,必須有專門措施。採用井圈或其他臨時支護時,臨時支護必須安全可靠、緊靠工作面,並及時進行永久支護。在建立永久支護前,每班應派專人觀測地面沉降和臨時支護後面的井幫變化情況;發現危險預兆時,必須立即停止工作,撤出人員,進行處理。
第二十八條 立井永久支護的質量必須符合設計要求。岩幫與支護之間必須填滿灌實。井壁出水時必須採取導水或堵水等措施。
第二十九條 採用鑽井法開鑿立井井筒必須遵守下列規定:
(一)鑽井的設計與施工最終位置必須通過風化帶,並向不透水的穩定基岩至少延深5m。
(二)鑽井期間,採用封口平台時,必須將井口封蓋嚴密;採用井口梁時,必須有可靠的防墜措施。
(三)鑽井過程中,護壁泥漿的各項參數必須定時測定,發現問題立即調整。井筒內的泥漿面,必須保持高於地下靜止水位。
(四)鑽井時必須測定井筒的偏斜度。偏斜超過規定時,必須及時糾正。井筒偏斜度及測點的間距必須在施工組織設計中明確規定。鑽井完畢後,必須繪制井筒的縱橫剖面圖,井筒中心線和截面必須符合設計要求。
(五)預制井壁的質量,必須逐節檢查鑒定。井壁連接部位必須有可靠的防蝕、防水措施,合格後方可下沉井壁。
(六)井壁下沉完成後,必須檢查井壁偏斜度,只有符合要求後方可進行壁後充填,壁後充填必須密實。充填材料必須經過試驗,滿足強度和凝固時間的要求,並保證能夠置換出泥漿。開鑿沉井井壁的底部或開掘馬頭門之前,必須檢查破壁處及其上方15~30m范圍內壁後的充填質量,發現不合格時,必須採取可靠的補救措施。
(七)開鑿沉井井壁的底部和開掘馬頭門採用爆破作業時,必須制定安全措施。
第三十條 採用凍結法開鑿立井井筒應遵守下列規定:
(一)凍結深度應穿過風化帶延深至穩定的基岩10m以上。基岩段涌水較大時,應加深凍結深度。
(二)鑽進凍結孔時,必須測定鑽孔的方向和偏斜度,測斜的最大間隔不得超過30m,並繪制凍結孔實際偏斜平面位置圖,偏斜度超過規定時,必須及時糾正。因鑽孔偏斜影響凍結效果時,必須補孔。
(三)地質檢查鑽孔不得打在凍結的井筒內。水文觀測鑽孔偏斜不得超出井筒,深度不得超過凍結段下部隔水層。
(四)凍結管應採用無縫鋼管焊接或螺紋連接,凍結管下入鑽孔後應進行試漏,發現異常時,必須及時處理。
(五)開始凍結後,必須經常觀察水文觀測孔的水位變化。只有在水文孔冒水7天、水量正常,確認凍結壁已交圈後,方可進行試挖。凍結和開鑿過程中,要經常檢查鹽水溫度和流量、井幫溫度和位移,以及井幫和工作面滲漏鹽水等情況。檢查應有詳細記錄,發現異常,必須及時處理。
(六)開鑿表土層凍結段時,可以採用爆破作業,但必須制定安全技術措施。
(七)掘進施工過程中,必須有防止凍結壁變形、片幫、掉石、斷管等安全措施。
(八)生根壁座應設在含水較少的穩定堅硬的基岩中。
(九)只有在永久井壁施工全部完成後,方可停止凍結。
(十)梁窩的設計和施工必須有防止漏水的措施。
(十一)不論凍結管能否提拔回收,對全孔必須及時用水泥砂漿或混凝土全部充滿填實。
凍結站必須用不燃性材料建築,並應有通風裝置。應經常測定站內空氣中氨氣,氨的濃度不得超過0.004%。站內嚴禁煙火,並必須備有急救和消防器材。
氨瓶和氨罐必須經過試驗,合格後方准使用;在運輸、使用和存放期間,應有安全措施。
第三十一條 立井井筒穿過含水岩層或破碎帶,採用地面或工作面預注漿法進行堵水或加固時,應遵守下列規定:
(一)注漿施工前,必須編制注漿工程設計。
(二)注漿段長度必須大於注漿的含水岩層的厚度,並深入不透水岩層或硬岩層5~10m。井底的設計位置在注漿的含水岩層內時,注漿深度必須大於井深10m。
(三)地面預注漿的鑽孔,每鑽進40m必須測斜1次,鑽孔偏斜率不得超過0.5%。
(四)注漿前,必須進行注漿泵和輸送管路系統的耐壓試驗。試驗壓力必須達到最大注漿壓力的1.5倍,試驗時間不得小於15min,無異常情況後,方可使用。
(五)注漿過程中,注漿壓力突然上升時,必須停止注漿泵運轉,卸壓後方可處理。
(六)每次注漿後,應至少停歇30min,方可提拔止漿塞,以防高壓漿頂出鑽桿。
(七)冬季注漿施工時,注漿站和地面輸漿管路,必須採取防凍措施。
(八)井筒工作面預注漿前,在注漿的含水岩層上方,必須按設計要求設置止漿岩帽或混凝土止漿墊。含水岩層厚度大,需採用分段注漿和掘砌時,對每一注漿段,必須按設計要求設置止漿岩帽或混凝土止漿墊。岩帽和混凝土止漿墊的結構形式和厚度應根據最大注漿壓力、岩石性質和工作條件確定。混凝土止漿墊由井壁支承時,應對井壁強度進行驗算。
(九)孔口管必須按設計孔位埋設牢固,並安設高壓閥門。注漿前,必須對止漿墊和孔口管進行耐壓試驗,試驗壓力必須大於注漿壓力1MPa。
煤礦隱患排查系統管理與決策支持系統系統一方面實現了隱患信息的採集、審核、發送、整改(反饋)、復查(反饋)等事物處理等環節,另一面實現了隱患信息的綜合查詢、自動統計、圖表分析、區隊考核等方面內容。 系統對提高隱患信息的流轉速度、促進隱患信息的閉環管理以及實現隱患信息的統計分析起到重要作用。通過隱患排查信息平台的建立,全面提升安全管理的水平,降低事故的發生率。
Ⅶ 煤礦的五大自然災害是什麼
煤礦5大自然災害是瓦斯、煤塵、水、火和頂板災害。
瓦斯是指井下各種有毒、易燃易爆的氣體;
拓展資料:
頂板事故
頂板災害是煤礦最常見、最容易發生的事故。在煤礦五大災害(煤塵、水、火、瓦斯、頂板)中,無論是發生次數,還是死亡人數,頂板事故都居煤礦各類事故之首。
隨著工作面的開采,煤層上面的頂板岩層失去 了支撐,原來的壓力平衡遭到破壞,煤層頂板在上覆岩層壓力的作用下,發生變形、破壞。如果我們支護不及時或支護強度不夠,很容易使工作面的頂板岩層發生斷裂和冒落,造成人員傷亡和財產及設備的損失,這就是我們所說的冒頂事故。
氣體 粉塵
煤層中經常伴隨瓦斯(甲烷等)的存在。瓦斯容易引起爆炸事故。因此在封閉的空間工作時,需要經常監測瓦斯濃度。若氣體中有一定濃度的粉塵,也有可能因為火星引起爆炸。粉塵體積細小,但表面的相對比例大。若周圍空氣中有充足的氧,對於燃燒反應便會非常敏感。
氣體噴出
瓦斯本身對人體無害,但有時伴隨著一氧化碳等有毒氣體。若大量的瓦斯一次噴出,通常煤氣爆炸的可能性也迅速增加。
坑內火災
煤礦事故中最壞的情況。與一般的火災不同,周圍有許多可燃物(煤)大量存在。若坑道被熱及煙堵住出口,同時發生缺氧的情況,通常會造成重大的傷亡。
水災
在水底 (海底、湖泊或水庫附近) 的礦區坍塌時發生的事故,是比坑內火災更糟糕的情況,幾乎沒有生還的可能。大量洪水在很快的時間內將坑道吞沒,造成全體工作人員死亡。
通常生還者無法救援、遺體無法回收,坑道也同樣被放棄。在承壓水上採煤和小煤窯破壞區復采,也有可能發生突水、透水事故。井下突水和小煤窯透水事故遠多於水體下採煤透水事故。
Ⅷ 采礦會不會引發地質災害,有哪些解決辦法
礦山地質災害又稱礦井地質災害、采礦地質災害、礦區地質災害等是指在礦床開采活動中,因大量採掘井巷破壞和岩土體變形以及礦區地質、水文地質條件與自然環境發生嚴重變化,危害人類生命財產安全,破壞采礦工程設備和礦區資源環境,影響采礦生產的災害。
防治方法:
(1) 建立和完善礦山開采前的風險評估與環境評估,並制定環境保護與恢復治理的政策法規和規劃體系。做到開采前嚴格評估,開產中積極防範,開采後積極恢復,把礦山地質環境恢復與土地復懇納入法規,強制推行。
(2) 加強宣傳,普及礦山地質災害防治知識,提高礦山開采人員素質,增強其對地質災害的危機感與警覺性。提高礦山生產過程中全員防災、減災技能與手段,強化礦山地質災害的防、險避險、搶險培訓。
(3) 開發與應用先進的信息化、地球物理勘查手段、地球化學勘查手段,對礦山地質進行嚴密監測(威海晶合),對可能發生的潛在災害施行實時監測、動態監測,建立礦山地質災害監測系統,實現礦山地質與環境生態動態跟蹤與管理體系,避免重大人員財產損失。
(4) 加強礦坑、礦井邊坡設計,進行邊坡監測,堅固擋牆穩固邊坡地質構造,開挖後如果出現開裂變形,及時做地質勘察,並做好預防措施。合理建設尾礦礦壩,形成穩定礦場與尾礦庫,降低滑坡和塌方風險。
Ⅸ 地質災害有哪些類型
它們是:1
地殼活動災害,如地震、火山噴發、斷層錯動等;2
斜坡岩土體運動災害,如崩塌、滑坡、泥石流等;3
地面變形災害,如地面塌陷、地面沉降、地面開裂(地裂縫)等;4
礦山與地下工程災害,如煤層自燃、洞井塌方、冒頂、偏幫、鼓底、岩爆、高溫、突水、瓦斯爆炸等;5
城市地質災害,如建築地基與基坑變形、垃圾堆積等;6
河、湖、水庫災害,如塌岸、淤積、滲漏、浸沒、潰決等;7
海岸帶災害,如海平面升降、海水入侵,海崖侵蝕、海港淤積、風暴潮等;8
海洋地質災害,如水下滑坡、潮流沙壩、淺層氣害等;9
特殊岩土災害,如黃土濕陷、膨脹土脹縮、凍土凍融、沙土液化、淤泥觸變化、淤泥觸變等;10
土地退化災害,如水土流失、土地沙漠化、鹽鹼化、潛育化、沼澤化等;11
水土污染與地球化學異常災害,如地下水質污染、農田土地污染、地方病等;12
水源枯竭災害,如河水漏失、泉水乾涸、地下含水層疏干(地下水位超常下降)等。
致災地質作用都是在一定的動力誘發(破壞)下發生的。誘發動力有的是天然的,有的是人為的。據此,地質災害也可按動力成因概分為自然地質災害和人為地質災害兩大類。自然地質災害發生的地點、規模和頻度,受自然地質條件控制,不以人類歷史的發展為轉移;人為地質災害受人類工程開發活動制約,常隨社會經濟發展而日益增多。所以防止人為地質災害的發生已成為地質災害防治的一個側重方面。
地質災害的發生、發展進程,有的是逐漸完成的,有的則具有很強的突然性。據此,又可將地質災害概分為漸變性地質災害和突發性地質災害兩大類。前者如地面沉降、水土流失、水土污染等;後者如地震、崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地下工程災害等。漸變性地質災害常有明顯前兆,對其防治有較從容的時間,可有預見地進行,其成災後果一般只造成經濟損失,不會出現人員傷亡。突發性地質災害突然,可預見性差,其防治工作常是被動式的應急進行。其成災後果,不光是經濟損失,也常造成人員傷亡。故是地質災害防治的重點對象。