煤矿特殊工种培训讲座课件

煤矿特殊工种培训讲座 (安全检查工) 第一讲 煤矿地质基础知识及 矿山压力控制 各种矿产资源的形成都是地壳物质运动和各 种地质作用的产物。 第一节 地质作用与岩石分类 地壳是煤及各种矿产资源形成和赋存的地方 ，各种矿产资源的形成和赋存与地壳的物质 运动及演化有着密切的关系。组成地壳的物 质岩石，是地质作用的直接产物。因此 ，研究地壳的物质组成以及地壳运动，是掌 握矿床形成和埋藏规律的基础。 地球的构造地球的构造 地壳地壳 地球最表面的一层，很薄，一般厚度为地球最表面的一层，很薄，一般厚度为5 5 -40 km-40 km，平均厚度约为，平均厚度约为30km30km。 主要由各种不均匀的岩石组成：沉积岩主要由各种不均匀的岩石组成：沉积岩 花岗岩花岗岩玄武岩等。玄武岩等。 绝大部分地震都发生在地壳内。绝大部分地震都发生在地壳内。 地幔地幔 中间一层，很厚，平均厚度约为中间一层，很厚，平均厚度约为2900km2900km 。 主要由具有粘弹性性质的质地比较坚硬主要由具有粘弹性性质的质地比较坚硬 的橄榄岩组成。的橄榄岩组成。 地幔内部的物质在热状态和不均衡压力地幔内部的物质在热状态和不均衡压力 作用下缓慢运动，可能是造成地壳运动的作用下缓慢运动，可能是造成地壳运动的 根源。根源。 地核地核 地球最里面的一层，半径约为地球最里面的一层，半径约为3500km3500km， 是地球的核心部分。是地球的核心部分。 可分为外核（厚可分为外核（厚2100km2100km）和内核，其主）和内核，其主 要构成物质是镍和铁。要构成物质是镍和铁。 根据推测，外核可能处于液态，内核可根据推测，外核可能处于液态，内核可 能处于固态。能处于固态。 一、地质作用 地球在不停地转动，组成地壳的物质也在 不停地运动着。在漫长的地质年代中，由 于自然动力引起地壳物质组成、内部构造 和地表形态变化与发展的作用，称为地质 作用。地质作用按其能源及作用场所可分 为内力地质作用和外力地质作用。 1内力地质作用 由地球内部能量引起的地壳物质成分、内 部构造、地表形态发生变化的地质作用， 叫内力地质作用。它包括地壳运动、岩浆 活动、变质作用和地震作用等。 火山爆发的原因 火山爆发是怎样造成的呢 地球内部岩浆的温度是非常高的，靠近中心 的地方温度高达。它像炼钢的铁水一 样可以流动。随着地球内部温度的升高，这些富 含气体的岩浆就好像沸腾的稀粥一样时不时地总 想往外喷。 原来，地球内部充满着炽热的岩浆。在极大 的压力下，岩浆便会从薄弱的地方冲破地壳，喷 涌而出，造成火山爆发。 火山可分活火山、死火山和休眠火山。前 面讲到的坦博拉火山和夏威夷群岛上的火 山，现在还在活动，这就是活火山。死火 山是指史前有过活动，但历史上无喷发记 载的火山。 我国境内的600多座火山，大都是死火山。 有些火山在历史上有过活动的记载，但后 来一直没有活动，这种火山就称作休眠火 山。休眠火山可能会突然“醒来”，成为活火 山。 猛烈的火山爆发会吞噬、摧毁大片土地 ，把大批生命、财产烧为灰烬。可是令人 惊讶的是，火山所在地往往是人烟稠密的 地区，日本的那须火山和富士火山周围就 是这样。原来，火山喷发出来的火山灰是 很好的天然肥料，富士山地区的桑树长得 特别好，有利于养蚕业；维苏威火山地区 则盛产葡萄。火山地区景象奇特，往往成 为旅游胜地。 在人类能够控制火山活动之前，加强预 报是防止火山灾害的唯一办法。科学家对 火山爆发问题的研究，常常得益于动、植 物的某种突然变化。许多动物往往在火山 爆发之前就纷纷逃离远去，似乎知识大祸 即将临头。印度尼西亚爪哇岛上有一种奇 特的植物，在火山爆发之前会开花，当地 居民把它叫做“火山报警花”。 2010年8月5日，位于智利科比亚波市附近的圣何 塞铜矿发生严重塌方，33名矿工被困井下700米 处。 北京时间13日上午11点10分左右，智利圣何塞铜矿矿难的首名升井 矿工阿瓦洛斯搭乘特制救生舱回到地面，成功获救。10月14日，智利 圣何塞铜矿被困在地下69天的33名矿工经过多方营救，终于全部被救 回了地面。 智利矿难的中国解读 创造这场救援奇迹的一个重要因素，是智利铜矿井下的“ 庇护所”，里面储存的金枪鱼、牛奶、饼干、牛肉、米饭 、水果成为69天中矿工的食品。而国内许多矿难中，被困 矿工的“家常便饭”是吃煤块、喝脏水。更别提在被困时间 ，如同智利矿工看电视、录像、玩电子游戏。 被救矿工将获得的赔偿，相当于300多万元人民币， 同是发展中国家，国内就是遇难矿工，能拿到多少？而且 ，这座矿山将被永久关闭。智利人眼中的，是生命。而我 们只是盯着“钱”，才会出现这样的差异。不消灭这个差异 ，所有的“建立设施，加强制度”都只是空话。 井下咖啡吧，矿工们正在用咖啡。 百色矿务局的东怀煤矿（90万吨/年) 钢制储存舱图 煤矿用救生舱 煤矿用救生舱系统配备有齐全的充气舱体、空气处理设备、 氧气筒、气体监测仪、应急照明、修理工具、饮用水、食物（2000卡 每人每天）、化学处理卫生间和药品供应。 安全空间：革命性的 构造，使ChemBio避难舱可以提供一个密封舱，避免矿难时可能发生 的一氧化碳或其他有毒气体造成的生命威胁。 长期空气供应：避难舱最多可容纳35人，不需外部能源就可以提供 96小时的生命所需空气。 快速展开：使用充气技术折叠膜结构的避难舱可以在灾难环境中快 速展开，从而节省了宝贵的时间。只需去除安全针并拉动把手，避难 舱就可以在3分钟内自动展开。 折叠便携：根据严格的美国军队标准，整个避难 舱被存储在一个钢制箱体里，可以放在矿下的重 要位置（如工作面附近）。整个钢制箱体被坚固 钢保险杠系统保护，即使撞向墙壁也不会损坏。 空气处理：一个专利设计的空气处理系统通过保 持适当的氧气水平和过滤二氧化碳而提供了可呼 吸的空气。 避难硐室拖撬 凯泰安全避难硐室是在矿井下建造的应急硐室，避难硐室构筑严密， 安全可靠，可运用凯泰安全避难硐室拖撬，提供可呼吸的新鲜空气、 有毒有害气体去除装置、气体监测设备及必要的救护器材等。硐室的 墙壁和防爆门都达到相应的防爆要求。 安全避难硐室防爆门和气密舱 难硐室将装有加厚钢制防爆门，超 强抗超压，可以承受高达15psi（0.10Mpa）单位的压力，能够在井下 紧急事件中保护避难硐室，并经由气密舱进入主室。 国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通 知国发201023号（2010.07.19）： 9.强制推行先进适用的技术装备。煤矿、非煤 矿山要制定和实施生产技术装备标准，安装监测 监控系统、井下人员定位系统、紧急避险系统、 压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统等 技术装备，并于3年之内完成。逾期未安装的，依 法暂扣安全生产许可证、生产许可证。 23.提高工伤事故死亡职工一次性赔偿标准 。从2011年1月1日起，依照工伤保险条 例的规定，对因生产安全事故造成的职 工死亡，其一次性工亡补助金标准调整为 按全国上一年度城镇居民人均可支配收入 的20倍计算，发放给工亡职工近亲属。同 时，依法确保工亡职工一次性丧葬补助金 、供养亲属抚恤金的发放。 国家安全监管总局 国家煤矿安监局关于 建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的 通知（安监总煤装2010146号 2010.08.24）：“煤矿和非煤矿山要制定和 实施生产技术装备标准，安装监测监控系 统、井下人员定位系统、紧急避险系统、 压风自救系统、供水施救系统和通信联络 系统等技术装备，并于3年之内完成” 煤矿企业必须按照煤矿安全规程的要求，为 入井人员配备额定防护时间不低于30分钟的自救 器。煤与瓦斯突出矿井应建设采区避难硐室，突 出煤层的掘进巷道长度及采煤工作面走向长度超 过500米时，必须在距离工作面500米范围内建设 避难硐室或设置救生舱。煤与瓦斯突出矿井以外 的其他矿井，从采掘工作面步行，凡在自救器所 能提供的额定防护时间内不能安全撤到地面的， 必须在距离采掘工作面1000米范围内建设避难硐 室或救生舱。2013年6月底前，其他所有煤矿要 完成紧急避险系统的建设完善工作。 矿山井下救生舱 矿难发生后，在恶劣的井下环境中，为被困 人员提供一个隔绝的安全场所，配备各种必需装 备，在一定时间内维持被困人员的生命，大大增 加被困人员逃生和成功救援的几率 救生舱舱体使用高强度钢材为材质，通过高 质量焊接，防止外部环境伤害（爆炸冲击波、透 水、高温、巷道有害气体渗入等）；舱内配备各 种装备，维持舱内生存环境（供氧、监测舱内外 环境、去除有害气体、供食、供水、满足卫生需 要等）。 (1)地壳运动 (2)岩浆活动 (3)变质作用 (4)地震作用 地震首先是作为一种自然灾害被认识到的 地震是短暂的，一瞬即逝（一 般不超过4分钟）。但一次大地震释 放出大量的能量，并伴随有强烈的 地面变形和断层错动，在很短的时 间内造成巨大的灾害。因此，地震 首先作为自然灾害而引起人们的重 视。 唐山大地震时的地缝唐山大地震时的地缝 墙倒了，爱心永存 最牛校长 这所在大地震中没被“震倒”的学校全靠一位名叫叶 志平的校长加固了“豆腐渣”教学楼,4年坚持组织学 生紧急疏散演习。网友们称其为“史上最牛校长”， 四川安县桑枣中学紧邻北川，在此次汶川大地震中也 遭遇重创，但由于平时的多次演习，地震发生后，全 校2200多名学生、上百名老师，从不同的教学楼和不 同的教室中，全部冲到操场。 最牛学校 邓家乡刘汉希望小学，地震发生后，全校师生全部幸免 ，校园建筑教室几乎完整。这座十年前正式名字叫汉 龙希望小学的教学楼不仅楼没有垮，连教学楼正面那 块长十几米、高三层楼的玻璃幕墙一小块都没有碎，与 在这场大地震学校教学楼动辄压死几百名学生相比，这 是一个奇迹。 最牛救援队 他们是山东莒县一个村的村民。12日晚上听说四川发生大 地震后，该村农民刘中明马上与另外九个村民商量，决定 立马赶赴四川帮助救援。14日凌晨，他们一行10人带着自 家做的山东大煎饼和装满水的水壶，坐上一辆三轮车踏上 了抗震救灾之路。一路上10个人挤在一个小车厢里，饿了 吃煎饼，渴了喝口水，不顾一路上受到的误解、嘲笑和白 眼，用了三天三夜赶到了灾区，并辗转于几个县，每天搭 帐篷、为各地来的运送救灾物资的货车卸货。有人说，这 可能是四川大地震后最早出发的志愿者。 最牛乌鸦嘴广告 成都西！8级！强震！比地震局都准，地点 、震级，都预测对了！这个楼盘就在成都市 西三环苏坡立桥，但不知是哪家广告公司出 品？ 最牛乞讨老人 最让人感动的捐赠者应该 是这位乞讨老人，他在捐 了5元后，又找遍身上的 零钱，特地到银行兑换了 一张百元现钞，放进了募 捐箱。他叫徐超，常在南 京江宁金宝市场乞讨，后 来他又向灾区捐款339.01 元，合计捐款444.01元。 地震的次生灾害地震的次生灾害 火灾火灾 水灾水灾 化学品泄漏化学品泄漏 建筑物杀人建筑物杀人 生命线工程被毁（水、电、燃气）生命线工程被毁（水、电、燃气） 等等 地震学中的基本名词 震源震源：地球内部发生破裂引起地震的地方。：地球内部发生破裂引起地震的地方。 理论上将它抽象为一个点，实际上是一个区理论上将它抽象为一个点，实际上是一个区 域。域。 震中震中( (或震中区或震中区) )：震源在地面上的垂直投影：震源在地面上的垂直投影 。与震中相对的地球直径的另一端称为对震。与震中相对的地球直径的另一端称为对震 中。中。 震源深度震源深度：将震源看做一点，点到地面的垂：将震源看做一点，点到地面的垂 直距离。直距离。 极震区极震区：地震发生时地面上受破坏最严重的：地震发生时地面上受破坏最严重的 地区。由于地表局部地质条件的影响，极震地区。由于地表局部地质条件的影响，极震 区不一定是震中区。区不一定是震中区。 震中距离震中距离：在地面上，从震中到观测点的距：在地面上，从震中到观测点的距 离，也可用此距离对地心所张的角距离表示离，也可用此距离对地心所张的角距离表示 。 发震时刻发震时刻：发生地震的时刻。：发生地震的时刻。 地震波及地震射线地震波及地震射线：发生于震源并在地球介：发生于震源并在地球介 质中传播的弹性波称地震波，地震波波阵面质中传播的弹性波称地震波，地震波波阵面 法线方向的联线称为地震射线。法线方向的联线称为地震射线。 v弱震：M3的地震。 v有感地震：M=3，4.5的地震。 v中强震：M=（4.5,6)的地震。 v强震：M=6的地震。M=8的地震 称为巨大地震。 2.4 2.4 按地震强度（震级）分类按地震强度（震级）分类 地震强度的度量烈度和震级地震强度的度量烈度和震级 烈度烈度：按一定的：按一定的宏观宏观( ( 即野外场地调查即野外场地调查) )标准标准 ，地震对地面影响和，地震对地面影响和 破坏程度的一种量度破坏程度的一种量度 ，是一种，是一种定性定性的描述的描述 ，用字母，用字母“ “I I” ”表示。表示。 震级震级：按一定的：按一定的微微 观观标准标准( (仪器观测仪器观测) ) 表示地震波能量大表示地震波能量大 小的一种量度。是小的一种量度。是 一种一种定量定量的描述，的描述， 用用“ “M M” ”表示。表示。 一次地震，只有一个震级，却有多个烈度一次地震，只有一个震级，却有多个烈度 震级代表地震本身的强弱；烈度表示同一次地震震级代表地震本身的强弱；烈度表示同一次地震 在地震波及的各个地点所造成的影响的程度，它在地震波及的各个地点所造成的影响的程度，它 与震源深度、震中距、方位角、地质构造以及土与震源深度、震中距、方位角、地质构造以及土 壤性质等因素有关。壤性质等因素有关。 震级震级 19351935年，美国地震学家年，美国地震学家里克特提出了计里克特提出了计 算震级算震级M M的公式：的公式： M=lgA-lgA0M=lgA-lgA0，式中：，式中：A A是某是某 一待测震级地震在标准地震仪上的最大记录一待测震级地震在标准地震仪上的最大记录 振幅；振幅；A0A0是作为比较标准的另一个已知地震是作为比较标准的另一个已知地震 在同一震中距上的最大记录振幅。里克特规在同一震中距上的最大记录振幅。里克特规 定这个标准地震，在震中距为定这个标准地震，在震中距为100100公里处用伍公里处用伍 - -安式地震仪记录到的最大振幅为安式地震仪记录到的最大振幅为1010-3 -3毫米。 毫米。 如果如果A=A0,A=A0,则有则有M=0,M=0,所以这个标准地震称为零所以这个标准地震称为零 级地震。级地震。 这个震级标度只适用于这个震级标度只适用于近震和地方震近震和地方震， 后来，关于震级的定义有所改进，可应用于后来，关于震级的定义有所改进，可应用于 远震和深源地震，利用的波包括远震和深源地震，利用的波包括P P波和面波。波和面波。 震级及其相应的能量震级及其相应的能量 震级E（10-7J）震级E（10-7J） 12.00*101366.31*1020 26.31*101472.00*1022 32.00*101686.31*1023 46.31*10178.53.55*1024 52.00*10198.91.41*1025 当震级增大一级时，而能量约增加当震级增大一级时，而能量约增加3232倍。如一倍。如一 次次7 7级地震释放出的弹性波能量（级地震释放出的弹性波能量（2*102*1015 15J J）， ）， 约相当于约相当于3232次次6 6级地震或级地震或10001000次次5 5级地震所释放级地震所释放 的弹性波能量。一次的弹性波能量。一次6 6级地震所释放的能量，级地震所释放的能量， 相当于一个相当于一个2 2万万t t级的原子弹的能量。级的原子弹的能量。 广岛原子弹事件 1945年8月6日美国在日本广岛投掷原子弹 1945 年秋，日本败局已定。美国总统杜鲁门和美 国政府想尽快迫使日本投降，也想以此抑制苏联 ，于是杜鲁门决定在日本的首都和长崎投掷原子 弹,因日本首都雾太浓所以选择了广岛。 1945 年 8 月 6 日早晨 9 点 14 分 17 秒，一颗 5 吨重的原子弹原子弹在离地 600 米空中爆炸， 立即发出令人眼花目眩的强烈的白色闪光，广岛 市中心上空随即发生震耳欲聋的大爆炸。顷刻之 间，城市突然卷起巨大的蘑菇状烟云，接着便竖 起几百根火柱，广岛市马上沦为焦热的火海。 原子弹爆炸的强烈光波，使成千上万人双目 失明； 10 亿度的高温，把一切都化为灰烬 ；放射雨使一些人在以后 20 年中缓慢地走 向死亡；冲击波形成的狂风，又把所有的建 筑物摧毁殆尽。处在爆心极点影响下的人和 物，象原子分离那样分崩离析。离中心远一 点的地方，可以看到在一霎那间被烧毁的男 人和女人及儿童的残骸。更远一些的地方， 有些人虽侥幸还活着，但不是被严重烧伤， 就是双目被烧成两个窟窿。在 16 公里以外 的地方，人们仍然可以感到闷热的气流。 当时广岛人口为 34 万多人，靠近爆炸中心 的人大部分死亡，当日死者计 8.8 万余人， 负伤和失踪的为 5.1 万余人；全市 7.6 万幢 建筑物全被毁坏的有 4.8 万幢，严重毁坏的 有 2.2 万幢。 8 月 9 日起对日宣战。就在苏联出兵这天的 上午 11 时 30 分，美国又在日本长崎投下 第二颗原子弹。长崎全城 27 万人，当日便 死去 6 万余人，从而酿成了广岛以来的又 一次悲剧。 烈度表烈度表 按烈度值的大小排列成表，称为按烈度值的大小排列成表，称为烈度表烈度表 ，国际上采用，国际上采用1212度的烈度表。度的烈度表。 等震线等震线：地面上等烈度的点的联线。：地面上等烈度的点的联线。 震级和烈度的关系震级和烈度的关系：震级和烈度都是衡：震级和烈度都是衡 量地震强度的一种量度。根据统计结果量地震强度的一种量度。根据统计结果 ，可用经验公式表示震中烈度，可用经验公式表示震中烈度I I 0 0 与震级与震级 M M之间的关系：之间的关系： M M1 1十十2/3I2/3I 0 0 地震频度地震频度：一定时间内各种：一定时间内各种 类型类型( (浅、深震浅、深震) )及各种强度及各种强度( ( 强、弱震强、弱震) )的地震数目。的地震数目。 地球上最为出名的断层圣安德列亚斯断层地球上最为出名的断层圣安德列亚斯断层 从空中鸟瞰，这条断层看起来就像划过地表的一条令人恐怖的从空中鸟瞰，这条断层看起来就像划过地表的一条令人恐怖的 伤疤，它大约有伤疤，它大约有15001500万万20002000万年之久，长万年之久，长10501050公里，还有很公里，还有很 多小断层从其分裂而出。这条断层穿过阳光明媚的加利福尼亚多小断层从其分裂而出。这条断层穿过阳光明媚的加利福尼亚 蜿蜒蛇行，现在它随时都能把加利福尼亚震个底朝天。加利福蜿蜒蛇行，现在它随时都能把加利福尼亚震个底朝天。加利福 尼亚每年经受尼亚每年经受2000020000多起地震多起地震 变化无常的圣安德列亚变化无常的圣安德列亚 斯断层是北美洲板块（斯断层是北美洲板块（ 位于东部）和太平洋板位于东部）和太平洋板 块（位于西部）相碰撞块（位于西部）相碰撞 的标志。这是一个平移的标志。这是一个平移 断层，实际上，这两个断层，实际上，这两个 板块是沿着相同的方向板块是沿着相同的方向 滑动的。但太平洋板块滑动的。但太平洋板块 比北美洲板块移动得快比北美洲板块移动得快 得多，所以看起来好像得多，所以看起来好像 它们是朝着相反方向运它们是朝着相反方向运 动的。动的。 中国地震分布中国地震分布 中国地处中国地处西太平洋地震带西太平洋地震带和和地中海南亚地震带地中海南亚地震带之之 间，有些地区就是上述两地震带的组成部分，因而成为间，有些地区就是上述两地震带的组成部分，因而成为 全球大陆区地震最强，分布最为集中的地区全球大陆区地震最强，分布最为集中的地区。强震的分强震的分 区性和成带性是中国大陆地震在面上分布的基本特征区性和成带性是中国大陆地震在面上分布的基本特征。 总的来说，中国西部的地震活动较东部强烈。西部地震总的来说，中国西部的地震活动较东部强烈。西部地震 主要分布在青藏高原的四周，天山南北、横断山脉和祁主要分布在青藏高原的四周，天山南北、横断山脉和祁 连山一带。其特点是发震频率高，复发周期短，震级也连山一带。其特点是发震频率高，复发周期短，震级也 相对较大。中国东部地震活动主要集中在华北的一些断相对较大。中国东部地震活动主要集中在华北的一些断 陷盆地内和大断裂带附近，强震密集成带。台湾地处西陷盆地内和大断裂带附近，强震密集成带。台湾地处西 太平洋岛弧地震带中的两弧交结点，地震活动强度特别太平洋岛弧地震带中的两弧交结点，地震活动强度特别 高，震级也大。在中国高，震级也大。在中国9999的地震都属壳内的浅源地震的地震都属壳内的浅源地震 ，只在中缅、中苏和中巴交界地区，以及台湾北部有些，只在中缅、中苏和中巴交界地区，以及台湾北部有些 中源地震，在东北的吉林、黑龙江等省的东部有些深源中源地震，在东北的吉林、黑龙江等省的东部有些深源 地震。地震。 1905年4月4日，克什米尔地区发生8.0级地震，造成1.88万人 死亡。 1906年8月17日，智利瓦尔帕莱索港地区发生8.4级地震，致 使2万人死亡，损失达2.56亿美元。 1917年1月20日，印度尼西亚巴厘岛发生地震，死亡1.5万人 。 1920年12月16日，中国甘肃发生8.6级地震，死亡10万人。 1923年9月1日，日本关东地区发生里氏7.9级大地震，死者和 下落不明者共达14.2万人。 1935年5月30日，巴基斯坦基达发生7.5级地震，死亡5万人。 1948年6月28日，日本福井发生7.3级地震，死亡5131人。 1970年1月5日，中国云南发生7.7级地震，1万人死亡。 1976年7月28日，中国河北省唐山、丰南一带发生7.8级地震 ，造成24.2万人死亡，重伤16.4万人；唐山市97以上的建筑倒 塌，全市交通、通讯、供水、供电中断，直接经济损失人民币30 多亿元。 百年来世界重大地震待续待续 1978年9月16日，伊朗塔巴斯镇及周围许多村庄 被一场震级在里氏7.5级至7.9级之间的大地震夷为平 地，造成1.5万人死亡。 1995年1月17日，日本重要工业区阪神地带发生 里氏7.2级强烈地震，造成6000多人死亡，2万多栋房 屋倒塌、烧毁，34万人无家可归，损失960亿美元。 这也是日本半个世纪以来破坏最严重的一次地震。 1999年8月17日，土耳其西北部城市伊兹米特发 生里氏7.4级地震，造成1.7万人死亡，4.2人受伤，直 接经济损失200亿美元。 2003年12月26日，伊朗东南部克尔曼省发生里 氏6.8级地震，造成3万多人死亡；位于古丝绸之路的 巴姆古城有70的住宅被夷为平地；有2500多年历 史的著名砖体建筑巴姆古城堡基本坍塌。 北京时间2008年5月12日下午2点28分2秒 ，汶川大地震爆发。在随后的100秒内，西 起康定，东至略阳，形成了一条长约500公 里的 破裂带，释放出约6.3*10e16焦耳的能 量。这相当于在破裂带上，将1000多颗投 掷在广岛的原子弹，在100秒内陆续引爆！ 排名排名地点地点时间时间时间时间死亡人数死亡人数震震级级级级 1111中国四川汶川中国四川汶川2008200869269(69269(失踪失踪 17923)17923) 8.08.0 1010中国河北仁河中国河北仁河12901290100000100000未知未知 9 9 日本关日本关东东东东192319231420001420008.38.3 8 8 伊朗阿伊朗阿尔尔达比勒达比勒893893150000150000未知未知 7 7 中国南山中国南山192719272000002000008.38.3 6 6 中国甘中国甘肃肃肃肃海源海源192019202000002000008.28.2 5 5 伊朗达姆甘伊朗达姆甘856856200000200000未知未知 4 4 叙利叙利亚亚亚亚阿勒坡阿勒坡11381138230000230000未知未知 3 3 中国河北唐山中国河北唐山197619762420002420007.97.9 2 2 印度加印度加尔尔各答各答17371737300000300000未知未知 1 1 中国中国陕陕陕陕西西155615568300008300008.38.3 死亡人数排名前十一的地震死亡人数排名前十一的地震 uu中国最早有记载的地震：中国尧舜时代中国最早有记载的地震：中国尧舜时代( (公元前公元前2323世纪世纪) )， 发生在蒲州发生在蒲州( (现称现称) )的地震。的地震。 uu世界上第一台地动仪的发明人：世界上第一台地动仪的发明人： 我国东汉科学家张衡，我国东汉科学家张衡， 于公元于公元138138年记录到陇西大地震。年记录到陇西大地震。 uu世界上引起最大火灾的地震：世界上引起最大火灾的地震：19231923年年9 9月月1 1日的日本关东日的日本关东 8.38.3级大地震，木屋居多的东京有级大地震，木屋居多的东京有36.636.6万户房屋被烧毁，死万户房屋被烧毁，死 亡和下落不明者达亡和下落不明者达1414万人，其中多数人是被地震引发的大火万人，其中多数人是被地震引发的大火 烧死的；横须贺市有烧死的；横须贺市有3.53.5万户房屋被烧毁；横滨市有万户房屋被烧毁；横滨市有5.85.8万户万户 房屋被烧毁。房屋被烧毁。 uu中国引起最大水灾的地震：中国引起最大水灾的地震：17861786年年6 6月月1 1日发生在中国康定日发生在中国康定 南的南的7.57.5级地震，因山崩使大渡河截流，级地震，因山崩使大渡河截流，1010日后决口，发生日后决口，发生 了特大洪水，造成几十万人死亡。了特大洪水，造成几十万人死亡。 地震之最地震之最 待续待续 uu世界历史上最大的地震：世界历史上最大的地震： 19601960年年5 5月月2222日日1919时时1111分发生分发生 在南美智利的地震，震级达到在南美智利的地震，震级达到 8.98.9级。从级。从5 5月月2121日开始，日开始， 一个月内发生的地震，一个月内发生的地震，3 3次超过次超过8 8级，级，1010次超过次超过7 7级，其规级，其规 模之大，释放能量之多，实为罕见。模之大，释放能量之多，实为罕见。 uu广西历史上最大的一次地震：广西历史上最大的一次地震： 19361936年年4 4月月1 1日发生在灵日发生在灵 山县的山县的6.86.8级强烈地震，造成级强烈地震，造成70007000多间房屋倒塌或损坏，多间房屋倒塌或损坏， 死亡死亡9494人，伤人，伤263263人。人。 uu世界上第一次成功预报并取得明显减灾实效的地震：世界上第一次成功预报并取得明显减灾实效的地震： 19751975年年2 2月月4 4日海城日海城7.37.3级地震，被世界科技界称为级地震，被世界科技界称为“ “地震科地震科 学史上的奇迹学史上的奇迹” ”。 uu死亡人数最多的地震：死亡人数最多的地震：15561556年年1 1月月2323日陕西华县的日陕西华县的8.38.3级级 地震，死亡人数地震，死亡人数8383万多人。万多人。 地震之最地震之最 我国最著名的八大地震我国最著名的八大地震 (1)地壳运动 (2)岩浆活动 (3)变质作用 (4)地震作用 2外力地质作用 它作用在地壳表层，主要是由地球以外的 太阳辐射能、日月引力能等引起。外力地 质作用能使地表形态发生变化和地壳表面 化学元素产生迁移、分散和富集。按其作 用方式可分为以下三种： (1)风化和剥蚀 (2)搬运和沉积 (3)固结成岩 二、岩石分类 岩石是矿物的集合体。组成地壳的岩石按 照生成原因，可以划分为岩浆岩、沉积岩 和变质岩。 1岩浆岩 2变质岩 3沉积岩 三、沉积岩的特征 沉积岩在地壳表层分布最广，是最常见的一类岩 石。它覆盖的面积约占地表总面积的75。有许 多重要的矿产资源本身就是沉积岩，例如煤、油 页岩、盐矿、沉积铁矿、石灰岩等。石油和天然 气也生成于沉积岩中，而且绝大部分都储积于沉 积岩中。据统计目前全世界开采的矿产资源有 75来自沉积岩。 煤矿生产中所遇见的岩石90以上都是沉积岩。 因此，熟悉沉积岩的特征对煤矿生产有重要而实 际的意义。 1层状构造及层理 2层面构造 (1)波痕 (2)泥裂 四、沉积岩分类和主要沉积岩 沉积岩按物质成分和成因可分为碎屑岩类 、粘土岩类、化学岩类和生物化学岩类四 大类。这些岩类在煤矿区都能见到。矿区 常见的沉积岩有以下几种。 (1)角砾岩 (2)砾岩 (3)砂岩 (4)粉砂岩 (5)泥岩及页岩 (6)石灰岩 第二节 煤层结构及埋藏特征 一、煤层的厚度、结构与分类 1煤层厚度 煤层厚度是指煤层顶底板岩层之间的垂直 距离，也称为真厚度。 2煤层的形态与结构 煤层是沉积生成的，一般呈层状，但由于 受地壳运动的影响，有的煤层形状发生变 化。一般可分为3类： 层状煤层，其层位有显著的连续性，厚度变 化有一定的规律或厚度基本稳定； 似层状煤层，其形状象藕节、串珠或瓜藤等 ，层位有一定的连续性，厚度变化较大； 非层状煤层，形状象鸡窝或扁豆状，层位连 续差，常有大范围尖灭。 煤层结构是指煤层中是否含有夹矸层。按含 夹矸层的多少，常将煤层分为以下两种： (1)简单结构煤层：煤层中一般没有夹矸或偶 有1-2层稳定夹矸。 (2)复杂结构煤层：煤层中夹矸层数较多或 很多，层数、层位、厚度及岩性变化大。 3煤层分类 按不同的要素，有不同的分类方法。 (1)按煤层厚度分类。煤层厚度差别很大， 薄者仅几厘米(一般称为煤线)，厚者可达 200多米。根据开采技术条件的特点，煤层 可分以下几类： 极薄煤层 O.3mO.5m 薄煤层 0.5m1.3m 中厚煤层 1.3m3.5m 厚煤层 3.5m6.Om 特厚煤层 6.Om 厚煤层和中厚煤层在我国煤田中所占比例 较大。以产量论，厚煤层和中厚煤层大约 各占40，薄煤层仅占20。 (2)按煤层倾角分类： 根据目前开采技术，我国按倾角将煤层分 为4类： 近水平煤层8以下 缓倾斜煤层825 倾斜煤层2545 急倾斜煤层4590 (3)按煤层稳定性分类。 按煤层厚度、结构在井田范围内的变化 情况，通常可分为稳定、较稳定、不稳定 和极不稳定煤层四类。 二、煤层埋藏特征 1煤层的顶、底板 煤层顶底板是指煤系中位于煤层上下一 定距离内的岩层。按照沉积的顺序，先 于煤生成的岩石是煤层底板，后生成的 是煤层顶板：在正常情况下，煤层顶板 位于煤层之上，而煤层底板位于操层之 下。当地质构造破坏较剧烈时，有可能 发生倒转。 根据岩层的相对位置及开采过程中岩层变 形、垮落的难易程度，顶板可分为伪顶、 直接顶和基本顶3部分。 伪顶位于煤层之上随采随落的极不稳 定岩层，其厚度一般在0.5m以下。多为炭 质页岩。 直接顶位于伪顶或煤层之上具有一定 的稳定性，移架或回柱后能自行垮落的岩 层。一般由一层或数层粉砂岩、页岩、泥 岩组成。 基本顶位于直接顶或煤层之上，其厚 度及岩石强度较大、难于垮落的岩层。通 常由粗砂岩、砾岩、石灰岩等组成。 煤层的底板又可分为直接底和基本底。直 接底位于煤层之下，厚度数十厘米至数米 ，多为富含植物根化石的泥岩，有的直接 底遇水膨胀，容易发生底鼓现象，致使巷 道遭到破坏；基本底位于直接底之下，常 为厚层状砾岩或石灰岩。 2煤层的产状要素 煤层原始生成时呈水平状态，但由于地壳 的运动，煤层及岩层即由水平状态变成为 倾斜或弯曲状态。描述煤层的赋存状态和 位置用产状要素来表示。煤层产状要素就 是它的走向、倾向和倾角 。 煤层层面与水平面的交线叫走向线；走向 线的方向就叫走向。在煤层层面上与走向 线垂直的线叫倾斜线，倾斜线在水平面投 影的方向叫倾向。煤层层面与水平面的夹 角叫倾角。 煤层的倾角在O90之间变化。 3煤层层数 各煤田的含煤层数多少不一，煤层一般成群 埋藏。有的煤田只有几层煤，而有的多达十 几层、数十层。相邻煤层问的法线距离称为 煤层层间距。煤层层间距有大有小。当层间 距很小时，在开采中可把相邻煤层看作一层 ，其间的薄层岩石即成为夹矸。一般来说， 层间距较小对集中开采有利。 4埋藏深度 各煤田的煤层埋藏深度差别较大，即使是 同一个煤层，由于煤层倾角或地质构造的 影响，其埋深也有深有浅。埋藏过浅，煤 层易被风化，从而失去利用价值；埋藏过 深，矿山压力、地温、瓦斯涌出量和涌水 量等都随之增加，增大了开采条件的复杂 性与开采技术的难度。 第三节 煤矿地质构造及其对安全生产的影响 在地壳运动作用下，煤层和岩层改变原始的 埋藏状态所产生的变形或变位的形迹称为地 质构造。地质构造的形态多种多样，较为常 见的有褶皱、单斜、断裂、冲蚀、岩溶塌陷 和岩浆侵入等。 1褶皱构造。 煤层或岩层由于地壳升降或水平方向的挤 压运动，被挤成弯弯曲曲但依然保持连续 性和完整性的构造形态称为褶皱构造。岩 层褶皱构造中的每一个弯曲部分为一个基 本单位称褶曲，如图1-2所示。其中，煤 层和岩层向上凸起的部分称作背斜，向下 凹陷的部分称作向斜。在自然界中，背斜 和向斜在位置上往往是彼此相连的。 2单斜构造。 当一个向斜构造或背斜构造的范围较大时，它的 一翼又称为单斜构造。所以说，单斜构造也是褶 皱构造的一部分。不少矿井只开采煤层的单斜部 分。 3断裂构造。 岩层受地质作用力后遭到破坏，失去了连续性和 完整性的构造形态称为断裂构造。 断裂面两侧的岩层没有发生明显位移的断裂构造 称为裂隙或节理。 断裂面两则的岩层发生了明显位移的断裂构造， 称为断层。其断层要素如图1-3所示。 (1)断层面。岩层发生断裂位移时，相对滑 动的断裂面。 (2)断盘。断层面两侧产生相对位移的岩体 称为断盘。如果断层面为倾斜时，通常将 断层面以上的断盘称为上盘，断层面以F的 断盘称为下盘。 (3)断距。断层的两盘相对位移的距离。断 距可分为垂直断距(两盘相对位移垂直距离) 和水平断距(两盘相对位移水平距离J，如 图1-4所示。 根据断层两盘相对运动的方向，断层可分 为以下3种类型，如图1-5所示。 正断层：上盘相对下降，下盘相对上升； 逆断层：上盘相对上升，下盘相对下降； 平推断层：断层两盘沿水平方向相对移动 。 根据断层走向与岩层走向的关系可分为： 走向断层断层走向与岩层走向平行 倾向断层断层走向与岩层走向垂直 斜交断层断层走向与岩层走向斜交 断层在各矿区分布很广，其形式、类型 繁多，规模大小不一。 一般将落差大于50m的称为大型断层；落 差在2050m之间的称为中型断层；落差 小于 20m的称为小型断层。 断层对煤矿设计、生产影响很大，它可 使顶板失去完整性，使煤质松散、破碎， 极易发生顶板事故。断层对钻眼爆破、回 采率都有直接影响。另外，断层本身含水 又是灏水的通道，所以，在断层范围内采 掘很容易发生矿井水灾。 断层是煤矿安全生产的大敌，因此，在 地质勘探和生产过程中必须对断层的位置 、产状要素进行详尽的了解、掌握。 4冲蚀、岩溶塌陷和岩浆侵入 (1)冲蚀。由于古河流在泥炭层或含煤地层 中流过而形成的煤层厚度发生变化或形成 了无煤带，称为冲蚀，又称煤层冲刷。根 据古河流发育时期的早晚，冲蚀作用可分 为同生冲蚀和后生冲蚀两种。 同生冲蚀发生在泥炭物质堆积过程中，即 成煤过程中，顶板形成以前，是发育在泥 炭沼泽中的河流冲蚀。冲蚀带中以砂岩为 主，并常夹杂煤的小碎块。这种冲蚀作用 的最大特点是冲蚀带沉积物与煤层有共同 的顶板，如图16a所示。根据这一特点 ，可与煤层后生冲蚀相区别。 后生冲蚀是发生在煤层顶板形成后(成煤 之后)。其规模要比同生冲蚀大得多。它 不仅冲蚀了煤层，同时也冲蚀了煤层的顶 板，甚至连底板也被破坏，如图1-6b所 示。冲蚀带很宽，延续很长。因此，常造 成无煤带或煤层变薄带，给煤层开采带来 许多困难。所以需要进行详细探查，圈定 其分布范围，合理安排采掘工作。 (2)岩溶塌陷。当煤层下部分布有可溶性 的石灰岩、白云岩，并且有发育的岩溶时 ，岩溶可能发生坍塌而引起上覆煤层和岩 层垮落，从而破坏了煤层的完整性，通常 称为陷落柱。有的陷落柱中含有大量的水 ，易造成大型水灾。 (3)岩浆侵入。由于地质作用，使岩浆侵 入煤层(俗称火成岩侵入)，使煤层全部或 部分遭到破坏。在矿井中常见的有岩墙和 岩床等小型侵入岩体。 岩浆侵入破坏了煤层的连续性、完整性 ，从而降低了回采率，使煤质变差，同时 也给生产带来困难。 第四节 矿山压力及其控制 在煤层没有开采之前，岩体处于平衡状态 ，当煤层开采以后，形成了地下空间，破 坏了岩体的原始状态，引起岩体内应力重 新分布，并一直延续到岩体内形成新的平 衡为止。在应力重新分布过程中，围岩产 生变形、移动、破坏，从而对工作面、巷 道及围岩产生压力。通常把这种因围岩移 动而产生的压力称为矿山压力。 在矿山压力作用下出现的冒顶、底鼓、煤 岩片帮、支架破坏、煤和瓦斯突出等现象 ，称为矿山压力现象或矿山压力显现。 一、煤层围岩分类 直接顶分类指标及方案 按反映顶板稳定性的岩石单向抗压强度() 、节理裂隙间距(i)及分层厚度(h)综合而成 的强度指数(D)作为岩性指标，将直接顶分 为四类。 基本顶分级指标及方案 基本顶来压强度主要根据直接顶和采高的 比值(N)及基本顶初次来压步距(L)，将基 本顶分为四级 二、工作面顶板压力显现 支承压力 工作面初次来压 当工作面从开切眼向前推进，顶板悬露面 积随之扩大，直接顶垮落充填采空区，基 本顶仍完整地支承在两帮煤壁上，形成双 支板梁构件。 通常把采空区基本顶第一次大面积垮落称 为初次垮落。由于基本顶初次垮落，使工 作面压力增大，故称为初次来压。 初次来压对工作面影响一般持续2 d3d 。 基本顶初次垮落时，工作面距切割煤壁的 距离L1称为初次垮落步距或初次来压步距 。 L1值与基本顶岩性、厚度以及地质构造等 因素有关，一般为20m35m，少数为50m 70m。 工作面周期来压 垮落与来压随工作面推进而周期性的出现 ，称为基本顶周期垮落和周期来压。 两次周期来压之间的距离称为周期垮落(来 压)步距。 周期垮落步距同样与基本顶岩性有关，一 般为6 m30m，多数为10m15m。 采空区上覆岩层移动情况 在工作面推进过程中，采空区不断扩大， 上覆岩层移动下沉而破坏。根据破坏的特 征，上覆岩层沿竖直方向自下而上分为三 带：冒落带、裂隙带、弯曲下沉带。 三、采煤工作面支架 按支架的组合形式，工作面支架可分为单 体支架和液压自移式支架两类。 单体支架 单体支架是指由单体支柱与横梁或柱帽组 成的支架。前者称为悬臂支架或棚子支架 ，后者称为带帽顶柱(点柱)。 1支柱类型、结构与性能 常用的支柱有木支柱、刚性金属支柱、摩 擦式金属支柱、液压支柱。 木支柱的工作性能差、利用率低、消耗量 大，且资源有限，因此使用很少。 刚性金属支柱是由钢管或钢轨加工制成， 本身无缩性，工作时顶部的木质柱帽具有 较小的可缩性，一般只适用于极薄煤层或 顶板下沉量极小且煤层厚度变化不大的薄 煤层。 摩擦式金属支柱有急增阻式的HZJA型和微 增阻式的HZWA型两种。 摩擦式金属支柱由柱体和可伸缩的楔形活 柱组成。 液压支柱是利用高压油或乳化液来升柱支 撑顶板。高压油(乳化液)由外部泵站供给 ；也可把油事先注人支柱内，再靠支柱本 身内的油泵加压为高压油。前者称为外注 式支柱，后者称为内注式支柱。 单体液压支柱适用于倾角小于25的缓斜或 近水平煤层，当采取可靠的安全措施时， 可在2535倾角的倾斜煤层中使用，也 可用于煤层底板比较坚硬的非炮采工作面 。该支柱应与铰接顶梁配套使用，不能与 木顶梁配套使用。 2顶粱的种类 常用的顶梁为金属铰接顶梁。顶梁一般利 用15 kgm、18 kgm、24 kgm的矿用 钢轨制成。 木顶粱由于利用率低，消耗量大，因而很 少使用。 柱帽一般是长0.3m0.6m、厚50mm 100mm的半圆木或木板制成，受压后它具 有较大的可缩性。 棚子支柱是由一梁二柱或一梁三柱组成的 框式支架，顶梁上面通常背上板皮或笆片 ，一般用于顶板比较破碎的煤层。 带帽顶柱是由一根立柱和一个柱帽组成， 立柱可用圆木或钢管、钢轨制成，一般用 于直接顶比较完整的或薄煤层工作面。若 顶板稳定或极薄煤层，可不用柱帽，直接 采用顶柱。 3单体支柱的选择 影响单体支柱选择的主要因素是顶底板岩 性及煤层厚度(采高)。 根据煤层最小厚度(采高)和周期来压时顶 板最大下沉量来选取支柱的最小高度。 自移式液压支架 单体支架基本上都是手工操作，劳动强度 大、工序多、支回柱速度慢、效率低、安 全差，大大限制了采煤机械效能的发挥。 为了解决支护与落煤不相适应的情况，必 须实行支护工作机械化。自移式液压支架 就是一种维护回采空间的机械化支护设备 。它以高压液体为动力，使支护顶板、移 架、切顶、推移输送机等工序一起完成。 液压支架可分为支撑式、掩护式、支撑掩 护式三种。 1支撑式液压支架 这种液压支架是最早的一种类型，应用仍 较广泛，按其构造与动作的不同有垛式和 节式两种。 垛式液压支架的外形和作用好像木垛一样 ，被称为垛式液压支架(见图1-10)。它由 顶梁、立柱、挡矸帘、底座箱、推移千斤 顶和操作控制装置等组成。 节式液压支架由前后立柱、顶梁、底座组 成一个框节(见图1-11)。通常由两个框节 组成一架节式支架，有时也可由三节或更 多框节组成，故称为节式液压支架。各框 节之间有一定的连接，移架时，主、副架 互为支点，交错前移。 2掩护式液压支架 这种支架一般由顶梁、掩护梁、底座、立 柱、连杆、推移和操纵装置等组成(见图1- 12)。这种支架的顶梁较短，掩护梁较长， 其上、下端分