浅谈矿井安全与地质环境

浅谈矿井安全与地质环境浅谈矿井安全与地质环境 矿山的安全问题随着矿山生产的产生而产生 随着开采深 度的发展而发展 在矿山的开采过程中 由于受到人的不安全 行为 物的不安全状态和环境的不安全因素的影响和限制 导 制伤 亡事故的频频发生 已经引起人们的广泛关注 煤矿开 采属地下作业 生产系统复杂 环节众多 地质条件频繁变化 给井下生产带来了多种未知而又不安全因素 而顶板 瓦斯 水 火 煤尘则是煤矿安全生产中的五大自然灾害 通过分析 矿井安全与地质环境因素的关系 结合本矿区岩层的实际 总 结规律 找到一种 科学预测 超前监控 事先防范 的事故预 防途径 在实践中正确指导矿井安全生产 1 矿井安全与地质构造 1 1 地质构造 地质构造常出现岩层滑移 围岩破碎 矿压显现等特征 因而地质构造带往往是顶板 透水 瓦斯事故的多发地段 1 褶曲构造 由于岩层受到构造应力的作用 地壳的水平运动是造成构 造的地质条件 单一岩层受到构造应力的作用 不同部位会产 生一系列的裂隙 小断层 节理等内部小构造 特别是在褶曲 轴部往往裂隙 节理发育 煤层暴露后吸水脱落 同时其轴部 产状变化急剧 回采中不易支护 易发生片帮及冒顶事故 2 断层 断层广泛发育于不同构造环境中 类型很多 断层活动总 会在产出地段的有关地层 构造 煤层反应出来 在矿井生产 过程中 常遇到许多不同性质的断层 其破碎带大小不一 对 围岩破坏程度也不同 同时常在断层两旁产生牵引 揉皱 挤 压等现象 导致煤层突增或压薄 煤层突增处易产生煤层偏冒 垮落堵人事故 还有一些顶断底不断及底断顶不断的小断层 由于受到构造应力的作用 围岩易脱落 且脱落面积较大 没 有预兆 采空后顶板来压较快 是产生顶板事故的地段 工作面断层过压时 正确推断断层的性质 断距 及时留 设断层煤柱 是防止顶板 透水及瓦斯事故的关键 1 2 煤层及围岩 即煤层及煤顶 底板厚度 岩性 结构 等 它们是引发顶板事故的重要地质因素 由于煤系地层受到 地质应力及后期改造影响 煤岩层均已产生形变 导致围岩破 碎 顶板多变不平整 煤层形态多变 增加采面顶板管理的难 度 通常易引发事故隐患因素有 1 围岩节理和劈理发育地段 易产生煤岩层脱落伤人 巷道掘进及工作面回采时 由于敲帮问顶不及时 支护穿帮背 顶不结实 均易发生煤岩层片帮冒落伤人事故 2 如煤层伪顶完整性差 强度低 采面推进时 由于 敲击或放炮震动后 如果支护没有及时跟上 或支护手段 方 式没有适应煤层顶板变化 也极易产生顶板事故 所以在巷道 掘进及工作面推进过程中 都必须及时进行超前的临时支护 以尽量减少围岩的变形破坏 3 回采过程中 随采空面积的扩大 又未能及时回柱 放顶 引起一些部位应力集中 从而导致较脆弱部位顶板跨落 或者激发煤层瓦斯的异常涌出 从而波及工作面的安全 4 复杂的煤岩结构中往往含有夹矸层 开采中易发生 夹矸至上分层脱落伤人事故 2 矿井安全与瓦斯地质 本区矿井虽属低瓦斯矿井 但在废巷 采空区 独头巷道 采面顺槽及沿煤上山等地段也容易出现瓦斯积聚现象 瓦斯对 矿井安全危害主要有以下几个特点 2 1 瓦斯的含量随着煤层变质程度增加也随着增加 开采深度的加深 地应力和岩体本身的自重力相应增大 瓦斯含量和瓦斯压力也随着增大 从而增加通风管理难度 导 致有害气体事故的发生 2 2 瓦斯积聚的特点 瓦斯是流动的有害气体 随着气压变化而变化 不断的流 动 改变聚集地点 常多聚集在老空区和通风不良的废巷 独 头巷道和采面的上隅角 因而这些地点是最易发生瓦斯事故的 地方 2 3 技术管理不当 造成瓦斯积聚 采面管理不善 开采顺序不合理 采面未及时回柱 控顶 距离过大 以及采空区遗煤太多 均能引起瓦斯异常涌出而引 发瓦斯气体事故 3 矿井安全与水文地质 由于矿井在掘进 回采过程中 不断改变原始水文地质条 件 往往导致水害发生 危害矿井安全水害有以下几方面 3 1 老窑 老硐水 由于矿井周边老窑时间长 其开采的具体位置 范围及老 塘积水量难以测定 故在采矿过程中很容易发生透水事故 甚 至引起淹井 给矿井安全生产造成极大的潜在威胁 矿井地层中都普遍存在大小不等的断层 而这些断导相当 部分是导水的 若不采取过断层措施 也容易发生断层透水事 故 对开采其影响范围内的煤层也是一个极大的隐患 此外 井田一些早期施工的钻孔 如果封孔不良 出现漏水及导水现 象 对矿井来说也是一个安全隐患 须加以防范 3 2 顶 底板水 不同矿区煤层的顶 底板水具有不同的特点 本矿区顶 底板砂岩富水性较弱 经做巷实际揭露证实 只在一些块段具 有少量淋水 对矿井影响不大 但也必须加强观测 防患于未 然 4 结论及防范措施 多年来 人们在调查 分析和处理事故过程中常侧重于主 观因素 从主观方面入手 重视追究事故责任者的责任 而往 往淡漠了事故产生产客观地质环境因素 没有很好地总结每起 事故发生与其地质条件的内在必然联系的规律 并从中吸取经 验教训 因而现实中我们常常发现同样性质的事故屡防屡犯 防而不止 杜而不绝的被动局面 综上所述 本人就地质环境因素与矿井存在的矛盾 浅谈 一下自己的见解 提出如下防范措施 4 1 加强顶板管理 采用合理的施工工艺 减少对顶板的破坏 采掘工程顶板 的跨度暴露在巷道规格的范围内 如果不采取合理的施工工艺 和爆破参数 也会加剧对顶板的破坏或增大暴露面积 不利于 顶板的安全管理 合理的施工工艺和爆破参数 能够减少对顶 板的爆破震动和破坏 从而达到顶板安全管理的目的 1 合理布置采掘工程和施工循环 断层构造带与矿体走向基本一致 施工工程沿着构造方向 布置 那么顶板受构造带控制就难以形成设计的轮廓 并且将 构造直接暴露出来 在顶板形成大的构造及断裂面 不利于顶 板的安全管理 与构造方向垂进布置工程 暴露构造较小 便 于顶板的安全管理 因此布置工程特别是采矿工程时 应尽量 与构造面垂直布置 后退式顺序回采 凿眼爆破的顺序特别是爆破顺序和装药 量 也决定顶板的暴露面积 2 顶板控制爆破是解决采掘工程顶板最有效 主动的 顶板管理方式 根据煤岩性特征 合理布置炮眼 控制装药量 避免由于 放炮引起冒顶事故 进行爆破参数的优化 采取多打眼 少装 药的光面爆破技术 施工时采用风镐辅助刷大断面 尽量减少 对顶板的震动破坏 3 严格管理 减少顶帮隐患 顶帮控制的再好 采取的措施再得当 虽然不能出现大的 塌方 但如果人存在着各种侥幸心理和不安全行为 仍然会被 顶板所伤害 因此必须认识到顶板的不安全状态 严格管理 切实落实采掘工作面的敲帮问顶工作 架棚巷道坚持使用超前 支护 严禁空顶作业 才能将事故隐患消灭在萌芽状态 消除 顶板事故 4 2 加强瓦斯管理 深入开展瓦斯地质的预测预报工作 1 地质人员要及时准确做好断层 褶曲等瓦斯富集地 段的地质构造具体情况的预测预报工作 以便为开采过程中及 时留设断层煤柱或及时做好瓦斯管理工作提供可靠依据 2 加强采掘工作面的瓦斯管理 切实落实瓦斯检测制 度 在过断层 褶曲等瓦斯富集地段 应适当增加瓦斯检测次 数或加大供风量冲淡瓦斯 3 做好局部通风工作 保证工作面有足够的风量冲淡 瓦斯浓度 采掘作业点要坚持 一炮三检 制度 对临时停工停 风地点 没有通风的独头巷道 硐室 采空区应及时设置栅栏 并挂上警标 以防有害气体事故 4 采取合理的开采顺序 加强采面管理 防止因采面 管