非煤矿山安全开采技术规范

非煤矿山安全开采技术规范讲解人：***（职务/职称）日期：2025年**月**日矿山地质条件与开采基础开采方法与工艺选择巷道掘进与支护技术爆破作业安全管理矿井通风系统设计采场顶板管理技术矿井防排水系统目录提升运输安全规范电气设备安全管理职业危害防治措施应急救援体系建设安全监测监控系统安全培训与教育安全管理制度建设目录矿山地质条件与开采基础01矿区地质构造特征分析断裂带分布规律非煤矿山多位于大断裂带边缘，断裂带走向、倾角及破碎带宽度直接影响井巷稳定性和采空区顶板管理，需通过地质雷达和三维建模精确测绘。褶皱构造影响向斜轴部易积聚地下水，背斜顶部岩层张裂发育，需结合钻探数据评估褶皱对矿体连续性和开采方案的影响。岩性组合特征沉积岩层理发育导致各向异性，硬岩与软岩互层易引发片帮事故，需根据岩石力学参数设计支护方案。构造应力场分析通过地应力测量确定最大主应力方向，优化巷道布置以避免应力集中导致的岩爆灾害。矿体赋存条件评估方法采用克里金插值法构建矿体三维模型，精确计算储量并划分可采区块，特别关注薄脉状矿体的空间展布规律。矿体形态建模应用地质统计学分析品位变化函数，结合采样数据建立块体模型，为分采分选提供依据。品位分布预测研究矿体与围岩的蚀变带特征，通过RQD指标评价围岩稳固性，预防接触带突水事故。围岩接触关系感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！水文地质与工程地质调查含水层联通性测试通过抽水试验确定各含水层渗透系数，分析采动裂隙导通含水层的风险，制定超前疏干方案。地下水化学分析检测矿坑水pH值、重金属离子浓度，预测酸性矿井水形成趋势及对支护材料的腐蚀性。岩体结构面测绘采用无人机倾斜摄影测量节理组数、间距和产状，计算结构面密度指数（P21）评价边坡稳定性。土体力学参数测定原位十字板剪切试验与室内三轴试验结合，获取残积土抗剪强度指标用于排土场稳定性计算。开采方法与工艺选择02露天开采技术规范粉尘综合治理实施湿式凿岩+高压喷雾降尘系统，爆破前预湿矿岩，运输道路铺设沥青硬化并配备洒水车循环作业。台阶参数设计根据矿岩硬度差异分层开采，台阶高度8-15m，工作平台宽度需满足设备安全作业要求（至少为最大设备回转半径的2倍）。边坡稳定性控制采用地质雷达监测与锚索加固相结合的方式，对采场边坡进行实时稳定性评估，坡度角严格控制在安全范围内（硬岩≤65°，软岩≤45°）。地下开采方案比较空场法适用性适用于矿体规整、围岩稳固的矿床，通过留设矿柱支撑顶板，回收率可达70%-85%，但需配套岩移监测系统预防冒落。01充填法成本效益采用尾砂胶结充填可减少地表沉降（沉降率<5mm/年），虽初期投资增加30%，但能提高回采率至90%以上并降低环保风险。崩落法技术要点适用于厚大矿体，强制崩落顶板形成覆盖层，需精确计算崩落步距（通常20-30m）并设置缓冲垫层防止冲击破坏。联合开采策略对倾斜矿体采用露天-地下联合开采，上部露天境界外扩10-15m作为安全隔离带，地下采用嗣后充填法减少相互干扰。020304特殊矿体开采工艺溶浸法化学开采针对低品位铀矿或铜矿，注入硫酸/碳酸铵溶液溶解金属，渗透速度控制在0.5-1.2m/d，溶液回收率需达85%以上。用于含水破碎带开采，冻结壁厚度≥4m，维持-25℃至-30℃低温环境，冻结孔间距≤1.2m以确保密封性。对石材类矿体采用金刚石串珠锯+链臂锯组合切割，切割精度±2cm，荒料率提升至60%以上，配套除尘系统PM10浓度控制在5mg/m³以下。冻结法施工规范机械化切割采矿巷道掘进与支护技术03巷道断面设计标准断面形状选择根据围岩稳定性、地压类型和服务年限确定，梯形断面适用于中等稳定围岩，拱形断面适用于高地压条件，马蹄形断面则用于极不稳定岩层。通风校验要求断面尺寸需通过风速验算，主要进风巷风速≤6m/s，确保粉尘和有害气体有效稀释。安全间隙规范运输巷道两侧需预留≥0.8m行人道，非行人侧间隙≥0.25m（砌碹支护）或≥0.3m（混凝土支架），弯道处需额外加宽（外侧200mm，内侧100mm）。综合围岩条件、服务年限和经济性选择支护方案，优先采用主动支护与被动支护相结合的复合形式。适用于中硬以上岩层，锚杆长度≥1.8m，喷射混凝土厚度≥100mm，初喷需在开挖后2小时内完成。锚喷支护技术用于松散破碎带，采用料石或混凝土预制块，拱顶厚度≥300mm，墙基需嵌入底板200mm以上。砌碹支护应用适用于动压巷道，搭接长度≥400mm，卡缆扭矩需达到设计值的±10%范围内。U型钢可缩支架支护材料选择与施工巷道稳定性监测技术安装多点位移计和收敛测站，顶板下沉量预警阈值≤50mm/月，两帮收敛速率≤30mm/周。采用光纤传感技术实时监测支护结构应力，锚杆轴力超设计值15%时启动加固程序。变形监测体系每掘进20m进行一次超前探测，识别前方5m范围内的裂隙带或含水构造。数据与BIM模型联动，动态调整支护参数，岩体完整性系数＜0.55时需补打锚索。地质雷达探测布置16通道以上传感器阵列，定位精度≤5m，能量事件≥1×10³J时触发应急响应。结合声发射技术分析岩爆风险，累计能量释放率＞10⁵J/d时暂停掘进作业。微震监测系统爆破作业安全管理04爆破器材管理规范严格存储条件爆破器材必须存放在专用仓库内，仓库需满足防火、防潮、防雷击要求，并设置24小时监控与报警系统。定期性能检测对雷管、炸药等器材进行周期性性能测试，过期或失效器材须按规范销毁，严禁使用不合格产品。从采购、运输到使用环节，爆破器材需实行双人双锁管理，确保领用登记、使用记录和退库核销全流程可追溯。全程双人监管岩石特性分析装药量精确计算爆破设计前需详细分析岩石硬度、节理发育程度等地质特征，作为装药量、孔网参数计算的基础依据，确保爆破效果与安全性达到最优平衡。采用体积公式或经验系数法计算单孔装药量，综合考虑最小抵抗线、爆破作用指数等参数，严禁超量装药，防止产生飞石或过度震动。爆破设计与参数计算起爆网络优化根据爆破规模选择非电导爆管或电子雷管起爆系统，精确设计毫秒延期时间差（通常25-75ms），实现逐孔起爆以降低爆破振动叠加效应。安全校核验证对设计的爆破参数进行安全校核，包括爆破振动速度预测、飞石距离计算等，确保符合《爆破安全规程》GB6722规定的限值要求。爆破安全警戒范围最小警戒半径确定根据爆破类型（露天深孔、浅孔或地下爆破）计算最小警戒半径，一般不小于200米，存在飞石风险时应按1.5倍安全系数扩大警戒范围。立体警戒区设置对地下爆破需同时考虑水平与垂直方向的危险范围，竖井爆破时警戒半径应增加50%，并设置井口防护屏障防止冲击波扩散。警戒标识与岗哨在警戒区边界设置明显警示标志，安排专人岗哨值守，使用警报器、信号旗等通讯工具，确保爆破前完成人员设备清场核查。矿井通风系统设计05每人每分钟供风量不得少于4立方米，确保井下空气含氧量维持在19.5%以上。按作业人员数量计算根据矿井内甲烷、二氧化碳等有害气体涌出量，采用加权平均法确定最小需风量。按稀释有害气体计算掘进工作面风速应保持在0.25-4m/s范围内，运输巷道风速不低于0.15m/s，满足粉尘沉降控制要求。按排尘风速核定需风量计算标准通过智能算法与三维建模技术，实现风量精准分配、能耗降低及系统可靠性提升，形成“动态感知-智能调控-闭环管理”的优化体系。智能通风控制系统：采用实时传感器监测风速、温湿度及有害气体浓度，通过模糊PID算法动态调节主扇转速，风量控制精度可达±3%。案例：某矿山引入智能系统后，有效风量率从60%提升至85%，年节电超200万千瓦时。多级机站协同设计：在复杂开采区域部署多级机站，通过风压平衡计算减少漏风，确保独立通风（如破碎硐室污风直接导入回风道）。需配置10min内风流反向功能，反风量需达正常风量的60%以上。通风网络优化方案局部通风技术要点独头巷道通风长压短抽混合式通风：在掘进面采用压入式风机提供新风，配合抽出式风筒排除污风，确保风速≥0.25m/s，瓦斯浓度＜0.5%。风筒布置规范：风筒距工作面≤10m，弯头曲率半径≥风筒直径的3倍，减少局部阻力损失。采空区漏风控制密闭墙与均压技术：对废弃巷道采用钢筋混凝土密闭墙，结合均压风机调节压差，将采空区漏风率控制在5%以内。实时监测预警：安装CO传感器与压差计，数据联动通风控制系统，异常时自动触发声光报警并调整主扇工况。采场顶板管理技术06岩体完整性等级划分按结构面间距分为整体结构（>1m）、块状结构（0.3-1m）、碎裂结构（<0.3m）三类，对应不同的顶板稳定性评价方法。结构面发育程度分类岩石强度等级标准依据单轴抗压强度将顶板岩石分为坚硬岩（≥60MPa）、中硬岩（30-60MPa）、软岩（5-30MPa）和极软岩（<5MPa），制定相应的支护参数设计规范。根据岩体RQD值（岩石质量指标）将顶板分为Ⅰ级（RQD≥90%）、Ⅱ级（75%≤RQD<90%）、Ⅲ级（50%≤RQD<75%）和Ⅳ级（RQD<50%），不同等级采取差异化的支护措施。顶板分级分类标准支护强度计算方法Ⅰ级顶板要求每20-30㎡布置一个木垛，木垛需采用交错堆叠结构，单层木材厚度不低于15cm，并配合金属网防止碎石坠落。木垛支护参数设计根据顶板压力分布模型，单个支柱需承受5-10㎡范围内岩层荷载，采用直径≥20cm的优质松木或液压支柱，抗压强度不低于10MPa。断层交汇区需加密支护密度1.5倍，并在断层带两侧增设锚杆注浆加固，防止构造活化引发冒顶。支柱承载力验算Ⅰ级顶板必须采用木垛与支柱各占50%面积的混合支护，Ⅱ级顶板可降低至30%木垛+70%支柱，Ⅲ级顶板允许单一支护方式。联合支护比例控制01020403特殊构造加强支护顶板监测预警系统01.多层级人工巡检Ⅰ级顶板实施班检（安全员）+周检（技术科长）双重机制，采用敲帮问顶法配合裂缝观测仪，记录位移速率超2mm/d需紧急处理。02.仪器自动化监测安装顶板离层仪和应力传感器，实时传输数据至中央控制系统，当离层量超过30mm或应力突变超15%时触发声光报警。03.应急响应流程发现片帮、淋水增大等征兆后，立即启动撤人程序，由生产矿长组织专家会诊，采用临时支撑+注浆加固组合方案控制风险。矿井防排水系统07涌水量预测方法水文地质比拟法通过分析矿区及邻近区域的水文地质条件，结合历史涌水量数据，建立数学模型进行预测。利用有限元或有限差分等数值方法，模拟地下水流动规律，预测不同开采阶段的涌水量。通过现场抽水试验，测定含水层参数，计算矿井可能的最大涌水量和稳定涌水量。数值模拟法抽水试验法工作水泵能力按20小时排出24小时正常涌水量的标准设计，计算公式为Q工作=1.2q正常，确保水泵流量覆盖峰值涌水需求，同时需匹配扬程（50-200米）和功率（30-100千瓦）参数。排水设备选型规范备用水泵配置能力不低于工作水泵的70%，采用与主泵同型号设备以实现完全互换，极端情况下需保证20小时内排出24小时最大涌水量（Q总≥1.2q最大）。管路系统要求主排水管选用耐腐蚀材质（如HDPE或不锈钢），管径根据流量计算确定（DN200-DN500），安装时需保持1%以上坡度并设置排气阀，穿越防水层时采用橡胶止水带密封。防水隔离设施建设1234防水闸门设置在潜在突水通道（如断层带）安装可承压闸门，材质需耐酸碱腐蚀，关闭时间应小于5分钟，并定期进行密封性测试。采用注浆或地下连续墙技术构建截水屏障，浆液配比需根据岩层裂隙度调整，帷幕深度应穿透主要含水层至隔水底板。截水帷幕工程疏干钻孔布置按放射状或环状排列钻孔群，孔径不小于150mm，孔间距根据渗透系数确定，配套真空泵强制抽水以降低含水层水位。应急排水仓容积按6-8小时正常涌水量设计，配备独立供电系统及水位报警装置，仓体需做防渗处理并设置沉淀池过滤矿渣。提升运输安全规范08提升设备安全检查过卷保护装置测试模拟过卷工况触发保护装置，测量触发高度误差控制在±50mm范围内，确保提升容器在极限位置能自动断电制动。制动系统校验空动时间需≤0.5秒且制动正压力波动值<5%，通过液压站压力测试和闸瓦接触面检查，验证制动系统在紧急情况下的快速响应能力。主轴装置检测使用激光对中仪检测主轴径向跳动量，偏差不得超过0.15mm，确保主轴直线度符合AQ2020-2008标准要求，防止因主轴变形导致设备运行失衡。运输巷道安全标准4排水沟设置3通风与照明系统2支护结构完整性1巷道断面尺寸巷道两侧应设置深度≥0.3米的排水沟，坡度保持在3‰-5‰，定期清理淤积物防止水流倒灌影响运输安全。采用锚杆支护的巷道需定期检测预紧力损失情况，金属支架巷道检查连接螺栓扭矩是否达标，发现变形量超过设计值10%必须立即加固。运输巷道内风速不得低于0.25m/s，每隔30米安装防爆照明灯具，照度不低于50勒克斯，确保作业人员视线清晰。主运输巷道净高不低于2.2米，弯道处需加宽0.3-0.5米以满足设备转弯半径要求，并设置反光标识和防撞设施。信号通讯系统要求多级闭锁功能提升信号系统必须实现井口、中段、车场三级闭锁，任何一级发出停车信号后，提升机应立即执行制动操作，防止误操作引发事故。井下运输线路每隔200米安装防爆应急电话，并与地面调度中心直连，确保突发情况下能实现全巷道无死角通讯。开车信号采用长声+绿灯组合，停车信号为急促短声+红灯，信号装置声压级需达85dB以上，光线环境下50米外可见。应急通讯覆盖声光信号标准电气设备安全管理09井下供电系统设计备用电源与应急照明配备双回路供电或柴油发电机作为备用电源，关键区域安装独立应急照明系统，保障突发断电时的安全撤离。防爆与防护等级要求所有电气设备需符合ExdⅠ级防爆标准，外壳防护等级不低于IP54，防止瓦斯、粉尘引发的爆炸风险。分级供电与保护配置采用三级配电模式（高压、中压、低压），每级设置短路、过载、漏电保护装置，确保故障快速隔离。电气设备防爆标准准入资质要求下井防爆设备必须具备“产品合格证”“防爆合格证”“煤矿矿用产品安全标志”，并通过安全性能检查，严禁使用无证或不合格产品。01日常检查规范依据《河南省煤矿防爆电气检查细则》，定期检查设备隔爆面、紧固件、接线腔等关键部位，确保防爆性能完好，杜绝失爆现象。维护责任制度每台防爆设备需明确专责人，建立巡检记录，重点监测设备温升、异响、绝缘老化等情况，发现问题立即停用检修。更新改造原则防爆设备出现结构性损伤或技术淘汰时，必须强制更换，禁止通过局部维修继续使用不符合现行标准的老旧设备。020304接地保护装置规范接地电阻控制井下接地极电阻值不得超过2Ω，局部接地极与主接地极间距大于5米，所有电气设备外壳必须可靠接地，防止漏电危险。严格执行《矿三大保护整定细则》，确保漏电保护、过流保护、接地保护动作值准确，严禁甩保护或私自调整整定参数。建立接地网定期检测制度，使用专用仪表测量接地电阻，检查连接导线的机械强度和腐蚀情况，雨季前需全面复测。保护装置配置系统监测维护职业危害防治措施10粉尘控制技术规范湿式作业法采用喷雾洒水、湿式凿岩等方式抑制粉尘产生，降低作业场所粉尘浓度至国家标准限值以下。通风除尘系统合理设计局部通风与全面通风系统，确保风流有效稀释和排出粉尘，重点区域需配备高效除尘装置。个体防护装备为作业人员配备符合GB标准的防尘口罩或正压式呼吸器，并定期检查防护用品的密封性和过滤效率。优先选用低噪声凿岩设备（声功率级≤85dB），在空压机、风机进出口安装阻抗复合式消声器（降噪效果20-30dB），对高振动设备实施阻尼包扎处理（降噪5-15dB）。源头降噪技术接触等效声级≥85dB的作业人员必须配备SNR≥34dB的耳塞或耳罩，每班噪声暴露时间严格控制在职业接触限值范围内。个体防护标准操作室采用双层隔声门窗（隔声量≥35dB），爆破作业区设置移动式隔声屏障，主要噪声源与人员密集区保持≥200m防噪距离。传播路径控制采用微差爆破技术（段间隔≥25ms），单孔装药量不超过设计值70%，爆破前撤离至距爆源300m外的隔音避炮房。爆破噪声管理噪声治理方案01020304有毒有害气体监测实时监测体系在采掘面、回风巷等关键区域布设多参数气体传感器（CO/NOx/SO2），数据同步传输至地面监控中心，CO报警阈值设定为24ppm，NOx为5ppm。防护装备配置进入炮烟未散尽区域必须佩戴正压式空气呼吸器（使用时间≥30min），常备气体检测管用于突发情况下的快速定性分析。应急通风预案主要通风机停转时立即启动局部增压风机（风量≥正常供风量50%），爆破后采用引射式通风装置加速炮烟排出（换气效率≥3次/h）。应急救援体系建设11应急预案编制要求预案需严格遵循《安全生产法》《矿山安全法》等国家法律法规及地方性条例，确保内容与《生产安全事故应急预案管理办法》等规范性文件无缝衔接，避免法律漏洞。法规依据全面性针对非煤矿山常见事故类型（如坍塌、透水、爆破事故）制定差异化响应流程，明确IV级及以上事故的触发条件及处置权限，细化跨部门协作机制。场景覆盖针对性建立预案定期评审制度，结合矿山开采阶段变化、新技术应用或事故案例复盘结果进行修订，确保预案时效性。动态更新机制主副逃生通道应分设于不同地质稳定区域，间距不小于50米，并配备独立通风系统；井下交叉节点设置荧光导向标识，每200米配置应急照明与通讯装置。部署物联网定位手环，实时追踪人员位置；在关键岔路口安装声光报警装置，事故发生时自动切换至最优逃生路径指引模式。采用三维建模技术实时模拟采空区扩展趋势，每月更新逃生路线图；雨季或爆破作业前需专项检查通道支护状况，清除障碍物。多通道冗余设计动态风险评估智能化辅助系统科学合理的避险路线设计是非煤矿山应急救援的核心环节，需兼顾地质条件、开采工艺及人员分布特点，实现快速疏散与救援通道畅通的双重目标。避险逃生路线设计救援装备配置标准基础救援装备个人防护类：每班组配置正压式空气呼吸器（续航≥60分钟）、防爆头灯（照度≥5000lux）、多功能检测仪（可测CO/CH4/O2），库存备用率不低于20%。破拆支护类：液压剪扩钳（工作压力≥63MPa）、轻型支护支架（承重≥10吨）按采掘面数量1:1配备，存放于井下应急物资库。特种救援设备井下探测系统：配备矿用雷达生命探测仪（探测深度≥15米）及热成像仪，与地面指挥中心数据实时同步。大型排水设备：针对水文复杂矿山，常备大流量潜水泵（排水量≥500m³/h）及配套管路系统，确保透水事故黄金4小时内启动排水作业。维护与培训要求实行装备“双人双锁”管理，每周通电检测并记录；每季度开展救援设备实操培训，重点演练装备快速组装与故障排除。安全监测监控系统12关键区域覆盖优先布置在采场边坡、巷道顶板、断层带等易发生位移或垮塌的高风险区域，确保实时监测稳定性。数据代表性可操作性监测点布置原则监测点需均匀分布，避免局部数据偏差，同时结合地质构造特点设置，反映整体岩体变形趋势。布置位置应便于设备安装、维护和数据采集，避开机械作业干扰区域，确保长期监测的连续性。传感器选型安装多参数集成选用同时具备位移、倾斜、振动、水位监测功能的复合型传感器，减少设备数量并提高数据关联性。深部位移监测应选用抗干扰强的光纤测斜仪。安装标准化位移传感器安装基座需浇筑混凝土固定，爆破震动传感器应嵌入基岩并做防爆处理，所有传感器电缆需采用铠装保护。定期校准维护建立传感器周期性校准制度，位移类传感器每月校验零点漂移，气体传感器每季度进行标气测试，确保数据准确性。双通道传输采用有线光纤与无线4G/5G双模传输，主备链路自动切换。数据采集终端需具备本地存储功能，在网络中断时缓存不少于72小时数据。系统需集成时间序列分析、机器学习模型，能识别位移加速、频率异常等特征，实现蓝（提示）、黄（预警）、橙（报警）、红（紧急）四级预警。建立BIM-GIS融合的三维展示系统，实时渲染监测数据空间分布，支持剖面分析、历史曲线对比等专业功能。与人员定位、应急广播等系统深度集成，当触发红色预警时自动锁定危险区域人员位置，启动声光报警和撤离指令。智能预警算法三维可视化平台多系统联动数据采集分析系统01020304安全培训与教育13包括国家安全生产法律法规（如《安全生产法》第二十五条规定的强制性培训要求）、企业安全管理制度体系（如安全生产责任制中明确董事长到岗位员工的分级职责清单）、典型事故案例分析（需包含冒顶片帮等非煤矿山多发事故类型）。重点讲解金属非金属矿山安全规程（GB16423）中关于通风系统风速≥0.5m/s、电气设备接地电阻≤4Ω等具体技术参数。厂矿级教育涵盖本车间工艺流程（如地下矿山浅孔留矿法的作业流程）、设备安全操作规程（主扇风机k406no18的启停程序与维护要点）、危险区域防控措施（盲巷必须设置栅栏及气体检测预警系统）。需结合周检制度要求，说明班组长需每日检查顶板松石、通风设施等关键环节。车间级教育聚焦岗位安全操作（如凿岩机使用前必须执行"敲帮问顶"程序）、个体防护装备使用（自救器30秒内完成佩戴的标准动作）、应急处置流程（透水事故时按"10-15-30分钟"逐级报告时限）。强调班前会必须进行安全交底，记录隐患整改情况。班组级教育三级安全教育内容特种作业人员培训法定资质要求依据应急管理部19号令，明确特种作业人员需初中以上学历（地下矿山需高中以上），通过72学时专业培训并取得操作证。列举非煤矿山涉及的10类特种作业，如爆破作业、矿井通风、尾矿库管理等。01复训考核机制规定每年不少于20学时的复训内容，更新法规标准（如新修订的《矿山安全法》条款）、典型事故再分析（近年发生的重大冒顶事故技术复盘）、模拟应急处置（火灾场景下的避灾路线演练）。建立培训档案保存至少3年。实操技能训练包含危险源辨识（如边坡位移监测仪的使用）、安全装置操作（提升机过卷保护装置的测试方法）、应急器材应用（正压式空气呼吸器的气密性检查）。要求参训人员掌握《金属非金属矿山安全规程》对应条款的实操标准。02详细列出禁止从业的8类疾病（癫痫、美尼尔氏症等），说明入