2015-8有色金属矿山安全事故及其预防和控制(上-定稿).ppt

矿山安全事故及其预防和控制,阳生权 2016-4-20,第一章 概述,中国的矿产资源十分丰富，目前已开发和利用的矿种有181种，资源总量占世界的12%。近些年，中国采矿业的迅速崛起，有力地推动了国民经济的快速发展。 矿山开采是一个综合性的技术行业，涉及到地质、采矿、通风、运输、安全、机电和电气、爆破、环境保护及企业管理等多方面的内容。 因受然地理条件等因素的影响，矿山开采活动的空间和场所处在不断变化的过程中，工作环境和安全状况非常复杂，有的甚至十分恶劣，安全生产受到很大威胁。,一、中国矿山安全生产现状,尤其是近年来，大量非公有制中小矿山企业的不断涌现，给矿山安全生产工作带来很大压力。 这些企业规模小，开采技术落后，作业环境差，安全生产投入严重不足，加之企业安全管理混乱，职工素质低，安全意识薄弱，致使“三违”现象屡禁不止，伤亡事故频频发生，给国家和人民生命财产造成了重大损失，给社会带来不良影响。,个体矿山种类繁、分布广、规模小、户数多、基础差，一直是事故多发的重点领域。 近年来，金属非金属矿山重大事故不断。 2001年7月，广西拉甲坡锡矿透水事故（死亡81人）； 2002年6月，山西义兴寨金矿区“6·22”特大爆炸事故（死亡38人）； 2004年，河北邢台“11·20”铁矿特别重大火灾事故（死亡70人）。 2005年11月，河北省康立石膏矿发生坍塌事故（死亡33人）。,中国矿山安全生产现状不容乐观！,（一）集体企业和个体、私营企业的事故次数和伤亡人数所占比重较大； （二）有色金属、非金属矿采选业的事故次数和伤亡人数所占比重大且明显上升趋势； （三）发生金属非金属矿山事故的地区较为集中； （四）事故类型主要是坍塌、透水、冒顶片帮和物体打击等。,二、矿山安全事故的主要特点,1、大量中小型金属非金属矿山企业无证开采、非法经营，片面追求经济利益，根本不具备基本的安全生产条件； 2、有些企业尤其是私营、个体企业，片面追求经济效益，忽视安全生产投入； 3、矿山企业作业场所条件差，特别是井工开采的矿山，作业地点受水、火、各种有毒、有害、易燃、易爆气体和破碎顶板的威胁；地下作业阴暗潮湿、粉尘危害；开采技术复杂，生产环境多，工作场所不断移动，不安全因素增多；,二、发生矿山安全事故的主要原因,4、矿山开采受地质条件和环境的制约，给生产机械化和自动化带来的特殊困难。特别是改革开放以来大批小型矿山兴办，受财力和技术条件限制，多数为手工作业，抗灾能力低； 5、矿山工人素质普遍较低，大批低文化的农民进入矿山，文化素质和技术水平低；未经过岗前培训，冒险蛮干；工人工作岗位不稳定，安全意识淡薄，是造成事故多的重要因素； 6、矿山安全管理工作手段落后，经营和管理人员水平低，不能有效控制事故的发生； 7、安全生产法规建设跟不上新形势发展需要，现有的安全生产法规对大量涌现的非公有制企业显得软弱无力。,二、发生矿山安全事故的主要原因,（一）技术装备水平普遍低下，小矿多，多数矿山开采技术手段落后，采矿方法不规范，设施设备简陋，没有严格的安全措施，不具备基本安全生产条件； （二）非法开采，超层越界开采，“矿中矿”、“楼上楼”的现象仍然存在，开采秩序混乱，埋下了事故隐患； （三）火工材料的管理问题较大，不少企业没有严格的火工材料管理制度； （四）小矿山的尾矿坝库是重大的危险源，有的遇到大雨极易发生溃坝事故。,三、中国矿山安全生产的突出问题,金属非金属矿山特别是小矿山安全基础差，安全投入少、技术含量低、办矿标准低、管理水平低的状况没有得到明显改变。 特别是一些个体矿主，急功近利，要钱不要命，“三违”现象严重，甚至一些非法矿山一证多件，超层越界和重叠开采。非公有制矿山事故起数和死亡人数在金属非金属矿山事故总起数和死亡总数中占有很大的比例。,非公有制小矿山是制约安全生产的主要矛盾！,目前，中国矿山开采数量较大，金属矿山特别是小矿山众多，安全生产条件差，加之工程地质灾害隐患较多，每年因事故死亡人数在世界上最高，全国金属矿山每年安全事故死亡人数仅次于交通事故和煤矿安全事故，在各行业中位居第三位。,三、中国金属矿山安全生产现状,根本原因： 安全生产资金投入力度不强； 安全意识淡薄； 法律制度不健全； 技术条件不发达等。,对策： 加大安全投入，确保安全生产； 运用先进的科学技术； 加强立法工作； 加强教育培训力度； 加强尾矿库的安全管理； 建立矿山系统安全管理体系等。,1）大量的中小金属矿山无证开采、非法经营、片面追求经济效益，不具备基本的安全生产条件； 2）安全投入不够； 3）矿山开采工艺技术落后； 4）矿山安全生产管理体制不完善； 5）矿山职工安全培训不够，安全意识差，安全技能和自我保护能力低； 6）安全生产法规建设跟不上形势发展的 需要。,五、造成事故的主要原因,第二章 矿山安全生产管理,第一节、安全与安全管理,一、安全 （一）安全的定义 1、安全是指客观事物的危险程度能够为人们普遍接受的状态。 2、安全是指没有死亡、伤害、职业病或财产、设备的损坏或损失或环境危害的条件。 3、安全是指不因人、机、媒介的相互作用而导致系统损失、人员伤害、任务受影响或造成时间的损失。,（二）生产安全的重要性 1、经济损失大 据ILO（国际劳工组织）统计： 全世界每年死于工伤事故和职业病危害的人数约为110万人（其中25%为职业病引起的死亡），同时有1500万人受到失能伤害，有35%的劳动者接触职业危害，各类事故导致的经济损失高达国民生产总值（GNP）的5%。,2、社会影响大 事故的发生对社会造成不良影响，造成家庭的破裂、企业解体、企业的信誉和经济效益遭受损损伤，甚至引起社会的不稳定。 3、影响周期长 事故的发生所造成的影响绝非短时间内就能消除，往往会在人们心头留下长期的抹不去的烙印，使相关人员心理上的阴影难以拂去。,二、安全管理 1、安全管理： 指企业在生产经营过程中，为实现安全生产而组织和使用人力、物力和财力等各种物质资源的过程。 2、安全管理的中心问题： 保护生产经营过程中人的安全与健康，保护国家和集体的财产不受损失，保证生产顺利进行。 三、安全管理的主要原则 1、“安全第一、预防为主”的原则 2、安全生产人人管理、自我管理的原则 3、管生产必须管安全的原则,四、安全管理的特殊性 1、安全意识是安全工作永恒的主题； 2、安全管理决策必须慎之又慎； 3、事故致因理论是指导安全管理工作的基本理论。 五、安全管理的对象 1、人的系统；2、物质系统；3、能量系统；4、信息系统。,六、安全管理的性质 1、人为性； 2、效益性； 3、强制性； 4、长期性； 5、科学性； 6、层次性； 7、预防性； 8、专业性； 9、群众性； 10、社会性,一、安全生产事故的特点： （1）普遍性 （2）随机性 （3）必然性 （4）因果性 （5）突变性 （6）潜伏性 （7）危害性 （8）预防性,第二节、安全生产事故,二、安全生产事故的类别： 根据企业职工伤亡事故分类标准可分为20类： 1）物体打击； 2）车辆伤害； 3）机械伤害； 4）起重伤害； 5）触电雷击； 6）淹溺； 7）灼烫； 8）火灾； 9）高处坠落； 15）瓦斯爆炸； 16）锅炉爆炸； 17）容器爆炸； 18）其他爆炸； 19）中毒和窒息； 20）其他。 10）坍塌：建筑物、构筑物、堆置物倒塌及土石塌方引起的事故。 11）冒顶片帮：矿山开采、掘进及其他巷道作业时发生的顶板冒落、璧侧垮落。 12）透水：矿山开采及其他坑道作业时因涌水造成的伤害。 13）爆破：由爆破作业引起，包括因爆破引起的中毒。 14）火药爆炸：生产、运输和储藏过程中的意外爆炸。,第三节 矿山开采的安全条件,一、有关法规的要求 （一）矿山安全法有关规定 （二）矿山安全法实施条例有关规定 二、矿山开采基本的安全条件 （一）生产系统的安全条件 （二）生产作业环境和生产设备、设施的安全条件 （三）生产管理组织与技术措施方面的安全条件 三、地下开采矿山的安全条件 四、露天开采矿山的安全条件,第四节 矿山作业环境安全保障,一、有关法规的要求 （一）矿山安全法有关规定 （二）矿山安全法实施条例有关规定 二、矿柱、岩柱对矿山开采的安全保障 （一）保护地面建筑物及井筒的矿（岩）柱 （二）地面建筑物留设安全矿柱的规定 （三）地面建筑物下开采的安全规定 （四）井下境界和巷道矿（岩）柱,第四节 矿山作业环境安全保障,三、作业环境的安全保障 （一）各种有毒有害物质的性质和危害 1、作业场所中有毒有害气体性质 2、有毒有害气体对人体的危害 3、粉尘 （二）作业场所中有毒有害物质容许含量的规定 （三）作业场所中对有毒有害物质的检测 （四）井下空气含氧量的检测,第三章 地下开采安全事故及其预防和控制,第一节 地下开采矿山安全事故,一、地下开采矿山事故 1.矿山事故的主要特点 集体企业和个体、私营企业的事故次数和伤亡人数所占相对密度大； 有色金属、非金属矿采选业的事故次数和伤亡人数所占相对密度大且明显上升； 发生非煤矿矿山事故的类型主要是坍塌、透水、冒顶片帮和物体打击； 发生非煤矿矿山事故的地区较为集中等。,2.主要原因分析 矿山企业作业场所条件差，特别是井工开采的矿山，作业地点受水、火、各种有毒、有害、易燃、易爆气体和破碎顶板的威胁；地下作业阴暗潮湿、粉尘危害；开采技术复杂，生产环境多，工作场所不断移动，不安全因素多。 矿山开采受地质条件和环境的制约，给生产机械化和自动化带来特殊困难。特别是改革开放以来大批小型矿山兴办，受财力和技术条件限制，多数为手工作业，抗灾能力低。,矿山工人素质普遍较低，大批低文化的农民进入矿山，文化素质、技术水平低，工作岗位不稳定，安全意识淡薄，是造成事故多的重要因素。 矿山安全管理工作手段落后，经营和管理人员水平低，不能有效控制事故的发生。,二、顶板事故及预防,1.顶板事故的原因 冒顶片帮事故，大多数为局部冒落及浮石引起的，而大片冒落及片帮事故相对较少，因此，对局部冒落及浮石的预防，必须给予足够的重视。 引发冒顶片帮事故的原因有以下七个方面。,二、顶板事故及预防,引发冒顶片帮事故的原因： 采矿方法不合理和顶板管理不善 缺乏有效支护 检查不周和疏忽大意 浮石处理操作不当 地质矿床等自然条件不好 地压活动 其他原因,1）采矿方法不合理和顶板管理不善 采矿方法不合理，采掘顺序、凿岩爆破、支架放顶等作业不妥当，是导致此类事故的重要原因。 例如，某矿矿体顶板岩石松软、节理发达、断层裂隙较多，采用水平分层充填采矿法，加上采掘管理不当，造成顶板暴露面积过大，发生冒顶。,2）缺乏有效支护 支护方式不当、不及时支护或缺少支架、支架的支撑力和顶板压力不相适应等是造成此类事故的另一重要原因。 一般在井巷掘进中，遇有岩石情况变坏，有断层破碎带时，如不及时加以支护，或支架数量不足，均易引起冒顶片帮事故。,3）检查不周和疏忽大意 在冒顶事故中，大部分属于局部冒落及浮石砸死或砸伤人员的事故。由于事先缺乏认真、全面的检查，疏忽大意等原因造成。 由于受爆破影响，顶板会产生新的裂缝，原有断层和裂缝增大，破坏了顶板的稳固。 冒顶事故一般多发生在爆破后l2h的时间段。,4）浮石处理操作不当 浮石处理操作不当引起冒顶事故，大多数是因处理前对顶板缺乏全面、细致地检查，没有掌握浮石情况而造成的。 有的矿山曾发生过落下浮石砸死撬毛工的事故，其主要原因就是撬毛工缺乏操作知识，垂直站在浮石下面操作。,5）地质矿床等自然条件不好 如果矿岩为断层、褶曲等地质构造所破坏形成。压碎带，或者由于节理、层理发达，裂缝多，再加上裂隙水的作用，破坏了顶板的稳定性，改变了工作面正常压力状况，因而容易发生冒顶片帮事故。,6）地压活动 有些矿山没有随着开采深度的不断加深而对采空区及时进行处理，因而受到地压活动的危害，频繁引发冒顶事故。 7）其他原因 不遵守操作规程进行操作，精神不集中，思想麻痹大意，发现险情不及时处理，工作面作业循环不正规，推进速度慢，爆破崩倒支架等，都容易引起冒顶片帮事故。,2.顶板事故前的预兆 大多数情况下，在冒顶之前，由于压力的增大，顶板岩石开始下沉，使支架开始发出断裂声，而后逐渐折断。 与此同时，还能听到顶板岩石发出“啪、啪”的破裂声。 顶板冒落前会有小碎石块掉落，涌水量也逐渐增大。,顶板冒落前，岩石破碎的响声和频率低，在工人还没听到前，老鼠就已经听到。因此，井下岩层大破坏或大冒落之前，有时会看到老鼠“搬家”或受惊到处乱窜的现象。 井下工作人员，听到或者看到上述冒顶预兆时，必须立即停止工作，马上从危险区撤到安全地点。 当然顶板节理裂隙发育多，可能发生突然冒落，而没有任何预兆。,冒顶事故的预兆 (1)发出响声。 (2)掉碴。 (3)片帮。 (4)裂缝。 (5)脱层。 (6)漏顶。 (7)淋雨增加。,3.顶板事故的预防 要防止冒顶片帮事故的发生，必须严格遵守安全技术规程，从多方面采取综合预防措施，主要措施有： 1）选用合理的采矿方法 制定具体的安全技术操作规程，建立正常的生产秩序和作业制度，是防止冒顶片帮事故的重要措施。 2）搞好地质调查工作 对于工作面推进地带的地质构造要调查清楚，通过危险地带时要采取可靠的安全措施。,3）加强工作面顶板的管理与支护和维护。 必须加强工作面顶板的管理，对所有井巷均要定期检查，弯曲、歪斜破裂等支架必须及时进行更换或维修。要选择合理的支护方式，保证支架有足够的强度。采用锚杆支护、喷射混凝土支护、锚喷联合支护等方法维护采场和巷道的顶板。支护要及时，不要在空顶下作业。,4）及时处理采空区 矿山开采应处理好采矿与空区处理的关系，采用正确的开采顺序，及时充填、支护或崩落采空区。 5）坚持正规循环作业 要坚持正规循环作业，加快工作进度，减少顶板悬露时间。,6）加强对顶板和浮石的检查与处理 浮石是采场和掘进工作面爆破后极为常见而普遍存在的，要严格检查和情理浮石，防止浮石掉落而造成伤亡事故。可采用简易方法和仪器对顶板进行检查与观测。,4.巷道冒顶的处理 巷道冒顶大多发生在岩层松软区和破碎带内，巷道冒顶的处理应根据实际情况，因地制宜地采取相应的措施和处理方法。 1）锚喷法 采用锚喷法处理冒顶，省时省料，作业比较安全，是目前比较广泛使用的方法。,2）撞楔法 撞楔法是一种超前支护法，在超前支架的掩护下，可以使巷道顶扳完全不暴露。 3 ）木垛法 当冒落的范围不大，且冒落区顶板在一定时间内尚能保持平衡状态时，可采用木垛法。,4）穿梁护顶法 当冒顶高度不大但长度较大，用木垛法难以处理时，可采用穿梁护顶法。 ）人工假顶法。 当巷道冒顶严重，其他方法难以处理时，可采用钻孔注浆形成人工假顶的方法处理。,1.矿山火灾的分类与性质 矿山火灾，是指矿山企业内所发生的火灾。根据火灾发生的地点不同，可分为地面火灾和井下火灾两种。 凡是发生在矿井工业场地的厂房、仓库、井架、露天矿场、矿仓、贮矿堆等处的火灾，叫地面火灾； 凡是发生在井下硐室、巷道、井简、采场、井底车场以及采空区等地点的火灾叫井下火灾。,三、火灾事故及预防,井下火灾与地面火灾不同，井下空间有限，供氧量不足，燃烧缓慢，火焰相对小，但却生成大量有毒有害气体，这是井下火灾易于造成重大事故的一个重要原因。 另外，发生在采空区或矿柱内的自燃火灾，是在特定条件下，由矿岩氧化自热转为自燃的。 根据火灾发生的原因，可分外因火灾和内因火灾两种。,）外因火灾：也称外源火灾是由外部各种原因引起的火灾。 例如： 明火所引燃的火灾； 油料在运输、保管和使用时所引起的火灾； 炸药在运输、加工和使用过程中所引起的火灾； 机械作用所引起的火灾； 电气设备的绝缘损坏和性能不良所引起的火灾。,)内因火灾：也称自燃火灾，是由矿岩本身的物理和化学反应热所引起的。 内因火灾会导致矿岩的加速氧化，温度达到发火点时，则导致自燃火灾。 内因不易被发现，也很难找到火源中心的准确位置，因此，扑灭此类火灾比较困难。 内因火灾延续时间长，往往给井下生产和工人的生命安全造成潜在威胁，所以防止井下内因火灾的发生与及时发现控制灾情的发展有着十分重要的意义。,2.外因火灾的预防 )外因火灾的发生原因 矿山地面火灾则主要是由于违章作业，粗心大意所致。 绝大部分外因火灾是因为木支架与明火接触，电气线路、照明和电气设备的使用和管理不善，在井下违章进行焊接作业、使用火焰灯、吸烟或无意、有意点火等外部原因所引起的。,引起外因火灾的原因有以下几个方面。 明火引起的火灾与爆炸。 爆破作业引起的火灾。 焊接作业引起的火灾。 电气原因引起的火灾。,2）外因火灾的预防 预防明火引起火灾的措施，加强明火的管理。 预防焊接作业引起火灾的措施，严格按照安全规程进行焊接作业以确保安全。 预防爆破作业引起的火灾，按爆破安全规程要求，严格检查炸药库照明和防潮设施，防止造成火灾。 预防电气方面引起的火灾,3.内因火灾的预防 ）内因火灾的发火原因 堆积的含硫矿物或碳质页岩与空气接触时，会发生氧化而放出热量。温度积聚最终导致矿物自燃。 矿物自燃取决于三个基本因素： 该可燃物质的氧化特性； 空气供给的条件； 可燃物质在氧化或燃烧过程中与周围介质热交换的条件。,）内因火灾发火前的征兆 井下初期内因火灾可以从以下几方面进行识别。 火灾孕育期的外部征兆 矿内空气成分的分析 矿内空气和矿岩温度的测定 矿井水的成分的变化 还可用电测和磁测法判断内因火灾的初期征兆。,）内因火灾的预防方法 必要的管理措施 开采方法方面的防火措施 矿井通风方面的防火措施 封闭采空区或局部充填隔离 黄泥注浆 阻化剂防灭火,.矿井灭火法 （1）直接灭火法 挖除可燃物 用水、化学灭火器、惰性气体、泡沫剂、胶体材料、砂子或岩粉等 （2）封闭灭火法 （3）联合灭火法,四、矿井水害防治,1.矿井水源 1）地表水 2）含水层水 3）断层水 4）老窑积水,1.矿井水源一地表水,(1)地表水体本身的特点：主要包括：水量大小、洪水位标高和波及范围、季节性变化情况等。 (2)地表水体与矿层的相对关系： 位于地表水面以上的矿层不受地表水体的影响。 (3)地表水体下部岩石的透水性： 大量事实表明，矿区范围内有地表水体的存在并没有多大的影响，问题在于如果既有地表水体，又有良好的渗透条件和通道)，这将对矿井造成严重威胁。上述通道主要包括断层、溶洞、透水性良好的疏松沉积物等。,1.矿井水源二含水层水,矿井开采初期排除的矿井水，往往以静储量为主，以后随着静储量的逐渐减少和疏干，矿井水中动储量的比例就逐渐增大。 研究含水层水对矿井生产的影响，必须注意的几个问题： (1)含水层的性质和厚度； (2)含水层的补给条件； (3)地下水的排泄条件。,(1)含水层的性质和厚度： 从含水层的水量来看，厚度较大的(超过5m)岩溶水水量最大，孔隙含水层居中，裂隙含水层水量较小，所以岩溶水对生产的影响最大，而厚度较小的含水层一般对生产影响不大。 (2)含水层的补给条件： 含水层的补给条件主要决定于含水层出露地表的地形、溶洞裂隙发育情况和有无常年存在的地表水体。,(3)地下水的排泄条件： 任何一个含水层都有补给区和排泄区。 在排泄区有大量泉出露，泉水水量大小直接表示了含水层的富水强度。 弱含水层的特点： 在含水层出露地区，泉很多，但每个泉的水量很小。 强含水层的排泄特点： 泉水流量大而且集中。,(1)断层水对矿井的影响，主要是由于巷道揭露或由于采掘活动破坏了围岩的隔水性能造成断层带的水涌人井下。 (2)断层水静储量不大。但是，它往往与地表水、高压强含水层沟通，对矿井生产造成巨大威胁。 (3)断层有时使矿层与富水性很强的岩溶水对口相接，或者由于断层的存在破坏了岩层的完整性，因而降低了岩层的强度，从而使矿井水文地质条件复杂化。,1.矿井水源三断层水,(4)有的断层破碎带内充填了许多破碎的柔性岩石(如粘土岩)、断层泥等，也可能起隔水作用，因此对断层的透水性质应作具体分析。许多矿的经验证明，多数逆断层透水性差。 如果在矿井中有许多条断层，断层的交叉处是最容易发生透水事故的位置，应特别注意。,(1)老窑积水就象是一个个地下水库，一旦巷道揭露或巷道与老窑之间的岩柱强度小于它的静水压力时，就会象水库垮了水坝一样，突然淹没其“下游”，从而造成严重事故。 (2)中国许多矿山的开发有着悠久的历史，因此，一些直接暴露地表或易被发现的矿层，其浅部大多为前人所采空，从而造成老窑特别多。,1.矿井水源四老窑积水,(3)因为年代久远，加之无规则的乱采，没有任何地质资料和开采记录，所以许多老窑的准确位置现已无法查考，往往成为安生产的隐患。 (4)老窑积水一般酸性大，对于井下铁轨、钢丝绳、特别是高速运转中的水泵叶轮，危害极大，因此，酸性水的防治十分重要。,1）矿井水灾害危险程度的确定 (1)用突水系数来确定矿井水灾害的危险程度。 突水系数K中含水层中的静水压力P(kPa)与/ 隔水层厚度M(m)的比值：KP/M。 (2)按水文地质的影响因素来确定矿井水害的危险程度 按水文地质的复杂程度将矿区的水害危险程度划分为5个等级，分级进行管理。,2.矿井水害的预测,2）矿井水灾害预测图的编制 （1）根据地质钻孔所取得的隔水层厚度，编制出矿层顶底板隔水层厚度等值线图，并按原始的或长期水位观测资料，确定矿区各地段的水压值，参照已开发矿区类似条件的某些参数值，计算某开采水平的突水系数或破坏厚度，编制相应比例尺的简单突水预测图。 根据矿区突水系数的临界值，圈定安全区和危险区。,（2）根据观测和调查的水文地质资料，按最不利的水文地质因素，计算危险值，再累计危险指数。 在开采平面图上按危险指数圈定地下水灾害的等级区域。 应用这样的平面图有助于制定最佳矿井规划和防治水害的措施，加强对危害区域的监测，保证矿井安全生产。,地表防水是指在地表修筑防水工程，防止大气降水和地表水渗入矿井，是保证安全生产的第一道防线。 地表防水质量好坏及布置是否合理，将直接影响到矿井涌水量的大小和采掘工作能否正常进行。 这种影响在雨季尤为显著。,3.地表防水,地表防水主要工作： （1）制定防水计划，建立防汛组织。 （2）合理确定井口位置。 （3）填堵通道。 （4）整治河流。 （5）修筑排（截）水沟。,井下防治水： 1.矿井地质和水文地质观测工作 2.老窑积水的探放,4.井下防治水,(1)调查老窑水的分布： 由于小窑生产常常乱挖乱采，破坏矿床现象严重，同时在个别地区，由于地方保护主义，争夺矿山资源，在工程布置上采取掠夺式开采，缺乏统一部署，没有详实可靠的地质资料和开采记载，给矿井水害的发生留下了祸根。,2.老窑积水的探放,(2)探水起点： 由于老窑积水资料不可能绝对准确，必须留出适当的安全矿柱。但是安全矿柱过宽，会大大加重钻探工作量，延误掘进速度，对生产不利；安全矿柱过小，则安全没有保证。 中国有些矿山分别按照积水线、探水线、警戒线3条线来处理。,积水线是指调查核定的采空区预定边界。 探水线是一条沿积水线向外推移60150的一条线。这是根据资料的可靠程度和积水区的水头压力、积水量大小、矿层厚度及其抗拉强度等决定的。对于怀疑较少的积水区一般为60m，对于资料根据不充分、积大、水头压力高而矿质松软的积水区大多加大到100150m。 警戒线是在探水线的外沿平行外推50l00m所圈定一条线。掘进巷道进入这一界线后，必须警戒积水的威胁。,积水线、探水线、警戒线,总的说来，一般以探水线作为正式探水的起点，如果对积水资料有新的疑点，采掘工作面有出水预兆应提前探水。在较松软的矿床中，必须进行长距离的控制性探水。,有些可溶性岩石(主要是石灰岩)受降雨和地下水的溶蚀作用，便可形成地下暗河。 暗河也有大、小型之分。 大型暗河与地表河流相似。雨季河水猛涨，旱季则河水变小。 小型的地下暗河实际上是一个复杂的管道系统。 灰岩井巷掘进，必须重视暗河对生产的影响。,5.地下暗河的防治,利用抽水或放水的方法，使含水层疏干或使水压减小，从根本上消除突水的可能。 含水层疏干技术措施复杂，一般不要求进行大规模的疏干工作。 目前常用的方法： (1)利用疏干巷道疏放； (2)利用钻孔疏放； (3)巷道和钻孔结合疏干； (4)排出流入井下的水。,6.含水层的疏放,五、透水事故处理,一）透水预兆 采掘工作面透水前一般都有预兆，透水预兆有： (1)矿床发潮发暗。某些本来是干燥、光亮的矿体，由于水的渗入，就变得潮湿、暗 淡，如果挖去一层，还是如此，说明附近有积水； (2)巷道壁“挂汗”，这是由于积水透过微孔裂隙而凝聚于岩石表面。顶板“挂汗”多呈尖形水珠，有“承压欲滴”之势，这可以区别自燃预兆中的“挂汗”，后者常是平形 水珠，为蒸汽凝结于顶板所形成。,(3)顶板淋水加大，尤如落雨状；有时透水前底板突然涌水；工作面温度下降，空气变冷，产生雾汽，岩层里有“吱吱”的水叫声。这是因为被淹井巷的积水具有较大的水压，能够把水从岩层中挤出来，水与裂缝摩擦而发出“吱吱”水叫声，表示有涌水危险。 (4)出现压力水流，这是离水源很近的征兆。若出水清净，说明距水源还稍远，若出 水混浊，表明已迫近水源。,一） 透水预兆,(5)工作面有害气体增加。一般从积水区散发出来的气体是甲烷、二氧化碳和硫化氢；巷道“挂红”，水的酸度大，味发涩，有臭鸡蛋味。 矿井水的类型不同，预兆也不同。,井下某地突然发生透水事故时，现场工作人员除立即向领导汇报外，应迅速组织抢救，尽可能就地取材，加固工作面，设法堵住出水点，以防事故继续扩大。 如水势很猛， 无法抢救，应组织人员迅速按避灾路线撤至上一水平或地面。万一来不及撤至安全地点而 被堵在上山独头巷道内，遇难人员应保持镇静，避免体力的过渡消耗，等待救援。,二）透水时的措施,矿领导接到透水报告后，应立即通知矿山救护队，同时根据事故地点和可能波及的地区，通知有关人员撤出危险区，尽快关闭巷道防水闸门，待人员撤至井底车场后，再关闭井底车场的防水闸门，以保护水泵房，组织排水恢复工作。,当水量不大或补给水源有限时，可采用增加排水能力的办法，直接排出井下积水。当井下涌水量特别大时，必须先堵住水源然后再排水。在恢复被淹井巷排水时，要特别注意 加强通风工作，以利于排出积水附近的二氧化碳、甲烷、硫化氢等有害气体。 此外，排水恢复期间还需采取以下措施： (1）经常检查爆炸性气体的浓度，浓度达到一定数值时，应停止向井筒输电排水，而应加强通风。,三）被淹井巷恢复期的排水,此外，排水恢复期间还需采取以下措施： (2)严禁在井筒内或井口附近用明火灯或有其他火源，以防井下爆炸性气体突然大量 涌出时引起爆炸。 (3)在井筒内安装排水管，或其他工作人员，都必须佩带安全带与自救器。在修复井巷时，应特别注意防止冒顶与坠井事故的发生。,第四章 露天矿山安全事故与预防和控制,露天矿的主要安全问题有以下几方面。 （1）爆破作业安全问题。爆破地震波、冲击波、飞石可对人及建筑物产生危害，早爆和盲炮处理可引起大的安全事故。 （2）机械运行的安全问题。在穿孔机，潜孔钻、牙轮钻行走作业时，由于露天作业条件恶劣可引发各种安全事故。电铲作业时机械室内、电铲作业范围内、电铲向汽车装载时，以及电铲作业台阶岩块悬浮倒挂、盲炮等都存在不安全因素。 （3）交通运输的安全问题。露天矿铁路运输可能引发事故。矿用汽车运输作业也可导致事故。,一、露天矿山的主要安全问题,（4）露天矿山用电安全问题。露天矿使用的三相交流电以及各类电气设备均存在不安全因素。 （5）边坡稳定及防排水的安全问题。露天矿边坡的滚石、塌方、滑坡等事故对矿山生产及机械设备、人身安全危害极大，凹陷露天矿由于暴雨等灾害性气候可引起采场淹没。 （6）阶段构成的安全问题。由于露天矿阶段构成要素在设计和生产中选择不当，边坡存在安全隐患和引发事故。,（1）工作帮和非工作帮的构成要素应符合安全规程的要求，已采取有效措施控制边坡滑体。 （2）采矿方法和开采顺序合理，并符合安全规程的要求。 （3）采矿、铲装、运输设备的安全防护装置和信号装置齐全。 （4）爆破安全距离符合爆破安全规程的要求。 （5）有防排水、防尘供水系统，各产尘点防尘措施及装备安装齐全、可靠。 （6）供电、照明、通讯系统及避雷装置安全可靠。,二、露天开采矿山安全生产的基本条件,1.要有足够的爆破储藏量露天开采中，为了保证挖掘机连续作业。 2.要有足够的矿岩块度爆破后矿岩块度。 3.要有完整的爆堆和台阶爆破后形成的爆堆尺寸。 4.爆破安全经济合理。,三、露天开采对爆破工作的基本要求,随着露天矿向下延深，边坡稳定问题日益突出。为了保护边坡，临近边坡的爆破要严格控制。根据国内外的经验，主要措施是采用微差爆破、预裂爆破和光面爆破。 1采用微差爆破减少震动 2采用预裂爆破隔离边坡 3采用光面爆破保护边坡,三、露天开采临近边坡的爆破措施,一）排土工作 矿山露天开采的一个重要特点就是要剥离覆盖在矿床上部及其周围的表土和岩石，并将其运至专设的场地排弃。这种接受排弃岩土的场地称作排土场 （或废石场）。 在排土场用一定方式进行堆放岩土的作业称为排土工作。,四、排土工作及病害防治,1.复土造田 排土场复土造田应在设计中进行规划，在排土结束后要按计划进行。 2.排土场的病害防治 排土场的病害主要指的是排土场的滑坡、泥石流、沉陷、坡面散落及对周围环境的影响。 3.对排土工作的安全要求 1）排土场应设在矿床开采境界之外，不应影响露天开采的正常进行。,二）排土场复土造田及病害防治,2）在地下采空陷落区域内布置排土场时，只有在地表陷落稳定并经详细检查后，方可堆放废石。 3）排土场卸载平盘应保持2%反向坡度。场地必须保持平整，不得有积水。 4）采用汽车运输的排土场，应符合一定要求。 5）排土场的综合治理工作，应该做到： （1）在泥土山坡处，有计划地植树、固皮和保护。 （2）排土场周围修筑栏洪导水或截水排水设施，不允许外部涌水进入排土场。 （3）排土场内禁止泥土集中排放，影响排土场的稳定。,一）排水工作 1.露天矿排水系统 露天矿排水主要指排除进入凹陷露天矿采场的地下水和大气降水，它分为露天排水（明排）和地下排水 （暗排）两大类。 2.露天矿排水方案选择原则 3.露天采场允许淹没程度的确定 4.露天采场正常排水量计算,五、露天矿排水和防毒,（1）有条件的露天矿都应当尽量采用自流排水方案，必要时可以专门开凿部分疏干平峒以形成自流排水系统。 （2）露天和井下排水方式的确定。对水文地质条件复杂和水量大的露天矿，首要问题是确定用露天排水方式（明排），还是井巷排水方式。当不采用矿床预先疏干措施时，应考虑井下排水方式为宜。 （3）露天采矿场是采用坑底集中排水还是分段截流永久泵站方式，应经综合的技术经济比较后确定。,2.露天矿排水方案选择原则,露天开采一些对人体有害的矿石时，如硫化矿石、铅类矿石等，可产生毒性矿尘或与空气、水的作用产生有害物质。 放射性类矿石如长时间接触或放射量达到一定程度均可对人体造成伤害。 为防止毒性矿尘引起的中毒、放射性矿尘引起的放射性病变，必须严格按照安全操作规程进行生产。并采取完善的防尘措施，将尘降至安全标准以下，在作业中一定要按规定佩带个体防护器具。,二）防毒,一）边坡安全管理 确保露天矿边坡安全是一项综合性工作，包括确定合理的边坡参数，选择适当的开采技术和制定严格的边坡安全管理制度。 1确定合理的台阶高度和平台宽度。 2正确选择台阶坡面角和最终边坡角。 3选用合理的开采顺序和推进方向。 4合理进行爆破作业，减少爆破震动对边坡的影响。 5建立健全边坡检查和管理制度。 6选派专人管理。 7其他措施。,六、露天矿边坡滑坡及其预防和处理,（1）圆弧形破坏。 圆弧形破坏是发生在土体边坡和具有散体结构、碎裂结构岩体边坡中，边坡失稳时滑动体是沿着向上凹的弧形破裂而滑动。,二）边坡失稳破坏类型,坡面岩体塌落示意图,岩体圆弧型滑动示意图,（2）平面破坏。 平面滑坡是一种发生最多的破坏类型。在结构上受结构面，如断层、节理、层理面和层状沉积层间抗剪强度变化的控制，或受坚硬岩层和层间充填物接触的控制。尤其结构面与边坡相倾向相近，结构面的倾角小于边坡角而大于岩体内摩擦角时，易发生平面破坏。,平面型滑动示意图,（3）楔体破坏。 楔体破坏多发生在边坡中具有两组结构面斜交且在边坡上出露相交成楔形体。当两组结构面的组合交线的倾向与边坡倾向相近，倾角小于坡面角且大于其摩擦角时，容易发生沿着组合交线方向滑动的这种破坏。 楔形破坏一般只涉及台阶。,楔型滑动示意图,（4）倾倒破坏。 倾倒破坏多发生在层状结构边坡中，岩层成一组平行的结构面，它们的倾向与边坡相反且倾角较陡，岩柱或岩块绕某一固定基面转动而发生的破坏。,倾倒破坏示意图,影响边坡稳定因素较多而且是复杂的。在诸多因素中，组成边坡的岩石性质、岩体结构和地下水是最主要的因素。 （1）岩石性质的影响； （2）岩体结构面的影响； （3）地下水的影响； （4）爆炸对边坡稳定的影响。,三）影响边坡稳定性的主要因素,（一）坡稳定性检测 1.收集、整理基础资料。矿区工程地质资料等。 2.边坡现场检测。现场检测边坡的各项参数、边坡岩体构造和边坡移动以及边坡整体观测。 3.边坡检测资料的分析。指对现场检测的数据、资料进行综合分析。 4.边坡稳定性评定。根据检测资料和分析结果得出稳定与否的结论，并提出相应的治理措施和整改要求。,四）岩体监测与岩体加固,锚杆加固边坡示意图 1锚头；2张拉段；3锚固段；4滑动面；5墩台,1.应用锚杆（索）加固边坡,（二）边坡加固措施,抗滑桩布置示意图 1钻孔桩；2滑动面,2.抗滑桩加固边坡,重力式有趾仰斜墙； 重力式有趾直背墙； (c)重力式有趾俯斜墙； (d)重力式无趾仰斜墙； (e)重力垂直形墙； (f)俯斜式钢筋混凝土墙； (g)分次浇筑俯斜式混凝土墙； (h)悬斜式钢筋混凝土墙； (i)扶壁式钢筋混凝土墙,3、挡墙加固边坡,（1）护坡墙。 （2）普通挡墙。,普通挡土墙型式,常用的抗滑挡墙型式 1滑动面；2下滑力方向；3被动土压力,（4）抗滑挡墙。,谢 谢 ！,