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采矿安全论文

时间:2022-10-29 18:23:16

采矿安全论文

采矿安全论文范文1

作为事故多发、安全生产形势较为严峻的矿山企业,在政府及各相关部门的逐年整治和措施推广下,其安全生产形势展现出逐渐好转的趋势,安全管理也从原来的“无目的、无效率”步入系统、有序的状态。但影响矿山作业安全生产的因素是多重的,各种事故的诱导条件也是综合的、复杂的。

1.1安全意识淡薄

上至安全监督机构,下至矿山一线职工,对安全生产的认识并不深刻。而矿山职工大多综合素质不高,加之缺乏针对性的培训,员工自我保护能力和意识均达不到较高水平。这是安全事故发生最根本的原因。

1.2现场管理混乱

矿山作业现场环境恶劣,危险系数大,有效的防爆、防灾设备至关重要。但一些矿山在应急设备方面并不达标,下井人员都未能按要求随身携带自救设备。事故发生时,工人若不能有效地自我保护,选择正确的逃生路线,往往会使事态的发展更为严重。

1.3防护措施缺乏针对性

据调查,在过去十年里,将近80%的重、特大事故是由违反劳动纪律或操作规程造成的,这就对安全管理的执行力提出了质疑。在一定程度上,矿井越深,其危险性越大,相关部门特别是领导阶层人员应该实时严把安全关,将安全管理落实到位。

2采矿技术安全管理策略讨论

2.1规范采矿技术管理计划

任何一项有条不紊的生产进程都离不开合理的计划,在综合考虑国家政策、市场需求和矿山长远规划的基础上,建立完善的计划是提高矿山生产效率,健全安全管理机制的首要措施。1)编制采矿技术安全管理计划应当遵循相应原则,在认真学习、贯彻落实国家和行业相关规范政策的基础上,以充分降低矿石损失、最大限度地回收矿产资源为前提,充分发挥矿山现有生产能力,发掘新的技术工艺,引进新技术,以求更高的生产力。2)在编制技术计划的基础阶段,妥善准备所需资料,例如矿山采矿设计规模和核定产量数据,包括中段分层平面图、矿体投影图、采场矿量以及开拓、运输、通风系统等信息。3)编制的采矿计划文字部分,应当包括上年度采矿的预计情况和与此相对比的执行情况、在此期间发生的重大举措、技术改良、本年度预计采矿计划和任务特点与依据。

2.2加强对采场技术的管理策略

一方面,采矿生产的各级人员应该协调配合,学习新技术、新工艺,各部门相互配合,达到高效、低能、安全的采矿要求,合力达成安全生产的要求。另一方面,采矿现场需要建立完善的验收制度,根据采矿方法的不同,设定不同的验收标准。采场验收应分产前、产后阶段性验收,做到技术无失误,验收无遗漏。在矿山主体范围妥善安置的基础上,残留、零星的回收矿也应该作为采矿产量指标的一部分,纳入矿山生产的正常管理。在遵循“安全第一,预防为主”的安全生产原则的基础上,除了要将回收采场的边界明确示意,还要请地测部门进行定期的实测填图,以利于生产技术的实际指挥。

2.3做好采矿行业人员的安全教育工作

人是活动中最重要的因素,做好采矿人员的安全教育工作无异于是安全管理措施的重中之重。首先,加强矿山作业人员安全意识的培训。由企业组织各个部门,学习国家政策、安全条例、技术规程等等,使各个岗位的人员对采矿事业拥有宏观概念,具备一定的安全技术管理知识水平。其次,对特殊工种的教育培训要尤为着重。在矿山操作中,起重、放炮、绞车司机等等危险性和技术性相对较高的工作是安全生产的关键环节。企业必须对特殊工种人员进行系统的培训、测试和定期考评,严格执行持证上岗的机制,严防特殊工种的失误而导致的安全事故。然后,做好对各个岗位人员的安全检查工作。对于采矿这种安全受所多重因素影响的技术,管理人员有必要将各阶层人员的工作职责和安全职责详尽、细化地交待清楚。明确各部门乃至各岗位需要遵守和监督的责任,是将安全隐患降到最低的有力方式。再者,利用事故教训建立典型的经验教育。采矿安全是需人人维护的有机生命体,模范带头作用和反面教材的警示作用同等重要。这就需要管理人员在日常工作中多深入到基层一线采掘作业人员当中,以身边的具体实例对其他人员进行教育,用积极向上的观点带动采矿的安全生产。最后,强调按照规范流程操作尤为重要。对于一线采矿人员,按照规范操作是安全生产最切实的保障。设备机具均需按照正确的使用方法和操作步骤使用,矿山的作业量应该不超过核定的技术指标,规范安全的作业意识要深入到每个岗位人员中。总之,安全生产的主体是人,只有在“人人当心,人人用心”的工作氛围中,矿山采矿的安全管理才有资可谈。

3结束语

采矿安全论文范文2

炭煤矿自1958年规划建井,设计年生产能力45万吨,投产以来,取得较大的经济效益,同时矿山地质环境也遭受到不同程度的破坏。炭煤矿存在的主要矿山地质环境问题如下。

1地面塌陷炭煤矿井田范围

内一1煤地下采空区面积10.5km2。根据实地调查,一1煤采空区出现地表塌陷,在采深200m以深地区,地表无明显裂隙,采深200~100m地区未见厂矿、民房明显破坏,采深100m以浅地区地面出现采动裂隙,对农田耕种有一定影响。采空区及其伴生地面裂缝对流经矿区的东泗河有严重影响。由于东泗河流经采空区,地面塌陷和地面裂缝破坏河道地层结构,已经成为地表水渗漏主要通道,河道地表水通过地裂缝下渗进入煤矿巷道,严重影响到采矿安全。需要采取综合工程措施对其进行应急治理,并加强监测工作。

2含水层破坏

炭煤矿矿井正常涌水量9000m3/d,已造成煤层顶板灰岩含水层和底板灰岩含水层水位下降,且降幅明显。采矿活动对深部岩溶含水层影响较严重,主要表现在承压水头有较大幅度的下降,深层地下水资源量减少,开采条件恶化。

3对原生地形地貌的破坏

炭煤矿一1煤层己基本采完,采空区面积已达10.5km2,上部的华泰煤矿开采二1煤,也已形成地下采空区面积2.1km2。对原生地形地貌景观影响明显,地表局部见有地裂缝,但相对丘陵地形而言,对矿区地形地貌景观影响较大。

4河床开裂渗漏

造成煤矿开采安全隐患东泗河是矿区内的地表水和地下水的主要流通、排泄通道,该河向西北约10km流入伊洛河,属于季节性河流。该河流经井田范围内长度约900m,河道土质以碎石土为主,局部地段为粉土和淤泥及淤泥质土。河道从采空区或采空区附近通过,有地面塌陷及伴生地面裂缝发育,河道地层结构遭到破坏,有地表水入渗进入煤矿巷道的现象,影响炭煤矿生产安全。为了防止河道沟谷中地表水渗漏地下进入炭煤矿巷道,保证煤矿安全生产,本着安全合理、经济可行的原则,对炭煤矿区段东泗河河道进行必要的调查、勘查工作。

二工程主要治理措施

1河道治理工程

(1)排水渠治理为了快速排泄地表水,防止地表水顺地面裂缝渗漏进入煤矿巷道,影响煤矿安全生产,在东泗河河沟内修建排水渠。排水渠为M7.5浆砌石结构,块石强度不小于40Mpa。排水渠过水断面为梯形,最小结构尺寸为底宽3.9m,顶宽4.5m,高3.0m,砌石厚度0.8-1.1m,修建排水渠长度为900m。主要工程量为:河道清淤土方开挖工程量18573.61m3,碎块石挤淤置换工程量720.83m3,浆砌石排水渠工程量为12967.80m3。

(2)排水渠的过流能力验算根据调查,多年最高水位计算,东泗河二十年一遇的最大洪峰流量不超过12.0m3/s。

(3)沟渠地基处理针对不同的地层类型,采用不同的地基处理方法。对于碎石土(无裂缝发育和其他异常情况),可以不进行地基处理。对于裂缝发育的地段,地基处理措施是:首先对裂缝进行适当的开挖清理,然后用粘土进行充填夯实,再铺设70cm厚的粘土防渗垫层,然后再砌筑沟渠。对于粉土地段,地基处理的措施是:首先铺设60cm厚的碎、块石置换层,并灌注水泥砂浆,然后再砌筑沟渠。对于淤泥和淤泥质土地段,首先采用碎块石挤淤置换的方式进行处理,然后再砌筑浆砌石排水渠。

(4)防渗及抗冲击对于无裂缝发育地段,采用“浆砌块石+混凝土”双层复合防渗及抗冲击结构,即先铺设800-1000mm厚的浆砌石渠底,然后再浇筑200mm厚的混凝土(C20)防渗层,共同起到抗冲击下彻及防渗作用。对于地裂缝发育地段,则采用“粘土防渗层+浆砌块石+混凝土防渗”三层复合机构,共同起到抗冲击下彻及防渗作用。即先对裂缝采用粘土进行充填夯实,再铺设700mm厚的粘土防渗垫层,然后砌筑800mm厚的浆砌石渠底,再铺设200mm厚的混凝土(C20)防渗层。对未稳定的和潜在的采空塌陷区,预测变形参数,采用粘土垫层进行防渗,兼有调整塌陷变形的功能。

2土方回填夯实

工程在排水渠超挖部分以及原始地面至排水渠顶之间,用开挖出来的土方进行回填夯实,回填夯实地面高程应不低于排水渠顶面高程。土方回填夯实工程量为18712.99m3。

3植树绿化工程

在土方回填夯实区域范围内进行植树绿化,以恢复植被,美化矿山环境。绿化采用适应当地气候的杨树,在渠的两侧各栽植两排。树的规格为胸径3cm,植树网格间距3m。选择生长健壮、无病虫害、无机械损伤、树形端正和根系发达的苗木。主要工程量为:植树1100株,绿化面积9000m2。

三工程效益分析

(1)减灾效益矿山地质环境恢复治理可以改善地表水的流通条件,防止地表水入渗煤矿巷道,降低煤矿生产安全隐患,具有减灾防灾的效益。

(2)环境效益矿山地质环境治理工程可以有效防止水土流失,消除对居民和公路交通干道的安全隐患,提高植被覆盖率,改善生态环境和周围生态景观,使矿山生态环境得到一定程度的恢复和保护。

(3)社会效益实施矿山地质环境治理工程,消除了灾害隐患,美化和恢复了矿山生态环境,在一定程度上保护了矿区附近居民的生命财产安全,美化了当地居民的居住环境,使得矿山企业和地方政府、地方群众和谐共生,共同发展。有利于促进地方经济的可持续发展,有利于形成安定团结、人民群众安居乐业的政治局面,有利于构建和谐社会。

(4)治理工程的实施,可有效避免地表水入渗到煤矿巷道,降低对煤矿安全生产的干扰,提高煤矿的生产效率和生产能力,降低生产成本。同时植树1100株,新增绿化面积约9000m2,经济效益明显。

四结语

(1)河南大峪沟煤业集团炭煤矿存在开采引起地面塌陷、地裂缝,河床开裂渗漏,造成煤矿开采安全隐患等矿山地质环境问题。

采矿安全论文范文3

2007年全省累计生产原煤2157.25万吨,发生死亡事故24起,死亡34人。同比分别下降44.19%和32%。百万吨死亡率为1.58。同比下降43.79%,达到福建煤矿安全生产历史最好水平,突破全国乡镇煤矿百万吨死亡率平均2的水平,提前实现国家“十一五”乡镇煤矿百万吨死亡率控制4以下的目标。

一、福建省煤矿基本情况

(一)煤矿基本概况

目前,全省共有煤矿332个。其中,省属国有煤矿28个,乡镇煤矿304个(占92%)。主要集中在龙岩、三明、泉州等3个设区市。有新罗、永定、永安、大田、永春等19个产煤县(市、区)。

(二)福建煤矿特点

1、煤矿地质条件复杂。福建省煤田地质构造复杂,煤层赋存条件差。断层、褶曲发育,且基本是薄和极薄煤层。煤矿水文地质条件简单。煤层瓦斯含量低。均为低瓦斯矿井,无高瓦斯或瓦斯动力现象矿井。矿井煤尘无爆炸危险,煤层基本无自燃倾向。

2、乡镇小煤矿多,办矿起点低,落后现象严重。福建小煤窑开采历史悠久、数量多,据统计,开采初期小煤矿数量总计有4000余处,在2001年的煤矿清理整顿中,关闭了1970处非法小煤窑,在2004年的全省煤矿专项整治中,又关闭无证非法煤矿(井)1444个。截至2005年颁证前,全省各类煤矿还有469个,其中乡镇煤矿406个,而且挂靠各类井(硐)、系统438个。乡镇办矿起点低,历史欠帐多,矿井开采前期,装备和工艺十分落后,技术管理薄弱,无序开采的现象突出,事故多发,2005年,全省百万吨死亡率达6.21。

3、乡镇煤矿基础薄弱,水害问题突出。福建乡镇煤矿是在七、八十年代“有水快流”、扭转“北煤南运”的历史背景下,由“夫妻硐”、“朋友硐”发展而来。管理水平低。技术力量薄弱。虽经多次专项整治,但是在2005年颁证前,水害问题仍然较为突出。

一是矿井布局不合理。水害防范难度大。在同一井田内、在不同标高有多个乡镇煤矿,矿与矿上、下重叠,形成“抽屉式”开采,矿与矿之间没有规范的开采顺序,也没有留置隔离煤柱,对矿井水害防治工作带来很大的困难。

二是勘探程度低,水文地质资料欠缺。多数乡镇煤矿勘探程度低,水文地质资料及矿井水害分析程度不高,小煤窑及其采空区没有实测图纸,地质资料,各类图纸资料不全。其分布及积水空间难以摸清,水患较为严重。

三是水害防范意识低。多数乡镇煤矿业主文化水平低,对水息的危害性认识不足,技术力量和探放水设备配备不足,在水害防治方面的投入也还不到位。

四是容易引发较大水害事故。在我省顶板、瓦斯中毒窒息和水害等三大事故中,水害是造成群死群伤事故的最大因素。据统计,2001―2005年福建省共发生各类透水事故10起,死亡31人,其中,较大及以上事故4起,死亡21人,2005年5月28日龙岩市新罗区发生1起重大事故。死亡10人。

(三)煤矿安全生产许可证管理基本情况

2005年以来,我省开始实施煤矿企业-安全生产许可证制度后,总计颁发安全生产许可证435本,已注销生产矿井安全生产许可证65本。目前全省现有煤矿安全生产许可证总计370本,其中煤矿企业安全生产许可证38本,生产矿井安全生产许可证332本。

二、突出重点,严格标准,立足防范较大事故,认真做好煤矿安全生产许可证颁发工作

根据《安全生产许可证条例》和《煤矿企业安全生产许可证实施办法》等法律、法规和文件要求,我们进一步细化标准,制订下发了6项颁证管理办法和通知等文件,严格执行颁证程序,以颁证为契机,坚持“突出重点,严格标准,淘汰落后,立足防范较大事故,提升矿井安全生产基本条件”的原则做好颁证工作,促进煤矿全面夯实安全生产基础。

(一)突出水患重点。立足防范较大事故

针对福建煤矿水害突出的特点,颁证时,我们在保证煤矿安全生产基本条件达标的基础上,细化防治水标准,提高颁证准入门槛,把住水害治理关口。立足防范较大事故。首先把矿井水害调查论证作为颁发安全生产许可证必备条件严格审查,凡是矿井水害专项调查不清,论证不充分、结论不明确,没有配备探放水设备的煤矿,一律不予颁证。

一是要求各类煤矿企业“必须开展矿井水害普查工作,必须将矿井和周边的老窑和采空区及积水情况调查清楚并填绘在采掘工程平面图和井上下对照图,并建立水文地质档案”。对水害调查不清或未建立水文地质档案的煤矿,一律不予颁证。 二是县级煤炭行业管理部门必须对矿井水害调查资料进行审查论证,确认矿井“水息调查清楚”。并由县级煤炭行业管理部门主要负责人审查签字、部门盖章。对县级煤炭行业管理部门审查论证不充分或结论不明确的煤矿,一律不予颁证。

三是水息调查材料必须经设区市煤炭行业管理部门论证复审合格。对未经设区市煤炭行业管理部门论证复审或论证复审不合格的煤矿,一律不予颁证。

四是严格安全现状评价报告审查。规定煤矿安全现状评价报告必须专题评价矿井水文地质类型,水害危害程度,防治水机构、人员、措施和设备配备等,要求评价报告论证充分,评价结论准确、可靠。对安全现状报告不全面、不充分或评价结论不准确、不可靠的矿井,一律不予颁证。

由于采取以上措施,提高了颁证标准和门槛,促使煤矿企业争相加大加快安全投入,纷纷聘请安全管理和技术人员,认真开展矿井水患调查和防治水专项治理,积极改造、完善矿井排水等系统。有效消除了矿井水息,提高了矿井抗水灾能力,极大的提升了矿井安全生产基本条件。

(二)坚决清理挂靠井(硐)口,淘汰落后生产能力

2005年颁证时,由于历史遗留问题。我省乡镇煤矿大量存在“一证多硐”的现象,即一本煤炭生产许可证挂靠多个硐(井)和系统。这些挂靠的硐(井)和系统安全生产投入不足、设备简陋、水平落后、缺乏专业技术人才,特别是超层越界、水害隐息严重,容易发生煤矿安全事故。为提升矿井安全条件,坚决淘汰落后,我局制定具体措施,严格按照“一证一井、一个经济实体、一套生产系统”的原则进行颁证,对不符合安全生产条件的挂靠井(硐)和系统,一律不予颁证。至2005年底,全省共清理出各类挂靠井(硐)和系统438个,大大提升了全省煤矿安全生产基本条件。

采矿安全论文范文4

Abstract: The accident rate of coal mining is high, its risk practitioner is high, and the labor intensity is also high. Therefore, coal mine safety management is the fundament of coal mining and the guarantee of coal mine benefits. In this paper, the importance of coal mine safety management in coal mining process is explored.

关键词: 煤矿开采;安全管理;煤矿安全管理

Key words: coal mining;safety management;coal mine safety management

中图分类号:TU714 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)20-0116-02

0 引言

煤矿安全管理是批煤矿生产过程中的全部安全工作及一系列法制、组织、技术、措施和管理工作,从专业角度包括安全管理的基础工作、生产建设中的动态安全管理及安全信息化工作。近几年来,国家和各级部门召开多次会议,下达一系列关于煤矿安全管理的文件,事实表明这些理论上的工作是起不了太多效果的,安全管理工作需要实践操作到每一个具体企业,每一个煤矿职工身上。

1 我国煤矿安全现状分析

煤矿开采是一项长期而艰巨的工作,近几年来,随着我国煤矿安全监察体系的实行和强化,煤矿安全状况有了很大改观,然整观我国煤矿安全状况,灾害事故仍旧频繁发生,如瓦斯煤尘爆炸、透水事故、冲击地压和顶板灾害事故。我国煤矿95%属于地下作业,地质条件复杂,我国开采装备的不良、科技水平低、自然灾害以及诸多主观原因等因素,是造成了我国当前煤矿安全状况差的现象。随着近年对煤矿的深度及强度上的开采加大,更多的重大动力灾害也随着开采条件的加剧复杂性而日渐频繁。

目前,我国乡镇煤矿安全事故最高,国有地方煤矿次之, 国有重点煤矿最低的特点,这种形势是由我国煤矿安全生产管理中存在的以下问题导致的:①当前法律法规不够完善,监察、监督方式方面的不足。比如:现行煤矿安全监察机构人员配置远远不够,监察方式无法实现危险源的动态系统监控,以及大量煤矿事故企业对上面隐瞒不报。②安全观念、煤矿开采生产技术(特别是安全管理技术方面)比较落后,保护意识不强。比如,目前还有1/3以上的乡镇煤矿还采用落后工艺式生产煤炭,使得资源浪费且安全系数低。③缺乏安全科技人才,对职工合理的现场管理及科学的安全指导的不善,增加了煤矿事故机率。④安全投入未合理落实,缺乏安全人才培训与储备。

2 煤矿安全管理的任务、意义与作用

安全管理是指对相关安全决策、计划、组织、协调和控制的进行,是企业管理的重要组成部分,是促进企业管理和经济效益的第一要素。煤矿的安全管理是煤矿生产的根本所在,是职工的效益保障,是煤矿发展的基本前提,其根本任务是预先发现各种危险,加以分析后,在生产过程中得到控制或消除,其目的是保护广大职工的安全与健康,避免各种损失,防止伤亡事故发生,促进生产力和文化的发展。

2.1 防止伤亡事故和职业危害的根本对策 安全管理的缺失或失误,能致使人与物的不安全情况、环境的不安全,这一连串的因素往往也是国内外发生重大事故的基本原因,可见安全管理在企业管理中起决定性作用。要杜绝煤矿开采过程中伤亡事故,必然从安全管理上加以控制,从安全管理、安全技术、劳动卫生方面进行优化,以提高煤矿安全管理的基本水平,以此防止伤亡事故和职业危害。

2.2 执行煤矿安全生产方针的基本保证 经过长期安全生产实践工作经验和教训中,科学总结为十六个字“安全第一、生产第二,预防为主、综合治理”,这也是我国安全生产的根本方针。建立完整的安全管理体系,增强广大职工的自我安全意识和自我防御能力,提高各级领导的安全责任感和自觉性,全面贯彻“三个代表”的落实,实施对各种事故的防止和职业危害的对策,切实保障煤矿职工的生命财产安全,对企业经济效益的提高和持续稳定发展有着重大意义和作用。

2.3 加强安全技术和劳动卫生的重要前提 搞好安全管理是实现煤矿安全生产工作的根本保证,安全管理涉及在煤矿开采中对安全技术和劳动卫生的利用。安全技术措施需要科学的决策,包括对尘、火、易爆品、水等的防范处理;劳动卫生包括对尘毒、噪声、有害气体等各种物理和化学危害的防范。煤矿灾害防治水平的提高要改善煤矿的劳动条件,组织安全技术人员采取有效措施,并在开采先进设备,及时发现不安全隐患,是确保科学有效的安全管理的基础工作,是企业管理改善和经济效益提升得到体现的根本。

3 煤矿安全管理常用的方法

在安全管理过程中,对对环境因素的研究、安全措施的思考、安全隐患等措施的解决技巧,归为安全管理方法。基于安全管理中安全工作的重要与复杂的特殊性,可以采用是一些基本方法,但必须随着社会和企业生产的发展而不断创新进步。常用的煤矿安全管理方法包括:安全检查法、安全目标管理法、系统工程管理法、煤矿系统安全预测法、煤矿系统安全评价法。其中应用比较广泛的,为前两种方法。安全检查,又称安全生产检查,是管理技术中一种很实用方法。包括查现场、查隐患、查领导、查制度、查管理、查思想六查。根据煤矿企业的生产特点,通过检查与整改相结合、自查与互查相结合、领导与群众相结合来促进安全管理应用于煤矿企业中。

安全目标管理是一种指导性的管理,在煤矿安全管理中应用较为广泛,是实施全系统、全方位、全过程和全员性的安全管理,是安全管理的目的和集中要求所在。通过工作任务的明确转化,既重视人的作用,又强调工作成果,提高了系统功能,达到降低事故发生率;通过定目标、定方针、排日程、自觉行动与严格检查,实现安全目标值,保障搞好企业安全生产这目的重要策略。

以上两种为煤矿管理中的两种主要方法。根据煤矿安全生产工程的研究内容多、范围广的特点,也需要用到系统工程管理法、煤矿系统安全预测法和煤矿系统安全评价法,从安全痢疾专业技术、安全生产管理技术及人的安全行为方面,对事故原因进行分析研究、对事故制定预防对策等,采取降低危险性的措施,实现系统安全化,从而达到最佳安全生产效益。

4 结论

煤矿安全管理是煤矿企业管理的重要组成部分,基本原理就是研究煤炭生产过程中的自然条件、物的状态、人的行为和管理工作等方面的不安全因素与煤矿开采的矛盾和对立统一的规律,是实现煤矿安全开采及煤矿职工安全与健康的重要保障。对于煤矿开采的安全管理需要把安全预防落到实处,安全管理必然务实,安全开采要强化细节管理,警惕不良习惯灾难,安全工作需要强化闭环管理,但最主要的还是需要从业职工的自觉、自律的学习安全常识、增加安全意识和防范技能、自觉遵章守纪,才能保障煤矿安全管理各环节的安全开采。

参考文献:

[1]高崇辅.浅论煤矿开采安全管理之关键[J].经营管理者,2012.

[2]高平.论煤矿开采安全管理的重要性[J].科学之友,2011.

[3]李志强.安全管理在煤矿开采中的重要性[J].内蒙古煤炭经济,2013.

采矿安全论文范文5

关键字 全尾砂充填采矿法;充填系统;安全评价要点

中图分类号TD8 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)90-0096-02

0引言

2012年,国家安全生产监督管理总局根据安全生产的实际需要,对我国新建的非煤矿山,提出原则上需采用充填法开采的要求,根据这一要求,在非煤矿山新建及改扩建项目中,很多企业采用了充填法开采。其中,全尾砂充填采矿法是应用非常广泛的一种。与之相关,在进行非煤矿山“三同时”安全评价过程中,全尾砂充填采矿法及其系统,成为需要重点关注的评价对象。

1全尾砂充填采矿法的基本特点

1.1充填系统的基本构成

全尾砂采矿法开采的矿山,其充填系统基本上由地表充填站、充填物输送管路、以及采场充填系统3个主要部分构成。

1.2全尾砂充填采矿法的基本分类

目前,我国非煤矿山普遍采用的全尾砂充填采矿法分及时充填和嗣后充填两种(学术上也有把全尾砂嗣后充填的采矿方法归为空场采矿法一类,本文不引用这种提法),主要是针对采空区处理的时限来界定的。

1.3全尾砂充填采矿法应用的基本目的

从近几年我国应用全尾砂采矿法的矿山的实际情况来看,使用这种采矿方法最主要的目的主要有两个:

1)控制地表沉降,一则对地表现存的建构筑物是一种有效保护,二则可大幅减少征地费用,此外,也为一些保护对象下的矿床开发提供了可能。

2)减少尾矿库的库存

大部分尾砂经加工后充填到了井下,地表尾矿库的库存大大减少,即减少了征地,又对环境保护做出了贡献。

2全尾砂充填采矿法的评价要点

对全尾砂充填的矿山进行安全评价,需要从系统工艺的特点及危险有害因素的分析入手。

2.1 全尾砂充填系统工艺的特点

1)采场地压管理的重点仍为顶板,采场侧壁受充填体保护,冒顶片帮发生的风险降低;

2)地表充填站年处理量大,存在众多大型设备;

3)充填倍线较容易控制,但近些年新兴的铁矿等大型矿山存在输送管路长、倍线较大、充填系统复杂的问题,给设计和管理带来很大难度;

4)控制地表沉降的效果需要针对保护对象的保护要求慎重论证。

2.2系统主要危险有害因素的评价要点

使用充填采矿法回采矿石的矿山,存在的主要危险有害因素与其他矿山相类似,主要有冒顶片帮、火药爆炸、中毒窒息、高处坠落与物体打击、机械伤害、车辆伤害、透水、空压机及压力容器爆炸、触电与雷击、火灾、淹溺、粉尘、噪声等,本文对此不展开分析,而是结合本文2.1节提出的几个主要特点,分析充填采矿法矿山关于充填系统(含采场)的评价要点。

(1)关于采场地压管理的评价

建议采用专家评议法进行评价。

以水平分层充填法为代表的及时充填采场,采场地压控制得到明显加强,不仅采场上、下盘的地压显现明显减小,而且采场作业空间小,压力二次分配控制效果明显好于其它类采场。

但采场顶板的地压与其它类型采场区别不大,评价过程中,仍需重点关注顶板暴露面积,要重点论述设计顶板暴露面积与岩石稳固性的匹配关系。

以VCR法为代表的嗣后充填法的采场,除上述特征基本相同外,还需关注以下两个评价要点:一是此类采场在回采结束后充填采空区,要充分保证充填前及充填时采场的稳固;二是采场回采时,虽然采场上下盘岩石的稳固性得到了控制,但近几年新兴的大型铁矿往往存在采场高度大、开采深度大等问题,对“一房一柱”布置的采场的侧壁充填体(凝固后)的强度提出了更高的要求,需要充分论证可靠性。

(2)关于地表充填站的评价

地表充填站需要重点关注漏浆跑浆、高处坠落、机械伤害、淹溺等风险。

其中,设备故障、闸阀磨损;充填材料质量或浓度不合格;充填工艺、充填路线设计不合理;充填管接头密封不严等因素易引起浆体跑冒。

平台、梯子不稳固或未按要求进行设置;接充填管过程中未进行安全防护,砂仓、水泥仓、沉淀池、浓缩池顶部及周边未设防护栏或防护栏破损等因素易引起高处坠落。

搅拌机、空压机、清水泵、渣浆泵、加压泵等采取防护措施不当、未及时检修、违章操作等因素易引起机械伤害。

充填砂仓、水泥仓、沉淀池、浓缩池、水池未采取防护措施、未设置警示标志等因素易引淹溺。

(3)关于充填体泄露的评价

单独提出此类风险是因为充填管路及采场一旦发生充填体泄露,后果极其严重,尤其是在井下部分。充填系统本身具有导致淹没矿井或中段的风险。因此,井下充填管路及采场的防泄露措施是评价重点。

①充填管道泄漏

从地表充填站到采场,充填体通过管道输送,充填线路一般很长,如充填管道因磨损或外力,导致破损,则充填体会在瞬间泄露,堵塞巷道并凝固,造成井下出口堵塞,严重危及作业人员的安全。

②充填出口控制

新兴大型铁矿一般深度较大,井下充填作业点(采场)多,如充填倍线过大,或采场充填出口控制不当,也易造成充填体泄漏事故。

③采场嗣后充填后发生泄露

采场嗣后充填发生事故的主要原因有:充填浓度过低,采场内有大量积水;未采取妥善的脱水措施;采场封闭措施均不可靠;采用连续充填过程,未等充填体充分凝固。

(4)关于充填效果的评价和结论

使用全尾砂胶结充填的矿山,绝大多数的主要目的是为了控制地表沉降,按照地表保护对象要求的保护级别不同,该法采矿又分为几种不同的工艺,在进行安全评价时,建议根据不同的工艺及保护对象来分类进行。

①地表只有农田、果园等低级别保护设施。保护要求为地表不能塌陷,但可以有岩移产生。

②地表有建筑物、风景区、铁路、公路设施、河流等等许多一类保护对象,要求充填效果极好。

此类充填矿山要求地表岩移在控制微量的基础上,还要与充填对象的保护要求进行比对,才能得出最终评价结论。

3 结论

从水砂充填过渡到全尾砂胶接充填,本身经过了几十年的发展。这个过程本身就是一种技术革新;安全评价的指导思想是帮助矿山企业实现本质安全,结合这两点考虑,本文认为在进行充填类矿山安全评价时,应紧扣技术发展的脉搏,分析行业特征和基本的危险有害因素,进而推动非煤矿山评价技术的发展。

参考文献

[1]刘同友,等.充填采矿技术与应用[J].冶金工业出版社(北京),2001.

采矿安全论文范文6

关键词:煤矿安全技术管理;问题;策略

由于我国安全网络监督机制逐渐完善,从而开采煤矿的技术也得到了很大提升。但煤矿行业依旧存在着不可忽视的问题,安全生产管理问题依旧不能完全解决,这直接造成了煤矿开采工作者的安全没有保障,效率无法提高,所以解决煤矿的安全技术管理问题刻不容缓。

1安全管理的基本概念

安全管理是每个行业都在追求的管理方法,对员工进行组织和指挥,使他们在规定的原则下完成所要求的企业目标。煤矿生产的安全技术管理主要针对企业管理者和所有员工,对他们进行科学的组织和指挥,在煤矿安全管理之下进行安全的生产活动。煤矿安全技术管理的根本任务就是对煤矿生产和开采的过程中的各种因素进行分析和管理,消除所有危险因素保障员工们工作时的人身安全,还要防止员工们出现职业病的情况,要将各种损失降到最低,从而使煤矿企业进行正常的生产、开采和经营,使煤矿企业利益最大化。

2煤矿安全管理存在的问题

2.1煤矿企业的安全管理意识差

虽然如今每个矿区都很重视安全管理的问题,也为此付出了很多时间和金钱,但还是有一部分唯利是图的管理者,一味的追求利益,忽视安全问题只注重生产效率和获利高低,这样的管理者是不负责任的并且是有违良心的。在造成事故之后的补偿和赔偿都是毫无意义的,都不如在事故之前完善所有的安全措施,尽可能排除所有的安全隐患,对所有员工进行安全教育,对煤矿真正贯彻实施风险预控管理事务。每个人都是一条鲜活的生命,都涉及到了一个家庭,排除煤矿生产中所有的危险因素是一切工作的基础。

2.2煤矿企业的安全管理制度混乱

煤矿企业可以安全高效运行的基础是管理制度合理并且科学,安全的管理制度是使煤矿安全生产的保障。安全管理制度的重要性也是有目共睹的,煤矿企业只有拥有合理的科学的安全管理制度才可以进行安全的煤矿生产和开采,出现事故的频率大幅度降低生产效率才能尽可能提高。有一些煤矿企业为了可以尽快盈利,为了眼前的利益,只进行了短暂的非专业的安全管理,没有请专业人员进行安全分析,制定安全管理制度。这样的后果就是在安全管理制度上模糊不清,无法真正起到防止安全隐患的作用,煤矿企业的危险依旧存在。除此之外,场地管理还存在着路线近和白班管理者多,而路线远和晚班管理者少,这种情况导致边远地带和夜间经常出现事故。煤矿企业的安全管理制度需要有专业人士进行煤矿内的分析从而提出有针对性的安全管理制度,降低煤矿企业的危险系数,提高煤矿企业生产和开采的效率。

2.3煤矿企业员工素质较低

我国的煤矿领域发展迅速,科技也越来越发达,各大矿区也将机械化生产运用到了煤矿企业生产中,生产方法的改变和生产效率的提高,也就要求着煤矿工作者具有比较高的技能素质与文化素质。但是,由于最初煤矿工作者只是简单的劳动力,他们不需要有较高的技能素质更不需要有文化素质,只要有力气可以完成工作即可,但随着科技的发展,对煤矿工作者的要求也就提升了。如今的煤矿工作者由于文化素质比较低,导致他们难以理解一些专业的理论知识和专业技术知识。一些工作者的心理素质低,经历过矿难后由于害怕而放弃煤矿工作。还有一些新招进的年轻工作者怕苦怕脏怕累,不尽全力工作造成煤矿产业效率降低。

3煤矿企业安全管理的应对策略

3.1完善煤矿企业的安全管理制度

有些煤矿企业的安全管理制度依旧残缺,这造成矿区存在安全隐患,所以完善煤矿安全管理制度是极为重要的,应为此专门制定安全生产考核制度,并且进行合理的奖赏和惩罚。针对煤矿企业的安全隐患应制定相应的预防事故的策略,精确完善煤矿企业安全管理的条款。依照各种制度做事,坚持查岗,坚持查找隐患,减少危险系数。在安全管理上不应只治标不治本,应真正做到安全管理。确保每一次的监督和检查都是完整的并且是及时的,真正的防止违章的事情出现,真正保障煤矿工作者的安全。

3.2实现煤矿采矿的安全标准工作

煤矿采矿工作是一件技术性较强的工作,只有各项技术都达标才能保证采矿工作的安全问题。平时也要对煤矿的安全设施进行定期检查,将安全事故责任落实到实处,加强采矿人员有关采矿技术的培养。科学的理论知识会给实践工作中打下坚实的基础,能够更好的指挥和保障采矿作业的顺利完成。工作人员也要结合自身实际需求来制定相应的工作方案,合理安排采矿技术安全规范。

3.3注重煤矿企业的文化建设和员工的技能培训

安全无论在什么时候都需要放在第一位,注重安全是煤矿安全管理工作的基础。通过普及安全文化也能煤矿企业生产的基础,它能够促进企业的激励力、约束力、监督力的形成,在平时的点滴中渗透给员工安全的概念,从而在生产过程中安全的工作,培养企业的工作安全文化。这种文化的形成需要每个人的共同努力,而且从上级领导到基层员工都要认真学习。另外,员工也要学习正确的采矿技术,才能确保工作的安全。工作技能是每位员工要具备的,这也是一个煤矿企业应当重视的首要工作,企业要注重培养员工们的综合素质。当所有人思想上已经认同安全文化,行为上也会按照安全的原则来进行,保证他们的生命安全。

3.4加强监督,严格追究责任

当完善制度和预防工作后,依旧会存在一些小的安全隐患,因为安全隐患是无法彻底消除的。所以为了可以进一步取得有效的发展和提升煤矿工作效率,还应设置监督部门,这样可以使煤矿工作得到监督控制,从而安全工作也会更加的谨慎。可以采用阶梯制度,企业将责任落实到煤矿管理者,管理者将责任落实到小组长,组长在落实到个人,这样每个人都有自己应尽的责任,每个人都会意识到煤矿安全是与自己息息相关的,从而会更加的注意矿区的安全。当发生安全事故后,不能姑息或简单解决,要给予严厉的惩罚以儆效尤,这样可以增强煤矿人员的安全意识。

采矿安全论文范文7

【关键词】矿山安全工程;实践教学;数理力学

一、矿山安全学科分类及属性

矿山安全工程是以矿山生产过程中发生的人身伤害事故为主要研究对象,在总结、分析已经发生的矿山事故经验的基础上,综合运用自然科学、技术科学和管理科学等方面的有关知识,识别和预测矿山生产过程中存在的不安全因素,并采取有效的控制措施防止矿山伤害事故的科学技术知识体系。

矿山安全工程在学科门类上是矿业工程的一个分支,跟采矿工程同属于一级学科矿业工程下面的二级学科。因此,从学科属性和性质上来讲,矿山安全工程专业知识体系的构建也应当遵从矿业工程知识体系构建的学科规律。

现如今,煤矿开采工艺已较为成熟,但是安全性制约了高效性的发挥,主要体现为,随着开采深度的增大,地应力、瓦斯、构造等地质条件恶化,带来了冲击地压、瓦斯突出、热害、水害、火灾等灾害进一步加剧,这对煤矿安全技术提出了新的挑战。如前所述,煤矿生产的新特征对矿山安全工程技术提出了新的要求和挑战。

二、矿山安全教学中存在的问题

当前淡化专业,宽口径、通识教育的导向下,很多属于采矿学科的专业课被一再削减,课程的难度也大大降低。课程太多,学时数不够,艰深课程概论化导致的。在通识教育的倡导下,很多本该扎扎实实细致 讲授的数学物理类、力学类课程只能概论化,甚至完全不讲。而这些较为难懂的课程正是后续课程的基础,更是学生今后向上攀登的基石,缺少了这些硬功夫,学生很难再上一个台阶。

现行矿山安全专业大中专教育中还存在的问题是,学生的数理功底普遍薄弱。在讲授专业课程中发现,学生对课程中的理论公式普遍有一种畏难情绪,也没耐心去认真计算推导,若放在课堂上推导又受到学时的限制,若放在课下学生自学,由于数理功底弱,学生又无法完成自学,这就产生了一个尴尬的局面。大量的文科性质、管理性质的安全管理类课程冲淡了行业专业课程,造成矿山安全工程专业学生底子薄、数理基础弱。

此外,理论教育与实践脱节也是许多学校矿山安全工程教学的疏漏,众多学校着眼于基础理论方面的学习,学生只能从书本中想象具体的操作情况,这显然与该专业的专业需求不匹配。

三、矿山安全教学新思路建议

1.加强数理力学基础,构建合理知识体系

只有采用严密定量化的力学理论才能精确计算,为工程实际提供理论和技术指导,这就需要在知识体系中重点加强数理力学知识。因而矿山安全教育应该构建合理的数理和专业知识结构,如理论力学、材料力学、连续介质力学、传热学、固体力学、流体力学、弹性力学、岩石力学、渗流力学、损伤力学、断裂力学、散体力学、渗流力学等力学知识应该给予充足的学时予以讲授。在强大的数理力学基础上,学生应掌握采矿学、矿山地质学、通风学、工程流体力学、矿山压力岩层控制等专业基础课程。在此基础上可适当学习安全学的一些基本课理论教学与实践结合矿山安全工程包括矿山灾害所有的防治技术,是保障矿山安全的最主要的技术手段。

2.理论教学与实践教学相结合

理论教学以课堂讲课为主,课堂专题讲座和讨论、影音教学和案例教学为辅。在课程讲授过程中,必须使学生全面掌握矿山安全基础知识,构建学生终身受益的知识体系。将“矿山安全工程”知识内容分为九部分内容: 矿山安全现状与管理、伤亡事故发生与预防原理、矿山机电伤害事故预防技术、矿井瓦斯灾害防治、矿山防火防爆、矿尘防治、矿井水害防治、矿山爆破安全、矿山救护等。在课程教学中,不局限于基本知识和基本技能的掌握,更应立足于全面提高学生素质,坚持“以提高矿山安全的综合素质与能力”的课程教学理念,在讲解基本理论、基本技术的基础上,引用大量的案例对不同防治技术进行分析,增强学生的感性认识,促进学生积极思考,提高学生分析问题的能力。

实践教学主要结合理论教学,开展实验室实验、课程设计、现场实习等教学环节。为学生开设相关实验,并鼓励学生开展设计性的综合实验,如矿井瓦斯抽放系统实验设计、矿井火灾灾变时期风流变化实验等。为提高学生应用知识解决实际问题的能力,该课程采用课程设计与现场实习来提高学生的实践能力。针对课程的教学内容,开设了不同内容、不同规模的课程设计。有的设计内容需要设计图纸,如矿井瓦斯抽放系统设计;有的是对某矿山事故进行分析,如利用事故树分析矿山外因火灾的原因。通过课程设计,有力提高了学生应用知识的能力。综合性实验注重对学生实践能力的培养,结合矿山现场的研究项目,选择一些与实践紧密联系、并具有一定难度的实验项目,将实验目的、实验要求以及主要任务交给学生,学生通过自己预习理论知识,查阅资料,进行讨论,掌握实验原理、方法和步骤,组织实验方案的实施,最后完成实验任务。

3.改革传统的考核方式

一是主要对实验课程基本概念和常识等基础知识的考核,采用包括内容、平时的表现、课堂表现、出勤率、回答问题等,占总分的30%。二是采用实验报告占总成绩50%考核;另一项是设计创新性实验形式,它是根据课程的特点而设置的,学生可以根据自身的优势和特长选择其中的实验方法或内容,实验、实践教学过程中提出问题、分析问题和解决问题的能力等等,占总成绩的20%。通过这样的实验教学改革,达到实验教学改革的目的。

四、结语

矿山安全专业大专教育的数理力学基础和知识结构对学生个人职业发展和对矿山企业的服务质量至关重要,此外应该重点加强学生的实践能力教育,引导学生构建匹配合理的知识结构。才能使人才具备更强的竞争力,未来才能在矿业涌现出领军人物。

【参考文献】

采矿安全论文范文8

关键词:煤矿生产 水文地质 因素措施

前言

煤矿水文地质勘探是煤矿地质工作的一个重要方面,在许多情况下,没有水文地质勘探工作或是这个工作做的不好,煤矿的开发和生产将是盲目的,并可能给国家财产及人民生命带来严重损失。我国矿山淹井事故之多,数量之大,可谓世界之最,因此提高煤矿水文地质勘探与地下水的充水研究,始终是矿床水文地质工作追求的目标。长期的勘探与开采实践表明,相似水文地质条件的矿床,具有基本类同的充水条件与接近的矿坑涌水量及采后遇到的主要水文地质工程地质问题。

一、煤矿水文地质灾害种类

按照不同的分类标准,煤矿水害事故的分类方案是不同的,按照水源类型划分,煤矿水害事故可分为地表水、地下水和老窑水三类水害事故。

第一类是地表水引起的煤矿水害事故。地表水作为煤矿充水水源,主要包括江、河、湖、海、池塘、水库和大气降水多种类型。2005年8月19日,吉林舒兰矿业集团五井由于矿井附近地面的“莲花泡”水体,通过相邻煤矿封闭不良的主井灌人井下引起的透水事故;2007年8月17日,洪水通过煤矿废弃砂立井和煤层露头空洞裂隙,溃入山东新泰市华源矿业有限公司井下造成的特别重大淹井事故,都属于地表水引起的灾害。

第二类是地下水引起的煤矿水害事故。地下水包括松散层孔隙水、基岩裂隙水和岩溶溶隙(洞)水。当采掘工作接近或穿透地下含水层时,往往就会造成透水事故。我国典型的煤矿地下水害事故以华北型煤田奥陶系灰岩岩溶水为代表。1976年韩城马沟渠矿奥陶系灰岩岩溶水以200m³/h之多使380米水平以下井巷全部被淹;1979年焦作演马庄矿奥陶系灰岩岩溶水以240m³/h的流量突入矿井,使全井被淹;1984年开滦范各庄矿下伏奥陶系灰岩高压岩溶水沿着岩溶陷落柱大量涌入矿井,数小时内最大平均流量竟达2053m³/h之多,不仅使该矿迅速淹没,而且危及临近几个矿井;2003年4月12日,河北邢台东庞煤矿发生的特大陷落柱突水淹井事故;由地下水突水引起的灾难枚不胜数。

第三类是老窑水引起的煤矿水害事故。老窑水是采煤形成的采掘空间积存的大量水体。在后续采煤活动中,由于防水煤(岩)柱尺寸相对不足或人为破坏容易诱发透水事故,此类事故的发生案例也不少见。近年来,较为典型的老窑水透水事故有两起,一起发生在广东梅州兴宁市大兴煤矿,属上覆老窑水透水事故;另一起发生在山西大同左云张家场乡新井煤矿,属侧向老窑水透水事故。

二、煤矿地下水灾害事故的原因分析

我国煤矿水文地质条件复杂,水害类型多样,客观上给防治水害工作增加了很大的难度。特别是近年来,随着煤炭工业的快速发展,煤炭资源大规模、超强度的开发,也加剧了煤矿水害事故的复杂性。

首先,是对水文地质条件认识不清。一些煤矿,特别是私挖乱采的小煤矿,唯利是图,在不清楚地下水文地质情况和未采取有效的手段对充水水源进行探查,在水害隐患没有排除的情况下盲目组织生产,致使煤矿发生水害事故。其次,是对突(透)水机理研究还不够深入:限于目前的研究水平和实际水文地质工作量不足,掌握的水文地质资料有限,尽管有时水源是确定的,但对采矿诱发的导水通道的形成机理还缺乏足够认识,导致煤矿水害事故时有发生。再其次,在探测技术方面仍存在着不足,尤其在导水构造探查方法上存在较大缺陷。目前,对垂向导水构造,尤其是导水陷落柱缺乏有效的探测手段,致使此类水害事故仍然时有发生。最后,是管理工作不到位,监管不力。一些煤炭企业面临采掘接替紧张的局面。不严格执行《矿井水文地质规程》和《煤矿防治水工作条例》,最终导致煤矿水害事故的发生。

三、水文地质工作对煤矿生产的重要意义

煤矿防治水工作在矿山建设、生产过程中起着重要的作用,做好煤矿防治水工作,是减少矿井水害事故发生,特别是减少重特大事故发生的前提,是保障职工安全,保护国家资源和财产,保证煤炭生产持续稳定发展的基础。

(一)水文地质工作对煤矿生产的影响因素

1、对矿井生产安全的影响,水文地质资料准确与否直接影响到矿井的生产安全,职工的安全等,如矿井充水性图是综合记录下实测水文地质资料的图纸,是分析矿井充水规律,开展水害预测、制定防治水措施的重要依据,其资料的准确性将对矿井的安全生产产生重要的影响。

2、对煤矿生产前期勘察的影响,矿井须搜集、调查和核对其范围内正在开采的小煤矿和废弃老窖情况,并在矿图上标出其井口位置、开采范围、开采年限、积水情况、出水地点的水情变化等,全面掌握煤矿周围及地下的水文地质条件,并做好一切预防透水的准备工作,确保矿井安全。如某矿1996年11月26日,其井田内一小煤矿因采断煤层柱突发大水,最大突水量达到700m³/h,该矿立即采取防治水应急预案,由于防治得当,才避免了淹井事故。

3、对开采区、掘巷道及工作面布置的影响,水文地质资料直接影响到采区设计、采掘巷道布置、并对生产造成重大影响。如某煤矿2001工作面,原设计走向长880m,切眼位于矿界煤柱上,由于临界小煤矿采掘情况不详,所以运输巷掘至距原设计切眼140m处便打钻探测,当打到70m时探到老空并有涌出,随即留设防水煤柱并重新布置开切眼,减少储量10多万吨,对生产造成重大影响。

4、对煤矿水文安全预报的影响。水文预测预报是指导煤矿井巷施工和生产的一种重要手段,主要表现在:可避免重大透水施工的发生;为制定安全技术措施提高依据,指导安全生产。

(二)、困扰水文地质工作在煤矿生产中作用的原因

1、水害防治技术手段落后,防治水工作处于被动状态。由于我国很多矿区水文地质条件复杂,矿山水害较为严重,目前还没有形成较为系统完善的适合矿区开采的煤矿水害防治技术、方法和相关的仪器装备。另外,重治理、轻防范思想严重,加上煤矿企业在前几年因效益不好造成水文地质科技人员流失,造成地质及水文地质专业管理人员,企业的防治水技术与管理人员力量不足,政府规范化监管力度不够,使得现有的成熟的防治水技术和手段没有得到应用,如突水条件的多信息监测预管技术、地震及其它勘探资料的精细解译技术等先进技术没有在矿区得到广泛应用。

2、相对落后的防治水技术手段难以满足现代矿山生产工作的需要。随着安全生产技术的不断进步和对煤矿生产工作的要求不断加强,采煤工作面的空间尺度不断增大,井巷工程的掘进速度明显提高,随着煤矿开采方式,开采深度和工作面开采空间的变化,水害产生的条件、水害威胁的程度以及水害形成的机理都在发生着较大的变化。而目前防治水技术和水害预测评价的理论基础仍然以20世纪50年代前苏联的相关理论和矿井日常工作所积累采矿经验为主。传统的防治水技术措施已经不能完全满足现在生产新形势的要求,矿井生产的高产高效与防治水技术发展的相对滞后必然会造成突水淹井等事故的反弹。

3、水文地质探查技术与装备明显不足。煤矿水害产生的三大因素(水源、水量、导水通道)是大家共识的,矿井水文地质工作的核心内容就是要查明这三大因素。很明显,在矿井突水的三大因素中,作为水源和水量的含水层及其补给和排泄条件具有区域性和面状分布的特点,往往是易于查明和先知的,但导水通道(断层、陷落注、不良封闭钻孔等)具有及强的局部性和难以先知性,有多少次灾害性突水都来自于对导水通道的不可预知性。而现实生产中,没有探测设备进行水文地质探查。

4、矿山企业缺乏专门的水害防治技术队伍和水害安全专门监督检查责任落实部门。随着矿山建设、生产体系及发展管理进入由市场规律调节后,安全生产和安全监控体系不够健全。并且目前我们矿区生产企业缺乏专业的矿山水害防治技术队伍,缺乏对生产工作面、矿井进行水害安全技术论证、技术监控和安全技术保障体系的建立。加强了事故发生后的责任追究制度,而忽视了对生产过程的安全技术保障体系监管和评估。

(三)、煤矿矿区预防水文地质灾害的措施

水文地质工作在煤矿生产中重要性是不言而喻的,虽然目前的水文地质工作存在着上述各项难题和困扰,但煤矿生产的安全更是重中之重,因而在实际的工作,不论企业管理者还是水文技术人员,都要树立安全第一的意识,利用现有条件,不断的总结经验,运用科技手段防范水文地质灾害。

1、始终坚持“安全第一、预防为主”安全生产方针,坚持以人为本,强化安全管理,牢牢把握“双基”建设工作主线,与时俱进、扎实工作,努力做好防治水工作,建立健全了以总工程师为首的“防治水”管理体系,矿长是矿井“防治水”工作的第一负责人。设立专门的防治水管理机构和队伍,并由煤炭公司成立水文地质专业机构,结合各自矿区水文地质工作开展现状,统一协商,组织专业矿山水害防治技术人员对近年以来所发生的重点水害及有代表性的突水灾害进行全面调查、分析和研究总结。通过这项工作,力求找出新条件下煤矿水害频繁发生的原因、特点、趋势、规律及主要问题,为进一步做好矿山开采过程中预防水害安全工作提供决策的基础资料。

2、加强水文地质基础工作

有计划地开展水文地质补充调查,有目的地进行地面或井下水文地质补充勘探,采用钻探或物探等方法查清矿井水文地质条件。逐步完善水文地质观测工作,主要穿层石门以及开拓巷道,即使进行水文地质观测与编录,绘制石门、巷道的实测水文地质剖面图或展开图,建立了各含水层水质数据库。按照“预防预报,有疑必探,先探后掘,先治后采”的水害防治十六字原则,编制中长期防治水规划和年度防治水计划。年初提出年度水害预测资料,编制书海预测图和水害预测表,并逐月进行检查、补充与修改。

3、根据有关规程制定和完善地面防治水措施及各种井下防探水措施。每年根据情况,在雨季来临前对矿井防治水专业隐患进行一次全面排查,对排查出的井上下防治水隐患进行专门设计,制定出整改措施,切实做到超前预防,提前治理,将隐患消灭在萌芽状态。对井下的每一项防治水工程,均进行专门的设计,根据设计编制施工安全技术措施,并安排防治水专业技术人员重点盯靠,确保现场施工安全。在总结和研究矿山水害防治技术的基础上,结合目前矿区水害类型、水害特点和水害威胁程度,形成具有针对性、具有指导意义的煤矿水害调查和评估报告,并根据不同水害类型的矿井提成具有操作性的水害安全保障技术和安全措施,用以指导整个矿区的水害防治工作。

采矿安全论文范文9

关键词:煤矿水害;岩溶管道;发育异常;防治水对策

中图分类号:P641.134 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2015)015-000-02

在岩溶地下管道发育地区,管道水在整个岩溶含水体中占据重要地位并控制了区域水文地质特征。由于管道含水空间较大,因此导致其水流特征完全不同于溶孔溶隙水。管道流补给集中且较为迅速,一旦管道含水与煤矿井下采掘巷道沟通,会以大泉形式排泄,给煤矿井下安全生产造成极大威胁。

贵州省遵义县某煤矿位于岩孔-松林背斜北西翼,矿井范围内含水层为二迭系下统茅口组、上统长兴组及三迭系下统夜郎组玉龙山段,水量受大气降水的影响而呈季节性变化。矿井直接充水因素为煤层顶板裂隙水,地下水岩溶管道发育异常较多,主要充水因素为岩溶水,水文地质类型属复杂类型。

随着矿井开采向深部延伸,岩溶管道含水压力会逐步增大,对矿井的防治水工作提出了新的要求与挑战,现矿井防治水措施较简单,煤矿对矿井水文地质条件调查与认识不足。因此,重新制定切实可行的防治水对策,保证矿井的安全生产。

一、水患类型及威胁程度分析

1.矿井直接充水因素为煤层顶板裂隙水,主要充水因素为茅口组岩溶水。

2.含水层主要为茅口组(P1m)含水层,是矿床主要充水含水层,地下水较为丰富,其岩溶水很容易沿岩溶管道进入矿井。

3.滑坡体是大气降水直接渗入补给的松散岩体,透水性好,滑坡水将是矿床充水的重要因素之一。

4.矿井轻度水患区面积约2.07km2,该区有9条裂隙,21个含地下水岩溶管道异常。在该轻度水患区,局部地下水岩溶管道异常明显的,地层较破碎处,存在水患安全隐患,因此,在此区域开采煤矿,要特别注意地下水岩溶管道异常,更不可破坏煤层底板,防止底板突水。在该轻度水患区,有四个岩溶管道异常区域穿越煤系地层,且伴随节理发育。另外,二采区埋深较大,静水压力较大,伴随有岩溶管道发育。

5.有三个区域属中度―严重水患预测区,面积总计4.60km2,三个区共有七条节理裂隙异常,96个地下水岩溶管道异常。该区煤层埋藏深,地下水静水压力大,在节理裂隙发育处,煤层顶底板的可能性大,岩溶管道异常明显,节理裂隙异常发育,下切深度较大,少数节理裂隙切穿煤层,上覆、下伏异常有可能穿越煤系地层,形成上下沟通。

二、安全水头值[1]

安全水头即为不致造成隔水顶底板突水的承压水水头最大值,当承压含水层与开采煤层之间的隔水层能够承受的水头值大于实际水头值时,开采后,隔水层不容易被破坏,煤层底板水突然涌出可能性小,可以进行带压开采,但应当制定安全措施。在含水层的水头大于安全水头的地段进行回采时,应采取相应措施减小水压以保证安全生产。

对于该矿井而言,应计算井底车场、硐室、水仓、煤层中掘进巷道和采煤工作面安全水头值。

根据《煤矿防治水规定》附录五,安全水头压力值计算公式如下:

式中:H―底板隔水层能够承受的安全水压(MPa)t―隔水层厚度(m),井底车场和井底水仓布置于煤层顶板的岩层中,井底车场距离茅口灰岩最小距离58m。井底水仓距离茅口灰岩最小距离36m;煤层中的掘进巷道距离茅口灰岩1.5-5.0m,取1.5m。L―巷道宽度(m);γ ―底板隔水层的平均容重(t/m3);Kp―底板隔水层的平均抗拉强度(10-2MPa)。

由以上计算知,矿井底车场、硐室和水仓基本不受茅口组岩溶管道含水威胁,而煤层中的掘进巷道受岩溶管道中的含水压力影响较大,应随着采掘延深随时测定岩溶管道中的含水压力值。

采煤工作面安全水头压力值计算公式如下:

P = T S×M=0.06×1.5=0.09MPa

式中:M―底板隔水层厚度(m);P―安全水压(MPa);Ts―突水系数(MPa/m),一般情况下,在具有构造破坏的地段Ts按0.06MPa/m计算,隔水层完整无断裂构造破坏地段Ts按0.1MPa/m计算。该煤矿矿区范围内有数个断层,故Ts取0.06MPa/m。

由以上计算知,矿井采煤工作面安全水头压力值过小,必须采取技术措施降低岩溶管道中的含水压力值,或增大底板隔水层抗拉强度以提高安全水头压力值。

三、矿井“下三带”分析[2]

开采煤层时底板存在“下三带”,即底板破坏带、完整岩层带和承压水导高带。矿井“下三带”分析如下:

A、底板破坏带h1:

由经验公式计算如下:

h1=1.86+0.11L=1.86+0.11×120=15.06m

式中L为工作面斜长,m。

由以上计算知,矿井底板破坏带理论厚度为15.06m。

B、完整岩层带(保护层带)h2:

未获得矿井承压水导高带厚度,矿井可采煤层1层,编号为M12,下距茅口灰岩1.5-5.0m,小于底板破坏理论厚度。因此矿井不存在保护层带。

C、承压水导高带(隐伏水头带)h3:

承压水导高带指含水层中的承压水沿隔水底板中的断裂破碎带上升的高度,即由含水层顶面到承压水导升上限之间的部分。受采动影响和裂隙发育的不均匀性,导高带的上界是参差不齐的。

以上仅为理论分析,煤矿在开采过程中应当观测“三带”发育高度,必须超前探放水并建立疏排水系统。

四、防治水对策

1.严格探放水措施

采掘工程必须坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先探后采”以及“有疑必停”的原则,巷道在掘进过程中采用物探、钻探相结合的探测方法,掌握前方岩溶管道发育和含水情况,控制与岩溶管道的距离,若探测岩溶管道含水,应及时采取探放措施,待确认安全后才向前掘进。井巷揭露的主要出水点或地段,必须进行水温、水量、水质等地下水动态和松散含水层涌水含砂量综合观测和分析,防止突发透水事故。

2.疏水降压措施[3]

矿井在生产过程中如发现承压含水层水压超过煤层开采安全临界水压或有突水威胁时,采取以下疏水降压措施:

(1)疏水设备

与井下探放水设备共用。

(2)疏水地点

在煤层采面运输巷掘进过程中施工疏水钻孔进行疏水。

(3)管路敷设

井下疏水不铺设专门管道,涌水通过排水沟流入井底水仓中。

(4)疏水方法

①疏干勘探

疏干勘探目的是进一步查明矿区疏干所需要的水文地质资料,确定疏干的可能性,提出疏干方案。

②试验性疏干

采用试验性疏干能降低水位,过程中视干扰效果及残余水头的状况,进行工程调整。

③经常性疏干

经常性疏干是生产矿井日常性的疏干工作,随着开采范围的扩大和水平延伸,疏干工作要不断地进行调整、补充。

3.注浆堵水

矿井在建井和生产过程中如发现承压含水层水压超过煤层开采安全临界水压或有突水威胁时,布置在煤层中的巷道和采场采取注浆加固底板措施。

4.建立完善的排水系统

矿井采用斜井开拓,三条井筒延伸至一采区底部,工作面淋水通过排水泵排出;一采区下部车场附近分别布置主副水仓和水泵房等排水设施设备;水泵房有管子道和副斜井相通;矿井开采至二采区时,二采区下部车场附近分别布置主副水仓和水泵房等排水设施设备;水泵房有管子道和二采区轨道下山相通。

配备矿用防爆潜水电泵作为水灾抢险救灾设备,潜水泵有独立供电系统,当矿井发生水灾时,其它生产设备停止运行,由地面变压器专供潜水泵排水。

5.设立专门的防治水机构

配备满足工作需要的防治水专业技术人员,明确责任,确保排水系统完好通畅,安全避灾路线畅通无阻。并制定应急处置预案,解决防治水所需的人、财、物等,组织调查摸清本矿水文地质资料,掌握矿区内水患情况。全体成员负责监督执行,安监科重点检查,技术科负责防治方法的指导及详细安排,防治水人员要依照安全措施要求,严格进行防治水工作。

五、结论

茅口组是矿区内主要的碳酸盐岩含水岩组,为富水性强的碳酸盐岩岩溶裂隙、溶洞水含水层,是含煤岩系直接底板含水层,其所含岩溶水可能通过岩溶管道直接进入矿井之中,通过地质勘探,煤矿共发现117个含地下水岩溶管道异常,给煤矿井下安全生产造成极大威胁,是煤矿的主要充水因素。

计算矿井安全水头值后可知,矿井底车场、硐室和水仓基本不受茅口组岩溶管道含水威胁。煤层中的掘进巷道受岩溶管道中的含水压力影响较大,应随着采掘延深随时测定岩溶管道中的含水压力值。矿井采煤工作面安全水头压力值过小,必须采取技术措施降低岩溶管道中的含水压力值,或增大底板隔水层抗拉强度以提高安全水头压力值。

通过对煤层底板“下三带”分析知,矿井底板破坏带理论厚度远大于煤层与茅口组距离,不存在保护层带,矿井受底板岩溶水威胁较大。

针对该矿井受岩溶水威胁较大、岩溶管道发育异常较多的特点,提出了采取严格探放水、疏水降压、注浆堵水、建立完善的排水系统、设立专门的防治水机构等措施,以解决岩溶管道发育异常对矿井带来的威胁,最终达到矿井的防治水目标。

参考文献:

[1]国家安全生产监督管理总局,国家煤矿安全监察局,编.煤矿防治水规定[M].煤炭工业出版社,2009.

[2]施龙青,韩进,著.底板突水机理及预测预报[M].中国矿业大学出版社,2004.

采矿安全论文范文10

在水体下采煤技术理论上,几项新的技术被提出:

(1)防水安全煤柱的留设方法,为使在综采和综放条件下,防水安全煤柱能得到合理的留设,可通过形成垮落带、导水裂缝带或保护带,通过露头留设的方法留设安全煤柱;

(2)覆岩破坏的数值模拟方法,在覆岩破坏度比较高的地区,可以通过模拟覆岩破坏的发展过程、形态和移位变化情况,方便采煤方案的制定;

(3)涌水量渗透数值分析技术,在地质、水文等采矿条件发生变化时,通过相关软件,包括Feeflow、Modflow等,对涌水量的变化情况进行模拟,从而实现对矿井和工作面涌水量的预测;

(4)人工智能理论的运用,即运用人工智能理论,对水体下煤矿的涌水量、含水层的富水性、采煤作业的安全性等做出科学的分析和评价,从而提高采煤方案的准确性。

二水体下采煤勘测和试验技术的发展

水体下采煤勘测技术上的发展和成就主要体现在以下三个方面:

(1)覆岩破坏高度探测技术,这一技术是保证水体下采煤安全性的关键,利用钻孔电视、钻孔声速、数字测井等综合勘测办法,对覆岩破坏的实际高度进行探测,可以显著提高探测的准确性;

(2)仰上孔水文探测技术,通过将井下的仰上孔作为水文观测孔,对水位的动态、顶板含水层、底层底部的黏土厚度和底层沙土的流动性等进行勘测,实现留设防砂煤柱开采;

(3)在试验研究方法上,可以通过干燥饱和吸水率和崩解试验,对岩石的隔水性能进行评价,通过沙土渗透试验,可以对水体下沙土的富水性进行评价,通过塑性指数和液性指数的试验,可以对黏土的隔水性和流动性进行评价。

三水体下采煤技术的发展

1留矿岩柱顶水采煤技术

留矿岩柱顶水开采技术,是指通过在回采上限和水体之间保留适当的矿岩柱,使水源得以隔离,从而起到保护水体作用的开采方法。在对矿岩柱进行保留的时候,要尽量减少对煤矿资源的浪费,还要保证开采的安全性。这种技术既有一定的优势又有一定的问题:优势主要包括它对矿井的涌水量没有影响,节约了排水费用,而且在开采的系统和工艺上也没有更高的要求,使用比较方便;缺点主要包括对煤矿的浪费和有可能造成安全隐患这两个方面。

2放顶煤开采技术

放顶煤开采技术是一种有助于保证煤产量和开采效率的采煤技术,在近年来,在我国大力的试验和研究之下,这种技术得到了迅速的发展和普及,越来越广泛的被应用到水体下煤矿开采中。但从大的角度来说,我国对这种技术的认识和应用能力仍然不够,在全国各大矿区的普及情况也不是很好。因此,加大对这一技术的研究力度十分重要,只有完善这一技术的使用条件,加强对其理论预测方法和使用规律的研究才能使这一技术得到更好的利用,从而有效地避免在水体下采煤过程中的安全隐患,降低开采风险,提高经济效益。

3保水采煤技术

由于我国部分煤产地的水资源相当匮乏,在采煤的过程中如果造成了地下水渗漏等情况,就会对当地的生态环境造成很大影响,因此,在煤炭开采的同时利用相应的技术保护当地的水源和生态环境十分重要。保水采煤是要让导水裂缝的地带不波及地表的含水层,从而防止水体渗漏到矿井内部,实现既能有效开采煤矿,又能保护水体的作用。除此之外,通过临时疏降法将开采区域内的水体进行转移,在开采完后,地层的移动稳定、裂缝闭合之后,再让水体回流,也能实现保水采煤的目的。

四水体下采煤安全监测技术的发展

水体下采煤的安全检测技术对预防水体下采煤中可能发生的安全事故具有重要意义,它有利于提高水体下采煤的安全性。近年来,我国在水体下采煤安全检测技术上做了许多探究,在一定程度上提高了水体下采煤的安全性:

(1)通过对矿井下围的岩石温度进行测量,分析地下水的分布情况,从而给突水预测提供依据。通过水情监测和分析预测相结合,可以对水下作业的安全性进行预报,保障了作业的安全;

(2)建立水体下采煤安全监测系统,利用微震检测技术对水体下的岩石和岩体的弹性信号波进行监测,实现对水体下采煤环境的监测。除此之外,还有地下水动态自动监测及预警系统以及矿井水害预警系统等都能实现对水体下采煤安全的监测,保障水体下采煤的安全。

五结语

采矿安全论文范文11

关键词:小煤矿 特殊地质条件 煤层开采 技术与安全

中图分类号:TD56 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)04(a)-0077-01

众所周知,科学发展、安全发展是煤矿企业当前和今后永恒的主题。我省大多数煤炭企业均属小煤矿,井下地质构造较复杂,煤层赋存条件差(表现为断层、褶曲、压薄带较发育,局部有火成岩侵入,地层完整性受到破环),绝大多数无法形成正规壁式采煤工作面,且受劳动力市场影响,采掘一线工人流动性较大,其素质也都偏低,高新技术、设备均使用不上,在此条件下,要想实现安全生产,难度很大。但是,本人根据近十年的实践经验总结后认为:一个小煤矿如果抓住了薄及中厚煤层的安全开采,也就抓住了整个矿井安全生产的关键。因为,薄及中厚煤层不仅在我省一般都作为主采煤层,而且在煤层赋存条件较差的情况下有着一定的开采难度和安全风险,也因此包含了一定的技术含量,所需采取的技术与安全对策相对应更加细致、周密。

本文以永定县溪煤矿三采区+100-43#煤层为例,论述在特殊地质条件下薄及中厚煤层开采的几个关键技术,安全问题与对策,为小煤矿顺利开采薄及中厚煤层进行经验介绍和理论探讨,以期抛砖引玉,借鉴一些更好、更合理,而且切实有效的方法、经验、理论、对策,更好的为小煤矿提供技术安全保障。

1 三采区+100-43#煤层赋存概况

43#煤层为二迭系童子岩组一段煤层,为我矿主采煤层之一,平均厚度1.5 m,为粒状粉煤,容重工业1.66T/M3。三采区+100-43#煤层受F7、F8、F25等较大断层以及一些未探明断层的影响,使得该煤层在走向上断裂成几段长短不一(长的70~120 m,短的30~50 m,而且长的少,短的多)的“豆腐块”,局部只有煤线,所揭露的煤层也大都存在煤层厚度变化大,煤层顶底板整体稳定性差,局部极不稳定,小断层、小褶曲、压薄带时有出现。

2 薄及中厚煤层开采中的几个技术问题及对策

2.1 采煤方法的选择必须充分考虑的几个矿井实际情况

2.1.1 矿井开采技术条件应从实际出发

(1)采掘工技术素质必须着力提高。

目前,通讯信息发达,交通便利,周边小煤矿众多,加上近年社会产业结构进一步调整,采掘工流动性较大,整体采掘技术素质大大下降,这就必须加强对新进矿和已有的采掘工进行有针对性的,多方面的教育和培训,切实提高他们的安全意识、操作技能和应急应变能力,以适应安全生产的需要。

(2)回采工艺必须细致、严格。

目前,采用的回采工艺还是传统的爆破落煤工艺。该工艺最关键的是落煤、支护工序。在遇煤层顶板较不稳定的情形时,为减轻或避免因爆破震动给煤层顶板带来更大破坏,减少冒顶危险,降低安全风险,提高煤炭回采率(如果装药量过多或顶板过于破碎,煤炭容易被垮落的顶板淹埋),通常在加强支护的前提下,必须严格控制炮眼数目和装药量,即应避免采用大药量爆破(即放大炮)落煤,改用小药量爆破(即放松动炮)落煤或直接采用人工挖掘,具体还必须煤层厚度、硬度和煤层顶板稳定性在回采工作面现场确定。在煤层赋存条件较差的情况下,必须禁止滥用炮采工艺,否则不但浪费火工品,而且将煤炭回采率大大降低,丢失本就十分有限的煤炭资源。

(3)回采施工设备、设施简陋有待改进。

由于受到煤层赋存条件较差和采掘工素质较低等因素的限制,高新技术、设备均使用不上,机械化程度较低。但是必须坚决淘汰一些落后、简陋的设备,如,干式变压器和一些无煤矿安全标志的开关设备,坚持使用煤电钻综合保护装置等。今后还必须积极推广先进而适用的回采施工设备,努力提高机械化程度。

2.1.2 采煤方法的选择应以安全为首要标准

煤层的开采方法多种多样,不同煤层采用的开采方法也不尽相同。必须根据矿井开采经验(开采史、采掘队伍稳定情况、开采技术素质等)、煤层赋存条件(地质构造、煤层厚度、倾角、顶底板岩性)等来确定。其中煤层赋存条件是决定性因素。一般情况下,薄及中厚煤层在煤层顶板稳定性好,煤层厚度稳定,易于布置上风巷和下风巷时,可采用壁式正规采煤法,如单一走向长壁式采煤法;在煤层顶底板稳定性相对较差(按照《煤炭行业岩石分类表》为Ⅲ~Ⅴ类岩层,即中等稳定岩层、稳定性较差岩层及不稳定岩层),煤层厚度、倾角变化较大时,只能采用残采法。总之,衡量一种采煤方法选择得正确与否,应该以该方法能否最有效实现采掘工作面的安全、高效(包括高产、稳产、劳动效率高、高回采率、高效益、低成本)目标为标准,其中又以安全为首要标准。根据本矿的矿井开采经验,矿井开采技术条件(机械化程度较低、回采工艺和支护形式简单、作业人员素质较低)、煤层赋存条件(地质构造较复杂,煤层厚度、倾角变化较大,顶底板岩性较不稳定)等,选择残采法作为我矿煤层开采比较合适。

2.2 关于回采巷道的布置问题

煤炭开采规范和《煤矿安全规程》均有要求回采作业实现两眼见面。但是对于小煤矿来说,由于煤层赋存条件较差,这不仅使整体回采巷道的布置受到限制,同时也给回采巷道的支护和维维护增加困难。在这种条件下,布置两眼见面有的虽然勉强可以实现,但同是交叉口增多,将使煤层开采的难度增大,较高的采前掘进率使整体回采工效降低,开采的成本和安全风险也随着增加。

2.2.1 回采巷道参数必须根据工作面实际情况认真确定

回采顺槽、切眼的参数必须根据煤层的顶底板稳定性和煤层厚度、硬度、倾角来确定。在一般情况下,顶板相对稳定时,回采顺槽、切眼间距可选择5~8 m(顶板相对不稳定、煤层度大、煤质松散取下限,顶板相对稳定、煤厚小、煤质坚硬取上限);顶板较不稳定和极不稳定时,回采顺槽、切眼间距只能控制在此3~5 m(顶板相对不稳定、煤层厚大、煤质松散取下限,顶板相对稳定、煤厚小、煤质坚硬取上限)。

2.2.2 回采巷道开口位置的选择必须慎重、恰当

回采巷道开口位置一般选择顶底板相对比较稳定、煤层厚度、坡度适中,支护容易,开采参数大致符合要求的位置。应尽量避免一些坡度大、顶板岩性差、支护难度大、不易维护的地点。

2.3 支护方式的选择必须“因顶而异”

在煤层相对稳定(即按《煤炭行业岩石分类表》属于中等稳定岩层,岩层的稳定时间仅有几天)的条件下,一般采用支柱的方式支护;在煤层顶板属于稳定较差岩层、不稳定岩层(即围岩很容易产生冒顶,或者易风化潮解剥落及其他各种破碎岩层)的条件下,一般采用梯形木支架方式支护。对于我矿煤层顶板相对稳定,局部又相对不稳定,根据具体的情况选择合适、安全的支护方式。

3 结论

薄及中厚煤层开采中采煤方法的选择必须充分考虑矿井实际情况,必须着力提高采掘工技术素质,回采工艺必须细致、严格,这样才能确保安全生产。

参考文献

采矿安全论文范文12

关键词:建筑物;条带式;煤矿开采;地表移动;地表变形

中图分类号:TD823 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2012)28-0126-02

1 概述

我国煤矿资源丰富、分布广泛,由于地质条件和开采区的建筑物分布以及煤层埋藏深浅等因素的影响,不同的开采条件所采用的开采方式也各不相同。本文主要针对开采区上方有建筑物分布的采掘区,研究采用条带开采的方法可行性,在保证煤矿开采作业安全性和产量的同时,有效保证矿井地面建筑物的安全,保证整个矿区可持续发展。

2 煤矿条带式开采的相关理论

2.1 煤矿条带式开采的基本概念

条带式煤矿开采方法是煤矿部分开采法的一种,主要原则是将开采区域内的矿层从横向上人为的划分为较为规则的条带形状,逐条带地对煤层进行开采,采一条,留一条,使留下的条带煤柱足以支

撑上覆岩层的重量,而地表只产生较小的移动和变形。条带式开采方法是“三下一上”矿床主要防水开采方法之一,该方法的主要优点是能够有效地控制煤层上方覆岩层和地表沉陷,保护地表建(构)筑物和生态环境,是煤矿绿色开采技术之一,其缺点主要表现工作面频繁的移动调整变化、大型机械化作业

难度加大,开采效率受到一定程度的影响。

2.2 条带式开采的主要适用条件

条带式是开采中常规的开采方式,与长壁式开采、综采法等相比,其主要优点是开采煤柱稳定、开采区围岩受力均匀、变形小、岩层上方的建筑物沉陷小。该方法主要适用于矿区上方建筑物密集且建筑物分布结构复杂,矿区分布着桥梁、铁路干线、文物保护单位重要建筑,难以搬迁的村庄,湖泊、河流、水库等永久水体,煤层埋藏深度在400~500m以内,单一煤层,厚度比较稳定的开采区。

2.3 煤矿条带式开采的分类

目前,按照条带开采的走向设计和布置方式,可分为走向条带、倾斜条带、伪斜条带三类。走向条带的条带设计方案沿着煤层的走向方式布置,该方案主要使用于煤层水平或缓倾斜分布的矿区,主要优势是可减少工作面的移动次数,保证了开采的效率,不适用倾斜度大的煤层;倾斜条带开采的条带长轴方向沿煤层倾斜方向布置,该方案主要适用于煤层倾斜分布的矿区,采用该方式开采可有效保证煤柱的稳定性,应用最为广泛,主要缺点是效率低,工作面经常搬迁移动;伪斜条带主要适用于倾角大于35°的煤层,条带设计与煤层的分布走向斜交。

3 建筑物下方煤矿条带式开采设计研究

3.1 条带式开采需遵循的基本原则

煤矿开采的首要也是最重要的前提是保证开采工作的安全以及开采区的建筑物、人民群众的生命财产安全。加强开采区域的环境保护和地质环境的监测与控制,在此前提条件下,采用合理的开采方式和手段,最大限度地提高煤炭资源回收率。但安全和回收率是一对矛盾的综合体,开采条带设计宽,资源回收率高,则留设煤柱相应变小,不利于矿区稳定和上方建筑物的安全;条带过窄可保证安全,但出煤率低,资源浪费严重,所以必须综合考虑多种因素,详细设计条带的宽度和开采的进度,条带式开采需要遵循一定的原则:首先,煤柱稳定性原则,一切设计和开采工作的前提是煤柱的稳定安全;其次地表允许变形原则,条带开采以稳定安全为前提,但并非不允许变形,只需保证地面沉降和建筑物变形在允许范围内即可;再次是回采率原则,在保证安全稳定和变形在运行范围内的情况下,最大限度地设计条带的宽度,保证回采率;最后是缩短变形时间原则,一般而言,条带开采设计地面和建筑物变形时间一般为长壁式开采变形持续时间的一半。

3.2 条带式开采地表移动和变形预计方法

条带式煤矿开采的主要优点是能够有效避免地面建(构)筑物的过度变形,影响其安全性,因此,在开采前需要采用相关理论和模拟算法对条带式开采引起的地表移动和变形进行预计和分析。目前,常用的预计方法是通过实验获取全采与条带开采地表移动预计参数关系经验公式的经验系数,对地表移动和变形规律进行模拟。常用的经验公式主要包括以剖面函数法和典型曲线法为代表的经验方法(Empirical Method)、波兰学者Budryk和Knothe提出的基于正态分布型的影响函数、连续介质力学方法、数值模拟方法、三维层状介质理论、概率密度函数法等。目前,我国主要采用的地表移动和变形预测方法是基于正态分布型的影响函数,该方法与长壁开采相同,参数的选取相对容易,使用方便,适应性强,预计精度高。

3.3 建筑物下方煤矿条带式开采设计开采流程

针对分布于建筑物下方的开采区,采用条带式开采方法需要遵循一定的开采程序,由于大部分矿区的建筑密度相对密集,建筑的结构、年代、质量、类型千差万别,同时受地质条件、岩层厚度、煤层厚度等因素影响,因此在开采前需要针对性地设计开采施工方案,按照一定的流程组织开采作业,以保证开采后地表建筑物安全可靠,不会引起变形破坏发生。

3.3.1 在开采前需要对开采区上方的所有建筑物进行调查研究,对开采区内的建筑物类型、建筑年代、结构特点、建筑质量等进行统计,采集矿区内地质钻孔土壤样本,实验分析岩层的厚度、受力状况以及分布情况,详细掌握开采区地质条件,同时,需要分析矿区地下水的走向、分布深度等信息,为条带轴向和开采深度提供技术支持。

3.3.2 分析调查采集的建筑物分布、地质条件和地下水等资料,采用相关理论对煤柱的稳定性以及地表建筑的位移和变形进行预测,确定合理的力学参数针对不同留宽和采宽度对地表变形进行数值模拟计算,确定具体可行的开采方案。

3.3.3 采用相似性模拟实验的方法分析煤柱的稳定性,模拟覆岩变形、地表移动变形对矿区上方建筑物的影响,优化论证设计方案可行性。

3.3.4 通过影响函数方法计算分析,论证设计方案的安全、合理、可靠性,确保地表移动变形对地表建筑物的影响在可控制范围内。

4 结语

我国是世界上的产煤大国,年产煤量十几亿吨。煤炭资源的开采导致环境污染和地质环境灾害问题日益突出,影响煤炭资源开采效率和开采量的同时,严重危及村庄、河流、城市、道路的安全和稳定性。因此,煤矿资源的开采安全性关系到人民群众的生命和财产安全,需要在保证开采区上方建筑物安全前提下开展煤矿开采作业。本文在分析条带式煤矿开采的基本概念、使用条件和主要类型等基本理论的情况下,对煤矿上方分布建筑物的矿区开采,针对性地研究采用条带式开采的方法的可行性,分析条带式开采需遵循的基本原则、地表移动和变形预计方法以及建筑物下方煤矿条带式开采设计开采一般流程,其结果对指导建筑物下方煤矿条带式开采作业具有重要的理论和现实意义。

参考文献

[1] 李凤明,耿德庸.我国村庄下采煤的研究现状、存在问题及发展趋势[J].煤炭科学技术,1999,27(1):10-13.

[2] 吴立新,王金庄,刘延安,等.建(构)筑物下压煤条带开采理论与实践[M].徐州:中国矿业大学出版社,1994.

[3] 张华兴,赵有星.条带开采研究现状及发展趋势[J].煤矿开采,2000,(3):5-7.