发布时间:2023-09-26 08:31:43
绪论:一篇引人入胜的矿井灾害防治知识,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。

1.瓦斯的形成
瓦斯的形成与煤及煤系地层中的有机质密切相关,主要是在成煤过程中形成的,根据成因,可分为三种形成方式。
1.1.生物化学作用形成
在植物成煤第一阶段,有机质分解,当氧气充足时,形成二氧化碳和氮气等气体;当缺氧条件下,由于细菌作用分解析出甲烷、重碳氢化合物、氢及其它气体。在这个阶段形成的瓦斯,由于离地表近,大多逸散到大气中,在煤层中保存数量较少。
1.2. 煤变质作用形成
泥炭被其它沉积物覆盖,受地压和地热影响,其化学成分发生变化,氧、氢、硫、氮的含量降低,碳含量相对富集,并形成了以甲烷、氢为主的气体及重碳氢化合物等其它气体。岩浆侵入煤层发生接触变质时,同样可生成重碳氢化合物、氢和甲烷。
这个阶段生成的瓦斯,由于在地下深处,不容易逸散。目前煤层中含有的瓦斯绝大部分属于这种成因。
1.3.油气型来源
主要是指矿井瓦斯的来源是油气田的瓦斯侵入。
2.影响矿井瓦斯含量的地质因素
2.1.瓦斯含量
瓦斯含量是指单位重量(或体积)的煤体或岩体在自然条件下所含的瓦斯量数量(包括游离瓦斯和吸附瓦斯),单位m3/t。
2.2.影响矿井瓦斯含量的地质因素
影响矿井瓦斯含量的因素有很多,概括起来可分为两类:一是影响瓦斯生成量多少的因素;二是瓦斯的保存和逸散因素。在煤矿矿井中,煤中生成的瓦斯含量与储存的瓦斯含量之间的差别很大,不同的煤田、同一煤田不同矿井、同一矿井不同采区的瓦斯含量也是大不相同。造成这一差异的主要因素来自于地质因素影响,主要表现在以下几个方面:
2.2.1.煤的变质程度的影响
煤对瓦斯的吸附能力主要取决于煤的孔隙率和煤质,煤的变质程度不同,孔隙大小不同,其所含瓦斯的量就不同。成煤初期,煤的结构疏松,孔隙率大,储存游离瓦斯的空间大,瓦斯的吸附能力也很强。但此时煤质以褐煤为主,在成煤物化作用下尚未生成大量瓦斯,所以褐煤中瓦斯含量很小。在煤化地质作用下,煤质逐渐致密,孔隙率减少,吸附瓦斯的能力大大降低。随着煤的继续变质,煤体内部生产许多细微孔隙,使得煤的表面积不断扩大,至无烟煤达到最大,所以无烟煤对瓦斯的吸附能力最强。并不是煤的吸附瓦斯能力强就一定含瓦斯量大,最终瓦斯含量除了需要煤的吸附能力外,还需要密闭的空间使其得以保存。
2.2.2.围岩和煤层的渗透性的影响
煤层中的瓦斯会受到来自地层的压力,从而使其在煤层中不断地运动,而运动的速度与煤层和围岩的渗透性有关。渗透性越大,瓦斯就越容易逸散,反之瓦斯则容易保存在煤层中;如果煤层的围岩致密完整,煤层中的瓦斯就容易保存下来,反之,瓦斯容易逸散。
2.2.3.地质构造的影响
地质构造是造成同一矿区内瓦斯含量存在差别的主要因素,在地质构造附近瓦斯涌出量往往增加或减少。一般说来,开放性断层有利于瓦斯排放,瓦斯含量减少;压性断层甚至可以封闭储存瓦斯,称之为封闭性断层,其瓦斯含量增大。地质构造是影响瓦斯存储最重要的条件之一,封闭型地质构造有利于封闭瓦斯,开放性地质构造有利于排放瓦斯。瓦斯喷出大多发生在地质构造破坏带、溶洞裂缝区、背斜和向斜轴部储瓦斯区以及其他储瓦斯构造与原始洞缝相通的区域,是发生瓦斯喷出的良好通道,对矿井的安全生产起着关键性的作用。
2.2.4.地下水的影响
瓦斯可溶解于水中,随着地下水的流动而随之流动逸散,所以地下水活动强烈的地区煤层含瓦斯量较少,而地下水活动不强烈的地区煤层瓦斯含量则相对较多。此外,水分子对瓦斯含量也有一定的影响,它可以占据煤体的裂隙和吸附表面,减弱煤对瓦斯的吸附能力。因此,煤层含水越大,瓦斯相应就越少。
2.2.5.煤层埋藏深度的影响
瓦斯还与煤层的埋藏深度和煤层倾角有关系,通常,瓦斯含量随着煤层埋藏深度的增加而增大,而煤层的倾角越小,瓦斯含量则越大。对于埋藏较浅的煤层,特别是有露头存在时,煤体中的瓦斯就容易通过露头逸散到大气中去,瓦斯含量相对较小。对于煤层被较厚且不透气的厚岩层所覆盖时,瓦斯难以逸散,煤层所含的瓦斯量就比较大。如果煤层属于暴露式煤田,含煤地层出露地表,瓦斯就容易排放,瓦斯含量就很低。
2.2.6.煤层厚度变化的影响
煤层厚度对瓦斯含量有一定的影响作用,煤层厚度大的区域瓦斯含量也较大,煤层厚度与瓦斯含量为正相关的特点,但同时还说明有其它因素影响着煤层瓦斯含量。
2.2.7.岩浆侵入的影响
岩浆侵入造成下部煤层在热力作用下变质程度增高;对促进煤层气的生成起到主要作用,煤层瓦斯含量增加;破坏了煤层的原生结构、裂隙增多,为瓦斯提供空间,同时对下部煤层的瓦斯运移形成覆盖层,使煤层顶板整体渗透性差,影响煤层瓦斯的运移和逸散。
3.矿井瓦斯事故防范措施
3.1.建立瓦斯管理安全机制
瓦斯是导致瓦斯灾害事故发生的物质源,作为引发事故的主要物质因素,为了防范瓦斯灾害事故的发生,实现安全系统工程中的本质安全,做好瓦斯安全管理工作是治理瓦斯灾害事故的重要前提。
(1)、消除瓦斯灾害事故的物质危险源
最大限度地抽、排、放开采煤层、邻近煤层和采空区等区域中的瓦斯,减少井下瓦斯涌出量,是提前预防和控制瓦斯的根本措施。对于局部聚集的瓦斯,可采用隔离法、分支通风法、引风法等措施来隔离或者吹散巷道内聚集的瓦斯。
(2)、建立健全矿井通风系统
建立健全安全、可靠、合理的通风系统,保证整个矿井和井下各个工作面上都有足够的风量,稀释和排放工作面涌出的瓦斯,这是防止瓦斯聚积和超限、杜绝瓦斯爆炸事故发生最根本和最有效的措施。因此,矿井必须有安全、可靠、合理的通风系统。
(3)、建立矿井瓦斯监测系统
矿井地面必须安装瓦斯监测监控系统,瓦斯检测人员必须对矿井井下各个点的瓦斯含量进行检测,并做到“三对口”(瓦斯记录本、瓦斯牌板、瓦斯台帐)。如果有瓦斯积聚超限的异常状况,应及时汇报并采取措施,进行处理,使之达到安全要求。
3.2.建立火源管理安全机制
引爆火源主要有电气火花、放炮火源、摩擦撞击、明火等,通过对引爆火源的安全管理,可从根本上控制瓦斯爆炸的引火源,从而杜绝瓦斯爆炸事故。
(1)、加强矿井用电安全管理
井下的电气设备必须进行防爆检测,合格后才能使用;井下电缆接头不准留有明接头,对电缆经常检查,防止漏电,设置漏电保护器;矿灯必须经检验合格后方可使用,如在井下发生损坏,严禁在井下打开电池盒或自行修理。
(2)、加强矿井用火安全管理。严禁携带烟草及点火物品入井。瓦斯泵房及附近20M 以内不许存在明火。在井下不准进行电焊和气焊等焊接作业,如确实需要则必须严格执行报批手续。
(3)、加强井下放炮的安全管理。严禁简化放炮程序、放明炮及明电放炮、多母线放炮、违规填充炮泥、反向爆破、一次装药多次爆破、使用岩石炸药爆破等。
(4)、加强摩擦撞击的安全管理。采煤机械截割部件上需加洒水喷雾降温设备,严禁在井下通风不良区域使用可产生火花的金属工具和机械设备。如果发生瓦斯事故,抢险救灾时须使用专用工具。
3.3.矿工的安全教育培训
根据安全学原理,引发事故的原因不外乎人(人的不安全行为)、物(物的不安全状态)、环(不安全的环境)三大因素,而人为因素往往是引发事故最直接、最常见的原因。安全教育是杜绝矿工不安全行为和人为失误的重要途径。安全教育可从以下三个方面进行:
(1)、安全知识教育。使矿工掌握有关事故预防的基本知识,提高矿工的安全素质,从而提高煤矿企业的整体事故预防水平。教育内容包括安全生产法律、法规知识、安全技术知识和安全管理知识。各种知识教育的深度可结合矿工所在岗位进行安排。
(2)、安全技能教育。通过对教育者进行培训和反复的实际操作训练,使其逐渐掌握安全技能。在将知识转化为技术的过程中,使作业人员掌握完成本岗位安全作业技能,具备相应的安全操作能力和紧急应变能力。安全操作技能教育应结合工种岗位,按照有关规程、标准有计划地进行。
矿井水灾对矿井生产危害较大,轻则影响矿井生产效率,重则造成淹井人亡的恶性事故,具体来说主要表现在以下几个方面:恶化生产环境。可造成巷道积水,顶板淋水使工作面及附近巷道空气潮湿,工作环境恶化,影响个人身体健康;增加排水费用,提高吨煤成本。矿井水的大小直接关系到排水设施、设备和排水费用;缩短生产设备的使用寿命。水对金属设备、设施具有腐蚀作用;损失煤炭资源。主要是指隔离煤柱的煤损;引起瓦斯积聚、爆炸和硫化氢中毒;当矿井水的水量超过矿井的排水能力或发生突然涌水时,轻则造成矿井局部停产或局部巷道被淹没,重则造成矿井淹没、人员伤亡,被迫停产、关井。
二、矿井水害的综治防治
(1)进一步完善水害防治各项规章制度。煤矿企业要结合各自实际情况,补充完善矿井中长期防治水规划、年度防治水计划、水害防治工作方案、应急预案等各项防治水技术措施,并组织实施,确定矿井水害防治的工作重点。要健全和完善地下水动态观测网,定期开展水害隐患排查,根据矿井年度、季度、月度生产(建设)作业计划,进行水害预测预报。建立和完善防治水考核制度,落实日常探放水孔进尺验收记录考核工作;完善矿井探放水制度,严格落实“防、堵、疏、排、截”和“有掘必探、先探后掘"等综合防治水措施。
(2)狠抓探放水队伍建设。煤矿防治水工作是一项系统工程,贯穿建井、生产乃到闭坑全过程。煤矿企业要积极引进煤炭院校主体专业(地测方面)的大中专毕业生,聘请有经验的专业防治水技术人员充实优化目前的防治水管理队伍;井下探放水队伍要逐步实现以中专、技校毕业生为主,形成探水、放水、监测监控的专业化队伍。要提高防治水队伍的工资水平。煤矿防治水费用要列入当年矿井生产安全费用计划。
(3)严格执行井下探放水规定。煤矿企业要及时按规定编制探放水设计,严格按设计进行探放水。必须严格执行“有掘必探、有采必探、先探后掘、先探后采”,严禁在水文地质条件不清和掘前不探的情况下生产(建设)作业。要进一步强化采空水、老空水、构造水等积水的探放工作。在探放水前,必须查明采空区的空间位置、积水量和水压,撤出探放水点以下受水害威胁区域的所有人员,预计有瓦斯或其它有害气体时,还必须认真检查空气成分,矿井有突水征兆时,立即撤出井下所有人员,严格落实“有疑必停、有险必撤”的紧急措施。同时进一步完善防排水设施,矿井防排水能力必须按规程标准进行配套,达不到的要停产整顿,限期达标。
(4)进一步强化煤矿水害防治工作的安全监管。要全面落实上级有关水害防治的工作部署,要落实日常安全检查包保责任制,认真履行对煤矿安全的日常性、经常性检查和监管执法职责。特别要针对水害隐患工作中存在的问题、矿井水文地质类型,制定分类指导意见,周密部署安排,督促企业认真落实水害防治责任制,强化各项措施,对辖区内煤矿水害隐患登记建档,督促企业对查出的隐患进行整改。
(5)加强“雨季”三防工作。煤矿企业必须就防范暴雨洪水进行隐患排查和专项整治,彻底消除隐患。井口标高低于历史最高洪水水位的矿井要有应急措施;对洪水可能淹没的废弃老窑井口必须按规定填实封死,或在井口浇注1个大于井筒断面的坚实的钢筋混凝土盖板,严防地表水倒灌井下导致淹井。雨季要安排专人负责对本井田范围及可能波及的周边废弃老窑、地面塌陷坑、采动裂隙,以及可能影响矿井安全的水库、湖泊、河流、涵闸、堤防工程等重点部位进行巡视检查,特别是接到暴雨灾害预警信息和警报后,要实施24小时不问断巡视。建立暴雨洪水可能引发淹井等事故灾害紧急情况下及时撤出井下人员的制度,发现暴雨洪水灾害’严重,可能引发淹井时,必须立即停产撤人,只有在确认隐患已彻底消除后方可恢复生产。
(6)加强水害应急救援和职工防治水安全知识培训。相关部门要制订完善水害应急预案,建立区域抢险排水基地,增置各类排水设备,定期对设备进行检修,保证设备完好,以提高抢险救灾能力和效果。煤矿企业也要储备足够的抢险物资和设备,确保抢险救灾时能够及时到位并发挥作用。煤矿企业要结合典型水害案例,加强对职工水害防治知识的培训和教育,提高安全生产技能和综合素质。制定并不断完善矿井水害应急预案,开展应急预案的演练,使职工掌握逃生的路线。煤矿企业发生透水后,要立即启动矿井水害应急预案,并按规定及时上报有关部门,积极开展救援工作。
三、防治水的技术措施
(1)防。在矿井设计时,井口和工业场地应选择在不受洪水威胁的地点,井口和工业场地内的主要建筑物的标高,必须高出当地历年的最高洪水位;如因地形限制,难于找到合适的井筒位置,就应修筑坚实的高台,以使井口标高高出历年最高洪水位。矿区地表的塌陷区(包括塌陷裂缝、塌陷洞等)、废弃的钻孔及小窑古并等,要用钻土和石块堵塞、填平、夯实,对于较大范围的塌陷坑和裂缝塌陷区,如果填塞工程量太大,或固某些原因不能进行填塞时,也可采取在其外国挖掘环状排水沟截水,不使雨水汇集。对于流经矿区的河流和沟渠,如确实查明有水流漏失情况,并对矿井安全构成威胁,可在矿区水流漏失地段,用粘土、料石或水泥修筑加固。这种办法多用于流量不大或季节性河流,对于水量较大的河流,可采取改道的办法。河流改道虽可彻底解决河流对矿井安全的威胁,但工程大,耗资多,还要涉及到当地的农业生产等许多问题,故不轻易采用,需作认真的调查和全面的经济比较后再作决定。
(一)采空区塌陷:主要分布在张集矿区、顾桥矿区、丁集矿区和国投新集集团各矿区,直接威胁矿井安全和塌陷区内的居民。
(二)山体滑坡和崩塌:主要分布在经济开发区、李冲回族乡内原采石区,以及茅仙洞风景旅游区,直接威胁附近居民、供电线路及游客、文物古迹的安全。
(三)堤坝下沉滑坡灾害:主要分布在淮河干堤和西淝河干堤部分堤段,其威胁对象和范围较广,危害较大,是防汛防灾的重要地段。
2013年地质灾害重点防范期
堤坝下沉失稳和山体滑坡及崩塌地质灾害主要发生在主汛期(每年6—8月),尤其是暴雨时段及过后一段时间内发灾的概率大。采空区塌陷地质灾害与采矿活动密切相关,发生时间具有不确定性和长期性。
2013年地质灾害防治措施
(一)加强领导。强化责任意识,经济开发区、各乡镇要从贯彻落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的高度,切实增强做好地质灾害防治工作的责任感和紧迫感,进一步加强组织领导,确保防治责任落实到人,防灾措施落实到位。认真贯彻实施《地质灾害防治条例》,组织实施年度《地质灾害防治方案》和《突发性地质灾害应急预案》,尤其要抓好汛期地质灾害防灾、灭灾和减灾工作。
(二)部门配合。国土资源部门负责地质灾害防治的组织、协调、指导和监督工作,全面掌握地质灾害的分布情况,加强监测预警,及时了解汛期地质灾害防治工作进展情况;气象部门负责气象预测和预报工作;水利部门负责做好水情预报工作;住建部门负责全面掌握灾害易发区群众居住分布情况,加强城乡居民点的规划审批和建设管理;民政部门负责做好群众转移安置和生活救助工作。
(三)经费保障。经济开发区管委会、各乡镇人民政府要按照《地质灾害防治条例》的要求,安排地质灾害防治工作专项经费,用于地质灾害的调查、监测、预警和治理,同时建立多元化、多渠道的筹资机制,按照轻重缓急的原则,对那些可能突发成灾的严重地质灾害隐患点及早进行工程治理,消除灾害隐患。