煤礦開采安全管理教案

內(nèi)部管理制度系列煤礦開采安全管理教案（標(biāo)準(zhǔn)、完整、實(shí)用、可修改）內(nèi)部管理制度系列編號(hào)：FS-ZD-04015煤礦開采安全管理教案Coalminingsafetymanagementlessonplan作有章可循，提高工作效率和責(zé)任感、歸屬感，特此編寫。本章培訓(xùn)與考核要點(diǎn):掌握地質(zhì)構(gòu)造對(duì)安全生產(chǎn)的影響;熟悉煤礦開采的基本安全生產(chǎn)條件與礦井開拓方式;掌握井巷工程施工、支護(hù)及維護(hù)的安全管理要求;掌握常用采煤方法及其回采工藝的安全管理要求;掌握礦井沖擊地壓與頂板事故防治的安全管理要求及其致因和預(yù)防措施;掌握礦井水害防治的安全管理要求及其致因和預(yù)防措施;掌握礦井熱害防治的安全管理要求及其致因和預(yù)防措施。第一節(jié)煤礦地質(zhì)與礦圖一、煤層的埋藏特征第2頁/共29頁內(nèi)部管理制度系列編號(hào)：FS-ZD-040151.煤層的形態(tài)與結(jié)構(gòu)煤是由古代植物遺體演變而成的。和其他沉積巖一樣，影響，也有似層狀和非似層狀煤層。根據(jù)夾矸穩(wěn)定性不同煤層的結(jié)構(gòu)可劃分為簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)煤層復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層2.煤層的厚度煤層厚度是指煤層頂?shù)装逯g的垂直距離。薄煤層:地下開采時(shí)厚度1.3m以下的煤層;露天開采時(shí)厚度3.5m以下的煤層。中厚煤層:地下開采時(shí)厚度1.3~3.5m的煤層;露天開采時(shí)厚度3.5~10m的煤層。厚煤層:地下開采時(shí)厚度3.5m以上的煤層;露天開采時(shí)厚度10m以上的煤層?？刹珊穸?3.煤層的頂、底板巖石頂板:覆蓋在煤層上面的巖層第3頁/共29頁內(nèi)部管理制度系列編號(hào)：FS-ZD-04015偽頂:直接覆蓋在每層之上極易垮塌的薄層巖層，常隨采隨落。直接頂:能隨回柱放頂垮落的巖層?；卷?位于直接頂之上，抗彎剛度較大，較難垮落的巖層底板:墊在煤層下面的巖層直接底:煤層之下與煤層直接接觸的巖層?；镜?位于直接底之下的巖層。二、地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的影響括:單斜、褶皺、斷裂等構(gòu)造。1.褶曲對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的影響增大開采難度給頂板管理帶來困難容易引起瓦斯事故易發(fā)生水災(zāi)事故2.斷層對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的影響第4頁/共29頁內(nèi)部管理制度系列編號(hào)：FS-ZD-04015的布置增高，還會(huì)造成無效進(jìn)尺會(huì)引起斷層透水事故作面通過時(shí)，易發(fā)生瓦斯事故。三、熔巖塌陷對(duì)安全生產(chǎn)的影響熔巖塌陷:作用下產(chǎn)生塌陷的現(xiàn)象。按成因及特征可分為:陷落柱和淤泥帶。1.陷落柱及其特征熔巖塌陷體的刨面形態(tài)似一錐形柱體所以取名。特征:石碎塊棱角顯著、形狀不規(guī)則、排列紊亂。2.淤泥帶及其特征巖石的塌陷和水流攜帶地表泥土一齊填入大型裂縫形第5頁/共29頁內(nèi)部管理制度系列編號(hào)：FS-ZD-04015成淤泥帶。淤泥帶的主要特征:大型的淤泥帶地表多呈低洼的沖溝，塊巖石。3.判斷的標(biāo)志破壞，雜亂無章巖性復(fù)雜。接觸帶特征。陷落柱的柱壁傾角很陡往往成90°接觸面不平整，無擦痕。斷層直立情況少常見擦痕。產(chǎn)狀無變化。斷層附近煤巖層產(chǎn)狀變化大。測(cè)其出現(xiàn)的位置和范圍。4.陷落柱對(duì)煤礦生產(chǎn)安全的影響陷落柱發(fā)育的礦區(qū)煤系地層破壞嚴(yán)重煤儲(chǔ)量減少。多困難。第6頁/共29頁內(nèi)部管理制度系列編號(hào)：FS-ZD-04015產(chǎn)。產(chǎn)威脅極大。四、礦圖基礎(chǔ)知識(shí)(一)地形圖地形圖:線來反映地貌。1.地形等高線基本特征同一等高線各點(diǎn)高程相等等高線是一條閉合的曲線一條等高線不能分叉度相等2.典型地貌的等高線山地盆地山脊山谷(二)煤層底板等高線圖煤層底板等高線:煤層底板與有一定高程的水平面相交所得到的交線。第7頁/共29頁內(nèi)部管理制度系列編號(hào)：FS-ZD-04015煤層底板等高線圖:把上者用標(biāo)高投影的方法投影到水平面上所得到的圖形。1.根據(jù)煤層底板等高線圖確定煤層的產(chǎn)狀2.地質(zhì)構(gòu)造在煤層底板等高線圖上表現(xiàn)褶皺斷層穹窿盆地(三)礦圖的內(nèi)容及要求井上、下對(duì)照?qǐng)D(1:2000、1:5000)采掘工程平面圖(1:1000、1:2000、1:5000)通風(fēng)系統(tǒng)圖(1:1000、1:2000、1:5000)井下避災(zāi)路下圖供電系統(tǒng)圖和井下電器設(shè)備布置圖主要巷道平面布置圖(1:1000、1:2000)第二節(jié)煤礦開采的基本安全條件與礦井開拓一、煤礦開采的基本條件本安全生產(chǎn)條件:第8頁/共29頁內(nèi)部管理制度系列編號(hào)：FS-ZD-04015礦井應(yīng)有及時(shí)填繪的反映實(shí)際情況的各種圖紙及規(guī)程。礦井必須有兩個(gè)獨(dú)立的能夠行人并直達(dá)地面安全出口，出口之間距離不得小于30m。礦井在用巷道凈斷面能滿足安全生產(chǎn)的需要。采煤工作至少保持2個(gè)暢通的安全出口。礦井每年必須經(jīng)過瓦斯等級(jí)鑒定。礦井應(yīng)當(dāng)具備完整的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)。安全監(jiān)控系統(tǒng)。報(bào)審查簽字制度。施及設(shè)施。礦井應(yīng)當(dāng)保證雙回路電源線供路。深度指示器。重要場(chǎng)所、主要作業(yè)地點(diǎn)通信暢通。第9頁/共29頁內(nèi)部管理制度系列編號(hào)：FS-ZD-04015炸藥和雷管。礦井實(shí)行入井檢身制度，入井人員必須隨身攜帶自救器。煤礦應(yīng)當(dāng)建立應(yīng)急救援組織。治措施，并為從業(yè)人員提供符合標(biāo)準(zhǔn)的勞動(dòng)防護(hù)用品。二、礦井開拓方式礦井開拓方式:開拓巷道在井田內(nèi)的布置形式。通常以井筒形式劃分開拓方式為:1.斜井開拓(片盤斜井、集中斜井)2.立井開拓單水平立井多水平上山開拓多水平立井多水平下山開拓立井多水平混合開拓3.平硐開拓(走向、垂直、階梯)4.綜合開拓三、巷道掘進(jìn)安全管理第10頁/共29頁內(nèi)部管理制度系列編號(hào)：FS-ZD-04015(一)掘進(jìn)作業(yè)安全管理掘進(jìn):在巖(煤)體中，采用一定的手段把巖石(煤)破碎下來，形成地下空間，接著對(duì)這個(gè)空間進(jìn)行支護(hù)的工作。1.破巖技術(shù)(鉆眼爆破破巖法、掘進(jìn)機(jī)破巖法)2.掘進(jìn)施工(主要以鉆爆發(fā)為主)平巷施工斜巷施工交叉點(diǎn)施工(二)巷道頂板管理掘進(jìn)工作面頂板管理的主要內(nèi)容料形式達(dá)到維護(hù)巷道目的。根據(jù)圍巖穩(wěn)定性選擇合理的施工方法減少對(duì)頂板管理的影響。按作業(yè)規(guī)程規(guī)定控制空頂距離和臨時(shí)支護(hù)長(zhǎng)度。做好基礎(chǔ)資料的積累和隱蔽工程的記錄工作。巷道掘進(jìn)期間的頂板管理敲幫問頂。第11頁/共29頁內(nèi)部管理制度系列編號(hào)：FS-ZD-04015控制工作面的空頂距離。單孔長(zhǎng)距離掘進(jìn)，要經(jīng)常檢查工作面后方支架。熟悉冒頂原因加強(qiáng)日常檢查采取措施預(yù)防冒頂。影響掘進(jìn)巷道頂板管理的主要工序合理布置炮眼并正確打眼。合理選擇爆破參數(shù)及爆破順序。按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求進(jìn)行支護(hù)。頂板管理的針對(duì)措施新掘巷道應(yīng)制定的開口安全措施沿空掘巷頂板破碎時(shí)的頂板管理措施有淋水的工作面頂板管理措施過斷層、裂隙地質(zhì)構(gòu)造帶的頂板管理措施《煤礦安全規(guī)程》對(duì)掘進(jìn)支護(hù)的相關(guān)規(guī)定第三節(jié)煤礦開采安全管理一、開采順序1.一般開采順序(采區(qū)前進(jìn)式，區(qū)內(nèi)后退式)2.煤層群開采順序(下行式、上行式)3.開采順序的安全管理第12頁/共29頁內(nèi)部管理制度系列編號(hào)：FS-ZD-04015作面要有一定的錯(cuò)距。開采急斜煤層時(shí)，如果層間距小要考慮上下層之間影響。當(dāng)上部煤層受壓大的情況下考慮采用上下式。二、采煤的安全管理1.常見采煤方法分層長(zhǎng)壁上行充填采煤法;2.采煤工藝的安全管理炮采:注意各主要工序相互間安排時(shí)間與順序的合理性。普采:注意各工序相互干擾或造成工作面頂板應(yīng)力疊加。綜采:應(yīng)做到跟機(jī)及時(shí)移架、超前支護(hù)、端頭支護(hù)。3.《煤礦安全規(guī)程》對(duì)回采和頂板控制的相互規(guī)定4.急傾斜煤層開采倒臺(tái)階采煤法水平分層和斜切分層采煤法偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法第13頁/共29頁內(nèi)部管理制度系列編號(hào)：FS-ZD-04015第四節(jié)礦井沖擊地壓與頂板事故防治一、礦井沖擊地壓防治按原巖應(yīng)力分(重力、構(gòu)造、重力構(gòu)造中間型)按發(fā)生地點(diǎn)分(煤體、圍巖)按沖擊顯現(xiàn)強(qiáng)度分(彈射、礦震、弱沖擊、強(qiáng)沖擊)按震級(jí)強(qiáng)度和拋出的煤量分輕微沖擊(拋出煤10t以下、震級(jí)里氏1級(jí)以下)中等沖擊(拋出煤10t~15t、震級(jí)里氏1~2級(jí))強(qiáng)烈沖擊(拋出煤50t、震級(jí)里氏2級(jí)以上)1.沖擊地壓的特征突然爆發(fā)巨大聲響沖擊波強(qiáng)彈性震動(dòng)煤體移動(dòng)頂板下沉或底鼓煤幫拋射性塌落第14頁/共29頁內(nèi)部管理制度系列編號(hào)：FS-ZD-040152.防治沖擊地壓的相關(guān)規(guī)定開采沖擊地壓煤層的煤礦必須有專人負(fù)責(zé)沖擊地壓預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和防治工作開采嚴(yán)重沖擊地壓煤層時(shí)，在采空區(qū)不得留煤柱。層作為保護(hù)層開采。3.沖擊地壓的防治措施(1)采用正確的開采方法(開采保護(hù)層、避免形成孤立煤采程序)(2)局部卸壓措施(煤層注水、鉆孔卸壓法、震動(dòng)爆破法、強(qiáng)制放頂)二、礦井頂板事故類型及其危害1.礦井頂板事故分類頂板事故:產(chǎn)終止等。按冒頂范圍分:局部冒頂(1~2人)、大型冒頂(3人以上)第15頁/共29頁內(nèi)部管理制度系列編號(hào)：FS-ZD-04015按力學(xué)原因分:壓垮型、推垮型、漏跨型2.礦井頂板事故危害理帶來困難。有時(shí)會(huì)引起透水事故。有時(shí)會(huì)造成瓦斯事故掘進(jìn)面發(fā)生事故人員被堵或被埋將造成人員傷亡。三、冒頂事故的預(yù)兆1.局部冒頂?shù)念A(yù)兆大、頂板淋水增加。2.大面積冒頂?shù)念A(yù)兆頂板的預(yù)兆(連續(xù)發(fā)出斷裂聲或悶雷聲、掉渣)煤幫的預(yù)兆(壓力增大、煤質(zhì)變軟、鉆眼省力)支架的預(yù)兆(楔子彈出擠出)瓦斯和水的預(yù)兆(瓦斯、水量增加)四、冒頂事故常發(fā)的地點(diǎn)及原因第16頁/共29頁內(nèi)部管理制度系列編號(hào)：FS-ZD-04015(一)采煤工作面局部冒頂事故常發(fā)的地點(diǎn)及原因原因:一是直接頂被破壞失去有效支護(hù)二是基本頂下沉壓迫直接頂破壞工作面支架地點(diǎn):一是靠煤壁附近二是放頂線附近三是采場(chǎng)兩端附近四是地質(zhì)破壞帶附近(二)采煤工作面大面積冒頂事故常發(fā)地點(diǎn)及原因1、大面積冒頂事故常發(fā)的地點(diǎn)開切眼、地質(zhì)破壞帶、老巷、大傾角、頂板含水2.基本頂來壓時(shí)的壓垮型冒頂發(fā)生的條件及原因(1)發(fā)生壓垮型冒頂事故的一般條件:直接頂比較薄，冒落后不能充填滿采空區(qū)。直接頂上面基本頂厚度小初次來壓步距更大。采煤工作面支柱初撐力低基本頂斷裂在煤壁內(nèi)。(2)基本頂來壓時(shí)的壓垮型冒頂事故的成因:垮落帶基本頂巖塊壓壞采煤工作面支架致冒頂?？迓鋷Щ卷攷r塊沖擊壓壞采煤工作面支架冒頂。第17頁/共29頁內(nèi)部管理制度系列編號(hào)：FS-ZD-040153.厚層難冒頂板大面積冒頂發(fā)生的條件與原因一是:頂板大面積懸漏彎曲應(yīng)力超過強(qiáng)度。二是:采空區(qū)近邊煤柱上巖層剪應(yīng)力超過極限強(qiáng)度。4.大面積漏垮型冒頂發(fā)生原因部冒頂，破碎頂板從該點(diǎn)開始沿工作面往上全部漏空。5.復(fù)合頂板推垮型冒頂特征與機(jī)理推垮型冒頂是指因水平推力作用使工作面支架大量?jī)A斜而造成的冒頂事故。(1)復(fù)合頂板的特征:煤層頂板由于下軟上硬不同巖性的巖層組成。軟、硬巖層間有煤線或薄層軟弱巖層。下部軟巖層的厚度大于0.5m，小于3.0。(2)復(fù)合頂板推垮型冒頂?shù)臋C(jī)理:支柱的初撐力小，軟硬巖層下沉不同步，軟快而硬慢，從而倒是軟巖層與其上部硬巖層離層。下位軟巖斷裂出六面體的原因:第18頁/共29頁內(nèi)部管理制度系列編號(hào)：FS-ZD-04015三是由于支柱初撐力低。6.金屬網(wǎng)下推垮型冒頂發(fā)生的原因原因:1.石與上部斷裂的硬巖大塊之間存在空隙。2.下分層開切眼內(nèi)錯(cuò)布置金屬網(wǎng)上的碎矸石與上部斷裂的硬巖大塊難以膠結(jié)。全過程分形成網(wǎng)兜階段、推垮工作面階段。(三)巷道頂板事故常發(fā)的地點(diǎn)及原因常發(fā)生在掘進(jìn)工作面及巷道交叉點(diǎn)。1.掘進(jìn)工作面冒頂事故的原因塊。第二類是掘進(jìn)工作面附近已支護(hù)部分的頂板存在與巖體完全失去聯(lián)系的巖塊。2.巷道交叉處冒頂?shù)脑蜷_岔處巷道頂部存在與巖體失去聯(lián)系的巖塊。3.壓垮型冒頂?shù)脑蛳锏理敯寤驀鷰r施加給支架的壓力過大。4.漏垮型冒頂?shù)脑虻?9頁/共29頁內(nèi)部管理制度系列編號(hào)：FS-ZD-04015因有無支護(hù)或支護(hù)失效巷道頂部有游離巖塊。5.推垮型冒頂?shù)脑蚍至?。五、冒頂?shù)奶綔y(cè)方法觀察預(yù)兆法。木楔探測(cè)法。敲幫問頂法。儀器探測(cè)法。六、冒頂?shù)念A(yù)防措施(一)采煤工作面局部冒頂?shù)念A(yù)防(二)采煤工作面大面積冒頂?shù)念A(yù)防措施1.采煤工作面大面積冒頂?shù)囊话泐A(yù)防措施提高單體支柱的初撐力和剛度;提高支架穩(wěn)定性;嚴(yán)格控制采高;強(qiáng)制放頂;加強(qiáng)地質(zhì)測(cè)量和礦壓預(yù)測(cè)。2.預(yù)防基本頂來壓時(shí)的壓垮型冒頂事故的措施使支架保證直接頂與基本頂之間不離層;支架可縮量滿足基本頂下沉要求;普采工作面遇到平行于工作面的斷層時(shí)第20頁/共29頁內(nèi)部管理制度系列編號(hào)：FS-ZD-04015;支架支撐力能平衡垮落帶直接頂及基本頂?shù)闹亓?層進(jìn)采空區(qū)再回柱。3.預(yù)防厚層難冒頂板大面積冒頂事故的措施人工強(qiáng)制放頂4.復(fù)合頂板推垮型冒頂?shù)念A(yù)防措施應(yīng)用偽府斜工作面;掘進(jìn)上下順槽時(shí)不破壞復(fù)合頂板;工作面初采時(shí)不要反推;控制采高使冒落巖層超過采高;布置樹脂錨桿。5.金屬網(wǎng)上推垮型冒頂?shù)念A(yù)防措施提高支柱初撐力及增加支架穩(wěn)定性。另外還有回采c下分層時(shí)用內(nèi)錯(cuò)式布置切眼;使用整體支架;采用偽府斜工作;初次放頂時(shí)要把金屬網(wǎng)下方到底板。(三)巷道頂板事故的預(yù)防措施1.預(yù)防掘進(jìn)工作面冒頂事故的措施;;冒頂區(qū)及破碎帶必須背嚴(yán)接實(shí);炮眼布置及裝藥量必須與巖;;第21頁/共29頁內(nèi)部管理制度系列編號(hào)：FS-ZD-04015根據(jù)頂板條件采區(qū)相應(yīng)的支護(hù)形式。2.預(yù)防巷道開岔處冒頂?shù)拇胧╅_岔后避開原來巷道冒頂范圍;交岔點(diǎn)抬棚的架設(shè)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度并連接成一個(gè)整體;采用錨噴支護(hù)時(shí)要使用加長(zhǎng)或全錨式錨桿，并使用小孔徑錨索補(bǔ)強(qiáng)。3.支架支護(hù)巷道冒頂事故的一般防治措施巷道布置在穩(wěn)定巖體中;支架有足夠的支護(hù)強(qiáng)度;盡可能做到支架與圍巖共同承載;重新支護(hù)時(shí)要先護(hù)頂再施工;替換支架時(shí)先支新再拆老支架;錨噴支護(hù)要定期檢查及時(shí)處理;提高巷道支架穩(wěn)定性。4.壓垮型冒頂?shù)姆乐未胧?預(yù)防垮落型冒頂?shù)拇胧┡c一般事故措施基本相同。(四)煤壁片幫的防治1.爆破落煤時(shí)要注意炮眼布置炮眼角度裝藥量。2.工作面煤壁要直、齊打貼幫柱。3.采高大于兩米煤質(zhì)松軟時(shí)要在貼幫柱與煤壁間加橫撐。4.片幫嚴(yán)重地點(diǎn)要在貼幫柱上加托梁或超前掛金屬鉸接第22頁/共29頁內(nèi)部管理制度系列編號(hào)：FS-ZD-04015頂梁。5.落煤后要及時(shí)挑梁刷幫，使煤壁不留傘檐、活矸。6.總采工作面頂板破碎或支架梁端距較大時(shí)，可采取及時(shí)支護(hù)。第五節(jié)礦井水害防治礦井水害:水源不同:地表、地窖、空隙、裂隙及巖溶水水害。發(fā)生礦井水害所具備的條件:有水源、有透水通道、失控。一、影響礦井涌水量的因素1.充水巖層的出露條件和補(bǔ)給條件。2.礦井邊界條件。3.地質(zhì)構(gòu)造條件。二、礦井突水預(yù)兆大、頂板來壓、底鼓、水色發(fā)渾、有臭味、有害氣體增加、裂隙出現(xiàn)滲水。三、礦井水害發(fā)生的原因第23頁/共29頁內(nèi)部管理制度系列編號(hào)：FS-ZD-040151.工程技術(shù)方面地面防洪、防水措施不當(dāng)。水文地質(zhì)情況不清。排水能力不足。排水設(shè)施平時(shí)缺少維護(hù)。2.管理方面的原因容易使人麻痹、人力物力不足、不嚴(yán)格執(zhí)行“有疑必探、有害氣體的災(zāi)害和危害認(rèn)識(shí)不足。四、礦井水害的危害惡化生產(chǎn)環(huán)境增加排水費(fèi)用縮短生產(chǎn)設(shè)備的使用壽命損失煤炭資源引起瓦斯積聚、爆炸或硫化氫中毒一旦失控，造成淹井及人員傷亡五、礦井井下水害防治1.井下防治水的措施和要求《煤礦安全規(guī)程》2.老窯水害防治第24頁/共29頁內(nèi)部管理制度系列編號(hào)：FS-ZD-04015克服麻痹僥幸心里，避免疏忽大意。認(rèn)真分析老窯積水的調(diào)查資料。制定合理有效的防治對(duì)策。嚴(yán)密組織探水掘進(jìn)。特別注意近探近放和貫通積水巷道或積水區(qū)。重視自采自掘采空廢巷積水的探訪。鉆、物探結(jié)合問題。3.巖溶突水災(zāi)害的防治查明礦井水文地質(zhì)條件。承壓水采煤必須探水和留設(shè)防水煤柱。加大排水能力，確保防水設(shè)施的正常使用。了解防治底板突水的先進(jìn)理論和探查、防治技術(shù)。4.井下排水(1)井下主要排水設(shè)備的配備必須要有工作、備用和檢修的水泵。必須有工作和備用的水管。動(dòng)工作和備用水泵的配電設(shè)備。第25頁/共29頁內(nèi)部管理制度系列編號(hào)：FS-ZD-04015(2)對(duì)主要泵房出口的規(guī)定房底板7m以上，一個(gè)連接到井底車場(chǎng)。(3)對(duì)水倉有效容量的規(guī)定必須有主副兩個(gè)水倉。正常用水量小于1000立方米每小時(shí)以下，能容納8小時(shí)涌水。大于1000立方米每小時(shí)，能容納4小時(shí)涌水。(4)加強(qiáng)排水系統(tǒng)的檢查和維護(hù)六、礦井水災(zāi)的防治技術(shù)1.地面防水2.井下防水(防水閘門、防水墻、防水煤巖柱)3.礦井探放水技術(shù)4.礦井疏