關于礦山安全基礎知識
礦山有一定開采境界的采掘礦石的獨立生產(chǎn)經(jīng)營單位。礦山主要包括一個或多個采礦車間(或稱坑口、礦井、露天采場等)和一些輔助車間,大部分礦山還包括選礦場(洗煤廠)。
礦山安全基礎知識
一、礦山地質(zhì)安全知識
(一)礦物
礦物是由地殼中化學元素通過地質(zhì)作用形成的一種具有一定化學成分和物理特性的單質(zhì)或化合物。自然界中礦物存在的狀態(tài)有3種:固態(tài),如石英、正長石、云母;液態(tài),如水、自然汞;氣態(tài),如二氧化碳、硫化氫等。
(二)巖石
1.巖石的物理力學性質(zhì)
巖石是在各種地質(zhì)作用下,由一種或多種礦物有規(guī)律地組合成的礦物集合體。巖石的物理力學.性質(zhì)表現(xiàn)在其變形特性、強度特征、破壞形式三方面。
2)巖石的強度特征
巖石在外載荷的作用下,當應力達到某一極限時便發(fā)生破壞,這個極限就是巖石的強度極限。具體指標有:單向抗壓強度、抗拉強度、抗剪強度、三向抗壓強度。
礦山安全
3)巖石的破壞形式
巖石的破壞形式分為脆性破壞和塑性破壞兩種。
2.煤層的頂?shù)装鍘r石
(1)頂板巖石。從采煤工作的角度,根據(jù)頂板巖層變形和垮塌的難易程度,可將煤層的頂板巖層分為偽頂、直接頂、基本頂(又稱老頂)3種?! ?2)底板巖石。煤層的底板巖石可分為直接底及基本底(又稱老底)兩種。
(三)地層
地層系統(tǒng)是用來描述地層上下層之間空間關系的,國際上通常用的地層劃分單位有界、系、統(tǒng)。地質(zhì)時代是用來描述地層上下層之間時間關系的。在劃分地層系統(tǒng)的基礎上,將地殼的發(fā)展歷史相對應地劃分成若干地質(zhì)時代的單位,即代、紀、世。
(四)地質(zhì)構(gòu)造
沉積巖層(包括煤層)在形成時,一般都是水平或近水平的,在一定范圍內(nèi)是連續(xù)完整的。但后來由于受到地殼運動的影響,使巖層的形態(tài)和產(chǎn)狀發(fā)生了變化。這種由地殼運動所引起的巖層變形和變位的結(jié)果叫構(gòu)造變動。構(gòu)造變動按其表現(xiàn)形式,主要可分為褶皺和斷裂兩類。這種由地殼運動而造成巖層空間形態(tài)的變化,稱為地質(zhì)構(gòu)造。
1.巖層的產(chǎn)狀要素
為了說明傾斜巖層的空間形態(tài),常用產(chǎn)狀要素來表示,即巖層的走向、傾向及傾角。
2.褶曲構(gòu)造
褶皺構(gòu)造的基本單位叫褶曲。褶曲就是巖層的一個彎曲。
(1)褶曲的基本形態(tài):一般把褶曲的基本形態(tài)分成背斜和向斜兩種。
(2)褶曲的要素:褶曲要素包括核部、翼部、軸面、軸線、樞紐。
(3)褶曲的分類:根據(jù)褶曲軸面的產(chǎn)狀,分為直立褶曲、傾斜褶曲和倒轉(zhuǎn)褶曲。
3.斷裂構(gòu)造
巖層在外力或內(nèi)力作用下,產(chǎn)生了機械破壞,使巖體喪失連續(xù)性和完整性,不論發(fā)生位移與否,都稱巖層產(chǎn)生了斷裂。斷裂后,兩側(cè)巖層若沒有發(fā)生顯著位移,稱為裂隙或節(jié)理;發(fā)生了顯著的位移則稱斷層。
1)裂隙
裂隙按成因可分為:原生裂隙、風化裂隙和構(gòu)造裂隙。
根據(jù)裂隙的產(chǎn)狀和巖層的產(chǎn)狀關系,可分為:走向裂隙、傾向裂隙和斜交裂隙。
2)斷層
巖層沿斷裂面發(fā)生顯著位移的斷裂構(gòu)造,稱為斷層。
(1)斷層要素。為了描述斷層的性質(zhì)、位置和空間形態(tài),我們給斷層的各個部位以一定的名稱,這些斷層的基本組成部分叫斷層要素。
(2)斷層的分類。根據(jù)斷層上下盤相對移動的方向,可分為:正斷層、逆斷層和平推斷層。根據(jù)斷層面的傾角,又把逆斷層分為:沖斷層(斷層面傾角大于45°)、逆掩斷層(斷層面傾角為45°~25°之間)和輾掩斷層(斷層面傾角在25°以下)、根據(jù)斷層走向與巖層走向關系,把斷層又分為:走向斷層、斜交斷層。斷裂構(gòu)造發(fā)育的地區(qū),經(jīng)常是許多斷層以某種組合形式出現(xiàn),其中有:地塹和地壘、迭瓦狀構(gòu)造、階梯狀構(gòu)造。
(五)地下水
5.地下水的分類
按地下水的埋藏條件分為潛水和承壓水;按地下水含水層性質(zhì)分為孔隙水、裂隙水、巖溶水。巖溶發(fā)育必須具備的四個條件:要有可溶巖層、巖層因具有裂隙而透水、水必須有侵蝕性,水在巖層中應是流動的。
6.地下水的化學成分
由于所含化學成分的不同,地下水表現(xiàn)了不同的化學性質(zhì)。反映地下水化學性質(zhì)的常用指標有水的總礦化度、氫離子濃度(pH值)、水的硬度。
7.礦井水的來源
煤礦生產(chǎn)過程中,經(jīng)常見地下水流人或涌入巷道或工作面,這就是礦井水。礦井水來源有地表水、含水層水、老窯水和斷層水。