深井开采特点及部分灾害防治
井下深部开采存在的问题及对策
井下深部开采存在的问题及对策目前我国煤矿开采的总局势浅度的储存量偏少,而在1000m以下的深度总储量占得比较多,据资料调查,深度的储藏量约占总量的70%多。
而且,在我国东部,煤矿深度以快速速度增长,预计在未来几十年,大部分的煤矿深度将延伸到1000m~1500m之间。
那么,随着开采深度的延伸,由于地表和岩层移动的问题相当复杂,随之新的地表沉陷预测和控制问题也出现了。
另外,在煤矿深部开采中,关于在河流下、建筑物下和铁路下遇到的问题以及矿压、保护煤柱留设、瓦斯、地热等多种技术难题也日趋渐多,严重影响着煤矿生产和矿井建设的发展。
1 我国煤矿深部开采的现状煤矿深部开采问题一直是世界各发展中国家关注的问题。
在世界主要采煤国家中,都领先进入深部开采,而且快速发展。
我国的主要国有煤矿中,采深大于800m的大约占总数的13%,它们主要分布在我国的北京、沈阳、徐州等东部地区,这些矿区的开采时间都比较长。
其中,在开采深度超过1000m以上的还有几个。
2 煤矿深部开采存在的问题2.1地表沉陷预测和控制问题在对矿区进行地表沉陷预测和控制设计所用的参数,我国大部分地区都采用深度小于300m的观测站资料,如果按照比较严格的要求,这些参数资料都只适合在开采深度小于300m的地表沉陷预测和控制。
那么,在《“三下采煤”和主要的井巷煤柱留设及压煤开采规程》中给予的移动角,一般都是达到深部开采条件下的实测值。
在同个矿区,给出的移动角值都是固定的。
但经过实践证明,在具备深度开采条件下,移动角值是否固定无法提供科学依据。
在当前有限的条件下,在深部开采适合条件下采用实测求取岩层移动角的这种方法并不简单。
另外,很多重复建立地表移动观测站实测求取岩石移动角的方法因为所需要的时间相当长,很多都中途而废,导致大量浪费人力财力物力。
2.2 矿井的生产维护费用高在煤矿深度开采中,岩体塑性大和原岩应力大导致矿压明显强烈。
随着采深程度的延伸,覆石自重压力会越加增大,构造压力也会越来越增强,导致围岩会严重变形,巷道和采场失去平衡,顶板管理起来有相当的难度。
浅谈深井井下复杂情况及故障预防与处理探究
浅谈深井井下复杂情况及故障预防与处理探究【摘要】本文主要探讨深井井下复杂情况及故障预防与处理。
在我们先介绍了研究的背景和意义。
接着在分析了深井井下环境的特点,探究了井下复杂情况的原因,讨论了故障预防措施和处理方法,并提出了应急处置方案。
在对全文内容进行总结反思,展望未来的研究方向。
深井井下的复杂情况对井下作业带来了挑战,但通过合理的预防和处理措施,可以有效应对各种故障情况,确保井下作业的安全和顺利进行。
本文的研究对于提高井下作业效率和安全性具有重要意义,是深入探讨该领域的宝贵资料。
【关键词】深井井下、复杂情况、故障预防、故障处理、应急处置、环境分析、探究、反思、展望未来1. 引言1.1 背景介绍深井井下环境受地质构造、水文地质等因素的影响,具有复杂性、不确定性和不稳定性。
在深井井下施工过程中,可能会遇到地下水突然涌入、地质条件恶劣、管道堵塞等问题,给工程施工和运行带来困难。
为了有效预防深井井下故障的发生,并及时处理已经发生的故障,需要深入探究深井井下环境的特点,制定科学合理的故障预防措施和处理方法。
只有这样,才能保障深井井下工程的顺利进行,保障工程的安全运行和人员的生命财产安全。
1.2 研究意义深井井下复杂情况与故障预防与处理是当前矿山生产中一个重要的问题,具有重要的研究意义。
深井井下环境复杂多变,存在各种潜在的危险因素,如地质构造不稳定、瓦斯涌出、地压突出等,对安全生产带来极大挑战。
深井井下设备设施繁多,存在各种潜在的故障风险,如机械故障、电气故障等,对生产运行造成严重影响。
深入研究深井井下复杂情况及故障预防与处理,不仅有助于提高矿山生产的安全性和稳定性,也有助于提高生产效率和经济效益。
通过深入探讨相关问题,可以为矿山生产提供科学的故障预防与处理方案,为减少事故发生提供有效的措施,为保障煤矿生产安全和经济发展做出贡献。
2. 正文2.1 深井井下环境分析深井井下环境是指在地下进行石油、天然气等资源勘探开发过程中,井下工作区域的一系列物理、化学、生物等综合特性。
采矿深井地压灾害控制技术探析
采矿深井地压灾害控制技术探析笔者以研究我国深井地压对开采工作的影响为基础,通过介绍矿井的地质条件与地压特征,详细分析了引发深井地压灾害发生的主要原因,从而试图探索出一套行之有效的地压灾害控制技术方案,以便最终促进我国深井开采事业的可持续发展。
标签:深井;地压灾害;控制技术在全球范围内,中国属于采矿大国,且正处于单纯开采、利用资源的初级工业化阶段。
自上世纪八十年代以来,随着市场对矿产品需求的日益扩大,部分矿井管理人员以经济效益为追求目标,而逐渐忽视对矿井地压环境的监控与管理,最终导致我国深井的开采环境急剧下降,且引发矿井安全隐患的不断爆发。
1 深井地压影响现状相关数据显示,近年来,我国部分矿山不断发生地表塌陷、突水、冒顶等重大地压灾害,且该类矿山事故面临着难以抑制、无法消除的境地。
笔者经调查发现,我国矿区深井所频繁爆发的地质灾害事故,给矿山本身、矿区人民,乃至我国采矿事业带来了十分严重的经济、生命损失,对整个社会造成了不良影响,深度阻碍了我国矿山企业与国民经济的全面、健康、可持续发展,例如,今年我国深井地压灾害发生率与20世纪初期美国地压灾害发生率相似[1]。
除此之外,我国深井地压灾害主要表现为:滑坡、涌水、岩爆等,而影响矿山深井地压状况的因素还涉及到:矿工素质、开采技术、安全管理方案等,这就表明,为了降低深井地压灾害的影响范围,相关部门需建立一个较为安全的矿山。
2 深井地压灾害发生的原因2.1 矿井的地质条件矿井的地质条件是诱发矿山深井地压灾害发生的主要原因。
我国矿山分布特点表明,矿田内所暴露的地层多以古生代泥盆为主,岩石深井多为二迭灰岩、石炭、页岩、泥灰岩、灰岩、砂页岩等。
此外,在我国矿区深井内部,断裂与褶皱呈西北方向紧密分布,且断裂主要呈纵向断裂,褶皱主要呈大背斜,这便导致我国部分采矿深井不断发生地压灾害[2],例如,我国丹池地区的某一矿区,其深井岩溶发育特点为:地下以溶孔、溶蚀缝隙为主,地表以溶洞、溶槽为主,致使其岩溶的发育直接受到了当地地质构造、地层岩性、地下水位的影响,导致今年当地频频发生大规模的地压灾害,造成了较为严重的经济、生命损失。
简述深井开采存在问题及深井围岩控制
简述深井开采存在问题及深井围岩控制摘要:随着经济全球化不断加剧,现代化建设中,金矿开采业在我国经济发展中占据着重要地位,具有开采时间短、投资少等特点,对于增强我国综合国力发挥着重要作用。
在进行金矿的开采的时候,由于管理不严格、操作不规范、生产方式不合理等情况,对环境造成极大影响,使金矿开采引发了多种环境地质问题,给我国经济可持续发展带来极大危害。
关键词:深部开采;存在问题;围岩控制一、金矿矿山采矿安全管理中的存在问题分析1.安全管理制度流于形式为了提升矿山采矿的安全性,国家相关部门已经先后出台《矿山安全法》、《安全生产法》、《矿山采矿法》、《矿山采矿安全规程》等一系列的标准,这些标准对于矿山采矿的每一个环节都进行了明确的规定。
但是,在实际工作过程中,经常存在安全管理制度流于形式的情况,这也是导致安全事故频发的主要原因,这不仅影响采矿人员的人身安全,也对采矿企业的经营水平产生不利的影响,为国家采矿事业带来不必要的损失。
2.设备与安全技术落后与国外发达国家相比而言,我国的矿山技术水平还处在初级发展阶段,这种差距多是由于资金原因所造成,资金的短缺导致我国矿山开采设备与技术落后,难以达到与时俱进。
此外,还有部分管理人员在开采过程中,只注重经济效益,忽略了设备与技术的更新,这就为安全事故的发生埋下隐患。
从某种意义上而,设备与技术的落后也是导致矿山安全事故频发的重要因素。
3.安全责任未落实到位目前,部分企业在采矿该过程中,未制定好完善的安全责任制度,在灾难发生后不能及时的找到责任人,这也是导致矿山事故频发的重要原因。
由于安全责任制度的缺失,很多管理人员的监管工作均未落实到位,对于各种安全问题不重视,最终导致事故发生,因此,企业想要降低安全事故发生率,必须要完全安全责任制度。
4.从业人员综合素质偏低就我国的实际情况来看,矿山采矿从业人员的素质、技术、文化水平均较低,很多人员甚至不了解基本的安全知识,这就导致他们在实际工作工程中不能按照规范标准进行操作。
浅析煤矿深井热害及其防治技术
浅析煤矿深井热害及其防治技术1. 引言1.1 煤矿深井热害的定义煤矿深井热害是指在煤矿开采过程中,由于地下深井工作面煤层采空导致地下煤体自燃或因采空区域通风不畅引起煤矿深井热量聚集,导致矿井温度升高,并产生一系列有害效应的现象。
矿井深埋在地下,缺乏自然散热条件,加之采空空间内的煤炭经过长时间的热量积累,容易形成煤体自燃的隐患。
煤矿深井热害不仅会对矿井内的工人造成身体健康影响,还会对矿井设备和采煤质量造成严重影响。
及时有效地预防和治理煤矿深井热害,对于保障矿井生产安全和提高采煤效率至关重要。
为了避免煤矿深井热害带来的严重后果,深入了解煤矿深井热害的定义以及其危害和防治技术显得尤为必要。
1.2 煤矿深井热害的危害煤矿深井热害对矿工健康和生产安全构成严重威胁,其危害主要表现在以下几个方面:煤矿深井热害导致矿工体温调节障碍,引起体温过高。
长时间暴露在高温环境下,会导致矿工大量出汗,从而使体内水分和电解质失衡,出现中暑、脱水等症状。
严重时,甚至会发生中暑晕厥,威胁矿工生命安全。
煤矿深井热害会影响矿工的工作效率和生产质量。
在高温环境下工作,容易导致疲劳、头晕眼花、注意力不集中等现象,降低了工作效率,同时也容易发生操作失误,影响了生产质量和安全。
长期暴露在高温环境下会对矿工的身体健康造成长期损害。
高温环境会加重矿工的心脏负担,容易引发心脏病、高血压等心脑血管疾病。
长期吸入高温下产生的有害气体和粉尘,还会损害矿工的呼吸系统,导致呼吸道疾病的发生。
煤矿深井热害的危害不容忽视,应采取有效措施进行预防和治理,保障矿工的健康和生产安全。
1.3 煤矿深井热害的研究现状煤矿深井热害是矿井生产中普遍存在的问题,随着我国煤矿深井开采深度的增加,对矿井热害问题的研究也日益受到重视。
目前,煤矿深井热害的研究主要集中在以下几个方面:1. 热害成因分析:研究者通过实地调研和模拟实验,深入分析了煤矿深井热害的成因,包括温度梯度、地质条件、采煤方式等因素对矿井热害的影响机理进行研究。
我国煤矿深部开采现状及灾害防治论述
我国煤矿深部开采现状及灾害防治论述摘要:本文通过对我国煤矿的开采特点进行解读,对煤矿深部开采中存在的的危害进行研究,针对存在的地热灾害,煤与瓦斯突出灾害,高地应力灾害和煤层自然灾害等各种灾害进行深度的分析,对产生灾害的原因进行了解,并针对原因提出煤矿深部开采问题的治疗措施。
为我国煤矿深部开采的作业提供借鉴意见。
关键词:煤矿;深部开采;灾害防治随着社会经济的不断发展,人们对自然资源的需求也越来越大,而自然资源的有限造成了社会上供需矛盾的存在,因此煤矿资源在开采过程中逐渐的向深处延伸,随着煤矿的矿井不断增加,在开采中出现的问题越来越多,深部开采过程中出现的灾害问题也越来越频繁,在开采过程中,出现的较难控制的灾害给开采方造成了巨大的财产损失以及人员的伤亡问题。
针对我国煤矿深部开采目前的情况,本文对其灾害的原因进行了剖析,并相应的提出了灾害预防的措施,致力于帮助开采方解决深部开采中遇到的问题,从而减少开采的成本,提高开采煤矿的经济利益【1】。
一、我国煤矿的开采特点分析以镇雄县宝树煤矿102采区为例加以分析,102采区为宝树煤矿自行划定的第二采区,矿井位于该采区东部上覆C5a煤层1840水平以上已被开采,西部C5a、C5b、C6a尚未进行开采。
根据矿井102采区的现状,采区内按低瓦斯矿井设计,在采区中部布置两条集中上山进行两翼开采。
C5a、C5b未进行自燃倾向性和煤层煤尘爆炸性鉴定,(建议煤矿尽快将未鉴定的两层煤送有资质的鉴定单位进行自燃倾向性和煤层煤尘爆炸性鉴定,煤矿按鉴定结果制定相关安全开采技术措施),C6a煤层2005年10月25日经鉴定煤层煤尘无爆炸性,煤层自燃倾向性为不易自燃。
我国的煤炭资源非常的丰富,煤炭主要分布在山西省和新疆省的省内,煤炭次要分布在宁夏自治区和贵州等省内。
目前我国煤炭资源在开采过程中最深的矿井是河南灵宝釜鑫金矿,该矿井的深度达到1600米。
山西省是中国最大的产煤省区,山西省一年的煤炭产量达到1.1536亿吨。
矿井五大灾害讲义-水灾防治
疏 如果矿井四周是山,降水和地表水流
不出去,可以开凿邂洪隧洞,把矿区内的 汇集水流疏通到矿区以外。
防 在矿井设计时,井口和工业广场地应该
选择在不受洪水威胁的地点,井口和工业 场地内建筑物的高度,必须高于历年最高 洪水位;矸石、土方、炉灰等堆积物必须 避开山洪、河流的冲刷方向,以免冲刷到 工业场地建筑物附近或淤塞沟渠和河道。 矿区受山洪威胁时,在山坡上应修建防洪 沟堵截山洪。
由于采掘地点离含水层太近,隔水岩柱的
抗压强度小,抵抗不住静水压力和矿山压 力的共同作用,巷道掘进后经过一段时间 的变形,引起底板破碎承压水突然涌出。
石灰岩溶洞塌落柱内部,岩石破坏,胶
结不良,往往构成岩溶水的垂直通道。当 巷道与它掘通时,会引起几个含水层水同 时大量涌入,造成淹井。
地质勘探时打的钻孔封孔质量不好,就成
矿井五大灾害讲义 水灾防治
一、矿井涌水是威胁 来源通道要清楚
• 矿井涌水量有大有小,完全没有涌水的 矿井是很少的。矿井涌水给建井、掘进、 采煤以及机电设备的管理等都带来一定的 困难。为了排除井下涌水,就要修建水仓 ,安设水泵,安设水闸门,挖砌水沟,形 成一个完整的排水系统。如果排水系统不 畅通,矿井涌水任意流淌,井西到处是水 ,既恶化了井下环境,又不利于文明生产 。
水文地质情况不清,井巷接近老空、充水
断层、陷落柱、强含水层,未事先探放水 ,盲目施工,造成突水淹井或人参事故; 井巷位置设计不合理,接近强含水层等水 源,施工后在矿山压力和水压共同作用下 ,发生顶底板透水;乱采乱掘,破坏了防 水煤、岩柱,或者施工质量低劣,平巷掘 进腰线忽高忽低,造成顶板冒落,接通了 强含水层透水;
我国煤矿深部开采现状及灾害防治的研究
我国煤矿深部开采现状及灾害防治的研究285理论前沿与综合论坛煤炭资源是维持火电厂等各行业发展的主要资源,在无新能源代替的情况下,维持资源的开采量,是确保社会能够正常运行的主要途径。
煤矿深部开采的特点在于矿井的深度较大。
如安全措施未有效落实,地热等各灾害很容易发生,对施工人员安全性的提升不利。
加强对各类型灾害的防治,能够有效解决上述问题。
1.煤矿深部开采现状调查显示,目前我国煤矿深部开采区域,主要集中在东北三省、安徽、河北及江苏等地。
以山东省为例,截至到2015年,该区域采深在800--1000m 的矿井,共10个、采集深度在1000--1200m 之间的矿井,数量为10个。
采集深度在1200m 以上的矿井数量为11个[1]。
目前,各地区的深部开采矿井数量仍呈不断上升的趋势。
可见,我国煤矿深部开采技术已经得到了一定程度的提升。
但受多种因素的限制,煤矿深部开采过程中,地热等各灾害仍时有发生。
2.煤矿深部开采的常见灾害煤矿深部开采常见的灾害,包括地热灾害、瓦斯灾害、冲击地压3种,3者的成因及表现各不相同:2.1地热灾害地热灾害为煤矿深部开采过程中的常见灾害之一,主要表现为垂向地温随开采深度的增加而提升。
开采过程中,如发现上述规律,则表明该区域可能存在地热灾害。
导致地热灾害出现的原因,与煤矿开采区域的莫霍面分布特征及重力场特征有关。
以前者为例,莫霍面是反映地壳深部变化特点的主要指标,当莫霍面的深度达到36--37kg 之间时,莫霍面极容易隆起。
加之居里面的共同作用,地热灾害即可发生。
除此之外,区域的地质构造异常及热储盖层异常,同样容易引发地热灾害。
2.2瓦斯灾害煤矿深部开采工程中,矿井的平均深度均高于1000m。
在此深度下,如地温未达到50℃,泥炭通常会以褐煤的形式存在。
受生物及化学作用的影响,甲烷及乙烷等较容易产生。
焦煤时期,甲烷的产生量最高,煤层的瓦斯压力显著增加。
如煤矿的开采深度过大,遭遇瓦斯,巷道变形等瓦斯灾害的发生几率较高[2]。
试析煤矿深井开采常见问题及对策
试析煤矿深井开采常见问题及对策1 概述何为深井开采,就目前我国对深井开采的定义没有非常明确且书面的规定,只是根据实际现场经验,以及开采条件和地质条件的复杂程度,同时也需要结合矿井实际的装备水平和开采技术水平等等相关因素综合考虑。
在现有的资料中显示,当矿井的采深达到800m水平以上时,我们认为属于深井开采条件;对于软岩矿井,其开采深度达到600m水平即为深井开采。
从全国大部分矿井开采而言,随着矿井开采深度的增加,逐渐会出现各种不利于煤矿开采的条件,比如,大采深、高地压、高地温、强冲击以及煤与瓦斯突出等复杂现象均会出现,对煤矿开采带来不利影响。
另外一个方面,随着矿井开采深度的增加,其煤矿开采成本也在不断的增加,当增加到一定程度时,将会使得矿井成本到达一个煤矿开采的盈亏平衡点,当开采深度继续增加,煤矿就会出现亏损,其直接影响煤矿生产的正常运转。
所以,开展对深部矿井的眼睛,以及确定合理可靠的经济开采深度,这对于煤矿生产而言,是一项具有深远意义的研究,同时也是急需解决的关键问题。
2 深井开采的特征(1)地应力增大:矿井的矿压显现强烈是矿井采深的增加的最为直接的现象之一。
(2)巷道支护断面加大、费用增高:随着煤矿开采逐渐向深部延伸,其巷道围岩的状态也逐渐有坚硬向松软破碎的状态转变,形成流变状态的岩石,这导致巷道的位移量明显增大,同时使得巷道支护难度加大,支护费用增加,支护工程量加大。
(3)地温升高:一般随采深的增加,地温会逐渐增高。
到了一定深度,温度环境将不可忍受,必需采取降温措施,方可保证正常生产。
(4)瓦斯涌出量增大:随开采深度的增加,瓦斯含量会逐渐增大,相应增加了检测治理瓦斯及突出的费用。
(5)冲击地压危害增加。
(6)构造复杂:一般深部井田断层多,构造复杂,煤层厚度变化大,加之钻孔少,勘探程度低,地质情况极不明朗,为设计施工带来很大困难。
正是由于存在以上六个基本特征,使得深井开采在支护、降温、勘探、机电、通风、提运、排水和压风等各方面的投入会加大,这样就导致了吨煤成本增加,根据现场研究资料显示和统计,一般每增加100m,吨煤生产成本增加10%~25%。
论深矿井开采出现的问题及防治措施
论深矿井开采出现的问题及防治措施作者:陈士恒来源:《中小企业管理与科技·中旬刊》2013年第12期摘要:在我国深矿井开采就是指埋藏在距地表一定深度的煤炭,一般大于800米。
近年来我国煤矿资源随着开采深度的越来越大,给煤矿开采带来了一系列困难,例如地热高、矿山压力显现剧烈及冲击地压、煤与瓦斯突出等。
本文就煤矿深部开采条件下,结合深部开采环境的特点,针对地质灾害问题,把深部开采出现的主要问题做了分析,并针对这些问题采取了相应的技术措施。
关键词:深部开采地热矿山压力显现剧烈及冲击地压煤与瓦斯突出1 深矿井开采具有如下三个主要特征1.1 矿山压力显现剧烈矿山压力显现剧烈的特点,一是围岩移动量大,移动速度快;二是冲击地压发生频度高,冲击能量大。
矿压是矿压显现的原因,矿压显现是矿压作用的结果。
矿压存在是绝对的,不可控制的,矿压显现是相对的,有条件的,可以控制的。
矿压显现既会给地下开采造成不同程度的困难,也会带来一定的便利条件。
在开采过程中必须采取各种生产技术措施对矿压显现的危害加以控制,同时要利用矿压的作用,为生产服务。
例如,采掘空间必须维护,以防顶板事故的发生,利用顶板压力可以进行放顶煤开采,在顶板压力作用下工作面煤壁有不同程度的压酥区,这就为采煤机割煤提供了便利条件。
1.2 矿井瓦斯大,煤与瓦斯突出具体表现为:①矿井瓦斯涌出量随着开采深度增加而逐渐增大。
②煤与瓦斯突出频度大,突出物量大。
这是由煤体构造、地应力和高压瓦斯共同作用的结果。
一般情况下,瓦斯突出的频度和突出物量也随采深增加而增大,我国近年来,随着开采深度增加,瓦斯突出的频度也明显增大。
但当开采达到一定深度时,瓦斯突出的频度又会减小。
1.3 地温高,作业环境恶化地温通常随深度增加呈线性增加,其增高率用温度梯度(℃/hm。
hm=100m)表示,在不同地质条件(不同地区,不同矿井)下,地温梯度不同。
据各国统计,地温梯度在4℃/hm左右,因此在深矿开采中地温一般都比较高。
煤矿深井开采存在的问题及巷道压力特点分析
煤矿深井开采存在的问题及巷道压力特点分析1 深井开采存在的问题1.1 矿压显现加剧,巷道维护困难随着矿井采深的不断增加,矿井逐渐出现矿压显现强烈,巷道维护困难,地温升高和勘探困难,开采条件恶化,生产技术效果和经济效益下降等问题。
一方面,巷道断面必需加大,据对开滦矿区统计,近10年间采深平均增加100 m,岩石巷道断面平均增加8.1%,煤、半煤岩巷平均增加32%。
另一方面,地压增大,在深部高应力作用下,围岩移动更为剧烈,巷道产生变形破坏更为严重。
在调查的超过700 m的深井中,巷道矿压问题普遍严重,底臌成为常见的地压现象,特别在采准巷道中尤其严重。
失修和严重失修巷道比例增加,井深1000 m时巷道失修率约是同条件下500 m—600 m埋深巷道失修率的3—15倍,部分矿井巷道失修和严重失修率达20%以上。
深井巷道维护问题己成为整个矿井生产系统中的最薄弱环节。
1.2 煤岩破坏过程强化,冲击地压危险性增加我国发生冲击地压的深度在200—1000m,由于开采深度的增加,煤岩体应力升高,有冲击地压危险的煤层数量增加,有冲击地压的矿井逐渐增多。
发生冲击地压矿井50年代为7个,60年代为22个,目前己增加到33个。
经调查发现,冲击地压发生的次数、强度和危害程度随深度的增加日趋严重。
1.3 瓦斯压力增高,煤与瓦斯突出危险严重我国是世界工煤与瓦斯突出最严重的国家之一,截止1986年,己发生突出的矿井200多个,突出次数约为12000次,约占世界发生总突出次数的1/3。
从国内外开采实践工看,矿井深部开采时瓦斯涌出量一般比较大,煤与瓦斯突出的问题己成为深部开采中不容忽视的重要问题。
经研究表明,我国煤矿煤与瓦斯突出有随采深增加而瓦斯压力增高,瓦斯涌出量增大的趋势。
1.4 深热矿井增加,气候条件恶化随着矿井向深部开采,许多国家都遇到了不同程度的热害问题。
德国、俄罗斯掘进工作面温高达50℃,部分高达60℃。
矿井气温过高严重影响人体健康,引发各种疾病,造成事故率工升,劳动生产率下降,甚至被迫停产。
皖北矿区深井开采与底板水害防治
相制约起作用,要更好的防治煤矿底板水
况。
() 1底板突水与工作面倾斜长度、 回采 回采顶板条件的工作面一般不容易发生底
的突出.必须要根据煤矿具体的地质情 面积有关。 在正常的地质条件下, 工作面倾 板突水 斜长 8~0m。 01 走向回采 2— 0 0 53m顶板来压 时发生突水。若倾斜长 6—5 , 0 6m 走向回采 二 、 层底板 水 的 防治理 论 煤
水文工程地质条件进行初步评价,对底板 普通仪表控制。 随着计算机网络和控制技 突水危险性进行预测,在此基础上开展防 术 、 现代变频技术的不断提高 , 采用先进
水性 , 又影响着隔水层的阻水能力, 是引起 水文地质单元 内往往为统一的地下水 位. 是矿井充水的多发地段. 而且容易出大
一
底板突水的关键因素。
2 . 煤层底板 突水机制的基本认识
位。 4 . 煤层底板突水规律分析研究
水。 向斜构造轴部岩层张性裂隙发育, 地下
水易于汇集 . 是易于发生突水的地段。
1 . 煤层底板突水因素及形式
对已发生的所有突水实例按突水的空 浅部采空区强烈渗漏。 间、 、 水源 水量的大小 、 突水特征、 对安全生
产的危害程度,突水时的水压 、隔水层厚 采煤层之间岩性组合及厚度变化大,有利 以克服隔水层阻力时才能发生突水。 度、 与断层构造的关系进行综合分析认为: 于底板承压水的突出。
1 . 突水预测预报 理论与方法 底板
3 . 影响含水层富水性的主要因素
构造形态及地形地貌。井田构造形态 距离则需 4 5 方能发生突水。也就是 04m, 50 00 一般 及地形地貌有利于地下水富集受地形、 说当回采面积达 20m至 30m时, 地
氘 出窳 宋 氘出 旒 锯 纫 锯 乖 夼
井下灾害防治知识培训
井下灾害防治知识培训井下灾害是煤矿安全生产中的重要问题,既关系到矿工的生命安全,也与矿山生产的持续性和经济效益息息相关。
为预防和防治井下灾害,加强对矿工的安全教育和培训尤为重要。
只有让矿工掌握科学的安全知识和技能,才能有效降低井下灾害的发生率,保障矿山的安全生产。
一、井下灾害的分类及特点井下灾害主要包括煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸、煤与瓦斯窑火、顶板掉落、水害等多种形式。
这些灾害在矿山生产中时有发生,给矿工的生命和财产安全造成巨大威胁。
首先,煤与瓦斯突出是矿井生产中常见的一种灾害。
当瓦斯浓度超过安全范围,形成爆炸性混合气体与煤尘相遇,并遭受火花或明火引燃时,就会发生煤与瓦斯突出事故。
这种灾害具有突发性、破坏性强的特点,因而往往导致严重的人员伤亡和矿山设备损失。
其次,瓦斯爆炸是另一种常见的井下灾害形式。
瓦斯是煤矿中一种易燃易爆的气体,一旦遇到明火或静电等外部因素引发火花,就会导致瓦斯爆炸。
瓦斯爆炸的爆炸能量极大,往往会引起火灾并造成多人伤亡。
此外,煤与瓦斯窑火、顶板掉落、水害等灾害形式也时有发生。
煤与瓦斯窑火是由高温引发煤矿内部窑道自燃而产生的灾害,顶板掉落是因地质结构疏松导致的顶板垮塌,水害则是由地下水涌入矿井而引发的灾害。
这些井下灾害形式各有特点,但同样给矿山生产带来巨大威胁。
二、井下灾害防治知识培训的重要性针对井下灾害的复杂性和危险性,开展井下灾害防治知识培训显得尤为迫切和重要。
首先,井下灾害知识培训可以提高矿工的安全意识和防范意识。
只有让矿工充分了解各类井下灾害的形成原因和危害性,才能更好地预防和避免灾害的发生。
其次,井下灾害知识培训可以提升矿工的技能和应急处理能力。
在井下工作的矿工要时刻做好突发情况的处理准备,只有通过培训,矿工才能掌握应对各类灾害的技能和方法,有效避免灾害的发生和扩大。
另外,井下灾害知识培训也可以提高矿方管理层对灾害防治工作的认识和重视程度。
只有让管理人员了解灾害的风险和危害,才能采取科学有效的措施和管理手段,确保矿山的安全生产。
深井煤矿冲击地压及防治措施机理研究
深井煤矿冲击地压及防治措施机理研究1. 引言1.1 研究背景深井煤矿是我国煤炭资源开采的重要形式之一,由于矿井深度较大,地压问题一直是亟需解决的难题。
冲击地压是深井煤矿中一种严重的地压现象,其形成机理复杂,给矿工生命安全和矿井生产带来了巨大的危害。
而针对深井煤矿冲击地压问题的防治措施也是各个煤矿生产单位急需解决的关键技术问题。
煤矿冲击地压问题严重影响了煤矿安全生产和井下作业环境,造成了矿井设备破坏、巷道变形、煤岩垮塌等严重问题。
深入研究深井煤矿冲击地压的形成机理以及有效的防治措施对于提高矿井生产安全水平具有重要意义。
本文旨在通过对深井煤矿冲击地压及其防治措施机理的研究,为煤矿生产单位提供技术支持,减轻冲击地压带来的危害,保障矿工的生命安全和矿井的正常生产。
【字数:227】1.2 研究目的研究目的是为了深入探究深井煤矿冲击地压的形成机理,分析其对矿井安全的危害,进而提出有效的防治措施,确保矿井生产和人员安全。
通过研究冲击地压的形成机理,可以深入了解地质构造、煤层压力等因素在地压形成中的作用机制,为矿井设计和生产提供科学依据。
分析冲击地压对煤矿生产和人员安全带来的危害,可以更好地认识问题的严重性和紧迫性,促使相关部门采取措施加以解决。
最重要的是,通过提出支护设计优化、巷道支架加固、地压监测与预警系统建设等防治措施,可以有效减少冲击地压对矿井带来的损害,保障矿山安全生产和工人健康。
1.3 研究意义深井煤矿冲击地压及防治措施机理研究引言深井煤矿是我国煤炭生产的重要组成部分,但由于其特殊的地质条件和采矿工艺,冲击地压问题日益突出。
冲击地压是煤矿生产中常见的地压灾害之一,它严重影响着矿井的生产安全和效率。
对深井煤矿冲击地压及其防治措施的研究具有重要的现实意义和深远的科学意义。
深入研究冲击地压的形成机理,可以帮助我们更好地理解地质构造对矿井稳定性的影响,为煤矿开采提供科学依据。
了解冲击地压的危害可以引起矿山企业更加重视地压灾害的防治工作,从而减少生产事故的发生。
浅析煤矿深井热害及其防治技术
浅析煤矿深井热害及其防治技术煤矿深井热害是指在煤矿深井中由于地层温度高、湿度大、风速慢等原因,人工开采煤矿时所产生的一种有害的热环境。
煤矿深井热害是煤矿生产中常见的一种危害,不仅影响矿工的身体健康,也会对矿井的生产安全和正常生产秩序造成重大影响。
煤矿深井热害的防治技术显得尤为重要。
煤矿深井热害主要表现为矿井内空气温度高、湿度大、空气流通不畅等,严重时会导致矿工中暑、中暑死亡,严重威胁矿工的生命安全。
煤矿深井热害主要有以下几种类型:1.矿井热害:煤矿深井地层温度高、地压大,矿井内通风受限,空气流通不畅,导致矿井内空气温度升高,湿度增大,空气质量下降,造成矿工中暑、中暑死亡等事故。
2.井下设备热害:包括井下电气设备和机械设备在高温高湿环境下运行,容易发生设备故障、热失控等问题,严重影响矿井的正常生产。
3.煤层自燃热害:煤矿深井内由于地层温度高、湿度大等因素,煤炭容易发生自然发火,引发煤层自燃事故,造成严重的热害。
为了有效预防和控制煤矿深井热害,需要采取科学合理的防治措施和技术手段。
主要包括以下几方面:1.矿井通风系统的优化升级:煤矿深井通风系统是防治热害的关键。
通过优化升级通风系统,加大送风量和风速,增强矿井内空气的流动性和稳定性,有效降低矿井内的温度和湿度,减轻矿工的热负荷,提高矿井内的舒适度和安全性。
2.矿井降温技术的应用:采用矿井降温技术,通过喷淋降温、地下水利用降温、换热器降温等方式,降低矿井内的温度和湿度,改善矿井内的热环境,保障矿工的身体健康和生产安全。
3.矿井生产方式的改良创新:采用新型的矿井生产方式,如智能化采煤、自动化掘进等,减少人工劳动强度,提高矿井内的生产效率和安全性,有效降低矿工的热负荷和工作风险。
4.矿井热害监测预警系统的建设:建立完善的矿井热害监测预警系统,通过实时监测矿井内的温度、湿度、氧气含量、甲烷浓度等关键参数,及时预警热害风险,提前采取有效的预防和控制措施,保障矿工的生命安全和矿井的生产秩序。
深井井下复杂情况及故障预防与处理经验浅谈
深井井下复杂情况及故障预防与处理经验浅谈摘要:当前经济快速发展背景下,石油资源整体需求量显著上升,为满足需求,也逐渐加大了石油资源的勘探和开采。
在石油资源开发的时候,往往会面临超深井开采作业,因为其开采比较深,所以开采工艺十分复杂,同时在开采的时候往往会出现地层裂缝情况,再加上油井比较深,就无法确定实际位置,使得油井钻取受到一定影响。
关键词:深井;井下情况;故障预防;处理经验引言深井下施工环境极为复杂,施工过程中容易发生各种问题,同时故障排除也会出现一定困难[1]。
所以在当前深井钻探施工过程中,井下环境预测以及事故预防是至关重要的。
在现代化技术蓬勃发展下,深井井下钻探技术同样得到增强,改善井身结构,提高润滑效果,对预防以及处理井下事故来说都是十分有必要的。
一、深井出现事故的主要原因(一)深井井眼太小通常情况下,发生深井事故就是因为深井井眼过小,同时深井井段距离比较长,所以在钻井时遇到的情况非常复杂,导致发生施工事故的可能性提高。
当进行多次钻井后,深井井眼轨迹就无法得到确切控制,从而给井身质量带来极为不利的影响,使得深井套管实际磨损程度显著提高,给深井施工埋下极大安全隐患[2]。
(二)钻井周期方面为使钻井工程能够在规定期限里完成,通常就要加快钻井速度,导致深井套管使用时间显著减少。
除此之外,大部分新进场套管应用在深井时,会发生固井短路现象。
在对深井进行全面研究能够得知,该情况会由于套管发生刺漏,从而导致质量降低。
(三)固井质量问题如果固井质量不符合要求,那么就会在试压的时候,固井好的井段比较低,给钻井套管造成一定质量问题,致使深井试压整体失败率大大上升。
二、井下会发生的复杂情况(一)地质层薄弱导致喷漏以及井漏在石油开采中会发生的一系列情况里,地质层情况是其中一个重要因素。
石油深井在进行开采的时候,通常给地层施加一定的压力,使得地层出现各种天然裂缝,导致地层压力显著增加,同时施工窗口逐渐变得狭小。
基于此就会出现喷漏以及井漏等一些复杂情况。
深井井下复杂情况及故障预防与处理经验
深井井下复杂情况及故障预防与处理经验摘要:随着我国经济的飞速发展,基础建设的规模也在不断地扩大。
无论是经济建设还是为了满足人的日常所需,当今社会对于石油的需求也在不断地增加。
解决石油供给问题已经迫在眉睫。
但是,在实际的开采过程中,经常会遇到超深井的开采工作,这将大大地提高石油开采的难度。
并且,在开采石油的过程中也会遇到地层裂缝的情况,而且由于固油井的深度很深,确定油井位置难度也会加大,这些因素都会导致获取石油资源难度较大,对油井钻取工作也会产生较大的影响。
关键词:深井;复杂情况;预防与处理由于深井下的环境问题极为复杂,这就导致了在深井井下施工时容易发生各种各样的问题,并且在深井井下对于故障排除也会出现极大的困难。
因此在进行深井钻探施工的时候,对于深井内的环境的预测和预防事故的发生也是极为重要的。
在时代的不断进步下,深井井下的钻探技术也得到了极大地提升,改善深井本身的结构,提高润滑效果,以此来处理和预防井下事故来说都是必不可少的。
一、简述石油深井状况在一般的情况下,石油深井所处的操作环境十分的复杂,并且会面临着很多风险,这些不良因素都会导致深井井下开采难度不断地提高。
在深井环境中首先要考虑的问题就是地质层的问题,在石油深井的开采过程中,地层往往承受着很大的压力,由于仪器作用力的影响下,使得原本地层受力变得不平均,从而导致出现裂缝,加大地层的压力,使可施工的面积减少。
如果继续施工的话,就极易导致发生井漏和喷漏。
无论发生哪一种情况,漏失的问题将直接影响工作。
如果是较为轻微的漏失,解决漏失问题后就可以继续施工,但是如果漏失相对严重,这就会直接导致施工工作的终止[1]。
如果没有后续的补救,还可能会引发井段局部或者整体的报废,损失会更加严重。
其次就是需要加强对于施工机器的养护。
二、深井事故发生的原因(一)深井井眼过小一般来说,深井事故出现的主要原因就是深井井眼过小。
在施工过程中,许多仪器作用的大小取决于施工点的距离。
金属矿山深井开采矿山岩爆灾害与预测
金属矿山深井开采矿山岩爆灾害与预测作者姓名:学科专业:学院(系所):指导老师:摘要岩爆是金属矿山深部开采时经常发生的一种地质灾害。
近些年来,随着国民经济的持续发展,国家对各种矿产资源、能源和交通运输的需求日益增加,越来越多的水利工程开发项目不断提上日程,矿山资源的开采也不断向深层次发展,因而越来越多的工程将修建在长、深、密集的地下洞室中。
岩爆作为这些典型高地应力区突出的主要地质灾害之一,尚没有完善的预测理论和机制,因此岩爆的预测与防治意义重大。
关键词:岩爆,岩爆预测目录摘要 (1)第一章引言1.1岩爆的基本概念高地应力区的岩体内部积聚了很大的弹性应变能,在洞室开挖过程中或开挖之后一定时间内,岩体内的应力进行重分布并在洞壁附近产生应力集中,当集中的应力超过岩体的破坏强度时,应变能就会突然释放,岩体发生猛烈的脆性失稳破坏,破坏后的围岩发生爆裂松脱、剥落,岩块发生猛烈地弹射甚至抛掷,并常常伴有声响,这种岩体破坏形式就是岩爆。
轻微岩爆仅剥落岩片而无弹射现象;严重的岩爆可将巨石猛烈抛出,甚至一次岩爆就能抛出数以吨计的岩块和岩片,并可以测到一定级别的地震。
岩爆是矿山巷道、交通隧道、水利水电工程地下厂房、引水隧洞等地下工程中的一大地质灾害。
1.2岩爆发生机理与岩爆预测研究现状岩爆是制约地下工程发展的重大地质灾害之一。
国内外许多学者先后从不同的角度,运用不同手段对岩爆问题进行研究。
但是迄今为止,国内外对岩爆机制的研究还没形成统一的认识,岩爆己成为世界性的地下工程地质灾害难题之一。
随着国内地下工程建设的增多,岩爆灾害问题愈加突出,岩爆的研究愈显重要性和紧迫性。
经过多年来不懈的研究和实践中艰苦的探索,一些学者、专家和工程技术人员,在对岩爆的分级、成因、预测及防治理论等的研究中取得了较为丰富的成果。
1.2.1岩爆的一般特征1、岩爆具有客观性,无论工程施工多么合理,地层构成只要符合岩爆机理,就难以避免。
岩爆具有突然性,征兆不明显,即便采取周密的监控量测有时也难以察觉。
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世界上已进入深部开采的采矿国
家,如德国的鲁尔矿区,乌克兰的顿
巴斯矿区等,对深部开采问题进行了
大量的研究工作,初步形成一套比较
完善的开采体系。我国在深部软岩矿
压研究方面也进行了大量工作,取得 了一定成果。
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但在深部开采体系上还有很多工
作要做。因此,较系统的研究深部开
采的理论和方法十分必要。
2. 我国深部矿井开采基本状况
的共同特点是:系统简单、环节少, 煤巷多、岩巷少,集中出煤,早期投 产、快速达产,充分体现和适应矿井 高强度高集中机械化安全生产的特点, 适应矿井深部开采的技术要求。
1.新区大型联合矿井建设
联合矿井井型都很大,一般均在1000 万t以上,如英国的塞而比矿.(下图) 南非的联合矿井,有10多个矿组成,年产 达1200—1500万t以上,最大的达3000万t。 这里仅以博斯杰普矿为例,简述联合矿井 构成的概貌。
现代煤矿生产已进入机械化和自动化时代,生
产高度集中、开采强度高、产量大,老的和传统 的开拓系统和巷道布置,已不能完全适应煤炭生 产技术发展的要求,世界各主要产煤国家都在根 据自己的具体条件,探索和采用新的开拓部署和 巷道布置来建设新矿井和改造老矿井。
具有代表性的开拓部署和巷道布 置方式有:“三个一”矿井(即一个 矿井、一个水平、一个采区,较少工 作面)、联合矿井等,这些新型矿井
送机把煤卸入每个井口上的容量为 12000t的煤仓,然后再通过地面运 输长廊用宽1350mm、带速3.04m /s、能力1800t/h的钢绳芯胶带 输送机送到两个容量各为200万t的 储煤场,供索萨尔液化气厂用煤。
2.老矿区卫星井开拓
卫星井开拓方式的特点是,围绕着老矿井进 行新区开拓,通过简单的巷道系统,使新区与已 有生产矿井的提升设备连接。这种卫星井的主要 优点是:能充分利用原有(即将报废)矿井的生产 系统及其地面选煤厂和装车站。从井下连接现有 生产设备比新建矿井节省—半时间和建设投资; 除充分利用老矿井的生产设施外,在向新区过渡 时这些设施也能满负荷工作,使矿井有条不紊地 从旧区过渡到新区,人员配备稳定;新区只建通 风井、人员提升和材料井(即卫星井),井筒少、 占地面积小,有利于环境保护。
沈阳彩屯煤矿(1199m),年设计 生产能力150万吨, 立井多水平开拓, 新汶孙村煤矿(1055 m), 年设计生产 能力60万吨, 主斜井副立井综合开拓, 北票冠山煤矿(1059 m) ,年生产能力 81万吨, 立井多水平开拓,北京门头 沟矿(1008m),年设计生产能力 120万吨, 主斜井副立井综合开拓等多 处矿井。
目前我国多数煤矿的开采深度已由50年代 平均不到200米,增加到90年代的500米左右。 生产矿井1980年平均开采深度为288m,1995年 平均开采深度增加为428m,现在平均已达到 500多m。据统计,我国已有平顶山、淮南和峰 峰等43个矿区的300来座矿井开采深度超过600 米,逐步进入深部开采的范畴,其中开滦、北 票、新汶、沈阳、长广、鸡西、抚顺、阜新和 徐州等近200处矿井开采深度超过800米,而开 采深度超过1000米的有开滦赵各庄煤矿(1160m) 年生产能力230万吨,主斜井副立井综合开拓。
我国煤矿正以每年8—12m的速度向深部 延深。因此,可以预计,在今后10年内,现 有的大部分矿井将逐步进入深部开采。华东 地区以每年10—15m的速度向深部延深。
深部开采出现了一系列新问题和新特点,
其中,建井技术难度增加;岩层发生变化, 软岩增加,压力增大,巷道位移量增大,巷 道维护,尤其是采准巷道维护更加困难;底 板突水事故增加;冲击地压发生频率增加;地 温增大等。所以煤矿迫切要求对深部开采进 行深入研究。
该矿位于南非约翰内斯堡南150km的 锡康达城附近,由四个分矿组成,年产 2750万t, 1981年全部分矿投产。井田分四 个区,每个区均用独立矿井(分矿)以一个输 送机斜井、罐笼副井和风井开拓。
斜井断面6.4*2.4m,倾角 170,装两台钢绳芯胶带输送机, 带宽1500mm,能力2000t/h。输
二、深部矿井开拓开采的 特点
合理的开拓系统和巷道布置方式,表现在技
术上能够适应当代采煤工艺技术和装备的发展, 创造优异的经济和社会效益,具有鲜明的时代性。 许多矿井,即使是新建矿井,隔一段时间就要进 行技术改造。一个重要的原因就是生产系统(包括 开拓部署和巷道布置)老化,不适应当代生产技术 发展的要求。
深井开采特点及部分灾害防治 一、深井开采的基本状况 二、深井开采特点 三、深井开采部分灾害及防治
一、深部矿井开采的基本状况
1.概念与意义
深部矿井开采的深部标准,目前我国尚无 明确规定。根据我国煤矿的地质条件,开采技 术水平,矿井装备水平,巷道矿压显现的特征, 一般认为采深800m及以上为深部开采,软岩 矿井采深600m及以上为深部开采。
各国关于深部矿井开采的深部标准并不 一致,例如德国为800~1200m,俄罗斯、乌 克兰为800m,波兰、英国为750m,日本为 600m。
深部矿井开采是我国煤矿井工开采面 临的重大技术课题之一。
随着社会对煤炭需求量的日益增加,
开采能力不断提高,开采深度不断增加是 井工开采的必然趋势。我国淮南、徐州、 新汶、长广、开滦、北票、沈阳、鸡西、 抚顺、峰峰、大屯、鹤岗、天府、通化、 广旺、平顶山、水城、舒兰等矿区已进入 深部开采。沈阳的彩屯矿采深已达 1500m。
这一问题已引起世界各国采矿界的高度重视,有
关国际学术组织已多次召开了以深部开采为专题的 国际会议。深部开采出现了一系列新问题和新的 特点巷道返修量剧增,巷道维 护变得异常困难.据统计由于深部开采引起围岩 变形、位移和片帮、冒落、崩塌等安全事故,占 矿山建设、生产事故中总数的40%以上,由此所 带来的损失,仅死亡人数就占矿山百万吨死亡率 中的50%以上,至于事故发生后的清理修复、加 固等所耗费的资金和影响生产所造成的经济损失 则以数亿元计,而且巷道量大面广,有各类巷道5 万多公里,每年用于巷道的支护费用达百亿元以 上。