矿山井下及露天开采安全培训资料

矿山矿山井下及露天开采安全井下及露天开采安全.一、基本概念.“矿山”一词，从自然界的形成看，是指蕴藏矿产资源的一个地方或一块地域；从经济形式看，是指从事矿产资源开采活动的法人、其他组织和个人，主要指企业；从安全生产监督管理角度看，是指依法批准的矿区范围内从事矿产资源开采活动的场所及其附属设施。矿山的划分如下:按业务：包括地质勘测、设计、基本建设、生产、科研、设备制造、安装、进出口等各个矿山生产工作环节。按性质：包括国有、集体、合伙、私营、个体、股份制、三资企业等各种经济成分的企业和组织。按开采法：包括地下开采、露天开采、井工开采(液体矿、气体矿、液化等）等方式。按行业：包括煤炭、冶金、建材、有色、化工、轻工、石油、核工业、交通、劳改、军工等各种行业。按矿种.一、矿山.1、煤矿.2、非煤矿.a.金属矿.1).有色矿（金、银、铜、铝等）.2).黑色矿(铁）.b.非金属矿.1).固态矿山(石膏、石灰石、高岭土等).2).液态矿山（石油、卤水等）.3).气态矿山(天然气、硫化氢等）本节重点叙述非煤矿山的开采安全。二、矿山地下开采及事故预防.1.开采方法.在矿山地下开采过程中，有很多不安全因素，必须根据矿床的自然状况及地质构造，选用恰当的采矿方法。采矿方法的选择有几点基本要求：(1).确保矿床开采工作的安全和良好的劳动条件。坚持“安全第一，预防为主”，是矿山开采必须遵循的重要原则。保证采矿生产过程中作业人员的安全和健康，是评价开采方法的基本要求之一。(2).劳动生产率要高。采用高效率的采矿方法，运用先进工艺和先进技术，加强综合管理，充分调动员工的工作积极性，是提高劳动生产率的根本途径。（3).矿石的损失、贫化要小。矿石损失是在开采过程中，由于某些原因使一部分工业储量矿石未能采出，或已采下但未能运出来丢失在井下的矿石。矿石贫化是由于地质条件和采矿技术等方面的原因，使采下来的矿石中混有废石，或者因部分有用组分溶解和散失而引起矿石品位降低的现象。矿石损失率与贫化率是检验矿山开采技术水平，衡量采矿方法的合理性及矿产资源利用能力的技术经济指标。(4).降低采矿的矿石成本。在采矿生产中，降低劳动消耗，提高采出矿石的品位，提高劳动生产率，减少材料和动力消耗等是降低成本的几个主要途径。根据矿石回采过程中采场管理方法的不同，金属和非金属(建材、化工矿山等）的地下采矿方法可分为四大类。第一类空场采矿法，包括全面采矿法、房柱采矿法、分段采矿法、阶段 矿房采矿法等。这类采矿方法在回采过程中，采空区主要依靠暂留或永久残留的矿柱进行支撑，采空区始终是空着的。一般在矿石与围岩很稳固时采用。第二类崩落采矿法，主要包括壁式崩落法、分层崩落法、有底柱分段崩落法、无底柱分段崩落法、有底柱阶段崩落法等。其特点是随着矿石被采出，有计划地用崩落矿体的覆盖岩层和上下盘岩石来充填采空区，以控制采区矿山压力和处理采空区。一般在矿体围岩不稳固，地表允许陷落的条件下采用。第三类留矿采矿法，包括浅孔留矿法、深孔留矿法两种。其特点是在回采过程中，采空区内暂时存留部分采下来的矿石，借以配合矿柱支撑采空区。一般在矿石较稳固，且不易氧化、粘结和自燃，围岩中等稳固的条件下采用。第四类充填采矿法，包括干式充填法、水砂充填法、尾砂充填法、胶结充填法、支柱充填法等。其特点是在回采时，采空区依靠充填其内的充填料或支柱，或支柱与充填料相配合形成的人工支撑体来支撑采空区。这种方法能有效地维护采空区，对围岩的稳固性要求不高，但生产成本较高。主要用于开采矿石价值高，要求回收率高，不允许地表陷落和特殊复杂地质条件下的矿床。2.常见事故预防.(1）冒顶片帮(顶板事故）.在采矿生产过程中，最常发生的事故就是冒顶片帮事故。发生冒顶片帮事故的原因主要有以下几个方面：a.采矿方法选择不合理，顶板管理方法不当。如果采场布置方式与矿床地质条件不适应，采场阶段太高，矿块太长，顶帮暴露面积太大，时间过长，加上顶板支护、放顶时间选择不当，都容易发生冒顶事故。天井、漏斗布置在矿体上盘或切割巷道过宽都容易破坏矿体及围岩的完整，产生片帮事故。b.检查不周，疏忽大意。根据冒顶伤亡事故的分析，只有极小部分的事故是由于较大型冒落引起的，大多数都属于局部冒落及浮石伤人，且多发生在爆破后12小时内。这是因为岩石受爆破的冲击和震动作用后，有一些地方发生松动和开裂，稍受震动或时间一长就要冒落，这时如果有人站在下面将被击中。所以应在放炮后加强对采场顶帮的检查和处理。在停工较长时间恢复生产时，也应加强对顶帮的检查。c.处理浮石操作方法不当。由于处理浮石操作不当所引起的冒顶事故，大多数是因处理前对顶板缺乏全面、细致的检查，没有掌握浮石情况而造成的。如操作时撬前面的，后面的冒落；撬左边时，右边冒落；撬小块浮石时，引起大面积冒落等。有时因为人员的技术不熟练，处理浮石时站立位置不当，当浮石下来时无法躲避造成事故。也有些事故是由于违反操作规程，冒险空顶作业，违章回收支柱等造成的。d.地质情况变化，自然条件不好。如在矿体中有小断层、裂隙、溶洞、软岩、泥夹层、破碎带、裂隙水等，都容易引起冒顶片帮，在开采中要特别注意。e.地压活动的影响。有些矿山在开采后对采空区未能及时有效地处理，随着开采深度不断增加，矿山的生产区域不同程度地受到采空区地压活动的影响，容易导致井下采场和巷道发生大面积冒顶片帮。预防冒顶片帮事故的措施主要有：a.根据矿床的地质条件，合理地选择采矿方法与采场布置。天井、漏斗等应布置在矿床的下盘，避免破坏上盘，造成片帮。阶段高度一般为4060m，在矿岩稳固性差的矿床中采用矮中段，高度不超过30m。矿块长度一般为4060m，条件不好时缩短到30m以内。开采时，要按采掘顺序，从上而下，由远而近，有计划地开采，要尽量减少顶板暴露时间，加快采矿速度，缩短一个采场的回采周期。另外，要建立正常的生产秩序和作业制度，制定具体的安全技术操作规程，加强安全技术培训，提高职工的技术素质。b.掌握顶帮岩石的变化情况，加强顶板管理。一个采场中的矿岩由于受到地质构造作用的破坏，矿岩的稳定性亦有所不同，所以，应根据已掌握的地质资料，加强现场顶帮管理。同时要对采场矿岩情况经常进行检查，及时掌握其变化情况，根据不同情况，采取相应的预防措施。当矿岩松软时，应及时采取支护措施，避免人员在空顶情况下作业；当发现有大面积冒顶危险时，应撤出采场人员，加强对采空区的观测。c.加强对顶帮松动岩石的检查与处理。在采场和附近巷道爆破后，应对采场顶帮的松动岩石做细致的检查，撬去易冒落的松动的岩石。检查时要由外往里进行，人站在安全的地方，用尖头长钎子或带矛头的竹杆撬松动岩石。检查处理完毕后，再通知其他工作人员进行采场作业。在平时接班后进入采场时，也应首先进行顶帮的检查。d.注意顶板观测，及时处理采空区。在采空区发生大面积冒顶之前，由于压力的增大，顶板岩石开始下沉，使支架开始发出断裂声，而后逐渐折断。与此同时，还能听到顶板岩石发出“啪”、“啪”的破裂声。在冒顶前几秒钟，可以发现顶板掉落小碎石块，涌水、淋水也渐渐增大，然后便发生冒落。这些预兆如果观测到，并及时撤出作业人员，就可避免人身伤亡事故。观测的方法有木楔法、标记法、信号柱法等。木楔法是在顶板裂缝中打入一块小木楔，如果顶板变形，裂缝增大，小木楔将自动脱落或松动，说明有危险。标记法是将黄泥、油漆、水泥砂浆等抹在顶板裂缝上，如果顶板变形，裂缝增大，标记就能够反映出来。及时处理采空区，是预防地压灾害、防止大冒顶事故的重要措施，矿山企业应该制订切实可行的采空区处理方案并加以实施。e.掌握合理凿岩爆破技术。爆破参数选用得当，可避免放大炮崩倒支架，引起冒顶片帮事故。（2）采场塌陷事故.采用留矿法采矿时常发生这类事故，主要是留矿堆中形成空洞造成的，主要有如下原因：a.矿体倾角或厚度有突变现象，在回采过程中没有相应地削下一部分下盘围岩，致使放矿时矿石不能顺利地向下流动。b.矿体上盘围岩节理发育，断层构造较多，因而在回采和放矿过程中围岩发生大块片帮，以致阻碍放矿，形成空洞。c.落矿后大块矿石潜埋于留矿堆内，平场工程中二次破碎工作不充分，以致留矿堆中大块矿石较多，矿房内局部发生堵塞而形成空洞。d.漏斗间距太大，放矿阻力随之加大，影响放矿。e.粉矿多，矿石的湿度大，或矿石中含有硫化物，氧化后易粘结；矿体中央有黏土层等，容易造成矿石结块、结拱而形成空洞。f.回采进度太慢，或者长期停采、长期没有放矿，也容易导致矿石结块，形成空洞。防止留矿堆内形成空洞有以下措施：a.回采前探明矿体倾角及厚度的变化情况，结合具体情况确定开采宽度以及在回采过程中应切掉下盘的围岩，避免矿房下盘倾角以及歼采宽度突变现象，为顺利放矿创造良好的条件。b.正确选择爆破参数，减少爆破后产生大块矿石和粉矿，尽可能保持上盘围岩不被破坏。c.局部不稳固的矿体留不规则矿柱，防止大块片帮。d.平整采场时，应仔细进行大块矿石的二次破碎工作。e.当留矿堆中粉矿较多，矿石湿度大或含有黏土夹层、较多硫化物(黄铁矿、黄铜矿等）时，应预先确定采用尽可能小的漏斗间距，且要注意经常而均匀地进行放矿。在放矿过程中，要仔细观察各漏斗矿石堆表面的下降情况是否与放矿量相适应，以便及时发现并设法防止矿堆中形成空洞。观察人员站在天井两侧的联络道内，放矿时，采场内若发现留矿堆内形成空洞，必须及时加以处理，否则将有可能严重危及生产安全。常用的处理方法如下：a.自空洞的两侧漏斗放矿，破坏空洞周围矿石的平衡，使悬空的矿石掉落。b.用较大的爆药包在空洞的位置上爆破，震落悬空的矿石。该方法适用于处理拱形空洞。c.使用土火箭爆破法消除悬拱。d.用高压水冲洗因粉矿多而引起结拱所形成的空洞。处理方法可以自漏斗内向上用高压水冲刷矿石悬拱处，或者自空洞上部的留矿堆向下进行冲刷。e.禁止人员进人溜矿井或漏斗内处理堵塞。3.高处坠落事故.采矿作业过程中，人员进出采场或提放物料都必须经过天井，如果天井支架架设不牢，梯子没有固定，梯子间没有防护栏杆，或进入采场的踏板不稳，天井的扒钉把手不牢靠等，在人员频繁进出、上下时就有可能造成坠落事故。预防措施：(1）天井必须根据岩石稳定情况架设牢靠的支架。岩石稳定时可用横撑支柱；岩石不稳定时必须用方框支架；有片帮危险时须留矿柱。(2）天井内行人梯子、扶手要牢靠，并经常检查，每距34m应搭一平台。梯子间与提升间之间应有隔板。天井高度不大时，单纯用扒钉(蚂蟥钉）作把手，须另设一根牢靠的保险绳以防不测。（3）天井上部井口附近要有明显的标志和照明，井口边应留有1m左右宽的行人道和栏杆。不使用的井口应用木板封闭，防止行人坠落。4.物体打击事故.物体打击事故主要发生在工作面下部、天井、溜矿井下部和放矿漏斗附近。主要原因是上部工作人员疏忽大意，使大块矿石或打眼时震下的岩石滚落打中下部作业人员；爬在天井上部的人员不慎将携带物体坠落，击中下面的人员；漏斗放矿时，有人在漏斗下走过，被飞落下的矿石击中等。预防措施：(1）.任何人不准正对漏斗作业，任何人不准在放矿过程中从漏斗前通过、停留。漏斗不能放空敞开，存矿高度必须超过漏斗压梁。（2）.天井上口及天井内有人作业时，下口应有人警戒，禁止人员通过。上层作业人员不得掉下任何物体，以免砸伤下层作业人员。(3）.天井上口不应堆积易滚落的物体，搬运物料后，井口要及时清理干净。(4）.在工作面上部撬大块石头时，须通知下部人员躲避，撬石者要靠帮站立，防止石头滚落伤人。（5）.工作面凿炮眼前，需先检查、清理顶帮的松动岩石(浮石)，防止凿岩震落浮石伤人。为防止深孔向上凿岩时断钎或换钎杆时，钎杆滑落伤人，必须使用夹钎器。没有夹钎器而用撬棍往孔内插钎杆时，任何人不得站在深孔正对的位置上。5.爆破事故 采场爆破事故主要有早爆、爆炸冲击波及震动波伤人或震动时落石伤人、哑炮处理不当、炮烟中毒等。预防措施主要有：(1）.起爆药包由专人加工并放在安全地点。电石灯等有火焰及高温的物体不能放在起爆器材附近。装药时电雷管脚线不能生拉硬拽，要轻轻理开。火雷管的导火线长度要适当，必须保证点炮人员能安全撤离。装药包时不能用炮棍猛烈冲击，在起爆药包后边要垫药