深井开采特点及部分灾害防治
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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【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。
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。