毕业论文煤矿矿井水害
第一部分 矿井概括1 矿区自然地质环境地理位置及交通情况晒口煤矿位于福建省邵武市城东的晒口街道办境内。矿区位于邵武市城区方位121度、直距公里，即晒溪桥—新铺一带。地理坐标：东经117°33′～117°36′、北纬27°16′～27°19′。闽江三大支流之一的富屯溪，316国道和鹰厦铁路东西中横贯矿区，矿区与周边主要城市的铁路里程分别为：南平154公里、福州320公里、厦门535公里、鹰潭159公里。矿区往南部36公里与京福高速公路相接，交通十分便利（详见交通位置图）。交通位置图、地形地貌矿区地貌系属起伏不平的中至低山区，主要山脉走向呈北北东—南南西、一般海拔标高为200～350m，最高点云屏山，海拔标高为；矿区最低侵蚀基准面富屯溪河床，其海拔标高约178m。区内由于不同时代的岩性差异，风化侵蚀后呈不同的自然地貌景观，中—下侏罗统漳平组及梨山组的砂、砾岩层分布区、基岩裸露，山脊狭窄陡峻，多为单面山，沟谷发育陡直；晚三叠统焦坑组的粉砂岩和前震旦纪的变质岩群及花岗岩等分布区，则为低缓的山丘。区内第四系冲积平地较少，主要分布于富屯溪和晒溪两岸。 水系区内地表水流颇为发育，主要水系有富屯溪、晒溪及6条常年性山间小溪。富屯溪为矿区的主要水体，自西北向东南横贯矿区中部，为焦坑井田和晒口井田地表天然的分界线，河床宽50～150m。根据邵武水文站历年（1963至1972；1976至1980；1990至1996）资料表明：年平均流量，最大流量6400m3/s（1967年6月22日），最小流量（1979年10月）。洪水期一般出现在4～6月份，最大洪水发生在1998年6月22日（流量未测得），矿区东部新铺村一带，洪水位标高；矿区西部的晒口村一带，洪水位标高，与晒口大桥桥面相差。晒溪为富屯溪的一级支流，发源于罗峰山，自北向南流经下沙新村、洒溪桥，于晒口村西注入富屯溪，年平均流量28m3/s，最大流量（1967年6月22日），最小流量（1961年1月15日），洪水期一般与富屯溪同时出现。1998年6月22日，出现最高洪水位（流量未测得），标高为。枯水季节最低水位标高为。新铺溪流量为～，其它6条常年性小溪流量约为～10L/s。气象及地震情况矿区气象属亚热带潮湿性气候，据邵武气象站历年来（1963年至2005年）气象观测资料阐明如下：气温：平均温度℃，一般于7、8、9月份气温较高；最高温度可达℃（分别出现在1971年7月31日、2003年7月16日及31日）；而于12、1、2月份气温较低，最低温度可降到℃，一般甚少下雪。降水量：历年平均年降水量，最大可达。降水一般多集中在4、5、6月份，占全年总降雨量约40-50%；但在个别年份雨季提前于3月开始或推迟到7月止。日最大降雨量（出现在1970年6月26日），连续降雨最长可达25天（1966年）。 蒸发量：年平均总蒸发量 mm；一般在7月份或8月份为最大，占全年总蒸发量约30～40%，最大月蒸发量达。潮湿度：1964年～2005年潮湿系数在～间，平均为。 历年绝对湿度平均值毫巴，以6～8月最高；月平均值达毫巴以上；最大可达毫巴，最小达毫巴，年平均相对湿度为81%。风向及风速：在9月份至次年12月，晴天早晨多雾，一般须到十点左右方可消散，风向多为西北，历年平均风速，6～8月份东风和南风较多。根据《中国地震参数区划图》(GB18306―2001)，本区抗震设防烈度为6度，地震动峰值加速度为。2 地质特征地层矿区在大地构造中的位置属于南华后加里东准地台华夏台隆遂（昌）建（瓯）台拱的南部，在区域地质构造中的笔架山—香林铺中生代复式向斜内的虎庵山—同青桥背斜的东南翼，呈一大致向东倾伏缓波状的单斜，延深至东部被F1逆断层切割，断层上盘的前震旦系地层出露于地表。矿区出露地层有：前震旦纪变质岩群、上三迭统焦坑组、下侏罗统梨山组，中侏罗统漳平组和第四系。焦坑组为煤系地层。⑴前震旦纪变质岩群AnZ主要出露于矿区的西部、东部及北部，为上三迭统焦坑组煤系地层沉积的基底，岩性主要为千枚岩、变质砂岩、云母石英片岩和少量细晶片麻岩及板岩等组成。⑵上三迭统焦坑组T3j主要出露于矿区的西部，而东部及北部仅零星出露，属含煤地层，以第一标志层底部为界，分上、下段。地层厚度由南向北（沿走向）逐渐增大，自0～372米；自西向东（沿倾向）逐渐变薄自218～60米。焦坑组下段为主要含煤段，岩性复杂，岩相变化频繁，厚度变化较大，中下部以厚层状砂砾岩为主，上部为粉砂岩及较稳定的中厚煤层（DE煤层）。焦坑组上段以湖泊相的粉砂岩为主，分布较普遍，岩性变化不甚明显，为良好的隔水层。⑶下侏罗统梨山组本组地层分布较普遍，为煤系地层的盖层。岩性变化不大，以河床相的长石、石英砂岩为主，间夹石英质砾岩和粉砂岩，为矿区的主要含水层。表1-2-1 各地层关系表系 统 组 段 层厚m 岩性特征 接触关系第四系（Q） 0～56 为坡积黄土层，内含滚石、洪积亚粘土，河床冲积砾石层及河漫滩砂土层 角度不整合侏罗系 中统 漳平组 上段 240 砾石成份复杂的砾岩或砂砾岩 假整合 下段 角度不整合 下统 梨山组 上段 240 河床相的长石石英砂岩为主，间夹石英质砾岩和粉砂岩 假整合 下段 240 三迭系 上统 焦坑组 上段 288 湖泊相粉砂岩为主，夹细---中粒砂岩和少量透镜状含砾砂岩 角度不整合 下段 82 中下部以厚层状砂砾岩为主，夹有透镜状砂岩、粉砂岩，并夹凝灰质砂岩，火山角砾岩与凝灰质泥岩。上部为粉砂岩及较稳定的中厚煤层（DE煤层） 前震旦纪变质岩群 不详 千枚岩、变质砂岩、云母石英片岩和少量细晶片麻岩及板岩 ⑷中侏罗统漳平组主要分布在矿区的东部和北部，为砾石成份复杂的砾岩或砂砾岩，分为上下两段。⑸第四系（厚度0～56米，一般厚度12米）为坡积黄土层，内含滚石、洪积亚粘土，常为耕作区，河床冲积砾石层及河漫滩砂土层等。、构造矿区构造的复杂程度中等，为一向东倾伏缓波状的单斜构造，倾角为20～30度，以断层构造为主，褶曲构造也十分发育。矿区内较大的断层均在矿区边缘；井内落差～10米的北东向及南东向中、小断层密布，并往往与褶曲共生，断褶并存导致矿区内倾向及走向地层起伏变化。⑴断层矿区内较大的断层大致有17条，按其性质和延伸展布方向，大致可分为二组：一组，近于南北及北东向的逆断层为主，如F1、F4、F6、F8(北端)及F9；正断层有F2、F16及F20。另一组，近于东西向的正断层为主，如F3、F5、F14及F21，逆断层有F8（西端）及F10。上述断层主要分布在矿区的西部、东部及北部的边缘，而矿区内比较稀少。各主要断层分述如下：F1逆断层：位于矿区的东部边缘，全长约6000米以上，倾向约80°～90°，倾角40°～50°，斜断距大于1000米，为矿井的东部边界。F4逆断层：位于焦坑井田东南部，全长约1850米，倾向110°～ 140°，倾角40°～50°，斜断距小于40米。F16正断层：位于晒口井田中部，全长约1400米，倾角72°，斜断距约50米。F20正断层：位于焦坑及晒口井田中部，全长约350米，向南北两端即消失。倾向110°，倾角80°，斜断距较小而往深部消失。故对煤层没影响。F10平推逆断层（外围原F13）：位于矿区北部边缘，为矿井北部边界，全长约5000米以上，断导走向近东南，倾向往北，地表倾角偏陡约60°～ 70°，斜断距不详。但据矿井巷道揭露，井下小断层甚为发育。晒口井田常见岩、煤层挤压褶曲，且伴随着小断层产生。焦坑井田常见倾向及斜交小断层。⑵褶曲矿区为一往东倾伏的单斜构造，沿走向、倾向呈现次一级褶皱。煤系地层产状变化不大，一般倾向70°～120°，浅部的倾角20°～30°，向深部变缓为10°～25°。主要次级褶曲分述如下：轴向北东褶曲：发育于焦坑组下段角砾岩中，分布在1至6勘探线的西部，两翼宽约150米，幅度20～25米。轴向近东西:分布矿区西部，宽为70～80米，两翼倾角10°～ 25°向东倾伏，延伸约100米。据矿井巷道揭露，煤层沿走向出现向、背斜相间褶曲形态，往深处幅度相对减少，轴向为西偏北，向东倾伏。更次级的小型褶曲一般轴向延深数十米左右，幅度几十公分至十余米，往往与小断层相伴生，两者在成因上具有关联。但这些构造不破坏煤层的连续性。⑶岩浆岩矿区岩浆岩分布广泛，岩种繁多，侵入时代主要有早至中三叠世的印支期，晚三叠世至侏罗纪的燕山早期。主要分布在矿区的西部和南部的边缘，次为东部的F1断层上盘地层之中。前印支期中、酸性岩中主要有白云母花岗岩及石英闪长岩侵入于变质岩中，共同构成煤系地层的基底。燕山期中酸性岩浆岩侵入岩及喷出岩，主要有安山凝灰岩（成煤之前）、石英斑岩、安山斑岩、火山角砾岩及少量辉绿岩等，尤以石英斑岩及安山斑岩对煤层影响较大，呈小型岩墙及岩脉岩沿断层或褶曲走向侵入，造成煤层变薄，尖灭，给开采带来极大的困难。总之，矿井构造类别属中等复杂型。煤层及煤质煤层矿井主要可采煤层为焦坑组下段的DE煤层，属较稳定的简单～较复杂类型可采煤层。顶板岩性为黑色的砂质泥岩，含植物化石碎片，可见黄铁矿条带或结核，局部为粗砂岩，个别直接顶夹～的炭质泥岩伪顶。底板为灰黑色角砾岩或砂砾岩，常相变为含砾砂岩。主要可采煤层特征见表1-2-2：主要煤层特征表表1-2-2煤层编号 煤层厚度(m)最小—最大平均（点数）结构 稳定性 顶板岩性特征 底板岩性特征DE 焦坑井田 —简单至较复杂 不稳定 煤层顶板为细粉砂岩，局部为粗粉砂岩、细砂岩，少数地段夹～厚的炭质泥岩伪顶。一般顶板节理裂隙不发育。煤层直接顶板厚度变化较大，一般由东向西变薄，而个别点至尖灭。 底板主要为角砾岩或砂砾岩，也有见深灰色的细砂岩或粗粉砂岩，岩石一般坚硬而碎，不易产生形变且煤层底板一般含承压水较微弱，具有岩质疏松等特点。 晒口井田 — 煤质： 以亮～半亮型的粉～粉块～块状煤为主，煤质化验结果见表1-2-3。煤质化验结果一览表 表1-2-3煤层编号 工业分析 全硫Sd,t(%) 磷Pb(%) 容重ARD 发热量Qv,d(MJ/kg) Mad(%) Ad(%) Vdaf(%) DE 由上表结果表明：DE煤层为中灰、中硫、低磷、中高发热量的无烟煤。可作为动力、化肥、发电、水泥用煤、民用生活煤等。 矿井开采技术条件 岩石工程地质特征煤层顶板常见灰黑色，薄至中厚层状的细粉砂岩，局部为粗粉砂岩或细砂岩，但个别地方煤层与直接顶间夹一层～米厚的炭质泥岩伪顶，往往在炮采时与煤层一起采出，而影响煤质。底板主要为灰黑色角砾岩或砂砾岩，岩相变为含砾砂岩，也有见深灰色的细砂岩或粗粉砂岩，质硬，不易产生变形且煤层下伏地层（底板）一般含承压水较微弱，对煤层开采影响不大。但由于矿区内构造较发育，局部地段受断层、褶曲和岩浆岩脉的影响，岩石节理裂隙发育，岩石较破碎，局部岩体质量较差，同时局部地段存在较弱夹层，建议在这些地段开拓过程中，应加强维护，防止冒顶事故的发生。 瓦斯、煤尘和煤的自燃根据历年瓦斯鉴定确认该矿为低瓦斯矿井。焦坑井田瓦斯含量为－，瓦斯主要成份是：CH4约，CO2约，晒口井田瓦斯含量为－，瓦斯主要成份是：CH4约，CO2约。但随着开采深度的增加，在独头上山或独头长巷、通风不良处易造成CO、CH4等有害气体聚集，在今后矿井生产过程中应加强矿井通风管理，经常进行瓦斯监测，做好生产过程中防尘、防爆、防自燃工作，以防意外事故发生。矿区的无烟煤的挥发分为3%左右，无煤尘爆炸危险，建矿至今从未发生过粉尘爆炸事故。煤矿无烟煤燃点较高，不易发生自燃，但在矿井井田局部块段的顶层煤，由于顶层煤中含硫量突然变高，在此煤层开采揭露后硫化物迅速氧化放热，若通风不良，散热不及导致煤层氧化放热聚集，最终发生煤层自燃。晒口煤矿煤层自燃现象仅局部块段会发生，采用跟底进尺，后退回采的开采方法，采用工作面煤壁洒水等措施可以防止煤层自燃现象的发生。水文地质山区地形，地表排泄条件好。地表水系发达，主要水源是河流及降雨。降水丰富、集中在4－7月，年平均降雨1200－1300mm/年，降水量1700－1800mm，是矿坑充水的主要来源。岩性单一，以碎屑岩为主，含水性质单一，均为基岩裂隙水，由于含水层受构造裂隙控制，具有穿层性和和相互分隔的特点，各个含水带之间联通性差。晒口煤矿大部分煤层位于河流侵蚀面以下，虽然富屯溪、洒溪流经矿区，因留设了有效的保护煤岩柱，河水下渗微弱，对矿区充水影响不大。矿井的主要充水方式有三种基本类型：Ⅰ类：大气降水、地表水、潜水 → 矿区浅部采动裂隙及构造裂隙 →采空区新生含水层 → 采掘工作面涌出。Ⅱ类：大气降水、地表水、潜水 → 承压含水层 → 构造裂隙 → 采掘工作面涌出。Ⅲ类：承压含水层 → 覆岩冒落带、裂隙带两带 → 采掘工作面涌出。井田的水文地质条件属基岩裂隙类简单型。根据福煤（邵武）煤业有限公司晒口煤矿提供的矿井涌水量数据，-200m～-600m水平平均涌水量，最大涌水量，其中，-200m～-400m水平平均涌水量，最大涌水量。地温根据福建省煤炭工业（集团）有限责任公司于2006年5月18日提交的《福建省邵武市邵武煤矿资源/储量核实报告（焦坑及晒口井田）》和矿方提供的技术资料，晒口煤矿平均地温梯度G＝℃/100m，介于℃/100m和3℃/100m，属于中常温类矿井。根据地质报告，预计在矿井-400～-600水平，地温将达到27℃～30℃。矿区开采情况晒口煤矿范围原为邵武煤矿开采，其煤炭开采历史悠久，早自清朝光绪二十三年至民国元年，由盐商陈远复主办开采；民国元年至三十六年，由义记公司开采，主要采焦坑井田浅部（即云坪寺之北至焦坑村北东一带）露头煤，均为私人小煤窑土法开采。1958年—1963年，开始有计划地进行建井开采工作，但仍以小煤窑开采为主。重点开采焦坑井田的浅部煤层，日产约500吨，几年总产量约万吨。1960年起由省燃料局正式接收为省属企业，正式命名为邵武煤矿，并于1959年开始由省燃料局设计院对矿井进行总体规划设计，设计矿井服务年限为45年。焦坑井田一号井主平峒1959年6月动工兴建，1964年6月投产，以平硐—暗斜井方式开拓，设计生产能力为21万吨/年。晒口井田二号井于1960年开始兴建，1961年1月正式投产，以片盘斜井方式开拓，设计生产能力为15万吨/年。随着开采水平的延深，原有的生产系统满足不了矿井生产能力需要，为实现焦坑—晒口井田联合集中生产，扩大矿井生产能力，1972年由省煤炭工业设计院对矿井进行技改扩建设计，1973年4月至1974年5月新建一对箕斗斜井至-40水平，将一、二号井-40水平运输大巷贯通，构成统一的运输提升系统，箕斗主斜井负责提煤，副井负责供电、排水，技改扩建后矿井生产能力增至45万吨/年。为了开采-200和-400水平煤炭资源，从1981年开始由省煤炭工业设计院对第三、四水平开拓延伸进行设计，在二号井副井旁新掘一条908m长的新副井至-200水平，箕斗主斜井往下延伸至-200水平，形成-200水平生产系统。该系统于1993年建成投入使用。随着资源逐渐枯竭，1995年重新核定矿井生产能力为21万吨/年。第二部分 1． 矿井自然环境和地质概括矿区地貌系属起伏不平的中至低山区，主要山脉走向呈北北东—南南西、一般海拔标高为200—350米，最高点云屏山，海拔标高为米；而长年性地表水流发育的富屯溪，则为本矿区最低侵蚀基准面，其海拔标高约178米。本地表水系主要为富屯溪，最大流量为6500m3/s，最小流量为，平均流量为，洪水期水位最高标高达+，枯水期河流最低标高+170m，流量随季节性变化。其次为晒溪，河床最低标高+，最高洪水位+米,洪水期最大流量为，最小流量为，流量随季节性变化。本区属亚热带潮湿性气候，据邵武市气象局资料，每年4~6月为雨季，11月至次年1月为旱季，历年平均降水量为，气候温和，雨水充沛。2．地层含水性矿区出露地层有前震旦纪变质岩群、上三迭统焦坑组、下侏罗统梨山组，中侏罗统漳平组和第四系。现对各地层的富水性简述如下：⑴、前震旦系变质岩群主要出露于矿区的西部、东部及北部，为上三迭焦坑组煤系地层沉积的老基底，岩性主要为千枚岩、变质砂岩、云母石英片岩和少量细晶片麻岩及板岩等组成。⑵、三叠系上统焦坑组主要出露于矿区的西部，而东部及北部仅零星出露，属含煤地层，系山麓堆积相---冲积相的角砾岩、砂砾岩及砂岩，湖泊相的粉砂岩、细砂岩或透镜状砂岩、砾岩和煤层等。地层厚度由南向北（沿走向）逐渐增大，自0---372米；自西向东（沿倾向）逐渐变薄自218---60米。焦坑组上段风化带为弱含水层，单位涌水量、渗透系数为。焦坑组上段以湖泊相的粉砂岩为主，夹细---中粒砂岩和少量透镜状含砾砂岩等组成，中厚层状、层理发育，含植物化石碎片偶见少量瓣鳃类动物化石，本地层分布较普遍，岩性变化不甚明显，为良好的隔水层。⑶、侏罗系下统梨山组本组地层分布较普遍，系为煤系地层的盖层。岩性一般纵横变化不大，以河床相的长石、石英砂岩为主，间夹石英质砾岩和粉砂岩，为矿区的主要含水层。由于基岩裂隙发育不均一，该含水层可分为相互分隔的三个含水带，其中中带即第二含水带中等含水、单位涌水量、渗透系数为，其他两个带均为弱含水带。⑷、第四系残坡积层和冲洪积层为坡积黄土层，内含滚石、洪积亚粘土，常为耕作区，河床冲积砾岩石层及河漫滩砂土层等。主要分布于富屯溪，晒溪两岸及矿区西部山脚一带，河岸以冲积层砂、砾石为主，山脚一带以坡积含砂土为主，渗透系数。3.构造含水性和导水性晒口煤矿主要构造以断层为主，分别为近于南北及北东向的逆断层为主以及近于东西向的正断层为主。大断层都在矿区边缘，井内落差米的北东向及南东向中小断层密布，断层导水性弱或基本不导水。4矿井充水条件充水水源分析⑴大气降水大气降水是矿区的主要补给水源，它通过地表潜水层及采空区塌陷裂隙补给深部裂隙承压含水层中，成为矿坑的直接补给来源。⑵裂隙含水岩层水主要赋存于三叠系上统焦坑组（T3j）砂岩、砂砾岩、含砾砂岩的裂隙中。含水层呈透镜体分布，浅部富水性中等~弱；深部富水性弱～极弱。主要表现为顶板的滴水和渗水，通过调查分析煤层底板的涌水量极小，底板突水的可能性极小。充水通道分析矿井充水的水源主要是大气降水，其次是地表水和潜水。主要充水通道是煤层采动时上覆岩层被破坏造成“两带”沟通引起的山体基岩和表土裂隙，塌陷区域，以及采动使断褶构造活化而形成的断褶导水带。5矿井涌水量、水害预测及其评估-40m水平涌水量由一采区、二采区、三采区涌水量构成，-200m水平涌水量由五采区、六采区、七采区涌水量构成。矿井排水主要是通过-200m水平中央水泵抽水至-40m水平中央水泵，再由－40中央泵房经箕斗井两趟管路排至地面后流入富屯溪。-200m～-600m水平平均涌水量，最大涌水量，其中，-200m～-400m水平平均涌水量，最大涌水量。通过矿区水文地质特征及充水分析，矿井主要充水因素为大气降水、地表水、线状断层带、基岩裂隙水。通过开展矿区水患现状调查，分析矿井水害现状，矿井目前无大的水害威胁。通过对矿井实际涌水量观测，矿井目前实际观测的最大涌水量为880m3/h，平均涌水量为580m3/h。近些年本矿开采老空区已封闭，留有排水口，存在小部分积水基本能通过排水口排出，对下部的开采影响较小。晒口煤矿目前的排水能力满足生产要求，但仍要做好季节防治水工作。6.矿井防水害措施矿井主要充水因素为大气降水、含水岩层和采空区积水。矿井地表水体为沟谷水，含水岩层富水性弱，断层导水性弱，地表水和地下水对开采影响不大，但为了做到预防为主，确保矿井正常生产，对于强降雨后，对采空区的补给，在矿井生产过程中必须做好以下防治水措施：1、煤矿企业必须在雨季来临前，派专门人员对防治水工作进行全面检查。2、矿井生产时，应做好水文地质调查工作，在矿井范围内进行水患分析预报；加强职工防治水知识教育，特别是透水预兆、应急措施知识的普及教育；坚持“有疑先停、有疑必探、先探后采（掘）”的原则，配备探放水设备。3、各矿井在开采下山水平时，要对各矿井主平硐及以上水平的矿井水采取“堵、截、引”等措施排出地面，留设足够隔水煤柱，严防上水平的通过钻孔裂隙带直接馈入下水平，造成额外排水负担。4、在各个生产水平开采过程中，必须留设足够的隔水煤柱、采空区煤柱、护巷煤柱、断层隔离煤（岩）柱、矿井边界煤柱等保安煤柱，确保矿井安全生产。5、矿井在开采过程中必须做好水文观测工作，应根据实际涌水量情况，及时扩大水仓容量和更换相应型号、功率的水泵。同时做好水泵及其供电线路维护工作，保持井下排水设备完好和正常运转，确保有足够的排水能力。6、断层为弱导水或局部弱导水，对矿井充水一般无威胁。但矿区中褶皱构造发育，一般在背斜轴部由于张性裂隙的发育，会形成较大面积的含水层，且含水量较大。对此断裂带、构造带应加强矿山地质及水文地质工作，密切注意井巷围岩、断层破碎带、掘进面等涌水特征，发现顶板淋水加大，顶板来压等透水预兆时，应立即停止作业，采取防范措施。
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矿井开采时遇到的突水灾害是煤矿常见的地质灾害。我国北方石炭-二叠纪煤田中，不仅煤系内部有含水层，而且下伏巨厚的奥陶纪灰岩中也富含岩溶水。随着开采工程的延伸，地下水深降强排，导致地下水位发生变化，产生巨大的水头差，在一些构造破碎带和隔水层薄的地段发生突水。
由于地下水源的变化，有些矿井充水而不得不长期排水，使附近的地表水和表层地下水被疏干，恶化了生态环境，缺水地区不断扩大，开滦范各庄矿突水后，水位下降20～30m，使厂矿、工业和生活供水原有的系统失灵，发生吊泵现象，形成无法供水的局面；山西省因采煤而造成18个县缺水，26万人吃水困难，30多万亩水地变为旱田。
据不完全统计，30多年来。我国主要煤矿区因突水淹井58次，部分淹井64次，经济损失27亿元。1984年开滦范各庄煤矿的一次淹井事故损失就达5亿元。在河南焦作矿区，突水事故共发生270余次，最高突水量达243m3/min，突水淹井事故19起，每次直接损失数千万元，矿区排水量高达，平均每采1t煤就需排6t水。另外，在全国岩溶型煤田中，突水量大于10m3/min的突水共发生200余次，50m3/min的突水约20次以上；而河南省同类矿床中，10m3/min的突水约有60余次，大于50m3/min的突水约11次，分别占全国同类突水的30%和50%。目前，我国北方主要的矿务局有130对矿井受水害威胁。随着向深部开采，水压不断增加，突水日趋严重。有些新井因水的威胁长期不能投产。在北方岩溶地区，煤矿约有15Nt的储量受水威胁而不能开采，如河南省新密矿区受水害威胁的煤炭储量就达，占煤田地质储量的；鹤壁矿区仅太原组下组受水害威胁的储量就占矿区总储量的25%。
目前，不少矿井已进入深部开采，有些矿井下开采标高已达到地表以下600m，最深的已超过地表以下1 000m。煤层底板承受岩溶承压水的水压已达～，而煤层与其下伏灰岩岩溶含水层之间的隔水层厚度一般只有10～20m，最大可达50～60m，突水的几率大增，淹井事故也逐年上升。对其进行研究和防治具有重要的战略意义。
矿井水害水源类型及分布
凡影响生产、威胁采掘工作面或矿井安全使矿井局部或全部被水淹没的现象都称之为水害，而矿井水害的典型表现就是突水事件。
导致矿井突水灾害的水源主要有大气降水、地表水、地下水和老空水。其中地下水按其储水空隙特征又可分为孔隙水、裂隙水和岩溶水等。大多数矿井水害是由2～3种水源造成的，单一水源的矿井水害很少，故矿井水害类型是按一种水源或某一种水源为主命名的。主要有以下5种突水灾害的水源类型。
地表水
水源是大气降水、地表水体（江、河、湖泊、水库、沟渠、坑塘、泥石流）。水源通过井口、采后冒落带、岩溶地面塌陷坑或洞、断层带及煤层顶底板或封闭不良的旧钻孔充水或导水进入矿坑。发生过此类水害的矿井有内蒙古平庄古山矿、辽源梅河一井等。
老空水
水源是古井、小窑、废巷及采空区积水。当采掘工作面接近或沟通时，老空水进入巷道或工作面。如山西陵川县关岭山煤矿、徐州旗山矿等矿区都发生过此类水源的突水事件。
孔隙水
水源是第四系松散含水层孔隙水、流沙水或泥沙等，有时受到地表水补给。通过采空冒裂带、地面塌陷坑、断层带或煤矿层顶底板含水层裂隙及封孔的旧钻孔进入矿坑。发生过此类水害的典型矿井有吉林舒兰煤矿、淮南孔集矿、徐州新河煤矿。
裂隙水
水源为砂岩、砾岩等裂隙含水层的水，常常受到地表水或其他含水层补给，通过冒裂带、断层带、采掘巷道揭露顶板或底板砂岩水、或者封孔不良的老钻孔水进入巷道或工作面。典型的矿区有徐州大黄山煤矿、韩桥煤矿、开滦范各庄矿等。
灰岩岩溶水
灰岩发育的矿区在一些奥陶、石炭、二叠系灰岩中发育有裂隙岩溶水，特别是厚层灰岩含水层，这些水进入矿坑或工作面时会导致矿井突水灾害，如淮南谢一矿是薄层灰岩裂隙带突水，淄博北大井均为断层入岩溶水淹井，开滦范各庄、安阳铜治矿为中奥陶灰岩水通过陷落柱进入矿井。
在突水形式方面，由于断层面引起的采掘工作面的突水占突水总数的80%以上，就是说开采的突水事故主要是由构造原因引起的，而且滞后型突水多于突发型突水，工作面回采突水多于巷道掘进突水。
从水害的分布来看岩溶水水源导致的突水灾害主要发生在华南晚二叠统岩溶地区，以基岩裂隙水源导致突水现象的分布最为广泛的在我国的华北、东北、西北和西南的广大地区这种现象较普遍。因此地以基岩裂隙水源导致突水灾害的情况居多。
突水预测
凡是井巷掘进或工作面回采过程中，接近或沟通含水层、被淹巷道、地表水体、含水断裂带、溶洞、陷落柱而突然产生的水害事故称矿井突水。这是因为井下采掘活动破坏岩层天然平衡、采掘工作面周围水体在静水压力和矿山压力作用下，通过断层、隔水层和矿层的薄弱处进入采掘工作面。矿井突水这一现象的发生与发展是有一个逐渐变化的过程，有的表现很快（一二天或更短）有的表现较慢（采掘后半个月或数日）。
易于突水构造部位或地段预测
据统计，80%～90%以上的突水发生在断裂带附近，且煤层底板有强含水层存在，特别是在下列构造部位突水几率最大。
（1）断层交叉或汇合处、断层尖灭或消失端一带、两条大断层相互对扭地带、与导水或富水大断裂呈入字型连接的小断裂带。
（2）褶曲轴部裂隙密集带或小断裂密集带、背斜倾伏端一带、小褶曲与地层倾向转折带的复合部位或平缓小褶曲翼部。
（3）压性断裂下盘，张性断裂上盘因富水性强，井巷通过或接近时往往发生突水。
（4）新构造活动强烈的断裂带。
采掘前的突水预测
主要是编制矿区或采区底板突水和导水陷落柱预测图。
矿区或采区底板突水预测图
首先利用矿区已有的地质构造、突水点分布、突水量及其稳定程度，或单孔放水量、岩溶发育程度，观测孔水压、水质等资料进行综合整理分析后，编制岩溶水强径流带或富水程度不同块段的水文地质分区图，将易于突水的构造部位，进一步分为亚区，预测可能发生突水的大致范围与地段。其次在水文地质分区图上，对矿区或易突水地段编制矿区隔水层底板等高线图、矿层底板含水岩层等压线图、矿区隔水层水压等值线图（即从上述两图数值相减而得）、隔水层等厚线图。再次统计附近矿区条件相似矿区突水系数值，确定相似矿区的临界突水系数区间。最后，利用隔水层水压等值线图与隔水层等厚线图编制矿区隔水层比水压等值线图；两图上数值相除即每米隔水层所承受水压等值线图，按临界突水系数值编制突水预测图，圈出相对安全区和突水危险区。
导水陷落柱预测
将矿区采上层煤见到的陷落柱放在图上编制陷落柱分布图，然后将煤系砂岩或薄层灰岩水或煤矿层底板厚层灰岩水的等压线，综合制成导水陷落柱预测图。图上可以圈出煤矿系砂岩水或薄层灰岩水的高水压地段，或在放水、突水时出现这类高水压与底板厚层灰岩水的低水压区重合或地段，即陷落柱所在地段，这些地段往往是导水的。
采掘过程中的突水预测
在前述预测的基础上，对有突水危险地段，或易于发生突水的构造部位及其附近地段，可采用下述方法进行预测。
钻探方法
探测高水压区，在安全的超前距内设探水孔，探测各薄层灰岩水的水压值与下伏厚层灰岩水的水压值进行比较。若其值等于或接近厚层灰岩水水压，则有发生突水危险，反之，则不会突水（两者差在～）；探测底板水的导升高度。所谓导升高度，即底板水在其水头压力及毛细管力的作用下，沿隔水层内的构造裂隙缓慢导升到某一高度。
放射性测量
主要是用Fd-307型RaA测氡仪测量氡射气含量确定底板的导升高度及隔水层含水性。原理是氡射气在岩石中运移，浓度降低大，而在岩石裂隙中，阻力小，浓度降低小，和氡射气的半衰期短，在运移过程中急剧衰变使其浓度大量降低。据此，当底板有裂隙时出现异常，氡射气含量高。其值大小反映底板导升高度的距离，也反映隔水层裂隙发育程度及其富水性。无论钻孔探底板水导升高度或用快氡Ra 法，主要目的是掌握它的导升高度上界是否进入或达到矿压破坏区，以此预测是否会发生突水。
物探方法
当采掘工作面的迎头或巷道底板接近含水、导水和富水的破碎带时，其工作面周围的气温降低、湿度大，据此，可用有关仪器监测工作面的气温和湿度，用来预报突水。
巷道围岩强度和重力与静水压力的关系
静水压力对巷道顶底板的作用和突水的预防
开采前后，承压含水层的静水压力（H突），始终与巷道顶底部隔水层的重力（单位面积上岩柱的重力hγ）和抗拉强度（Kp）是对抗着的。一旦开采巷道破坏了天然平衡之后，就会产生“矿压”现象或突水。巷道顶（底）板受力情况，类似两端固定承受均布荷重梁的受力情况（图）。
图 巷道底部隔水层承受静水压力示意图
В.Д.斯列萨列夫按梁和强度理论，得出计算底板和顶板含水层的静水压力公式为：
环境地质与工程
式中：H理安——巷道顶、底板计算的理论安全水压值，MPa；
Kp——顶、底部隔水层的抗拉强度，MPa，可由实验或部分巷道突水资料确定；
γ——顶部隔水层密度×106N/m3，由试验确定；
l——巷道宽度，m；
h——顶、底部隔水层厚度，m。
式（2-26）用于计算底板含水层的静水压力，式（2-27）用于计算顶板含水层的静水压力。式（2-26）和（2-27）可综合写成下式：
环境地质与工程
当H突≤H理安时，巷道穿越的地段是安全的。H突>H理安时，则巷道顶底板会被水压鼓破突水。为防止突水，可以从隔水层安全厚度或安全水压两方面解决。
从公式（2-28）导出顶底板安全厚度的计算公式为：
环境地质与工程
故底板抗静水压力的理论最小安全厚度（h理底）为：
环境地质与工程
顶板抗静水压力的理论最小安全厚度（h理顶）为：
环境地质与工程
将计算的理论最小安全厚度（h理底和h理顶）与底顶隔水层实际厚度（h）比较。若计算的h理底或h理顶≤h时，一般是安全的；若h理底或h理顶>h时，掘进巷道就有突水的可能。这时多用降低水压的办法，以达到安全生产的目的。其确定方法是将开采地段底或顶板隔水层实际厚度（h），分别代入公式（2-26）和（2-27）中，求出理论安全水压（H理安），把H理安与底或顶板实际水压H突进行比较：若H理安≤H突时，表明巷道底或顶部隔水层不能抵抗所承受的静水压力，不安全，可能突水；若H理安>H突时，则是安全的。当H理安≤H突时，为防止突水，必须使水压降低S后才能符合要求，即：
图 巷道侧方承受静水压力示意图
环境地质与工程
巷道侧向静水压力的作用和突水预防
巷道掘进时可能在巷道的“正前”方或侧帮，接近或揭露含水层（或水体）使巷道受到“侧方”水的威胁（图），В.Д.斯列萨列夫给出确定安全宽度“w”的公式：
环境地质与工程
式中：P理——含水层或水体给予侧帮的静水压力，MPa；
Kp——隔水层平均抗拉强度，MPa；
l——巷道的高度；
w——正前或侧帮间隔水层的宽度。
当P实≤P理时，从理论上讲是安全的。当P实>P理时，静水压力可能压坏隔水层而实水。为了防止突水发生，可用式（2-33）计算出保留的隔水层的安全宽度“w”，即：
环境地质与工程
以上是在理想情况下推出的，在使用中应按具体地质、岩石物理力学性质的不同，常采用2～3倍的安全系数。巷道突水点，从理论上讲一般在巷道的边缘，受侧向压力突水时，突水点位置应偏于巷道的底部。
确定井巷突水的经验公式和确定底板隔水层抗拉强度的方法
上述的В.Д.斯列萨列夫公式，考虑了岩石强度、工作面宽度、隔水层的厚度、重力与静水压力间的平衡关系。这对巷道而言是较全面的，但用它计算跨度大的工作面，一般与实际相差较大，所以我国矿山部门，依据突水资料，总结出静水压力（P）与隔水层厚度（M）间的“综合”平衡关系式，称突水系数（或称水压比、阻水系数），即：
环境地质与工程
式中：K临——突水系数；
P——底板承受的静水压力；
M——隔水层厚度。
上式的物理意义即是单位厚度隔水层所能承受的极限水压值。我国许多矿区都已总结出适于本区的经验数值见表。并作为判断采掘中底板可能突水的指标。但式（2-35）的缺点是仅考虑隔水层的厚度，而隔水层是由各种不同强度和不同抗水性能的岩石组成，对这个重要因素在公式中无反映。匈牙利等国在利用隔水层时注意了这个因素，他们以泥岩抗水压的能力为标准隔水层厚度（即以泥岩作为1；相当于1m厚完整泥岩能抗个水压力），将其他不同岩性的岩石换算成泥岩厚度，称换算后岩层的厚度为等值（或等效）厚度，换算系数值列表于中。这样换算后的M值，不仅有厚度，而且含有强度的概念。西安煤矿研究所以1966年试验资料（每米厚岩层强度：砂岩为10MPa，砂质页岩为7MPa，铝土页岩为5MPa，断层带岩石为）为基础，用砂岩作为标准部位单位，则砂质页岩的比值为，铝土页岩为，断层带岩石为。用此系数换算为等效厚度的各种岩石。
表 某些矿区突水系数
表 岩石等效系数
按隔水层上述特点，可用部分巷道内突水或压水试验资料，确定底部隔水层平均抗张强度。因掘进出现来压、变形、底鼓、破裂、突水等过程，与材料力学中拉伸试验的过程类似。利用这种情况可得平均抗拉强度的经验公式：单位厚度隔水层承受静水压力（P/M）使岩石破坏，必须克服单位厚度隔水层的抗拉强度（Kp/M），和其重力（即容重γ）；若达到极限平衡时则：
环境地质与工程
即
环境地质与工程
式中：Kp——底部隔水层平均抗拉强度，其他符号同前。
回采工作面时的底板突水系数，由西安煤矿研究所提出了下述的经验公式：
环境地质与工程
式中：TS——突水系数，Pa·m-1；
P——保护层（即隔水层）承受的水压力，Pa；
M——保护层的厚度，m；
Cp——矿山压力对底板的破坏厚度，m。
突水防治
为了防止突水灾害、提高工效和降低成本，采用各种工程措施，对涌入井巷或威胁井矿安全的各种水源进行排除或控制等科学管理工作，这些工作包括地表水和地下各种防水、治水，探放水和疏干排水等。合理的利用这些方法可以有效地防治突水。
矿床疏干是一项具有引发矛盾性质的工作。采矿时为防止矿井突水，总是希望最彻底或尽可能多地排除可能进入井巷和威胁采矿的各种水源，其结果可能破坏当地天然水资源的平衡，减少供水量和恶化环境。从保护环境出发，则渴望尽可能地提供更多的地下水资源和保护天然地质环境不恶化。因此，合理地进行矿床疏干是兼顾采矿、供水和保护地质环境的统筹工作。
按照不同的标准，人们把矿床疏干工作做了各种划分，下面将有关疏干防治水的各种方法按其主要作用分为三类来介绍。
防水法
指通过排除地表水降低地下水防止水流入矿区的方法，其主要目的在于减少矿井的涌水量。
汇集与排除矿区范围内降水形成的地表径流
方法有：填堵井下进水通道、汇集矿区内原有分布的水体，并予以排除；修筑边缘排水沟等地表防、排水工程，以拦截外围流来的降水漫流、地表水和浅部潜水，并引出矿区之外。
矿区内地表水体的处理
可采用隔离水体，如修筑水体防渗层、敷设排水管道等；当不允许水体存在时，则采用移河措施，以达到防止地下水进入矿井的目的。
疏水法
指对充水水源进行疏干或降压，以确保安全采矿的方法。此法包括预先疏干、并行疏干和探放水。
预先疏干
多用于水文地质条件复杂的大水矿床。又可分为两种情况：
（1）当开挖井巷须临时通过强含水层或受高压水威胁的地段时，可以从地表打深孔预先疏干局部含水层或降低高压水头至安全值以下，当井巷挖通，并封闭该含水层后，停止疏干，允许原含水层恢复充水。
（2）当开采矿床的直接顶底板含水或直接顶底板虽有一定厚度的隔水层，但在间接充水层水压过高，有突水危险时，可采用从地表进行预先疏干或降压的方法，达到安全条件下采矿的目的，且不允许被疏干的地下水位或降低的水压恢复。随开采范围扩大，仍可用原地表疏干方式，不断外扩疏干范围，或停止原地表预先疏干，改在井巷内布置各种疏干措施，继续进行预先疏干。
并行疏干
是利用采矿工程或专门疏干工程，在采矿同时进行疏干工作，其完成疏干的时间应提前于采矿工作。可分为：
（1）是在预先疏干任务完成后，停止原地表预先疏干（需要时，亦可不停止），代之以在井巷或露天矿场内设置的各种排水设施，与采矿同时进行疏干，这些设施有垂直的降水孔（井）、吸水孔井及各种过滤器，以及水平的排水孔、疏水沟、疏水平巷等。
（2）是在水文地质条件简单的矿区，从采矿开始到终止只进行并行疏干，疏干时，应对预测的强水源或有突水危险地段，进行超前探水与放水，以保安全。
防渗法
指堵截涌水水源于矿区或井巷之外的方法，用以保证安全采矿，同时达到保护供水水源和保护地质环境的目的，留设安全矿柱和建设防水闸（墙）等措施也属此类。防渗法主要用于恢复已淹井巷及涌水量过大或有突水威胁，又有适合条件的大矿区。对这类矿区，如采用疏水法，则多会发生破坏地下水资源、引起地面塌陷和增大排水费用等问题。
防渗法的实质是使用注浆工程，在地下筑成不透水体，切断井巷进水通道，用以隔绝涌水水源或大量减少矿井涌水量。此类工程虽投资多、工程量大和周期长，但只要水文地质条件适合，则会收到阻水显著、长期经济收益好的效果。国内外均有成功实例可予借鉴。
矿区内的透水天窗、通过井巷的断裂带、已淹井巷的突水口和特大涌水点等处，都可用局部堵水来隔绝水源，减少涌水量或使淹井恢复生产。对某些大矿区，如能确切地掌握充水水源的隔水和进水边界，在经济合理和技术可能的情况下，可在较大来水断面上，采用地面打钻注浆，建筑防渗帷幕，形成人工不透水墙，改变原进水边界，达到截流的目的。防渗措施，还可用于加强隔水顶底板的隔水能力和增强断裂带或安全矿柱的抗水、抗压性能；在深排水矿区，还可用以保护供水源地和环境。
从1802年法国将石灰和粘土用水混合造成浆液压入地基以来，注浆技术得到迅速发展。20世纪，从悬浮液注浆发展到化学注浆。英国在20世纪60年代后期建设的某矿，80%以上采用了注浆技术；原苏联用特殊凿井法建设的井筒，有50%以上应用了注浆法。我国于20世纪70年代开始在水口山铅锌矿区首先使用了大型帷幕注浆截流工程，随后在一些别的矿区采用了这一方法皆取得防渗的良好效果，如：淄博北大井堵水：1965年5月13日，北大井-81m水平发生特大突水。水量由突水前的11m3/min骤增至443m3/min，矿井瞬时被淹没。其原因系张性断层贯通煤层下部高压的裂隙岩溶水所致。淄博矿务局在1972年至1974年对该突水点进行了注浆堵水。从地面共打了20个钻孔，向断层破碎带与徐家庄灰岩和奥陶系灰岩的接触面部位，以及断层两盘的灰岩内注浆。共注进水泥9 ，水玻璃，沙子，石子，堵住了该突水口。1975年排水至井底，实测涌水量为，较突水前的正常涌水量仅多，堵水效果达以上。
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机械故障诊断中的误诊断与信息处理方法 摘要:对机械状态的误诊断是对机械状态的一种歪曲反映，误诊断原因是多方面的，包括诊断数据的不准确性、诊断依据的不可靠性、诊断推理的不合理性等。机械状态的信息特性对机械故障诊断起重要作用，研究信息特性对提高故障确诊率和故障诊断的可靠性具有实际意义针对获取的故障信息具有不确定性，文章提出用粗集理沦处理诊断中的不确性的数学方法理论。 关键词:故障诊断;误诊断;信息不可靠;研究 机械故障诊断的发展历程中，故障确诊率的提高一直是研究的热点，故障的误诊却没有引起人们足够的重视。为了系统地阐述机械故障诊断中的误诊问题，给出了误诊的含义及分类;按照机械故障诊断推理过程的环节，详细分析了误诊产生的机理和具体的原因，针对这些误诊的潜在原因，提出了减少误诊的方法和措施。提高机械故障诊断的可靠性，降低误诊率，在保证诊断数据准确无误的同时，必须使诊断系统合理，同时具有开放性和可扩充性，使诊断知识不断得到丰富和充实。1机械误诊断的原因从诊断的结果与诊断对象客观存在的差异来看，故障诊断的结论可分为确诊、误诊和漏诊，确诊即为对诊断对象的故障判断是准确无误的。漏诊则是对故障的遗漏。而误诊，顾名思义，就是错误的诊断，也可称之为误判。漏诊实质上也可归为对设备的误诊。故障的复杂性 在故障诊断过程中，诊断对象的故障过程是复杂多变的，在故障发展过程中，由于引起故障的因素在性质、特点及作用方式上是不同的，机械功能状况和所受损害的具体情况也不同，使得故障征兆和演变具有不同形式，诊断中往往难以迅速准确地认识故障的性质，导致误诊，具体表现在以下几方面: (1)故障的发展过程中，一种故障可能表现出多种不同故障征兆。如液压系统故障诊断中，电磁换向阀故障可能导致系统压力、流量不满足要求，脉动可能加剧，还可能导致系统工作温度升高等。而对不同诊断对象，即使是同一种机械，对同一种故障的反应也是有差异的。一个对象的反应可能快，另一个对象反应可能慢，一个对象的某征兆对某故障反应可能剧烈，而另一个对象反应可能较平稳等。 (2)不同故障在发展过程中，可能出现相似的征兆，同种征兆可能对应多种故障形式。如回转机械中，各种故障的发生，往往都伴随着振动的加剧，而且在频域分析时，在相同倍频上，不同故障可能会有相似的表现形式。这种故障征兆的相似性，使我们在故障诊断中容易产生混淆。 (3)在很多情况下，随着故障的发展，还可能引起继发性故障，这种继发性故障可能会掩盖原来的故障，或原来的故障掩盖继发性故障，这都将造成故障诊断的困难。如液压系统中，由于某种原因引起油液污染程度增加，这可能引起液压泵运动副的严重磨损，磨损的颗粒混人油液中，进一步加剧油液污染，液压泵磨损将引起液压系统失效，泵的失效是油液污染这种原发性故障所引起的，而原发性故障和泵磨损这种继发性故障混在一起，相互促进，造成恶性循环，这增加了查找原发性故障的难度。为克服故障征兆的复杂性给故障诊断带来的困难，必须开阔思路，不拘泥于典型故障一征兆的狭窄思路，从系统角度出发，进行由环境到机械，由局部到整体，由阶段到过程的具体分析，将征兆、原因、故障机理有机结合起来加以研究，减少误诊率。1. 2诊断知识的不确定性 各种机械设备，由于复杂程度不同，工作环境各异，使我们获得的有关故障的知识往往有不确定和不完善的一面。一般来说，我们不能等待某种故障完全发生后再得出结论，而必须实施早期诊断，及时采取措施避免故障的进一步发展，这样，我们必须依据故障的部分征兆或无任何征兆情况下作出诊断，这不可避免地带来误诊。 由于故障诊断资料不足，对故障的认识受到较大限制，给明确诊断带来困难，有时不能将其有类似征兆的故障完全排除，有时所怀疑的故障的一般规律与故障征兆不完全相符，另外排除了一种故障的可能，又缺乏对某种故障作出识别的足够依据，因此故障诊断的推理过程往往也是模糊的，具有一定程度的不确定性。针对这种情况，充分研究故障诊断对象，建立合理的模糊知识体和模糊推理机，利用现代人工智能原理实施诊断更符合故障诊断的性质，将提高诊断的可靠性。1. 3理论的相对性 任何理论与实际的故障过程相比，总有局限性，机械设备作为一个与环境和人共同组成的有机体，是有差异的，理论只能大体概括故障诊断实践中的具体情况，同时，理论又受到一定科学技术条件的限制，还存在尚待认知的领域。 理论与具体故障相比，总是有一定距离的。以故障诊断的标准来说，它是以典型征兆为基础而总结制定的，不太典型的故障，就未必都与诊断标准相符合，若将诊断标准当作教条而一成不变，难免造成误诊。总之，我们所研制的诊断系统，应具有开放性和可扩充性，使系统具有不断完善的能力，这是降低误诊率的重要途径。1. 4诊断实践的局限性故障诊断的实践是机械故障诊断学形成发展的基础，对故障现象进行试验研究，虽然也是获取相关知识的重要途径，但由于试验与机械系统实际运行情况、工作环境是有差异的，所得出的结论必然存在一定的局限性，作为实施故障诊断的主体—人，对机械系统的了解程度及故障诊断的实践经验不同，得出的结论也有差异，如观察1幅机械图象，1个经验丰富的人，头脑中积累了大量故障知识，往往能较准确地从中把握机械运行状况，作出合理诊断结论，尤其是对早期故障和不典型故障的诊断更是如此。因此，必须加强诊断的实践环节，从实践中抽取有用的知识去扩充和丰富我们的诊断系统。1. 5获取数据的不准确性在实施故障诊断过程中，首先应获取机械系统运行的有关数据。机械运行过程中，往往受外界环境及各种随机因素影响，使获取的数据具有某种程度的不准确性，容易造成误诊。因此须采取必要数据预处理手段，减少随机因素的影响，剔除其中的趋势项、奇异项等，提高数据准确性，这也是降低误诊率的必要条件。1. 6诊断人员不专业诊断人员的素质也决定了诊断结论的正确程度。诊断人员的理论知识、实践经验、方法知识以及执行故障诊断时的态度都可能导致误诊。同时，诊断人员在综合运用知识、理论联系实际、善于解决实际问题等方面的能力也会影响诊断结论。2机械故障诊断中信息提取信息提取不可靠 机械故障诊断分为直接诊断和间接诊断，但由于受到设备结构和工作条件的限制，直接诊断往往难以进行。因而，多采用间接诊断，即通过二次诊断信息来间接判断设备中关键零部件的状态变化。而诊断测试便是获取二次诊断信息必备的关键环节。最常见的是振动测试(位移、速度、加速度)和声音测试。然而，由于各种原因，获取的数据可能发生偏差。体现在3个方面:(1)数据没有正确反映客观存在;(2)数据的信噪比低;(3)数据的不完备性。如果把这些不准确的数据当成有效数据来分析，就很可能发生误诊。2. 2信息处理不准确 能够快速、有效地提取反映机器故障信息的特征是机械故障诊断的关键。诊断特征主要通过对设备采集来的信号进行分析和处理获取。这些特征可能是一些简单的时域特征，如峰峰值、均方根值、峭度等，或者工艺参数特征，如油温、油压等，还有一些复杂的频域特征及基于全息谱的特征，如转频椭圆及轴心轨迹等。目前，各种特征提取方法层出不穷，如统计模拟、小波分析、独立分量分析、频域分析、全息谱分析等，为诊断对象的特征提取提供了有效的解决方案。在应用中，许多方法都有其应用的前提条件。而且，在不同的应用场合，各种方法还可能存在其局限性以及数学上的精确性问题。在实际应用中，如果没有注意到这些，就可能引起误诊。2. 3信息不完美对于一个诊断对象，如果其运行状态较复杂，由于客观条件和手段的限制等原因，可能使获得的信息难以确切地给出诊断结论，主要体现在以下3个方面:(1)信息不完备。在诊断实践中，故障与诊断信息之间并非一一对应的关系。1个信息对应多个不同的故障，而1个故障也表征为多个不同的信息。这就需要掌握充分的有用信息来区分不同的故障。否则，就可能出现误诊。(2)信息不一致。诊断信息不一致在诊断实践中也是较常见的现象。这些信息之间存在一定程度上的冲突。也就是说，某些信息很大程度上支持故障F1，否定故障F2;相反，另一些信息则支持故障F2，而否定故障F1。此时，误诊也容易发生。(3)信息不确定。来自于诊断对象的诊断信息经历了许多传输途径，其不确定性可能较小，也可能很大，如传感器、传输线等均影响其确定性。此外，还有定性与定量信息之间转换导致的不确定性。3提高信息可靠度、减少误诊断的措施提高诊断测试的准确性提高诊断测试的准确性是保证诊断数据可靠性的重要前提。可以从以下4方面着手:(1)对传感器进行定期检验;(2)可考虑用多个传感器测量;(3)采用可靠的传输线;(4)正确设置采样参数。3. 2提高诊断系统的可靠性随着设备运行与维护的需要，各种在线、离线、远程等诊断分析系统以及人工神经网络、贝叶斯网络、专家系统等智能诊断系统逐渐用于机械故障诊断，为确诊故障带来了许多便利之余，也增加了机械故障误诊的可能性。开发合理完善有效的诊断系统，提高它们在特征提取或诊断推理方面的可靠性，有利于减小误诊率。3. 3加强诊断信息描述的客观性 诊断信息在机械故障诊断中的重要性是不言而喻的，其表达与描述是否合理、准确关系到诊断推理结果的正确与否。然而，在诊断实践中，诊断信息既有定性信息，也有定量信息;既包含简单信息，又包含复杂信息;既存在确定信息，又存在不确定信息。在诊断推理过程中，定量信息经常会转换为定性信息，例如，" 70 },m的振动”描述成“振动大”等。概率论和模糊数学是描述这种信息的强有力的工具。因而，可以考虑用适当的方式把概率论和模糊数学理论融人到故障诊断的信息表达和描述中来，加强其描述的客观性。4粗集理论对信息不确定性的处理 具有随机信息、未确定信息、模糊信息、灰信息中的一种的信息为单式信息;至少存在2种以上的信息为盲信息，而将概率论、模糊理论、灰色数学、未确知数学的理论与方法有机结合起来，即不确定性数学的理论与方法，提出或运用某种理论和方法，对具有相似或不同特征模式的信息进行处理，以获得融合信息，从而改善信息的不确定性、模糊性、矛盾性。 粗集理论是一种处理模糊和不确定知识的有效数学工具，其在知识分类和知识获取中已得到成功应用。粗集理论方法与神经网络方法、遗传算法、模糊集理论方法、混沌理论等“软科学”方法的不同在于它仅利用数据本身所提供的信息，不需要任何附加信息或先验知识，如证据理论中的基本概率赋值、模糊集理论中的隶属度函数、统计学中的概率分布等，粗集方法以观察和测量数据进行分类为基础，直接处理对象的可测输出，剔除冗余信息和矛盾信息，从而找到问题的内在规律，因此粗集理论比其他“软计算”方法更具实用性。粗集理论进行诊断的一般步骤: (1)知识库建立利用搜集到的历史或仿真数据生成联合诊断系统故障信息表，进而表示为知识库的形式S=(U, A, D, V, f)知识库可分为非空的对象空间U = 3x>> xz,…，xm(，属性集合空间R=AV D，子集A=}dl } a2 }…，do}和子集D=}df分别称为条件属性和结果属性，并且在对象空间与后两者之间存在对象属性关系f8和九，即对于。eA, f8:‘升砚称为信息函数，儿:U}Vd称为决策函数，Va和yd分别是A和D的有限值域。 (2)数据离散化数据离散化方法包括等距离划分算法、等频率划分算法、NaiveScaler算法、基于属性重要性算法和基于断点重要性算法，以及布尔逻辑和粗集理论相结合的算法等，使条件属性和决策属性的取值为连续的不确定性空间，数据离散化是运用粗集理论的数据预处理。 (3)特征提取从原N个数据特征中找到M个数据特征，简化后M个数据特征对对象空间U的分类能力和原N个数据特征的分类能力相同(N,M)，此过程称为特征提取。常用的特征提取方法有基于属性重要性的最小约简、基于差别矩阵和差别函数的逻辑化简、基于包含度理论方法的最大分布约简、基于下近似质量不变进行属性约简和对存在噪声污染时用基于上近似质量的任一约简。特征提取使条件属性得到约简，进而剔除冗余的条件属性。(4)规则应用提取的规则集可用来对新对象进行分类，该规则集称为“分类器”，用RUL来表示。当分类器遇到一个新对象x时，则在规则集RUL中寻找与x的条件属性相匹配的规则，应用规则集可判断新对象x决策属性。 参考文献1 屈梁生，何正嘉.机械故障诊断学.上海:上海科技出 版社，19862 刘振华，陈晓红.误诊学.济南:山东科学技术出版 社，20013屈梁生，吴松涛.统计模拟在工程诊断中的一些应用. 振动、测试与诊断，2001，21 (3):157-167
煤矿探放水毕业论文
法律分析：在受水害威胁的地区，必须坚持“有疑必探，先探后掘”的原则。巷道掘进之前，必须采用钻探、物探等方法查清水文地质条件。小煤矿可请地测技术人员或地质部门写出水文地质情况分析报告，并提出安全防范措施，经县煤炭管理部门审查批准后，方可进行掘进工作。
法律依据：《中华人民共和国安全生产法》 第二十一条 生产经营单位的主要负责人对本单位安全生产工作负有下列职责：
（一）建立健全并落实本单位全员安全生产责任制，加强安全生产标准化建设；
（二）组织制定并实施本单位安全生产规章制度和操作规程；
（三）组织制定并实施本单位安全生产教育和培训计划；
（四）保证本单位安全生产投入的有效实施；
（五）组织建立并落实安全风险分级管控和隐患排查治理双重预防工作机制，督促、检查本单位的安全生产工作，及时消除生产安全事故隐患；
（六）组织制定并实施本单位的生产安全事故应急救援预案；
（七）及时、如实报告生产安全事故。
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煤矿警示教育活动总结
总结是事后对某一时期、某一项目或某些工作进行回顾和分析，从而做出带有规律性的结论，它可以给我们下一阶段的学习和工作生活做指导，为此要我们写一份总结。总结一般是怎么写的呢？下面是我为大家整理的煤矿警示教育活动总结，欢迎阅读与收藏。
为进一步贯彻落实生产安全事故调查处理“四不放过”原则，严肃煤矿事故责任追究，提高煤矿员工安全生产的责任感，紧迫感和使命感，认真吸取煤矿各种事故的沉痛教训，用事故教训推动煤矿安全工作，我矿以区煤管局《龙岩市煤炭管理局转发福建煤矿安全监察局关于做好煤矿事故案例警示教育活动及事故矿井回访有关工作的通知》（龙新煤[20xx]54号）文件和“安全生产月”为契机，进一步强化安全生产宣传教育，提高从业人员的安全防范意识，组织我矿全体职工98人通过观看警示教育光盘，分析、总结经验教训，积极开展安全警示教育活动。着重营造“安全警示教育”的氛围，紧紧围绕“安全生产，警钟长鸣”的主题，切实用煤矿典型事故案例教训推动安全生产工作，我矿成立了领导小组，积极开展了“煤矿典型事故案例警示教育活动”，在活动过程中，全体参加活动的员工观看学习积极、态度认真。通过本次教育活动，对员工的的安全思想起到了很好的警示作用，进一步提高了我矿员工的安全意识、责任意识。全面提高了我矿员工杜绝事故和处理事故的能力。我矿于20xx年6月28日在矿一楼职工活动中心组织全矿98名员工现场观看了事故警示教育光盘并由矿长XXX结合本矿实际，为员工部署矿井今后在安全生产方面的有关工作，现将活动情况总结如下：
第一安全生产，重于泰山。
每班要利用班前会时间进行教育，所有管理人员和岗位职工必须了解各环节的安全管理情况，发现安全生产现场不安全的物质，不安全的环境，不安全的操作行为和潜在的职业危险，以便有计划的制定纠正措施，防止伤亡事故和职业病的发生。
第二各部门、各班组积极组织了职工反违章、查隐患活动。
结合实际和自身岗位，深刻反思每一次事故，分析原因举一反三，总结经验教训。 通过本次教育活动，进一步提高了我矿员工的安全意识、责任意识以及员工们杜绝和处理事故的能力。确保了矿井各项安全措施的有效实施，切实使全矿干部职工能够做到“时时、事事、处处”讲安全，杜绝安全事故的发生，积极消除安全隐患。
总之， 安全工作不能只停留在宣传片的观看体会上， 最终是自始至终，长期坚持要在自身岗位上切切实实履行自己的职责，在各项工作中认真做到位。通过认真观看会议视频，使我们充分认识到了安全生产的重要性和严峻性，深刻吸取事故经验教训，举一反三，接受事故教训，真正达到了警示教育作用。
通过煤矿典型事故案例警示教育活动，结合我矿实际，我矿在今后的安全生产方面必须做好以下几点：
一、一定要吸取血的教训，按章作业，杜绝“三违”，要摒弃“图一时之快、心存侥幸、怕麻烦”的思想。全矿干部职工必须全力以赴搞好安全生产工作，形成人人讲安全，时时讲安全， 事事讲安全，人人会安全的良好氛围。 严格贯彻执行党和国家的安全生产方针、政策、法令、法规、规程、条例。
二、认真落实安全生产责任制，做到用制度管人，用制度督促管理，保证人人有事干，事事有人管，层层落实到位。
三、要加强安全教育学习活动，严格按照规程规定不经安全培
训或考试不合格不得上岗。通过强化培训学习，使其熟悉安全生产的基本知识及操作规程，强化自身安全生产意识和自我防范措施能力。使其懂得本职岗位的职责是什么，应该做什么， 不应该做什么， 应该注意什么， 要安全警钟长鸣，牢固树立安全意识， 严格遵章守纪，杜绝违章指挥、违章作业、违反劳动纪律。
四、今后必须做到“我的安全我负责，他人安全我有责”，真正将安全意识深入人心，做到“不伤害自己、不伤害他人、不被他人伤害、不让别人伤害别人”。真正将安全生产意识深入到心中，为我矿的安全生产做贡献。
五、事故的发展是一个由小到大的过程，发现微小的安全隐患时，如果不给予足够的重视和正确及时处理，就会留下无穷的后患。因此必须坚持隐患排查治理长效机制，隐患排查治理必须做到“横向到边、纵向到底”全面覆盖，不留死角。真正把隐患消灭在萌芽状态。
六、煤矿主要领导及各级管理人员必须努力学习，不断提高自身的理论知识和业务管理能力，深刻领会“想不到就是失责，做不到就是犯罪”的思想内涵，在抓安全工作时，严格落实各部门、各岗位、各工种的安全生产责任，认真解决管理上存在的问题和漏洞，有效防止和遏制各类事故的发生。严格执行跟班制度，与工人同上同下，认真巡查各个作业地点及工作环节，做到重点部位，重点跟踪排查，现场指挥处理解决各种安全隐患，确保安全维修。
七、在一个个真实的事例面前，我们体会到生命的可贵。认识到违章作业给家庭和社会造成的巨大损失，为此我们决心在今后的工作中更加注意安全。
为落实省煤炭厅《关于全省煤炭行业开展20xx年“安全生产月”活动的通知》（晋煤安发【20xx】747号文件）和长治市煤炭工业局《关于开展煤矿安全事故“现身说法”警示教育活动的通知（长煤销安函【20xx】25号文件要求，扎实开展好煤矿安全事故“现身说法”警示教育，我矿于20xx年6月19日，在矿安全培训中心教育，开展了“讲身边的事，讲身边的人”为主题的警示教育活动。
活动由安全副经理张鹏主持，首先通报了近期全国连续发生的几起安全生产事故，教训深刻，引人反思，突出表现在安全责任落实不到位，违章指挥、违章作业现象屡屡发生，安全意识淡薄存在侥幸和麻痹心理，必须引起我们高度重视，人命关天，发展决不能以牺牲人的生命为代价，这必须作为一条不可逾越的红线。当前开展的煤矿安全生产大检查活动和“六月安全生产日”活动，就是要坚决堵塞漏洞，排除隐患，始终把安全工作放在首位，今天我们在这里举行“现身说法”警示教育活动希望大家以身边的事，身边的人，讲诉一下自己经历和吸取的教训。从中受到的启发，在今后工作中干标准活，上标准岗，严格执行岗位对标，确实做到安全生产无事故。
活动内容：
一、运输一班组井口信号工**相峰讲述；在一次工作中因为自己思想不集中，精力分散，在提升运行过程中操作有误，没听清信号，错发信号导至罐笼误差，给安全生产带来了严重隐患，自己受得了处罚。在今后工作中一定要认真按照操作标准去操作，吸取事故教训，确保安全生产。
二、运输三班组井底挂斗工申海根讲述；去年一次自己违章事故，因为自己没有按照操作规程操作导致自己受伤，虽然伤情不重后果不堪想像，给班组，全矿安全上带来了很大隐患，造成了严重影响，自己受伤在经济上也带来了损失，希望大家通过这次活动能够吸取教训，在工作上遵章守纪，执行岗位标准 ，确保安全生产。
三、运输班长连曙春结合；本班组在工作中出现的违章违纪的事故，不按照操作规程及岗位标准去作业，给安全生产带来了隐患，我希望通过这次现身说法警示教育活动，从中能吸取别人的教训，在工作中以岗位标准严格要求自己不违章蛮干，遵章守纪 ，确保安全无事故。
四、培训科张江波结合；自己在善福煤矿透水事故的亲身经历亲身感受，讲述那血淋淋不看回首的惨痛教训强调必须，严格执行，【有掘必探，先探后掘】是煤矿探放水原则，才能保证安全生产，确保安全无事故。
五、培训科史华秀讲诉；发生在自己五阳煤矿的掘进工作面发生在身边顶板冒落事故，原因是不执行敲帮问顶制度，交接班不认真，在支护不完好的情况下进行作业，在顶板来压时推倒支架造成作业人员一死一伤的重大事故。希望大家在工作中一定要严格执行作业规程，用岗位标准去操作，真正做到三不伤害，三不生产的原则。
安指中心主任**文萍总结讲话；今天的现身说法警示教育活动搞的很好，很成功。要求大家通过上述人员的`讲述，深刻吸取深刻事故，在工作中严格执行岗位标准，不违章作业，不胡干、蛮干，以人为本，生命高于一切，努力为实现安全目标‘零事故’奋斗。
二〇xx年六月二十日
三元古韩永丰煤业警示教育心得体会反腐倡廉警示教育学习心得警示教育片观后感
为落实省煤炭厅《关于全省煤炭行业开展20xx年“安全生产月”活动的通知》和长治市煤炭工业局《关于开展煤矿安全事故“现身说法”警示教育活动的通知25号文件要求，扎实开展好煤矿安全事故“现身说法”警示教育，我矿于20xx年6月19日，在矿安全培训中心教育，开展了“讲身边的事，讲身边的人”为主题的警示教育活动。
活动由安全副经理张鹏主持，首先通报了近期全国连续发生的几起安全生产事故，教训深刻，引人反思，突出表现在安全责任落实不到位，违章指挥、违章作业现象屡屡发生，安全意识淡薄存在侥幸和麻痹心理，必须引起我们高度重视，人命关天，发展决不能以牺牲人的生命为代价，这必须作为一条不可逾越的红线。当前开展的煤矿安全生产大检查活动和“六月安全生产日”活动，就是要坚决堵塞漏洞，排除隐患，始终把安全工作放在首位，今天我们在这里举行“现身说法”警示教育活动希望大家以身边的事，身边的人，讲诉一下自己经历和吸取的教训。从中受到的启发，在今后工作中干标准活，上标准岗，严格执行岗位对标，确实做到安全生产无事故。
活动内容：
一、运输一班组井口信号工xx相峰讲述；在一次工作中因为自己思想不集中，精力分散，在提升运行过程中操作有误，没听清信号，错发信号导至罐笼误差，给安全生产带来了严重隐患，自己受得了处罚。在今后工作中一定要认真按照操作标准去操作，吸取事故教训，确保安全生产。
二、运输三班组井底挂斗工申海根讲述；去年一次自己违章事故，因为自己没有按照操作规程操作导致自己受伤，虽然伤情不重后果不堪想像，给班组，全矿安全上带来了很大隐患，造成了严重影响，自己受伤在经济上也带来了损失，希望大家通过这次活动能够吸取教训，在工作上遵章守纪，执行岗位标准，确保安全生产。
三、运输班长连曙春结合；本班组在工作中出现的违章违纪的事故，不按照操作规程及岗位标准去作业，给安全生产带来了隐患，我希望通过这次现身说法警示教育活动，从中能吸取别人的教训，在工作中以岗位标准严格要求自己不违章蛮干，遵章守纪，确保安全无事故。
四、培训科张江波结合；自己在善福煤矿透水事故的亲身经历亲身感受，讲述那血淋淋不看回首的惨痛教训强调必须，严格执行，“有掘必探，先探后掘”是煤矿探放水原则，才能保证安全生产，确保安全无事故。
五、培训科史华秀讲诉；发生在自己五阳煤矿的掘进工作面发生在身边顶板冒落事故，原因是不执行敲帮问顶制度，交接班不认真，在支护不完好的情况下进行作业，在顶板来压时推倒支架造成作业人员一死一伤的重大事故。希望大家在工作中一定要严格执行作业规程，用岗位标准去操作，真正做到三不伤害，三不生产的原则。
安指中心主任xx文萍总结讲话；今天的现身说法警示教育活动搞的很好，很成功。要求大家通过上述人员的讲述，深刻吸取深刻事故，在工作中严格执行岗位标准，不违章作业，不胡干、蛮干，以人为本，生命高于一切，努力为实现安全目标‘零事故’奋斗。
煤矿井下材料管理论文
浅析煤矿安全心理的科学应用 10-23 我国矿山救护现状 05-13 影响煤矿救护队救灾效果的因素与救灾效果评价 05-13 对救护队自身伤亡事故的探讨 05-13 对煤矿灾害事故初期救灾工作的探讨 05-13 解决小煤矿矿山救护工作的实践与思考 05-13 安林煤矿瓦斯地质规律探讨 05-13 “数字煤矿安全”广域网络系统在地方煤矿安全生产中的应用浅析 05-13 工作面老顶初次垮落机理的探讨 05-13 煤矿生产安全评价系统在安全管理中的应用 05-13 浅析煤矿安全心理的科学应用 05-13 国外非煤矿山粉尘危害控制技术的发展趋势 05-13 论冒顶事故原因与对策 05-13 现代化矿井采掘防尘技术的研究与应用 05-13 矿压显现对工作面瓦斯涌出规律影响分析 05-13 浅谈处理瓦斯爆炸事故时的技术要点的难点 05-13 当前煤矿安全监察中存在问题的探讨 05-13 浅谈煤矿井下粉尘的治理 05-13 煤矿企业事故应急救援预案的编制与应用 05-13 浅论事故预防的侧重点
煤矿安全管理摘要：煤矿安全生产是一项长期而艰巨的工作，必须建立和落实长效机制，才能彻底扭转安全上的不利局面。关键词：煤矿安全生产长效机制事故是一个可怕的黑洞，一旦发生就会影响生产甚至造成全面停产，形成巨大的损失，而且它吞噬生命，损害健康，给人留下一生的遗憾和心灵上的创伤。党和国家本着为人民群众生命财产负责任的精神，正确地提出了“安全第一、预防为主”的安全生产方针，明确了安全的地位和安全工作的根本方法。又提出了“管理、装备、培训并重”的原则，进一步为安全生产工作指明了方向。但是在实际执行过程中，由于受各种因素的影响，安全生产方针和原则不能长期得到贯彻执行，存在时张时弛的现象。造成了安全生产中的漏洞，使事故屡屡发生。笔者认为必须建立安全生产的长效机制，制约企业和有关部门的各项活动，以保证安全生产方针和原则真正意义上的贯彻和落实。具体包括以下几个长效机制：一、建立健全责任制约机制1、理顺管理体制宏观体制国家监督首先要确立国家在安全生产管理中的地位和作用，国家监督体现了国家对安全生产工作的重视和负责精神，国家强制力是安全监督实施的保障，保证安全监督能够顺利进行，并从根本上影响企业和个人对安全管理的思想和行为对安全的关注。国家煤矿安全监察局是国家对煤矿行使安全监察的职能部门，自从2001年建立以后，全国煤矿安全生产形势已逐年好转。从近几年私挖乱采和越界开采及不具备安全生产基本条件的小煤矿的治理情况来看,落实地方人民政府的煤矿安全监督管理职责是至关重要的措施。在建立地方人民政府领导分工联系本地区煤矿安全生产工作制度的基础上，认真落实煤矿安全生产许可证制度，促进煤矿安全法制、安全责任、安全科技、安全投入、安全文化等各项要素到位。行业管理安全工作范围广泛，各个区域又有其各种不同的特点，所以有必要在国家统一领导下分行业进行管理，以保证安全管理的专业性。我国的行业管理已经比较完善。企业负责在市场经济条件下，企业是生产经营的基本单位，企业的一切工作都由企业决定和实施，安全管理也不例外，所以企业也是安全管理的基本单元。只要企业重视安全、安全投入充实，安全管理到位，全国的安全生产才有保障。《安全生产法》规定企业的法定代表人是安全第一责任人，进一步把企业的安全责任落实到个人。企业内部体制安全生产管理机构安全管理职能需要相应的机构和人员，而且一定要设置专门机构和专职工作人员，机构和人员一旦兼职必然使安全管理职能削弱，甚至名存实亡。现实的情况往往是，发生重大事故之后的单位管理机构健全，而未发生事故单位的管理机构就要薄弱得多。在这方面，一定要坚持预防为主的方针，消除因事故而设机构的不正常现象。管生产必须管安全的原则各级生产或行政管理人员，必须对自己负责区域的安全工作负责。分级管理原则在正确设立管理机构的基础上，一定要坚持分级管理的原则，按现场作业人员——班组——区队（车间）——井——矿的顺序，按职能分级进行安全管理，能由下级管理的尽量由下级负责，让上级集中精力来抓更重要的工作，处理更重大的问题。2、建立安全生产责任制明确国家机关、国家工作人员和各企业、企业内部各部门、各岗位的安全生产责任制，使每个人的权利清楚，责任明确，权责一致。形成一个包涵国家机关、国家工作人员、企业负责人、企业内部各岗位的真正意义上的健全的责任体系。3、责任体系落实责任联系和制约各个责任制之间并不是独立的，它们之间存在着紧密联系。在企业内部有上级对下级的管理，也有下级对上级的监督，还有职能部门的指导和监管。在宏观上，还有企业与企业及煤矿安全监察局、国土资源局和煤炭行业管理部门相互之间的责任联系。所以必须以系统的观点来看待责任落实问题。责任体系落实保障健全与责任制相配套的法律法规，规章制度落实责任制必须要有相应的考核和奖罚措施，严格考核，才能保障落实。否则责任制就成了一纸空文。国家机关责任必须首先落实现在我矿周围小窑越界引起的重大安全隐患长期得不到解决，首先就是煤矿安全监察局、国土资源局、地方政府等国家机关责任不明、监管不力的问题。二、教育培训机制1、教育培训的意义作用人是安全工作最活跃、最关键的因素,在安全生产中处于主导地位。为了贯彻以人为本原则，充分发挥人在安全生产中的积极作用，必须做好安全教育培训工作。教育和培训的基础地位是由以下几个方面决定的。安全教育培训是认识安全重要性的最基本手段安全教育培训可以使人们在较短时间内比较系统地获得对安全的基本认识。尤其对新工人的安全培训更为重要，使他们在工作之前先了解安全和认识安全。在工作之前先树立安全意识。安全教育和培训是获得安全知识和掌握安全技能的最基本手段通过安全教育和培训，使人了解怎样安全怎样危险，什么是企业提倡的，什么是企业反对的，严格执行规章制度。在认识安全的基础上，掌握安全生产的基本操作和技术，从个体上消除人的不安全因素。事故案例教育从反面激励人们引以为戒以往事故的严重后果和惨痛教训能引起人们心灵深处的强大振憾，自觉地支持和维护安全生产的良好局面，增强与不安全行为作斗争的勇气。现场急救培训是减少事故伤亡的重要方法一旦发生了事故,人的生命相对来说是脆弱的。专业医护人员的救助往往显得时间过于漫长,可望而不可及。现场人员在第一时间的自救和互救往往生死悠关。
前 言通风是关系到煤矿生产安全的重要环节。确保通风系统的稳定可靠，要做到随矿井生产变化即时进行通风系统改造与协调，严格控制串联通风，强化局部通风管理，杜绝局部通风机无计划断电，做到通风系统正规合理、可靠、稳定.矿井通风设计是整个矿井设计内容的重要组成部分，是保证安全生产的重要环节。因此，必须周密考虑，精心设计，力求实现预期效果。第一章 矿井通风设计的内容与要求矿井通风设计的基本任务是建立一个安全可靠、技术先进经济的矿井通风系统。矿井通风设计分为新建或扩建矿井通风设计。对于新建矿井的通风设计，既要考虑当前的需要，又要考虑长远发展的可能。对于改建或扩建矿井的通风设计，必须对矿井原有的生产与通风情况做出详细的调查，分析通风存在的问题，考虑矿井生产的特点和发展规划，充分利用原有的井巷与通风设备，在原有基础上提出更完善、更切合实际的通风设计。无论新建、改建或扩建矿井的通风设计，都必须贯彻党的技术经济政策，遵照国家颁布的矿山安全规程、技术规程、设计规范和有关的规定。矿井通风设计一般分为两个时期，即基建时期与生产时期，分别进行设计计算。第一节 矿井基建时期的通风矿井基建时期的通风指建井过程中掘进井巷时的通风，即开凿井筒（或平硐）、井底车场、井下硐室、第一水平的运输巷道和通风巷道时的通风。此时期多用局部通风机对独头巷道进行局部通风。当两个井筒贯通后，主要通风机安装完毕，便可用主要通风机对已开凿的井巷实行全压通风，从而可缩短其余井巷与硐室掘进时局部通风的距离。第二节 矿井生产时期的通风矿井生产时期的通风是指矿井投产后，包括全矿开拓、采准和采煤工作面以及其他井巷的通风。这时期的通风设计，根据矿井生产年限的长短，又可分为两种情况：（1）矿井服务年限不长时（大约15至20年），只做一次通风设计。矿井达产后通风阻力最小时为矿井通风容易时期；矿井通风阻力最大时为困难时期。依据这两个时期的生产情况进行设计计算，并选出对此两个时期的通风皆为适宜的通风设备。（2）矿井服务年限较长时，考虑到通风机设备选型，矿井所需风量和风压的变化等因素，又需分为两个时期进行通风设计。第一水平为第一期，对该时期内通风容易和困难两种情况详细地进行设计计算。第二期的通风设计只做一般的原则规划，但对矿井通风系统，应根据矿井整个生产时期的技术经济因素，作出全面的考虑，以使确定的通风系统既可适应现实生产的要求，又能照顾长远的生产发展与变化情况。矿井通风设计所需要的基础资料如下：矿井地形地质图；矿岩游离二氧化硅（矽）、硫、放射性物质及瓦斯和有害气体的含量；煤岩自然发火倾向性；煤尘爆炸性；矿区气候条件，包括年最高、最低、平均气温、地温、地热增深率及常年主导风向等；矿岩容重、块度、松散系数、含泥量及粘结性；矿区有无老窑旧巷及其所在地点和存在情形；矿井年产量、服务年限、开拓系统、回采顺序、开采方法；产量分配和作业布置，同时作业的工作面数及备用工作面个数；同时开动的各种型号的凿岩机台数及其分布；同时爆破的最多炸药量；同时工作的最多人数等。第三节 矿井通风设计的内容（1）确定矿井通风系统（2）矿井通风计算和风量分配（3）矿井通风阻力计算（4）选择通风设备（5）概算矿井通风费用此外，根据不同地区或矿井的特殊条件，还需警醒矿井空气温度调节的计算（具体内容见第八章）第四节 矿井通风设计的要求（1）将足够的新鲜空气有效地送到井下工作场所，保证生产和创造良好的劳动条件；（2）通风系统简单，风流稳定，易于管理，具有抗灾能力；（3）发生事故时，风流易于控制，人员便于撤出；（4）有符合规定的井下环境及安全检测系统或检测措施；（5）通风系统的基建投资省，营运费用低，综合经济效益好。第二章 优选矿井通风系统第一节 矿井通风系统的要求（1）每一矿井必须有完整的独立通风系统。（2）进风井口应按全年风向频率，必须布置在不受粉尘、煤尘、灰尘、有害气体和高温气体侵入的地方。（3）箕斗提升井或装有胶带运送机的井筒不应兼做进风井，如果兼做进风井使用，必须采取措施，满足安全的需要。（4）多风机通风系统，在满足风量按需分配的前提下，各主要通风机的工作风压应接近，当通风机之间的风压相差较大时，应减小共用风路的风压，使其不超过任何一个通风机风压的30%。（5）每一个生产水平和每一采区，都必须布置回风巷，实行分区通风。（6）井下爆破材料库必须有单独的新鲜风流，回风风流必须直接引入矿井的总回风巷或主要回风巷中。（7）井下充电室必须用单独的新鲜风流通风，回风风流应引入回风巷。第二节 确定矿井通风系统根据矿井瓦斯涌出量、矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、煤层自燃倾向性及兼顾中后期生产需要等条件，提出多个技术上可行的方案，通过优化或技术经济比较后确定矿井通风系统。矿井通风系统应具有较强的抗灾能力，当井下一旦发生灾害性事故后所选择的通风系统能将灾害控制在最小范围，并能迅速恢复正常生产。第三章 矿井风量计算第一节 矿井风量计算原则矿井需风量，按下列要求分别计算，并采取其中最大值。（1） 按井下同时工作最多人数计算，每人每分钟共计风量不得少于4m³；（2） 按采煤、掘进、硐室及其他实际需要风量的总和进行计算。第二节 矿井需风量的计算1.采煤工作面需风量的计算采煤工作面的风量应该按下列因素分别计算，取得最大值。1） 按瓦斯涌出量计算Qwi=100 Qgwi Kgwi式中 Qwi——第i个采煤工作面需要风量，m³/minQgwi——第i个采煤工作面瓦斯绝对涌出量，m³/minKgwi——第i个采煤工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，它是该工作面瓦斯绝对涌出量的最大值和平均值之比。生产矿井可根据各个工作面正常生产条件时，至少进行5昼夜的观测，得出5个比值，取其最大值。通常机采工作面取Kgwi=～；炮采工作面取Kgwi=～；水采工作面取Kgwi=～。2） 按工作面进风流温度计算采煤工作面应有良好的气候条件。其进风流温度可根据风流温度预测方法进行计算。其气温与风速应符合表7-4-1的要求。表7-4-1 采煤工作面空气温度与风速对应表采煤工作面进风流气温/℃ 采煤工作面风速/m•s-1<1515~1818~2020~2323~26 ～～～～采煤工作面的需要风量计算：Qwi=60 Vwi Swi Kwi式中 Vwi——第i个采煤工作面的风速，按其进风流温度从表7-4-1中选取，m/s；Swi——第i个采煤工作面有效通风断面，取最大和最小控顶时有效断面的平均值，m2Kwi——第i个工作面的长度系数，可按表7-4-2选取。表7-4-2 采煤工作面长度风量系数表采煤工作面长度/m 工作面长度风量系数Kwi<1550～8080～120120~150150~180>180 ) 按使用炸药量计算Qwi=25×Awi式中 25——每使用1kg炸药的供风量，m3/min；Awi——第i个工作面一次爆破使用的最大炸药量，kg；4） 按工作人员数量计算Qwi=4×nwi式中 4——每人每分钟应供给的最低风量，m3/min；nwi——第i个采煤工作面同时工作的最多人数，个。5） 按风速进行验算按最低风速验算各个采煤工作面的最小风量：Qwi≥60××Swi按最高风速验算各个采煤工作面的最大风量：Qwi≤60××Swi采煤工作面有串联通风时，按其中一个最大需风量计算。备用工作面也按上述要求，并满足瓦斯、二氧化碳、风流温度和风速等规定计算需风量，且不得低于其回采时需风量的50%。2.掘进工作面需风量的计算煤巷、半煤岩和岩巷掘进工作面的风量，应按下列因素分别计算，取其最大值。1） 按瓦斯涌出量计算Qhi=100×Qghi×Kghi式中 Qhi——第i个掘进工作面的需风量，m3/min；Qghi——第i个掘进工作面的绝对瓦斯涌出量，m3/min；Kghi——第i个掘进工作面的瓦斯涌出不均匀和备用风量系数，一般可取～。2） 按炸药量计算Qhi=25×Ahi式中 25——使用1kg炸药的供风量，m3/min；Ahi——第i个掘进工作面一次爆破使用的最大炸药量，kg。3） 按局部通风机吸风量计算Qhi= ∑Qhfi×Khfi式中 ∑Qhfi——第i个掘进工作面同时运转的局部通风机额定风量的和。各种通风机的额定风量可按表7-4-3选取。Khfi——为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数，一般取～。进风巷道中无瓦斯涌出时取，有瓦斯涌出时去。表7-4-3 各种局部通风机的额定风量风机型号 额定风量/ m3•min-1JBT-51()JBT-52(11KW)JBT-61(14KW)JBT-62(28KW) 04)按工作人员数量计算Qhi=4×nhi式中nhi ——第i个掘进工作面同时工作的最多人数，人。5）按风速进行验算按最小风速验算，各个岩巷绝境工作面最小风量：Qhi≥ 60××Shi各个煤巷或半煤巷掘进工作面的最小风量：Qhi≥ 60××Sdi按最高风速验算，各个掘进工作面的最大风量：Qhi≤ 60×4×Shi式中Shi——第i个掘进工作面巷道的净断面积，m2。3.硐室需风量计算各个独立通风硐室的供风量，应根据不同类型的硐室分别进行计算：1） 机电硐室发热量大的机电硐室，按硐室中运行的机电设备发热量分别进行计算：Qri= 3600×∑N×θρ×Cp×60×Δt式中Qhi——第i个机电硐室的需风量，m3/min；∑N—机电硐室中运转的电动机（变压器）总功率，kw；θ—机电硐室的发热系数，可根据实际考察由机电硐室内机械设备运转时的实际热量转换为相当于电器设备容量做无用功的系数确定，也可按表7-4-4选取；ρ—空气密度，一般取 m3；Cp—空气的定压比热，一般可取1kJ/（kg•K）；Δt—机电硐室进、回风流的温度差，℃。表7-4-4机电硐室发热系数（θ）表机电硐室名称 发热系数空气压缩机房 水泵房 变电所、绞车房 采区变电所及变电硐室，可按经验值确定需风量：Qri=60~80 m3/min2） 爆破材料库Qri=4×V/60式中 V—库房容积，m3但大型爆破材料库不得小于100 m3/min，中小型爆破材料库不得小于60 m3/min。3） 充电硐室按其回风流中氢气浓度小于计算Qri=200×qrhi式中qrhi ——第i个充电硐室在充电时产生的氢气量，m3/min。4.其他用风巷道的需风量计算机各个其他巷道的需风量，应根据瓦斯涌出量和风速分别进行计算，采用其最大值。1） 按瓦斯涌出量计算Qoi=133×Qgoi×kgoi式中Qgoi——第i个其他用风巷道的瓦斯绝对涌出量，m3/min；koi ——第i个其他用风巷道瓦斯涌出不均匀的风量备用系数，一般可取kgoi=） 按最低风速验算Qoi≥ 60××Soi式中Soi——第i个其他井巷净断面积，m2。5.矿井总风量计算矿井的总进风量，应按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和计算：Qm=（∑Qwt+∑Qht+∑Qrt+∑Qot）×km式中∑Qwt—— 采煤工作面和备用工作面所需风量之和，m3/min；∑Qht—— 掘进工作面所需风量之和，m3/min；∑Qrt—— 硐室所需风量之和，m3/min；∑Qot—— 其他用风地点所需风量之和，m3/min。km—— 矿井通风（包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素）系数，可取。第四章 矿井通风总阻力计算第一节 矿井通风总阻力计算原则（1）矿井通风总阻力，不应超过2940pa。（2）矿井井巷的局部阻力，新建矿井（包括扩建矿井独立通风的扩建区）宜按井巷摩擦阻力的10%计算，扩建矿井宜按井巷摩擦阻力的15%计算。第二节 矿井通风总阻力计算矿井通风总阻力是指风流由进风井口起，到回风井口止，沿一条通路（风流路线）各个分支的摩擦阻力和局部阻力的总和，简称矿井总阻力，用hm表示。对于有两台或多台主要通风机工作的矿井，矿井通风阻力应按每台主要通风机所服务的系统分别计算。在主要通风机的服务年限内，随着采煤工作面及采区接替的变化，通风系统的总阻力也将因之变化。为了使主要通风机在整个服务期限都能满足需要，而且主要通风机有较高的运转效率，需要按照开拓开采布局和采掘工作面接替安排，对主要通风机服务期内不同时期的系统总阻力的变化进行分析，当根据风量和巷道参数（断面、长度等）直接判定出最大总阻力路线时，可按该路线的阻力计算矿井总阻力，当不能直接判定时，应选几条可能最大的路线进行计算比较，然后确定该时期的矿井总阻力。在矿井通风系统总阻力最小时称通风容易时期。通风系统总阻力最大时称为通风困难时期。对于通风容易和困难时期，要分别画出通风系统图。按照采掘工作面及硐室的需要分配风量，再由各段风路的阻力计算矿井总压力。为便于计算和查验，可用表7-4-5的格式，沿着通风容易和困难时期的风流路线，依次计算各段摩擦阻力hft，然后分别计算得出容易和困难时期的总摩擦阻力hfe和hfd，再乘以（扩建矿井乘以）后，得两个时期的矿井总压力hme和hmd。通风容易时期总阻力 hme=（～）hfe通风困难时期总阻力 hmd=（～）hfd上面两式中hf按下式计算：hf= hfi式中 hfi= Qi2第五章 矿井通风设备的选择第一节 矿井通风设备是指主要通风机和电动机。（1） 矿井必须装设两套同等能力的主通风设备，其中一套做备用。（2） 选择通风设备应满足第一开采水平各个时期工况变化，并使通风设备长期高效率运行。当工况变化较大时，根据矿井分期时间及节能情况，应分期选择电动机。（3） 通风机能力应留有一定的余量，轴流式通风机在最大设计负压和风量时，轮叶运转角度应比允许范围小5°；离心式通风机的选型设计转速不宜大于允许最高转速的90%。（4） 进、出风井井口的高差在150m以上，或进、出风井井口标高相同，但井深400m以上时，宜计算矿井的自然风压。第二节 主要通风机的选择（1）计算通风机风量Qf由于外部漏风（即井口防爆门及主要通风机附近的反风门等处的漏风），风机风量Qf大于矿井风量QmQf=k Qm式中 Qf—— 主要通风机的工作风量，m3/s；Qm——矿井需风量，m3/s；K——漏风损失系数，风井不做提升用时取，箕斗井做回风用时取；回风并兼做升降人员时取。（2）计算通风机风压通风机全压Htd和矿井自然风压HN共同作用克服矿井通风系统的总阻力hm、通风机附属装置（风硐和扩散器）的阻力hd及扩散器出口动能损失Hvd。当自然风压与通风机风压作用相同时取“-”；自然风压与通风机负压作用反向时取“+”。根据提供的通风机性能曲线，由下式求出通风机风压：Htd=hm+hd+Hvd±HN通产离心式通风机提供的大多是全压曲线，而轴流式通风机提供的大多是静压曲线。因此，对抽出式通风矿井：离心式通风机：容易时期 Htd min=hm+hd+Hvd±HN困难时期 Htd max=hm+hd+Hvd±HN表7-4-5 矿井通风阻力计算表时期 节点序号 巷道名称 支护形式 a/Ns2m-4 L/M U/M S/m2 S3/s6 R/Ns2m-8 Q/m3s-1 Q2/m6s-2 hfi/pa V/ms-1容易时期hfi=∑hfi= pa困难时期hfi=∑hfi= pa轴流式通风机：容易时期 Htd min=hm+hd-HN困难时期 Htd max=hm+hd+HN通风容易时期为使自然风压与通风机风压作用相同时，通风机有较高的效率，故从通风系统阻力中减去自然风压HN；通风困难时期，为使自然风压与通风机风压作用反向时，通风机能力满足，故通风系统阻力中加上自然风压HN。（3）初选通风机根据计算的矿井通风容易时期通风机的Qf、Hsd min（或Htd max）和矿井通风困难时期通风机的Qf、Hsd max（或Htd max）在通风机特性曲线上，选出满足矿井通风要求的通风机。（4）求通风机的实际工况点因为根据Qf、Hsd max（或Htd max）和Qf、Hsd min（或Htd max）确定的工况点，即设计工况点不一点恰好在所选择通风机的特性曲线上，必须根据通风机的工作阻力，确定其实际工况点。1） 计算通风机的工作风阻用静压特性曲线时：Ssd min=Ssd max=用全压特性曲线时：RTd min=STd max=2）确定通风机的实际工况点在通风机特性曲线图中做通风机工作风阻曲线，与风压曲线的交点即为实际工况点。（5） 确定通风机的型号和转速根据各台通风机的工况参数（Qf、Hsd、η、N）对初选的通风机进行技术、经济和安全性比较，最后确定满足矿井通风要求，技术先进、效率高和运转费用低的通风机的型号和转速。（6）电动机选择1）通风机输入功率按通风容易及困难时期，分别计算通风机所需输入功率Nmin、Nmax。Nmin= Qf Hsd min/1000ηs Nmax= Qf Hsd max/1000ηs或Nmin= Qf Htd min/1000ηt Nmax= Qf Htd max/1000ηt式中ηt、ηs分别为通风机全压效率和静压效率；2）电动机的台数和种类当Nmin≥时，可选一台电动机，电动机功率为Ne=Nmax•ke/（ηeηtr）当Nmin<时，可选两台电动机，其功率分别为初期 Nemin= •ke/（ηeηtr）后期按Ne=Nmax•ke/（ηeηtr）计算。式中 ke——电动机容量备用系数，ke=～ηe——电动机效率，ηe=～（大型电动机取较高值）ηtr——传动效率，电动机与通风机直联时ηtr=1，皮带传动时ηtr=。电动机功率在400～500kw以上时，宜选用同步电动机。其优点是在低负荷运转时，可用来改善电网功率因数，使矿井经济用电；缺点是这种电动机的购置和安装费较高。第六章 概算矿井通风费用吨煤通风成本是通风设计和管理的重要经济指标。统计分析成本的构成，则是探求降低成本提高经济效益不可少的基础资料。吨煤通风成本主要包括下列费用：1. 电费（W1）吨煤的通风电费为主要通风机年耗电费及井下辅助通风机、局部通风机电费之和除以年产量，可用如下公式计算：W1=（E+EA）×D/T式中 E——主要通风机年耗电量，设计中用下式计算：通风容易时期和困难时期共选一台电动机时，E=8760（Nemin+ Nemax）/（keηvηw）选两台电动机时E=4380（Nemin+ Nemax）/（keηvηw）式中 D——电价，元/kw•hT——矿井年产量，t；EA——局部通风机和辅助通风机的年耗电量；ηv——变压器效率，可取ηw——电缆输电效率，取决于电缆长度和每米电缆损耗，在～范围内选取。2. 设备折旧费通风设备的折旧费与设备数量、成本及服务年限有关可用表7-4-6计算。吨煤的通风设备折旧费W2为W2=（G1+G2）/T表7-4-6通风成本计算表序号设备名称计算单位数量 总成本总计 服务年限 基本投资折旧费 大修理折旧费备注单位成本 设备费 运输及安装费3. 材料消耗费用包括各种通风构筑物的材料费，通风机和电动机润滑油料费，防尘等设施费用。每吨煤的通风材料消耗费W3为：W3=C/T式中 C——材料消耗总费用，元/a。4. 通风工作人员工资费用矿井通风工作人员，每年工资总额为A（元），则一吨煤的工资费用W4为W4= A/T5. 专为通风服务的井巷工程折旧费和维护费折算至吨煤的费用为W5。6.每吨煤的通风仪表的购置费和维修费用W6矿井每采一吨煤的通风总费用W为W= W1 +W2+ W3+ W4+ W5+ W6矿井结束语三年的学习已近尾声,我通过三年来的系统学习,使我掌握了坚实的基础理论和系统的专门知识,也使我的业务水平有了很大的提高,而着一切,都是归功于辽源职业技术学院的各位老师的深切教诲与热情鼓励.在即将毕业之际,我要感谢三年来的所有教育我,关心我的老师们,是他们在我学习期间给了我最有力的帮助和鼓励,使我能顺利的完成学业,对此,我表示衷心地感谢!本课题是我在我的导师刘温暖教授的悉心指导下完成的.半年多来,刘教授多次询问课题进程,帮助我开拓研究思路.刘教授以其严谨求实的治学态度,高度的敬业精神,孜孜以求的工作作风和大胆创新的进去精神给我树立了榜样.在此向刘教授致以诚挚的谢意和崇高的敬意。参考文献(1)矿井通风与安全 作者： 何廷山 2009(2)煤矿开采技术专业及专业群教材 作者 喻晓峰 刘其志
毕业论文煤矿开采地质灾害
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浅论露天煤矿开采环境问题及防治对策论文
一、露天煤矿开采引发的环境问题
(一)对土地的破坏
露天煤矿区对土地资源的破坏主要表现在露天采场的直接挖损、外排土场压占土地和工业广场的占用等。挖损是对原地表形态、浅部地层、生物种群的直接摧毁,致使原土地不复存在,压占是挖损过程中产生的废弃岩土堆置于外排土场上造成原地貌功能的丧失。挖损和压占等工程活动直接破坏了表层的植被,导致这一区域原先处于相对稳定的系统受到干扰,使区域内的土地利用、植被覆盖、地貌、保水力等生态因子发生巨大的变化。
(二)水污染问题
露天煤矿开采对地表水和地下水污染最严重的是煤矿排土场淋溶水。排土场的煤矸石中富含碱金属、碱土金属和硫等,大气降水淋溶了煤矸石中的无机盐类,含无机盐类的淋溶水流入地表水体会对地表永体造成污染,渗入地下含水层,也会污染地下水体。此外,采场周围水体和大气降水汇入采场矿坑,也会由于矿坑积水浸润采场的残煤露头,而使煤层中的硫和重金属等污染物质溶入水体而使地下水受到污染。
(三)空气染污问题
露天煤矿排土场污染最严重的因子为剥采区、排土区和运输道路两侧一定范围内的粉尘。此外,露天煤矿排土场大多没有土地复垦和再植被,每个露天煤矿的外排土场都会形成一个几百到几千公顷的人为荒漠化土地,春秋时节,荒漠化的排土场所产生的扬尘等亦会使周围大气造成严重的污染。
(四)环境地质问题
露天采矿形成的矿坑边坡及排土场边坡,由于地质构造、边坡岩体、地表水及地下水作用、采矿工程活动等原因诱发一系列诸如滑坡、塌陷、泥石流等突发性或缓变性地质灾害,危及该地区周边工业企业与民居建筑的安全,造成人员伤亡及巨大的经济损失。因此,滑坡、塌陷等地质灾害贯穿于露天矿开采的始终,并有可能延续到闭坑后。
二、露天煤矿开采引发环境问题的防治对策
(一)土地破坏的防治措施
1、耕作层土壤和表层土壤是经过多年耕作和植物作用而形成的熟化土壤,是深层生土所不能替代的,对于植物种子萌发和幼苗生长有着重要作用。应对矿区拟破坏的露天采矿场熟化的表土进行剥离,用汽车运输到指定表土堆放场堆存,闭矿后直接作为露天采矿场复垦用土。
2、修建运输道路时,要充分利用已有矿山运输道路、乡村道路,不占或少占耕地、林地。避开土壤状况良好、植被生态复杂地段,减少对矿区植被和土壤的破坏。
3、采用机械、人工等方式对采场边坡进行清理,清除松动、凸起的碎(块)石。对平台进行人工、机械平整,清除场地内较大石块;休息室、表土堆放场建筑进行拆除、平整;区内道路进行平整、回填;平整后场地坡度要满足复垦场地需求。
4、对平整后的平台场地穴状坑及采场边坡平台进行覆土,覆土来源为矿山开拓时剥离堆存于表土堆放场的表土。采用机械、人工等方式,剩余的表土采取就近的原则平覆于拟复垦林地的场地,覆土平均厚度≥0、5米。
5、矿区复垦土壤以生土为主,土壤养分含量和地力不足,恢复待复垦土地的肥力和生物生产效能,就必须采取恢复土壤、肥化土壤的`措施。因此复垦的地块根据当地情况增施农家肥与生物菌,林木落叶留底以提高土壤的有机物含量,改良土壤结构,改善土壤理化性状,增加土壤肥力。
(二)空气污染的防治措施
1、施工扬尘防治措施。土石方开挖避免在大风天气进行,完工后及时回填、平整场地;工业场地辅助配套工程施工,首先做好路面硬覆盖;易产生扬尘的建筑材料采用封闭车辆运输;设置围布、挡板,禁止高空抛撒建筑垃圾和起尘的料、渣土的 外溢;施工扬尘防治关键要加强施工管理,管理到位,可以有效减轻对环境的影响。
2、运营期地面运输系统的防尘措施。输煤系统带式输送机栈桥露天部分均加设皮带罩棚,筛上设布袋除尘器集尘;在其周围设置彩色防风挡板,阻挡煤尘的扩散。储煤设施应采用圆筒仓储煤方式;转载点、原煤卸载站设置通风除尘装置和喷雾洒水装置。
3、采场、排土场扬尘治理。对采掘工作面,合理布置炮孔,正确选择爆破参数和加强装药、 冲填等作业的管理,爆破前向岩体注射高压水,或利用洒水装置;钻机设袋式集尘器,爆破后洒水降尘;配备洒水车往返于坑内外道路,对排土场工作面及其与采掘场之间的道路进行经常性地洒水,以增加路面、 作业面积尘湿度。排土场定期碾压,降低起尘。对已经结束排弃的排土场平台,在不影响整个露天矿排土作业的条件下及时覆土绿化;沿固定帮坡种植防风林带。
(三)边坡防治措施
1、高度重视露天矿边坡管理工作,建立健全边坡安全管理机构制度,剥采生产应严格按照设计给出的边坡角、平台进行留设,严禁越采超挖。
2、采用边坡稳定性雷达或边坡监测机器人加强边坡变形监测工作,及时掌握边坡变形的动态情况和规律,对于出现的任何局部、小规模的边坡坍塌滑落还要进行专门的分析和治理方案设计。
3、露天矿地下水丰富,建议建立完善的疏干排水系统,在采场发现出水点,详查后打水平孔,释放静水压力,夏季暴雨会给采场边坡稳定性带来威胁,此时要加强疏干,特别是断裂带和煤层顶底板的弱层,一定要详查,做到“有疑必探,先探后采”。
4、建立日常的巡查监测制度,特别是春季解冻期、雨季或坡面上出现沉陷裂缝时更要加强巡查监测,一旦发现异常情况(如边坡有明显失稳先兆)及时预警避让,或采取防治工程措施。
5、抗滑桩是穿过滑坡体深入于滑床的桩柱,用以支挡滑体的滑动力,起稳定边坡的作用,适用于浅层和中厚层的滑坡,是一种抗滑处理的主要措施。
(四)水污染的防治措施
1、修筑截矿山排水沟渠。矿山排水沟渠沟建于矿场四周,当雨季降水量大,既起到阻挡作用,而且还起到梳流作用。
2、河流改道。针对穿过矿区的河流,必须对河流进行改道迁徙,路线改道应选择短,地势平缓弱渗水地段。同时还要考虑矿山的发展前景,避免二次分流。新河道的起点应该在河床冲刷易发区进行选择,并与原有的河道河势想适应。
3、调洪水库。季节性的地表水流横穿开采境界时,除采取改道措施外,须在矿区上游修筑调洪水库截流和贮存洪水。
4、修筑拦河堤。当露天开采和附近的河流周围地面水平的境界,湖白的岸边标高相差较小,甚至低于岸边地形时,应该修建岸边护堤堰。防止河水漫灌到采矿场。
5、防渗帷幕。防渗帷幕防水是在露天矿开采境界以外,在地下水涌人采场的通道上,设定若干一定距离的注浆钻孔,并依靠浆料在裂缝中的扩散,凝结组成一道挡水隔墙,所谓防渗帷幕就是指由若干个注浆钻孔所组成的挡水隔墙。
三、结语
露天煤矿开采环境问题的防治是一项复杂的、综合的、庞大的系统工程。要应用环境地质学、环境科学、采矿学、水土保持学、系统工程、工程经济学等学科的原理和思路研究防治对策,追求最优的经济效益、社会效益和环境效益。实现煤炭开采与环境保护协调发展,实现矿区的可持续发展。
范文一:甘肃省城市建设地质灾害防治研究甘肃省境内泥石流、滑坡发育的基础主要是其特殊的自然条件。陡峭的地形、充足的松散土石和突发性水源是泥石流、滑坡形成的三大条件,另外地震作用也是造成滑坡的因素。甘肃地处黄土高原区,境内主要以黄土为主,而黄土由于结构疏松,孔隙大,渗透性强,具强压缩性和自重湿陷性,垂直节理发育,特别是极为发育的顺坡向卸荷节理,使边坡稳定性降低,易发生滑坡和造成严重的水土流失,大量滑坡、崩塌等重力堆积物受暴雨形成的坡面流及洪水的冲刷,源源不断地为泥石流提供固体物质。 通过计算泥石流、滑坡作用强度和危险度,将城市分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅳ级四个危险等级。经过对甘肃省灾害防治历史和治理现状的研究,提出存在问题,得到泥石流、滑坡灾害的发展趋势,强调防治的可能性和必要性。 根据对城市的分级,危险度高的Ⅰ级和Ⅱ级的城市应采取治理体系为主,预防体系和管理体系为辅的综合控制对策;危险度不高或较低的Ⅲ级和Ⅳ级的城市应采取预防体系与管理体系为主,治理体系为辅的控制对策;对于威胁城市安全的巨型滑坡和规模巨大的泥石流沟则采用躲避对策。 城市泥石流、滑坡防治规划的最基本原则是预防为主,重点治理。对于不同类型的泥石流、滑坡建立不同的治理模...范文二:分析地理信息系统的开发工具及其在地质灾难探究中的应用进展地理信息系统在地质灾难探究中的应用进展 目前，国内外利用地理信息系统，主要用于探究国土和城市规划、地籍测量、农作物估产、森林动态监测、水土流失、地下水资源管理〔4〕和矿产资源勘查〔10〕、潜力评价及开发〔11〕等众多领域。GIS在地质灾难探究中的应用大致有以下几个方面摘要：(1) 地质灾难评价和管理利用地理信息系统的各种功能，建立地质灾难空间信息管理系统[12，13，14，管理地质灾难调查资料，显示并查询地质灾难的空间分布特征信息，评价地质灾难的危害程度，分析地质灾难和影响因素之间的关系，提出减轻和防治地质灾难的办法，对将来可能发生的地质灾难进行猜测〔15，16〕。戴福初等利用GIS对香港地区的滑坡灾难进行历史滑坡编录，分析滑坡的时空分布特征和动态和静态环境因素之间的相关关系，对滑坡灾难风险进行评价和危险区域划分〔17〕。(2) 地质灾难的危险度区划评价由于各种地质因素本身的不确定性，以及地质因素之间相互功能的复杂性，在收集大量的基础地质环境资料前提下，利用GIS对这些基础资料进行有效地处理来提高数据的可靠性，通过选取合适的评价猜测指标〔18〕，运用恰当的数学分析模型〔19，20，21〕，对探究区进行地质灾难危险性等级的划分，从而为地质灾难的管理及防治和预警决策提供依据。(3) GIS和专家系统的集成应用GIS和专家系统的集成应用中，GIS所起的功能主要是管理时空数据，进行空间分析；专家系统所起的主要功能是利用专家知识和空间目标的事实推理判定灾难的危险度〔22〕。二者的结合将使专家经验得到推广，减少野外和室内手工作业工作量，使区域地质灾难的动态管理成为可能。4 结语（1）地理信息系统技术已经广泛渗透到了多种学科领域，从比较简单的、单一功能的、分散的系统发展到多功能的、共享的综合性信息系统，并向多媒体GIS、智能化、三维、虚拟现实及网络方向发展，新兴的地理信息系统将运用专家系统知识，进行分析、预告和辅助决策。（2）地理信息系统的开发工具，从专业开发工具的组成结构上，可以归纳为集成式GIS、模块化GIS、组件式GIS和网络GIS等几个主要类别。其中组件式GIS在系统的无缝集成和灵活方面具有优势，代表了GIS系统的发展方向。（3）地理信息系统在地质灾难探究中的应用方兴未艾，尤其在地质灾难评价和管理、地质灾难的危险度区划评价和GIS和专家系统的集成应用方面进展很快。以上希望对您有帮助!另外这有个地质灾害论文的网址,可参阅: