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關(guān)于礦山安全基礎(chǔ)知識

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  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(chǔ)知識

  一、礦山地質(zhì)安全知識

  (一)礦物

  礦物是由地殼中化學(xué)元素通過地質(zhì)作用形成的一種具有一定化學(xué)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(xué)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(xué).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(yīng)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(guān)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(guān)系的。在劃分地層系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,將地殼的發(fā)展歷史相對應(yīng)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(fēng)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(guān)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(guān)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(yīng)是流動的。

  6.地下水的化學(xué)成分

  由于所含化學(xué)成分的不同,地下水表現(xiàn)了不同的化學(xué)性質(zhì)。反映地下水化學(xué)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。

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