我不是煤矿行业的
我不是环保专业的
我只是想关注环保
我不是为了悬赏分
我对环保说几句话
随着我国经济的发展,有效利用能源、减少环境污染、降低安全生产事故频次,防止突发环境事件,确保生命安全的重要性日益凸显。制定并执行环保政策和措施,致在保护环境的同时改善人民的生活质量,已经成为我国民生工程的关注点。
中国化工业价值链的发展,在整个国民经济中具有显赫的地位,但是,环境污染问题,在化工领域尤其是中小化工企业存在的问题,是不可懈怠和轻视的;改善化工安全生产和化学品安全管理体系,增强企业安全防患意识,提升环保部门的环境管理水平,从而更好地采取治理和应对突发环境事故,是当前急不可待的任务。
我们能够借鉴国际最佳实践和企业成功经验,从而进一步推动中国的可持续发展。
提升地方政府和企业的环保意识和能力,是中国可持续发展战略的重要组成部分,在各地区区域性经济发展中,已经注意到了本位主义和牺牲环境为代价所带来的最终恶果,国家环保总局(现环保部)、国家安全生产监督管理总局开展的清洁生产运动、危险化学品安全管理示范项目,以促进中小型企业的认知和意识,足有收效。
安全地生产、清洁地生产,企业的获益包括:提高安全生产、环保能力,降低事故、员工受伤和突发环境事件的发生,以及改善与加强当地社区、工业、价值链、买方市场的综合效益,相关经验将作为成功案例,为中国企业的环保工作,提供宝贵经验。
改善人民的生活质量,而不危及后代人的利益,政府,地方政府和业界应制定和实施更加严厉的安全生产、清洁生产、高效利用自然资源等法规和政策,以减少对中国本土、人类环境的污染。
国家的环境保护问题,包括环境污染的防治与控制、自然生态保护、核安全监管、环境安全保护等,政策应当先行。执行环境保护的法律法规,也应当充分利用经济杠杆策略,过去比较注重经济份额的考量,应迅速转为对国家法规和政策执行力的考核,以实现真正意义上的促进人与自然的和谐过程。
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/min
Qgwi——第i个采煤工作面瓦斯绝对涌出量,m³/min
Kgwi——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=1.2~1.6;炮采工作面取Kgwi=1.4~2.0;水采工作面取Kgwi=2.0~3.0。
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
<15
15~18
18~20
20~23
23~26 0.3~0.5
0.5~0.8
0.8~1.0
1.0~1.5
1.5~1.8
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,m2
Kwi——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
<15
50~80
80~120
120~150
150~180
>180 0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
1.30~1.40
3) 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≥60×0.25×Swi
按最高风速验算各个采煤工作面的最大风量:
Qwi≤60×0.25×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1.5~2.0。
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1.2~1.3。进风巷道中无瓦斯涌出时取1.2,有瓦斯涌出时去1.3。
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-1
JBT-51(5.5KW)
JBT-52(11KW)
JBT-61(14KW)
JBT-62(28KW) 150
200
250
300
4)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≥ 60×0.15×Shi
各个煤巷或半煤巷掘进工作面的最小风量:
Qhi≥ 60×0.25×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×θ
ρ×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1.2kg/ 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 0.20~0.23
水泵房 0.01~0.03
变电所、绞车房 0.02~0.04
采区变电所及变电硐室,可按经验值确定需风量:
Qri=60~80 m3/min
2) 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0.5%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=1.2~1.3.
2) 按最低风速验算
Qoi≥ 60×0.15×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1.15~1.25。
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1.1(扩建矿井乘以1.15)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=(1.1~1.15)hfe
通风困难时期总阻力 hmd=(1.1~1.15)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Qm
Qf=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1.1,箕斗井做回风用时取1.15;回风并兼做升降人员时取1.2。
(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≥0.6Nmax时,可选一台电动机,电动机功率为
Ne=Nmax•ke/(ηeηtr)
当Nmin<0.6Nmax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=1.1~1.2
ηe——电动机效率,ηe=0.9~0.94(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=0.95。
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•h
T——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0.95
ηw——电缆输电效率,取决于电缆长度和每米电缆损耗,在0.9~0.95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/T
5. 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
给点分好不好?
建设工程职业健康安全与环境管理 随着人类社会进步和科技发展, 职业健康安全与环境的问题越来越突出。 为了 保证劳动者在劳动生产过程中的健康安全和保护人类的生存环境, 必须加强职业健康安全与 环境管理。 本节主要包括以下 5 个方面的内容: (1)建设工程职业健康安全与环境管理的目的、任务和特点; (2)建设工程安全生产管理; (3)建设工程职业健康安全事故的分类和处理; (4)建设工程环境保护的要求和措施; (5)职业健康安全管理体系与环境管理体系。 1Z205010 建设工程职业健康安全与环境管理的目的、任务和特点 1Z205011 掌握建设工程帜业健康安全与环境管理的目的 一、职业健康安全与环境管埋的概念 (—)职业健康安全与劳动保护 职业健康安全是国际上通用的词语, 通常是指影响作业场所内的员工、 临时工 作人员、合同工作人员、合同方人员、访问者和其他人员健康安全的条件和因素。 劳动保护通常是指保护劳动者在劳动生产过程中的健康和安全, 包括改善劳动 条件、预防工伤事故及职业病、实现劳逸结合和对女工、未成年工的特殊保护等方面采取的 各种管理和技术措施。 职业健康安全和劳动保护在名称上虽然不同, 但其工作内容大致相同, 可以认 为是同一概念的两种不同的命名。 (二)环境 对环境如何定义,必须通过对“主体”的界定来确定环境的定义。比如, 《中 华人民共和国环境保护法》 认为环境是指 “影响人类生存和发展的各种天然和经过人工改造 的自然因素的总体,包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、 人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等” 。这是一种把各种自然因素(包括天 然和经过人工改造的)界定为“主体” 的对环境的定义。在《环境管理体系要求及使用指南》 (GB/T24001—2004)认为环境是指“组织运行活动的外部存在,包括空气、水、土地、 自然资源、植物、动物、人,以及它(他)们之间的相互关系” 。这个定义是以组织运行活 动为主体, 其外部存在主要是指人类认识到的、 直接或间接影响人类生存的各种自然因素及 它(他)们之间的相互关系。 (三)职业健康安全与环境管理 根据《职业健康安全管理体系规范》 (GB/T28001-1999)和《环境管理体系 要求及使用指南》 (GB/T24001-2004) ,职业健康安全管理和环境管理都是组织管理体系 的一部分,其管理的主体是组织,管理的对象是一个组织的活动、产品或服务中能与职业健 康安全发生相互作用的不健康、不安全条件和因素及能与环境发生相互作用的要素。 因此,组织在职业健康安全管理中,应建立职业健康安全的方针和目标,识别 与组织运行活动有关的危险源及其风险, 通过风险评价, 对不可接受的风险采取措施进行管 理和控制。组织在环境管理中,应建立环境管理的方针和目标,识别与组织运行活动有关的 环境因素, 通过环境影响评价, 对能够产生重大环境影响的环境因素采取措施进行管理和控 制。应当特别指出的是,组织运行活动的环境因素给环境造成的影响不一定都是有害的,有 些环境因素会对环境造成有益影响, 无论是对环境影响有害或有益的重大环境因素, 组织都 要采取措施进行管理和控制;而职业健康安全一般只对有害因素(不安全因素、不利于健康 的因素)进行管理和控制。在我国通常把职业健康安全管理称为安全生产管理。 二、职业健康安全与环境管理的目的 (—)建设工程职业健康安全管理的目的 建设工程项目职业健康安全管理的目的是防止和减少生产安全事故、 保护产品 生产者的健康与安全、保障人民群众的生命和财产免受损失。控制影响工作场所内员工、临 时工作人员、合同方人员、访问者和其他有关部门人员健康和安全的条件和因素,考虑和避 免因管理不当对员工健康和安全造成的危害,是职业健康安全管理的有效手段和措施。 (二)建设工程环境管理的目的 建设工程项目环境管理的目的是保护生态环境, 使社会的经济发展与人类的生 存环境相协调。控制作业现场的各种粉尘、废水、废气、固体废弃物以及噪声、振动对环境 的污染和危害,考虑能源节约和避免资源的浪费。 建设工程职业健康安全与环境管理的任务 1Z205012 掌握建设工程职业健康安全与环境管理的任务 一、职业健康安全与环境管理的任务 职业健康安全与环境管理的任务是组织 (企业) 为达到建设工程的职业健康安 全与环境管理的目的而进行的组织、计划、控制、领导和协调的活动,包括制定、实施、实 现、评审和保持职业健康安全与环境方针所需的组织结构、计划活动、职责、惯例、程序、 过程和资源,如表 1Z205012 所示。表中有 2 行 7 列,构成了实现职业健康安全和环境方针 各个方面的管理任务。不同的组织(企业)根据自身的实际情况制定方针,为实施、实现、 评审和保持(持续改进)其方针需要进行以下管理工作: 1.建立组织机构; 2.安排计划活动; 3.明确各项职责及其负责的机构或单位; 4.说明应遵守的有关法律法规和习惯; 5.规定进行活动或过程的途径; 6.确定实现的过程(任何使用资源输人转化为输出的活动可视为一个过程) ; 7.提供人员、设备、资金和信息等资源。 对于职业健康安全与环境密切相关的工作任务,可一同完成。 职业健康安全与环境管理的任务表 表 1Z205012 组织结构计划活动职 职业健康安全方针 环境方针 责惯 例程 序过 程资 源 二、建设工程项目备个阶段的职业健康安全与环境管理的主要任务 (—)建设工程项目决策阶段 建设单位应按照有关建设工程的法律法规和强制性标准的要求, 办理各种有关 安全与环境保护方面的审批手续。对需要进行环境影响评价或安全预评价的建设工程项目, 组织或委托有相应资质的单位进行建设工程项目环境影响评价和安全预评价。 (二)工程设计阶段 设计单位应按照法律法规和工程建设强制性标准的要求, 进行环境保护设施和 安全设施的设计,防止因设计考虑不周而导致生产安全事故的发生或对环境造成不良影响。 在进行工程设计时, 设计单位应当考虑施工安全和防护需要, 对涉及施工安全 的重’点部分和环节在设计文件中注明,并对防范生产安全事故提出指导意见。 对于采用新结构、新材料、新工艺的建设工程和特殊结构的建设工程,设计单 位应在设计中提出保障施工作业人员安全和预防生产安全事故的措施建议。 在工程总概算中, 应明确工程安全环保设施费用、 安全施工和环境保护措施费 等。 设计单位和注册建筑师等执业人员应当对其设计负责。 (三)工程施工阶段 建设单位在申请领取施工许可证时, 应当提供建设工程有关安全施工措施的资 料。 对于依法批准开工报告的建设工程,建设单位应当自开工报告批准之日起 15 日内, 将保证安全施工的措施报送建设工程所在地的县级以上人民政府建设行政主管部门或 者其他有关部门备案。 对于应当拆除的工程,建设单位应当在拆除工程施工 15 日前,将拆除施工单 位资质等级证明,拟拆除建筑物、构筑物及可能涉及毗邻建筑的说明,拆除施工组织方案, 堆放、 清除废弃物的措施的资料报送建设工程所在地的县级以上的地方人民政府主管部门或 者其他有关部门备案。 施工单位应当具备安全生产的资质条件, 建设工程实行总承包的, 由承包单位 对施工现场的安全生产负总责并自行完成工程主体结构的施工。 分包合同中应当明确各自的安全生产方面的权利、 义务。 总承包和分包单位对 分包工程的安全生产承担连带责任。 分包单位应当接受总承包单位的安全生产管理, 分包单位不服从管理导致生产 安全事故的,由分包单位承担主要责任。 施工单位应依法建立安全生产责任制度, 采取安全生产保障措施和实施安全教 育培训 (四)项目验收试运行阶段 项目竣工后, 建设单位应向审批建设工程项目环境影响报告书、 环境影响报告 或者环境影响登记表的环境保护行政主管部门申请, 对环保设施进行竣工验收。 环保行政主 管部门应在收到申请环保设施竣工验收之日起 30 日内完成验收。验收合格后,才能投入生 产和使用。 对于需要试生产的建设工程项目,建设单位应当在项目投入试生产之日起 3 个月内向环保行政主管部门申请对其项目配套的环保设施进行竣工验收。 建设工程职业健康安全与环境管理的特点 lZ205013 熟悉建设工程职业健康安全与环境管理的特点 依据建设工程产品的特性,建设工程职业健康安全与环境管理有以下特点。 1.建筑产品的固定性和生产的流动性及受外部环境影响因素多,决定了职业 健康安全与环境管理的复杂性; 2.建筑产品生产的单件性决定了职业健康安全与环境管理的多变性; 3. 产品生产过程的连续性和分工性决定了职业健康安全与环境管理的协调性; 4.产品的委托性决定了职业健康安全与环境管理的不符合性; 5.产品生产的阶段性决定职业健康安全与环境管理的持续性; 6.产品的时代性、社会性与多样性决定环境管理的经济性。 本节练习: 1. 建设工程项目的职业健康安全管理的目的是( D) 。[2004] A.保护建设工程产品生产者的健康与安全 B.控制工作场所内员工及其他进入现场人员的安全条件和因素 C.避免和因使用不当对使用者造成健康和安全的危害 D.保护建设工程产品生产者和使用者的健康与安全 2.根据《建设工程安全生产管理条例》 ,建设单位应当自开工报告批准之日起 (A ) 日内, 将保证安全施工措施报送建设工程所在地的县级以上人民政府建设行 政主管部门或其他有关部门备案。[2007] A、15 B、20 C、25 D、30 安全教育制度 1ZZ05020 建设工程安全生产管理 1Z205021 掌握建设工程安全生产管理制度 现阶段已经比较成熟的安全生产管理制度有: · 安全生产责任制度; · 安全教育制度; · 安全检查制度; · 安全措施计划制度; · 安全监察制度; · 伤亡事故和职业病统计报告处理制度; · “三同时”制度; · 安全预评价制度。 一、安全生产责任制度 安全生产责任制是最基本的安全管理制度,是所有安全生产管理制度的核心。 安全生产责任制是按照安全生产管理方针和“管生产的同时必须管安全”的原则,将各级负 责人员、 各职能部门及其工作人员和各岗位生产工人在安全生产方面应做的事情及应负的责 任加以明确规定的一种制度。 企业实行安全生产责任制必须做到在计划、布置、检查、总结、评比生产的时 候,同时计划、布置、检查、总结、评比安全工作。其内容大体分为两个方面:纵向方面是 各级人员的安全生产责任制,即各类人员(从最高管理者、管理者代表到项目经理)的安全 生产责任制;横向方面是各个部门的安全生产责任制,即各职能部门(如安全环保、设备、 技术、生产、财务等部门)的安全生产责任制。只有这样,才能建立健全安全生产责任制, 做到群防群治。 二、安全教育制度 根据原劳动部《企业职工劳动安全卫生教育管理规定》 (劳部发〔1995〕405 号)和建设部《建筑业企业职工安全培训教育暂行规定》的有关规定,企业安全教育一般包 括对管理人员、特种作业人员和企业员工的安全教育。 1.管理人员的安全教育 (1)企业领导的安全教育 对企业法定代表人安全教育的主要内容包括: ● 国家有关安全生产的方针、政策、法律、法规及有关规章制度; ● 安全生产管理职责、企业安全生产管理知识及安全文化; ● 有关事故案例及事故应急处理措施等。 (2)项目经理、技术负责人和技术干部的安全教育 项目经理、技术负责人和技术干部安全教育的主要内容包括: ● 安全生产方针、政策和法律、法规圹 ● 项目经理部安全生产责任; ● 典型事故案例剖析; ● 本系统安全及其相应的安全技术知识 (3)行政管理干部的安全教育 行政管理干部安全教育的主要内容包括: ● 安全生产方针、政策和法律、法规; ● 基本的安全技术知识; ● 本职的安全生产责任。 (4)企业安全管理人员的安全教育 企业安全管理人员安全教育内容应包括: ● 国家有关安全生产的方针、政策、法律、法规和安全生产标准; ● 企业安全生产管理、安全技术、职业病知识、安全文件; ● 员工伤亡事故和职业病统计报告及调查处理程序; ● 有关事故案例及事故应急处理措施。 (5)班组长和安全员的安全教育 班组长和安全员的安全教育内容包括: ● 安全生产法律、法规、安全技术及技能、职业病和安全文化的知识; ● 本企业、本班组和工作岗位的危险因素、安全注意事项; ● 本岗位安全生产职责; ● 典型事故案例; ● 事故抢救与应急处理措施。 2.特种作业人员的安全教育 (1)特种作业的定义 对操作者本人, 尤其对他人或周围设施的安全有重大危害因素的作业, 称为特 种作业。 直接从事特种作业的人,称为特种作业人员(根据《特种作业人员安全技术考 核管理规则》GB 5306-—1985) 。 (2)特种作业人员的范围 依据《特种作业人员安全技术考核管理规则》 (GB 5036-1985) ,特种作业人 员的范围有: ● 电工作业; ● 锅炉司炉; ● 压力容器操作; ● 起重机械操作; ● 爆破作业; ● 金属焊接(气割)作业; ● 煤矿井下瓦斯检验; ● 机动车辆驾驶; ● 机动船舶驾驶和轮机操作; ● 建筑登高架设作业; ● 其他符合特种作业基本定义的作业。 特种作业人员应具备的条件是: 必须年满十八周岁以上, 而从事爆破作业和煤 矿井下瓦斯检验的人员,年龄不得低于二十周岁;工作认真负责;身体健康,没有妨碍从事 本种作业的疾病和生理缺陷; 具有本种作业所需的文化程度和安全、 专业技术知识及实践经 验。 (3)特种作业人员的安全教育 由于特种作业较一般作业的危险性更大, 所以, 特种作业人员必须经过安全培 训和严格考核。对特种作业人员的安全教育应注意以下三点: ● 特种作业人员上岗作业前,必须进行专门的安全技术和操作技能的培训教 育,这种 培训教育要实行理论教学与操作技术训练相结合的原则, 重点放在提高其安全 操 作技术和预防事故的实际能力上。 ● 培训后,经考核合格方可取得操作证,并准许独立作业。 ● 取得操作证的特种作业人员,必须定期进行复审。复审期限除机动车辆驾 驶按国 家有关规定执行外, 其他特种作业人员两年进行一次。 凡未经复审者不得继续 独 立作业。 3.企业员工的安全教育 企业员工的安全教育主要有新员工上岗前的三级安全教育、 改变工艺和变换岗 位安全教育、经常性安全教育三种形式。 (1)新员工上岗前的三级安全教育 三级安全教育通常是指进厂、进车间、进班组三级,对建设工程来说,具体指 企业(公司) 、项目(或工区、工程处、施工队) 、班组三级。 企业新员工上岗前必须进行三级安全教育, 企业新果工须按规定通过三级安全 教育和实际操作训练,并经考核合格后方可上岗。 ● 企业(公司)级安全教育由企业主管领导负责,企业职业健康安全管理部 门会同有 关部门组织实施,内容应包括安全生产法律、法规,通用安全技术、职业卫生 和安全文化的基本知识,本企业安金生产规章制度及状况、劳动纪律和有关事故案例等 内容。 ● 项目(或工区←工程处、施工队)级安全教育由项目级负责人组织实施,专职 或兼职安全员协助,内容包括工程项目的概况,安全生产状况和规章制度,主要危险因素及 安全事项,预防工伤事故和职业病的主要措施,典型事故案例及事故应急处理措施等。 ● 班组级安全教育由班组长组织实施,内容包括遵章守纪,岗位安全操作规程, 岗位间工作衔接配合的安全生产事项, 典型事故及发生事故后应采取的紧急措施, 劳动防护 用品(用具)的性能及正确使用方法等内容。 (2)改变工艺和变换岗位时的安全教育 ● 企业(或工程项目)在实施新工艺、新技术或使用新设备、新材料时,必须对 有关人员进行相应级别的安全教育, 要按新的安全操作规程教育和培训参加操作的岗位员工 和有关人员,使其了解新工艺、新设备、新产品的安全性能及安全技术,以适应新的岗位作 业的安全要求。 ● 当组织内部员工发生从一个岗位调到另外一个岗位, 或从某工种改变为另一工 种,或因放长假离岗一年以上重新上岗的情况,企业必须进行相应的安全技术培训和教育, 以使其掌握现岗位安全生产特点和要求。 (3)经常性安全教育 无论何种教育都不可能是一劳永逸的,安全教育同样如此,必须坚持不懈、经 常不断地进行,这就是经常性安全教育。在经常性安全教育中,安全思想、安全态度教育最 重要。进行安全思想、安全态度教育,要通过采取多种多样形式的安全教育活动,激发员工 搞好安全生产的热情,促使员工重视和真正实现安全生产。经常性安全教育的形式有:每天 的班前班后会上说明安全注意事项;安全活动日;安全生产会议;事故现场会’张贴安全生 产招贴画、宣传标语及标志等。 三、安全检查制度 安全检查制度是清除隐患、防止事故、改善劳动条件的重要手段,是企业安全 生产管理工作的一项重要内容。 通过安全检查可以发现企业及生产过程中的危险因素, 以便 有计划地采取措施,保证安全生产。 安全检查要深入生产的现场, 主要针对生产过程中的劳动条件、 生产设备以及 相应的安全卫生设施和员工的操作行为是否符合安全生产的要求进行检查。 为保证检查的效 果, 应根据检查的目的和内容成立土个适应安全生产检查工作需要的检查组, 配备适当的力 量,决不能敷衍走过场。 四、安全措施计划制度 安全措施计划制度是指企业进行生产活动时, 必须编制安全措施计划, 它是企 业有计划地改善劳动条件和安全卫生设施, 防止工伤事故和职业病的重要措施之一, 对企业 加强劳动保护,改善劳动条件,保障职工的安全和健康,促进企业生产经营的发展都起着积 极作用。 1.安全措施计划的范围 安全技术措施计划的范围应包括改善劳动条件、 防止事故发生、 预防职业病和 职业中毒等内容,具体包括: (1)安全技术措施 安全技术措施是预防企业员工在工作过程中发生工伤事故的各项措施, 包括防 护装置、保险装置、信号装置和防爆炸装置等。 (2)职业卫生措施 职业卫生措施是预防职业病和改善职业卫生环境的必要措施,其中包括防尘、 防毒、防噪音、通风、照明、取暖、降温等措施。 (3)辅助用房间及设施 辅助用房间及设施是为了保证生产过程安全卫生所必须的房间及一切设施, 包 括更衣室、休息室、淋浴室、消毒室、妇女卫生室、厕所和冬季作业取暖室等。 (4)安全宣传教育措施 安全宣传教育措施是为了宣传普及有关安全生产法律、 法规、 基本知识所需要 的措施,其主要内容包括:安全生产教材、图书、资料,安全生产展览,安全生产规章制度, 安全操作方法训练设施,劳动保护和安全技术的研究与实验等。 2.编制安全措施计划的依据 (1)国家发布的有关职业健康安全政策、法规和标准; (2)在安全检查中发现的尚未解决的问题; (3)造成伤亡事故和职业病的主要原因和所采取的措施; (4)生产发展需要所应采取的安全技术措施; (5)安全技术革新项目和员工提出的合理化建议。 3.编制安全技术
第一部分 矿井概括
1 矿区自然地质环境
1.1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8.5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
1.2、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636.3m;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。
1.3 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108.1m3/s,最大流量6400m3/s(1967年6月22日),最小流量6.3m3/s(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196.4m;矿区西部的晒口村一带,洪水位标高189.8m,与晒口大桥桥面相差0.7m。
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190.61m3/s(1967年6月22日),最小流量2.153m3/s(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188.3m。枯水季节最低水位标高为179.5m。
新铺溪流量为0.1~0.05m3/s,其它6条常年性小溪流量约为0.02~10L/s。
1.4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17.9℃,一般于7、8、9月份气温较高;最高温度可达40.4℃(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-8.5℃,一般甚少下雪。
降水量:历年平均年降水量1832.5mm,最大可达2455.9mm。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187.7mm(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1101.4 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249.4mm。
潮湿度:1964年~2005年潮湿系数在1.05~1.65间,平均为1.31。 历年绝对湿度平均值18.1毫巴,以6~8月最高;月平均值达27.9毫巴以上;最大可达30.4毫巴,最小达6.6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0.7m/s,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0.05g。
2 地质特征
2.1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。
2.2、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0.5~10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。
2.3煤层及煤质
2.3.1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0.2~0.8m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 0.20—14.0
2.78
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0.2~0.8m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 0.17—13.8
2.22
2.3.2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 4.17 23.34 4.63 1.936 0.029 1.67 25.16
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。
2.4 矿井开采技术条件
2.4.1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0.2~0.8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。
2.4.2 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0.1%-1.0%,瓦斯主要成份是:CH4约0.86%,CO2约0.5%,晒口井田瓦斯含量为0.2%-1.0%,瓦斯主要成份是:CH4约2.5%,CO2约0.95%。
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。
2.4.3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303.2m3/h,最大涌水量431.2m3/h,其中,-200m~-400m水平平均涌水量264.7m3/h,最大涌水量378.1m3/h。
2.4.4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=2.41℃/100m,介于1.6℃/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℃。
2.5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48.25万吨。
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636.3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6.3m3/s,平均流量为107.1m3/s,洪水期水位最高标高达+189.6m,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+179.5m,最高洪水位+188.3米,洪水期最大流量为190.61m3/s,最小流量为2.153m3/s,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1762.5mm,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0.0156L/m.s、渗透系数为0.071m/d。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0.117~054L/m.s、渗透系数为0.138~0.748m/d,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0.2~0.9m/d。
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0.5~10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303.2m3/h,最大涌水量431.2m3/h,其中,-200m~-400m水平平均涌水量264.7m3/h,最大涌水量378.1m3/h。
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。