块将会脱落而形成常说的片帮、冒顶。历史数据表明,片帮、冒顶产生的工伤比例高达60%以上。防止这类事故的发生是矿山安全生产的重点。
防范措施:井巷掘进时,遇有岩石松软,或有断层,破碎带时, 可采用木材、钢材、砼预制件作支护。也可采用浇灌、锚杆或锚喷支护。回采时采区首先应选择合适的房间跨度和留设支撑矿柱。在进入掘进或回采工作面时,必须先将工作场所顶帮用撬棍撬净所有浮石。 经验告诉我们,凡用撬棍认真处理后的工作面当班八小时内,顶、帮 一般不会有松石自动脱落。因此矿山工作人员应牢记并遵守:上班前爆破后必须要进行“敲帮问顶”工作。对于长期处于貌似稳定的行人巷道,一定要有专人定时进行敲帮问顶,以免岩层因长期风化而发生冒顶,造成人身安全事故。
2.4地表水和地下水对矿山开采的影响
熊家湾磷矿共有3个水泵房,分别设在-140、-163、-190三个中段, -163中央泵房在二采区中部的矿层底盘花岗岩中,水泵一字排列,泵房长60米,掘进断面S=28.75m2,锚喷支护。 中央变电所长30米,掘进断面S=19.9m2,水仓按正常涌水量四小时设计,外水仓长520.8米,S=8.96m2,体积4666.4m3,内水仓长471m,积4220m3,水泵房外设有防水门。
-190m排水平巷:矿山-160m以上原为分区排水,后来采用集中排水,由于中央水泵房建于二采区,一采区涌水因上盘矿升高后阻隔,无法进入-190m泵房,为排水与通风的需要。设计在-190m水泵房入口处与一采区-196.8米标高,经上盘矿底板内掘一排水平巷,平巷 长640米,另向上盘矿开平巷长220米。该两采区的地下水将由该平巷自流至中央
5
泵房。
矿区最低侵蚀基准面标高-210m,主要充水含水层富水性较强, 地下水补给条件好,并与区域地下水有密切水力联系,区内地表水体 在自然状态下,受隔水层阻隔,对地下水补给相对较弱,但自然平衡状态一旦被破坏,则逆转流向地表水补给矿坑水。
矿山为斜井、盲坡道开拓,全矿共保有四个井口,井口上方均有一定规模的工业设施。十余年来,对井口的防护比较完善,地面山洪一般 不会涌入井下,但原先露头采挖后留下的采坑、采区有可能贯入地表水。
主要防范措施:雨季前应认真检查,疏通行洪通道,发现开裂塌陷地带先用废石充填后复粘土压实,并在其上方构筑防洪水沟,将水引出塌陷范围。
1)地表水对井巷充水
充水水源:大气降雨、老窿水、地表水。
充水通道:溶洞、溶隙、井口、老窿、钻孔,地表塌陷、导水断层、岩层错移、爆破震动形成的裂隙等。
2)地下水对井巷充水
充水水源:含水层(孔隙水、岩溶裂隙承压水、溶隙裂隙承压水)、废坑旧巷采空区积水等。
充水通道:溶洞、溶隙、导水断层带、钻孔,地表塌陷、断层、岩层错移、爆破震动形成的裂隙等。
综上所述,本区内水文地质勘探类型应属:以溶蚀裂隙为主,顶板直接进水,底板进水或间接进水,水文地质条件中等的岩溶充水矿床,破坏形式及危害后果:
6
(1)采掘工作面突水。
(2)采掘工作面或采空区突水。由于各种通道使采空区与储水体连通,大量水体直接进入采空区,从而形成采空区、巷道甚至矿井被淹。
(3)地表水或突然大量降雨进入井下。通过裂隙、断层、废弃巷道、透水层、地表露头与采空区、巷道、采掘工作面连通,大量的水体直接进入采空区再进入人员作业场所或直接进入作业场所。
(4)井下水害的危害后果:人员伤亡、淹井、设备损坏、地塌陷、矿井突水、地面其他设施破坏。
目前,开采范围主要开采-130m以下矿体,坑内涌水经-190m主泵房四台水泵排出,尽管平时排水能力有富余,不排除有淹井发生的可能性,水灾是安全避险系统主要考虑的因素。
2.5矿井通风系统对安全生产的影响
目前,矿山采用部分机械通风系统,新鲜风流经各上山进入中段运输平巷到达采场,清冼工作面后,污风经上中段运输巷道进入回风系统,大大降低因炮烟中毒窒息事故可能性;全矿共有五个直达地表的安全出口,井下紧急事情发生后,事故发生地周边区域作业人员可就近紧急撤离至地表安全地带,减少事故灾害。
采场爆破后,采用局扇辅助通风,加快炮烟排除。采场内采用湿式凿岩,爆破后洒水降尘。此外,井下作业人员均佩带防尘口罩,进一步减少粉尘危害。
目前,矿井由于多年生产形成采空区较大,机械通风效果有待改善,再加上运输矿石的三轮机车排放的尾气,在一定程度上影响了矿井通风,炮烟等有毒有害气体是一大安全隐患。
7
2.6井下火灾对安全生产的影响
1)井下配电硐室、各类电缆、电气设备、照明线路因过载或使用维护不当可能造成火灾。
熊家湾磷矿井下-72m、-135m、-158m、-170m、-190m五个中段 分别设置一个配电房;各类高压电缆、通信电缆分布井下各巷道;井下通风机配电柜,水泵房配电柜等设备。
2)矿山井下存放炸药和柴油等可燃物质,可能发生火灾。 熊家湾磷矿井下运输主要依靠三轮机车,三轮机车所用的柴油可燃油罐;井下上盘矿有一个临时炸药库。
如果井下消防水管系统未设置或不健全、矿井发生火灾时,主扇不能继续运转或反风、灭火器材未配置或配置不全,则易导致火灾不易及时扑灭,使事故后果扩大。
2.7有毒有害气体对安全生产的影响
开采掘进工作面爆破产生大量的有害气体,如一氧化碳(CO)、氮氧化物(NO、NO2)、氨气(NH3)等,井下电气、机械设备运转、车辆运输产生的废气也是有害气体,这些有害气体如不及时从井下排出,会引起人体中毒、窒息,对工作人员健康产生损害或中毒、窒息死亡。此外矿区采空区内易积存大量有害气体(称瘴气),人员误入采空区可能发生中毒、窒息。
井下空间狭小,矿井下使用燃料的设备由于尾气净化装置失效,排放尾气也会对人体产生较大危害。
井下通风设备未按规定设置、通风设备损坏未及时修复、导致巷道内有毒气体积聚,发生中毒、窒息。
8
2.8风险辨识结论
根据熊家湾磷矿地质勘察报告,开采初步设计、以及其它资料综合分析,认为该矿山在生产过程中主要存在地质地压灾害(冒顶、片 帮、地面沉陷)、水害、火灾、粉尘危害、爆炸危害、中毒窒息危害等危险有害因素。
由于矿体赋存地质条件、采场结构参数、回采工艺、回采率、采空区处理方法等不规范,以及前期开采遗留大规模的采空区等不利因素,有可能发生大规模的地压灾害(冲击地压),是不可控制的风险。针对以上风险分析识别,熊家湾磷矿紧急避险系统主要预防水灾、火灾及有毒有害气体;对大量采空区稳定性采用岩体声发射在线监控,对井下人员活动情况跟踪用人员定位系统和视频监控,对突发事故采用供水施救系统和压风自救系统,保证受灾人员的安全逃生。
9