临西有煤矿吗
临西有煤矿。1942年10月,驻扎在远东地区的美国空军第10航空队出动5架B-24轰炸机,从印度北部飞越珠穆朗玛峰远程奔袭1760公里,对日军在我华北地区占据的一个重要煤矿实施了奇袭。此次奇袭的煤矿即临西煤矿。
中国大陆地质构造发展历史,中新生代与古生代是两个完全不同的世代。中国大陆古生代陆缘发展阶段,完成了南北两大板块的对接,结束了以南北挤压应力为主的古亚洲构造域格局,中生代进入了陆内发展阶段,中国大陆继续向北漂移,东部受库拉-太平洋板块的影响,属滨太平洋构造域,西部受印度板块向欧亚板块挤压的影响,属特提斯构造域。中生代中晚期,库拉-太平洋板块多次向欧亚板块俯冲,并相对左旋走滑,使中国大陆东部遭受强烈改造,陆内造山活动成为主要特征。由于所处的构造部位不同,地壳缩短形成的逆冲叠覆,地壳松弛形成的拉伸沉陷,以及沿构造带形成的内陆盆地都可能同时出现。位于中国大陆东部在华北陆块基底上发育的华北石炭二叠纪含煤盆地,华力西期形成后又经历了印支、燕山、喜马拉雅几个地质历史时期的改造。由于库拉-太平洋板块的俯冲,先期的郯庐断裂和鄂尔多斯西缘断裂重新活动,太行山断裂和紫荆关断裂新生活动,基底刚性较强的华北陆块差异升降明显,由西往东形成了鄂尔多斯沉降带与太行山隆起带,华北沉降带与胶辽隆起带,并在沉降带中发育了大型内陆盆地,与此同时华北石炭二叠纪含煤盆地解体,分割成多个形态不同的沉积构造盆地。
印支期是华北陆块由陆缘发展阶段向滨太平洋发展阶段的过渡时期,印支运动的影响普遍,但并不很强烈。三叠纪是中国大陆地质发展史中的重大更替期,古构造、古地理、古气候、古生物以及沉积构造等方面,既有继承,又有创新。
印支运动早中期,华北陆块继承了华力西期以陆块整体升降伴有掀斜的特点,致使陆块呈北高南低之势。先期活动的鄂尔多斯西缘断裂与郯庐断裂仍以差异升降为主,西部阿拉善隆起与东部的胶辽隆起继续隆升,陆块中部差异升降并不明显,早中三叠世与石炭、二叠纪沉积范围大体相当,同时也继承了晚二叠世沉积特征,沉积了一套红色陆相沉积。早三叠世华北陆块呈现北高南低丘陵山地古地貌,为河湖相砂泥岩沉积,地层由北而南增厚。如鄂尔多斯盆地下三叠统刘家沟组为紫红色长石英砂岩,和尚沟组为棕红色泥岩、砂质泥岩夹页岩,厚528 m。中三叠世华北陆块北缘抬升,盆地向南迁移,北部沉积变粗或缺失,南部为河湖相碎屑岩沉积,下部为紫红色岩层,上部为杂色沉积,夹煤线、油页岩及泥灰岩。如鄂尔多斯盆地中三叠统纸坊组下部为灰黄、红色砂岩,上部为暗紫色砂质泥岩,厚1600 m。
华北石炭二叠纪含煤盆地在早中三叠世,除郯庐断裂以东胶辽隆起抬升剥蚀外,其它地区差异升降并不明显,阿拉善隆起以东,郯庐断裂以西整体沉降,早中三叠世沉积叠覆其上,石炭、二叠纪含煤岩层深埋,仅有2000 m三叠系盖层披覆,二叠纪岩层顶界已达生烃门限深度。所以三叠纪岩层的叠置,石炭二叠纪岩层拗褶深埋有利于含煤岩系成岩和有机质向成烃、成煤方向演化,三叠纪早中期是石炭二叠纪含煤盆地的建造期。
中三叠世拉丁期,中国大陆继承了南海北陆的古地理格局,拉丁期后形成了统一的中国大陆,从而改变了南北分带的格局,东西分异逐步明显。晚三叠世开始,鄂尔多斯西缘断裂和郯庐断裂重新活动,太行山断裂新生活动,阿拉善隆起以东至郯庐断裂以西的华北陆块明显的分为两个块体,太行山断裂以东由沉降转为隆升,以西陆块继续沉降,统一的华北盆地解体为东西两个部分。重新活动的郯庐断裂,自晚三叠世开始除升降活动外还伴有左旋平移,断裂带两侧的岩层沿北北东向断裂左旋扭动平移错位。晚三叠世沉积发生了较大变化,太行山断裂以东陆块抬升,中三叠世前的岩层遭受剥蚀,晚三叠世沉积为小型断陷盆地,如承德、浑江盆地。太行山断裂以西至阿拉善隆起仍为沉降区,东南延伸至济源、东明一带,西部延伸至银川西南一带。鄂尔多斯盆地范围比现今要大得多,原型盆地包括了现今的沁水盆地及晋北盆地群,当时盆地为东部抬高,西部坳陷,沉积中心在庆阳、环县一带。上三叠统延长群为灰绿色含煤页岩、砂泥岩,沿着北东方向发育了大型三角洲相沉积,西南缘山前地带为边缘相粗碎屑岩,盆地中心深湖相区为细粒砂泥岩,富含可采煤、油页岩。
晚三叠世,华北石炭二叠纪含煤盆地因陆块差异升降而进一步解体。太行山以东至郯庐断裂间,石炭、二叠纪含煤岩系遭受隆升剥蚀,对含煤盆地保存不利。太行山断裂以西至阿拉善隆起间,石炭、二叠纪含煤岩系被三叠纪岩层所覆盖,含煤岩系保存完好,鄂尔多斯地区三叠系下统为刘家沟组、和尚沟组,厚528 m。中统纸坊组厚1600 m,上统延长群厚1000 m,二叠系以上披覆层达3000 m,已超出生烃门限深度。自华力西期以来处于沉降状态的鄂尔多斯石炭、二叠纪含煤岩系,在晚三叠世差异升降并不显著,盆地保存基本完好,晚三叠世应属建造期。
在滨太平洋发展阶段中期,由于库拉-太平洋板块的影响,燕山运动较印支运动强烈,华北陆块发生了板(陆)内造山运动,同时经受了太平洋西侧的弧后扩张,伸展作用也很显著,基底差异升降形成了自西而东的沉降带与隆起带。东部的胶辽隆起带,印支期以来一直处于隆升状态,石炭、二叠纪含煤岩系及其下更老的沉积岩均被断褶剥蚀,仅有很少的残留盆地被保留。郯庐断裂晚三叠世至晚侏罗世早期发生左旋平移,断裂两侧岩层沿北北东方向相对滑动110~250 km。与此同时,郯庐断裂西侧至太行山断裂东侧陆块整体下降,形成华北沉降带。华北沉降带(包括华北平原及渤海)发育了一系列北北东向断裂,如沧县-馆陶、聊城-兰考、献县-衡水、霸县-邢台、保定-石家庄等断裂,也有北北西向断裂,如无极-德州、新乡-商丘断裂等。同时形成一系列侏罗、白垩纪断陷盆地。在华北沉降带的北缘和南缘,有早、中侏罗世断陷盆地,在沉降带中腹有晚侏罗世和早白垩世断陷盆地。在太行山断裂带以西至阿拉善隆起带之间,晋西挠褶带翘斜,紫荆关断裂活动,山西隆起形成,所谓的“大鄂尔多斯盆地”解体,位于山西隆起上的沁水盆地初具雏形,同时处于沉降带的鄂尔多斯盆地东缘翘起,现今盆地轮廓也初见雏形。沁水盆地由于拗褶隆升剥蚀,盆地核部晚三叠世岩层残留的较少,加之后期的隆升,侏罗纪后沉积盖层均已缺失,宁武-静乐盆地却在三叠纪沉积层之上保留有侏罗纪地层,从而形成很好的规模不大的沉积构造盆地,而大同盆地缺失三叠系及部分侏罗系沉积盖层。鄂尔多斯盆地的侏罗系沉积岩层保存完好,但其沉积范围已大为缩小。早侏罗世沉积岩系为富县组厚50~150 m,中侏罗世沉积岩层为延安组厚250~400 m,直罗组厚100~400 m,安定组厚1400 m。印支晚期盆地为西高东低,早侏罗世中期盆地再度沉陷,延安组沉积范围扩大,沉积稳定,为湖泊沼泽相含煤碎屑沉积。延安组曲流河相沉积发育,湖盆中心位于东部,由于山西隆起隆升,盆地东缘岩层遭受剥蚀。晚侏罗世鄂尔多斯盆地周边抬升,盆地范围缩小,西部沉积了晚侏罗世芬芳河组砾岩层。侏罗纪晚期古气候由暖湿变为干旱,植物减少,为红色碎屑岩沉积。
华北陆块于侏罗纪末已经明显的分为三隆两坳,即阿拉善隆起地块、鄂尔多斯坳陷带、山西隆起带、华北坳陷带、胶辽隆起带。郯庐断裂带晚侏罗世晚期至晚白垩世转换为以差异升降活动为主,鄂尔多斯西缘断裂在燕山晚期活动较强,鄂尔多斯盆地和阿拉善隆起东部早白垩世沉陷,沉积了志丹群砾岩、砂岩、砂泥岩,厚1500 m,至晚白垩世鄂尔多斯盆地又隆起缺失。在华北坳陷带,燕山期以来形成北北东向断陷盆地发育了上侏罗统临西组、下白垩统丘城组、港西组。晚白垩世沉积发育在坳陷带的西部和南缘,称无极组。华北坳陷带早白垩至晚白垩世沉积层都发育有火山喷发岩。胶东隆起下白垩统为莱阳组和青山组含煤砂砾岩,上统为王氏组砂泥岩夹火山岩,厚达5000 m。
燕山运动是一次强烈的陆内造山活动,在陆内造山作用中虽然以差异升降为主,但也有轻微的拗褶,无论是鄂尔多斯、沁水盆地,还是华北坳陷带中形成的侏罗白垩纪的断陷盆地,都与燕山期来自太平洋板块的压(扭)应力相关。鄂尔多斯盆地、沁水盆地以及华北坳陷带中的断陷盆地,都在燕山运动末期(白垩纪)基本定型。
华北陆块经历了印支、燕山运动后,自西而东分成了阿拉善隆起带、鄂尔多斯沉降带、山西隆起带、华北坳陷带、胶辽隆起带,以华北陆块为基底形成的石炭二叠纪含煤盆地的原型已经基本不存在,由此而新生了鄂尔多斯盆地、沁水盆地、华北盆地及其它中小型盆地。喜马拉雅运动在华北陆块主要表现为区域性伸展运动,形成了第三纪大型坳陷。郯庐断裂右旋平移,在断裂带形成第三纪地堑。喜马拉雅期盆地面貌经过改造后又有改观。鄂尔多斯盆地自晚白垩世抬升,直至老第三纪渐新世在盆地西缘及北缘才有沉积,为临河组含石膏碎屑岩,盆地内上新世晚期有数十米厚的沉积。新第三纪至第四纪早期沿盆地周缘形成河套地堑、银川地堑、渭河地堑,沉积了一套红色碎屑岩层。经过喜马拉雅期改造定型的鄂尔多斯石炭二叠纪含煤盆地,含煤岩系之上覆有三叠系(约3000 m)、侏罗系(约2000 m)、下白垩统(1500 m)、下第三系厚约6500 m的沉积盖层,北、西、南缘被新生代地堑围限,盆地周缘岩层挠起,西部陡、东面缓,呈不对称复式向斜,盆地内断裂不发育,岩层有微缓褶曲,中部有一个南北向低缓隆起带,鄂尔多斯是一个保存完好的巨型沉积构造含煤盆地。山西隆起带南部的沁水盆地,自印支末期抬升,燕山至喜马拉雅期均遭剥蚀,盆地核部上三叠统岩层仅有残留零星碎片,至喜马拉雅末期在盆地西部形成汾河地堑,与鄂尔多斯南缘的渭河地堑连为一体,称汾渭地堑。经过燕山、喜马拉雅期改造定型的沁水石炭二叠纪含煤盆地,盆地西部虽然受新生代地堑影响,盆地主体仍保存基本完好,石炭、二叠系地层之上盖覆有中下三叠统沉积层,厚达1342~2169 m,周缘含煤岩层翘起为一复式向斜,是一个保存较好的中型含煤盆地。晋北盆地群形成演化史与沁水盆地大体相似。华北沉降带在印支后期抬升剥蚀,经燕山期形成侏罗白垩纪断陷,喜马拉雅早期古新—始新世沿袭了白垩纪断陷特征,渐新至中新世沙河街上亚组和东营组(E3-N1)(1700~2000 m)超覆于沙河街下亚组(E2)及古新统之上,中新统馆陶组(N1)和上新统明化镇组(N2)(900~2350 m)广布于沉降带,第四纪平原组也广覆其上。在华北沉降带的石炭、二叠纪含煤岩系,有早中三叠世沉积岩层盖覆则有利于盆地的发育,燕山至喜马拉雅期板内造山活动形成断陷,石炭、二叠纪含煤岩层有些随断陷盆地沉降被保存,有的隆升被剥蚀,含煤岩系被分割为形态不同的断块,其中也有可能形成良好的沉积构造盆地。自渐新世至上新世区域性披覆式沉积盖层,厚达2600~3350 m,对早期沉积成岩及成烃都是有利的,但对已经遭到断裂分割破坏的石炭、二叠纪含煤岩层不一定都是有利因素。
华北石炭二叠纪含煤盆地是在华北陆块基底上形成的,华力西期完成了含煤沉积建造,结束了古亚洲构造域以南北挤压应力为主的历史,在中新生代开始了以北西—南东向挤压(扭)应力为主的滨太平洋构造域盆地改造史。
印支期(早、中三叠世)是古亚洲构造域与滨太平洋构造域过渡期,陆块以整体升降为主,差异升降并不强烈,除阿拉善隆起和胶辽隆起外,陆块继承了华力西晚期由海转陆后陆相沉积特征,早中三叠世为陆相碎屑岩沉积。由于后期沉积岩层的叠置,石炭二叠纪含煤岩系整体沉降,含煤盆地得以保存,印支期亦是含煤盆地的建造期。
燕山期(晚三叠世—老第三纪)是含煤盆地的改造期。晚三叠至早白垩世,鄂尔多斯西缘断裂、郯庐断裂重新复活,太行山断裂、紫荆关断裂新生,将刚性的华北陆块分割为阿拉善隆起、鄂尔多斯沉降带、山西隆起带、华北沉降带、胶辽隆起带。西部的阿拉善隆起地块是一个古生代以来的长期隆起。东部胶辽隆起印支期以来,由于郯庐断裂的先期左旋平移及后期右旋平移致使地体向北东推移,并且在隆起带上也发育有中新生代断陷,经改造的石炭二叠纪残留盆地零星分布。华北沉降带在南、北缘自早侏罗世,大部地区自晚侏罗世—白垩纪—老第三纪(古、始新世),发育了一系列以北北东向为主的断陷,使中三叠统以下包括石炭、二叠系含煤岩系被错断分割为不同形态的块体,可能是完整或不完整的背、向斜,有些可能成为沉积构造盆地而被保留,有些已经遭到剥蚀破坏。位于山西隆起的沁水盆地,在三叠纪时仍处于沉降时期,有三叠系沉积,当印支末期整个地块隆起时,不但未遭到剥蚀反而形成一个完好的沉积构造盆地,石炭、二叠纪含煤岩层被完好的保存。鄂尔多斯沉降带自印支运动至燕山运动一直处于沉降状态,沉积了三叠系至下白垩统巨厚陆相碎屑岩,西缘、南缘与昆仑—秦岭活动带相接,受逆掩冲断带推覆,经印支、燕山运动改造盆地基本定型,石炭、二叠纪含煤岩系,以及叠置其上的晚三叠世、早中侏罗世含煤岩系都较好地保存在盆地之中。
喜马拉雅期(渐新世至第四纪)是含煤盆地定型期。燕山运动使华北陆块解体,改造后基本轮廓形成,喜马拉雅期使其最终定型。由于太平洋板块的影响,喜马拉雅晚期在华北陆块表现为伸展运动,郯庐断裂由左旋升降转为右旋平移,华北沉降带表现了轻微拗陷,由第三纪早期断陷转为新第三纪全盆统一坳陷,沉积了一套红色碎屑岩系。已经分割了的石炭、二叠纪含煤岩系,与其上覆下伏岩层一起被大面积分布的新第三纪沉积岩层所披覆,最终形成的华北石炭二叠纪含煤盆地是被后期断陷改造又被晚期沉积岩层覆盖的石炭二叠纪残留盆地(片),即狭义的华北石炭二叠纪含煤盆地(群)。山西隆起带上的沁水盆地,虽然三叠纪末一直处于隆起状态,但其石炭、二叠纪及其上覆的早中三叠纪盖层保存较好,仅在盆地西部被新生代地堑所切割。鄂尔多斯盆地是发育最完好的盆地,自三叠纪至下白垩世都有沉积盖层叠置,晚三叠世延长群与中侏罗世延安组都是含煤岩系,形成一个多层系叠置的盆地,是现今保存最完整的巨型含煤盆地。
华北石炭二叠纪含煤盆地形成于稳定的华北陆块上,中新生代后陆块主要受滨太平洋构造域的影响,受来自太平洋板块对欧亚板块的北西向俯冲,营造了盆地成生后的区域构造环境。含煤盆地的基底是刚性较强的古老的华北陆块,受太平洋板块影响主要表现为陆块分异、差异升降。由于陆块内块体所处位置上的差异,太平洋板块的影响显现为东部较早、较强,西部较晚、较弱。如早中三叠世沿袭了华力西期地块整体下沉的特征,而东部的胶辽隆起已开始抬升。燕山运动致使陆块分解为几个块体,在东部的胶辽隆起以及华北沉降带内部的断块活动更为强烈。燕山运动末期(白垩纪)在胶辽隆起和华北沉降带活动更为明显,同时陆块内郯庐断裂也比其它断裂更为活跃。在西部,阿拉善地块长期隆起,鄂尔多斯沉降带一直在沉陷,盆地内部褶断都不很强烈,与东部形成了明显的对照。
华北石炭二叠纪含煤盆地在滨太平洋发展阶段经历的后期改造可分三个段落。印支期(早、中三叠世及晚三叠世)为区域性沉降,陆内差异升降较弱,是含煤盆地被后期岩层叠置深埋的建造期。燕山期(晚三叠世—老第三纪)为改造期。差异升降,陆块解体,形成隆起带和沉降带。由于陆内造山运动以差异升降为主,伴有轻微拗褶,形成北北东向鄂尔多斯、沁水等盆地。华北沉降带发育了一系列的北北东向为主的裂陷盆地,石炭二叠纪含煤盆地随着隆起带与沉降带的形成而被分解,形成多个形态不同的沉积构造含煤盆地。喜马拉雅期(渐新世—上新世、第四纪)为区域性拗褶,第三纪广泛沉积形成沉积盖层,同时在断裂带形成地堑,是含煤盆地定型期。中新生代对含煤盆地的改造形式不尽相同,强烈程度也有差别,燕山期更为强烈,变形改造最为突出。
华北石炭二叠纪含煤盆地由一个发育在稳定陆块上,以陆表海沉积为特征的百万平方千米的巨型原型含煤盆地,经过中新生代构造运动的改造,分异为多个形式不同的沉积构造含煤盆地。其中鄂尔多斯盆地发育和保存较为完好,但含煤岩系在盆地腹部埋藏过深。沁水盆地虽然在隆起带上,但保存较为完好。被新生界地层披覆的华北石炭二叠纪含煤盆地,是一个被晚期断裂所分割的石炭二叠纪残留盆地(片)群。这即是华北石炭二叠纪含煤盆地的演化历史和现状。
有害因素
起重伤害
起重伤害是指各种起重作业(包括起重机安装、检修、试验)中发生的挤压、坠落、(吊具、吊重)物体打击事故和触电。在非煤矿山生产过程中,选矿车间和机修车间存在大量的起重设备,发生起重伤害的几率比较大。其危害因素主要表现为牵引链断裂或滑动件滑脱、碰撞、突然停车等。由此引发的事故有毁坏设备、人员伤亡、影响生产等。起重伤害的一般原因有以下几个方面:超载;牵引链或产品未达到规定质量要求;无证操作起重设备或作业人员违章操作;开关失灵,不能及时切断电源,致使运行失控;操作人员注意力不集中或视觉障碍,不能及时停车;被运物件体积过大;突然停电;起重设备故障等。在生产过程中,还存在压力容器爆炸、高温、腐蚀、雷击、地震、采光照明不良等危险、有害因素。
辐射
辐射危害:一般非煤矿山开采,即使不是生产铀等放射性矿石的矿山,都含有微量的放射性物质,如氡。氡的产生是226镭原子衰变的结果,这种衰变是自然发生的,人们无法控制这种衰变,因而氡的产生是连续的,氡从岩石里跑到空气中的过程也是连续的。氡进入人体的主要途径是呼吸道。吸人的氡经上呼吸道进入肺部,并通过渗透作用至肺泡壁溶于血液循环系统分布到全身,并积聚在含脂肪较多的器官或组织中,按其本身固有的规律进行衰变,损害肺部和上呼吸道,加速某些慢性疾病的发展,严重危害职工身体健康。
火灾
火灾具有突发性的特点,虽然存在有事故征兆,但由于监测、预测手段不完善,以及人们对火灾发生规律掌握不够等原因,火灾往往在人们意想不到的时候发生。火灾事故后果往往比较严重,容易造成重大伤亡,尤其是特大火灾事故。因此,必须加强对火灾事故的预防。发生火灾事故的原因比较复杂,因为构成燃烧条件的三要素(着火源、可燃物、助燃物)普遍存在于人们的生产、生活中。例如,着火源有明火、化学反应热、物质的分解自燃、热辐射、高温表面、撞击或摩擦、电气火花、静电放电、雷电等多种;可燃物有各种可燃气体、可燃固体、可燃液体。非煤矿山火灾事故的一般原因有以下几个方面:
(1)生活和生产用火不慎。通过对大量火灾事故的调查和分析表明,有不少事故是由于操作者缺少有关的科学知识,在火灾险情面前思想麻痹,存在侥幸心理,不负责任,违章操作。
(2)设备不良。如设计错误且不符合防火或防爆的要求,电气设备设计、安装、使用维护不当等。
(3)物料的原因。例如,可燃物质的自燃,各种危险物品的相互作用,机械摩擦及撞击生热,在运输装卸时受剧烈振动等。
(4)环境的原因。如潮湿、高温、通风不良、雷击、静电、地震等自然因素。
(5)管理的原因。
(6)建筑结构布局不合理,建筑材料选用不当等因素。
粉尘和噪声
非煤矿山在生产过程中(如凿岩、爆破、铲装、放矿、运输和破碎等)会产生大量的粉尘,尾矿库也存在一定的粉尘。粉尘危害性大小与粉尘的分散度、游离二氧化硅含量、粉尘物质组成及粉尘浓度有关,一般随着游离二氧化硅含量和有害物质的增加而增大。不同粒径的粉尘中,呼吸性粉尘对人的危害最大。人员长期吸人粉尘后,使肺组织发生病理学改变,因此丧失正常的通气和换气功能,严重损害身体健康。
噪声就是使人感到不愉快的声音,不仅对人体的听力、心理、生理产生影响,还可引起职业性耳聋,而且对生产活动也产生不利影响。在高噪声环境中作业,人的心情易烦躁,容易疲劳,反应迟钝,工作效率低,可诱发事故。噪声产生于物体的振动,振动是生产中常见的危险因素,它与噪声相结合作用于人体。振动可直接作用于人体,也可通过地板或其他物体作用于人体,按其作用部位可分为局部振动和全身振动。产生振动多见于使用风动工具、电动工具及其他有较强机械摩擦作用的地方。
在非煤矿山生产过程中,噪声与振动主要来源于气动凿岩工具的空气动力噪声,各设备在运转中的振动、摩擦、碰撞而产生的机械噪声和电动机等电气设备所产生的电磁辐射噪声。产生噪声和振动的设备和场所主要有:空压机和空压机泵房;通风机和通风机房;水泵和水泵房;绞车和绞车房;爆破作业场所;破碎设备和破碎作业场所;凿岩设备和凿岩工作面;运输设备和设备通过的巷道;装岩机和装岩作业场所;机修设备(如锻钎机)及机修车间等。
水灾
(1)造成水害的原因。在非煤矿山开采过程中,可能存在由地表塌陷或地质构造形成的裂隙、通道进入矿井的地表水危害,采空区和废弃巷道中储存的“人工水体”的危害,以及原岩溶洞、裂隙等构造中的原岩水体的危害。产生水害的主要原因可能是:采掘过程中没有探水或探水工艺不合理;采掘过程中突然遇到含水的地质构造;爆破时揭露水体;钻孔时揭露水体;地压活动揭露水体;排水设施、设备设计不合理;排水设施、设备施工不合理;采掘过程中违章作业;没有及时发现突水征兆;发现突水征兆没有及时采取探水措施或没有及时探水;发现突水征兆后没有及时采取防水措施;发现突水征兆采取了不合适的探水、防水措施;采掘过程中没有采取合理的疏水、导水措施,使采空区、废弃巷道积水;巷道、工作面和地面水体内外连通;降雨量突然加大时,造成井下涌水量突然增大。
(2)危害及破坏形式。矿井、地表水或突然降雨都可能造成矿井水灾事故,这些事故包括:
①采掘工作面突水;
②采掘工作面或采空区透水。由于各种通道使采空区与储水体连通,使大量的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、溶洞、废弃巷道、透水层、地表露头与采空区、巷道、采掘工作面连通,使大量的水体直接进入采空区再进人人员作业场所,或直接进入作业场所。
机械伤害
机械性伤害主要指机械设备运动(静止)部件、工具、加工件直接与人体接触引起的夹击、碰撞、剪切、卷入、绞、碾、割、刺等形式的伤害。各类转动机械的外露传动部分(如齿轮、轴、履带等)和往复运动部分都有可能对人体造成机械伤害。
同时机械伤害也是非煤矿山生产过程中最常见的伤害之一,易造成机械伤害的机械、设备包括:运输机械,掘进机械,装载机械,钻探机械,破碎设备,通风、排水设备,选矿设备,其他转动及传动设备。
坠落和提升运输
坠落危害是指在高处作业中发生坠落造成的伤亡事故。非煤矿山生产中可能产生坠落伤害事故的主要场所或区域有:竖井、斜井、天井、溜井、采场及各类操作平台。
提升运输是非煤矿山生产过程中一个重要组成部分。非煤矿山主要有竖井提升、斜井提升和水平运输(机车运输、带式输送机运输)。提升运输事故主要表现为:
(1)竖井提升:断绳、过卷、蹲罐毁物伤人;突然卡罐或急剧停机,挤罐或信号工、卷扬工操作失误造成人员坠落。
(2)斜井提升:跑车、掉道毁物伤人;斜井落石伤人。其中跑车事故是斜井提升运输危害最大的事故,其产生的主要原因有如下2种:
①矿车运行状态不良。
a.钢丝绳断裂。钢丝绳承载时强度不够或负荷超限时都可能产生钢丝绳断裂。
b.摘挂钩失误。未挂钩下放或过早摘钩,都会造成跑车事故。
c.制动装置失灵。制动装置主要包括工作闸或制动闸,如果失效就会造成制动装置失灵。
d.绞车工操作失误。司机精神不集中,未带电“放飞车”。
e.挂车违章。超挂车辆、车辆超装或车辆脱离连接。
②防跑车装置。
a.设计原因。主要指设计的防跑车装置不符合实际,不能起到防跑车作用。
b.安装缺陷。不安装或安装不当,起不到应有的作用。
c.工作状态不良。工作状态异常或出现故障,起不到防跑车的作用。
(3)水平运输。
①机车运输:常见的事故有机车撞车,机车撞、压行人,机车掉道等。其中机车撞压行人是危害最大的事故。产生机车运行撞压伤人事故的主要原因有:
a.行人方面。行人行走地点不当,如行人在轨道间、轨道上、巷道窄侧行走,就可能被机车撞伤;行人安全意识差或精神不集中,行人不及时躲避、与机车抢道或扒跳车,都可能会造成事故;周围环境的影响,如无人行道、无躲避硐室、设备材料堆积、巷道受压变形、照度不够、噪声大等。
b.机车运行方面。操作原因,如超速运行、违章操作、判断失误、操作失控等;制动装置失效等。
c.其他因素。如无信号或信号不起作用、操作员无证驾驶或精神不集中、行车视线不良等。
②胶带运输:主要表现为绞人伤害,胶带运输机产生绞人伤害的主要原因有:
a.人的因素:胶带机运转过程中清理物料、加油或处理故障;疲劳失误、绊滑跌倒、衣袖未扎;违章跨越、违章乘坐;操作人员精神不集中。
b.物的因素:防护装置失效;设计不满足要求;信号装置失效或未开启等。
电气设备或设施
非煤矿山生产系统大量使用电气设备,存在电气事故危害。充油型互感器、电力电容器长时间过负荷运行,会产生大量热量,导致内部绝缘损坏,如果保护监测装置失效,将会造成火灾、爆炸;另外,配电线路、开关、熔断器、插销座、电热设备、照明器具、电动机等均有可能引起电伤害。
(1)电气火灾产生原因。
①由于电气线路或设备设计不合理、安装存在缺陷或运行时短路、过载、接触不良、铁心短路、散热不良、漏电等导致过热。
②电热器具和照明灯具形成引燃源。
③电火花和电弧,包括电气设备正常工作或操作过程中产生的电火花、电气设备或电气线路故障时产生的事故电火花、雷电放电产生的电弧、静电火花等。
(2)电击危害。
①分布。配电室、配电线路以及在生产过程中使用的各种电气拖动设备、移动电气设备、手持电动工具、照明线路及照明器具或与带电体连通的金属导体等,都存在直接接触电击或间接接触电击的可能。
②伤害方式和途径。
a.伤害方式。触电伤害是由电流的能量造成的。当电流流过人体时,人体受到局部电能作用,使人体内细胞的正常工作遭到不同程度破坏,产生生物学效应、热效应、化学效应和机械效应,会引起压迫感、打击感、痉挛、疼痛、呼吸困难、血压异常、昏迷、心律不齐等,严重时会引起窒息、心室颤动而导致死亡。
b.伤害途径。人体触及带电体;人体触及正常状态下不带电而当设备或线路故障(如漏电)时意外带电的金属导体(如设备外壳);人体进入地面带电区域时,两脚之间承受到跨步电压。
③产生电击的原因。
a.电气线路或电气设备在设计、安装上存在缺陷,或在运行中缺乏必要的检修维护,使设备或线路存在漏电、过热、短路、接头松脱、断线碰壳、绝缘老化、绝缘击穿、绝缘损坏、PE线断线等隐患;
b.没有设置必要的安全技术措施(如保护接零、漏电保护、安全电压、等电位连接等),或安全措施失效;
c.电气设备运行管理不当,安全管理制度不完善;
d.电工或机电设备操作人员的操作失误,或违章作业等。
(3)可能造成触电的场所。
①分布。配电室、配电线路等。
②伤害方式和途径。
a.伤害方式。由电流的热效应、化学效应、机械效应对人体造成局部伤害,形成电弧烧伤、电流灼伤、电烙印、电气机械性伤害、电光眼等。
b.伤害途径。
直接烧伤:当带电体与人体之间产生电弧时,电流流过人体形成烧伤。直接电弧烧伤是与电击同时发生的。
间接烧伤:当电弧发生在人体附近时,对人体产生烧伤,包括融化了的炽热金属溅出造成的烫伤。
电流灼伤:人体与带电体接触,电流通过人体由电能转换为热能造成的伤害。
③产生触电的原因:带负荷(特别是感应负荷)拉开裸露的闸刀开关;误操作引起短路;近距离靠近高压带电体作业;线路短路、开启式熔断器熔断时,炽热的金属微粒飞溅;人体过于接近带电体等。
地压
地压灾害是非煤矿山开采过程中的一大安全隐患,如果预防不当,管理措施不到位,将会造成事故。采空区、采场和巷道受岩石压力的影响,都可能引发地压灾害。
(1)引起地压灾害的原因:采矿方法不合理;穿越地压活动区域;穿越地质构造区域;矿柱被破坏;采场矿柱设计不合理或未保护完好;在应该进行支护的井巷没有支护或支护设计不合理;遇到新的地质构造而没有及时采取措施;采场或巷道施工工艺不合理;采场或巷道施工时违章作业;遇到新的岩石而没有按岩性进行施工;爆破参数设计不合理;爆破工序不合理;爆破施工时违章作业;地下水作用、岩石风化等其他地压活动的影响或破坏。
(2)地压灾害危害。地压灾害通常表现为采场顶板大范围垮落、陷落和冒落,采空区大范围垮落或陷落,巷道或采掘工作面的片帮、冒顶或底板鼓胀等,竖井井壁破裂、井筒涌砂、岩帮片落,地表沉陷等。
①采场顶板大范围垮落、陷落和冒顶,其主要危害有:破坏采场和周围的巷道;造成采场内人员的伤亡;破坏采场内的设备和设施;破坏矿井的正常通风;造成生产秩序的紊乱;其他危害。如排水管道经过采场,可能造成排水系统破坏,引起水害,继而破坏矿井的供电系统等。
②巷道或采掘工作面的片帮、冒顶危害。岩体的地压活动造成巷道的片帮和冒顶,其危害主要有:巷道内人员的伤亡;破坏巷道内的设备、设施;破坏正常的生产系统;破坏巷道等。
中毒、窒息
(1)中毒、窒息原因分析。根据非煤矿山生产工艺的特点,引起中毒窒息的原因主要为爆破后产生的炮烟和其他有毒烟尘。其他有毒烟尘,如:矿体氧化形成的硫化物与空气的混合物,开采过程中遇到的溶洞、采空区,巷道中存在的有毒气体,火灾后产生的有毒烟气等。
爆破后形成的炮烟是造成人员中毒的主要原因之一。造成炮烟中毒的主要原因是通风不畅和违章作业。发生人员中毒、窒息的原因包括:
①违章作业。如放炮后通风时间不足就进入工作面作业,人员没有按要求撤离到不会发生炮烟中毒的巷道等;
②通风设计不合理,使炮烟长时间在作业区域滞留,独头巷道掘进时没有设置局部通风,没有足够的风量稀释炮烟,设计的通风时间过短等;
③由于警戒标志不合理或没有标志,人员意外进入通风不畅、长期不通风的盲巷、采空区、硐室等;
④突然遇到含有大量窒息性气体、有毒气体、粉尘的地质构造,大量窒息性气体、有毒气体、粉尘突然涌出到采掘工作面或其他人员作业场所,人员没有防护措施;
⑤出现意外情况。如意外的风流短路,人员意外进入炮烟污染区并长时间停留,意外的停风等。
(2)中毒、窒息场所。可能发生中毒、窒息的主要场所包括:爆破作业面,炮烟流经的巷道,炮烟积聚的采空区,炮烟进入的硐室,盲巷、盲井,通风不良的巷道,采空区,使用有毒或腐蚀性药剂的选矿车间等。
爆破作业
爆破作业是非煤矿山生产过程中的重要工序,其作用是利用炸药在爆破瞬间放出的能量对周围介质作功,以破碎矿岩,达到掘进和采矿的目的。
在非煤矿山开采过程中须使用大量的炸药。炸药从地面炸药库向井下运输的途中,装药和起爆的过程中、未爆炸或未爆炸完全的炸药在装卸矿岩的过程中,都有发生爆炸的可能。爆炸产生的震动、冲击波和飞石对人员、设备设施、构筑物等有较大的损害。常见的爆破危害有爆破震动、爆破冲击波、爆破飞石、瞎炮、早爆、迟爆等。
(1)爆破作业中的几种意外事故。
①拒爆(瞎炮)。②早爆。③自爆。④迟爆。
(2)爆破产生的有害效应。
①爆破地震效应。炸药在岩土体中爆炸后,在距爆源的一定范围内,岩土体中产生弹性震动波,即爆破地震;硐室爆破时,因一次装药量较大,爆破地震也比较强烈,对附近的构筑物、设备设施和岩体等会产生较大影响,很可能引起大范围的冒顶片帮事故。
②爆破飞石。飞石是爆破时从岩体表面射出且飞越很远的个别碎块。爆破时,由于药包最小抵抗线掌握不准,装药过多,造成爆破飞石超过安全允许范围,或因对安全距离估计不足,造成人身伤亡和设备损失,是爆破产生的有害效应之一。
③爆破冲击波。爆破时,部分爆炸气体产物随崩落的岩土冲出,在空气中形成冲击波,可能危害附近的构筑物、设备设施和岩体等。
④爆破有毒气体。爆破时会产生大量的有毒有害气体,如果没有及时稀释和排出,过早进入工作面将会对作业人员的身体造成极大伤害,甚至导致人员中毒死亡。
(3)导致爆破事故的主要原因。爆破事故产生的原因主要有:放炮后过早进入工作面;盲炮处理不当或打残眼;炸药运输过程中强烈振动或摩擦;装药工艺不合理或违章作业;起爆工艺不合理或违章作业;警戒不到位,信号不完善,安全距离不够;爆破器材质量不良,点火迟缓,拖延点炮时间;非爆破专业人员作业,爆破作业人员违章;使用爆破性能不明的材料;炸药库管理不严等。
(4)易发生爆破事故的场所。在非煤矿山开采过程中,可能发生爆破事故的作业场所主要有:炸药库,运送炸药的巷道,运送矿岩的巷道,爆破作业的工作面,爆破作业的采场,爆破后的工作面,爆破后的采场,爆破器材加工地等。