矿山地质与安全生产

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1、金属非金属矿山主要负责人和安全管理人员培训教案矿山地质与安全生产学习要点：1、了解矿山地质的相关概念；2、了解地质构造、水文地质，地质环境对矿山安全生产的影响；3、矿山开采诱发的地质灾害产生的原因、危害及其预防治理措施；4、了解工程地质资料的内容及对矿图的要求。第一节矿床的基本概念（一）矿床地壳内部和表面富集的有用矿物或组分，在质和量上达到工业利用的要求，并在现有技术经济条件下能够被开采利用的部位称为矿床。（二）矿物矿物是由地壳中化学元素通过地质作用形成的一种具有一定化学成分和物理特性的单质

2、或化合物。自然界中矿物存在的状态有三种：固态：石英、长石、云母液体：水、自然汞气态：二氧化碳、硫水氢、甲烷（三）、岩石（矿石）岩石是在各种地质作用下，由一种和多种矿物有规律地组织成的矿物集合体。按其成因分类：沉积岩、岩浆岩、变质岩。岩石有其强度特征，即在外载荷的作用下，当应力达到某一极限时便发生破坏，这个极限就是岩石的强度极限。（打眼、爆破破碎……）（四）围岩指围绕在矿体周围无经济价值的岩石。（五）矿床的分类1、形状分类:层状、脉状、块状2、倾角分类:水平微倾斜矿床倾角<5°缓倾斜矿床倾角5°~

3、30°倾斜矿床倾角30°~55°急倾斜矿床倾角>55°3、矿体厚度分类:矿体的厚度是指矿体上盘与盘间的垂直距离或水平距离。即垂直厚度（真厚）、水平厚度。（六）矿体的产状产状要素：走向、倾向、倾角，矿体与围岩的关系，矿体与侵入岩体的空间位置关系。（七）地质构造沉积岩层一般都是水平或近水平的，并在一定的范围内是连续完整的，由于受到后来地壳运动的影响，该岩层的形态和产状发生了变化。这种由地壳运动所引起的岩层变形和变位的结果叫构造变动。构造变动的形态主要分为褶皱和断裂。这种由地壳运动而造成岩层空间形态的

4、变化，称之为地质构造。1、褶曲构造：是褶皱构造的基本单位，是岩层的一种弯曲现象。基本形态：背斜、向斜要求：核部、翼部、轴面、轴线、枢纽。分类：根据褶曲轴面的产状，分为直立褶曲、倾斜褶曲、倒转褶曲。2、断裂构造（断层）岩层在外力或内力作用下，产生了机械破坏，使岩体丧失了连续性和完整性，不论发生位移与否，统称产生断裂。断裂后若岩层没有发生显著位移，称为裂隙或节理，发生了显著的位移称为断层。断层要素：走向，倾向、落差。根据断层上、下盘相对移动的方向分为正断层、逆断层、平摊断层。根据断层走向与岩层走向关

5、系，把断层又分为走向断层、倾向断层、斜交断层。断层构造发育的地区，经常是许多断层以某种组合形式出现，其中有：地堑、地垒、迭瓦状构造、阶梯状构造。（八）地下水1、按地下水的埋藏条件：潜水、承压水2、按含水质性质：孔隙水、裂隙水、岩溶水3、地下水的化学成分：常用指标是总矿化度、氢离子浓度(PH值）、水的硬度。4、矿井水的来源的：地表水、含水层水、老窑水、断层水。第二节矿岩的基本性质及其与矿山安全生产的关系（一）矿岩的基本性质（1）硬度---是指矿岩抵抗工具侵入的性能（2）坚固性---是一种抵抗外力

6、的性能（锹、镐、机械破碎、炸药爆炸等作用下的力）。（3）稳固性---矿岩在空间允许暴露面积的大小和暴露时间长短方面的性能。（4）结块性---采下的矿石，在遇水和受压并经过一段时间后又连接成整块。（粘土质矿石、高硫矿石）（5）氧化性（6）自燃性高硫矿石（含硫18~20%）、高硫煤（7）含水性（8）碎胀性（二）矿岩性质的好坏与矿山安全生产密切相关：（1）在露天矿开采中，会导致边坡或采场台阶滑坡。（2）井采矿山中，遇到坚固的花岗质岩石、硅质片岩、坚硬的砂岩、石灰岩、大理岩、黄铁矿之类岩石矿物，坚固性系

7、数、强度、硬度也较大，所以凿岩速度慢、炸药消耗量大。（3）岩石的稳固性表现在矿岩的空间允许暴露面积大小和时间长短。对极不稳固岩石在掘进巷道或开辟采场时，不允许有暴露面积，采取有效措施，防止冒顶片帮，巷道掘进时，须用超前支护（前探梁）。不稳固矿岩，允许有较小的不支护的暴露空间50㎡以内；中等稳固矿岩不支护暴露空间50~200㎡;稳固矿岩不支护暴露面积200~800㎡；矿岩的稳固性对采掘工程中正确选择采矿方法，合理确定矿山工程的支护、编制施工设计有重要意义。要摸清围岩的稳固性及其压力大小，为矿山安全

8、生产提供依据。巷道掘进时，遇岩石松软、破碎带，必须及时支护，闭好帮、顶防止片帮冒顶。支护方式：木支架、金属支架、砼棚、摩擦支柱、液压支柱、锚杆、挂网、混凝土喷浆、碹石等；预设矿柱、采空区充填等。（4）矿岩的物理化学性质与矿山安全生产关系地球的表面是地壳，其平均厚度36千米，地壳岩层通常包含沉积层、花岗岩层、玄武岩层。地壳中蕴藏2000多种。地壳上部花岩岩聚积放射性元素：铀、镭、钍、氡，影响人体健康。氧化性、自燃性有害物质：粉尘危害、砷、汞中毒、有害气体（CO、CO2、CH4、H2S)等，地温第三