矿山环境与安全讲稿

矿山环境与安全资源与环境工程学院郑怀昌2781765Email：hczheng@2010年紫金矿业选矿废水泄漏事件，造成了周围水体的严重污染2005年河北邢台康立石膏矿矿难导致37人死亡矿产资源开发带来了环境污染、发生了许多伤亡事故，作为一个采矿工作者应该如何认识这些问题？第一讲绪论矿山安全生产形势矿山环境现状关于矿山安全、环境问题的思考课程性质与学习要求第一讲绪论矿山安全生产形势全国安全生产情况全国各类安全事故平均每年70万起以上，死亡在12-13万人左右（05年127089，06年112879），事故构成中主要是由于交通事故死亡,平均每年10万人，占死亡人数的近78%左右，工矿商贸企业事故造成的伤亡趋于第二位，占12%左右。

2003年～2006年，一次死亡10人以上的重大事故488起,平均3天一起；发生一次死亡30人以上的特别特大事故52起,平均每周一起。第一讲绪论矿山安全生产形势全国非煤矿山生产安全事故仅次于交通、铁路、煤矿、建筑之后，居第五位。从统计分析看，非煤矿山事故呈以下特点：

1、2006-2008年非煤矿山伤亡人数基本在2300人左右，从2003年到2006年，非煤矿山事故死亡人数下降幅度达21.2%。其中2004年同比下降了6.6%，2005年同比下降13.2%，2006年同比下降了2.77%。第一讲绪论事故类型主要是坍塌、物体打击、冒顶片帮、高处坠落、放炮事故、中毒窒息。

事故原因主要是“三违”、生产场所环境不良、安全设施缺少或有缺陷

事故集中在非金属类和有色金属类矿山事故多发于非公有制小型矿山

事故发生周期

矿山环境影响现状开发利用矿产资源与保护环境是一个矛盾，人类对它有个认识逐渐深化的过程，西方国家大体都走了一条“先污染后治理”的道路。我国是世界第三矿业大国，长期以来，在矿产资源开发利用中，走的基本上还是一条以浪费资源和牺牲环境为代价的粗放式的发展路子。随着我国矿山建设迅速发展，矿山环境污染和破坏越来越严重，已成为我国环境污染与破坏的一大源头，并成为影响我国经济和社会发展的重要因素。其实，资源开发与环境保护的矛盾不是不可解决的第一讲绪论采矿活动破坏了大量耕地和建设用地。因采矿及各类废渣、废石（据统计已达120亿吨）堆置等，全国累计侵占土地达586万公顷（合6790万亩），破坏森林106万公顷，破坏草地26．3万公顷。地表植被破坏和大量堆放的尾矿，导致严重的水土流失和土地荒漠化。如准格尔煤田土地沙化面积已占煤田面积的21％。

第一讲绪论采矿造成的环境破坏采矿使矿区水均衡遭受破坏，产生各种水环境问题。如山西省，因采煤造成18个县26万人吃水困难，30万亩水田变成旱地，全省井泉减少3000多处。另据不完全统计，因废渣、尾矿造成水体严重污染的有色金属矿山达30多座。

第一讲绪论采矿造成的环境破坏矿山开采中废气、粉尘、废渣排放，产生大气污染和酸雨。煤炭采矿行业废气排放量占全国工业废气排放量的5．7％，其中有害物排放量为每年73．13万吨，主要是烟尘、二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳，使矿山地区遭受不同程度的污染。因二氧化硫污染导致的酸雨区面积占国土面积30％以上。采矿破坏自然地貌景观，影响整个地区环境的完整性。第一讲绪论采矿造成的环境破坏采矿诱发地质灾害。全国因采矿引起的塌陷180余处，塌陷坑1600多个，塌陷面积1150平方公里。全国发生采矿塌陷灾害的城市近40个，造成严重破坏的25个，每年因采矿地面塌陷造成的损失达4亿元以上。由于地下采空、地面及边坡开挖影响了山体、斜坡稳定，导致地面开裂、崩塌和滑坡等地质灾害；近年来频繁发生的矿山地震影响了社会安宁与地方经济建设，引起了社会各界的高度关注。

第一讲绪论采矿造成的环境破坏关于矿山安全问题的理解同学们听到过很多“矿山行业危险”的议论，诸如媒体中经常披露的“某某矿山瓦斯爆炸，死亡××人”等第一、我校采矿工程专业所学是非煤矿山，不存在瓦斯问题第二、非煤矿山生产过程中的安全事故和其它行业是生产中的安全事故发生率相差不大，据美国调查，美国前十个危险行业没有矿业第三、近几年矿业“淘金热”是事故频发的客观原因第四、技术、懂专业的管理人员缺乏是造成事故发生的重要原因第一讲绪论关于矿山环境问题的理解人类经济活动的目的是为了改善生活质量，当经济发展到一定的时期，人们所关注的就不仅仅是经济总量，环境的重要性日渐凸显；矿山开采中的环境破坏不是必然的技术进步、经济投入可以有力的促进矿山环境保护矿山生态修复已经成为当今及今后的热门分支第一讲绪论课程性质与学习要求课程性质与学习目的：树立正确的矿山安全、环境观课堂要求考核方式第一讲绪论2.1事故及其与安全的关系2.1.1事故的定义2.1.2事故的分类

2.1.3事故的本质

2.1.4安全与事故的关系第二讲矿山安全原理概论事故的概念是人们在实现其目的的行动过程中，突然发生的、迫使其行动暂时或永远终止的一种意外事件。这个定义有三重意思，一是事故的背景，即“存在某种实现目的的行动过程”。例如人们需要某种产品而开办工厂进行生产等。二是说“突然发生了意想不到的事件”，即事故是随机事件。三是事故的后果，指出它们迫使行动暂时或永远终止。第二讲矿山安全原理概论事故的分类

事故有生产事故和非生产事故之分。生产事故系指企业在生产过程中突然发生的、伤害人体、损坏财物、影响生产正常进行的意外事件。根据生产事故所造成的后果的不同，有设备事故、人身伤亡事故、未遂事故等三种，一般情况下人身伤亡事故又称为工伤事故。工伤事故它是企业职工为了生产和工作，在生产时间和生产活动区域内，由于受生产过程中存在的危险因素之影响，或虽然不在生产和工作岗位上，但由于企业的环境、设备或劳动条件等不良影响，致使身体受到伤害，暂时地或长期地丧失劳动能力的事故。第二讲矿山安全原理概论工伤事故是由伤害部位、伤害种类和伤害程度这三项要素构成的伤害部位包括：头、脸、眼、鼻、耳、口、牙、上肢、手、手指、下肢、足、脚趾、肩、躯干、皮肤、粘膜、内脏、血液、神经末梢、神经中枢等。伤害种类伤害种类包括：挫伤、创伤、刺伤、擦伤、骨折、脱臼、烧伤、电伤、冻伤、腐蚀、听力损伤、中毒、窒息等。伤害程度伤害程度：我国分为死亡、重伤、轻伤；国外分为死亡、丧失劳动能力（终生致残），部分丧失劳动能力（局部致残），暂时不能劳动、要医疗但不休工，无伤害等。第二讲矿山安全原理概论事故的本质因果性随机性与偶然性潜在性与必然性第二讲矿山安全原理概论安全与事故的关系安全的极向性0-1避免事故或危害有限性安全与事故（系统在安全状态时并不能保证不发生事故，事故不发生也不能否认系统处于危险状态）第二讲矿山安全原理概论2.2事故因果连锁理论2.2.1海因里希的事故因果连锁理论

2.2.2博德的事故因果连锁理论

2.2.3亚当斯的事故因果连锁理论2.2.4其他的事故因果连锁论第二讲矿山安全原理概论事故因果连锁理论伤害事故的发生不是一个孤立的事件，尽管伤害的发生可能在某个瞬间，却是一系列互为因果的原因事件相继发生的结果。在事故因果连锁中，以事故为中心，事故的结果是伤害，事故的原因包括3个层次的原因：直接原因、间接原因、基本原因。由于对事故各层次原因的认识不同，形成了不同的事故致因理论。因此，后来的人们也经常用事故因果连锁的形式来表达某种事故致因理论。第二讲矿山安全原理概论第二讲矿山安全原理概论海因里希事故连锁理论2.2.2博德的事故因果连锁理论（1）控制不足——管理（2）基本原因——起源论（3）直接原因——征兆（4）事故——接触（5）伤害——损害——损失第二讲矿山安全原理概论轨迹交叉论第二讲矿山安全原理概论2.3能量意外释放论能量的伤害机理

麦克法兰特（McFarland）在解释事故造成的人身伤害或财物损坏的机理时说：“所有的伤害事故(或损坏事故)都是因为：

(1)接触了超过机体组织(或结构)抵抗力的某种形式的过量的能量；

(2)有机体与周围环境的正常能量交换受到了干扰(如窒息、淹溺等)。因而，各种形式的能量的意外释放构成了伤害的直接原因。第二讲矿山安全原理概论第二讲矿山安全原理概论能量类型产生的伤害事故类型机械能刺伤、割伤、撕裂、挤压皮肤和肌肉、骨折、内部器官损伤物体打击、车辆伤害、机械伤害、起重伤害、高出坠落、坍塌、冒顶片帮、放炮、火药爆炸、瓦斯爆炸、锅炉爆炸；压力容

器爆炸热能皮肤发炎、烧伤、烧焦、焚化、伤及全身灼伤、火灾电能干扰神经－肌肉功能、电伤触电化学能化学性皮炎、化学性烧伤、致癌、致遗传突变、致畸、急性中毒、窒息中毒和窒息、火灾能量意外释放预防原则用安全的能源代替不安全的能源限制能量防止能量蓄积缓慢地释放能量设置屏蔽设施在时间或空间上把能量与人隔离信息形式的屏蔽第二讲矿山安全原理概论系统观点的事故致因理论从能否感知危险能否对感知危险正确认识能否采取合理的措施三个方面动态考察事故的发生（金矿山人模型）其他理论：事故频发倾向论变化－失误理论两类危险源理论第二讲矿山安全原理概论第二讲矿山安全原理概论第一类危险源系统中存在的、可能发生意外释放的能量或危险物质称作第一类危险源。第二类危险源

在许多因素的复杂作用下，约束、限制能量的控制措施可能失效，能量屏蔽可能被破坏而发生事故。导致约束、限制能量措施失效或破坏的各种不安全因素称作第二类危险源。第二讲矿山安全原理概论两类危险源与事故

一起事故的发生是两类危险源共同起作用的结果。第一类险源的存在是事故发生的前提，没有第一类危险源就谈不上能量或危险物质的意外释放，也就无所谓事故。另一方面，如果没有第二类危险源破坏对第一类危险源的控制，也不会发生能量或危险物质的意外释放。第二类危险源的出现是第一类危险源导致事故的必要条件；这也是当前矿山重大危险源安全管理的指导思想第二讲矿山安全原理概论事故预防事故预防的原则管理原则①系统整体性原则②计划性原则③效果性原则④党政工团协调安全工作原则⑤责任制原则第二讲矿山安全原理概论技术原则①消除潜在危险原则②降低潜在危险严重度等的设备原则③闭锁原则④能量屏蔽原则⑤距离保护原则⑥个体保护原则⑦警告、禁止信息原则第二讲矿山安全原理概论该法则说明了什么？事故金字塔第二讲矿山安全原理概论事故法则死亡：重伤：轻伤＝1：30：3003.1安全系统工程概述安全系统的特点

（1）客观性（2）开放性与动态性（3）确定性与非确定性（4）安全系统是有序与无序的统一体（5）突变性或畸变性（6）耗散结构特性符合条件：开放的动态系统、非线性系统、远离原始态。第三讲安全系统工程与方法安全系统工程安全系统工程是采用系统工程的基本原理和方法，预先识别、分析系统存在的危险因素，评价并控制系统风险，使系统安全性达到预期目标的工程技术。如何理解？第三讲安全系统工程与方法安全系统工程的内涵①安全系统工程的理论基础是安全科学和系统科学。它是工矿企业劳动安全卫生领域的系统工程；②安全系统工程追求的是整个系统的安全和系统全过程的安全；③安全系统工程的重点是系统危险因素的识别、分析，系统风险评价和系统安全决策与事故控制；④安全系统工程要达到的预期安全目标将是系统风险控制在人们能够容忍的限度以内，也就是在现有经济技术条件下，最经济、最有效地控制事故，使系统风险在安全指标以下。安全系统工程的研究内容①系统安全分析②系统安全评价③安全决策与事故控制第三讲安全系统工程与方法

3.2系统安全分析

系统安全分析的方法主要有预先危险分析（PHA）、管理疏忽和危险树(MORT)、事件树分析（ETA）、故障树分析（FTA）等，这些方法各具特点，各有针对性，互为补充，运用时，在不同的环境和条件下，力求准确、可靠地进行相关分析，以便更好地消除和控制类似事故的发生应用较为普遍的故障树分析和事件树分析第三讲安全系统工程与方法3.2.1故障树分析故障树分析(FaultTreeAnalysis)起源于美国贝尔电华研究所,1961年由沃森（Watson）在研究民兵式导弹发射控制系统的安全性评价时首先提出的。是把故障事件之间的逻辑关系制成逻辑树图。运用相应的逻辑门来表达事故发展进程中各事件的因果逻辑关系，并探求控制事故的措施以及安全评价。第三讲安全系统工程与方法故障树编制与分析分析导致事故发生的所有因素及因素与事故、因素与因素间的关系，将这些因素与事故间的逻辑关系用一个逻辑图表述出来，就是一个故障树第三讲安全系统工程与方法坠井伤亡事故故障树第三讲安全系统工程与方法故障树中事件（因素）及逻辑关系表述

第三讲安全系统工程与方法故障树的布尔代数表达式最小割集和最小径集最小割集故障树中的全部事件都发生，则顶事件必然发生。但是，大多数情况下只要某些基本事件组合在一起，就可导致顶事件发生。在故障树分析中，把能使顶事件发生的基本事件集合叫做割集。引起顶事件发生的最起码的基本事件集合，称为最小割集。结构重要度结构重要度是权衡各基本事件发生对顶事件发生影响的程度。造成和促成伤亡事故的初始原因很多，在采取预防措施时，应该按照轻重缓急，优先解决那些最重要的问题，首先消除最重要的初

第三讲安全系统工程与方法始原因。这就要研究哪个原因对伤亡事故的发生最重要。当最小割集中基本事件数目相等时，在最小割集中重复出现的次数越多，其结构重要度越大。当最小割集中基本事件数目不等时，基本事件少的割集中的事件比基本事件多的割集中的基本事件重要度大。最小径集径集是指某些基本事件的集合不发生，则顶上事件也不发生，这种事件的集合称为径集。使顶事件不发生所必须的最低限度的径集，称为最小径集。可用故障树的对偶树，即成功树来求最小径集。

第三讲安全系统工程与方法3.2.2事件树分析制成事件树时，按照事件发生发展过程从左向右画，树枝代表事件发展途径，把结果好的（成功的）分枝画在上面；把结果不好的（失败的）分枝画在下面，即制成一干两枝又一小干两小枝，再一更小干两更小枝的横卧树形图。各事件可能出现的结果用Si表示，注于各分枝端部。当有条件获取各事件发生的概率值时，可将概率值记入各分枝之上，则可进行事件树的定量分析，求出该事故发生的概率。事件树与故障树联合采用则可使伤亡事故的原因分析更加深入。事件树适用于分析随时间进程变化复杂的事故过程，简单而明了

第三讲安全系统工程与方法外因火灾伤亡事件树

第三讲安全系统工程与方法3.3系统安全评价—危险评价危险评价是系统安全工程的重要组成部分，是对系统危险程度的客观评价。危险评价概念危险评价又称系统安全评价，是用系统科学的方法对一个系统、一个企业或一个生产过程中的危险源及其控制的评价。危险评价的目的在于找出危险源控制的薄弱环节，采取措施降低危险性，进一步加强安全管理。任何系统、企业、生产过程都有可能对危险源失去控制，造成的人员伤亡和财产损失。危险性（S）的大小可用事故发生频率P和损失严重度C的乘积来表示，即

第三讲安全系统工程与方法危险评价分类危险性预评价危险性预评价是在系统开发、设计阶段，即在系统建造前进行的危险性评价。安全管理的要点是在事故发生之前，能预测到发生事故，造成人员伤亡和财产损失的危险性。系统安全的优越性就在于能够在系统开发、设计阶段根除或减少今后的危险源，使系统的危险性最小。现有系统的危险性评价（现状评价）现有系统的危险性评价是系统建成以后运转阶段进行的系统危险性评价，目的在于深入了解系统的现时危险性，为安全科学管理提供工作依据和确定安全管理工作重点，这种危险评价更接近于实际

第三讲安全系统工程与方法定性危险评价和定量危险评价从本质上讲，危险评价是对系统危险性定性的，即回答系统的危险性是可接受的还是不可接受的；系统是安全的还是危险的，如果系统是安全的，则不必采取进一步控制危险源的措施；否则，即系统危险性是不可接受的，则必须采取改进和控制措施，以实现系统安全。（1）定性危险性评价。定性评价时不对危险性进行量化处理，只作定性的比较。如评价时与有关安全标准、规范，如《金属非金属地下矿山安全规程》，安全检查表对比，判断系统危险程度。

第三讲安全系统工程与方法定量危险性评价定量评价是在危险性量化基础上进行的评价，它能够比较精确地描述系统的危险性。按对危险性量化处理的方式不同，定量评价方法又分为概率的危险性评价法和相对的危险性评价法

第三讲安全系统工程与方法危险评价的原理和方法

第三讲安全系统工程与方法安全检查表评价方法安全检查表是为检查某一系统的安全状态而事先拟好的安全问题清单。为了系统发现矿山、采区、车间、工序或者机械、设备、装置以及安全组织管理的各项活动和各工序操作过程中的不安全即危险因素，确定安全检查的对象。事先将安全检查对象加以剖析，查出危险源和不安全因素，确定安全检查项目和标准要求，将项目按顺序排成序列，编制成表，以便进行检查，避免疏漏。安全检查表是安全管理和安全检查评比的有效手段，它能与安全生产责任制相结合，便于对检查出的问题及时加以整改、落实，防止伤亡事故的发生。安全检查表可以分级设计，与我国现行的安全生产管理模型相对应

矿山安全概论矿山企业工序繁杂、工作空间一般较小且多变，事故种类较多，因此带来了矿山安全问题突出，搞好矿山安全管理工作前提必须对矿山事故种类及其发生原因有清楚的认识。按照《企业职工伤亡事故分类》（GB6441——86）伤亡事故共分为20类第四讲矿山安全概论第四讲矿山安全概论为研究方便，将事故与矿山技术管理相联系，可将矿山事故简化为：地压灾害、水害、火灾、爆破伤害、中毒与窒息等，该分类中与GB6441——86中的分类部分无一一对应关系，后者为工伤鉴定常用，而本分类作为事故调查与整改针对性更强第四讲矿山安全概论

地压灾害是矿山企业最严重的灾害，主要表现为露天滑坡，地下采场顶板大范围垮落、陷落（坍塌）和冒落，采空区大范围垮落或陷落，巷道或掘进工作面的片帮、冒顶等。产生地压灾害的主要原因有：开采设计或施工不合理；回采顺序不合理，未及时处理采空区；采矿方法选择不合理和采场顶板管理不善；缺乏有效支护手段；检查不周和疏忽大意；浮石处理操作不当；矿岩地质条件差，节理裂隙发育，地应力大等。

此类灾害发生与岩性、岩体结构及地质构造等矿岩工程地质条件、地压管理以及支护方式有密切关系，往往形成冲击地压、空气冲击波，造成不同程度的人员伤害和财产损失，引起岩层移动、地表下沉和建(构)筑物的破坏。

是矿业有别于其它行业最突出的事故种类和研究方向（采矿界院士最集中的领域）第四讲矿山安全概论水灾事故的原因有：采掘过程中遇到含水的地质构造、老窿或地表水体，没有探水或探水工艺不合理；未及时发现突水征兆；降雨量突然加大，造成井下涌水量突然加大；没有或防排水设施设计、施工不合理；采掘工作面与地表水体、溶洞意外连通。

此类灾害突发性强，发展快，造成的人员伤亡和财产损失大，矿井被淹，矿山全面停产。第四讲矿山安全概论矿山火灾根据发火的原因分为内因火灾和外因火灾。引起内因火灾的形成除矿岩本身有氧化自热特点外，还必须有聚热条件；当热量得到积聚时，必然产生升温现象；温度升高又导致矿岩加速氧化，发生恶性循环；当温度达到该物质的发火点时，则发生自燃火灾。内因火灾只能发生在具有自燃性矿床的矿山，且必须具备一定的条件，发火原因十分复杂；其初期阶段不易发现，很难找到火源中心的准确位置，扑灭此类火灾比较困难。

第四讲矿山安全概论

第四讲矿山安全概论引起外因火灾的发生原因有：各种明火引燃易燃物或可燃物；各类油料在运输、保管和使用时所引起的火灾；炸药在运输、加工和使用过程中发生的火灾；电气设备的绝缘损坏和性能不良引发的火灾；坑内外因火灾是在有限的空间和有限的空气流中燃烧，易于生成大量有毒有害气体，达到危害生命的浓度，极易造成重大事故。爆破伤害、中毒和窒息的主要原因有：炸药性质和爆破器材不合格，在运输过程中遇到明火、高温物体，强烈振动或摩擦，发生意外情况；装药、起爆工艺不合理或违章操作；爆破器材库设计不合理，违章发放或存放爆破器材，存在能够引起爆炸的引爆源；违章作业或通风系统不合理、坑内标志不合理或无标志，导致作业人员进入或滞留在受炮烟污染的区域内；作业中突然遇到含有大量的窒息性气体、有毒有害气体、粉尘的地质构造，人员没有防护措施。

此类灾害与违章作业和通风不畅有关，表现为突发性，救助过程和方式不合理的情况下有可能扩大事故第四讲矿山安全概论在开采过程中还存在粉尘、电危害、噪音与振动、机械伤害、物体打击、高处坠落和淹溺等危险危害因素第四讲矿山安全概论两个重大危险源

2004年国家安全生产监督管理局根据国内非煤矿山安全管理中存在的突出问题，将地下矿山采空区和尾矿库列为非煤矿山的两类重大危险源；大量的教训表明，一旦对于这两类危险源处置不当将会诱发严重的事故乃至灾难，如何处置这两类危险源也成为此后国内矿业界的重点领域；第五讲两个重大危险源一、采空区的基本概念1、采空区就是地下固体矿床开采后的空间及其围岩失稳而产生位移、开裂、破碎垮落，直到上覆岩层整体下沉、弯曲所引起的地表变形和破坏的地区或范围。狭义的采空区是指矿床开采后存留的未封闭的地下悬空空间（不包括巷道及正在开采的工作面空间）2、采空区通俗是指由人为挖掘在地表下面产生的“空洞”，此处所指的采空区是指由从地下连续空间中采掘出大量的矿岩而形成的空间，因为岩体本身的稳固性和临时支撑结构的力学作用使得采掘后遗留的空间处于暂态平衡，造成一定范围内处于悬空状态的空间。第五讲两个重大危险源区别于矿床正常回采工作所需保留的开采空间，常常是指多个矿块开采后遗留的悬空空间，不仅仅发生在空场采矿法矿山中，在充填采矿法接顶不充分、崩落采矿法覆盖层没有充分崩落时也会存在采空区。二、采空区的危害性矿山采空区是国家安全生产科技规划中确定的非煤矿山两个重大的危险源之一。从上世纪末至本世纪初，国内石膏矿、磷矿等非金属矿山曾多次发生重、特大采空区大规模冒落事故，造成严重的人员伤亡和财产损失，给当地经济和社会稳定带来了不利影响。第五讲两个重大危险源目前，影响我国非煤矿山安全生产的主要工程地质灾害有：地表塌陷、冒顶片帮和坍塌。我国非煤矿山的统计资料表明，1987～1999年间，冒顶片帮和坍塌事故死亡人数占非煤矿山死亡人数的44%。在冶金矿山，由于铁矿地下开采全面推广无底柱分段崩落法，产量占到地下开采矿石量85﹪以上，这种采矿方法安全性较好，在回采进路中作业，不出现采空区，避免了采空区坍塌造成的事故，因此事故率较低，重大伤亡事故较少；有色冶金矿山地下开采多采用崩落法与充填法，地压得到有效控制，事故率也较低。非金属矿是非煤矿山事故的重灾区，事故率与伤亡人数占到非煤矿山总数的60～70﹪。（张世雄教授）第五讲两个重大危险源；第五讲两个重大危险源（一）空气冲击危害分析井下矿体开采后，采空区顶板由留设的矿柱支撑，构成大范围相互连通的悬顶空腔，这些连通的悬空区犹如一个巨大的“贮气罐”。当大面积顶板瞬间一次性冒落时，改变了采空区的容积，使空腔内的空气瞬时被压缩，而具有相当高压力的压缩空气沿未垮塌的巷道冲出，使周围的空气受到冲击而发生扰动，在瞬间其状态(压力、密度、温度等)发生突变，其传播速度大于所扰动的介质的声速，这种扰动在空气中传播就形成冲击波。为了达到与外部区域能量的平衡，冒落空区内被压缩的空气冲出垮冒区快速向周围流动。这种快速流动到采、掘巷道与各个角落的气流形成强大的空气冲击波，对沿途巷道内的作业人员和设备产生极大危害。第五讲两个重大危险源（二）采空区诱发矿震危害分析

矿山冒落型地震简称矿震，它是由于采场顶板冒落引起的矿山岩层震动，属于诱发地震的范畴，亦称为人为地震。从目前己有的资料来看，这类地震虽然震级不很高，但震源浅，震中烈度高，震源距离地面一般不超过1km，可能就在采场及附近，人们的活动区域和设备的储放及运行地点可能就在震中，而且震中区烈度偏高，一般要比同级天然地震高出l~2度。国外有里氏5级以上的记载，震中区烈度达到9度。第五讲两个重大危险源矿震危害分析矿震的破坏性大，表现为大范围的岩体突然破坏和冒落，释放大量的能量，可使整个矿井或巷(隧)道、采场报废，造成人员大量伤亡和设备破坏，甚至波及地面，成为矿区范围内人为诱发的地震灾害。矿震破坏在瞬间完成，来势凶猛，过程极短，先兆不明显，难以预报。随着矿山开采深度加大，地质条件变差及地应力不断提高，深部地压活动将更加剧烈，因而引起采空区顶板冒落诱发矿震的可能性也会随之增加。第五讲两个重大危险源第五讲两个重大危险源采空区垮塌造成地表塌陷裂缝尾矿库及其安全管理

尾矿库：筑坝拦截谷口或围地构成的、用以贮存金属非金属矿山进行矿石选别后排出尾矿或其他工业废渣的场所。

2001—2008年全国尾矿库事故呈逐年上升势态。共发生61起，造成428人死亡或重大环境污染。第五讲两个重大危险源第五讲两个重大危险源第五讲两个重大危险源第五讲两个重大危险源尾矿库事故原因分析

第一、技术方面的原因

1、尾矿库选址不当。下游有居民区或工业设施或在同一地区尾矿库连片。

2、工程勘探不到位。尾矿坝在新建和改扩建活动中，都没有进行工程勘探，或工程勘探不到位，给后期坝址选取、坝体稳定等埋下事故隐患。第五讲两个重大危险源3、设计不规范或无设计施工。一是发生事故的许多尾矿库没有进行设计。二是设计不规范。尾矿库防洪、抗震及坝体稳定等安全设计标准与发达国家相比相对偏低；不委托正规设计院所进行设计，委托个人或挂靠设计院的单位或个人进行设计，许多工程技术图纸不足或存在明显缺陷。三是尾矿库已达设计库容后，不进行闭库设计继续盲目排放尾矿。

第五讲两个重大危险源4、尾矿库建设不规范。

一是尾矿库未经有资质的施工单位或打着有资质施工单位的名义实际自己进行施工，有的包给村民进行施工造成基建或技改工程质量低下。二是不按方案设计进行施工或施工过程中擅自变更设计。

三是部分事故尾矿库多数采用黄土碾压筑坝，无排洪和排渗设施；

四是擅自对尾矿库违规加高扩容，致使尾矿库在不同程度上均存在安全隐患。第五讲两个重大危险源第二、管理方面的原因

1、对尾矿库的危害认识不到位。2、企业管理混乱。（1）企业不按规程规定排放尾矿企业违反规程规定超量排放尾矿，个别企业擅自在尾矿库库后放矿，造成库内尾矿升高过快，干滩长度不够，安全超高不够，排洪溢洪道不畅，坝体稳定性变差。放矿管理混乱，不编制放矿计划，不做放矿记录，不施行均匀放矿。（2）对浸润线和干滩长度监测不及时。第五讲两个重大危险源（3）对尾矿库防汛渡汛措施落实不到位。部分企业对防洪认识不到位，没有提前采取相应措施，调洪库容不足，当地降暴雨量一旦增加，就使尾矿库难以承受洪水的袭击而垮坝。

（4）尾矿库应急救援反应不到位。救援预案编制走过场，应急指挥机构不健全，对于可能危及下游安全的企业预案和政府预案不对接。应急反应混乱，导致出现险情时无法及时疏散下游居民等。第五讲两个重大危险源3、尾矿库安全评价质量较差。评价人员对尾矿库的知识知之甚少，到现场评价是根本看不出问题；安全评价报告普遍存在着对企业安全现状描述不清、危险源辨识不准、采取的措施没有针对性的问题，也没有对尾矿库坝体稳定性和调洪能力进行定量计算，评价的结论可信度较低；个别出具虚假报告。第五讲两个重大危险源4、工程监理不到位。企业不请监理进行监督；施工监理不正确履行职责。5、安全监管部门在安全检查处理、建设项目“三同时”审批、行政许可等环节上不到位。第五讲两个重大危险源尾矿库安全监管力量不足，专业素质满足不了监管的要求，无法及时发现事故隐患。部分基层监管人员作风漂浮，导致工作漏洞百出，甚至上升到失职或玩忽职守；在设计审查过程中把关不严，盲从委托方的意见，致使存在重大隐患的项目通过安全设施设计审查和竣工验收。在安全生产许可证发放上把关不到位；在安全检查的执法程序和处罚内容上不到位。第五讲两个重大危险源第三，其它因素违法利用尾矿资源，破坏了坝体的稳定性。

企业擅自利用已经闭库的尾矿库，导致溃坝。多家矿山共用一个尾矿库，由于超量排放，尾矿物理性质不同，管理混乱等因素导致溃坝第五讲两个重大危险源矿山设计安全专篇金属非金属矿山建设项目初步设计《安全专篇》编写提纲

1.

设计依据（独立单篇需单独标注）1.1

建设项目依据的批准文件和相关的合法证明。1.2

国家、地方政府和主管部门的有关安全规定。1.2

采用的主要技术规范、规程、标准。1.3

其他设计依据，如地质勘探报告、可行性研究报告、环境评价报告、项目安全预评价报告等第六讲矿山设计安全专篇2.

工程概述2.1

建设工程基本概况简明叙述矿山地理位置、设计范围、开采方式、设计规模、采选工艺，开拓、提升、运输、排水、通风系统、矿区总平面布置、工程概算、主要技术经济指标。2.2

工程设计中涉及安全问题的新科研成果、新工艺、新技术、新设备。2.3

影响矿山安全的主要因素及防范措施。2.4

对矿山安全状况及周边安全环境的影响进行总体评价。2.5

存在问题和建议。第六讲矿山设计安全专篇3.

地质安全影响因素3.1

简述区域地质特点，主要构造带（断层、破碎带）的分布，矿区发生地面塌陷、泥石流、山体滑坡等地质灾害的可能性。3.2

地表水系和地下水赋存状况、喀斯特地貌（溶洞）对矿山开采的影响。3.3

高硫矿床和其它有自燃、自爆倾向的矿床对矿山安全的影响。第六讲矿山设计安全专篇3.4

矿床开采技术条件对开采安全的影响3.4.1地质条件复杂、地压大、岩层破碎、水害严重的矿床。3.4.2开采深度大，有岩爆发生的矿床。3.4.3释放有毒、有害气体的矿床（如氡气、硫化氢等）。3.4.4有放射性元素的矿床。3.4.5矿区老硐、采空区、塌陷区对开采安全的影响。3.5

特殊灾害对开采安全的影响3.5.1地震（所在地区可能最大地震等级）3.5.2雷电（历史雷电伤害）3.5.3海啸3.5.4台风3.5.5暴风雪(雨)（历史最大降雨量）第六讲矿山设计安全专篇4.

矿床开采安全评述（部分对应设计内容点到）4.1

选用的采矿方法安全可靠性分析矿块构成要素，采场整体稳定性，顶板管理，充填及采空区处理等。4.2

露天矿最终边坡角，工作帮坡角选择、防止边坡坍塌及周边建筑物的安全可靠性分析。4.3

坑内通风系统设计特点，矿井风量计算与分配原则，矿井风流和风量的控制方法，风门、风墙、风桥等通风建筑物配置的安全可靠性分析；矿井防尘措施：入风质量、凿岩防尘、爆破防尘、装卸矿时防尘、井下破碎防尘、水帘降尘、风量和风速排尘等安全可靠性分析；深凹露天矿爆破通风及防尘措施的可靠性分析。第六讲矿山设计安全专篇4.4

露天矿和坑内矿排水系统特点、水泵排水能力、防水闸门设置等安全可靠性分析。4.5

露天及坑内爆破器材库安全可靠性分析。4.6

露天及坑内爆破和大爆破作业安全可靠性分析。4.7

特殊开采条件下安全措施的安全可靠性分析4.7.1三下开采（建筑物、水体、交通线）。4.7.2大水和突发涌水矿床开采。第六讲矿山设计安全专篇4.7.3高硫和有发生火灾矿床开采。4.7.4高地压和有岩爆（倾向）发生的矿床开采。4.7.5有放射性元素矿床开采。4.7.6高温、高寒、高海拔矿床开采。4.8

采空区处理方法对开采和地面设施安全的可靠性分析。4.9灾变设施（安全出口、避难硐室、报警装置、通讯设施）安全可靠性分析第六讲矿山设计安全专篇5.

总平面布置5.1

矿床开采移动范围圈定的合理性分析。5.2

井口及井口设施安全状况评述。5.3

采矿和选矿工业场地稳定性总体评述。5.4

各建（构）筑物与移动线距离是否符合安全规定。5.5

各建筑物之间距离（如消防通道）是否符合安全规定。5.6

锅炉房、油库、炸药库、氧气站、乙炔站等易燃、易爆场所采用安全措施的可靠性分析。5.7

地表移动范围和塌陷范围的安全管理措施的可靠性分析。5.8

露天矿爆破危险区域的管理措施安全可靠性分析。5.9

露天矿排土场，坑内矿废石场安全状况分析（避免为泥石流发生创造条件）。第六讲矿山设计安全专篇6.

机电和其它6.1

矿山机械6.1.1

阐述提升设备选型的安全可靠性。6.1.2井口机械化设施、安全门、防过卷、防断绳保险、防误操作装置的可靠性分析。6.1.3

阐述斜井提升防跑车装置、斜井人车的安全可靠性分析。6.1.4

坑内及地表电机车运输线路设计、信号，调度系统安全可靠性分析。6.1.5

坑内水泵启动、运转可靠性分析。6.1.6

主扇及多级机站风机运转和效率的可靠性分析第六讲矿山设计安全专篇6.1.7

其它设备如破碎机、皮带运输机、空气压缩机的安全分析（包括降低噪音措施）。6.1.8井下内燃机尾气净化措施及效率的安全可靠性分析。6.2

供配电6.2.1叙述矿山电源及供电系统可靠性，特别是一类负荷（如坑内排水）的供电可靠性分析。6.2.2提升自动控制系统可靠性分析。6.2.3电器设备的接地、防漏电、防过流三大保护装置可靠性分析6.2.4其它露天矿和地下矿山通信系统安全可靠性分析等第六讲矿山设计安全专篇6.3

供排水6.3.1坑内及地表供水系统的可靠性分析。6.3.2消防水池容量、消防管理系统安全可靠性分析。6.3.3排水系统（地表）可靠性分析（是否会造成矿区洪涝灾害）。6.4

工业与民用建筑6.4.1建筑物抗震设计。6.4.2建筑物基础设计。6.4.3建筑物防火设计。6.5

尾矿库6.5.1尾矿库位置是否存在安全隐患，如库区汇水面积、排洪能力、最大暴雨及洪水频率，地形地貌特点，下游的居民区（位置）可能受到的危害程度分析。6.5.2尾矿库初期坝和堆积坝的稳定性分析。6.5.3尾矿库的安全管理及尾矿坝动态监测和通讯设备配置的可靠性分析。第六讲矿山设计安全专篇7.矿山安全保健辅助设施7.1坑口生活福利室（浴室、更衣室、洗衣间、干燥间、矿灯房等）。7.2

坑口保健食堂。7.3

井下保健站。7.4井下消防材料库。7.5井下卫生间及巷道卫生清理。7.6工业卫生化验室。第六讲矿山设计安全专篇8.

矿山安全机构及设施8.1

矿山安全机构及人员配备。8.1.1矿山安全机构组织系统。8.1.2安全管理、通风防尘、灾害检测、安全教育培训、人员配备及职责。8.2

矿山消防8.2.1设计依据及消防特点。8.2.2消防措施。8.2.3消防人员配置。8.3

矿山救护8.3.1根据灾害事故特点，大型矿山应设专业矿山救护队，中小型矿山设业余矿山救护队。8.3.2矿山救护队人员及设备配置表。第六讲矿山设计安全专篇9.

存在问题和建议10.

附图10.1大型及特大型矿山，矿山安全专篇如单独成册，应附下列图纸：矿山地形地质图；矿区总平面图；露天采场平面图；坑内外工程复合图；矿井通风系统图；矿床开拓纵投影图（露天矿为开拓平面图）。10.2中小型矿山安全专篇原则上不单独附图，见相关专业图纸，但必须注明安全出口、避灾线路、矿山消防、矿山救护等安全设施等。必要时附一张矿山安全设施综合示意图。第六讲矿山设计安全专篇矿山安全管理现状（总体水平不高）企业的安全管理工作水平是安全生产工作的基础和关键。我国非煤矿山安全生产呈现明显的两极分化局面。◆少数大中型非煤矿山在管理上基本与国际接轨，安全管理水平、安全生产保障程度较高。◆数量占多数、集中了伤亡事故70%左右的小矿山采矿工艺落后；安全投入严重不足，装备水平低，本质安全化程度低；高素质的管理和技术人员缺乏；业主素质普遍较低；从业人员以农民工为主，文化素质普遍偏低，安全意识薄弱、安全生产工作技能差。第七讲矿山安全管理矿山安全管理矿山安全的特殊性1、地下采矿工作面空间狭小，增加安全管理难度。（各种生产活动、辅助工作、生产设备及管线）2、工作面不断变位。随采掘工作面的推进，作业场所在时间上和空间上常发生变化，各种管线、设备也不断移动，潜伏不安全因素。第七讲矿山安全管理3、工作环境差。安全出口少，空间有限，生产中还可能产生有害的气、尘、声、水，井下无阳光，阴暗潮湿，作业环境差，易于发生事故，还易导致职业病。4、矿井生产过程中产生的沼气（甲烷）、氢气、一氧化碳、硫化氢等气体和硫化矿尘均具有爆炸性，也易引起火灾；炸药和爆破器材在使用、管理、运输中也有爆炸发生。5、在掘进和回采过程中，岩石的完整性及原岩内的应力平衡关系被破坏，在强大的地压作用下，可能导致冒顶、片帮、底鼓、支架变形，甚至大面积垮落，地表移动等一系列事故第七讲矿山安全管理由于生产条件复杂多变，作业环境差，空间小，人员集中，加之科学技术发展水平和技术装备条件有限，难以预见和控制的不安全因素是很多的。这就要求我们坚持安全生产方针，加强安全管理，积极开展安全生产技术工作，力争控制和减少甚至避免事故的发生。第七讲矿山安全管理安全科学理论的发展

人类对于防范意外事故的认识与科学已经历了漫长的岁月，从宿命论到经验论，从经验论到系统论，从系统论到本质论；从无意识地被动承受到主动对策，从事后型的“亡羊补牢”到预防型的本质安全；从单因素的就事论事到安全系统工程；从事故致因理论到安全科学原理，工业安全科学的理论体系在不断发展和完善。追溯安全科学理论体系的发展轨迹，探讨其发展的规律和趋势，对于系统、完整和前瞻性地认识安全科学理论，以指导现代安全管理科学实践和事故预防工程具有现实的意义。

安全科学理论体系的发展经历了具有代表性有三个阶段：从工业社会到50年代主要发展了事故学理论；50年代到80年代发展了危险分析与风险控制理论；从90年代以来，现代的安全科学原理初见端倪，目前在不断的发展和完善之中。从基本的认识论、理论系统和方法特征三个方面可以总结出该段理论体系的发展内涵。第七讲矿山安全管理事故学理论

认识论：事故学理论的基本出发点是事故，以事故为研究的对象和认识的目标，在认识论上主要是经验论与事后型的安全哲学，是建立在事故与灾难的经历上来认识安全，是一种逆式思路（从事故后果到原因事件）。方法论的主要特征在于被动与滞后，是＂亡羊补牢＂的模式，突出表现为一种头痛医头、脚痛医脚、就事论事的对策方式。理论系统：基于以事故为研究对象的认识，形成和发展了事故学的理论体系。事故分类学－按管理要求的分类法，如加害物分类法、事故程度分类法、损失工日分类法、伤害程度与部位分类法等；按预防需要的分类法：如致因物分类法、原因体系分类法、时间规律分类法、空间特征分类法等。第七讲矿山安全管理事故模型论－因果连锁模型、综合模型、轨迹交叉模型、人为失误模型、生物节律模型、事故突变模型等。事故致因理论－事故频发倾向论、能量意外释放论、能量转移理论、两类危险源理论。事故预测理论－线性回归理论、趋势外推理论、规范反馈理论、灾变预测法、灰色预测法等。事故预防理论－三Ｅ对策理论、事后型对策等方法与特征：在上述思想认识的基础上，事故学理论的主要导出方法是事故分析（调查、处理、报告等）、事故规律的研究、事后型管理模式、三不放过的原则（即发生事故后原因不明、当事人未受到教育、措施不落实三不放过）；建立在事故统计学上致因理论研究；事后整改对策；事故赔偿机制与事故保险制度等。第七讲矿山安全管理事故学的理论对于研究事故规律，认识事故的本质，从而对指导预防事故有重要的意义，在长期的事故预防与保障人类安全生产和生活过程中发展了重要的作用，是人类的安全活动实践的重要理论依据。但是，仅停留在事故学的研究上，一方面由于现代工业固有的安全性在不断提高，事故频率逐步降低，建立在统计学上的事故理论随着样本的局限使理论本身的发展受至限制，同时由于现代工业对系统安全性要求不断提高，直接从事故本身出发的研究思路和对策，其理论效果不能满足新的要求。第七讲矿山安全管理危险分析与风险控制理论

认识论：以危险和隐患作为研究对象，其理论的基础是对事故因果性的认识，以及对危险和隐患事件链过程的确认。建立了事件链的概念，有了事故系统的超前意识流和动态认识论。确认了人、机、环境、管理事故综合要素，主张工程技术硬手段与教育、管理软手段综合措施，提出超前防范和预先评价的概念和思路。

理论系统：由于研究对象和目标体系的转变，危险分析与风险控制理论发展了如下理论体系：系统分析理论－ＦＴＡ故障树分析理论、ＥＴＡ事件树分析理论、ＳＣＬ安全检查表技术、ＦＭＦＡ故障及类型影响分析理论等。安全评价理论－安全系统综合评价、安全模糊综合评价、安全灰色系统评价理论等。风险分析理论－风险辨识理论、风险评价理论、风险控制理论。第七讲矿山安全管理系统可靠性理论－人机可靠性理论、系统可靠性理论等。隐患控制理论－重大危险源理论、重大隐患控制理论、无隐患管理理论等。方法和特征：由于有了对事故的超前认识，这一理论体系导致了比早期事故学理论下更为有效的方法和对策，如预期型管理模式；危险分析、危险评价、危险控制的基本方法过程；推行安全预评价的系统安全工程；危险分析与风险控制理论指导下的方法，其特征体现了超前预防，系统综合，主动对策等。危险分析及隐患控制理论从事故的因果性出发，着眼于事故的前期事件的控制，对实现超前和预期型的安全对策，提高事故预防的效果有着显著的意义和作用。但是，这一层次的理论在安全科学理论体系上，还缺乏系统性、完整性和综合性。第七讲矿山安全管理防止事故五项原理能预防的原理工伤事故是人灾，与天灾不同，人灾是可以预防的。要想防止事故的发生，应该立足于防患于未然。因而，对工伤事故不能只考虑事故发生后的对策，必须把重点放在事故发生之前的预防对策。安全工程学把防患于未然作为重点，安全管理强调以预防为主的方针，正是基于事故是可能预防的这一原则上的。在事故原因的调查报告中，常有“事故原因是不可抗拒的”记载。所谓不可抗拒，只能对天灾可言，作为人灾的事故，通过实施有效的对策，事故是完全可以避免的，是可以防患于未然的，是可能预防的第七讲矿山安全管理偶然损失的原理

工伤事故的概念，包括着两层意思：一是发生了意外事件；二是因事故而产生的损失。事故的后果将造成损失。所谓损失包括人的死亡、受伤致残、有损健康、精神痛苦等等；损失还包括物质方面的，如原材料、成品或半成品的烧毁或者污损，设备破坏、生产减退、赔偿金支付以及市场的丧失等。可以把造成人的损失的事故，称之为人身事故；造成物的损失事故称之为物的事故。人身事故又有三种：一是由于人的不安全动作引起的事故，例如绊倒、高空坠落、人物相撞、人体扭转等；二是由于物的运动引起的事故，例如人受飞来物体的打击、重物压迫、旋转物夹持、车辆压撞等；三是由于接触或吸收引起的事故，例如接触带电导体而触电，受到放射线辐射，接触高温或低温物体，吸入有毒气体或接触有害物质等。因而，事故与损失之间存在着下列法则：一个事故的后果产生的损失大小或损失种类由偶然性决定。反复发生的同种类事故，并不一定造成相同的损失。也有在发生事故时并未发生损失，无损失的事故，称为险肇事故。即使是像这样避免了损失的危险事件，如再次发生，会不会发生损失，损失又有多大，只能由偶然性决定，而不能预测。因此，为了防止发生大的损失，惟一的办法是防止事故的再次发生。第七讲矿山安全管理继发原因的原理

事故与原因是必然的联系，事故与损失是偶然的关系。继发原因的原理，就是因果继承性。“损失”是事故后果；造成事故的直接原因是事故前时间最近的一次原因，或称近因；造成直接原因的原因叫间接原因，又称二次原因；造成间接原因的更深远的原因叫基础原因，称远因。企业内部管理缺欠、行业和主管部门在政策、法令、制度上的缺陷以及学校教育、社会、历史上的原因，可列为基础原因。由基础原因继发间接原因，再继发到直接原因。直接原因又可分为人的原因和物的原因。人与物相互继发均可能发生事故。所以，预防事故必须从直接原因追踪到基础原因；防止危险源继发成事故就必须控制危险源，并对其加强安全管理，特别要把能量管理好第七讲矿山安全管理选择对策的原理

针对原因分析中造成事故的3个最重要的原因：技术原因、教育原因、管理原因，可采取相应的防止对策：①技术的对策；②教育的对策；③法制的对策。通常把技术(Engincering)、教育(Education)、法制(Enforcement)对策，称之为“３Ｅ对策”，它们被认为是防止事故发生的3根支柱。预防事故发生最适当的对策是在原因分析的基础上得来的，以间接原因及基础原因为对象的对策是根本的对策。采取对策越迅速、越及时而且越确切落实，事故发生的概率越小第七讲矿山安全管理危险因素防护原理消灭潜在危险原则用高新技术消除劳动环境中的危险和有害因素，从而保证系统的最大可能的安全性和可靠性，最大限度地防护危险因素。降低危险因素水平（值）的原则当不能根除危险因素时，应采取降低危险和有害因素的数量，如加强个体防护、降低粉尘、毒物的个人吸入量。距离防护原则生产中的危险和有害因素的作用，依照与距离有关的某种规律而减弱。如防护放射性等致电离辐射，防护噪声，防止爆破冲击波等均应用增大安全距离以减弱其危害。采用自动化、遥控，使作业人员远离危险区域就是应用距离防护原则的安全方向。时间防护原则这一原则是使人处在危险和有害因素作用的环境中的时间缩短到安全限度之内第七讲矿山安全管理屏蔽原则指在危险和有害因素作用的范围内设置屏障，防护危险和有害因素对人的侵袭。屏蔽分为机械的、光电的、吸收的（如铅板吸收放射线）等等。坚固原则指提高结构强度，增大安全系统。薄弱环节原则指利用薄弱原件，使它在危险因素尚未达到危险值之前已预先破坏，例如保险丝、安全阀、爆破片等。不与接近原则指人不落入危险和有害因素作用的地带，或者在人操作的地带中消除危险物的落入，例如安全栏杆、安全网等。闭锁原则这一原则是以某种方式保证一些元件强制发生相关作用，以保证安全操作。例如防爆电气设备，当防爆性能破坏时则自行切断电源。取代操作人员的原则特殊或严重危险条件下，用机器人去代替人操作第七讲矿山安全管理三同时“三同时”是保证建设工程项目落实＂安全第一，预防为主＂安全生产方针最有力措施。＂三同时＂是指生产性基本建设和技术改造项目中的劳动安全卫生设施，应与主体工程同时设计、同时施工、同时验收和投产使用第七讲矿山安全管理矿山生态环境破坏由于矿产资源埋藏于地下，与生态环境密不可分，伴随资源的开发利用，环境污染和生态破坏逐渐加剧。据统计，采矿业固体废弃物产生及排放量已占全国总量的40%左右。由废渣、尾矿造成水体严重污染的有色金属矿山达30多座。我国每年因采矿产生的废水排放总量约占全国工业废水排放总量的5%，大量未经处理的废水排入江河湖海，污染严重。矿产资源开发利用过程中产生的尾矿自然粉尘、扬尘、天然气和一些易挥发气体的污染随着矿业活动程度的增加而加剧，特别是煤矸石堆放区、水泥灰岩采矿区和建筑石料采掘加工区产生的空气污染最为严重。第八讲矿山生态环境破坏

截止2002年，我国采矿破坏土地面积累计已达586万hm2，破坏耕地157万hm2，且仍以每年4万hm2（60万亩）的速度递增。仅煤矸石一项，现有煤矸石山15002余座，历年堆积量达30亿吨，占地超过5000hm2。各类尾矿累计约25亿吨，并以每年3亿吨的速度递增。煤矸石除造成水、土污染外，还由于矸石自燃、爆炸、结构侵蚀等释放大量有害气体污染空气。全国因采矿而破坏的森林面积已达106万hm2，占用草地26万多hm2。我国由于采矿活动引起的次生地质灾害也是触目惊心，全国因采矿造成地面塌陷灾害损坏耕地近9万hm2；大量采矿引起的滑坡不仅破坏耕地，而且威胁着附近村民的生命财产安全。仅2006年，全国因矿业活动引发地质灾害190起，造成人员伤亡18人，造成直接经济损失11465万元第八讲矿山生态环境破坏

如果将地球和其周围的大气视为一个封闭的系统，热力学第一定律告诉我们，在这个封闭的系统中，能量和物质不能被创造也不能被消灭，也就是说，当环境遭到破坏时，废弃物会增加，而环境的服务功能将减弱。虽然生态系统具有“自净”功能，但热力学第二定律（熵定律）表明，能量总在物质的循环中不断减少，“自净”是有限的，况且某些生态破坏和环境污染本身就是不可逆的，在没有外界能量补充的情况下，系统将从有序逐渐变成无序，熵最终将达到最大值。从这种意义上说，环境污染和生态破坏不仅将威胁着人类的生活质量，而且威胁着人类的基本生存第八讲矿山生态环境破坏

第八讲矿山生态环境破坏

采矿破坏了土地采矿活动破坏了大量耕地和建设用地。因采矿及各类废渣、废石堆置等，全国累计侵占土地达586万公顷，破坏森林106万公顷，破坏草地26．3万公顷。地表植被破坏和大量堆放的尾矿，导致严重的水土流失和土地荒漠化。如准格尔煤田土地沙化面积已占煤田面积的21％。第八讲矿山生态环境破坏

采矿诱发地质灾害全国因采矿引起的塌陷180余处，塌陷坑1600多个，塌陷面积1150平方公里。全国发生采矿塌陷灾害的城市近40个，造成严重破坏的25个，每年因采矿地面塌陷造成的损失达4亿元以上。由于地下采空、地面及边坡开挖影响了山体、斜坡稳定，导致地面开裂、崩塌和滑坡等地质灾害第八讲矿山生态环境破坏

采矿使矿区水均衡遭受破坏产生各种水环境问题。如山西省，因采煤造成18个县26万人吃水困难，30万亩水田变成旱地，全省井泉减少3000多处。另据不完全统计，因废渣、尾矿造成水体严重污染的有色金属矿山达30多座第八讲矿山生态环境破坏

矿山开采中废气、粉尘、废渣排放产生大气污染和酸雨。煤炭采矿行业废气排放量占全国工业废气排放量的5．7％，其中有害物排放量为每年73．13万吨，主要是烟尘、二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳，使矿山地区遭受不同程度的污染。因二氧化硫污染导致的酸雨区面积占国土面积30％以上采矿破坏自然地貌景观，影响整个地区环境的完整性

第八讲矿山生态环境破坏

引言

第九讲矿山地质环境与地质灾害由于长时间、高强度的矿山开采，造成大量土地荒废，生态环境恶化，甚至有的地方发生大范围的地面塌陷等地质灾害。调查统计，到2005年底，全国矿山开采引发地质灾害12379起，造成4251人死亡，直接经济损失161.6亿元。因采矿活动形成的采空区面积80.96万公顷，引发地面塌陷面积35.22万公顷，占用和破坏土地面积143.9万公顷。所有矿山活动都对采矿区地质环境造成影响。其中，严重影响的矿山达8457个，影响区域面积约5.3万平方千米，在建矿、采矿过程中强制性抽排地下水以及采空区上部塌陷，使地下水、地表水渗漏，严重破坏了水资源的均衡和经排条件，导致矿区及周围地下水的水位下降，引起植被枯死等一系列生态环境问题。第九讲矿山地质环境与地质灾害引言

采矿形成的矿坑水、选矿废水以及采矿废石、煤矸石、尾矿渣等堆放不当，也构成了矿区水位和土壤的污染源。调查数据显示，全国采矿活动平均每年产生废水、废液约60.89亿吨，排放量47.9亿吨；产生尾矿或固体废弃物约16.73亿吨，排放量14.54亿吨。到2005年底，全国尾矿或固体废弃物累计积存量219.62亿吨。

另据了解，矿山开采已经造成一些城市资源枯竭。国家发改委、国土资源部等联合公布了12个首批资源枯竭城市名单，涉及煤炭、石油、有色和黑色冶金等行业，分别是焦作、萍乡、大冶、阜新、伊春、辽源、白山、盘绵、石嘴山、白银、个旧以及大兴安岭

第九讲矿山地质环境与地质灾害矿山地质环境的概念

矿山地质环境

指采矿活动所影响到的岩石圈、水圈、生物圈相互作用的客观地质体主要指矿床及其周围地区矿业活动影响到的岩石圈部分,与大气、水、生物圈之间相互联系（物质交换）和能量流动组成的环境系统。矿山地质环境治理恢复是指由于采矿及相关活动影响，致使原来的矿山地质环境遭受破坏、变异，甚至形成地质灾害。通过人工措施使地质环境得到恢复或改善；使地质环境条件得到优化；使地质灾害得到有效控制以达到新的环境平衡。第九讲矿山地质环境与地质灾害矿山地质环境的概念

矿山地质环境

矿山地质环境问题

指受采矿活动影响而产生的地质环境破坏的现象。主要包括矿区地面塌陷、地裂缝、崩塌、滑坡，泥石流，含水层破坏，地形地貌景观破坏等矿山地质环境影响评估

按照一定的标准和方法，定性或定量地评价和估量采矿活动对地质环境的影响程度第九讲矿山地质环境与地质灾害矿山地质环境的概念矿山地质环境存在的问题主要有：（1）采、选矿过程中产生的有毒、有害气体、矿渣，废水，粉尘等，不仅直接影响作业环境和工作条件，而且给矿区周围的大气、水质、土壤造成危害；（2）废石堆、尾矿库挤占大量土地、农田；（3）污水和烟尘的排放，污染水源、江河和大气，也破环了景观和植被；第九讲矿山地质环境与地质灾害矿山地质环境的概念（4）露天矿边坡崩落，井下采空区造成地面塌陷；（5）矿井突水、矿山疏干排水引起邻近地区地表水和浅层地下水疏干涸干或形成海水入侵；（6）采矿剥土等造成水土资源平衡失调，易诱发和引起土壤侵蚀、水土流失、土地沙化以及滑坡、泥石流等地质灾害第九讲矿山地质环境与地质灾害地质灾害的概念在地质作用下（自然、人为或综合），使地质自然环境恶化（突变或渐变），对人类生命财产和生存环境毁损的地质过程或现象，即对人类生命财产和生存环境产生影响或破坏的地质事件，才算地质灾害。包含致灾体和受灾体。那些仅仅使地质环境恶化，而没有直接破坏生命财产和生活环境的单纯的地质事件，则只能成为某种地质现象或地质环境问题，叫做灾变，而不能称其为地质灾害。第九讲矿山地质环境与地质灾害地质灾害的属性特征必然性与可防御性随机性和周期性突发性和渐变性群发性和诱发性成因多元性和原地复发性区域性破坏性与“建设性”影响的复杂性和严重性人为地质灾害日趋显著性防治的社会性和迫切性第九讲矿山地质环境与地质灾害地质灾害的种类与发生原因滑坡:斜坡上的岩体由于种种原因在重力作用下沿一定的软弱面（或软弱带）整体地向下滑动的现象叫滑坡。一般由降雨、河流冲刷、地震、融雪等自然因素引起。内在关键因素是坡体存在滑落趋势第九讲矿山地质环境与地质灾害顺层滑坡示意图第九讲矿山地质环境与地质灾害主要是人为诱发因素。例如，不合理的剥采比引起滑坡。剥采比越低，边坡角越大，一个大型露天矿的总边坡角增加1°，可减少剥岩量数千万吨，节省费用数千万元。然而边坡角过陡，往往会使边坡产生蠕滑变形，导致重大滑坡事故。露天爆破震动既增加了边坡的滑动，又破坏了边坡岩体，降低了岩体的强度，使雨水、地下水易于沿爆破裂隙渗透，加速岩体风化，从而降低了边坡的稳定性。第九讲矿山地质环境与地质灾害地质灾害的种类与发生原因岩质滑坡示意图土质滑坡示意图第九讲矿山地质环境与地质灾害崩塌示意图

指陡倾斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚（或沟谷）的地质现象。根据运动型式，崩塌包括倾倒、坠落、垮塌等类型。根据岩土体成分，可划分为岩崩和土崩两大类。崩塌的运动速度极快，常造成严重的人员伤亡。

第九讲矿山地质环境与地质灾害第九讲矿山地质环境与地质灾害泥石流示意图

指山区沟谷中，由暴雨、冰雪融水或库塘溃坝等水源激发，形成的一种挟带大量泥砂、石块等固体物质的特殊洪流。往往突然爆发，山谷如雷鸣.浑浊的流体在很短时间内将大量泥沙石块冲出沟外，在宽阔的堆积区横冲直撞、漫流堆积，常常给人类生命财产造成很大危害。按流域的沟谷地貌形态可分为沟谷型泥石流和坡面型泥石流。第九讲矿山地质环境与地质灾害泥石流是山区沟谷中，由暴雨、冰雪融水等水源激发的、含有大量泥沙石块的特殊洪流。矿山中的泥石流有它自己的特点，由于矿山的开采，山上的植被破坏岩石裸露在外，由于水的搬运顺着沟谷流动，在很容易在暴雨的引导下发展形成降雨性泥石流，这种泥石流主要有石块、沙砾和粘土组成。水为搬运介质，石块以滚动跃移方式前进，具有强烈的下切作用。第九讲矿山地质环境与地质灾害矿山开采所形成的废石堆由于拦护措施差、结构松散，是目前矿山泥石流及其隐患的主要原因。尾矿库溃坝所产生的破坏效果等同于泥石流第九讲矿山地质环境与地质灾害坡面型泥石流示意图第九讲矿山地质环境与地质灾害沟谷型泥石流坡面型泥石流临安市昌化镇后葛村、后营村泥石流2005年9月3日晚19~23时冲毁民房132间，死亡9人。地表沉降与塌陷矿山开采“三带”的基本概念崩落带、裂隙带、移动带第九讲矿山地质环境与地质灾害矿山井下开采,由于岩石的冒落,地面发生大面积变形和塌陷.致使大量农田废弃,村庄搬迁.据调查,我国华北、华东平原地区,每采万吨煤炭要塌陷土地3亩,目前每年约塌陷一万亩.许多村庄可能完全塌陷完,变成无田可耕,无处迁村的局面.地面沉陷造成道路变形第九讲矿山地质环境与地质灾害地面坍塌第九讲矿山地质环境与地质灾害矿山开采诱发的地震活动矿山开采诱发的地震活动（亦称矿震）是一种危害较大的地下型人工诱发灾害。根据其成因，矿震可分为诱发构造型矿震、诱发塌陷型矿震及工作面上的岩爆、煤爆诱发矿震。（1）诱发构造型矿震

诱发构造型矿震有两种，一是由于采矿使地下应力失去平衡诱发的地震。这种矿震的震中位于深采区，震源很浅，震级较低。二是采矿抽水诱发的地震。由于抽水前的水压作用，断裂面受水浸润，而一旦失去水压，沿断裂面发生卸压作用，形成偏差应力，当该应力大于断面的抗剪强度时，从而诱发地震。第九讲矿山地质环境与地质灾害矿山开采诱发的地震活动（2）诱发塌陷型矿震

矿区诱发地震大多属于这一类型，是由采空区或顶板垮落而引起的。我国山西大同煤矿1956～1980年间因顶板塌落而产生的有感地震达40余次。我国南方某些岩溶充水矿床开采时，由于大量抽水，排水疏干，引起坑道塌陷也曾发生过规模不大的矿震。

（3）工作面岩爆或煤爆诱发矿震

矿山采掘工作面上矿岩像炸弹爆炸一样突然飞出，并伴有巨响、气浪和震动，破坏井巷道工程设施或造成人员伤亡事故，这种现象称为岩爆，又称冲击地压。我国曾多次发生地下巷道岩爆，如四川绵竹矿在采掘中发生过多次岩爆，其中一次将20多吨煤抛出20m以外。第九讲矿山地质环境与地质灾害引发地质灾害的因素——自然因素

引发地质灾害的自然因素主要包括：昼夜温差、季节温度变化，促使岩石风化；夏季炎热使粘土层龟裂，遇降雨雨水沿裂缝渗入，易引发崩塌和滑坡。降雨和地下水位。降雨是触发滑坡、崩塌、泥石流的首要因素，降雨补给给地下水，致使地下水位或水压增加，对岩土体产生浮托作用，引发地质灾害。地表水的冲刷、淘蚀、溶解和软化裂隙充填物。地表水下渗,使土体达塑性,当水渗入不透水层上时,接触面湿润,减少其摩擦力和粘聚力,促使崩塌滑坡产生.水库、河道水流冲刷、潜蚀、淘蚀坡脚，削弱斜坡的支撑部分，河水涨落引起地下水位的深降，均能引起崩塌滑坡的失稳破坏。地震的影响。地震是诱发滑坡的重要因素之一，特别是由于地震产生裂缝和断崖，助长了以后降雨的渗透，因此地震后常因降雨而发生滑坡或山崩。第九讲矿山地质环境与地质灾害引发地质灾害的因素——人为因素乱挖乱堆可能会诱发地质灾害人为改变河道路径可能引发山洪地质灾害随意兴建池塘也会诱发地质灾害轻视基础设施建设将会诱发地质灾害随意选择绿化植物也可能诱发地质灾害第九讲矿山地质环境与地质灾害地质灾害预防工程建设前先评估规划选址应注意的事项滑坡体作为建设用地需要注意的问题泥石流堆积区作为建设用地必须注意的问题

第九讲矿山地质环境与地质灾害地质灾害预防选址建设前进行地质灾害危险性评估，可以避免因工程选址不当，将居民点、重要工程选在易发生地质灾害的地段，从而对人民生命财产造成的危害。应注意下列因素：岩土体因素地质构造降雨和水文条件植被条件和人为工程活动第九讲矿山地质环境与地质灾害地质灾害预防

岩土体因素

在工程地质中，一般可以将岩土类型分为基岩、松散堆积体、土体等。基岩大多形成于数千万年以前，稳定性通常较好；松散堆积体成因复杂，如由滑坡、崩塌、泥石流等形成的堆积体稳定性差，切坡或排水等人为扰动后易形成新的滑动；土体可分为黄土、红粘土、残坡积土等多种类型，一般来讲，分布在平缓地带的土体稳定性较好，不会发生严重的滑坡等突发性地质灾害，但是，分布在斜坡地带的土体稳定性往往较差，特别是