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文檔簡介
煤礦水害防治
基本知識
第一章礦井水害概述1.礦井水害的概念礦井水:是指在礦井開拓、采掘過程中,滲入、滴入、淋入、流入、涌入和潰入井巷或工作面的任何水源水,統(tǒng)稱礦井水。礦井突水:凡是因井巷、工作面與含水層、被淹巷道、地表水體或含水的裂隙帶、溶洞、洞穴、陷落柱、頂板冒落帶、構(gòu)造破碎帶等接近或溝通而突然產(chǎn)生的出水事故,稱為礦井突水。礦井水害:凡影響生產(chǎn)、威脅采掘工作面或礦井安全的、增加噸煤成本和使礦井局部或全部被淹沒的礦井水,都稱為礦井水害。
常言道:水火無情。煤礦在生產(chǎn)建設(shè)過程中經(jīng)常受到水的威脅。突水事故與頂板、瓦斯、火等事故相比,發(fā)生率不算高,但一旦發(fā)生,造成的人員傷亡和經(jīng)濟損失比頂板、機電、火災(zāi)等事故等要大得多,危害相當嚴重。據(jù)統(tǒng)計,1949~1995年在我國煤礦一次死亡3人以上的事故中,以死亡人數(shù)計算,水害事故占15.72%,僅次于瓦斯和頂板事故,位居第三;平均每次事故死亡7.06人,僅次于瓦斯和火災(zāi)事故,位居第三。
2.我國煤礦水害事故情況
按突水地點分:發(fā)生在掘進工作面111次,死亡1091人,占64.7%;發(fā)生在采煤工作面49次,死亡328人,占19.47%;發(fā)生在井巷的27次,死亡149人,占8.84%;發(fā)生在其他地點16次,死亡117人,占6.94%。
3.煤礦透水事故的危害
(1)透水事故造成井下人員傷亡
透水事故是煤礦五大災(zāi)害事故之一。俗話說:水火無情”、“火燒一線,水漫一片”。煤礦一旦發(fā)生透水,可能造成大量井下人員傷亡。
(2)透水事故造成煤礦資源財產(chǎn)損失1984年6月2日10:20,河北開灤范各莊礦2171綜采工作面發(fā)生了一起世界采礦史上罕見的透水災(zāi)害,奧陶系巖溶強含水層的高壓承壓水經(jīng)導水陷落柱潰入礦井,高峰期11h平均突水量2053m3/min,歷時21h便淹沒了一座年產(chǎn)310萬t,開采近20年的大型機械化礦井,共有11名工人未及時撤出遇難。6月6日15:30,涌水又突破范各莊礦和呂家坨礦己被人為削弱的礦界煤柱而潰入?yún)渭役绲V,迫使該礦停產(chǎn)。范各莊礦2171工作面透水事故使礦井停產(chǎn)一年,減產(chǎn)865萬t,資產(chǎn)損失3.76億元,仃工費0.87億元,礦井恢復費3.08億元,共達10.04億元。同時使奧灰水位下降111.09m,周圍幾十千米范圍供水中斷,使20萬居民的生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都受到較大影響。同時也影響到整個國民經(jīng)濟,國家不得不重新調(diào)整進口精煤計劃,以保鋼鐵和其他工業(yè)生產(chǎn)的需要。
(3)礦井水增加煤炭開采成本由于礦井水的存在,在生產(chǎn)中必須進行排水工作,水量越大,排水費用越高,增加原煤成本。焦作礦區(qū)噸煤排水占原煤成本20%.。
(4)礦井水造成生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境惡劣頂板淋水、底板突水、兩邦滲水等,對工人勞動條件和生產(chǎn)效率有很大影響。
(5)礦井水縮短機電設(shè)備、管材等使用年限酸性礦井水的腐蝕作用,使井下機電設(shè)備、器材的使用年限大大縮短。
(6)礦井水影響煤炭資源開采利用防水煤柱造成資源滯呆。
(7)礦井大量排水使地下水位大幅度下降。4.水害事故多發(fā)原因分析
(1)沒有樹立“安全第一,預防為主”的思想有的礦井在突水事故前,已有明顯的預兆,但那里的領(lǐng)導同志為了早出煤、多掙錢,仍不采取措施,還強令工人繼續(xù)掘進。有的井底水倉長期不清理,致使容量減少或水泵排水能力不足,在礦井發(fā)生突水時涌水量大于排水能力,眼看著礦井被淹。有的巷道、硐室工程質(zhì)量不好,水砂慢慢浸下,不及時分析原因,采取相應(yīng)措施,處理與地表水相聯(lián)的通道,導致地表水潰入井下。
(2)水文地質(zhì)情況不清有些煤礦對井田范圍內(nèi)水文地質(zhì)情況不清,資料不全,對地下水、老塘水心中無數(shù),就盲目開井或采掘。有的積水巷道位置測量錯誤或資料遺漏、不準。有的知道有水源,但對其賦存狀況及補給關(guān)系不清楚,特別是構(gòu)造復雜、斷層較多、老窯分布較廣的地區(qū),對水源位置不清,卻盲目掘進,結(jié)果釀成突水事故。
(3)沒有堅持“預測預報、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則
有些領(lǐng)導和作業(yè)人員思想麻痹,存有僥幸心理。圖省事,怕麻煩,井巷已接近老空、充水斷層、陷落柱、強含水斷層,還不探水放水,結(jié)果造成突水事故。(4)防排水工程質(zhì)量低劣有的礦井防水閘門長期不檢修,已經(jīng)失效,出水時不是關(guān)不上,就是不起作用。有的礦井擋水墻打在浮煤上,兩邊不掏槽,水壓一大就被沖垮。有的煤礦工業(yè)用水管線泄漏,長期不處理,在低洼處或塌陷處大量積水,造成事故隱患。(5)無序開采,先天不足有的煤礦特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦井口位置選擇不當,緊靠河流、湖泊,個別井口標高過低,遇有地面洪水必然倒灌井下。有的井口位置設(shè)計不合理,接近強含水層等水源,施工后在礦壓和水壓的共同作用下,圍巖發(fā)生突水。有不少小煤窯就開在大礦的采區(qū)上方。有的就在大礦的保安煤柱、防水煤柱上濫采濫掘,甚至已與大礦貫通,一到雨季時洪水從小煤窯灌入大礦井下,造成事故。
(6)職工安全意識淡薄,技術(shù)素質(zhì)不高有的礦井發(fā)生突水事故前已有明顯征兆,但職工缺乏安全意識或經(jīng)驗不足,沒引起足夠重視和采取相應(yīng)措施。有的礦井上山巷道冒落,里面有大量的水、煤、矸等雜物,而工人在處理時竟從下往上扒,導致突水而被淹。有的工人見溜煤眼被堵,竟用水沖,致使眼內(nèi)大量積水,有些透水事故就是捅溜煤眼時發(fā)生的。
第二章
煤礦水害防治基本知識1.我國煤礦水害區(qū)域的劃分
我國煤礦床分布范圍很廣,儲量豐富,除上海市外,全國34個省市自治區(qū)都有煤礦床。據(jù)資料統(tǒng)計,除西藏自治區(qū)和臺灣省,在我國巳開發(fā)的大小煤田中,含煤地層屬晚古生代石炭二疊紀的占38%,這類煤田稱華北型煤田;含煤地層屬二疊、三疊紀的占30%,這類煤田稱華南型煤田;含煤地層屬中生代侏羅紀和白堊紀的的占28%,這類煤田稱華北、東蒙煤田;含煤地層屬新生代古近紀、新近紀的占4%。
在上述巳知煤田中含煤巖系的水文地質(zhì)環(huán)境相當復雜,煤系地層形成時的沉積環(huán)境,包括巖相和巖性組合特征,煤系形成后的地質(zhì)構(gòu)造作用,以及現(xiàn)時所處的自然地理環(huán)境變化都很大。這些水文地質(zhì)環(huán)境條件,決定了礦井在開采該煤系煤層時的礦井充水的強弱、水害的類型以及水害防治的方法和防治技術(shù)。我國煤礦劃分為6大礦井水害區(qū),具體分布見圖。
(1)華北石炭二疊系巖溶—裂隙水害區(qū)
華北石炭二疊系巖溶—裂隙水害區(qū)位于陰山構(gòu)造帶以南,昆侖—秦嶺構(gòu)造帶東段以北,賀蘭山構(gòu)造帶以東地區(qū),屬亞濕潤、亞干旱氣候區(qū)。該水害區(qū)礦井出水、突水較頻繁,涌水量大,影響煤礦安全生產(chǎn)或發(fā)生淹井事故。目前礦井中深部下組煤層受煤系地層底板強含水層威脅,有幾百億噸防隔水煤柱煤不能開采。
(2)華南晚二疊統(tǒng)巖溶水害區(qū)
華南晚二疊統(tǒng)巖溶水害區(qū)位于昆侖—秦嶺構(gòu)造帶東段以南,川滇構(gòu)造帶以東地區(qū),屬濕潤氣候區(qū),年降水量為1200~2000mm。該水害區(qū)礦井突水量大,約為2700~27000m3/h,礦井正常涌水量為3000~8000m3/h,礦井擔負著巨額的排水電費400~1500萬元;礦區(qū)地面塌陷嚴重,礦井安全生產(chǎn)受到嚴重威脅,在雨季,淺部煤層開采受水害危險更大。(3)東北侏羅系裂隙水水害區(qū)
東北侏羅系裂隙水水害區(qū)位于陰山構(gòu)造帶以北地區(qū),屬濕潤—亞濕潤氣候區(qū),年降水量為400~800mm。該水害區(qū)礦井涌水量不大,部分礦區(qū)由于受地表水、第四系松散層水和由地表水與第四系松散層水補給含水層的威脅,易發(fā)生礦井突水事故。(4)西北侏羅系裂隙水水害區(qū)西北侏羅系裂隙水水害區(qū)位于昆侖—秦嶺構(gòu)造帶西段以北,賀蘭構(gòu)造帶以西地區(qū),屬干旱氣候區(qū),局部為亞干旱區(qū),年降水量為25~100mm。該水害區(qū)嚴重缺水,存在供水問題,部分礦區(qū)存在地表水和老窯水形成的煤礦水害事故。(5)西藏—滇西中生代裂隙水水害區(qū)
西藏—滇西中生代裂隙水水害區(qū)和臺灣第三系裂隙、孔隙水水害區(qū)、新生代煤田儲量僅占全國儲量的0.1%,水文地質(zhì)條件比較簡單,水害也不嚴重。(6)臺灣第三系煤田的裂隙—孔隙水水害區(qū)
2.我國煤礦水害類型及特點
(1)
老空積水透水水害
老空積水是指年代久遠且采掘范圍不明的老窯積水、礦井周圍缺乏準確測繪資料的亂掘小窯積水、礦井本身自掘的廢巷老塘水和煤層采空區(qū)積水。
老空積水水體的特點是:
水體壓力傳遞迅速,流動與地表水流相同,不同于含水層中地下水的滲透。大興煤礦的水害即如此。廣東省大興煤礦老空積水特大水災(zāi)事故
2005年8月7日13時13分,大興煤礦發(fā)生特大透水事故,造成121人死亡,傷1人,直接經(jīng)濟損失4391.02萬元。
廣東省梅州市興寧市黃槐鎮(zhèn)大興煤礦原為地方國有煤礦,1999年破產(chǎn)改制為民營股份制企業(yè),由于開采30年,該礦上部老采空區(qū)存在大量積水。改制后經(jīng)有關(guān)部門設(shè)計留設(shè)條帶隔水煤柱,對深部煤層進行開采,設(shè)計能力3萬t/a。事故中一對失去親人的祖孫
事故中失去親人的母子2005年8月7日廣東梅州大興煤礦透水事故,121人遇難
興寧礦難透水事故中傷亡礦工家屬傷痛欲絕
興寧礦難透水事故中失去礦友的礦工呆坐在井口事故中傷亡家屬在祭拜親人
2005年8月7日廣東梅州大興煤礦透水事故,121人遇難
興寧礦難透水事故死亡礦工尸體
2005年8月7日廣東梅州大興煤礦透水事故,121人遇難
興寧礦難透水事故的礦井遠景
興寧礦難透水事故救援人員
2005年8月7日廣東梅州大興煤礦透水事故,121人遇難
1.礦井積水區(qū)的形成
1999年11月,因小煤窯開采破壞,當年降水量大,礦井排水能力不足及排水費用過高,礦井采區(qū)被淹,井下巷道大量積水,為了保護礦井不被淹掉和減少排水費用,各礦均在-180m水平以上,各水平構(gòu)筑了井下堵水閘墻,6對礦井共構(gòu)筑29處堵水閘墻,使-180m水平以上采空區(qū)逐步充滿,形成1500萬~2000萬m3積水區(qū)。從+262m平硐溢出。
2.積水區(qū)下煤炭開采的形成
2000年5月,大興煤礦委托北京煤炭設(shè)計研究院編制完成了《永豐煤炭延深方案設(shè)計》和《防水閘墻施工計算咨詢》。該設(shè)計從-180m水平至-290m水平留設(shè)垂高110m防水隔離煤柱,延深開采老空積水區(qū)下深部煤炭資源。2001年2月26日由廣東省經(jīng)貿(mào)委審查通過該設(shè)計,該礦開始向深部延伸開采。3.水害事故發(fā)生經(jīng)過
2005年8月7日13時13分左右,發(fā)生透水,透水發(fā)生后,主、副井井筒均有霧氣冒出,出現(xiàn)反風現(xiàn)象。
13時30分,副井調(diào)度室接到-290m水平西三暗斜井絞車房(-281m)電話,說“水很大,我跑不出去了,”,但話未說完電話就斷了,說明此時水已漲至-281m絞車房。
14時,水已漲至離主井口80m(斜長),此時水位為+245m。透水后原四望嶂一礦明斜井水位從+262m降至+255.5m,下降6.5m,經(jīng)專家估算,礦井總透水量約為25萬m3。
4.水害事故的原因分析
經(jīng)調(diào)查和專家組技術(shù)鑒定,認定在主井東翼四煤-400m石門以東150m附近,由于煤層傾角大(75度左右)、厚度大(3~4m),小斷層發(fā)育,煤質(zhì)松散易塌落,-400m以上各水平在生產(chǎn)過程中煤層均發(fā)生過嚴重抽冒。在此抽冒嚴重的情況下,大量出煤,超強度開采,致使-180m水平至-290m水平防水煤柱抽冒,導通了+262m水平至-180m水平的老空積水區(qū),造成上部老空積水大量潰入,導致事故的發(fā)生。
王家?guī)X煤礦老空積水特大水災(zāi)事故
2010年3月28日13時40分左右,王家?guī)X礦20101工作面回風巷掘進頭發(fā)生導通老空積水區(qū)透水事故,選成153名礦工被淹,經(jīng)過急時搶救,115人被救,38人遇難。
事發(fā)前曾兩次接到滲水報告,多名工人發(fā)現(xiàn)異常。承建工程的某部經(jīng)理說,28日11時10分,當班的一名副經(jīng)理升井匯報,井下27隊的工作面800m處右下角底板處有少量滲水;安排正在井下的技術(shù)經(jīng)理到出水點觀察。
11點50分,這名經(jīng)理升井匯報,出水沒有壓力,水是清的,無異味.并向在場的一位技術(shù)人員詢問,該人說曾對該位置進行了探測,探測報告說:在820m之內(nèi)可以正常堀進。記者在采訪中,部分工人反映:25日就巳發(fā)現(xiàn)工作面”掌頭煤層壓力增大,煤壁掛汗并出現(xiàn)異味”,并向調(diào)度室進行了匯報,但沒有引起重視.
不拋棄不放棄的信念創(chuàng)造生命奇跡
4月4日晚,山西王家?guī)X透水事故救援隊準備下井救人.。他們頭上的礦燈,連成了一條救助生命的光明通道。
4月5日凌晨,第一批獲救的9名遇險工人成功升井,其后又相繼救出了106名遇險礦工,創(chuàng)造了人類礦搶救和生命奇跡。
王家?guī)X煤礦3日28日發(fā)生的透水事故,在對事故原因進行追究、反思的同時,媒體和公眾關(guān)注的目光,更多地聚焦對井下遇險工人的搶救。
153名工人的生命安危,時刻牽動著全國人民的心,人們在一種并不抱有太大希望的期待中,渴望著生命的奇跡.。
應(yīng)該承認,事故發(fā)生后的幾天里,雖然有黨中央、國務(wù)院的高度重視,和中央政府到社會各界的全力救援,但通過媒體傳達給公眾的信息,卻并不讓人樂觀。
按照以往各種礦難報道中所獲知的常識,煤礦透水與互斯爆炸,是各種礦難中傷亡人數(shù)最大的事故。井下透水往往會在瞬間淹沒井下巷道,對井下遇險工人造成滅頂之災(zāi)。加之往往與透水事故伴生的互斯突出,更會對遇險人員的生命造成二次傷害。所以,115名礦工的獲救創(chuàng)造了人類礦難搶救史上和生命的奇跡。
(2)地表水害
地表長年有水的河流、湖泊、水庫、塘壩、煤礦塌陷區(qū)水體等,由于井下防水煤(巖)柱留設(shè)不當、采掘工程活動不當導致煤層頂板煤(巖)體發(fā)生抽冒、工作面區(qū)域內(nèi)存在導水斷裂地質(zhì)構(gòu)造、超采防水煤柱等,使采掘工作面與地表水體產(chǎn)生水力聯(lián)系,地表水迅速灌入井下,發(fā)生突水事故。如:
2007年7月22日,山西省呂梁市興縣魏家灘鎮(zhèn)馬圜圜煤礦,因山洪暴發(fā),造成河床下采空區(qū)發(fā)生塌陷,沉陷面積約800m2,洪水經(jīng)采空區(qū)潰入礦井,導致11人死亡。
某煤礦一號井南翼502工作面地表水、黃泥潰入示意圖
(3)第四系松散孔隙含水層和第三系砂礫含水層水害
第四系松散孔隙充水含水層、第三系砂礫含水層呈不整合覆蓋在煤系地層上,直接接受大氣降水和展布其上的河流、湖泊、水庫等地表水體的滲透補給,形成在剖面和平面上結(jié)構(gòu)極其復雜的松散孔隙充水含水體。如:安徽皖北祁東煤礦新礦井首采面剛剛推進40m后,發(fā)生了第四系松散孔隙含水層水潰入淹井。某礦704工作面松散沖積層突水示意圖(4)煤層頂板充水含水層水害煤系地層中一般存在多層可采煤層,在煤系地層上部同時發(fā)育有多層充水含水層,有的是強巖溶充水含水層,如南方型龍?zhí)督M煤系地層的頂部就發(fā)育有長興灰?guī)r含水層。如:
2009年11月神華寧煤分公司紅柳煤礦首采面推進56m發(fā)生頂板砂巖潰水,瞬時水量1817m3/h。
(5)煤層底板承壓充水含水層水害煤層底板承壓充水含水層水害是我國煤礦水害頻率最高、危害程度最大的一種災(zāi)害,多次造成突水淹采煤工作面、淹采區(qū)、淹水平、淹整個礦井的惡性事故。
水體上水害狀況水體上水害約占礦井水害的一半。上世紀80年代與50年代相比,突水頻率增長2.57倍。
1956-1986年30年間,淹井222起,突水1600次,1318人喪生。
1984-1985年一年間,全國因底板突水而淹井事故22起,僅開灤、焦作、肥城就有6對井被淹。峰值水量高達2050m3/min,世界之最。水上威脅礦井數(shù)量和煤量目前受水威脅的礦井約300處,約占大型礦井的一半受水威脅儲量近百億噸。山東淄博北大井于1935年5月13日透水,三天內(nèi)礦井全部淹沒,有538名礦井下遇難,為世界罕見的突水事故。神華駱駝山煤礦底板奧灰?guī)r溶承壓特大水災(zāi)事故
2010年3月1日7時20分左右,駱駝山煤礦在基建巷道施工中發(fā)生透水事故。駱駝山煤礦于2006年5月開工建設(shè),由神華集團烏海能源有限責任公司建設(shè),中煤西安設(shè)計工程有限責任公司負責設(shè)計,設(shè)計生產(chǎn)能力為每年150萬t。當班井下共有作業(yè)人員77名,經(jīng)搶救有46人相繼升井,其中1人死亡,7人受傷,31人被困井下。
事故原因初步判斷是掘進過程中掘進工作面底板奧灰水突水造成的,突水的具體位置大致在施工的井下16號煤層掘進工作面。駱駝山煤礦透水事故暴露出了掘進施工探放水管理和工程承包中安全責任不落實、不到位等問題。(6)巖溶陷落柱水害
由于煤系地層在地質(zhì)歷史時期中不斷向奧灰溶洞垮落,冒落的巖塊不斷沖填形成一個質(zhì)地疏松巖溶陷落柱,導水性很強,同時由于陷落柱的賦存條件孤立而隱蔽,事前難以探查發(fā)現(xiàn),防治難度極大,所以造成災(zāi)難性的巖溶陷落柱水害。
1984年6月開灤范各莊礦在回采距煤層底板奧陶系灰?guī)r含水層超過200m的第七號煤層時,這個巖溶陷落柱是一個短軸46m、長軸67m的橢圓形巖溶陷落柱,柱體冒落高度竟達200m,頂部直到七號煤層頂板,由于巖溶陷落柱溝通了煤系地層與奧灰強充水含水層的水力聯(lián)系,發(fā)生了突水量高達2053m3/h的惡性突水淹井事故,損失巨大,在世界采礦史上留下了令人難以置信的案例。
(7)斷層破碎帶突水水害
斷層破碎帶突水水害,本身是礦井一大水害,也可與老空水、煤層頂板含水層、底板承壓含水層、地表水體等發(fā)生水力聯(lián)系而引起突水水害,是煤礦水害類型中最普遍的一類。斷層破碎帶可以沿斷層走向很長一段范圍內(nèi)普遍含(導)水而引發(fā)水害,也可以是局部的一小段、一個點導水而誘發(fā)突水水害。有的斷層破碎帶原始狀態(tài)是不含(導)水的,但由于采動條件下引起頂板導水裂隙提高了上限或底板巖體裂隙的存在,斷層破碎帶發(fā)生活化而轉(zhuǎn)化為導水斷層,發(fā)生礦井突水水害。如:
1982年8月23日江西豐城礦務(wù)局云莊煤礦因遇斷層兩次淹井。3.礦井突水預兆與充水條件分析
(1)礦井突水一般預兆礦井采掘工作面煤層變潮濕、松軟;煤幫出現(xiàn)滴水、淋水現(xiàn)象,且淋水由小變大;有時煤幫出現(xiàn)鐵銹色水跡;礦井采掘工作面氣溫降低,或出現(xiàn)霧氣或硫化氫氣味;礦井采掘工作面有時可聽到水的“嘶嘶”聲;礦井采掘工作面礦壓增大,發(fā)生片幫、冒頂及底鼓。(2)不同類型水源的透水特點沖積層水。沖積層水一般開始涌水量較少,夾帶泥砂,水色發(fā)黃,以后水量急劇增大的特點。沖積層水一般不至于構(gòu)成對人體的傷害。小窯、老空水一般積存時間長,水量補給差,屬于“死水”,所以有“掛紅”、酸度大、水味發(fā)澀的特點,出現(xiàn)霧氣。斷層水。常常出現(xiàn)工作面來壓,淋水增加,有時還可在巖縫中見到淤泥。斷層水混濁,多為黃色,很少“掛紅”,水無澀味。巖溶水。當采掘巷道與其接近時,可出現(xiàn)頂板來壓、柱窩和裂縫滲水現(xiàn)象,有時也有“掛紅”現(xiàn)象。大氣降水。大氣降水對礦井涌水的影響,取決于降水量的大小和含水層接受大氣降水的條件。
(3)礦井充水通道分析
1)礦井充水天然通道
A.點狀巖溶陷落柱型通道
巖溶陷落柱是指埋藏在煤系地層下部的巨厚可溶巖體,在地下水溶蝕作用下,形成巨大的巖溶空洞。當空洞頂部巖層失去對上覆巖體的支撐能力時,上覆巖體在重力作用下向下垮落,充填于溶蝕空間中。
B.線狀斷裂(裂隙)帶型通道斷裂(裂隙)帶型通道成為充水通道主要取決于斷裂帶本身·水力性質(zhì)和礦床開采時人為采礦活動方式與強度。礦區(qū)含煤地層中存有數(shù)量不等的斷裂構(gòu)造,它使斷裂附近巖石破碎、位移,也使地層失去完整性,成為各種充水水源涌人礦井的通道。
國內(nèi)外大量統(tǒng)計資料表明,由于揭露或靠近斷層而引起突水事故占70%一80%,可見礦井突水事故的發(fā)生多與斷層導水有關(guān)。c.窄條狀隱伏露頭型通道
我國大部分煤礦山。煤系地層灰?guī)r充水含水層、中厚砂巖裂隙充水含水層多呈窄條狀的隱伏露頭與上覆第四系松散沉積物地層呈不整合接觸。多層充水含水層組在隱伏露頭部位垂向水力交替補給的影響因素主要有兩個:一個是隱伏露頭部位基巖風化帶的滲透能力大小;另一個是上覆第四系底部卵石孔隙含水層組底部是否存在較厚層的黏性土隔水層。一般地說,基巖風化帶的風化程度太強或太弱。其地下水的滲透性均較弱。
d.面狀隔水層變薄區(qū)型通道根據(jù)含煤巖系和礦床水文地質(zhì)沉積環(huán)境分析,華北型煤田的北部,煤系含水層組主要以厚層狀砂巖裂隙充水含水層組為主,在厚層狀砂巖裂隙含水層組之間沉積了以粉細砂巖、細砂巖為主的隔水層組。在地質(zhì)歷史的多期構(gòu)造應(yīng)力作用下,這些脆性的隔水巖層在外力作用下以破裂形式釋放應(yīng)力,致使隔水巖層產(chǎn)生了不同方向的較為密集的裂隙和節(jié)理,形成了較為發(fā)育的呈整體面狀展布的裂隙網(wǎng)絡(luò)。
e.地震通道根據(jù)開灤唐山礦在唐山地震時礦井涌水量和礦區(qū)地下水水位的長期觀測資料。地震前區(qū)域含水層受張時,區(qū)域地下水水位下降。礦坑涌水量減少。當?shù)卣鸢l(fā)生時,區(qū)域含水層壓縮,區(qū)域地下水水位瞬時上升數(shù)米。礦坑涌水量瞬時增加數(shù)倍。
2)礦井人為充水通道
a.開采造成頂板冒裂
煤層開采后,采空區(qū)上方的巖層因下部被采空而失去平衡,相應(yīng)地產(chǎn)生礦山壓力,從而對采場產(chǎn)生破壞作用,必然引起頂部巖體的開裂、垮落和移動。塌落的巖塊直到充滿采空區(qū)為止,頂板自下而上分別稱為冒落帶、裂隙帶、彎曲帶。(見圖)而冒落裂隙帶則成為導水通道。b.地面巖溶塌陷
隨著我國巖溶充水礦床大規(guī)模抽放水試驗和疏干開采實踐活動的開展,煤礦區(qū)及其周圍地區(qū)的地表巖溶塌陷隨處可見,地表水和大氣降水通過塌陷坑直接充入井下,有時隨著塌陷面積的增大,大量砂礫石和泥砂與水一起潰入礦坑。巖溶塌陷通道的存在極易引起第四系孔隙水、地表水大量下滲和倒灌,使大量水和泥砂涌入礦井,對礦井安全生產(chǎn)造成極大的威脅。c.封孔質(zhì)量不佳鉆孔
由于礦區(qū)鉆孔封孔質(zhì)量不佳,這些鉆孔轉(zhuǎn)變?yōu)榈V井突水的人為導水通道。造成礦坑的涌(突)水事故(見圖)。如:陜西彬縣下溝煤礦鉆孔封孔質(zhì)量不佳潰水。導水鉆孔形成突水通道示意圖第三章水害防治技術(shù)1、地面水害防治地面防治水是指在地表修筑各種防排水工程,防止或減少大氣降水和地表水滲入礦井。對于以降水和地表水為主要水源的礦井,地面防治水尤為重要,是礦井防水的第一道防線。(1)嚴格按《規(guī)程》規(guī)定選擇井筒及工業(yè)廣場
井口和工業(yè)廣場內(nèi)建筑物的高程必須高于當?shù)貧v年的最高洪水水位;若井口及工業(yè)廣場內(nèi)建筑物的高程低于當?shù)貧v年最高洪水水位時,必須修筑堤壩、溝渠或采取其他防排水措施。
(2)防止地表滲水,井田范圍內(nèi)的河流、溝渠等地表水,可以通過裂隙滲透到井下造成水害。因此,應(yīng)將其疏干或改道移至礦區(qū)以外。
(3)防止地面積水,對井田開采范圍內(nèi)的地面低洼處、塌陷區(qū)等易積水區(qū),應(yīng)設(shè)法填平,防止積水,積水量大時,要用水泵排出。
(4)對可能引起漏水的地表裂隙、塌陷、廢棄鉆孔等,應(yīng)及時用粘土充填或用水泥堵塞。
(5)加強防洪防訊工作,在每年的雨季來臨之前和雨季期間,要加強對礦區(qū)內(nèi)防洪工程的檢查和防訊搶險工作,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。
填塞通道
排除積水
挖排洪溝
筑防洪堤
整鋪河底
河流改道
井筒位置選擇合理
2、井下水害防治(1)做好水文觀測工作與礦井地質(zhì)工作①做好水文觀測工作
a、收集地面氣象降水量與河流水水文資料;查明地表水的分布、水量補給、排泄條件;查明洪水泛濫對礦區(qū)、工業(yè)廣場及居民點的影響程度。b、通過探孔和水文觀測孔,觀測各種水源的水壓、水位和水量的變化規(guī)律,分析水質(zhì)等。c、查明礦井水的來源及礦井水和地下水、地表水的補給關(guān)系,觀察礦井涌水量及季節(jié)性變化規(guī)律等。②做好礦井地質(zhì)工作a、地表以下沖積層厚度、巖性、地質(zhì)構(gòu)造、透水性、含水性等。b、斷層和裂隙的位置,錯動距離,延伸長度,破壞范圍和含水、導水性。c、含水層與導水層的位置、厚度、巖性。各含水層的涌水量,水壓,滲透性,補給、排泄條件,及其到開采煤層的距離。d、調(diào)查老窯及開采小窯的開采范圍,開采經(jīng)過;開采煤層及深度,積水區(qū)域及分布狀況,勘探鉆孔的填實情況及其透水性能。e、開采過程中圍巖破壞范圍及地表塌陷情況;觀察塌陷帶、裂隙帶、沉降帶的高度,以及采動對涌水量的影響,判斷是否透水等情況。
f、井巷出水點的位置極其水量,老窯積水的范圍、標高和積水量,都必須繪在采掘工程平面圖上。水淹區(qū)應(yīng)標出探水線的位置。(2)留設(shè)防水煤(巖)隔離柱a、留設(shè)防水煤柱可以防止地下水潰入井下。防水隔離煤柱的種類有:井田邊界隔離煤柱、預防斷層、被淹井巷、陷落柱、沖積層的防水煤柱等。
b、防水隔離煤柱的尺寸應(yīng)根據(jù)相鄰礦井的地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、煤層附存條件、圍巖性質(zhì)、開采方法積巖層移動的規(guī)律等因素,在礦井設(shè)計中加以規(guī)定。
(3)保證安全厚度:煤層頂板以上和底板以下與含水層的距離要符合安全厚度。(4)建防水建筑物:防水墻、水閘門等(5)疏放水(6)注漿堵水(7)井下探放水
①探放水的原則:“有疑必探,先探后掘”是防止井下水害的基本原則。凡是井下受水害威脅的地區(qū),都必須堅持這一原則。
②采掘工作面遇到下列情況之一時,必須探水:a、接近水淹或可能積水的井巷、老空或相鄰煤礦時b、接近含水層、導水斷層、溶洞和導水陷落柱時c、打開隔水煤柱放水時d、接近可能與河流、湖泊、水庫、蓄水池、水井等相通的斷層破碎帶時e、接近有出水可能的鉆孔時f、接近有水的灌漿區(qū)時g、接近其它可能出水地區(qū)時h、底板原始裂隙有透水危險時i、接近水文復雜區(qū)域,或有出水征兆時③透水預兆掛紅、掛汗、空氣變冷、出現(xiàn)霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來壓、底板鼓起、水色發(fā)渾、有臭味、工作面有害氣體增加、裂隙出現(xiàn)滲水。發(fā)現(xiàn)預兆時,必須停止作業(yè),采取措施,立即報告礦調(diào)度室,發(fā)出警報,撤出所有受水威脅地點的人員。④鉆進時注意事項鉆進時,發(fā)現(xiàn)煤巖松軟、片幫、來壓或鉆孔中的水壓、水量突然增大,以及有頂鉆等異狀時,必須停止鉆進,但不得拔出鉆桿,現(xiàn)場負責人員應(yīng)立即向礦調(diào)度室報告,并派人監(jiān)測水情。如發(fā)現(xiàn)情況危急時,必須立即撤出所有受水威脅地區(qū)的人員,然后采取措施,進行處理。第四章礦井水害事故的處理措施及注意事項1、在場人員的行動原則
發(fā)生透水事故時,在場人員應(yīng)盡量了解或判斷事故的地點和災(zāi)害的程度,在保證人員安全的條件下,迅速組織搶救,盡可能就地取材,加固工作面,設(shè)法堵住出水點,以防止事故的繼續(xù)擴大,如無法搶救,則應(yīng)根據(jù)當時當?shù)氐膶嶋H情況,有組織的沿規(guī)定的避災(zāi)路線,避開壓力水源,迅速撤到涌水地點的上部水平或地面,而不能進入出水點附近的獨頭巷道。如果獨頭上下山的唯一出口被淹或被堵沒有辦法撤退時,則可在獨頭巷道內(nèi)躲避,以免受涌水的傷害,這時獨頭巷道上山附近的空氣會因水位的上升逐漸壓縮,能保持一定的空間和一定的空氣量。井下人員萬一來不及全部撤到安全地點,而被堵在其它巷道內(nèi),應(yīng)保持鎮(zhèn)靜,避免體力過渡消耗,堅信組織上一定會努力營救。2、被困時的避災(zāi)自救措施迅速進入預先筑好的避難硐室中避災(zāi),或選擇合適地點快速建筑臨時避難硐室。迫不得已時可爬上巷道中高冒空間待救。如系老空透水,則需在避難硐室處建臨時擋墻或吊掛風簾,防止被涌出的有毒有害氣體傷害。進入避難硐室前,應(yīng)在避難硐室外留設(shè)明顯標志。在避災(zāi)期間,要情緒安定、意志堅強,輪流觀察水情,減少體力和空氣消耗。避災(zāi)時要用敲擊方法有規(guī)律、不間斷地發(fā)出呼救信號。斷絕食物后不要嚼食雜物充饑。需要飲用井下水時,應(yīng)選擇適宜水源,并用紗布或衣服過濾。長時間被困井下,發(fā)覺救護人員到來營救時,避災(zāi)人員不可過度興奮和慌亂,以防發(fā)生意外。
3、透水事故的搶救措施
a、各級領(lǐng)導應(yīng)準確檢查井下人員,如發(fā)現(xiàn)尚有人員被堵于井下時,應(yīng)首先制定營救措施。b、立即通知泵房人員,要將水倉水位降到最低程度,以爭取較長的緩沖時間。c、水文地質(zhì)人員要分析判斷突水來源和最大突水量,測量涌水量大小及其變化,察看水井及地表水體的水位變化,判斷突水量的發(fā)展趨勢,采取必要的措施,防止淹沒礦井。d、檢查和維護所有的排水設(shè)施和供電線路,了解水倉的現(xiàn)有容量,如果水中攜帶大量泥沙和浮煤時,應(yīng)在水倉進口處的大巷內(nèi)分段建筑臨時擋墻,使其沉淀,減少水倉淤塞。在水泵頭被堵塞時,應(yīng)組織會水人員清除龍頭上的雜物。e、檢查防水閘門是否靈活、嚴密、并派專人看守,清理淤渣,拆除短節(jié)軌道等,做好準備,待命關(guān)閉。在關(guān)閉水閘門時,必須查清人員時否已全部撤出。f、采取上述應(yīng)急措施仍不能阻擋淹井時,井下人員應(yīng)向高處撤退,迅速向安全出口轉(zhuǎn)移,安全上井。4、被淹井巷的恢復
在排水復井的過程中,有被水封柱的瓦斯或其他有害氣體突然涌出的可能,必須制定安全措施:(1)經(jīng)常檢查瓦斯?jié)舛?。當井筒空氣中瓦斯?jié)舛冗_1%時,應(yīng)停止向井下輸電排水,并加強通風,使瓦斯?jié)舛冉档?%以下;(2)對井下氣體要定期進行取樣分析,在排水時,每班取樣一次;當水位接近井底時,每兩小時取樣一次。發(fā)現(xiàn)有害氣體,必須進行處理;(3)嚴禁在井筒內(nèi)或井口附近使用明火或其他火源,以防止井下瓦斯突然涌出時引起爆炸;(4)在井筒內(nèi)安裝排水管或其他工作人員,都必須佩帶安全帶和自救器;(5)在修復井巷時,應(yīng)特別注意防止冒頂與墜井事故的發(fā)生。
謝謝大家安全閥基本知識如果壓力容器(設(shè)備/管線等)壓力超過設(shè)計壓力…1.盡可能避免超壓現(xiàn)象堵塞(BLOCKED)火災(zāi)(FIRE)熱泄放(THERMALRELIEF)如何避免事故的發(fā)生?2.使用安全泄壓設(shè)施爆破片安全閥如何避免事故的發(fā)生?01安全閥的作用就是過壓保護!一切有過壓可能的設(shè)施都需要安全閥的保護!這里的壓力可以在200KG以上,也可以在1KG以下!設(shè)定壓力(setpressure)安全閥起跳壓力背壓(backpressure)安全閥出口壓力超壓(overpressure)表示安全閥開啟后至全開期間入口積聚的壓力.幾個壓力概念彈簧式先導式重力板式先導+重力板典型應(yīng)用電站鍋爐典型應(yīng)用長輸管線典型應(yīng)用罐區(qū)安全閥的主要類型02不同類型安全閥的優(yōu)缺點結(jié)構(gòu)簡單,可靠性高適用范圍廣價格經(jīng)濟對介質(zhì)不過分挑剔彈簧式安全閥的優(yōu)點預漏--由于閥座密封力隨介質(zhì)壓力的升高而降低,所以會有預漏現(xiàn)象--在未達到安全閥設(shè)定點前,就有少量介質(zhì)泄出.100%SEATINGFORCE75502505075100%SETPRESSURE彈簧式安全閥的缺點過大的入口壓力降會造成閥門的頻跳,縮短閥門使用壽命.ChatterDiscGuideDiscHolderNozzle彈簧式安全閥的缺點彈簧式安全閥的缺點=10090807060500102030405010%OVERPRESSURE%BUILT-UPBACKPRESSURE%RATEDCAPACITY普通產(chǎn)品平衡背壓能力差.在普通產(chǎn)品基礎(chǔ)上加裝波紋管,使其平衡背壓的能力有所增強.能夠使閥芯內(nèi)件與高溫/腐蝕性介質(zhì)相隔離.平衡波紋管彈簧式安全閥的優(yōu)點優(yōu)異的閥座密封性能,閥座密封力隨介質(zhì)操作壓力的升高而升高,可使系統(tǒng)在較高運行壓力下高效能地工作.ResilientSeatP1P1P2先導式安全閥的優(yōu)點平衡背壓能力優(yōu)秀有突開型/調(diào)節(jié)型兩種動作特性可遠傳取壓先導式安全閥的優(yōu)點對介質(zhì)比較挑剃,不適用于較臟/較粘稠的介質(zhì),此類介質(zhì)會堵塞引壓管及導閥內(nèi)腔.成本較高.先導式安全閥的缺點重力板式產(chǎn)品的優(yōu)點目前低壓儲罐呼吸閥/緊急泄放閥的主力產(chǎn)品.結(jié)構(gòu)簡單.價格經(jīng)濟.重力板式產(chǎn)品的缺點不可現(xiàn)場調(diào)節(jié)設(shè)定值.閥座密封性差,并有較嚴重的預漏.受背壓影響大.需要很高的超壓以達到全開.不適用于深冷/粘稠工況.幾個常用規(guī)范ASMEsectionI-動力鍋爐(FiredVessel)ASMEsectionVIII-非受火容器(UnfiredVessel)API2000-低壓安全閥設(shè)計(LowpressurePRV)API520-火災(zāi)工況計算與選型(FireSizing)API526-閥門尺寸(ValveDimension)API527-閥座密封(SeatTightness)介質(zhì)狀態(tài)(氣/液/氣液雙相).氣態(tài)介質(zhì)的分子量&Cp/Cv值.液態(tài)介質(zhì)的比重/黏度.安全閥泄放量要求.設(shè)定壓力.背壓.泄放溫度安全閥不以連接尺寸作為選型報價依據(jù)!如何提供高質(zhì)量的詢價?彈簧安全閥的結(jié)構(gòu)彈簧安全閥起跳曲線彈簧安全閥結(jié)構(gòu)彈簧安全閥結(jié)構(gòu)導壓管活塞密封活塞導向不平衡移動副(活塞)導管導閥彈性閥座P1P1P2先導式安全閥結(jié)構(gòu)先導式安全閥的工作原理頻跳安全閥的頻跳是一種閥門高頻反復開啟關(guān)閉的現(xiàn)象。安全閥頻跳時,一般來說密封面只打開其全啟高度的幾分只一或十幾分之一,然后迅速回座并再次起跳。頻跳時,閥瓣和噴嘴的密封面不斷高頻撞擊會造成密封面的嚴重損傷。如果頻跳現(xiàn)象進一步加劇還有可能造成閥體內(nèi)部其他部分甚至系統(tǒng)的損傷。安全閥工作不正常的因素頻跳后果1、導向平面由于反復高頻磨擦造成表面劃傷或局部材料疲勞實效。2、密封面由于高頻碰撞造成損傷。3、由于高頻振顫造成彈簧實效。4、由頻跳所帶來的閥門及管道振顫可能會破壞焊接材料和系統(tǒng)上其他設(shè)備。5、由于安全閥在頻跳時無法達到需要的排放量,系統(tǒng)壓力有可能繼續(xù)升壓并超過最大允許工作壓力。安全閥工作不正常的因素A、系統(tǒng)壓力在通過閥門與系統(tǒng)之間的連接管時壓力下降超過3%。當閥門處于關(guān)閉狀態(tài)時,閥門入口處的壓力是相對穩(wěn)定的。閥門入口壓力與系統(tǒng)壓力相同。當系統(tǒng)壓力達到安全閥的起跳壓力時,閥門迅速打開并開始泄壓。但是由于閥門與系統(tǒng)之間的連接管設(shè)計不當,造成連接管內(nèi)局部壓力下降過快超過3%,是閥門入口處壓力迅速下降到回座壓力而導致閥門關(guān)閉。因此安全閥開啟后沒有達到完全排放,系統(tǒng)壓力仍然很高,所以閥門會再次起跳并重復上述過程,既發(fā)生頻跳。導致頻跳的原因?qū)е陆庸軌航蹈哂?%的原因1、閥門與系統(tǒng)間的連接管內(nèi)徑小于閥門入口管內(nèi)徑。2、存在嚴重的渦流現(xiàn)象。3、連接管過長而且沒有作相應(yīng)的補償(使用內(nèi)徑較大的管道)。4、連接管過于復雜(拐彎過多甚至在該管上開口用作它途。在一般情況下安全閥入口處不允許安裝其他閥門。)導致頻跳的原因B、閥門的調(diào)節(jié)環(huán)位置設(shè)置不當。安全閥擁有噴嘴環(huán)和導向環(huán)。這兩個環(huán)的位置直接影響安全閥的起跳和回座過程。如果噴嘴環(huán)的位置過低或?qū)颦h(huán)的位置過高,則閥門起跳后介質(zhì)的作用力無法在閥瓣座和調(diào)節(jié)環(huán)所構(gòu)成的空間內(nèi)產(chǎn)生足夠的托舉力使閥門保持排放狀態(tài),從而導致閥門迅速回座。但是系統(tǒng)壓力仍然保持較高水平,因此回座后閥門會很快再次起跳。導致頻跳的原因C、安全閥的額定排量遠遠大于所需排量。
由于所選的安全閥的喉徑面積遠遠大于所需,安全閥排放時過大的排量導致壓力容器內(nèi)局部壓力下降過快,而系統(tǒng)本身的超壓狀態(tài)沒有得到緩解,使安全閥不得不再次起跳頻跳的原因閥門拒跳:當系統(tǒng)壓力達到安全閥的起跳壓力時,閥門不起跳的現(xiàn)象。安全閥工作不正常的因素1、閥門整定壓力過高。2、閥門內(nèi)落入大量雜質(zhì)從而使閥辦座和導套間卡死或摩擦力過大。3、彈簧之間夾入雜物使彈簧無法被正常壓縮。4、閥門安裝不當,使閥門垂直度超過極限范圍(正負兩度)從而使閥桿組件在起跳過程中受阻。5、排氣管道沒有被可靠支撐或由于管道受熱膨脹移位從而對閥體產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力,導致閥體內(nèi)機構(gòu)發(fā)生偏心而卡死。安全閥拒跳的原因閥門不回座或回座比過大:安全閥正常起跳后長時間無法回座,閥門保持排放狀態(tài)的現(xiàn)象。安全閥工作不正常的因素1、閥門上下調(diào)整環(huán)的位置設(shè)置不當。2、排氣管道設(shè)計不當造成排氣不暢,由于排氣管道過小、拐彎過多或被堵塞,使排放的蒸汽無法迅速排出而在排氣管和閥體內(nèi)積累,這時背壓會作用在閥門內(nèi)部機構(gòu)上并產(chǎn)生抑制閥門關(guān)閉的趨勢。3、閥門內(nèi)落入大量雜質(zhì)從而使閥瓣座和導套之間卡死后摩擦力過大。安全閥不回座或回座比過大的因素:4、彈簧之間夾入雜物從而使彈簧被正常壓縮后無法恢復。5、由于對閥門排放時的排放反力計算不足,從而在排放時閥體受力扭曲損壞內(nèi)部零件導致卡死。6、閥桿螺母(位于閥桿頂端)的定位銷脫落。在閥門排放時由于振動使該螺母下滑使閥桿組件回落受阻。安全閥不回座或回座比過大的因素:7、由于彈簧壓緊螺栓的鎖緊螺母松脫,在閥門排放時由于振動時彈簧壓緊螺栓松動上滑導致閥門的設(shè)定起跳值不斷減小。
8、閥門安裝不當,使閥門垂直度超過極限范圍(正負兩度)從而使閥桿組件在回落過程中受阻。
9、閥門的密封面中有雜質(zhì),造成閥門無法正常關(guān)閉。
10、鎖緊螺母沒有鎖緊,由于管道震動下環(huán)向上運動,上平面高于密封面,閥門回座時無法密封安全閥不回座或回座比過大的因素:謝謝觀看癌基因與抑癌基因oncogene&tumorsuppressorgene24135基因突變概述.癌基因和抗癌基因的概念.癌基因的分類.癌基因產(chǎn)物的作用.癌基因激活的機理主要內(nèi)容疾病:
——是人體某一層面或各層面形態(tài)和功能(包括其物質(zhì)基礎(chǔ)——代謝)的異常,歸根結(jié)底是某些特定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)或功能的變異,而這些蛋白質(zhì)又是細胞核中相應(yīng)基因借助細胞受體和細胞中信號轉(zhuǎn)導分子接收信號后作出應(yīng)答(表達)的產(chǎn)物。TranscriptionTranslationReplicationDNARNAProtein中心法規(guī)Whatisgene?基因:
—是遺傳信息的載體
—是一段特定的DNA序列(片段)
—是編碼RNA或蛋白質(zhì)的一段DNA片段
—是由編碼序列和調(diào)控序列組成的一段DNA片段基因主宰生物體的命運:微效基因的變異——生物體對生存環(huán)境的敏感度變化關(guān)鍵關(guān)鍵基因的變異——生物體疾病——死亡所以才有:“人類所有疾病均可視為基因病”之說注:如果外傷如燒傷、骨折等也算疾病的話,外傷應(yīng)該無法歸入基因病的行列。Genopathy問:兩個不相干的人,如果他們患得同一疾病,致病基因是否相同?再問:同卵雙生的孿生兄弟,他們患病的機會是否一樣,命運是否相同?┯┯┯┯
ATGC
TACG
┷┷┷┷┯┯┯┯┯
ATAGC
TATCG
┷┷┷┷┷┯┯┯┯
ATGC
TACG
┷┷┷┷┯┯┯
AGC
TCG
┷┷┷┯┯┯┯
ACGC
TGCG
┷┷┷┷┯┯┯┯
ATGC
TACG
┷┷┷┷增添缺失替換DNA分子(復制)中發(fā)生堿基對的______、______
和
,而引起的
的改變。替換增添缺失基因結(jié)構(gòu)基因變異的概念:英語句子中的一個字母的改變,可能導致句子的意思發(fā)生怎樣的變化?可能導致句子的意思不變、變化不大或完全改變THECATSATONTHEMATTHECATSITONTHEMATTHEHATSATONTHEMATTHECATONTHEMAT同理:替換、增添、缺失堿基對,可能會使性狀不變、變化不大或完全改變?;虻慕Y(jié)構(gòu)改變,一定會引起性狀的改變??原句:1.基因多態(tài)性與致病突變基因變異與疾病的關(guān)系2.單基因病、多基因病3.疾病易感基因
基因多態(tài)性polymorphism是指DNA序列在群體中的變異性(差異性)在人群中的發(fā)生概率>1%(SNP&CNP)<1%的變異概率叫做突變基因多態(tài)性特定的基因多態(tài)性與疾病相關(guān)時,可用致病突變加以描述SNP:散在單個堿基的不同,單個堿基的缺失、插入和置換。
CNP:DNA片段拷貝數(shù)變異,包括缺失、插入和重復等。同義突變、錯義突變、無義突變、移碼突變
致病突變生殖細胞基因突變將突變的遺傳信息傳給下一代(代代相傳),即遺傳性疾病。體細胞基因突變局部形成突變細胞群(腫瘤)。受精卵分裂基因突變的原因物理因素化學因素生物因素基因突變的原因(誘發(fā)因素)紫外線、輻射等堿基類似物5BU/疊氮胸苷等病毒和某些細菌等自發(fā)突變DNA復制過程中堿基配對出現(xiàn)誤差。UV使相鄰的胸腺嘧啶產(chǎn)生胸腺嘧啶二聚體,DNA復制時二聚體對應(yīng)鏈空缺,堿基隨機添補發(fā)生突變。胸腺嘧啶二聚體胸腺嘧啶胸腺嘧啶紫外線誘變物理誘變(physicalinduction)
5溴尿嘧啶(5BU)與T類似,多為酮式構(gòu)型。間期細胞用酮式5BU處理,5BU能插入DNA取代T與A配對;插入DNA后異構(gòu)成烯醇式5BU與G配對。兩次DNA復制后,使A/T轉(zhuǎn)換成G/C,發(fā)生堿基轉(zhuǎn)換,產(chǎn)生基因突變。化學誘變(chemicalinduction)堿基類似物(baseanalogues)誘變AT5-BUA5-BUAAT5-BU5-BU(烯醇式)
(酮式)GGC1.生物變異的根本來源,為生物進化提供了最初的原始材料,能使生物的性狀出現(xiàn)差別,以適應(yīng)不同的外界環(huán)境,是生物進化的重要因素之一。2.致病突變是導致人類遺傳病的病變基礎(chǔ)?;蛲蛔兊囊饬x概述:腫瘤細胞惡性增殖特性(一)腫瘤細胞失去了生長調(diào)節(jié)的反饋抑制正常細胞受損,一旦恢復原狀,細胞就會停止增殖,但是腫瘤細胞不受這一反饋機制抑制。(二)腫瘤細胞失去了細胞分裂的接觸抑制。正常細胞體外培養(yǎng),相鄰細胞相接觸,長在一起,細胞就會停止增殖,而腫瘤細胞生長滿培養(yǎng)皿后,細胞可以重疊起生長。(三)腫瘤細胞表現(xiàn)出比正常細胞更低的營養(yǎng)要求。(四)腫瘤細胞生長有一種自分泌作用,自己分泌生長需要的生長因子和調(diào)控信號,促進自身的惡性增殖。Whatisoncogene?癌基因——是基因組內(nèi)正常存在的基因,其編碼產(chǎn)物通常作為正調(diào)控信號,促進細胞的增殖和生長。癌基因的突變或表達異常是細胞惡性轉(zhuǎn)化(癌變)的重要原因?!彩悄芫幋a生長因子、生長因子受體、細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導分子以及與生長有關(guān)的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子等的基因。如何發(fā)現(xiàn)癌基因的呢?11910年,洛克菲勒研究院一個年輕的研究員Rous發(fā)現(xiàn),雞肉瘤細胞裂解物在通過除菌濾器以后,注射到正常雞體內(nèi),可以引起肉瘤,首次提出雞肉瘤可能是由病毒引起的。0.2m孔徑細菌過不去但病毒可以通過從病毒癌基因到細胞原癌基因的研究歷程:Roussarcomavirus,RSVthefirstcancer-causingretrovirus1958年,Stewart和Eddy分離出一種病毒,注射到小鼠體內(nèi)可以引起肝臟、腎臟、乳腺、胸腺、腎上腺等多種組織器官的腫瘤,因而把這種病毒稱為多瘤病毒。50年代末、60年代初,癌病毒研究成了一個極具想像力的研究領(lǐng)域,主流科學家開始進入癌病毒研究領(lǐng)域polyomavirus這期間,Temin發(fā)現(xiàn)RSV有不同亞型,且引起細胞惡變程度不同,推測RNA病毒將其遺傳信息傳遞給了正常細胞的DNA。這與Crick提出的中心法則是相違背的讓事實屈從于理論還是堅持基于實驗的結(jié)果?VSTemin發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶,1975年獲諾貝爾獎TeminCrickTemin的實驗設(shè)計:實驗設(shè)計簡單而巧妙:將合成DNA所需的“原料”,即A、T、C、G四種脫氧核苷酸,與破壞了外殼的RSV一起在體外40℃的條件下溫育一段時間結(jié)果在試管里獲得了一種新合成的大分子,它不能被RNA酶破壞,但卻可以被DNA酶所分解,證明這種新合成的大分子是DNA用RNA酶預先破壞RSV的RNA,再重復上述的試驗,則不能獲得這種大分子,說明這個DNA大分子是以RSV的RNA為模板合成的1969年,一個日本學者里子水谷來到Temin的實驗室,這是一個非常擅長實驗的年輕科學家。按Temin的設(shè)想,他們開始尋找RSV中存在“逆轉(zhuǎn)錄酶”的證據(jù)DNA
RNA
ProteinTranscriptionTranslationReplicationReplicationRe-Transcription修正中心法規(guī)據(jù)說,1975年Temin因發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶而獲諾貝爾獎時,Bishop懊惱不已,因為早在1969年他就認為Temin的RNADNA的“前病毒理論”有可能是正確的,并且也進行了一些實驗,但不久由于資深同事的規(guī)勸而放棄了這方面的努力。但Bishop馬上意識到:逆轉(zhuǎn)錄酶的發(fā)現(xiàn)為逆轉(zhuǎn)錄病毒致癌的研究提供了一條新途徑。一個RSV,三個諾貝爾獎?。?!1989年,UCSF的Bishop和Varmus根據(jù)逆轉(zhuǎn)錄病毒的復制機制發(fā)現(xiàn)了細胞癌基因,并獲諾貝爾獎。Cellularoncogene啟示:Perutz說:“科學創(chuàng)造如同藝術(shù)創(chuàng)造一樣,都不可能通過精心組織而產(chǎn)生”Bishop說:“許多人引以為豪的是一天工作16小時,工作安排要以分秒計……可是工作狂是思考的大敵,而思考則是科學發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵”Perutzsharedthe1962NobelPrizeforChemistrywithJohnKendrew,fortheirstudiesofthestructuresofhemoglobinandglobularproteins科學的本質(zhì)和藝術(shù)一樣,都需要直覺和想像力請給自己一些思考的時間吧!癌基因的分類目前對癌基因尚無統(tǒng)一分類的方法,一般有下面3種分類方法:一、按結(jié)構(gòu)特點分(6)類(一)src癌基因家族(二)ras癌基因家族(三)sis癌基因家族(四)myc癌基因家族(五)myb癌基因家族(六)其它:如fos,erb-A等。三、按細胞增殖調(diào)控蛋白特性分成(4)類(一)生長因子(二)受體類(三)細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)換器(四)細胞核因子二、按產(chǎn)物功能分(8)類(一)生長因子類(二)酪氨酸蛋白激酶(三)膜相關(guān)G蛋白(四)受體,無蛋白激酶活性(五)胞質(zhì)絲氨酸-蘇氨酸蛋白激酶(六)胞質(zhì)調(diào)控因子(七)核反式調(diào)控因子(八)其它:db1、bcl-2癌基因產(chǎn)物參與信號轉(zhuǎn)導
胞外信號作用于膜表面受體→胞內(nèi)信使物質(zhì)的生成便意味著胞外信號跨膜傳遞的完成。胞內(nèi)信使至少有:cAMP(環(huán)磷酸腺苷)IP3(三磷酸肌醇)PG(前列腺素)cGMP(環(huán)磷酸鳥苷)DG(二?;视停〤a2+(鈣離子)CAM(鈣調(diào)素)主要機制是通過蛋白激酶活化引起底物蛋白一連串磷酸化的生物信號反應(yīng)過程,跨膜機制涉及到:(一)質(zhì)膜上cAMP信使系統(tǒng)(二)質(zhì)膜上肌醇脂質(zhì)系統(tǒng)這兩個系統(tǒng)都是由受體鳥苷酸調(diào)節(jié)蛋白(GTP-regulatoryprotein,G蛋白)和效應(yīng)酶(腺苷酸環(huán)化酶磷脂酶等)組成,有相似的信號轉(zhuǎn)導過程:即受體活化后引起GTP與不同G蛋白結(jié)合活化和抑制效應(yīng)酶從而影響胞內(nèi)信使產(chǎn)生而發(fā)生不同的調(diào)控效應(yīng)。(三)受體操縱的離子通道系統(tǒng)(四)受體酪氨酸蛋白激酶的轉(zhuǎn)導
(一)獲得性基因病
(acquiredgeneticdisease)例如:病毒感染激活原癌基因癌基因活化的機制
(二)染色體易位和重排使無活性的原癌基因轉(zhuǎn)位至強啟動子或增強子附近而被活化。與基因脆性位點相關(guān)。(三)基因擴增(四)點突變?nèi)┗虻漠a(chǎn)物與功能(一)癌基因產(chǎn)物作用的一般特點1.目前發(fā)現(xiàn)c-onc均為結(jié)構(gòu)基因.2.癌基因產(chǎn)物可分布在膜質(zhì)核也可分泌至胞外.(二)癌基因產(chǎn)物分類1.細胞外生長因子:TGF-b2.跨膜生長因子受體:MAPK3.細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導分子:Gprotein/Ras4.核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子
(三)癌基因產(chǎn)物的協(xié)同作用實驗證明,用ras或myc分別轉(zhuǎn)染細胞,可使細胞長期增殖,但不能轉(zhuǎn)化成癌細胞,在裸鼠體內(nèi)也不能形成腫瘤。但用ras+myc同時轉(zhuǎn)染細胞,則使細胞轉(zhuǎn)化成癌細胞。說明:致癌至少需要2種或以上的onc協(xié)同作用,2種onc在2條通路上發(fā)揮作用,由于細胞增殖調(diào)控是多因子,多階段影響的結(jié)果。而影響增殖分化的onc達幾十種之多,所以大多數(shù)人認為:癌發(fā)生是多階段多步驟的。Whatistumorsuppressorgene?腫瘤抑制基因(抗癌基因、抑癌基因)——是調(diào)節(jié)細胞正常生長和增殖的基因。當這些基因不能表達,或其產(chǎn)物失去活性時,細胞就會異常生長和增殖,最終導致細胞癌變。反之,若導入或激活它則可抑制細胞的惡性表型?!┗蚺c抑癌基因相互制約,維持細胞增殖正負調(diào)節(jié)信號的相對穩(wěn)定。影響1歲的兒童“二次打擊”學說兩個等位基因同時突變視網(wǎng)膜母細胞瘤(Retinoblastoma)RB基因變異(13號染色體)
(1)脫磷酸化Rb蛋白(活性)與轉(zhuǎn)錄因子E2F結(jié)合,抑制基因的轉(zhuǎn)錄活性(2)磷酸化Rb蛋白(失活)與E2F解離,釋放E2F(3)E2F啟動基因轉(zhuǎn)錄(4)細胞進入增生階段(G1S)因此,Rb蛋白在控制細胞生長方面發(fā)揮重要作用一旦Rb基因突變可使細胞進入過度增生狀態(tài)RB基因的功能等位基因(allele)例如:花顏色基因位于一對同源染色體的同一位置上、控制相對性狀的兩個的基因叫等位基因(allele)一對相同的等位基因稱純合等位基因
一對不同的等位基因稱雜合等位基因
顯性基因隱性基因完全顯性不完全顯性共顯性問:女性的兩條X染色體基因應(yīng)如何表達?拓展知識:X染色體基因中,有65%完全處于“休眠”狀態(tài),20%僅在部分女性身上“休眠”,15%則完全逃離“休眠”狀態(tài)一旦其中一條X染色體被損壞,還可以由另一條X染色體來糾正男性卻只有一條X染色體,一旦它遭到破壞,男性就會患上血友病、色盲以及肌肉萎縮癥等各種遺傳病以前人們一直認為,在女性的兩條X染色體中,有一條染色體是完全不起作用或是處于“休眠”狀態(tài)的在Y染色體中,目前仍在“工作”的基因只剩下不到100個X染色體中“工作”的基因>1000個有一個這樣的故事:20年前一次意外事故,三個工人遭受鈷60(Co60)放射性核素的照射結(jié)果:一名工人不久死亡一名工人幾年后死于白血病最后一名工人20年后患糖尿病就診你知道醫(yī)生在為病人檢查時發(fā)現(xiàn)了什么嗎?鎖骨骨折肋骨串珠樣X光片發(fā)現(xiàn)廣泛性骨質(zhì)缺損骨髓檢查——漿細胞比例為30%左右(正常為0.6-1.3%)(多發(fā)性骨髓瘤)因此,多基因病涉及遺傳因素和環(huán)境因素物理因素化學因素生物因素自發(fā)因素2.多基因病(polygenicdisease):性狀或疾病的遺傳方式取決于兩個以上微效基因的累加作用,同時還受環(huán)境因素的影響,因此這類性狀也稱為復雜性狀或復雜疾?。╟omplexdisease)也叫:“復雜性狀疾病”近視(myopia)高血壓(hypertension)糖尿病(diabetes)精神分裂癥(schizophrenia)哮喘(asthma)腫瘤或癌
(tumororcancer)多基因病的遺傳要點數(shù)量性狀的遺傳基礎(chǔ)是兩對以上基因。這些基因之間沒有顯,隱性的區(qū)別,而是共顯性。每個基因?qū)Ρ硇偷挠绊懞苄?稱為微效基因。微效基因具有累加效應(yīng),即一個基因?qū)Ρ硇妥饔煤苄?但若干個基因共同作用,可對表型產(chǎn)生明顯影響。不僅遺傳因素起作用,環(huán)境因素具有明顯作用。例如:結(jié)腸癌(Coloncancer)相關(guān)基因:NGX6,SOX7,ITGB1,HSPA9B,MAPK8,PAG,
RANGAP1,SRC和CDC2等。相關(guān)信號通路:ras/MEK/ERK,JNK,Rb/E2F,PI3K/AKT及受體相互作用相關(guān)通路,免疫反應(yīng)相關(guān)通路以及細胞黏附相關(guān)通路等。①早期原發(fā)癌生長②腫瘤血管形成③腫瘤細胞脫落并侵入基質(zhì)④進入脈管系統(tǒng)⑤癌栓形成⑥繼發(fā)組織器官定位生長⑦轉(zhuǎn)移癌繼續(xù)擴散例如:糖尿病(diabetes)依賴胰島素型糖尿病在位于第6號染色體上可能包含至少一個對I型糖尿病敏感的基因在人類基因組中,大約10個位點現(xiàn)在被發(fā)現(xiàn)似乎對I型糖尿病敏感其中:1)11號染色體位點IDDM2上的基因
2)葡萄糖激酶基因高血壓(hypertension)目前最受關(guān)注的是ATP2B1基因編碼一種膜蛋白,具有鈣泵特性能將高濃度細胞內(nèi)鈣泵出細胞外。精神神經(jīng)性疾病精神分裂癥基因表達改變/誘導增強家族史家暴基因本質(zhì):基因組變異驚嚇—?—基因突變——精神病多基因病的遺傳:易患性(liability)易感性(susceptibility)發(fā)病閾值(threshold)易患性(liability)——在多基因病發(fā)生中,遺傳因素和環(huán)境因素共同作用決定一個個體患某種遺傳病的可能性。possibility遺傳因素(hereditaryfactors)環(huán)境因素(environmentalfactor)易感性(susceptibility)——特指由遺傳因素決定的患病風險,僅代表個體所含有的遺傳因素,易感性完全由基因決定?!谝欢ǖ沫h(huán)境條件下,易感性高低可代表易患性高低。riskwithdisease發(fā)病閾值(threshold)——當一個個體易患性高到一定限度就可能發(fā)病——這種由易患性所導致的多基因病發(fā)病最低限度稱為發(fā)病閾值minimum例如:三核苷酸拷貝數(shù)變異CGG(精氨酸)重復:——重復5-54次,正?!貜?-230次,攜帶者(敏感體質(zhì))——重復230-4000次,發(fā)病
如:脆性X染色體綜合征智力低下患者細胞在缺乏胸腺嘧啶或葉酸的環(huán)境中培養(yǎng)時往往出現(xiàn)X-染色體發(fā)生斷裂男性發(fā)病1/1200-2500,女性發(fā)病1/1650-5000FragileXsyndrome閾值效應(yīng)舉例:長臉,耳外凸智力低下語言障礙對外界反應(yīng)遲鈍Copynumbervariation問:為什么是三核苷酸重復而不是4、5個?提示:三核苷酸處于閱讀框架內(nèi),不容易破壞原有基因的開放閱讀框架(ORF)4、5個核苷酸不在ORF內(nèi),變化容易對原有基因造成很大的影響,一般不容易積累保留癌蛋白抗原癌基因抑癌基因P53蛋白積聚,細胞周期變化P53等位基因丟失、點突變腫瘤形成腫瘤促進因子細胞表型變化相關(guān)基因作用P53基因阻滯細胞周期:G1和G2/M期
促進細胞調(diào)亡:bax/bcl2
維持基因組穩(wěn)定:核酸內(nèi)切酶活性
抑制腫瘤血管生成:Smad4P53基因可否用于治療癌癥?P53基因功能基因治療:是指以改變?nèi)祟愡z傳物質(zhì)為基礎(chǔ)的生物醫(yī)學治療。通過將人的正?;蚧蛴兄委熥饔玫腄NA導入人體靶細胞,去糾正基因的缺陷或者發(fā)揮治療作用。抑癌基因P53載體P53基因治療第三節(jié)分析文體特征和表現(xiàn)手法2大考點書法大家啟功自傳賞析中學生,副教授。博不精,專不透。名雖揚,實不夠。高不成,低不就。癱偏‘左’,派曾‘右’。面微圓,皮欠厚。妻已亡,并無后。喪猶新,病照舊。六十六,非不壽。八寶山,漸相湊。計平生,謚曰陋。身與名,一起臭。【賞析】寓幽默于“三字經(jīng)”,名利淡薄,人生灑脫,真乃大師心態(tài)。1.實用類文本都有其鮮明的文體特征,傳記的文體特征體現(xiàn)為作品的真實性和生動性。傳記的表現(xiàn)手法主要有以下幾個方面:人物表現(xiàn)的手法、結(jié)構(gòu)技巧、語言藝術(shù)和修辭手法。2.在實際考查中,對傳記中段落作用、細節(jié)描寫、人物陪襯以及環(huán)境描寫設(shè)題較多,對于材料的選擇與組織也常有涉及。3.考生復習時要善于借鑒小說和散文的知識和經(jīng)驗,同時抓住傳記的主旨、構(gòu)思以及語言特征來解答問題。傳記的文體特點是真實性和文學性。其中,真實性是傳記的第一特征,寫作時不允許任意虛構(gòu)。但傳記不同于一般的枯燥的歷史記錄,它具有文學性,它通過作者的選擇、剪輯、組接,傾注了愛憎的情感;它需要用藝術(shù)的手法加以表現(xiàn),以達到傳神的目的??键c一分析文體特征從哪些方面分析傳記的文體特征?一、選材方面1.人物的時代性和代表性。傳記里的人物都是某時代某領(lǐng)域較
突出的人物。2.選材的真實性和典型性。傳記的材料比較翔實,作者從傳主
的繁雜經(jīng)歷中選取典型的事例,來表現(xiàn)傳主的人格特點,有
較強的說服力。3.傳記的材料可以是重大事件,也可以是日常生活小事。[知能構(gòu)建]二、組材方面1.從時序角度思考。通過抓時間詞語,可以迅速理清文章脈絡(luò),
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