一、概況朝陽煤礦現開采煤層為M2號煤,由于我礦屬煤與瓦斯突出礦井,且M2煤層鑒定為有突出危險性煤層。根據瓦斯等級鑒定報告,朝陽煤礦礦井的絕對瓦斯涌出量小于40m3/min,礦井的相對瓦斯涌出量小于13.28m3/t;礦井掘進、回采均按兩個“四位一體”防突措施執行。二、預防瓦斯積聚的安全技術措施防止瓦斯積聚就是破壞形成瓦斯爆炸的必要條件,把發生瓦斯爆炸的危險消滅在萌芽狀態,防止瓦斯積聚對瓦斯事故的防治有重要意義。預防井下瓦斯積聚采取下列安全技術措施。1、加強通風加強礦井的通風工作是防止瓦斯積聚最有效的措施,應合理選擇最佳的通風系統,加強通風管理,其作用是將足夠的新鮮空氣送到井下個工作地點,把采掘工作面以及局部積聚的瓦斯沖淡至《規程》規定的濃度以下并且排出。具體措施有:(1)朝陽煤礦采用抽出式機械通風方式,中央并列式通風系統,選取FBCDZ-No172*110型軸流對旋主扇風機,風量能夠滿足全礦井生產的需要;另外由于采用抽出式通風,使井下空氣處于負壓狀態,一旦主扇風機因故停止運轉時,井下空氣的壓力升高,在短時間內可以防止瓦斯涌出,安全性好。(2)由于并聯通風要比串聯通風經濟又安全,盡量采取并聯通風,避免串聯通風;實在不能避免串聯通風時,按照《煤礦安全規程》有關規定編寫專項安全技術措施。(3)加強通風設施的管理。為了礦井正常通風,在井下適當的位置設置了控制風流的設施,如風門、擋風墻、調節風窗等,通風設施必須即使構筑,并保證質量,經常維修,保持完好;每個礦工對通風設施都必須愛護,決不允許任意損壞。(4)正確計算和確定礦井的所需風量,保證井下所有工作地點和峒室有足夠的風量。堅持測風制度,合理分配風量;減少漏風,提高礦井有效風量率,滿足井下對風量的要求。(5)加強掘進通風的管理。掘進巷道應采用局部通風機通風;局部通風機設置在進風口的新鮮風流處,嚴禁產生循環風;風筒要懸掛在巷道一幫,保持完好,風筒口離工作面的距離最大不超過5米。臨時停工的地點不準停風。掘進工作面嚴禁采用擴散通風。(6)保證風流暢通。為了保證井下采掘工作面、巷道和其他工作地點風流暢通,減少通風阻力,不得隨意堆積雜物,以保證足夠的通風斷面。2、加強檢查加強瓦斯檢查,準確掌握礦井中瓦斯濃度的變化,是防止瓦斯爆炸的基本手段之一,也是礦井安全管理工作的主要內容。(1)本礦井已經建立了瓦斯、二氧化碳和其他有害氣體的檢查制度,將所有采掘工作面、峒室、使用的機電設備設置地點、有人員作業的地點都納入了檢查范圍。(2)瓦檢員必須按照《煤礦安全規程》有關規定的次數檢查瓦斯和二氧化碳,嚴禁空班漏檢,必須執行瓦斯巡回檢查制度和請示匯報制度,并認真及時填寫有關日報和記錄,發現問題及時匯報并積極處理。(3)通風安全部門的值班人員,必須審閱瓦斯檢查報表,掌握瓦斯變化情況,發現問題及時處理,并向礦調度室匯報。對于重大的通風瓦斯問題,通風科應制定措施,報礦總工程師批準,進行處理。每日通風、瓦斯情況必須送礦長、總工程師審閱。(4)加強爆破過程的瓦斯管理。爆破過程中必須嚴格執行“一炮三檢”和“三人連鎖放炮”制度。嚴禁檢查一次而多次放炮,爆破工必須隨身攜帶“一炮三檢記錄手冊”,做到檢查一次填寫一次。三人連鎖中的“三人”指爆破工、班組長、瓦檢員分別攜帶警戒牌、爆破命令牌、爆破牌,在起爆前,嚴格檢查起爆地點附近20米內的風流瓦斯濃度和其他安全條件符合要求后,一次交遞牌子,進行安全爆破后,歸懷各自的牌子。三、處理瓦斯積聚的安全技術措施礦井瓦斯在井下一些局部地點容易積聚,導致瓦斯超限,必須按照瓦斯排放管理制度和局部瓦斯處理方法,及時進行處理。1、對于采煤工作面上隅角積聚的瓦斯,可以利用竹簾、舊風筒布作風障,使風流通過采煤工作面上隅角,將瓦斯等有害氣體帶走;也可利用專用局部通風機抽出瓦斯。2、炮眼內積存瓦斯的處理。打好炮眼后,要及時裝藥,裝藥前用炮棍在炮眼內來回捅一捅,以便排除炮眼內的瓦斯;火藥要頂到炮眼底,裝藥后隨即用炮泥將炮眼填實、填滿。3、巷道冒頂空間里積存的瓦斯,可以用以下措施進行處理:(1)風袖通風法,又叫風筒分支法,即在風筒上接上一段分支小風筒直通巷道頂板冒頂處,排除積存的瓦斯。(2)擋風板引風法,即在巷道支架頂梁上釘擋板,把風流引到冒頂處,吹散積存的瓦斯。(3)充填隔離法,即在支架頂梁上釘木板或荊笆,然后用黃土、砂子或惰性氣體充填、堵塞空間,排除積聚的瓦斯。4、處理停風的獨頭掘進巷道中積存的瓦斯,必須制定專門的安全排放措施,控制送入獨頭巷道的風量排放。瓦斯排放后,只有恢復通風的巷道風流中,瓦斯濃度不超過1.0%和二氧化碳濃度不超過1.5%時,方可恢復正常通風。5、刮板輸送機底槽處積聚瓦斯的處理措施刮板輸送機停止運轉時,底槽附近有時會積聚高濃度的瓦斯。在運煤時,刮板與底槽之間摩擦產生的火花能引起瓦斯燃燒、爆炸。因此必須采取措施排除該處的瓦斯。(1)設專人清理輸送機底下遺留的煤炭,保證底槽暢通,使瓦斯不易積聚。(2)保持輸送機經常運轉,即使不出煤也讓輸送機斷續運轉,以防瓦斯積聚。(3)吊起輸送機處理積聚的瓦斯。如果發現輸送機底槽內有瓦斯超限的區段,可把輸送機吊起來,使空氣流通而排除瓦斯。(4)如果有壓風管路可以將壓風引至槽底進行通風,排除積聚的瓦斯。6、預防瓦斯爆炸點火源的措施預防井下出現瓦斯爆炸點火源的措施有:(1)嚴格井口檢查制度,禁止攜帶煙草和點火工具下井。(2)嚴禁使用不合格產品,確保各種礦用產品符合煤礦安全防爆標準。(3)做好機電設備的管理,選用礦用防爆型電器設備,徹底消滅井下電氣發火和靜電火源。不準帶電檢修或遷移電氣設備。只有在安裝電動機開關的地點附近20米巷道內的瓦斯濃度小于1%時,才準送電啟動。(4)嚴格管理和限制煤炭生產中可能出現的火源、熱源,防止摩擦撞擊點火。如采煤機截齒與堅硬夾矸摩擦而產生火花、小絞車鋼絲繩摩擦火花、金屬支架撞擊火花。(5)防止爆破火源,爆破時采用煤礦許用炸藥和防爆型發爆器,并采用防爆型電氣設備。嚴禁明火放炮和防糊炮,正確處理瞎炮。(6)防止明火和其他火源。井下禁止吸煙,應使用防爆的照明燈,禁止打開礦燈。四、按照《煤礦安全規程》進行瓦斯檢查和處理1、掘進工作面作業地點風流中瓦斯濃度達到1.0%時,必須停止用電鉆打眼;爆破地點附近20m以內風流中瓦斯濃度達到1.0%時,嚴禁爆破。2、掘進工作面作業地點風流中、電動機或其開關安設地點附近20m以內風流中的瓦斯濃度達到1.5%時,必須停止工作,切斷電源,撤出人員,進行處理。3、掘進工作面及其他巷道內,體積大于0.5m3的空間內積聚的瓦斯濃度達到2.0%時,附近20m內必須停止工作,撤出人員,切斷電源,進行處理。對因瓦斯濃度超過規定被切斷電源的電氣設備,必須在瓦斯濃度降到1.0%以下時,方可通電開動。4、掘進工作面風流中二氧化碳濃度達到1.5%時,必須停止工作,撤出人員,查明原因,制定措施,進行處理。5、掘進隊必須有因停電和檢修主要通風機停止運轉或通風系統遭到破壞以后恢復通風、排除瓦斯和送電的安全措施。恢復正常通風后,所有受到停風影響的地點,都必須經過通風、瓦斯檢查人員檢查,證實無危險后,方可恢復工作。所有安裝電動機及其開關的地點附近20m的巷道內,都必須檢查瓦斯,只有瓦斯濃度符合本規程規定時,方可開啟。6、臨時停工的地點,不得停風;否則必須切斷電源,設置柵欄,揭示警標,禁止人員進入,并向礦調度室報告。停工區內瓦斯或二氧化碳濃度達到3.0%或其他有害氣體濃度超過本規程第一百條的規定不能立即處理時,必須在24h內封閉完畢。恢復已封閉的停工區或采掘工作接近這些地點時,必須事先排除其中積聚的瓦斯。排除瓦斯工作必須制定安全技術措施。嚴禁在停風或瓦斯超限的區域內作業。7、局部通風機因故停止運轉,在恢復通風前,必須首先檢查瓦斯,只有停風區中最高瓦斯濃度不超過1.0%和最高二氧化碳濃度不超過1.5%,且符合本規程第一百二十九條開啟局部通風機的條件時,方可人工開啟局部通風機,恢復正常通風。停風區中瓦斯濃度超過1.0%或二氧化碳濃度超過1.5%,且最高瓦斯濃度和二氧化碳濃度不超過3.0%時,必須采取安全措施,控制風流排放瓦斯。當停風區中瓦斯濃度或二氧化碳濃度超過3.0%時,必須制訂安全排瓦斯措施,報礦技術負責人批準。8、每個綜掘工作面必須配備專職瓦斯檢查員,將檢查結果及時匯報通風調度并通知現場作業人員。9、掘進工作面的瓦斯濃度檢查次數每班不少于2次。二氧化碳濃度檢查次數每班不少于2次。瓦斯檢查人員必須執行瓦斯巡回檢查制度和請示報告制度,并認真填寫瓦斯檢查班報。每次檢查結果必須記入瓦斯檢查班報手冊和檢查地點的記錄牌上,并通知現場工作人員。瓦斯濃度超過本規程有關條文的規定時,瓦斯檢查工有權責令現場人員停止工作,并撤到安全地點。井下停風地點柵欄外風流中的瓦斯濃度每天至少檢查1次,擋風墻外的瓦斯濃度每周至少檢查1次。10、通風值班人員必須審閱瓦斯班報,掌握瓦斯變化情況,發現問題,及時處理,并向礦調度室匯報。通風瓦斯日報必須送礦長、通風科技術負責人審閱。對重大的通風、瓦斯問題,應制定措施,進行處理。11、掘進工作面回風流必須設甲烷傳感器,距工作面迎頭不大于5m。掘進機必須設置機載式甲烷斷電儀或便攜式甲烷檢測報警儀,保證靈敏可靠;當工作面瓦斯濃度超限時能立即自動切斷掘進巷道內全部非本質安全型電氣設備電源。12、采煤工作面,必須在工作面(回風巷中距工作面煤壁線10米內);井下其它地點甲烷傳感器的設置按照《煤礦安全規程》規定設置。13、甲烷傳感器應垂直懸掛,距頂板(頂梁)不得大于300mm,距巷道側壁不小于200mm。甲烷傳感器必須安裝在堅固的支護處,防止冒頂以及其它的機械損傷。安設在掘進工作面中的甲烷傳感器,爆破時由瓦斯檢查工將其移到安全防護地點,爆破后再按要求移回規定的位置。瓦斯檢查工以外人員不得擅自移動甲烷傳感器。井下作業人員不得人為封堵甲烷傳感器。14、甲烷傳感器報警濃度、斷電濃度、復電濃度和斷電范圍必須符合《煤礦安全規程》第168條規定要求。由于瓦斯超過規定濃度而切斷電源的電氣設備,都必須在瓦斯濃度降到規定以下時,方可人工復電。15、加強供電管理,嚴格執行停送電管理制度,避免漏電接地事故,嚴禁帶電檢修和搬遷電氣設備,避免撞擊和摩擦火花,杜絕明火作業,消滅電器失爆。16、炮掘工作面嚴格執行“一炮三檢”制度和“三人連鎖”放炮制度。17、班組長、機電工和綜掘機司機必須隨身攜帶便攜式瓦斯報警儀。當工作面風流中瓦斯濃度達到1%時,必須停止用電鉆打眼;瓦斯濃度達到1.5%時,必須停止工作,撤出人員至全風壓通風的進風風流中,切斷電源,進行處理,電動機或其開關地點附近20m以內風流中瓦斯濃度達到1.5%時,必須停止運轉,撤出人員,切斷電源,進行處理。五、礦井瓦斯監控系統朝陽煤礦采用西安西科測控設備有限責任公司生產的KJ110-C安全生產監測監控系統,瓦斯監控系統主要是在井下采掘工作面及需要監測瓦斯的地點安設多功能探頭;這些探頭不間斷的監測設置地點的瓦斯濃度,并將監測到的瓦斯濃度通過井下處理設備轉變為電信號,通過電纜傳至地面機房,地面機房通過信號處理器,將電信號轉變為數字信號在屏幕上顯示出來,從而實現動態監視和存儲礦井瓦斯濃度變化、饋電、斷電數據。KJ110安全監測監控系統組成如下:1、地面監控中心站地面監控中心站是整個監控系統的核心,負責整個系統設備及監測數據的管理、定義配置、實時數據采集、分析處理、統計儲存、屏幕顯示、查詢打印、實時控制、遠程傳輸、畫面編輯、網絡通訊等任務。2、系列化智能監控分站主要完成對所監測的傳感器數據采集、數據預處理、分類顯示、報警、斷電控制、與地面監控中心站的數據通訊、所接傳感器的集中供電等。3、各種模擬量傳感器、開關量傳感器及斷電控制器各類模擬量傳感器、開關量傳感器及斷電控制器是整個監測系統最前沿的指令執行終端設備,負責對各監測點的物理數據采集、就地顯示、超限報警、信號傳輸。4、信息傳輸系統:朝陽煤礦KJ110-C監控系統測點分布見下表:朝陽煤礦KJ110-C監控系統測點一覽表序號分站安裝地點接入交換機位置KJF16A分站隔爆電源箱KDW16A瓦斯傳感器KGJ16CO傳感器KGA5溫度傳感器KG3007A風速傳感器KGF3開停傳感器KGT15遠動開關KDG151井下中央變電所井下中央變電所12111-3-2總回風巷地面風井口1221112-3綜采工作面回風巷井下中央變電所112111324工作面設備監測分站井下中央變電所11----12-5掘進工作面井下中央變電所1121113-6井下采區變電所井下采區變電所11111-3-注:以上表中分站的實際安裝位置根據現場情況做適當的調整。六、避災路線和避災措施1、發生瓦斯爆炸避災路線:掘進工作面(采煤工作面)-副井、主井-地面。2、井下發生瓦斯、煤塵爆炸事故時,遇險人員的避災方法:(1)事故發生后,遇險人員不要驚慌,要保持冷靜,迅速判斷發生事故的地點和自己所處的位置。(2)當遇險人員位于事故地點的上風側時,應迎著風流撤退,位于下風側時,可迅速使用自救器或用濕毛巾捂住口鼻,盡快由捷徑進入新鮮風流中。(3)如果在撤退過程中遇有沖擊波及火焰襲來時,應背向沖擊波俯臥在底板或水溝內,頭要盡量低些。爆炸波過后,沿避災路線,盡快進入新鮮風流,離開災區。(4)若巷道破壞嚴重,又不知撤退路線中是否安全,就應選擇頂板堅固,無有害氣體,有水或離水較近的地方躲避,耐心等待營救。并盡量利用風筒、木板、工作服等材料搭筑風障,阻止和減少有害氣體的進入。同時要時刻注意附近情況的變化,發現有危險時,應立即轉移。(5)躲在避難硐室或躲避所內的人員,應倒臥休息,并關閉礦燈,只留一盞礦燈,掛在硐室口,燈頭向外,以示有人,或有可能,應派出兩名有經驗而又熟悉線路的老工人進行偵察,并在沿途作上信號標志,以便救護隊尋找。經偵察人員確認后,在場的領導應迅速組織大家沿安全路線撤離。(6)避災中,每個人都要自覺遵守紀律,聽從指揮,主動照顧好受傷的人員,換人隨時敲打鐵管,發出呼救信號,并盡量尋找電話,以便及早同災區外或地面取得聯系。?3、發生瓦斯爆炸時的緊急處理措施(1)迅速將實情報告礦調度室,礦調度室按有關程序組織搶險,執行并實施災害處理分區行動計劃。(2)發生瓦斯爆炸事故后,應迅速切斷區域內的一切非本安型電氣設備電源。(3)所有井下工作人員必須熟悉本作業區域的避災路線,在本班班組長和跟班干部(班組長和跟班干部不在時,由有經驗的老工人代理)的組織帶領下撤到安全地點直至地面。(4)所有井下工作人員必須會熟練使用自救器,發生事故后可佩戴自救器,迅速撤到新鮮風流中直至地面。(5)遇到無法撤退(因退路堵塞或有害氣體含量大)受阻的情況時,應迅速進入預筑或臨時構筑的避災地點等候營救。七、其他未盡事宜,按照三大規程執行。

篇2:通風防瓦斯防治煤塵防滅火安全監測措施

一、通風管理措施:

1、該工作面回采期間采用一進一回的u型通風方式。供風路線為:主、副斜井→690車場→2101運輸順槽→2101采煤工作面→2101回風順槽→總回風大巷→回風立井→地面。

2、工作面回采前,通風工區必須根據《2101工作面作業規程》風量計算要求調整通風系統,配足回采工作面需要風量。回采期間通風工區根據實際瓦斯涌出進行風量調節,確保配風風量滿足安全生產需要。

3、回采期間,該系統內風門必須按要求安設風門閉鎖及風門開關傳感器,并與監控中心聯網,通風科每天派通防工、監測工加強檢查維護,確保通風系統穩定、可靠。

4、測風員每天對2101采面通風系統、風量分配進行全面檢查測定,作好記錄,嚴禁無風、微風作業。

5、所有入井人員都必須愛護通風設施,嚴禁隨意損壞,嚴禁推車撞壞風門,過風門時必須過一道關一道,嚴禁將兩道風門同時打開。造成風流短路。

6、回采期間,為了保證工作面上、下出口有足夠的通風斷面,施工單位除了加強上、下出口的頂板管理、支架維護、浮煤清掃以外,還必須在上、下出口作超前支護。瓦檢員、安檢員、負責現場監督執行。

二、防治瓦斯:

1、2101工作面回采期間,通風科必須三班派專職瓦檢員加強瓦斯檢查,若工作面上下出口風流中瓦斯濃度達到0.8%時,必須停止超前支護工作;工作面回風流中瓦斯濃度達到0.8%時,必須立即停止工作、切斷電源、撤除人員,向通風值班室和礦調度室匯報。

2、瓦檢員必須嚴格執行“現場交接班”、“三人聯鎖放炮”、“瓦斯巡回檢查”和“請示匯報”(特殊情況隨時匯報)等制度,嚴禁脫崗、睡崗、空班、漏班、誤檢、假檢等現象,嚴禁瓦斯超限作業。

3、采面進、回風巷的絞車、開關等電氣設備必須安設在距煤壁20米外的進、回風巷內。

4、當班瓦檢員必須加強采面上隅角的瓦斯管理,并根據瓦斯情況掛好風帳,確保上隅角瓦斯濃度不超過1%。除瓦檢員外其它人員嚴禁隨意拉動風帳。

5、回撤上隅角支架時必須按以下順序進行:

(1)、采面上隅角往外的回風巷上幫必須超前煤壁2米用單體液壓支柱將支架腿子替換掉,瓦檢員、安檢員、技術科現場跟班人員負責監督執行。

(2)、回撤時,瓦檢員必須掛好風帳、現場把關,加強瓦斯檢查,每次起鉤前先檢查上隅角及回柱絞車附近的瓦斯濃度,只有上隅角瓦斯濃度在1%以下,回柱絞車附近的瓦斯濃度在0.8%以下,方可進行回撤工作。

(3)、回撤前,必須用防塵水把回收點附近全部灑濕滲透。

(4)、回撤前,必須用板皮將鉤頭與支架接觸處包扎好,起鉤回撤時,用水沖灑鉤頭處,防止磨擦產生火花。

(5)、上隅角回撤必須與切頂線回齊,嚴禁滯后。

(6)、回撤完畢后,若上隅角跨落不充分產生空洞或上隅角瓦斯濃度達到1%,綜采隊負責在上隅角構筑黃泥擋墻,黃泥擋墻必須堆筑牢固,墻面及周邊抹嚴塌實,黃泥擋墻的位置、角度由當班瓦檢員根據現場實際情況確定,施工單位負責提前預備足夠的黃泥,隨時聽從當班瓦檢員的指揮。

6、工作面上下出口作超前支護放炮時,施工單位電工必須將工作面所有動力電源停掉,并將開關鎖死,方可進行放炮。瓦檢員、安檢員負責現場監督落實放炮停電制度。

三、防治粉塵:

1、通風科必須按規定在采面進、回風巷各安設兩組凈化水幕,噴霧效果全斷面封閉巷道,第一組凈化水幕安設在距工作面煤壁不得大于30米,第二組凈化水幕距第一組凈化水幕的距離為50米。運輸系統轉載點必須按規定安設噴霧設施,保證噴霧效果好。回風巷凈化水幕工作面割煤時由瓦檢員打開噴霧降塵,割完煤后關閉。運輸轉載點噴霧設施及凈化水幕,出煤期間由運輸機司機打開噴霧降塵,出完煤后關閉。

2、工作面回采期間,進、回風巷必須按規定各安設隔爆水袋,回風順槽安設在距2101采面上山上口60~200米回風巷內;運輸順槽安設在距2101采面下口60~200米處。

3、通風可必須每天安排通防工對采面上、下兩道及西風井總回風巷的粉塵進行沖掃,杜絕粉塵堆積和飛揚。

四、防滅火管理:

1、任何入井人員嚴禁攜帶煙草及點火物品入井,嚴禁穿化纖衣服入井。

2、加強電器設備的檢查維護及電纜吊掛,防止電器設備失爆及電纜老化短路,發生火災事故。

3、采面回采期間,在距工作面50米處安設四臺滅火器和滅火砂箱,砂箱內裝滿砂子。所有施工人員必須熟悉滅火器的使用方法,并熟悉本職工作區域內滅火器材的存放地點。

4、任何人發現井下火災時,必須采取一切可能的方法進行直接滅火,同時視火災的性質、災區的通風情況立即匯報礦調度室。并嚴格按照《煤礦安全規程》第244條執行。

5、電氣設備著火時,必須先切斷電源,切斷電源前只能用不導電的滅火器材進行滅火。

五、安全監測:

1、2101工作面回采前,通風科必須按要求安設瓦斯傳感器,并與監控中心聯網:

○t1安設在工作面上隅角,其報警值≥0.8%,斷電值≥1%,復電值<0.8%,斷電范圍是工作面及其進、回巷內全部非本質安全型電氣設備。

○t2安設在距工作面上出口≤10m的回風巷道中間棚梁下300mm處,其報警值≥0.8%,斷電值≥0.8%,復電值<0.8%,斷電范圍是工作面及其進、回巷內全部非本質安全型電氣設備。

○t3安設在2101回風巷內距回風口10~15m的巷道中間棚梁下300mm處,其報警值、斷電值均≥0.8%,復電值<0.8%,斷電范圍是工作面及其回風巷內全部非本質安全電氣設備。

○t4安設在距總回風交叉口≤10m的回風順槽巷道中間頂部下300mm處,其報警值、斷電值均≥0.5%,復電值<0.5%,斷電范圍是工作面進風巷道內全部非本質安全型電氣設備。

2、通風科每天派監測工對瓦斯閉鎖及傳感器進行檢查維護,確保完好。

3、機電科、通風科、安全科、施工單位電工每周必須對瓦斯閉鎖至少進行一次試斷電,確保靈敏可靠,并作好詳細記錄。

4、通風科每天必須對該系統內的傳感器進行檢查維護,并每星期用標準氣樣進行調校一次,確保數據顯示反饋準確。

5、監測線及傳感器的安裝吊掛必須符合(質量標準化)要求。

通風科

2015年1月1日

篇3:礦井瓦斯防治技術安全措施

我國煤礦安全生產現狀分析

在我國的能源工業中,煤炭占我國一次能源生產和消費結構中的70%左右,預計到2050年還將占50%以上。因此,煤炭在相當長的時期內仍將是我國的主要能源。當前我國煤礦安全生產狀況不容樂觀,安全生產體系并不完善,特別是煤礦生產更是礦難頻發,形勢嚴峻,煤礦安全問題成為構建社會主義和諧社會的極大障礙,是政府在新的行政過程中亟待解決的問題。下面我將從我國煤礦生產現狀出發,對煤礦生產存在的主要問題進行了簡單的分析和論述;基于此,對我國煤礦安全生產體系建立健全的過程中所應采取的對策措施作了初步的思考和探尋。

我國目前煤礦安全生產形勢

我國95%的煤礦開采是地下作業。煤礦事故占工礦企業一次死亡10人以上特大事故的72.8%至89.6%(20**-2005年);煤礦企業一次死亡10人以上事故中,瓦斯事故占死亡人數的71%。煤礦所面臨的重大災害事故是相當嚴峻的,造成的損失是極其慘重的。

由于煤礦事故多,死亡人數多,造成了我國煤礦的百萬噸死亡率一直居高不下。特別是煤礦重大及特大瓦斯(煤塵)災害事故的頻發,不但造成國家財產和公民生命的巨大損失,而且嚴重影響了我國的國際聲譽。

實際上,這些瓦斯事故的發生不是偶然的,它是以往煤礦生產過程中存在問題的集中暴露,涉及許多方面。既有自然因素、科技投入和研究的不足,也有人為因素以及國家的體制、管理、經濟政策,社會的傳統觀念,煤礦企業的文化素質等等。

我國煤礦生產存在的主要問題

總體上來看,我國煤礦生產正走著一條高投入、高耗能、低產出、低回報的粗放型的經濟增長道路,安全問題特別突出,經常發生礦難事故,國家安全生產監督管理總局近日稱:近年我國平均每7.4天發生一起特大煤礦事故,遠遠高出世界平均水平。細致來看,主要存在以下幾個問題:

1、我國煤礦分布地質情況惡劣,災害類型多,是造成事故的客觀因素。

我國煤礦絕大多數是井工礦井,地質條件復雜,災害類型多,分布面廣,在世界各主要產煤國家中開采條件最差、災害最嚴重。

①地質條件。在國有重點煤礦中,地質構造復雜或極其復雜的煤礦占36%,地質構造簡單的煤礦占23%。據調查,大中型煤礦平均開采深度456米,采深大于600米的礦井產量占28.5%。小煤礦平均采深196米,采深超過300米的礦井產量占14.5%。

②瓦斯災害。國有重點煤礦中,高瓦斯礦井占21.0%;煤與瓦斯突出礦井占21.3%;低瓦斯礦井占57.7%。地方國有煤礦和鄉鎮煤礦中,高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井占15%。隨著開采深度的增加,瓦斯涌出量的增大,高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井的比例還會增加。

③水害。我國煤礦水文地質條件較為復雜。國有重點煤礦中,水文地質條件屬于復雜或極復雜的礦井占27%,屬于簡單的礦井占34%。地方國有煤礦和鄉鎮煤礦中,水文地質條件屬于復雜或極復雜的礦井占8.5%。我國煤礦水害普遍存在,大中型煤礦有500多個工作面受水害威脅。在近2萬處小煤礦中,有突水危險的礦井900多處,占總數的4.6%。

④自然發火危害。我國具有自然發火危險的煤礦所占比例大、覆蓋面廣。大中型煤礦中,自然發火危險程度嚴重或較嚴重(ⅰ、ii、iii、ⅳ級)的煤礦占72.9%。國有重點煤礦中,具有自然發火危險的礦井占47.3%。小煤礦中,具有自然發火危險的礦井占85.3%。由于煤層自燃,我國每年損失煤炭資源2億噸左右。

⑤煤塵災害。我國煤礦具有煤塵爆炸危險的礦井普遍存在。全國煤礦中,具有煤塵爆炸危險的礦井占煤礦總數的60%以上,煤塵爆炸指數在45%以上的煤礦占16.3%。國有重點煤礦中具有煤塵爆炸危險性的煤礦占87.4%,其中具有強爆炸性的占60%以上。

⑥沖擊地壓。中國是世界上除德國、波蘭以外煤礦沖擊地壓危害最嚴重的國家之一。大中型煤礦中具有沖擊地壓危險的煤礦47處,占5.16%。隨著開采深度的增加,現有沖擊地壓礦井的沖擊頻率和強度在不斷增加,還有少數無明顯沖擊地壓的礦井也將逐漸顯現出來。

2、煤礦生產的從業人員素質偏低

煤礦行業從業人員大多數是農民工,素質偏低,沒有經過專業的生產技能培訓和安全生產培訓,大多也沒有接受教高層次的教育,因而素質普遍偏低,安全生產意識薄弱,自救能力和自救意識不強,往往在生產過程中沒有嚴格執行安全生產的相關規定,在發生突發事件后不知所措,不能有效的自救。

3、技術水平偏低

我國煤礦安全科研力量分散,產學研結合不緊密,人才流失嚴重,科研投入嚴重不足,研發基礎設施落后,成果轉化率低,安全基礎理論、煤與瓦斯突出、瓦斯煤塵爆炸、礦井突水機理及主要災害預防與控制技術等研究滯后,企業自主創新能力弱,尚未形成完善的煤礦安全科技支撐體系。

4、煤礦安全投入不足。

煤礦企業長期投入不足,安全欠賬嚴重。根據2005年專家對54戶重點煤礦企業會診分析,僅國有重點煤礦安全欠賬就高達689億元,一些礦井防災系統不健全,設備陳舊老化,安全裝備落后。地方國有煤礦和鄉鎮煤礦安全欠賬問題更為突出,安全保障水平低,抵御事故災害的能力差。

5、政府監督嚴重缺位

煤礦行業雖然已經實現了市場化,符合經濟發展大潮,但是完全的市場調節具有很大的盲目性、自發性、滯后性等市場自身無法克服的弱點和缺陷,這就需要政府的宏觀調控,而煤礦安全事故頻發很大程度上都歸咎于地方政府職能的嚴重缺位,也即是說,政府對煤礦行業的宏觀調控的力度不夠大,方法不夠科學,績效不夠明顯。造成這種現象的主要原因是:不少地方政府仍以gdp的增長與否作為行政成效的評價標準,很多地方官員把gdp作為追求的目標,把煤礦企業創造的gdp作為提升晉級的基石,甘愿充當煤礦企業的保護傘。對煤礦企業的生產狀況,安全狀況視而不見,聽之任之。即使在事故發生以后,對遇難者家屬的慰問和補償似乎總是“遲來的愛”。所以說某些地方政府職能的缺位也是我國煤礦安全生產體系脆弱和安全事故頻發的一個重要原因。

煤礦安全生產體系建立健全的過程中所應采取的對策措施

當前,盡管煤礦安全生產形勢嚴峻,但也存在許多有利條件:有建國幾十年來培養起來的技術隊伍,有經過多次修訂的煤礦安全規程和防治煤與瓦斯突出細則等規程規定,有專業化的煤礦安全研究機構和有關的大專院校;許多大的煤礦企業還有自己的瓦斯防治機構,應該說做到控制瓦斯事故的頻發是完全可能實現的。我國具有多年來實現安全生產的淮南和平頂山煤業集團公司,這些企業的技術及管理經驗,對我們搞好煤礦安全生產是十分可貴的。為了扭轉當前煤礦安全生產的狀況,建立健全煤礦安全生產體系建議主要采取如下對策和措施:

1、對生產經營和煤礦行業從業人員進行嚴格的安全知識培訓和考核[2]。

應當加大力度,宣講近年來的災害事故的實例、經驗和教訓,以提高一線從業人員的素質和水平,提高他們對災害事故的預見性和發生事故時的應對處理能力。因為,一線從業人員的安全生產意識和自身素質能力如何,直接關系著安全生產能否順利進行;所以進行培訓和考核是必要的。

由于大多數的煤礦從業人員沒有專門的生產知識,沒有接受高層次的教育,因而普遍缺乏安全生產技能,那么對這部分人進行安全生產技能的培訓同樣是必需的,使所有的從業人員只有基本上具備了安全生產知識和事故險情發生后逃生自救的能力,具備常規事故的處理能力和臨危不亂、遇變不驚的心理承受能力,才能擁有從業資格,準予上崗,這對于解決煤礦安全生產問題和提高煤礦抵御事故能力是行之有效

2、加強科研工作力度,提高安全生產的技術水平,建立健全本質安全化的生產體系。

我國安全管理水平不斷加強,煤炭開采技術水平不斷提高,但是,煤礦重大瓦斯事故仍然時有發生。產生這些事故的直接原因是我國煤層瓦斯富集條件的復雜性,原有安全技術及理論基礎已難以適應當前煤礦安全高效生產的迫切需求。因此,應當進一步加強科研工作力度,特別是應當針對當前開采條件進行研究,以便為建立本質安全化的生產系統奠定基礎。對高瓦斯和瓦斯突出礦井應當制訂特殊政策,采取特殊措施,以利于健康發展[3]。

3、加強安全監督檢查。

事實上,只要管理者措施得力,監督得法,大多數的礦難是可以避免的或者說大多數礦難的損失是可以控制和被最小化的,因此有關部門的監督是至關重要的。“煤礦資源的不可再生性、煤炭工業的重要性和煤礦生產勞動的極度危險性,都要求有關部門在可持續煤炭發展中發揮重要作用,承擔起義不容辭的公共責任。”

有關部門要積極推進“科技含量高,經濟效益好,資源消耗低,環境污染少,人力資源優勢得到充分發揮的新型工業化道路”的進程,加快建立社會主義和諧社會,鼓勵吸收社會資本入股以充實大煤礦集團實力,增強我國煤礦行業的核心競爭力,并鼓勵大煤礦集團大煤礦企業參與國際競爭,有關對大企業大集團走向世界提供必要的政治、外交支持,通過外交談判、政治對話等方式爭取更廣闊的生產基地和新的礦源,政府要適當提高煤礦行業的門檻,不具備安全生產條件的個人和企業不讓進入,對安全措施不完善的企業要責令整改,對不具備安全生產能力的企業要堅決取締,對個別企業胡干亂干的行為要堅決糾正,對違反安全生產法規條令的行為要堅決制止、嚴厲打擊。并且不定時地組織進行抽樣調查,對企業的安全設施進行認真檢查和評估,并監督和鼓勵企業更新生產設備、提高煤礦的安全生產能力。

1.3國外煤礦安全生產現狀分析

由于世界各國的煤礦分布情況的不同,煤礦安全生產的技術水平、機械化水平、安全生產的法規各不相同,所以也造成了各國的的煤礦安全生產現狀各不相同。下面著重介紹美國和澳大利亞的煤礦安全生產現狀。

1.3.1美國的煤礦安全生產現狀分析

年度非煤礦山煤礦合計**30427220**402767圖1-11990年~20**年美國煤礦及非煤礦山生產事故死亡人數

上表為1990年~20**年美國煤礦及非煤礦山生產事故死亡人數作為世界主要產煤大國之一,美國也曾經歷過安全狀況惡化、傷亡事故嚴重的年代。20世紀前30年,美國煤礦每年平均事故死亡2000多人;進入20世紀90年代后,傷亡人數才迅速減少;1990年死亡66人;2000年死亡40人。最近20多年來煤礦安全狀況得到明顯改善;近年來,每年由各種原因導致的死亡人數只有40人左右。從國際上公認的安全生產指標百萬噸死亡率來看,美國的這一指標已下降到0.035左右。

近百年來的美國煤礦業,經歷了從事故多發到加強立法和監管、提高煤炭業的市場配置化程度,最終安全狀況明顯改善而生產效率仍然穩步提升的過程。

那么美國通過了哪些措施來改善了煤礦的安全生產呢

⑴立法為先

美國煤礦業也是經歷了一個從事故多發到加強立法和管理、最終進入安全生產時期的過程。美國煤礦生產事故多發期是在生產技術和管理都比較落后的19世紀后期和20世紀初期。當時,美國每年有數千人死于煤礦事故。最嚴重的是1907年,死亡總人數達3242人。嚴重的煤礦事故頻頻發生促使美國國會和政府采取堅決措施加強安全管理。圍繞煤礦生產美國先后制定了10多部法律,安全標準越來越高。其中最重要的是1977年制定的聯邦礦業安全和健康法,對所有礦業生產進行了全面和嚴格的規定。原來的礦業局改為礦山安全和衛生署,轉由勞工部管轄。這一法律的出臺標志著美國煤礦業生產從此走上事故低發率的新階段:到20世紀70年代,死亡人數下降到千人以下;1990年-2000年,美國共生產商品煤104億噸,僅死亡492人,平均百萬噸死亡率為0.0473;在安全狀況最好的1998年,共產商品煤10.18億噸,僅死亡29人,百萬噸死亡率為0.028;1993年-2000年的八年間,整個煤炭行業沒有發生過一起死亡三人以上的事故。

在美國,國家資源委員會負責控制煤炭資源的使用,內政部土地管理局負責煤炭資源的租借。美國資源管理實施辦法規定,對聯邦公有土地煤炭資源實施租借方式,對煤炭資源已勘探清楚并進行了資源評價的礦區,采用招標方式確定開采者;對煤炭資源尚未探明及未進行資源評價的礦區,實行勘探和開采優先的辦法。

此外,美國對煤炭資源價格的確定是在資源評估的基礎上進行的,主要內容包括煤炭資源儲量、煤質、最大的經濟回收率、煤炭開采難易程度和開采成本,以及地產價值、銀行利率等。

(2)安監機構的獨立性且執法非常嚴格

美國政府一直強調煤礦安全監察管理機構的獨立性。有關法律規定,煤礦安全監察員與煤礦無任何隸屬關系,他們必須具備煤礦和現場工程師的資格,每年到安全培訓學院輪訓一周。各地的聯邦安全檢查員,每兩年也必須輪換對調。任何煤礦發生三人以上的死亡事故,當地的聯邦及州政府安全監察員不得參與該事故的調查與處理,而須由聯邦從外地調派安全監察員進行事故調查。

同時,美國煤礦安全部門執法非常嚴格,礦主也遵守法律,嚴格按照安全操作規程辦事,從而確保了煤礦生產安全。美國煤礦安全部門對唯利是圖、違反規定生產的礦主懲罰嚴厲。針對不會導致重大人員傷亡的一般性違反規定行為,政府督察員每次每項罰款可達5.5萬美元。曾經違反規定并承諾改正、但不守信用的礦主則將被加重處罰。

從對美國的煤礦安全生產現狀的分析,我國也應該加強立法,加大執法力度等來減少煤礦生產的死亡人數。

澳大利亞的煤礦安全現狀分析

澳大利亞的礦山生產死亡人數很低,保持在20人左右,且工傷次數呈逐年減少的趨勢,這跟該國對礦山救護車的研究有很大的關系。研究該車的目的是改善井下礦工的自救能力。該救護車應能在特別嚴酷的情況下進行工作,包括在含氧少和高濃度瓦斯環境下進行工作,此車內應有瓦斯監控和檢測設備及緊急通訊設施。下表為澳大利亞1991年—20**年礦山死亡人數及傷害次數:

財政年度死亡人數工傷次數1991——————————20**142050圖1-2澳大利亞1991年—20**年礦山死亡人數及傷害次數

由上面對澳大利亞煤礦安全生產現狀的介紹,我們了解到提高煤礦生產的技術水平也是有效控制煤礦生產死亡人數及傷害次數的一個非常有效的措施。

煤礦瓦斯抽放方法以及引起事故危險因素的分析

抽放瓦斯方法分類

抽放瓦斯的分類方式和方法多種多樣,目前尚無統一的標準。通常按以下三種方法進行分類。

1、按抽放瓦斯的來源分類

按抽放瓦斯的來源分為:

1)開采層(本煤層)抽放瓦斯;

2)鄰近層抽放瓦斯;

3)采空區抽放瓦斯。

2、按抽放與采掘的時間分類

按抽放與采掘的時間關系可分為:

1)采前抽放(也稱為預抽);

2)采中抽放(也稱邊抽,包括邊采邊抽和邊掘邊抽);

3)采后抽放(也趁舊區抽放)。

3、按施工工藝和手段分類

按施工工藝和手段可分為:

1)巷道抽放法;

2)鉆孔抽放法;

3)巷道、鉆孔混合抽放法。

瓦斯抽放方法雖然有以上不同分類方法和不同種類,但在現場實際應用時,往往是互相結合、綜合使用,無法截然分開的。如,本煤層抽放中包括巷道預抽法、鉆孔預抽法及邊抽(掘)法等;同時,鉆孔抽放法又應用于本煤層抽放、鄰近層抽放及預抽、邊抽等。

2.1.1開采煤層的瓦斯抽放分析

開采煤層的瓦斯抽放,是在煤層開采之前或采掘的同時,用鉆孔或巷道進行該煤層的抽放工作。煤層回采前的抽放屬于未卸壓抽放,在受到采掘工作面影響范圍內的抽放,屬于卸壓抽放。決定未卸壓煤層抽放效果的關鍵因素,是煤層的天然透氣系數。按照煤層的透氣系數評價未卸壓煤層預抽瓦斯的難易程度的指標如下表:

表2-1?煤層抽放瓦斯難易程度分級表

等級煤層透氣系數

/㎡·mpa-2·d-1煤層百米鉆孔瓦斯涌出衰減系數d-1容易抽放

可以抽放

較難抽放>10

10—0.1

<0.1<0.015

0.03—0.05

>0.05

①?未卸壓抽放

本法適用于透氣系數較大的開采煤層預抽瓦斯。按鉆孔與煤層的關系分為穿層鉆孔和沿層鉆孔;按鉆角度分為上向鉆孔、下向鉆孔和水平鉆孔。我過多采用穿層上向鉆孔。

穿層鉆孔是在開采煤層的頂板或底板巖巷(或煤巷),每隔一段距離開一長約10米的鉆場。從鉆場向煤層打3—5個穿透煤層的鉆孔,封孔或將整個鉆場封閉起來,裝上抽瓦斯管與抽放系統連接。

此方法的優點是施工方便,可以預抽的時間較長。如果是厚煤層下行分層回采,第一層回采后,還可在卸壓的條件下,抽放未分層的瓦斯。

沿層鉆孔適用于賦存穩定的中厚煤層。由運輸平巷沿煤層傾斜打鉆,或由上、下山沿煤層走向打水平孔(仰角1°--2°)。這類抽放方法常受采掘接替的限制,抽放時間不長,影響了抽放的效果。國外采用的可彎曲鉆,能由巖巷或地面打沿層鉆孔,大大延長了抽放時間。我國1987年開始了有關研究工作,著重于井下水平長鉆孔的打鉆工藝。

②?卸壓鉆孔抽放

在受回采或掘進的采動影響下,引起煤層和圍巖應力重新分布,形成卸壓區和應力集中區。在卸壓區內煤層膨脹變形,透氣系數大大增加。如果在這個區域內打鉆抽放瓦斯,可以提高抽出力量,并阻截瓦斯流向工作空間。這類抽放方法現場叫隨掘隨抽和隨采隨抽。

隨掘隨抽在掘進巷道的兩幫,隨掘進巷道推進,每隔10—15m開一鉆孔窩,在巷道周圍卸壓區內打鉆孔1—2個,孔徑40-5—60mm,封孔深1.5—2.0m,封孔連接于抽放系統進行抽放。孔口負壓不宜過高,一般為5.3—6.7kpa(40—50mmhg)。巷道周圍的卸壓區一般為5—15m,個別煤層可達15—30m。

隨采隨抽是在采煤工作面前方由機巷或風巷每隔一段距離(20—60m),沿煤層傾斜方向,平行于工作面打鉆、封孔、抽放瓦斯。孔深應小于工作面斜長的20—40m。工作面推進到鉆孔附近,當最大集中應力超過鉆孔后,鉆孔附近煤體就開始膨脹變形,瓦斯的抽出量也因而增加,工作面推進到距鉆孔1—3m時,鉆孔處于煤面的擠出帶內,大量空氣進入鉆孔,瓦斯濃度降低到30%以下時,應停止抽放。在下行分層工作面,鉆孔應靠近底板,上行分層工作面靠近頂板。如果煤層厚超過6—8m,在未采分層內打的鉆孔,當第一分層回采后,仍可繼續抽放。

這類抽放方法只適用于賦存平穩的煤層,有效抽放時間不長,沒孔的抽出量不大。

③?人工增加煤層透氣系數的措施

透氣系數低的單一煤層,或者雖為煤層群,但是開采順序必須先采瓦斯含量大的煤層,那么上述抽放瓦斯的方法,就很難到達預期的目的。必須采用專門措施增加了煤層的透氣系數以后,才能抽出瓦斯。國內外都已試驗過的措施有:煤層注水、水力壓裂、水力割縫、深孔爆破、交叉鉆孔和煤層的酸液處理等。

水力壓裂是將大量含砂的高壓液體(水或其他溶液)注入煤層,迫使煤層破裂,產生裂隙后砂子作為支撐劑停留在縫隙內,阻止它們的重新閉合,從而提高煤層的透氣系數。注入的液體排出后,就可進行瓦斯的抽放工作。龍鳳礦北井、陽泉、紅衛等礦都曾做過這種方法的工業試驗。

水力割縫是用高壓水射流切割孔兩側每體(即割縫),形成大致沿煤層擴張的空洞與裂縫。增加煤體的暴露面,造成割縫上、下煤體的卸壓,提高它們的透氣系數。

深孔爆破是在鉆孔內用炸藥爆炸造成的震動力使煤體松動破裂。

酸液處理是向含有碳酸鹽類或硅酸鹽類的煤層中,注入可溶解這些礦物質的酸性溶液。

交叉鉆孔是除沿煤層打處置于走向的平行孔外,還打與平行鉆孔呈15°--20°夾角的斜向鉆孔,形成互相連通的鉆孔網。其實質相當于擴大鉆孔直徑,同時斜向鉆孔延長了鉆孔在卸壓帶的抽放時間,也避免了因鉆孔坍塌而對抽放效果的影響。在焦作礦務局九里山煤礦的試驗結果表明,這種布孔方式較常規的布孔方式相比,相同條件下提高抽放量0.46—1.02倍。

鄰近層的瓦斯抽放分析

開采煤層群時,回采煤層的頂、底板圍巖發生冒落、移動、龜裂和卸壓,透氣系數增加。回采煤層附近的煤層或夾層中的瓦斯,就能向回采煤層的采空區轉移。這類能向開采煤層采空區涌出瓦斯的煤層或夾層,就叫做鄰近層。位于開采煤層頂板內的臨近層叫上臨近層,底板內的叫下鄰近層。

鄰近層的瓦斯抽放,即是在有瓦斯賦存的鄰近層內預先開鑿抽放瓦斯的巷道,或預先從開采煤層或圍巖大巷內向臨近層打鉆,將鄰近層內涌出的瓦斯匯集抽出。前一方法稱巷道法,后一方法稱鉆孔法。目前國內外都廣泛采用鉆孔法,即由開采煤層進回風巷道或圍巖大巷內,向鄰近層打穿層鉆孔抽瓦斯。當采煤工作面接近或超過鉆孔時,巖體卸壓膨脹變形,透氣系數增大,鉆孔瓦斯的流量有所增加,就可開始抽放。鉆孔的抽出糧隨工作面的推進而逐漸增大,達到最大值后能以穩定的抽出量維持一段時間(幾十天到幾個月)。由于采空區逐漸壓實,透氣系數逐漸恢復,抽出量也將隨之減少,直到抽出兩減少到失去抽放的意義,便可以停止抽放。

巷道法抽放時,也可以采用傾斜高抽巷和走向高抽巷抽放上臨近層中的瓦斯。80年代試驗成功的傾斜高抽巷,是在工作面尾巷開口,沿回風及尾巷間的煤柱平走5m左右起坡,坡度30°--50°,打至上臨近層后順煤層走20—40m,施工完畢后,在其坡底打密閉穿管抽放。傾斜高抽巷間距150—200m。這種抽放方式在陽泉礦務局一礦、五礦和盤江礦務局山腳樹煤礦的實際應用都取得了很好的效果。

采空區的抽放

采空區瓦斯抽放可以分為全封閉式抽放和半封閉式抽放兩類。全封閉式抽放又可以分為密閉式抽放、鉆孔式抽放和鉆孔與密閉相結合的綜合抽放等方式。半封閉式抽放是在采空區上部開掘一條專用瓦斯抽放巷道,在該巷道中布置鉆場向下部采空區打鉆,同時封閉采空區入口,以抽放下部各區段采空區中從鄰近層涌入的瓦斯。采空區抽放時要及時檢查抽放負壓、流量、抽出瓦斯的成分與濃度。抽放負壓與流量應與采空區的瓦斯量相適應,才能保證抽出的瓦斯中的甲烷的濃度。如果煤層有自燃危險,更應經常檢查抽出瓦斯的成分,一旦發現煤炭自燃的異常征兆,應立即停止抽放,采取防止自燃的措施。

瓦斯燃燒或爆炸的分析

瓦斯燃燒與爆炸的感應期

據實驗結果表明,瓦斯與高溫熱源接觸時,不是立即發生燃燒或爆炸,而是有個引火遲延期,或叫感應期。感應期的長短與瓦斯濃度、火源溫度和火源性質有關。實踐證明,瓦斯燃燒的感應期總是小于爆炸的感應期。說明引起瓦斯燃燒的可能性大。對于瓦斯爆炸的感應期,對安全生產的意義很大。比如,使用安全炸藥爆破時,雖然爆炸的初溫高達2000℃左右,但高溫存在的時間極短,大大小于瓦斯爆炸的感應期,所以不會引起瓦斯爆炸。如果炸藥質量不合格、炮泥充填不夠或放炮操作不當,就會增加高溫氣流的溫度,延長它的存在時間,一旦超過感應期,就可能發生瓦斯燃燒或爆炸。

瓦斯爆炸的類型

1、瓦斯燃燒與爆炸

嚴格來說,瓦斯燃燒與爆炸都是在高溫作用下一定濃度的瓦斯與空氣中的氧氣發生激烈復雜的氧化反應的結果,二者很難區分的。一般認為,火焰移動速度較慢,聲效應較小,空氣沒什么震動,無破壞作用的情況,稱之為瓦斯燃燒;反之,火焰移動的速度快,爆炸聲較大,對巷道和各種設施破壞較為嚴重,稱之為瓦斯爆炸。

2、局部瓦斯爆炸

由于局部地區或空間因通風不良或其他原因而積聚有較高濃度的瓦斯,在高溫作用下而發生的瓦斯燃爆現象。其火焰及沖擊波所造成的危害范圍只局限在一個才、掘工作面等局部地點,而不波及其他采掘工作面或作業地點,且危害程度較小,稱為局部瓦斯爆炸。由于參與爆炸的瓦斯量較少,爆炸后產生的沖擊波、爆炸火焰和有害氣體等對礦井和人員的影響和危害較小。

3、大型爆炸

無論發生瓦斯燃爆的源點在任何地點,若其所造成的危害嚴重,爆炸火焰和沖擊波摧毀的設備、設施及有害氣體導致人員傷亡等數量較多,且波及其他采掘工作面階段水平、礦井一翼的較大的范圍,甚至整個礦井,有的還誘發礦井火災等,均稱為大型瓦斯爆炸。大型瓦斯爆炸還可以分為重大和特大瓦斯爆炸。

4、瓦斯連續爆炸

不言而喻,瓦斯連續爆炸是指在同一礦井的較短時間內發生一次以上的瓦爆炸(事故)。瓦斯連續爆炸可能發生在同一地點,也可能發生在附近的其他不同地點。一般來說,瓦斯連續爆炸大多為大型爆炸,所造成的損失和危害也較為嚴重。

瓦斯連續爆炸具有如下特點:

(1)瓦斯連續爆炸大多發生在高瓦斯礦井和有自然發火的煤層和礦井。

(2)瓦斯連續爆炸極易引起煤塵爆炸的連鎖反應,給搶救特別是對救護人員的威脅最大,事故處理非常復雜、難度很大。

(3)瓦斯連續爆炸的次數和間隔時間與災區的瓦斯涌出和通風狀況有密切關系。災區瓦斯涌出速度較快、數量較大,則連續爆炸的次數增加,且間隔時間較短;災區瓦斯來源雖然不夠充足,但通風狀況不良,也可能發生連續爆炸,但間隔時間回延長。

(4)瓦斯連續爆炸的時間間隔,短則幾秒鐘、幾分鐘,長則幾小時、十幾小時。

5、瓦斯與煤塵的混合爆炸

瓦斯與煤塵混合爆炸可分為兩種情況:一是在爆炸發生的瞬間,混合氣體中同時存在著瓦斯與煤塵,二者相互影響且降低了各自的爆炸下限,在高溫作用下而發生的瓦斯與煤塵聯合爆炸。二是由于瓦斯爆炸產生的沖擊波揚起爆源附近的沉積煤塵而導致的聯合爆炸。這種爆炸往往是常見的連續發生的爆炸事故。其直接原因是首次爆炸產生的沖擊波的速度(2340m/s)遠大于火焰的傳播速度(610—1800m/s),隨著時間的延長,二者差距越來越大,當前面的沖擊波把巷道積塵再次揚起且達到一定濃度,而高溫火焰又跟蹤而至,就會把揚起的煤塵點燃,發生第二次、第三次爆炸。

瓦斯突出分析

在極短的時間內,煤與瓦斯由煤體向巷道或采掘空間大量噴出的動力現象,叫做煤與瓦斯的突出。發生煤與瓦斯突出時,在煤體中形成特殊形狀的孔洞,并拌有動力效應和響聲,能對井下巷道、設備、設施、生產系統造成破壞,甚至引起火災或瓦斯爆炸。煤與瓦斯突出是一種危害很大的自然災害。

煤與瓦斯突出對煤礦安全生產的威脅,目前在國內外還沒有得到根本解決,但在實踐中已經摸索出一套防治煤與瓦斯突出的方法和措施,只要認真實施,就能大大減少突出頻率,基本可以做到即使發生突出,也可把正人員不受傷害。

國內外煤與瓦斯突出情況

1、國內概況

據記載,我國第一次煤與瓦斯突出為發生于1939年11月20日的遼源富國西二坑在垂深280m煤巷掘進時的突出。據不完全統計,1950-1991年我國有250多個礦井發生了1.6萬次煤與瓦斯突出,占世界突出總次數的40%左右。1980年最高達1151次,1980年以后每年為500—800次。在50多個礦井中,發生突出強度在千噸以上的特大型突出有百余次。最大的一次突出是1975年8月8日發生在四川天府礦務局三匯一井+280m水平,主平硐震動爆破揭6號煤層時,突出煤(巖)量12780t,把一個1t多重的石塊拋出120m,并拐了兩個90°的彎,2h內突出瓦斯量達140萬m3。

2.3.2?國外概況

1834年3月22日,法國魯阿雷煤田在急傾斜厚煤層平巷掘進工作面發生了世界上第一次煤與瓦斯突出。世界上最大的一次煤與瓦斯突出事故發生在前蘇聯頓巴斯煤田的加加林煤礦,突出煤量14000t,噴出瓦斯量25萬m3以上。世界上大多數國家礦井突出的是瓦斯,法國、波蘭的一些礦井主要突出二氧化碳,法國、捷克、斯洛伐克、澳大利亞和羅馬尼亞也有的礦井同時突出瓦斯和二氧化碳。

除了煤層突出外,還有巖石突出。巖石突出多為堅硬的砂巖,也有鹽巖(德國很普遍、前蘇聯也有)、砂質頁巖(前捷克斯洛伐克)、玢巖(前蘇聯某隧道)等。

瓦斯突出的特征

突出危險在廣泛區域上具有點、線分別特征,并非“突出危險煤層”范圍內的煤體都具備形成突出危險源的條件。突出危險源是存在于采礦活動中的具備發動煤與瓦斯突出的高勢能瓦斯與破碎煤體混合的瓦斯富積區。其特征是:區內瓦斯大量解吸為氣態的游離狀瓦斯而積聚;區內煤體受力狀態發生變化,原始結構被破壞;受破壞的煤體失去傳導壓力的能力而使氣態瓦斯處于承壓(被壓縮)狀態,產生高勢能瓦斯與碎煤體混合的瓦斯富積區。突出危險源存在是煤與瓦斯突出能夠發動的先決條件,突出危險源積聚的勢能大小決定突出發動時的突出強度。

影響突出危險的形成的要素

影響突出危險源的形成要素,大致可分為:一是煤體的瓦斯含量的大小;二是煤層煤體的結構強度的高低;三是煤體的受力狀態和作用在煤體上壓力的大小及壓力作用的

時間;四是游離瓦斯積聚的條件(承壓瓦斯區周圍的圍巖封閉程度)是否具備。突出危險源的分布主要受到煤體強度和圍巖壓力分布的控制。一般來講,在原生煤體結構強度低或煤體結構受到地質運動的破壞而強度降低的區域內容易形成突出危險源;在地應力(原始地應力和地質構造殘存應力)大的區域容易形成突出危險源;在工程活動引起的支撐壓力集中區及其附近容易形成突出危險源。

第三章礦井基本概況

礦井概況

一、礦井四鄰關系

元堡井田周邊緊鄰的礦井東南邊界有增子房煤礦、東邊界東古城煤礦和元堡井田北邊界尚未開發的辛屯井田,井田東西長約8417m,南北寬約5167m,井田面積為26.4079km2。

二、開拓方式

井口位置及工業場地設于原元堡煤礦工業場地,地面標高+1455m左右,采用斜井開拓方式,新建一個主斜井、一個副斜井和一個回風立井,共新建三個井筒。主斜井用于提升煤炭、入風兼作安全出口;副斜井用于入風、運料、人員提升,兼作安全出口;回風斜井用于回風、兼作安全出口;先期開采9號煤層,水平標高+1225m;首采盤區沿煤層傾向布置一組下山,兩翼沿煤層走向布置長壁工作面,工作面采用直接搭接布置方式。

三、水平劃分

采用一個水平開拓全井田,水平標高為+1225m(井巷工程實際揭露9號煤層標高)。

四、盤區劃分

全井田共劃分為四個盤區,df1斷層東部有一盤區、二盤區和三盤區,df1斷層西部為四盤區。一盤區和二盤區為9號煤盤區,三盤區為11號煤盤區,四盤區僅有11號煤可采。

五、開采現狀

本礦井已經取得地質報告、初步設計、安全專篇的批復,目前礦井處于基建階段,礦井的三個新建井筒和井底車場已經施工完畢,礦井的主要系統已經形成。一盤區的三條下山正在施工。9101綜采放頂煤工作面的進、回風順槽及開切眼已經施工,工作面設備暫未安裝。

六、生產系統

(一)運輸系統

1、煤炭運輸

9101綜采放頂煤工作面原煤經前、后部刮板運輸機→轉載機(破碎機)→工作面順槽可伸縮膠帶輸送機→一盤區膠帶下山膠帶輸送機→主斜井帶式輸送機→地面。

2、輔助運輸

(1)人員運輸設備選擇

設計選用wc20r型20座無軌膠輪人車4輛(其中維修備用1輛)和wc2j指揮車3輛(其中維修備用1輛)。

(2)支架及大件設備運輸車輛選擇

為實現采煤工作面快速搬家,滿足最大件重量及保持車輛正常循環的需要,選用wc40y型框架式支架搬運車,主要用于液壓支架、采煤機、運輸機等大型設備長距離運輸,也可搬運其他大型設備和部件。選用mh-4型支架鏟運車,用于工作面液壓支架拆離及就位和短距離搬運。

(3)物料及普通設備運輸車輛選擇

設計選用wc3j型無軌膠輪車14輛。此外,為解決井下密閉墻砌筑等大宗材料運輸,為節省路途時間,提高功效,選用wc5型無軌膠輪車1輛。

(4)多功能裝載車

wj10ej型多功能裝載車用于井下輔助材料運輸,電纜、水管架設(升舉人員、管線),修整、鏟平巷道,清理巷道浮煤,搬運皮帶、移變,亦可用于鏟、裝、運作業,實現一車多功能的作用。設計選用該型無軌膠輪車2輛,其中備用1輛。

(5)順槽運輸車

選用wc2型順槽運輸車2輛(備用及檢修1輛)。該膠輪車車體寬度小,可雙向駕駛,適于順槽運輸。

(6)灑水車

為便于井下巷道灑水滅塵、沖洗巷幫及地面工業場地灑水滅塵,選用wc3jb型無軌膠輪車1輛。該型號灑水車可后灑、側灑,并裝備高壓水槍可用于巷幫沖洗。

礦井生產期間,隨著開拓距離的延伸,可適時調整車輛配置。

(二)提升系統

1、主斜井

本礦井采用斜井膠帶輸送機提升方式,在斜井中安裝膠帶輸送機構成提升系統。井筒落底至9號煤中,井底無煤倉。主斜井與盤區膠帶輸送機大巷和9號煤膠帶輸送機大巷直接搭接形成煤流系統。

2、副斜井

本礦井輔助運輸采用無軌膠輪車運輸方式,礦井人員、材料、設備等輔助運輸由不同型號和用途的無軌膠輪車直接從地面經副斜井井筒運至井下各采掘作業地點。

(三)排水系統

礦井主排水采用中央集中式排水,在主斜井井底設中央水泵房及水倉,盤區中部設中部水倉及泵房,集中排放至地面礦井水處理站。

井下中央水泵房和中央變電所采用聯合布置。中央水泵房有2個出口,一個出口用斜巷(即管子道)通往斜井井筒,該出口高出泵房地面約8m,;另一個出口與井底車場相連,并設置了易于關閉的密閉門,密閉門硐室采用混凝土砌碹支護,密閉門在來水時,能夠正常關閉。兩個通道均鋪設窄軌供設備運輸和搶險使用。泵房硐室地面高出硐室與井底車場巷道連接處底板0.5m。排水管路選用兩趟,其中一趟工作,一趟備用。排水管在水泵房及管子道內用法蘭連接,井筒和地面以焊接為主,局部用法蘭連接。

為提高礦井災變能力,設計在中央水泵房預留2臺排水泵的位置。

(四)供電系統

在礦井工業場地的西北側高地處一座35/10.5kv變電所,其供電電源共兩回,一回35kv電源線路引自增子房110kv變電站35kv側母線,線路長度8.9km,,線路導線為lgj-120型鋼芯鋁絞線,另一回35kv電源線路引自業家村220kv變電站35kv側母線,線路長9.7km,線路輸電導線選用lgj-150型鋼芯鋁絞線,該兩回35kv電源一回運行,另一回熱備用,任一回路故障或檢修時,另一回路可以擔負礦井全部負荷。站內設有兩臺sz10-20000/35,35±3×2.5%/10.5kv,20000kva型主變壓器,一臺運行,一臺備用。本站共有三回10kv供電線路入井,其中兩回作為井下中央變電所動力供電電源,當任一回電源發生故障時,另一回可滿足該變電所的全部負荷用電。另一回作為局扇專供電源。電纜型號均為myjv42-8.7/10-3×240,長度約為1km。

中央變電所安裝有29臺pbg630-10高壓開關,以10kv雙電源向分區主排水泵、一盤區中部變電所、盤區下山膠帶機供電;以10kv電源向8109綜采工作面、大巷綜掘、順槽綜掘及其風機專用變供電。以660v電源向水泵房低壓及附近負荷供電。工作面進風繞道配電點及進風順槽1-4號礦用隔爆型移動變電站10kv電源均引自中央變電所。

(五)通風系統

1、通風系統的選擇要根據本礦井開采煤層的賦存狀況、瓦斯等級、開拓方式、進、回風井的設置、礦井開采范圍和設計生產能力等因素綜合考慮。

根據本井田面積及境界形狀,礦井通風系統選用中央并列式通風,以減少礦井初期井巷工程量,盡快形成全礦井通風系統,縮短建井工期。

2、采掘工作面及其他地點通風

回采工作面通風:本礦井煤層厚度較大,回采工作面通風采用“u型”通風方式,下順槽進風,上順槽回風。

掘進通風:掘進工作面利用局部通風機壓入式通風,使用長距離通風的抗靜電、阻燃性能風筒、雙風機雙電源并能自動切換。

井下中央變電所、中央水泵房等,均處于新鮮風流中。

擴散通風的硐室均設在進風巷道,且硐室深度不超過6m,硐口寬不小于1.5m。

井下爆炸材料發放硐室、膠輪車加油檢修硐室及盤區變電所均采用獨立通風系統。

(六)監測監控系統

為了提高元堡礦井的現代化水平,保證礦井安全生產,該礦建立了一套kj95n型安全生產監測系統,該系統對本礦的主要環境參數和生產環節進行監測及監控。監控中心設在礦辦公樓調度室,可實現礦井安全生產的實時監控管理。為礦井安全生產與科學管理提供最優的方案及最準確的數據。

一、井田地質情況

(一)含煤地層

本區石炭—二疊系地層總厚,一般為175m左右,其下部的石炭系太原組及二疊系山西組為含煤地層,共含煤7層。

山西組地層厚13.85~94.36m,平均厚49.79m,含煤2層,編號分別為山3#、山4#。本組煤層厚度薄,局部分布,為局部可采煤層。山西組地層含煤系數為4.29%。

太原組地層厚23.30~82.41m,平均厚52.62m,含煤5層,其煤層統一編號為8#、9#、10#、11#、12#煤層,總厚度19.69m,其中9#、11#煤層為全區穩定可采煤層,10#煤層為局部可采煤層。其余煤層均為不可采煤層,工業價值不大。太原組地層含煤系數37.8%。

(二)地質構造

本區位于大同煤田西南部邊緣,總體構造為一單斜構造,地層走向近東西向,傾向北,傾角5°~10°。

1、褶皺構造

從二維地震資料看,本區煤系地層發育多個短軸褶皺,這些褶皺較明顯表現在9#、11#煤層底板形態上。從9#煤層底板等高線圖上可以看出,煤層底板受多個短軸褶皺控制,呈現出較多的波狀起伏。但煤層總體形態為向北緩傾的單斜構造,煤層走向為近東西向,在此基礎上迭加著小的背向斜。

2、斷裂構造

主要為發育于井田西南的f1逆斷層,從二維地震資料看,該斷層走向北西南東(122°~141°),傾向南西(212°~231°),傾角40°左右,斷距約30~50m,貫穿井田。該斷層切穿了石炭二疊系地層,斷層以西區域由于抬升遭受剝蝕,9#煤層變薄和缺失。

據三維地震勘查范圍資料,在擬定的2.7km2先期開采區內,存在df1、df2、df3、df4、df5五條規模不等的斷層,

df1斷層:相對9#、11#煤層走向305°,產狀215°∠30~43°,落差0~50m,延伸長度970m,向北西方向延出礦區。

df2正斷層:位于西北部,錯斷9#、11#煤層,相對9#、11#煤層走向305°~316°,產狀215°~226°∠65°~68°,斷層落差0~20m,區內延伸長度390m;

df3正斷層:位于西南部,相對9#、11#煤層走向82°,產狀172°∠75°,落差0~12m,區內延伸長度330m;

df4正斷層:位于中部,相對9#、11#煤層走向23°,產狀113°∠75°,落差0~15m,區內延伸長度210m,控制程度較差;

df5正斷層:位于東部,相對9#、11#煤層走向348°,產狀258°∠75°,落差0~5m,區內延伸長度140m,控制程度較差。

3、陷落柱

通過二維地震勘探發現陷落柱一個,位于勘探區西部zk6鉆孔處,分別有d15和dl3線控制。該陷落柱中心坐標*=4410834,y=,平面形態近圓形,陷落范圍穿越了9#、11#煤層。其在9#、11#煤層上長軸約130m,短軸約110m。陷落高度相對9#煤層約90m,zk6鉆孔內巖芯破碎。

另外在井田南部,jc-1鉆孔東北附近發育一個陷落柱。該陷落柱三維地震資料解譯為向斜,但從已知見煤點9#煤地板標高分析,解釋為陷落柱比較切合實際情況。

4、井田巖漿活動

井田范圍內通過收集以往鉆探、物探地質工作成果資料,沒有發現巖漿活動痕跡。

綜合以上條件,礦井地質構造類型屬簡單類型。

(三)主要可采煤層概況

山4#煤層:位于山西組中下部,賦存區煤層厚0~4.21m,平均2.54m。頂板巖性為砂質泥巖、泥巖、炭質泥巖及中粗砂巖,底板巖性為砂質泥巖、炭質泥巖、高嶺巖及細砂巖,結構簡單,含夾矸0~2層,煤層賦存不48律,為局部可采的不穩定煤層。

9#煤層:位于太原組中部,上距山4#煤層18.92~68.62m,平均48.77m。煤厚4.49~20.20m,平均14.33m。頂板巖性為砂質泥巖、泥巖、炭質泥巖及中粗砂巖,底板巖性為泥巖、炭質泥巖、高嶺巖及細砂巖,結構復雜,含夾矸2~4層,夾矸厚度0.2~0.90m,為賦煤區穩定可采煤層。9#煤層在本區西部缺失,推測為沉積環境在平面上改變所至。從鉆孔資料看缺失9#煤層的地段,太原組地層厚度比賦存9#煤的地段薄,賦存9#煤的地段平均厚度77.56m。缺失9#煤層的地段平均厚度45.24m。說明缺失9#煤層的地段由于抬升而遭受剝蝕,致使9#煤層缺失。

10#煤層,位于太原組中下部,上距9#煤層3.01~23.3m,平均間距7.52m,厚度1.15~3.84m,平均1.66m。該煤層區內部分發育,在斷層東部均見,結構簡單,不含或僅含一層夾矸,為賦煤區穩定可采煤層。

11#煤層:位于太原組下部,上距10#煤層間距5.7~21.05m,平均8.98m。該煤層分布廣泛。煤厚1.96~5.67m,平均4.17m,東部較厚。頂板巖性為泥巖、炭質泥巖、細砂巖,底板為炭質泥巖、細砂巖。煤層結構簡單,含夾矸0~2層,夾矸厚度0.1~0.75m,為賦存區穩定可采煤層。

(四)煤質特征

本區煤層變質類型屬區域變質,鏡質組最大反射率在0.56~0.65%之間,屬ⅰ~ⅱ變質階段。根據《中國煤炭分類國家標準(gb5751-86)》以vdaf、g值作主要分類指標,y值作參考指標劃分煤類,全區煤類以長焰煤為主,弱粘煤為輔,兼有少量氣煤和不粘煤。主要可采煤層的煤類在平面上分布規律如下。

山4#賦存區均為長焰煤。

9#煤;基本上為長焰煤(cy),僅在zk1201孔處為不粘煤(bn),東部的zk801鉆孔為氣煤(qm)。

10#煤層以長焰煤為主,氣煤和弱粘煤零星分布。全區僅zk403、zk1102、jc-2為氣煤,其余全為長焰煤。

11#煤層:以長焰煤(cy)和弱粘煤(rn)為主,不粘煤、氣煤零星分布。23個見煤鉆孔中16個鉆孔為長焰煤,4個鉆孔為弱粘煤,1個鉆孔為不粘煤,2個鉆孔為氣煤。長焰煤主要分布在礦區的中北部,成東西向帶狀分布,弱粘煤分布于長焰煤邊部,不粘煤和氣煤在礦區西南、東部、南部零星分布。

從以上煤層煤類分布看,本區賦存的長焰煤分布面積占各煤層的比例從上到下逐漸縮小,這一規律反映了區域變質作用對本區煤質的影響。

總觀全區,各主要可采煤層為中灰、高揮發分、中硫分~中高硫煤,中熱值煤。煤的主要類別為長焰煤,其次為弱粘煤,不粘煤和氣煤占少量。

二、水文地質概況

1、井田含水層

井田位于大同向斜西翼中山丘陵區,地形起伏不大。地表大部分為黃土覆蓋,巖石露頭甚少,僅在溝谷底部有零星出露。井田內各含水層分布與區域含水層相同,根據巖性和含水層特征可分為奧陶系中統馬家溝、冶里組碳酸鹽巖巖溶裂隙含水層,石炭、二疊、白堊系碎屑巖裂隙含水層和第四系孔隙含水層。

2、井田隔水層

井田各含水層組間存在分布不均、厚度不等的砂質泥巖、泥巖,可起到一定隔水作用。石炭系本溪組,其巖性為灰白色、灰褐色細砂巖、粉砂巖、砂質泥巖、鮞狀鋁質泥巖,底部為一薄鐵礦層,厚度8.5~38.58m,平均22.67m,是較穩定的隔水層。其次是白堊系下部膠結致密的礫巖層,裂隙不發育,隔水性能良好。其次,奧陶系下統馬家溝組頂部為厚25~30m結構致密的泥灰巖,隔水性能良好。同時,地層上部存在平均厚度33m左右的第三系紅粘土,具有良好的隔水性能。

3、地表水、地下水動態特征

元堡井田內處于中山丘陵區,總體形態北、東、西三面高,中南部低,井田內沒有常年性地表水體,大氣降水一般沿黃土沖溝排泄,且沒有大的匯水溝谷,不易形成較大洪峰,據調查多年暴雨形成的洪峰高度不足0.8m,礦井井口、工業廣場均位于相對高的地形上,較低洼泄水溝谷高出70m左右,大氣降水形成的洪峰對井口影響較小。

淺層孔隙地下水的補給來源主要是大氣降水,地下水流向與地形基本一致,由北向南徑流,一部分人工開采,一部分蒸發,另一部分向下補給砂巖裂隙含水層。由于松散層底部為第三系紅粘土,大氣降水向裂隙含水層補給量較少,一部分賦存在表層孔隙中,隨植物蒸騰和蒸發作用又回到了大氣中,另一部分賦存在溝谷低洼地帶的沖洪積形成的沙礫石孔隙中,在重力作用下,向下運移,補給下部的砂巖裂隙含水層。淺層孔隙地下水水位與水量動態隨季節變化,水位年變幅1.5~2.6m,水量變化4~6m3/d。

深部各裂隙含水層在地表露頭處接受大氣降水及上部孔隙水的補給,地下水流向由北東向南西逕流,一部分賦存在基巖裂隙中,一部分向下補給奧陶系碳酸鹽巖溶裂隙水,一部分在煤炭開采過程中,被排出地表,轉化為松散層孔隙水以及水蒸氣。石炭、二疊、白堊系碎屑巖裂隙含水層地下水水位與水量動態隨季節變化較小,水位年變幅0.5~1.3m,水量變化1~3m3/d。

奧陶系碳酸鹽巖溶裂隙含水層,在地表露頭處直接接受大氣降水,在有上層覆蓋區域,接受基巖裂隙水和松散層孔隙水的補給,經過運移,一部分在神頭泉域溢出帶以泉的形式排出地表,一部分賦存在巖溶裂隙中,一部分被人工開采,作為工農業及居民生活用水。

4、礦井充水因素分析

礦井兼并重組整合后山西右玉元堡煤業有限責任公司井田范圍內及周邊近距范圍內沒有常年性河流和水庫,礦井充水因素主要有如下幾點:

(1)上部松散覆蓋層接受大氣降水形成的孔隙水,通過風化殼沿風化裂隙在重力作用下入滲到煤系地層,最終沿采空塌落裂隙或構造裂隙滲入礦坑;

(2)井筒建造時,揭露和貫穿不同含水巖組形成的積水;

(3)煤系地層賦存水通過裂隙造成淋頭水;

(4)老窯積水通過裂隙對礦井工作面的補給;

(5)奧陶系石灰巖深層地下水通過構造裂隙對上部煤系地層水的補給。

不同充水因素,對礦井生產影響如下:

①對于大氣降水形成的孔隙水,由于井田及周邊上部覆蓋層存在較厚的相對隔水的第三系粘土層,因而通過風化殼沿風化裂隙進入井下量較少;

②通過調查,元堡煤礦、平頂梁煤礦兩座煤礦4條斜井筒,一個豎井筒均沒有大的出水點,滲水量微弱,基本不用排水設施;

③在過去的生產過程中,煤系地層水主要表現為淋頭水,通過調查,山西右玉元堡煤業兼并重組整合的地方國營元堡煤礦、右玉平頂梁煤業有限公司平頂梁煤礦,在過去的生產過程中,礦井涌水量分別為8m3/h和0.5m3/h,從未發生過水害事件。

④對于老窯積水,主要是兩礦采空區積水,通過調查,生產期間,礦坑水通過自然坡度沿水溝匯入水倉,由水泵抽入中央水倉,然后集中排出井外。目前井下老窯積水主要是停產期間井下水倉沒有往井外排水形成的積水,元堡煤礦約7740m3,平頂梁煤礦約存在積水6840m3,對礦井生產影響不大。

5、鄰近老窯及采空區積水、積氣情況

整合礦井周邊煤礦無越界開采現象,且開采現狀距礦界較遠,目前不存在老窯積水、積氣危害,但在今后的采掘過程中要堅決執行《煤礦探放水規程》“先探后掘、有掘必探、預測預報、先治后采”的原則。

6、礦井水文地質類型

根據區內水文地質條件分析,①在礦區北部zk1501孔11#煤層底板標高為1082m,奧陶系石灰巖巖溶裂隙水水位高出11#煤層底板93.0m,但其下有厚度20~30m的穩定隔水層;在東部的zk001孔,11#煤層底板標高為1093.79m,奧陶系石灰巖巖溶裂隙水水位高出11#煤層底板80.7m,其下有43m的穩定隔水層,在沒有構造裂隙通道的情況下,巖溶裂隙水不會對煤層開采造成突水。②雖然礦區內有f1斷層存在,但在一定范圍開采避讓后,充水可能性小;③二疊、白堊系砂巖裂隙水有多層泥巖隔水層存在。因此,礦床主要充水水源為石炭系太原組煤層頂板中、粗砂巖裂隙水。

礦區范圍內的已有采空區煤層頂板多已塌落,古塘積水極少,且新礦井采掘方向與原采空區位置方向相反,煤系地層富水性又差,因而水害程度較低。不過,隨著新建礦井生產能力的提高,采掘范圍的增大,加上9#煤層頂板以上巖層膠結性差,煤層厚度大,需防止采空塌落形成的裂隙與地面貫通,特別在低洼匯水區,遇大氣強降水會直接沿裂隙灌入井巷內,影響煤炭生產安全。礦山生產后,要建立地面巡查制度,發現貫通裂隙要在地面上及時處理,避免水害的發生。

同時,在采掘工作面過斷層位置時,要進行前置鉆探,預留保安煤柱和其它措施,防止奧陶系石灰巖巖溶裂隙水在承壓條件下沿斷層帶上行,造成突水事故。

綜上所述,煤田以堅硬巖石裂隙充水為主,地形有利于自然排水,附近無地表水體,上部第三系紅粘土的相對隔水作用,使的地下水補給條件差,礦井排水量小于5000m3/d,屬于水文地質條件中等的井田。

7、礦井涌水量

考慮到井筒淋水、井下消防灑水、黃泥灌漿等工藝用水的因素,預計礦井正常涌水量確定為150m3/h,最大涌水量定為230m3/h。

三、開采技術條件

1、煤層頂底板概況

井田內地層巖性以粗、中、細砂巖為主,間夾泥巖和砂質泥巖。巖石近地表風化裂隙發育,向下漸變為構造裂隙為主。據zk1502、zk401、zk9101、jc-1、jc-2鉆孔巖石力學試驗結果可知:

山4#煤層偽頂多為泥巖、砂質泥巖,直接頂板粉砂巖、含礫粗砂巖,厚度21.15~25.75m,性脆易碎;底板為泥巖、砂質泥巖、粉砂巖,厚度2.10~8.12m。

9#煤層老頂為較完整的含礫粗砂巖、粗砂巖、砂質泥巖等,裂隙較為發育。礫巖極限抗壓強度1.93~59.2mpa,平均30.88mpa,抗拉強度0.3~4.7mpa,平均1.51mpa;粗砂巖極限抗壓強度15.9~59.3mpa,平均40.18mpa,抗拉強度1.6~3.5mpa,平均2.55mpa;中、細砂巖巖極限抗壓強度59.3~73.6mpa,平均68.03mpa,抗拉強度1.2~2.5mpa,平均1.6mpa;砂質泥巖、泥巖極限抗壓強度74.9~79.4mpa,平均77.15mpa,抗拉強度0.4~0.8mpa,平均0.63mpa;rqd值46~55%,平均50%,為較堅硬巖石。

9#煤層底板(10#煤層頂板)為礫巖、砂巖,礫巖極限抗壓強度27.1~30.2mpa,平均28.9mpa,抗拉強度1.9~3.7mpa,平均2.8mpa;粗砂巖極限抗壓強度20.7~24.7mpa,平均22.1mpa,抗拉強度1.0~1.4mpa,平均1.2mpa;中砂巖極限抗壓強度37.9~53.3mpa,平均47.2mpa,抗拉強度2.8~3.1mpa,平均2.9mpa;砂質泥巖、泥巖極限抗壓強度39.5~70.9mpa,平均55.85mpa,抗拉強度0.4~1.5mpa,平均0.93mpa;rqd值64~92%,平均68%,為較堅硬巖石,巖石質量穩定性較好。

11#煤層頂板(10#煤層底板)巖性為砂巖、砂質泥巖,巖石單軸抗壓強度53.3mpa,抗拉強度2.9~3.0mpa,平均2.95mpa;rqd值64~92%,平均68%,為堅硬巖石,巖石質量穩定性較好。

11#煤層底板為含礫粗砂巖、中砂巖、砂質泥巖、泥巖、鋁土巖,裂隙不發育。其中礫巖極限抗壓強度40.6~52.7mpa,平均50.58mpa,抗拉強度1.1~1.9mpa,平均1.4mpa;粗砂巖極限抗壓強度16.4~50.2mpa,平均33.5mpa;中、細砂巖極限抗壓強度37.4~68.9mpa,平均53.15mpa,抗拉強度2.7~5.9mpa,平均3.9mpa;泥巖、鋁土巖、灰巖極限抗壓強度24.4~116.7mpa,平均52.60mpa,抗拉強度0.2~6.1mpa,平均2.35mpa;rqd值34~77%,平均58%,為較堅硬巖。

2、瓦斯

2005年度,經山西省煤炭工業綜合測試中心檢測,本礦井瓦斯絕對涌出量0.91m3/min,相對瓦斯涌出量為2.6m3/t。礦井二氧化碳絕對涌出量為1.36m3/min,二氧化碳相對涌出量為3.88m3/t。鑒定結果為低瓦斯礦井。

2006年,山西省安全生產監督管理局“晉安監煤字【2006】9號文”《關于朔州市朔城區楊澗煤礦等六十七座國有及21萬噸/年以上鄉鎮煤礦二○○五年度生產礦井瓦斯等級鑒定的批復》中,批復“右玉縣地方國有元堡煤礦等67座礦井為低瓦斯礦井,其中石井煤礦、柴溝煤礦、王卞莊煤礦、虎龍溝煤礦、蘆子溝煤礦、擔水溝煤礦按高瓦斯礦井管理”。

2011年山西省煤炭工業廳“晉煤瓦發[2011]386號文”《關于陽泉煤業(集團)有限責任公司2010年度瓦斯等級鑒定結果的批復》中,礦井絕對瓦斯涌出量為1.33m3/min,相對瓦斯涌出量為4.64m3/t,鑒定結果為低瓦斯礦井。

2012年山西省煤炭工業廳“晉煤瓦發[2013]423號文”《關于陽泉煤業(集團)有限責任公司2012年度瓦斯等級鑒定結果的批復》中,礦井絕對瓦斯涌出量為1.32m3/min,相對瓦斯涌出量為0.29m3/t,鑒定結果為瓦斯礦井。

3、煤塵

根據山西省煤炭工業局綜合測試中心2005年3月10日為元堡煤礦11#煤所做的煤塵爆炸性分析試驗,煤塵云最大爆炸壓力0.54mpa,最大壓力上升速率26.12mpa/s,煤塵云爆炸下限濃度50g/m3,煤塵云最大爆炸指數7.052mpam/s,煤塵云最低著火溫度770℃。煤塵具有爆炸性,以往資料測試粉塵150mg/m3min,煤塵爆炸指數為33~41%,屬煤層爆炸危險礦井。

據zk001、zk1102鉆孔巖芯煤樣煤塵爆炸性試驗結果,火焰長度9#煤為30~160mm,平均85mm;10#煤為160~180mm,平均170mm;11#煤為25~30mm;平均27.5mm。抑制煤塵爆炸最低巖粉用量9#煤為55~75﹪,平均為63﹪;10#煤為65~70﹪,平均為67.5﹪;11#煤為45~65﹪,平均為55﹪,鑒定結論9#煤、10#煤、11#煤均有煤塵爆炸性。

2005年3月10日,山西省煤炭工業局綜合測試中心為元堡煤礦11#煤層進行了煤塵爆炸定性分析,結果為火焰長度400mm,巖粉用量70﹪,定性為有爆炸性。

2010年8月河南理工大學礦山安全技術中心對該煤礦9號煤煤塵爆炸性進行鑒定,鑒定結果:vdaf為36.06%,9號煤層具有爆炸性。

2014年6月山西煤礦設備安全技術檢測中心對該煤礦9號煤煤塵爆炸性進行鑒定,鑒定結果:vdaf為38.88%,9號煤層具有爆炸性。

由于各可采煤層均存在煤塵爆炸性,在今后生產過程中要做好通風除塵工作,及時清理巷道浮煤,對干燥區域要灑水除塵,防止煤塵濃度超限,造成安全事故。

4、煤的自燃傾向性

2008年的勘探工作中,對zk1102、zk403鉆孔的煤芯煤樣做了煤的自燃性試驗,9#煤的吸氧量為0.55~0.70cm3/g,平均為0.61cm3/g;10#煤的吸氧量為0.50~0.52cm3/g,平均為0.51cm3/g;11#煤的吸氧量為0.51~0.60cm3/g,平均為0.56cm3/g,三層可采煤均為自燃煤層,自燃傾向性等級為ⅱ類。

2005年3月10日,山西省煤炭工業局綜合測試中心為元堡煤礦11#煤層進行了煤的自燃傾向性測試,結果為吸氧量0.713cm3/g,自燃傾向性等級ⅰ類,容易自燃。

2010年8月河南理工大學礦山安全技術中心對該煤礦9號煤自燃傾向性進行了鑒定,結果為吸氧量0.74cm3/g,自燃傾向性等級ⅰ類,容易自燃。

2014年6月山西煤礦設備安全技術檢測中心對該煤礦9號煤自燃傾向性進行了鑒定,結果為吸氧量0.57cm3/g,自燃傾向性等級ⅱ類,自燃。

5、地溫、地壓

根據以往資料,該地區測溫鉆孔全孔地溫梯度平均2.96℃/100m,9#煤層以上地層地溫梯度平均為3.3℃/100m,9#煤層以下至奧陶系灰巖頂界地溫梯度明顯增高,約4~5.2℃/100m;9#煤層各孔測溫點的平均溫度為16.8℃,11#煤層各孔測溫點的平均溫度為19.7℃,局部地段存在地溫梯度稍高的現象。

整合礦區的地質構造簡單,煤層埋藏深度不大,頂底板巖性非脆性圍巖,且沉積層理明顯,顆粒較粗,而且斷層、褶皺較少,相對地壓集中區較少。建議礦方委托有資質的單位進行沖擊地壓鑒定,以確定本礦井煤系圍巖是否具有沖擊地壓傾向性。

3.2通風管理

一、回采工作面通風方式及合理性分析

1913綜采放頂煤工作面采用“u”型通風,即進風順槽進風,回風順槽回風。

由于本礦井為低瓦斯礦井,采用“u”型通風完全可以滿足人員呼吸及稀釋上隅角瓦斯所需的風量。

1913綜采放頂煤工作面移交生產前,礦井所有廢棄巷道必須進行密閉,否則不得生產。

二、回采工作面的瓦斯涌出量

2012年山西省煤炭工業廳“晉煤瓦發[2013]386號文”《關于陽泉煤業(集團)有限責任公司2012年度瓦斯等級鑒定結果的批復》中,礦井絕對瓦斯涌出量為1.32m3/min,相對瓦斯涌出量為0.29m3/t,鑒定結果為瓦斯礦井。

根據礦方提供的本工作面的地質說明書,1913綜采放頂煤工作面絕對瓦斯涌出量0.852m3/min,相對瓦斯涌出量2.283m3/t,屬于瓦斯回采工作面。

三、工作面風量、風速計算及合理性分析

綜采放頂煤工作面的實際需要風量,應按稀釋工作面瓦斯涌出量要求,考慮工作面氣溫、風速以及人數等因素分別進行計算后,采取其中最大值。

經分析認為,本井田煤層中瓦斯含量低,無地溫熱害,礦井各用風地點的風量計算只考慮排除粉塵和滿足良好氣候條件即可。

每個回采工作面實際需要風量,應按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后的有害氣體產生量以及工作面氣溫、風速和人數等規定分別進行計算,然后取其中最大值。

四、減少工作面漏風措施

嚴格執行通風設施構筑質量、驗收制度,加強工作面通風設施的管理,有效減少工作面漏風。

五、工作面通風設施及保證風流穩定可靠的措施

嚴格通風設施構筑質量、驗收制度,不符合規定要求的設施必須返工重做,直至符合規定。在工作面回采期間,通風設施設點檢查,每班不少于三次,確保通風設施的完好;一旦有損壞,造成工作面風流紊亂,必須立即停止工作面生產,進行處理,并匯報調度;只有通風設施重新構筑完畢,工作面風流、風量正常后,方可恢復生產。

六、工作面回風順槽通風管理

在工作面回風順槽口設置堅固柵欄,工作面生產期間,切斷回風順槽一切動力電源,回風巷嚴禁有人,柵欄上鎖,鑰匙由瓦檢工保管,嚴禁人員進入;進出料只能在工作面檢修班停產期間進行。

3.3瓦斯防治

一、工作面瓦斯來源分析

1913綜采放頂煤工作面雖然煤層瓦斯含量較低,瓦斯成分和含量變化小,但由于可能有瓦斯局部積聚現象,瓦斯涌出量預計不同區段有一定變化。因此,必須堅持安全第一的方針,遵循“預防為主、綜合治理”的原則,做好通風安全工作,以防瓦斯聚集,發生瓦斯爆炸。設計中采取了有針對性的防治措施。并要求在生產過程中嚴格執行《煤礦安全規程》及其它有關法律、法規、規程、規范中關于防治瓦斯的有關規定。

二、工作面上、下隅角瓦斯管理措施

1、在回采工作面與回風巷聯接處(上隅角)附近設置一道木板或抗靜電帆布風幛,迫使一部分風流進入工作面上隅角,稀釋上隅角瓦斯,防止瓦斯積聚;

2、回風順槽落山處頂板采用“一采一放”,即割一刀煤,放一次回風順槽落山處頂板,做到及時推錨放頂。進風順槽落山檢修班每天進行推錨放頂,減少易聚瓦斯空間;

三、防止工作面采空區瓦斯積聚措施

1、采用獨立通風。保證風量及風速符合《煤礦安全規程》要求。

2、工作面采用上行通風,以保證大功率機電設備的運行的安全性,有利于瓦斯排放。

四、工作面瓦斯檢測監控

在采煤工作面共設置瓦斯傳感器4個,在采煤工作面上隅角設瓦斯傳感器1個;在采煤工作面位于回風巷,距切巷10m內設置(≤10m)瓦斯傳感器1個,一氧化碳傳感器1個;在采煤工作面回風巷設瓦斯傳感器1個,溫度傳感器1個,粉塵傳感器1個,二氧化碳傳感器1個,設置在靠近回風巷末端的位置(10m-15m);在回風混合風流處設瓦斯傳感器1個,風速傳感器1個,一氧化碳傳感器1個;在中部配電室供1913電源變壓器設置饋電傳感器。瓦斯傳感器應布置在巷道的上方,并應不影響人和行車,安裝維護方便,瓦斯傳感器應垂直懸掛,距頂板(頂梁)不得大于300mm,距巷道側壁不得小于200mm。

在采煤機上設置機載式瓦斯斷電儀及采煤機開停傳感器。

聲光報警器應設置在經常有人工作便于觀察的地點。其它傳感器應懸掛在能正確反映該點測值的地方。

五、其它措施

1、加強對通風設備、設施的管理,經常檢查維修,保證設備、設施一直處于良好運行狀態。

2、經常進行各用風地點的風量、風速、瓦斯、煤塵等參數測定,使之符合《煤礦安全規程》要求。

3、下井人員必須配備隔離式自救器。

4、回采工作面回風順槽風流中瓦斯濃度超過1%或二氧化碳濃度超過1.5%時,必須停止工作,撤出人員,采取措施,進行處理。

5、回采工作面機電設備應設在進風風流中。如果硐室深度不超過6m、入口寬度不小于1.5m且無瓦斯涌出,可采用擴散通風。

6、嚴禁在停風或瓦斯超限的區域內作業。

第四章瓦斯治理的必要性和可行性

4.1瓦斯治理的必要性

煤礦瓦斯事故是制約煤炭工業安全發展和可持續發展、影響地區和全省安全穩定好轉的突出問題,煤礦必須認識瓦斯治理的重要性和必要性。

我礦擴建初步設計按高瓦斯礦井設計,礦井地質構造復雜,開拓開采不正規,各生產系統和安全系統不完善,安全資金投入不足,管理機構人員配備不足,管理制度不完善等問題,嚴重制約礦井安全生產,難以達到瓦斯治理的各項要求,為此,我礦瓦斯治理不但必要,更顯得事在必行。

4.2瓦斯治理可行性

為切實搞好瓦斯綜合治理,煤礦要認真嚴格貫徹“安全第一、預防為主、綜合治理”的安全生產方針和“先抽后采、監測監控、以風定產”的瓦斯治理工作方針,切實建立健全“通風可靠、抽采達標、監控有效、管理到位”的瓦斯綜合治理工作體系,緊緊抓住礦井通風系統、抽采抽放、監測監控、現場管理四個關鍵環節,根據本礦井的安全生產條件及危害因素分析,采取行之有效的針對措施,堅持標本兼治、重在治本,進一步完善瓦斯治理結構,落實瓦斯防治管理制度,提高裝備水平和提高礦井防治瓦斯災害能力,建立健全穩定可靠的礦井通風系統,科學合理的瓦斯抽采體系,有效管用的監測監控網絡和嚴格規范的現場管理制度。礦井瓦斯事故是可控、可防、可治的。因此,煤礦要以更大的決心、更強的力度、更嚴的態度、更扎實的措施,鍥而不舍地打好煤礦瓦斯治理攻堅戰,瓦斯治理是可行的。

4.3瓦斯治理的主要內容

根據我礦生產現狀和存在的主要問題,我礦瓦斯治理的主要內容為:優化生產布局,以理順完善通風系統為核心,切實搞好一通三防管理,合理組織生產,堅持采用正規采煤方法,進一步完善其它相關安全系統,加強現場監督管理,建立健全并認真落實瓦斯治理各項管理制度。

第五章安全措施計劃

5.1“一通三防”管理制度

5.1.1通風管理制度

1、礦井必須采用機械通風、主要通風機械必須裝置兩套同等能力的通風機(包括電動機),其中一套運行一套備用,并保證主要通風機正常運轉。

2、裝有通風機的井口必須封閉嚴密,其外部漏率不得超過5%(我礦回風井無提升設備)。

3、主要通風機必須有反風設施,必須能在10min內改變巷道中的風流方向,當風流方向改變后,主要通風機的供給風量不應小于正常風量的40%。

4、反風措施由礦長組織“一通三防”部門每季度至少檢查一次,每年應進行一次反風演習。反風演習時間一次不少于2小時,當礦井通風系統有較大變化時,也應進行一次反風演習。

5、裝有主要通風機的主要通風口,安設有防爆門,并且每6個月檢查維修一次。

6、新安裝的主要通風機在投入運行前,必須進行扇風機性能測定和試運轉工作,以后每年進行一次性能測定。

7、禁止利用主要通風機房作其它用途,主要通風機房內必須按裝水柱計、風量、電流表、功率表、軸承溫度計等儀表還必須安裝礦井負壓、風量、瓦斯傳感器,使負壓、風量、瓦斯變化情況反應在模擬盤上,以及風機房有直礦調度指揮中心的電話,并有反風操作系統圖,司機崗位責任和操作規程。

8、主要通風機日常管理與操作,由專職司機負責,司機每小時應將通風機運轉情況填入專項記錄,發現有異常變化時,必須立即報告礦調度指揮中心。

9、主要通風機因檢修,停電或其它原因需要停風時,必須制定停風措施,報礦總工程師批準。主要通風機在停風期間必須打開井口防爆門和有關風門,以便充分利用自然通風。

10、至少每月檢查一次主要通風機,每月對主要通風機切換一次,調整主要通風機轉數或葉片角度時,必須由瓦斯防治中心制定措施,礦總工程師及集團公司批準后,由機運管理中心負責執行。

11、礦井必須有完整的獨立通風系統,改變全礦井:一翼一個水平面的通風系統時,必須報集團公司總工程師批準。

12、所有通風設施的構筑,必須符合礦井通風質量標準的有關要求。

13、進、回風井和主要通風巷道之間每個聯絡巷道中,必須砌筑永久閉墻,需使用的聯絡巷道,必須安裝兩道正向和兩道反向的風門,防止在反風時造成風流短路。

14、礦井每三年必須進行一次通風阻力測定,礦井轉入或改變一翼通風后,必須重新進行礦井通風阻力測定,礦井要不斷改善通風系統,確保巷道暢通無阻,采取合理的降低通風阻力的措施,使用情況符合煤礦安全生產實際所需。

15、由技術管理中心和瓦斯防治中心等部門嚴格把關,消除不符合《煤礦安全規程》規定的串聯、擴散通風和老塘通風。

16、合理調配風量,保證井下各用風地點風量、風速符合《煤礦安全規程》中的有關規定。

17、瓦斯防治中心在條件具備的情況下,負責具體調整工作,嚴防有害氣體及溫度超過《煤礦安全規程》中的有關規定,為井下生產創造良好的氣候條件。

18、回采工作面,必須布置專用排瓦斯巷道。

19、采掘工作面,根據工作面實際情況開展瓦斯抽采工作。

20、礦井通風系統標明風流方向,風量和通風設施的安裝地點,必須按季繪制通風系統圖,并按月補充修改,礦井應繪制礦井通風系統圖和礦井通風網絡圖。

5.1.2巷道貫通通風管理制度

1、一般巷道貫通必須編制經礦總工程師批準的包括通風內容的專項安全技術措施,并貫徹到生產隊組;與采空區、老窯的貫通措施以及有可能和老窯區、小窯破壞區貫通的措施,(必須先探明情況),報集團公司總工程師批準,礦總工程師現場指揮,救護隊協助進行貫通,瓦斯防治中心負責貫通時的通風系統調整及瓦檢工作。

2、一般巷道貫通的規定

炮掘面相距20米,機掘面相距50米,貫通執行下列規定:

(1)地測防治中心必須向礦總工程師報告,并書面通知瓦斯防治中心,瓦斯防治中心事先必須做好貫通時的系統調整及瓦檢工作。

(2)地測防治中心下達通知書后,礦調度指揮中心每班必須向瓦斯防治中心通報掘進進度,瓦斯防治中心值班員每班掌握瓦斯、風量變化情況,并匯報當日值班科長。

(3)對掘工作面必須停止一個面作業,且該面須切斷電源,撤出人員,設置警戒,保持正常通風。

(4)與盲巷貫通時,應先對該巷進行瓦斯排放,排放完畢,恢復正常通風,并設置警戒。

(5)每次放炮前,掘進工作面班組長必須派專人和瓦檢員共同到對方工作面,檢查該工作面回風流及附近20米內的瓦斯濃度,瓦斯濃度超限時,先停止掘進工作面作業,然后處理瓦斯,只有在兩個面、回風流及其附近20米內的瓦斯濃度都在1%以下時,方可進行掘進工作和裝藥放炮。每次放炮前,必須在兩個工作面安全地點設置專人警戒。爆破工作應堅持“一炮三檢”和“三人聯鎖”制度。每次放炮后,瓦檢員和掘進工作面班組長必須巡視放炮地點及附近,檢查通風、瓦斯情況,如果有異常,應立即處理,雙方工作面檢查完畢,認為無異常情況,才允許進行該面的下一次放炮工作。

(7)貫通的巷道屬于主要通風巷道,并直接影響礦井通風系統時,礦總工程師必須負責貫通的指揮工作,通風礦長負責貫通時的現場指揮工作。其它貫通,瓦斯防治中心必須派一名科長現場統一指揮,確保施工安全。

(8)貫通后應及時調整通風系統,形成正常的全風壓通風系統后,方可停止局扇運行,同時要檢查回風流、作業地點以及相關地點的瓦斯濃度和通風設施,以及風流狀況。如果有問題,必須及時進行處理。

(9)參與貫通的部門應明確崗位分工,特別是貫通后通風系統受影響的區域,必須設置專人檢查瓦斯、停電撤人、設置警戒,同時要進行風量測定。

3、未經集團公司總工程師批準,嚴禁任何巷道與采空區、老窯及情況不明的巷道貫通,一旦貫通,按事故追查處理。

5.1.3盲巷通風管理制度

1、凡是井下6m以上不通風的獨頭巷道稱為盲巷,技術管理中心在安排生產時,應避免出現盲巷。

2、若在生產施工過程中造成盲巷時,技術管理中心必須書面通知瓦斯防治中心,說明造成盲巷的原因和時間,瓦斯防治中心在接到通知后要立即安排進行處理。

3、對暫時停止施工的停風巷道、采區應設置柵欄,嚴禁任何人員入內,對永久報廢巷道采用永久密閉進行盲巷管理。

4、密閉要設置距盲巷口6m范圍內,并嚴格按照質量標準化進行施工,密閉前設置柵欄(距盲巷口不超過2m),并懸掛好說明牌、瓦斯檢查牌、警標牌等。

5、瓦斯防治中心必須建立盲巷管理臺賬,對井下出現的盲巷進行定期檢查,注明造成盲巷的原因、時間、長度、管理方式等。

6、盲巷密閉前的瓦斯檢查每班至少檢查一次,并將檢查結果寫在檢查牌上。

7、任何人不得隨意打開密閉進入盲巷,當因工作需要進入盲巷時,作業單位必須提前編制安全措施,報礦總工程師批準。

8、盲巷密閉、柵欄5m范圍內嚴禁堆放雜物、材料等。

9、瓦斯防治中心每周對盲巷進行一次檢查,發現管理設施損壞,要及時維修,防止人員誤入盲巷。

5.1.4局部通風機管理制度

1、局部通風機必須由指定人員負責管理,保證正常運轉。

2、掘進工作面所用的局部通風機功率應根據所需風量進行匹配。所用的局部通風機必須配備安裝同等能力的備用局部通風機,并能自動切換。正常工作的局部通風機必須實行“三專”(專用開關、專用電纜、專用變壓器)供電。

3、嚴禁使用3臺以上(含3臺)局部通風機同時向1個掘進工作面供風。不得使用1臺局部通風機同時向2個作業的掘進工作面供風。

4、正常工作和備用局部通風機均失電停止運轉后,當電源恢復時,正常工作的局部通風機和備用局部通風機均不得自行啟動,必須人工開啟局部通風機。

5、掘進工作面與瓦斯電、風電閉鎖和主備風機切換設施必須同時設計、同時施工、同時投入使用。

6、使用局部通風機通風的掘進工作面,不得停風;因檢修、停電、故障等原因停風時,必須將人員全部撤至全風壓進風流處,并切斷電源。恢復通風前,必須由專職瓦檢員檢查瓦斯,只有在局部通風機及開關附近10米以內風流中瓦斯濃度都不超過0.5%時,方可由指定人員開啟局部通風機。

5.1.5測風制度

1、礦井必須建立測風制度,配備足夠的測風工堅持正常的測風工作。每10天對礦井主要進回風巷道進行測風,采區的進、回風風量、采掘面以及其它用風地點的風量根據實際需求隨時進行全面的測風。因井下風量調整或主要通風機工況變化等原因,使井下風量發生較大的變化時,由瓦斯防治中心安排測風工及時進行全面測風。

2、采煤工作面測定進、回風巷道的風量;掘進工作面測定局部通風機的全壓供風量、出口風量、入口風量及全壓總回風量。

3、安裝局部通風機前測定局部通風機前的全壓供風量;更換局部通風機后及時測定局部通風機的全壓供風量、出口風量、入口風量及全壓總回風量。

4、主要通風機的外部漏風率至少每半年測定一次。

5、瓦斯涌出異常的采、掘面以及通風巷道的風量,瓦斯防治中心根據實際需要增加測風次數。

6、所有測風結果要及時填寫到測風地點的記錄牌板上和臺帳上,數據要求真實可靠,嚴禁弄虛作假。測風員在測風過程中如發現通風系統有問題,要立即查明原因并向瓦斯防治中心匯報,待通風系統穩定后重新測定風量。

7、礦井主要進、回風巷,采區進、回風巷必須建立正規的測風站,采掘工作面及其它巷道的測風點建立臨時的測風站,測風站必須掛測風牌。對正規測風站的斷面每季度進行一次校正,對臨時測風站的斷面每月進行一次校正。測風時將巷道風量、風速、斷面、溫度、瓦斯和二氧化碳濃度、測定時間、測風工以及測點大氣壓力填寫到測風牌和測風記錄本上,數字齊全清楚。

8、風量測定結果每旬報礦長、總工程師簽字,當礦井風量發生較大變化時,應及時向公司領導匯報。

5.1.6礦井風量管理制度

l、根據每月的生產計劃和礦井通風狀況,編制合理的礦井配風計劃。

2、礦井配風計劃必須經礦總工程師審核簽字后方可執行。

3、通風報表必須按要求進行填寫,數據真實、準確,上報。

4、井下主要進、回風巷必須建立測風站,并符合規程的要求。

5、測風站要設記錄牌板,牌版的內容有:測風站斷面、平均風速、風量、大氣壓力、空氣溫度、瓦斯、二氧化碳、測定日期、測定人以及員測點大氣壓力等。

6、井下所有的通風巷道或地點的風量每旬至少全面測風一次。每次測風結果必須填寫在現場的測風牌板和測風記錄上,及時填寫旬報,上報給有關領導。

7、主要大巷要實行每十天至少測風一次。采煤工作面和采掘工作面根據實際要求隨時測定進風巷和回風巷的風量,并記在測風牌板和測風記錄手冊上。

8、巷道中風速必須經過驗算,不得有無風、微風或超速巷道。

9、工作地點每人每分鐘供給風量不得低于4m3/min。

10、采煤工作面回收期間,每天測定一次工作面進回風風量,風量要滿足風速和稀釋瓦斯的要求,并將測定結果填在測風牌板和測風記錄上。

11、巷道貫通前、系統調整后、扇風機導機或改變葉片角度后都必須進行測風,測風結果必須填寫在測風記錄上并及時向有關領導匯報。

12、發現風量與配風計劃差別較大要及時分析原因、檢查系統,并及時調整設施狀態。

13、礦井外部漏風率不大于5%,礦井有效風量率不低于87%。

14、測風人員必須經過培訓、考試合格人員擔任,持證上崗。

15、使用合格的測風儀器、儀表。

5.1.7瓦斯檢查制度

1、我礦由總工程師負責建立瓦斯巡回檢查制度,由瓦斯防治中心主任和瓦斯隊長負責貫徹落實,瓦檢員必須認真遵照執行。

2、瓦斯濃度的檢查次數規定為:高瓦斯區域,采掘工作面、專用排瓦斯巷,每班至少檢查三次;低瓦斯區域,采掘工作面每班至少檢查二次。密閉、機電峒室和無人工作區域等地點的瓦斯,每班至少檢查一次。采煤工作面至少應檢查工作面風流、工作面回風流、上隅角、割煤機附近尾巷等處的瓦斯;掘進工作面至少應檢查工作面風流、工作面回風流、局部通風機附近等處的瓦斯。

3、采煤工作面、煤巷、半煤巖巷道掘進工作面及瓦斯涌出量大、變化異常的其它采掘工作面,必須專職瓦檢員隨時檢查瓦斯。機采機掘的工作面每次開機前,瓦檢員必須檢查瓦斯。

4、瓦斯防治中心主任要根據礦井通風系統劃分瓦斯檢查區域、確定檢查人員,規定巡回路線、檢查時間和內容,同時要在井下牌板上注明,并制定各區域瓦斯巡回檢查計劃圖表,經總工程師批準后執行。

5、瓦檢員必須使用光學瓦斯檢定器檢查瓦斯,且帶有不少于2m長的瓦斯檢查棒。

6、瓦檢員必須嚴格按巡回檢查計劃圖表規定的路線、地點、時間和內容認真檢查所負責地區的瓦斯情況,將每次檢查結果填寫在巡回檢查圖表和牌板上,檢查時間與巡回檢查計劃圖表規定的時間誤差不得超過20分鐘。

7、每次檢查瓦斯的結果都必須通知現場工作人員,并由所在隊組的班組長在巡回檢查圖表上簽字,瓦斯濃度超過規定時,瓦斯檢查員必須立即責令現場人員停止工作,并撤到安全地點,再向瓦斯防治中心和調度指揮中心匯報。現場人員必須無條件地服從瓦斯檢查員的命令,不得拖延,更不允許超限違章作業。

8、安裝瓦斯監測裝置的地點應在瓦斯巡回檢查計劃圖表中標注,瓦檢員每次檢查瓦斯時,都應對管轄范圍內傳感器的數據進行校對和記錄。

9、瓦斯檢查員必須了解所轄區域的通風系統,掌握風量變化、風機開停、風門開關、通風設施、防塵設施、監測裝置完好等情況,發現問題及時向瓦斯防治中心匯報。

10、瓦檢員每班匯報三次,低瓦斯礦井每班匯報二次,做到圖表、牌板、調度臺帳“三對口”。

11、瓦檢員必須在井下指定地點交接班,跟班瓦檢員在工作地點交接班。交接班時必須交清本班情況及下班須注意的問題,并在對方的圖表上簽字交接。如當班發現瓦斯超限、無計劃停局部通風機或未處理完瓦斯時,必須在現場交接清楚。

12、瓦斯隊長和帶班長上崗要認真檢查瓦檢員的工作質量,分析審查圖表和牌板、幫助處理問題。瓦斯隊值班隊長每班班后必須審查巡回檢查圖表,瓦斯隊長在圖表上簽字后交瓦斯防治中心,值班員必須核對臺帳、圖表。

13、瓦斯防治中心值班人員必須班班審閱瓦斯臺帳,掌握井下瓦斯變化情況,發現問題及時處理。對重大的通風、瓦斯等問題,瓦斯防治中心應立即向調度指揮中心匯報,并制訂措施報礦總工程師批準進行處理。當班發生的瓦斯超限必須當班報瓦斯防治中心,同時匯報處理瓦斯超限所采取的措施及處理結果。

14、礦長、總工程師必須每日審閱通風瓦斯日報。瓦斯防治中心必須每日審查通風瓦斯日報,每旬至少一次審查瓦斯巡回檢查圖表,發現問題,采取措施進行處理。

15、由礦總工程師組織瓦斯防治中心每季對瓦檢員的定員情況核定一次,人員不夠的由礦長負責配備。瓦斯檢查人員應由從事井下采掘工作不少于一年,初中以上文化程度,經有資質安全培訓中心培訓合格并取證后的人員擔任。新瓦檢員上崗必須跟有經驗的瓦檢員實習三個月后,方可獨立工作。要加強瓦檢員隊伍的管理,確保其穩定性,瓦檢員的調動必須征得礦總工程師同意。

16、瓦斯檢查員必須按瓦斯檢查制度檢查瓦斯,遵守勞動紀律和職業道德,不得空班漏檢,凡出現脫崗、虛報、假報瓦斯情況的,堅決給予留用察看或開除的行政處分。

5.1.8瓦斯報表審批制度

1、瓦斯員在井下檢查瓦斯的過程中,嚴格執行“三對口”原則并通知現場工作人員。

2、瓦斯防治中心和調度指揮中心值班員必須審閱瓦斯班報,發現問題及時報告礦總工程師、礦長,并做好處理措施。

3、瓦斯報表要按技術要求報礦長、安全礦長、總工程師、安全管理中心主任、瓦斯防治中心主任和瓦斯隊長簽字生效后存檔。

5.1.9防煤塵管理制度

1、生產礦井必須建立完善的防塵灑水系統,防塵用水量每年進行核算一次,地面要建立永久性防塵靜壓水池,其容量不小于200m3,并有備用水池。每年必須對水池進行一次清理。

2、井下所有主要進回風巷、主要運輸、回風大巷、采區進回風巷、采煤工作面進回風、掘進巷道都必須敷設防塵灑水管路,每隔30—50米設一個三通閥門,保證正常的循環灑水滅塵,灑水管理要安設屏障,吊掛牢固,不拐死彎,接頭嚴密不漏水,并有專職管路維修工。采掘工作面巷道管路安設距工作面距離不得大于20m,且工作面供水壓力保證在1.5mpa以上,保證采掘工作面灑水滅塵,任何灑水管路不得兼作排水管。

3、井下各轉載點:溜子機頭、皮帶機頭、煤倉、裝載點都必須安設噴霧灑水裝置,保證正常噴霧灑水,設施要靈敏可靠,霧化程度好,并逐步實現噴霧灑水自動化。

4、井下所有主要進、回風巷,主要運輸回風大巷,采區進、回風巷,采煤工作面進回風,掘進工作面都必須安設凈化風流水幕,霧化后覆蓋巷道全斷面,保證靈敏可靠,使用正常,并逐步實現自動化。

5、采煤工作面綜合防塵距工作面回風50米范圍內安裝使用噴霧裝置,連續噴霧不小于10分鐘,霧化好,保證正常使用,綜采工作面要實行煤層注水,并建立注水臺賬,采掘工作面作業人員必須佩帶防塵口罩,并實現濕式打眼。

6、機采和機掘的工作面必須安裝內、外噴霧裝置,采煤機截煤時必須噴霧降塵,內噴霧壓力不小于2mpa,外噴霧壓力不小于1.5mpa,噴霧流量應與機型相匹配,如果內噴霧不能正常使用,外噴霧壓力不小于4mpa,無水或噴霧裝置損壞時必須停機。掘進機作業時應使用內、外噴霧裝置,內噴霧水壓不小于3mpa,外噴霧水壓不小于1.5mpa。如果內噴霧使用水壓小于3mpa或無內噴霧裝置,則必須使用外噴霧裝置和除塵器。外噴霧必須用噴咀霧化,噴霧流量每個滾筒不低于15l/min,霧化要覆蓋滾筒。綜采工作面必須安裝使用移架噴霧裝置,破碎機必須安裝防塵罩或除塵器,機掘工作面必須安裝使用除塵器或防塵風機或其它有效的降塵措施。

7、建立灑水滅塵制度,配備足夠的專職灑水工,對井下所有巷道必須每周循環灑水一次,對煤塵易堆積的死角必須隨時進行灑水滅塵,對轉載點及易產生煤塵飛揚的地點必須及時進行灑水滅塵,確保各類巷道無煤塵堆積。各主要進風巷、運輸大巷必須每年刷白一次,每月必須填繪防塵系統圖,建立防塵設施管理臺賬,防塵設施檢查記錄。

8、礦井必須有煤塵爆炸性鑒定檢驗報告,確定煤塵爆炸指數。我礦3#、4#煤層煤塵具有爆炸性,必須集中布置隔爆水棚,并符合井下要求,主隔爆水棚設置地點:礦井兩翼與井筒相聯通的主要運輸大巷和回風大巷、相鄰采區之間的運輸巷和回風巷。輔助隔爆水棚設置地點:回采工作面進回風順槽和掘進巷道。隔爆水棚必須符合《煤礦用隔爆水棚通用技術條件》的規定,經國家質檢部門檢驗合格。水棚的用水量按巷道斷面積計算,主要隔爆水棚不少于400l/m2,輔助隔爆水棚不小于200l/m2。水棚排間距應為1.2m—3m,主要水棚區長度不小于30m,輔助水棚區長度不小于20m,水棚之間的間隙與水棚同支架或巷壁之間的間隙之和不得大于1.5m,水棚邊與巷壁之間的距離不得小于0.1m,水棚距巷道軌面不應小于1.8m,水棚區內各排水棚的安裝高度應保持一致,水棚區巷道需挑頂時,其斷面積和形狀應與其前后各20m長度的巷道保持一致。水棚應設在巷道的直線段內,與巷道的交叉口、轉彎處距離不得小于50m,當水棚采用易脫鉤的布置方式時,水棚的掛鉤位置要對正,每對掛鉤的方向要相向布置(鉤尖與鉤尖相對)掛鉤角度為60—65度,鉤尖長度為25mm。水棚要經常保持完好和規定水量應每周檢查一次,并建立隔爆設施管理臺賬,檢查記錄。

9、礦井要配備足夠的測塵人員,并成立粉塵化驗室負責測塵和粉塵化驗工作。測塵員應按計劃定期對井上、下作業場所的粉塵進行測定,按規定井上測點每月測定一次,井下每個測點的粉塵濃度每月測定兩次,在測定全塵濃度的同時,還必須測定呼吸性粉塵濃度,測點布置要按規定布置,并開展個體粉塵測定工作,按規定還必須對粉塵分散度每半年測定一次,對粉塵中游離二氧化硅含量每半年測定一次。每次采樣后及時填寫采樣記錄,采樣結果帶回化驗室進行數據處理,必須當天進行數據分析,結果填寫在測塵記錄表中,上報有關領導及科室。

5.1.10防滅火管理責任制度

1、礦長對礦井防滅火工作負全面領導責任,總工程師負技術領導責任,各有關部門分工負責。

2、瓦斯防治中心負責自燃火災和礦井火災的處理。

3、機運管理中心負責電氣火災和機械火災的預防。

4、技術管理中心負責地質、測量、開拓、開采設計和生產工藝方面預防自燃火災和外源火災。

5、安全管理中心負責滅火制度的執行情況和日常的井下明火管理。

6、供應科負責礦井防滅火工作所需材料、設備的供應。

7、勞資科負責礦井防滅火工作所需資金。

8、與礦山救護隊簽訂協議,負責發生火災時的滅火救災工作。

9、由內因、外因火源引起的井下火災。統稱為礦井火災事故。凡發生礦井火災事故,均須進行事故統計與分析,并按規定向上級呈報事故報告。

10、礦井防火工程項目應列入礦井生產建設,長遠規劃和年度、月度計劃。礦井防滅火所需的費用,材料和設備等必須列入公司財務和供應計劃,并組織實施。

5.1.11防滅火裝備管理制度

1、礦井必須按《煤礦安全規程》的要求設計和建立滅火供水系統,并在礦井、水平和采區投產時同時使用,并保證送到用水地點時,管中水壓不低于0.4mpa,水流量不少于0.6m3/min。

2、消防水管路的下列地點必須設置三通閥門。

(1)主副井井口。

(2)井底車場附近及清撒平巷、裝載硐室內。

(3)主要大巷、傾斜巷道、采區巷道每隔100m處。

(4)皮帶運輸道每隔50m,皮帶機頭、機尾附近15m以內。

(5)采用可燃性支護材料的巷道每隔50m一處。

(6)回采工作面進、回風巷20m以內。

(7)掘進工作面巷道口處。

(8)其它易發生火災的地點。

三通閥門的位置應便于使用和維修,必須有明顯易辨的標志,其出口禁止射向電纜接線盒及其它電氣設備。

皮帶運輸巷每個三通閥門上必須接一根25m長軟管。

3、礦井進風巷道口必須有防止煙火進入的安全措施。井下機電硐室和材料庫裝設向外開的防火鐵門。

4、皮帶運輸機應裝設皮帶火災報警裝置和自動灑水裝置。

5、井下爆破材料庫、機電硐室、材料庫、井底車場、使用膠帶輸送機或液力偶合器的地點,都應配備合格的、數量齊全可靠的消防設施。

6、礦井必須建立礦井反風系統,用于進風井口、井筒、井底車場及總回風巷發生火災時使用。礦井反風裝置每季度檢查一次,每年進行一次反風演習,反風演戲計劃應按規定審批。

5.1.12日常防火管理制度

1、任何人發現井下火災時,應視火災性質,災區通風和瓦斯情況,立即采取一切可能的方法直接滅火,控制火勢,并迅速報告礦調度指揮中心。跟班礦長應依照《礦井火災事故應急救援預案》的規定,將所有可能受火災威脅地區的人員撤離危險區域,并組織人員利用現場的一切工具和器材進行滅火。電氣設備著火時,應首先切斷電源,在切斷電源前只準使用不導電的滅火器材進行滅火。

2、調度指揮中心接到井下火災報告后,立即按照《礦井火災事故應急救援預案》通知有關人員,值班領導在礦長和總工程師未到達前,應立即會同礦山救護隊長,瓦斯防治中心主任和機運管理中心主任等根據具體情況,組織搶救災區人員和滅火工作。

3、在搶救人員過程中,必須指定專人檢查瓦斯、一氧化碳、煤塵和其它有害氣體的濃度和風流、風量的變化,還必須采取防止瓦斯、煤塵和人員中毒的安全措施。

4、一旦發生礦井火災事故,必須立即成立救災指揮部,礦長和總工程師必須立即趕到現場組織救災工作,礦長任總指揮。

5、用水滅火時應先從外圍滅火,后滅火源,禁止向高溫火源直接用水滅火,用水滅火時注意發生水煤氣爆炸。

6、井下皮帶運輸系統必須安設煙霧或溫度連續監測裝置,當發生火災時能自動進行噴霧。

7、井下移動變壓器、機電硐室和檢修硐室必須設置滅火器材、沙箱。

8、配備必需數量的一氧化碳、氧氣測定儀和必需的多功能氣體測定器,要指定專人按規定定期檢測。

9、標有有效期的消防器材都必須定期更換。

5.2“一通三防”安全技術措施

5.2.1井下預防自然發火的安全技術措施

1、在老窯或采空區附近開采的工作面,通風區必須制定防自然發火的專項技術措施,開采與老窯構通(或可能構通)的工作面時,必須報集團公司總工程師批準。

2、采空區密閉必須定期檢查氣體及溫度變化情況,檢查工程質量完好情況,采空區密閉由于地壓作用和年久失修,造成質量下降或漏風時,應及時進行處理。

3、采煤工作面回采結束后,45天內必須有所有與已采區相連通的巷道中設備防火墻,全部封閉采空區。

4、永久密閉工程必須嚴格按《煤礦安全規程》要求施工。

5.2.2預防瓦斯的措施

1、認真宣傳安全生產方針,使全礦職工樹立“安全第一”的思想,宣傳瓦斯的危害及防治措施。

2、入井人員要嚴格按照“三大規程”作業,杜絕“三違”現象發生。

3、加強礦井通風系統管理,采掘工作面、硐室、及其它地點均要嚴格配風,消除不合理的“三風”(串聯通風、擴散通風、老塘通風),合理分配風量,各采掘地點及硐室的供風量符合規程要求。

4、瓦斯防治中心測風人員要按時測定好井下各地點風量,做好測風報表,對井下供風量不足的地點發生瓦斯積聚或超限。

5、嚴格設計并加強施工管理,人為地造成盲巷,必須在24小時內予以封閉。

6、巷道貫通、排放瓦斯必須制定專門的安全技術措施,并嚴格按措施執行。

7、加強局扇管理,嚴格執行《煤礦安全規程》關于局部通風管理的有關規定。

8、采掘工作面放炮要嚴格執行“一炮三檢”及“三人聯鎖”放炮制度,嚴禁違章裝藥、違章放炮。

9、瓦斯員要杜絕空班漏檢,一旦發生瓦斯超限,立即按規定予以處理,要特別注意檢查并處理回采工作面上隅角和巷道冒高點的瓦斯。

10、徹底消除電器設備失爆隱患,杜絕引爆火源。

11、礦嚴格管理安全監控設備,保證監控系統正常運轉。做到對井下和各采掘工作面瓦斯、一氧化碳、溫度、風速實施二十四小時連續自動監測。

12、采、掘工作面瓦斯傳感器瓦斯濃度達到1%時能夠立即發出報警,瓦斯濃度達到1.5%時能夠自動切斷采、掘工作面所有非本質安全型電氣設備。

13監控中心安全監測工做好瓦斯等傳感器的日常標校、維護工作。

14、進一步完善礦井隔爆設施,按規定進行合理布置。

15、健全井下通訊設施,確保搶險救災信息傳遞工作正常進行。

16、所有下井人員必須佩戴自救器。

17、加強職工培訓,提高職工的安全意識。

5.2.3采煤工作面瓦斯管理安全措施

1、采煤工作面要配備專職瓦斯檢查員,嚴格執行現場交接班制度,24小時盯崗制度。

2、瓦斯檢查員必須每班認真檢查上隅角瓦斯情況,并每班給瓦斯防治中心匯報3次,并做好檢查記錄。如出現瓦斯局部積聚、超限等特殊情況時,要及時向瓦斯防治中心和調度指揮中心匯報,并立即責令采面停止一切工作,處理完積聚瓦斯后方可恢復工作。

3、工作面風量必須嚴格按計劃配風,測風人員對采面風量按照規定每旬測定一次外,其它時候也要根據實際情況隨時進行測風,保證風量穩定、可靠。

4、工作面嚴格執行“一炮三檢”制度。每次進行放炮作業都必須做好瓦斯檢查,并認真填寫“一炮三檢”記錄。

5、采面上、下出口,特別是在上隅角附近20米范圍內進行打眼、放炮,端頭支架遷移、、回收、支護等作業時,瓦斯檢查員必須先嚴格檢查瓦斯,只有在瓦斯不超限時方可進行打眼放炮等工作,堅決杜絕瓦斯超限作業。

6、強化電氣設備管理,特別是采面及上隅角附近所用的煤電鉆及電纜必須保證完好,杜絕電氣失爆。采煤隊安排電工負責定期檢查并做好記錄。

7、上隅角出現瓦斯濃度達到2%,體積0.5m3以上的積聚現象必須按《煤礦安全規程》138條規定,在附近20米以內停止工作,撤除人員,切斷電源,進行處理,必須在瓦斯濃度降到1%以下時,方可通電開動。

8、采區回風巷、采掘工作面回風巷風流中瓦斯濃度超過1%或二氧化碳濃度超過1.5%時,必須停止作業,撤除人員,采取措施,進行處理。

9、發生瓦斯、二氧化碳超限時,瓦檢員必須做好處理結果記錄,交接班時必須認真仔細交接采面瓦斯情況,并填寫好交接班記錄。

10、根據上隅角易積存瓦斯的特點,必須采取如下措施進行處理:一是利用導風幛引風的方式排除上隅角瓦斯,二是利用專用排瓦斯巷稀釋積存的瓦斯。

11、上隅角浮煤必須班班清掃干凈,嚴禁浮煤壓入在老塘內。

12、工作面安全監控系統設備嚴格按規定加強管理,傳感器必須每7天調校一次,采煤工作面瓦斯傳感器每7天進行一次瓦斯超限斷電實驗,保證瓦斯斷電系統功能完好,傳感器的掛設位置必須符合規定。工作面瓦斯傳感器離工作面距離不得大于10米。

13、嚴格落實“一通三防”齊抓共管責任制,對破壞“一通三防”設施者進行嚴懲。

14、安檢人員必須對措施執行情況進行檢查,特別是采掘工作面浮煤情況和采掘隊組有關人員便攜式瓦斯報警儀的攜帶和使用情況等。

5.2.4掘進工作面瓦斯管理安全措施

1、強化局部通風管理,嚴格按計劃配風,局部通風機嚴格按規定及安全質量標準化求安裝使用,杜絕局扇循環風和掘時工作面風量不足等情況。

2、掘進工作面局扇必須專人管理,以確保正常運轉,嚴禁無計劃停風,任何人不得隨意停開局扇或斷開風筒,嚴禁損壞局部通風設施。

3、嚴格按安全質量標準要求接設風筒,做到接頭嚴密不漏風,無破口,吊掛平直,逢環必掛等。

4、工作面必須實行“三專兩閉鎖”,當局扇停止運轉時或工作面瓦斯超限時,都能自動切斷供風巷道的一切非本質安全型電源。

5、交接班臨時停工時,不得停風,因檢修或其它原因有計劃停風時必須按局扇停風措施撤出人員,切斷電源,恢復通風前必須瓦檢員到位,檢查工作面、風機及啟動裝置附近10米范圍內瓦斯濃度,當檢查結果符合規程規定,方可開動局扇進行通風,否則必須制定排除瓦斯措施進行處理。

6、爆破作業嚴格執行“一炮三檢”、“三人連鎖”放炮制度,放炮員和班組長的便推攜式瓦斯報警儀必須隨身攜帶,當回風流中瓦斯濃度達到1%時嚴禁放炮。

7、工作面安全監控系統設備嚴格按規定加強管理,瓦斯傳感器定期調校,并進行瓦斯超限自動斷電的瓦斯電閉鎖實驗,保證監控系統功能完好。傳感器的掛設位置必須符合規定,瓦斯傳感器離工作面距離不超過5米。

8、風筒末端到工作面的距離不得大于5米,保證迎頭風量。

9、電氣設備嚴禁失爆,發現電氣問題,電工要及時處理。

10、掘進作業嚴格落實執行巷道貫通、瓦斯排放等專項安全技術措施。

第六章安全措施及建議

6.1安全管理措施及建議

1、結合礦井實際制定《礦井災害預防與處理計劃》,增強針對性和可操作性,尤其是在礦井自然條件、生產田間發生變化時,及時組織有關部門進行修改、補充并貫徹實施;

2、進一步充實礦四級培訓機構專職師資力量,加強對礦井從業人員的安全生產教育培訓,尤其應注重培訓實效。提高從業人員的安全意識和自我保護能力。嚴禁未進行安全生產教育和培訓或者教育和培訓不合格的人員下井作業;

3、充分重視煤礦安全生產管理人員和特種作業人員培訓、復訓工作,根據礦井生產規模的需要,加強管理人員、技術人員及特種作業人員的配備,特種作業人員必須全部做到持證上崗。

4、加大安全隱患排查、治理、整改力度。對礦井隱患實行分級管理,定期排查、治理和報告,實現隱患閉合管理。

5、強化煤礦的技術管理工作,嚴格技術措施、作業規程的編制、審批。增強針對性和可操作性,并根據作業香腸條件的變化及時修改完善。定期組織在用安全設備、儀器、儀表的檢測檢驗。加大作業香腸的安全管理與監督,明確安全責任,確保各項安全措施落實到位。堅持不屑地開展安全質量標準化工作,提高標準化創建質量,夯實礦井安全生產管理基礎。

6.2鉆孔施工安全技術措施

在進行鉆孔施工時,應做到:

1、施工鉆孔的所有電氣設備的防爆質量必須符合《煤礦安全規程》中的有關規定,抽排區、綜采二隊必須加強各自電氣設備的檢查與維護,杜絕電氣設備失爆失保現象的發生,確保設備完好。

2、施工鉆孔的電氣設備的電源必須和該工作面的瓦斯探頭實行瓦斯、電聯鎖。

3、施工鉆孔前,要將鉆機設備擺放平穩,打牢壓車柱,吊掛好風、水管及電纜。

4、鉆孔施工過程中,鉆桿前后不準站人,不準用手托扶鉆桿,所有施工人員要將工作服穿戴整齊。

5、在鉆孔施工過程中,嚴禁用鐵器敲砸鉆具,并采取有效的防滅塵措施。

6、在鉆孔施工過程中,通風區測氣員要加強施工處的瓦斯等氣體的檢查,對瓦斯等氣體的管理要嚴格按照《煤礦安全規程》中的有關規定執行,嚴禁瓦斯超限作業,施工班長要保證在施工過程中能夠正常使用便攜儀。

7、在鉆孔施工過程中,若瓦斯超限時,測氣員和施工負責人要迅速地將所有人員撤至安全地帶,同時切斷打鉆地點內所有電氣設備的電源,并及時向礦總工程師、礦調度所及有關單位匯報,只有經過處理且瓦斯等有害氣體的濃度恢復正常后,方可繼續施工。

8、在鉆孔施工過程中,操作人員要按照鉆機操作規程和鉆孔施工參數要求精心施工,嚴格控制鉆進速度,鉆機不得在無人看管的情況下運轉,在人工取下鉆桿及加鉆桿過程中,鉆機的控制開關必須處在停止位置,不得違章作業,同時做好施工記錄。

9、在鉆孔施工過程中,通風區驗收人員負責對鉆孔的施工質量進行監督、驗收。

10、鉆孔取鉆終孔后,抽排區必須及時對鉆孔進行封孔、合茬、抽采,嚴禁鉆孔口瓦斯積聚。

11、生產維護中心管子隊負責把空壓機6吋壓風管、供水管及排水管路接至鉆孔施工處,并在鉆孔施工處撥水頭、排水頭及風頭。

6.3抽放系統管理措施及要求

1、頂板高位鉆孔施工安全技術措施由抽排區另行編制。

2、瓦斯抽放管路必須靠幫吊掛整齊、牢固,且嚴密不漏氣。

3、瓦斯抽放管路必須鋪設在工作面軌道順槽上幫,管路與工作面順槽的電纜必須及其它電氣設備分開鋪設,不得與帶電物體接觸。

4、各單位在上風巷打運設備、物料等時,應注意保護好瓦斯管,嚴禁隨意破壞或碰撞管路。抽放管路一旦被損壞,責任單位立即匯報調度所,調度所立即安排抽排區及安裝工區進行處理。

5、通風區應在各個鉆場內設有瓦斯檢查記錄牌板,對進行鉆孔施工的鉆場,每班至少檢查瓦斯等有害氣體不少于三遍,對不施工的鉆場每班檢查不少于一次。通風區在鉆場內掛好風障,風量滿足要求,測氣員檢查時發現瓦斯超過規定應立即匯報并采取措施處理,同時抽排區每施工完一個鉆孔應立即封孔合茬抽放,以防止鉆孔的瓦斯溢出,造成鉆場及巷道內瓦斯集聚事故。

6、監控工區必須在施工的每個鉆場內安設一個甲烷傳感器,當瓦斯濃度達到0.8%時,必須立即切斷鉆場內及工作面、工作面回風巷內所有電氣設備電源。甲烷傳感器必須每周用標準氣樣進行標校,保證其靈敏可靠。

7、抽排區在鉆場內施工鉆孔時,鉆工班長必須攜帶便攜式瓦斯檢測報警儀,經常檢查施工地點瓦斯濃度。當瓦斯濃度達到0.8%時,必須立即停止鉆進,匯報調度所及抽排區。由調度所通知通風區及抽排區進行處理。

8、調度所應在施工地點安設一部直通礦調度的電話。

9、監控工區必須在移動泵排氣端下風側柵欄外5米處設置一個甲烷傳感器,當瓦斯濃度達到1.0%時,監控機房值班人員必須立即匯報調度所、通風副總及總工程師。

10、通風區必須在移動泵排氣端下風側30米,上風側5米處分別設置柵欄,揭示警標,嚴禁人員入內。并確保該巷道內的風量不低于1000m3/min。

11、移動泵排氣端前、后50米內巷道必須支護良好,并必須切斷所有軌道、管路、電纜及電氣設備。并嚴禁任何作業。監控人員標校甲烷傳感器及其他人員進入柵欄內,必須由瓦斯檢查工陪同,嚴禁單人進入柵欄內。

12、抽排區必須在移動抽排泵排氣端設置擴散器,并在擴散器上覆蓋皮帶機皮進行保護。

13、抽排區必須每班安排移動抽排泵司機,并嚴格實行現場交接班。

6.4煤與瓦斯突出防治系統

1、加強防突工作,嚴格執行“四位一體”防突措施,防止突出事故發生;

2、要加強瓦斯地質預測預報工作,完善礦井瓦斯地質圖和防突預測圖,對過斷層及過異常帶要采取針對性措施;

3、在才采場的安排上應嚴格遵循“可保盡保,應抽盡抽”的戰略舉措;新水平、新采區編制采區設計時,務必要依據新采區瓦斯地質情況編制防治煤與瓦斯突出設計;

4、隨著開采深度的不斷加深,地壓及瓦斯壓力的增大,煤與瓦斯突出的危險性也隨之增大,建議該礦井與科研單位和高校合作對礦井瓦斯賦存規律、礦井綜合防突技術以及突出臨界指標進行系統的研究,為該礦井投產后的安全生產提供防突工作的指導;

5、針對開采高應力、高瓦斯壓力、低孔隙、低透氣性煤層,該礦井在采取礦井瓦斯抽放、解放層開采等常規措施的同時,研究并才用低孔隙煤層深、淺孔注水技術、水力擠出防突技術,以有效解決該礦井低孔隙、低透氣性煤層瓦斯、煤層與瓦斯突出等災害防治難題。

6.5其他和煤礦安全有關的建議與措施

1、防滅火系統

1)健全和完善礦井灌漿系統,確保綜采面隨采隨灌或采后集中灌漿和連續進行發火傾向檢測;

2)沿空送巷掘進工作面預留煤柱厚度要有防止煤柱壓裂漏風的措施,防止采空區余煤自燃;

3)加強井下歌采空區密閉墻的管理,杜絕密閉墻漏風,防止采空區煤炭自燃;

4)無論是什么抽放方法,都存在采空區漏風和自然發火問題,其次,工作面增大風量排放瓦斯、分層開采中的下分層開采也易加大煤層自燃的危險性。因此。應合理確定采煤工作面的長度和開采高度,在保證一定的推進速度前提下,提高回采率,減少采空區丟煤;合理確定采煤工作面的通風方式和最佳通風量,選擇合理的采空區抽放瓦斯方法和優化抽放參數;

5)在采區開采設計中,應明確選定自然發火觀測站和觀測點位置,確定煤層自然發火的標志氣體和建立自然發火預測預報制度,所有檢測分析結果必須記錄在專用的防火記錄簿中,并定期檢查、分析整理,發現自然發火指標超標或達到臨界值等異常變化時,立即采取措施,進行處理。采掘作業規程編制應有防滅火措施和防治煤層自然發火等措施。

6)礦井所有工作人員都要掌握滅火器材的使用方法,熟悉自己工作區域內滅火器材的放置地點,每個嫉妒由礦長組織有關人員對礦井消防供水系統、灌漿系統、反風設施、防火門、防火墻、消防器材設置點和消防材料庫進行一次大檢查,及時更換失效的滅火器。

2、防塵系統

1)利用各種宣傳工具大力宣傳粉塵的有關知識,提高廣大工作人員對粉塵危害性及搞好礦井綜合防塵工作重要性的認識;

2)對綜采工作面必須采取煤層注水措施,提高注水效果,綜采工作面移支架必須噴霧滅塵;采煤工作面上、下順槽內必須在規定的地點安裝凈化噴霧裝置,并保證正常使用;

3)加強掘進巷道綜合防塵設施的檢查維修,尤其是加大外委施工隊伍的綜合防塵監管力度;

4)按要求安裝各類割爆設施,并定期巡查維護,完善隔爆設施與巡查記錄。

3、電氣系統

1)要嚴格執行停送電管理制度,嚴禁帶電檢修。變電所嚴格執行“兩票三制”管理制度,認真做好各項記錄,不斷提高供電管理水平;

2)對供電系統的短路、過電流保護要即使按實際負荷變化情況進行計算和整定,完善全礦高低壓繼電保護整定計算書,以達到保護動作靈敏可靠,杜絕越級跳閘;

3)加強電氣設備維修、管理,確保設備完好,堅決消滅電氣失爆現象;即使淘汰不符合規定的電氣設備;

4)加強電氣設備維護操作人員的安全學習、業務知識培訓,努力提高職工電氣接線工藝水平、專業知識素質,從而提高設備維修、保養安裝質量,實現安全運行,并堅決做到持證上崗。

4、通信系統

加強對礦井通信系統的檢查維護,保證通信暢通。

堅持有目的、有計劃、有步驟、有重點地組織開展所服務礦井的預防性安全檢查活動,熟悉井下各系統情況;

預期效果

瓦斯治理是一個多系統、多方位、多因素的系統工程,本治理方案是以改造礦井通風系統和防突、瓦斯抽放為重點,完善各項保障措施為支撐,實現瓦斯治理達到“通風合理、抽采達標、監控有效、管理到位”為目的的治理方案。通過治理方案能達到以下效果:

1、通過通風系統改造,可以實現穩定可靠的通風系統,達到系統合理,設施完善、風量充足、風流穩定、風排瓦斯效果好。

2、逢掘必探、先抽后掘,先抽后采,抽采達標消除突出隱患。

3、監測監控做到設備先進、裝備齊全之后,將對礦井瓦斯機構做到數據準確、斷電可靠、處置迅速、監控效果更好的目的。

4、健全管理體制,完善各種規章制度,加強監督檢查,是實現安全生產的重要保障。

5、通過對從業人員的安全培訓教育,可進一步增強職工安全發展理念,樹立社會安全意識,提高安全生產技能。

6、通過各項措施的實現,可提高礦井的抗災能力,增大職工的生產積極性和主動性。

7、對企業的管理者,可進一步提高科學管理水平和綜合治理能力

8、安全就是效益,瓦斯治理效果好,可提高企業的經濟效益和社會效益,企業就會不斷發展壯大。