煤礦安全生產影響因素及防治措施

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摘要:通過近10來年在福煤(漳平)煤業有限公司文賓山煤礦工作期間對該礦安全生產客觀條件的持續觀察和研究,深入分析影響該礦安全生產的主要客觀因素,并結合當前國家對煤礦安全生產的有關要求,探討加強對影響該礦安全生產客觀因素的有效控制的技術措施。

關鍵詞:安全生產;影響因素分析;技術措施探討

1礦井概況

(1)井田位置。文賓山煤礦隸屬于福建能源集團福煤(漳平)煤業有限公司下屬的1對生產礦井,位于漳平市城區360°方向,直線距離約31km,行政區隸屬于漳平市新橋鎮雙溪村管轄。礦區內有公路通往鷹廈線麥圓火車站(運距10km)和永漳高速公路新橋入口(運距13km),與永漳公路溪口站相距13km,交通便利。(2)主要構造。文賓山煤礦位于永(安)~梅(縣)坳陷,“城門隔山背斜”的西翼,戴云山支脈之一的城門隔山-馬水尖山脈北部。由于受巖性、構造等因素的影響,區內地形平地少,井田地形是中部高,向北兩側逐漸降低。地質構造特點以褶曲為主,線性褶曲較發育,對煤層開采影響較大;斷層次之,大斷層分布在煤礦邊界,煤礦內僅有小斷層,對礦井的開采影響不大。本礦區構造類型應屬3類2型。(3)開采情況。文賓山煤礦于1974年開始建設,1982年正式投產。礦井投產至今已有36年。主平峒標高為+410m標高,礦井采用平峒暗斜井開拓,目前主要生產區段為+210m區段和+180m區段,主要開采煤層為上三迭統大坑組下段中帶的d4煤層和d5煤層,是福建省為數極少的1對貧瘦煙煤礦井。

2影響礦井安全生產的主要客觀因素分析

根據10來年的礦井安全生產實踐經驗,經過筆者認真分析、研究和判斷,目前影響文賓山礦安全生產的主要客觀因素有煤層、頂板、瓦斯和可燃物等4個方面因素。

2.1煤層

(1)煤層主要特點。D4屬局部可采煤層,煤厚平均0.78m,夾矸一般為1~3層,夾矸厚度一般為0.10~0.30m,巖性為泥巖和砂質泥巖,煤層硬度系數f為2~3;D5屬中厚煤層,平均煤厚1.48m,局部地段有夾矸,厚度0.1~0.20m,巖性為泥巖和砂質泥巖,煤層硬度系數f為2~3。(2)煤層對安全生產的主要影響。由于煤層硬度較小,結構松散,粘結性差,煤層揭露后,容易垮落,造成巷道冒塌;煤層遇水時會膨脹,造成巷道底鼓、變形,擠垮支架。

2.2頂底板

(1)頂底板組成。d4煤層底板為薄層砂質泥巖和細砂巖組成,頂板由薄層細砂巖和條帶狀泥質砂巖組成;d5煤層底板由條帶狀泥質砂巖組成,頂板由薄層細砂巖和炭質泥巖組成。(2)頂底板特性。文賓山煤礦d煤組巖性一般由薄層狀細砂巖、薄層狀粗砂巖、泥質砂巖和細砂巖互層,局部為中厚層狀中粒砂巖和泥巖組成,巖層由于受構造應力作用明顯,巖層較破碎,抗壓強度較低。(3)頂底板對安全生產的主要影響。由于文賓山礦井屬陸相沉積,受印支燕山運動的激烈作用,褶皺十分發育,巖石比較破碎,一旦揭露,極易冒落;又加上煤層賦存埋藏深,礦壓顯現較為明顯,主要以側壓為主,側壓的傾角在45~70°之間,對支架產生較大的破壞作用。

2.3瓦斯

(1)瓦斯涌出情況。歷年來礦井瓦斯等級鑒定結果均為低瓦斯礦井,瓦斯相對涌出量在3.0~4.0m3/t之間,比省內無煙煤礦井高出10%~30%。采掘工作面及其他作業點在通風正常的情況下,不會造成瓦斯積聚,但是在工作面出現斷電停風的情況下,容易出現局部瓦斯積聚。(2)歷史上瓦斯對礦井安全的影響。1989-07-228∶40,該礦南采區+380采煤工作面,因前一天晚班局部通風機故障未運行,造成了工作面瓦斯積聚,作業人員在開啟局部通風機后,在通風時間不夠的情況,由于其中1名作業人員在工作面抽煙導致發生局部瓦斯爆炸事故。(3)目前瓦斯對礦井安全的影響。文賓山礦井資源埋藏深,上部巖層比較堅實,斷層以壓扭性為主,不利于礦井瓦斯的逸出,隨著礦井開采深度的加大,煤的變質程度提高,瓦斯涌出量隨之加大。特別是在新區段首次揭露煤層以及在煤層背斜軸部瓦斯涌出比較大,如若通風不善,容易引起瓦斯超限。

2.4可燃物

(1)主要可燃物種類。該礦井下主要可燃物是坑木。(2)可燃物存在形式及特點。雖然近年來巷道支護大力推廣U型鋼金屬支架、錨桿噴漿等支護,但是,由于煤層賦存條件和采煤方法的局限性影響,采煤工作面支護以及掘進巷道支護背幫背頂多數還使用防腐坑木。(3)可燃物對安全生產的主要影響??幽臼强扇嘉?,由于井下采掘工作面及在用巷道使用坑木數量較大,分布面較廣,給礦井防火安全帶來較大的壓力。

3影響礦井安全生產主要客觀因素的對策探討

3.1預防煤層冒塌及膨脹主要技術措施

(1)區段運輸巷道盡可能避開煤層沿底板布置,防止煤層冒塌,便于施工。(2)沿煤掘進巷道遇到松散煤層時,掘進工作面不能打眼放炮只能使用手工挖掘或使用少量炸藥放松動炮,防止煤層垮落傷人。(3)沿煤運輸巷道,通常選擇U25型鋼梯形支架作為巷道的永久支護支護,背幫背頂要嚴實,必要時還得超前背幫背頂,防止煤層冒塌。(4)采煤工作面運輸巷道開切眼處,采用U25型鋼梯形“雙靠棚”支架進行支護,以確保支護安全可靠.(5)沿煤巷道排水溝用混凝土砌筑,防止井下水滲透到煤體中,造成巷道變形、底鼓,從而影響安全生產。

3.2預防頂板事故的主要技術措施

(1)加強地質構造研究,摸清巖層變化情況,巷道布置要避開地質構造帶、巖石破碎帶,盡可能選擇巖性較好比較穩定的層位布置。(2)沿煤運輸巷道、石門及主要運輸大巷圍巖普遍比較破碎,通常情況下選擇U25型鋼梯形支架作為巷道的永久支護。在壓力顯現較為明顯、變形較嚴重的地段,支架應當“穿鞋”或加底梁加固。(3)局部構造帶或斷層破碎帶支護,通常采用拱型混凝土加鋼筋現場砌筑支護。(4)為防止巷道冒頂,架棚巷道支護時應當使用厚度5cm以上的經防腐處理的木板作為超前板進行超前支護,超前板之間不得有間隙,否則容易出現漏煤,最終導致巷道冒頂。(5)平巷交叉的支護采用U25型鋼梯形支架支護時要適當縮小棚距或采用雙棚架支護。

3.3預防瓦斯事故的主要技術措施

(1)所有采掘作業地點局部通風機必須保持24h運轉,不得隨意停機。嚴格按照《煤礦安全規程》等要求安裝風電、瓦斯電閉鎖裝置,始終保持風電、瓦斯電閉鎖裝置的正常使用。(2)在瓦斯涌出量較大的工作面,礦井還采用了1臺局部通風機的應急管理辦法,在發生電氣故障時,隨時開啟備用局部通風機恢復局部通風,防止工作面瓦斯積聚現象發生。(3)加強瓦斯涌出量的監測、監控工作。嚴格按照《煤礦安全規程》等要求安裝瓦斯、風速等監測監控裝置,始終保持安全監測監控系統的正常運行,隨時掌握工作面瓦斯涌出情況,確保瓦斯超過規定時能夠及時切斷電源。(4)風電閉鎖裝置、瓦斯電閉鎖裝置以及安全監測監控系統要按照有關要求做好日常維護、保養和校驗,確保數據準確、可靠,動作靈敏、可靠。(5)瓦斯檢驗工每個班要至少2次進行工人巡回檢測瓦斯,并對瓦斯涌出較為異常工作面安排專人進行24h瓦斯跟班檢測,確實做好瓦斯的監測監控工作。(6)采掘班組長、隊長、安全員、技術員以及礦井其他安全管理人員下井,必須攜帶便攜式瓦斯測定儀,隨時掌握工作面瓦斯情況。(7)井下作業地點瓦斯一旦出現超限,任何人都有權停止作業,撤離工作面人員,并向礦井調度室匯報,待采取措施后,經檢測不再超限時,方可進入工作面迎頭。(8)嚴格井下電氣設備管理,嚴禁使用非防爆設備。加強電氣設備維護保養,確保井下電氣設備不失爆。

3.4預防可燃物引起火災事故的主要技術措施

(1)強化井口檢身制度的落實,嚴禁攜帶煙草和點火物品下井。不定期的開展突擊檢身工作,結合青安崗的零點行動,中夜班督查等行動,對不定時出、入井人員進行檢身。(2)按照《煤礦安全規程》要求,嚴格控制井下可燃性材料的使用范圍。(3)嚴格執行井下動火審批制度,切實做好動火時必須經礦總工程師及礦長簽字同意并嚴格落實相關安全措施,有效防止火源擴散。(4)井上下有關場所、峒室要按照《煤礦安全規程》要求設置消防材料庫,庫內的消防材料和工具的品種和數量應當符合有關要求。

4結束語

筆者通過10來年在該礦的工作實踐,總結和歸納出了4種影響文賓山煤礦安全生產的主要客觀因素,并結合當前國家對煤礦安全工作的要求,從技術角度提出了防范事故的主要措施。這些技術不一定全面、客觀,有待于今后在實踐中進一步完善提高。

作者:賴偉平 單位:福煤(漳平)煤業有限公司

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