1、談“一通三防”災(zāi)害分析及治理實(shí)踐的思考    論文關(guān)鍵詞:煤礦安全“一通三防”災(zāi)害治理 論文摘要:針對查莊煤礦的實(shí)際,分析了礦井“一通三防”災(zāi)害現(xiàn)狀以及基本的治理方法,提出了防治目標(biāo)及技術(shù)思路,對于礦井通防安全的健康發(fā)展有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。 查莊煤礦于1968年建成投產(chǎn),開采已有40年歷史,自然條件特殊,安全生產(chǎn)的條件較為復(fù)雜。礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜,系統(tǒng)調(diào)控難度大;瓦斯涌出異常區(qū)逐年增加,瓦斯問題突出;煤塵具有強(qiáng)爆炸性,爆炸指數(shù)較高,煤塵威脅明顯;開采的煤層多數(shù)為12類自燃煤層,發(fā)火期較短、范圍廣,防滅火形勢嚴(yán)重。礦井在通風(fēng)、瓦斯、煤塵、自燃發(fā)火方面的隱患均十分

2、突出。在礦井生產(chǎn)向深部和邊界轉(zhuǎn)移的衰老期,這些隱患更為明顯。如何對上述隱患進(jìn)行有效治理,已經(jīng)成為礦井安全健康、可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。 1礦井災(zāi)害分析評價(jià) 1. 1礦井通風(fēng)系統(tǒng)演變及現(xiàn)狀 (1)礦井通風(fēng)補(bǔ)充演變。第一階段:查莊煤礦建井初期的通風(fēng)方式為中央邊界式,即副井進(jìn)風(fēng),南風(fēng)井回風(fēng)。 第二階段: 20世紀(jì)70年代末期查莊煤礦與中高余煤礦合并后,通過井下巷道改造,通風(fēng)系統(tǒng)改造為混合式通風(fēng),即由查莊副井、中高余副井進(jìn)風(fēng),南風(fēng)井、西風(fēng)井回風(fēng)。 第三階段: 20世紀(jì)90年代初期礦井進(jìn)行改擴(kuò)建,在工廣內(nèi)新打1座新副井,老副井改造為新主井,老主井報(bào)廢,在井田深部新建1座北風(fēng)井,于1994年投入使用,同時(shí)報(bào)廢了

3、風(fēng)機(jī)已經(jīng)老化的西風(fēng)井,通過礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造,通風(fēng)系統(tǒng)形成新副井、中副井進(jìn)風(fēng),南風(fēng)井、北風(fēng)井回風(fēng)。 第四階段: 2000年,因開采南風(fēng)井煤柱,需要報(bào)廢南風(fēng)井,將老主井改造為中央風(fēng)井,通風(fēng)系統(tǒng)隨即改造為新副井、中副井進(jìn)風(fēng),中央風(fēng)井、北風(fēng)井回風(fēng)。第五階段: 2004年因生產(chǎn)接續(xù)緊張,需要開采中井煤柱,又將中副井充填報(bào)廢,形成現(xiàn)在的新副井進(jìn)風(fēng),中央風(fēng)井、北風(fēng)井回風(fēng)的混合式通風(fēng)方式。 (2)礦井通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀。目前通風(fēng)狀況:北風(fēng)井裝備2臺型號為G4-73-1128D型離心式通風(fēng)機(jī),配備JS-1512-12型電動機(jī),功率330 kW,擔(dān)負(fù)上組煤-350 m水平以下各采區(qū)的通風(fēng)任務(wù)。中央風(fēng)井裝備2臺對旋軸流式

4、通風(fēng)機(jī),型號為BDK-8-20,配備YBF315L2-8型電動機(jī),功率2×110 kW。擔(dān)負(fù)-250 m水平以上采區(qū)和-350 m下組煤西翼采區(qū)的通風(fēng)任務(wù)。 1. 2當(dāng)前礦井通風(fēng)系統(tǒng)評價(jià)和今后可能出現(xiàn)的問題 隨著礦井生產(chǎn)向深部延深和邊界拓展,當(dāng)前礦井通風(fēng)系統(tǒng)的存在問題已經(jīng)凸顯出來,北風(fēng)井通風(fēng)能力逐漸不足,主扇風(fēng)機(jī)已經(jīng)多年滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),且風(fēng)機(jī)呈現(xiàn)老化趨勢;中央風(fēng)井通風(fēng)目前生產(chǎn)條件下能力趨于富裕過剩。 當(dāng)?shù)V井淺部水平生產(chǎn)逐步結(jié)束而轉(zhuǎn)向深部生產(chǎn)水平后,目前的通風(fēng)系統(tǒng)將不能滿足生產(chǎn)的需要,必須進(jìn)行相應(yīng)的改造,否則礦井生產(chǎn)將難以為繼。 1. 3瓦斯情況礦井歷年瓦斯鑒定均屬低瓦斯礦井 礦井生產(chǎn)初期

5、淺部水平煤層瓦斯賦存量小,瓦斯涌出量不大。第1次瓦斯異常涌出發(fā)生在5405工作面, 1992年1月工作面上隅角瓦斯積聚超限達(dá)到2%以上,導(dǎo)致工作面停產(chǎn)8 d,采取改變通風(fēng)系統(tǒng)由上行風(fēng)改為下行風(fēng)等措施后,生產(chǎn)得以繼續(xù)。 下組煤-250 m水平7500采區(qū)投產(chǎn)后,采掘工作面均出現(xiàn)瓦斯異常涌出現(xiàn)象,瓦斯涌出量明顯增大。1994年礦井瓦斯鑒定,采區(qū)瓦斯相對涌出量達(dá)到12. 13 m3/,t被定為低瓦斯礦井高沼氣區(qū),按高瓦斯礦井的標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行裝備和管理。自此以后,五、七層煤采掘工作面瓦斯異常涌出現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn),尤其是7600、7700采區(qū)掘進(jìn)期間還出現(xiàn)過瓦斯動力噴出現(xiàn)象。隨著生產(chǎn)的不斷向深部延深,采空區(qū)面

6、積增大,地質(zhì)條件的復(fù)雜,非正規(guī)生產(chǎn)區(qū)域增加,瓦斯管理的難度不斷加大,任務(wù)更加艱巨。 1. 4煤塵 查莊煤礦開采的煤層其煤塵均具有爆炸性,爆炸指數(shù)37. 31% 44. 53%。當(dāng)生產(chǎn)過程中空氣中懸浮煤塵達(dá)到一定濃度,遇到高溫火源就能發(fā)生煤塵爆炸;另一方面,礦工長期吸入粉塵可導(dǎo)致矽肺病。 經(jīng)過多年的綜合防塵治理,井下作業(yè)環(huán)境狀況已大為改善,然而仍存在大量問題和隱患。一是生產(chǎn)過程中綜合防塵措施落實(shí)不到位,放炮、運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都安裝了防塵設(shè)施,卻不能正常使用,有應(yīng)付檢查的現(xiàn)象。究其原因,主要是職工的安全意識淡薄,對煤塵的危害認(rèn)識不足,還沒有樹立起生命第一健康是基礎(chǔ)的人生新觀念,表現(xiàn)出安全教育的滯

7、后。二是綜合防塵的治理手段落后,技術(shù)水平低,防塵自動化應(yīng)用差距較大。 1. 5自然發(fā)火 目前開采的二、三、九、十層煤均屬易自然發(fā)火煤層,實(shí)驗(yàn)室最短發(fā)火期在4367 d之間,一般在612個(gè)月。自1968年建礦到2006年底,生產(chǎn)原煤4213. 86萬t,共發(fā)生礦井火災(zāi)14次,其中內(nèi)因火災(zāi)13次,外因火災(zāi)1次,百萬噸發(fā)火率0. 34。按發(fā)火部位分析,發(fā)生在采空區(qū)煤柱和浮煤的火災(zāi)9次,占64. 3% ;發(fā)生在掘進(jìn)巷道內(nèi)火災(zāi)3次,占21. 4% ;其他火災(zāi)2次,占14. 3% ; 1997年以前,火災(zāi)事故主要發(fā)生在3200、3400、3600等采區(qū),因出現(xiàn)嚴(yán)重的煤炭自然發(fā)火而凍結(jié)煤炭儲量和封閉采掘工作

8、面機(jī)械設(shè)備,對礦井安全生產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅,給正常安全生產(chǎn)造成較大被動。 隨著礦井生產(chǎn)進(jìn)入后期,一方面前進(jìn)式開采導(dǎo)致大面積采空區(qū)處于通風(fēng)系統(tǒng)的包圍之中,采空區(qū)漏風(fēng)難以避免,殘留煤炭長期氧化蓄熱;另一方面,生產(chǎn)接續(xù)緊張導(dǎo)致采場布局中防治自然發(fā)火的技術(shù)要求難以有效落實(shí);第三方面是31200西翼采區(qū)、南風(fēng)井煤柱采區(qū)、中井煤柱采區(qū)都臨近末采,采區(qū)煤柱的周圍均為采空區(qū),是最易產(chǎn)生煤炭自然發(fā)火的時(shí)期,在掘進(jìn)貫通老巷時(shí)已經(jīng)出現(xiàn)過高溫水蒸汽現(xiàn)象。因此,礦井生產(chǎn)后期的自燃發(fā)火隱患將愈來愈突出,防滅火的任務(wù)越來越艱巨。 1. 6其他災(zāi)害 隨著礦井開采深度的增加,地溫災(zāi)害將越來越明顯地影響職工身心健康和安全生產(chǎn)。當(dāng)前開

9、采深度在-700 m以下,局部地點(diǎn)溫度在23以上,隨著開采深度的增加,地溫梯度增加更大。 下組煤8、9、10層開采期間高氮低氧現(xiàn)象明顯,特別是盲巷、采空區(qū)等地點(diǎn)尤為突出,若通風(fēng)管理不善、臨時(shí)停風(fēng)、微風(fēng)無風(fēng)等,造成井下局部地點(diǎn)空氣成分發(fā)生變化,出現(xiàn)高氮缺氧,極易引起人員窒息死亡。 2“一通三防”建設(shè)目標(biāo) 建立安全合理、穩(wěn)定可靠的礦井通風(fēng)系統(tǒng),杜絕瓦斯、煤塵、自然發(fā)火等重大災(zāi)害事故和“一通三防”方面的各類事故,為礦井的安全生產(chǎn)創(chuàng)造良好的通防條件。 努力提高礦井“一通三防”管理水平,促進(jìn)礦井“一通三防”各項(xiàng)工作不斷上水平、上臺階,保持通防質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化礦井水平和通防安全示范化礦井水平。 面對出現(xiàn)的各種新

10、問題和不斷惡化的生產(chǎn)條件,提出超前性的措施和應(yīng)對策略,確保“一通三防”各項(xiàng)工作適應(yīng)新形勢的需要,為建設(shè)本質(zhì)安全型礦井提高礦井的抗災(zāi)能力發(fā)揮重要作用。 3主要通防災(zāi)害防治規(guī)劃 3. 1礦井通風(fēng)系統(tǒng) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)是安全生產(chǎn)的基本條件,是“一通三防”各項(xiàng)工作的基礎(chǔ),立足當(dāng)前,兼顧長遠(yuǎn),確保礦井通風(fēng)系統(tǒng)合理穩(wěn)定可靠,有足夠的通風(fēng)能力,在礦井生產(chǎn)的不同階段能時(shí)時(shí)滿足生產(chǎn)的需要是礦井通風(fēng)管理的首要任務(wù)。 (1)充分發(fā)揮現(xiàn)有風(fēng)井主要通風(fēng)機(jī)的通風(fēng)能力,優(yōu)化調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng),合理調(diào)配,保證當(dāng)前一段時(shí)間礦井通風(fēng)系統(tǒng)滿足生產(chǎn)的需要。但隨著淺部生產(chǎn)采區(qū)的結(jié)束,當(dāng)前的通風(fēng)系統(tǒng)已不適應(yīng)生產(chǎn)的需要,北風(fēng)井供風(fēng)能力緊張,中央風(fēng)井

11、供風(fēng)能力有富裕。通過優(yōu)化調(diào)整,掘進(jìn)-350 m改造回風(fēng)巷,將-350m水平部分網(wǎng)絡(luò)調(diào)至中央風(fēng)井供風(fēng),充分發(fā)揮中央風(fēng)井的通風(fēng)能力為深部生產(chǎn)采區(qū)服務(wù),初步緩解了北風(fēng)井供風(fēng)能力不足的矛盾。 (2)分析掌握北風(fēng)井和中央風(fēng)井主要通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀況,適時(shí)提出更換主要通風(fēng)機(jī)方案。北風(fēng)井主要通風(fēng)機(jī)型號為G4-73-1128D型,前導(dǎo)器葉片全打開,滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)多年,達(dá)到最大通風(fēng)能力,當(dāng)采場發(fā)生變化時(shí),井下調(diào)風(fēng)相當(dāng)困難。另一方面,風(fēng)機(jī)本身質(zhì)量差,長期滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),效率較低,從運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性2個(gè)方面分析,都應(yīng)盡快更換北風(fēng)井主要通風(fēng)機(jī)。 中央風(fēng)井主要通風(fēng)機(jī)型號BDK-8-20型,最大排風(fēng)量3 800 m3/min,要

12、達(dá)到為-350 m水平部分采區(qū)服務(wù)的目的,預(yù)計(jì)要出現(xiàn)排風(fēng)量不足的問題。另一方面,在礦井生產(chǎn)的末期,要回收北風(fēng)井煤柱,報(bào)廢北風(fēng)井,全礦井就只能利用中央風(fēng)井來排風(fēng),其通風(fēng)能力肯定不能滿足需要,到時(shí)必須更換中央風(fēng)井主要通風(fēng)機(jī)。 (3)強(qiáng)化通風(fēng)系統(tǒng)管理,確保在生產(chǎn)接續(xù)緊張,采場調(diào)整頻繁的條件下,礦井通風(fēng)系統(tǒng)的合理穩(wěn)定可靠,有足夠的通風(fēng)能力。強(qiáng)化通風(fēng)系統(tǒng)的日常管理,從巷道布置設(shè)計(jì)到施工與維護(hù)、通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)控等方面采取措施,提高有效風(fēng)量率,提高通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。根據(jù)采場接續(xù)安排,做到超前分析,預(yù)測礦井通風(fēng)系統(tǒng)的變化,制定年度通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整的方案和計(jì)劃,提前做好實(shí)現(xiàn)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的順利延續(xù)和變化工作,做到通

13、風(fēng)網(wǎng)絡(luò)不斷簡化,通風(fēng)系統(tǒng)保持適時(shí)優(yōu)化。 (4)進(jìn)一步提高局部通風(fēng)的安全保障,加大對旋式局部通風(fēng)機(jī)的投入,逐步淘汰11 kW及以下的局部通風(fēng)機(jī),實(shí)現(xiàn)“雙風(fēng)機(jī)、雙電源,自動切換、自動分風(fēng)”,確保掘進(jìn)巷道的風(fēng)速、風(fēng)量符合設(shè)計(jì)要求。 3. 2防治瓦斯 礦井開采的后期,采場逐步向礦井邊界和深部轉(zhuǎn)移,瓦斯的隱患將逐步加重,瓦斯的危害將更加突出。尤其是低瓦斯礦井的高瓦斯異常區(qū)域,瓦斯賦存不規(guī)律,受地質(zhì)構(gòu)造的影響較大,平常生產(chǎn)中出現(xiàn)瓦斯異常涌出機(jī)率很少,人們往往容易出現(xiàn)松懈麻痹的心理,一旦出現(xiàn)瓦斯突然涌出,又往往很難及時(shí)發(fā)現(xiàn),相關(guān)治理瓦斯異常涌出的措施跟不及時(shí),這是治理瓦斯的最大隱患。 防治瓦斯的重點(diǎn)區(qū)域:一

14、是五層、七層采區(qū)。靠近深部五層、七層的瓦斯,賦存量逐漸增加,采掘生產(chǎn)地點(diǎn)瓦斯涌出相應(yīng)增加,尤其是靠近井田邊界斷層處的生產(chǎn)采區(qū),瓦斯異常涌出現(xiàn)象將更加突出。二是深部三層煤采區(qū),瓦斯賦存量有明顯增加的趨勢。從31200東翼深部采區(qū)部分采煤工作面回風(fēng)隅角瓦斯涌出量上升,就能看出來。三是采空區(qū)積存大量瓦斯。五、七層采空區(qū)幾乎可以說都是瓦斯庫,瓦斯積聚嚴(yán)重;其它地點(diǎn)采空區(qū)雖然瓦斯積存量不足特別高,但往往出現(xiàn)高二氧化碳高氮等現(xiàn)象。 防治瓦斯的重點(diǎn)地點(diǎn):一是五、七層煤采煤工作面回風(fēng)隅角。該范圍內(nèi)瓦斯超限甚至瓦斯積聚嚴(yán)重,當(dāng)實(shí)行無煤柱開采時(shí),采煤面進(jìn)風(fēng)隅角及整個(gè)切頂線都有出現(xiàn)瓦斯超限的可能。二是五、七層煤采空

15、區(qū)密閉堵附近,墻內(nèi)瓦斯積聚,墻外瓦斯超限。三是五、七層煤掘進(jìn)工作面,這些地點(diǎn)炮眼內(nèi)一般均能檢測到瓦斯。當(dāng)掘進(jìn)至斷層附近,尤其是斷層組附近時(shí),很容易出現(xiàn)瓦斯動力現(xiàn)象,呈現(xiàn)瓦斯從炮眼內(nèi)噴出。而掘進(jìn)工作面又是礦井通風(fēng)的薄弱環(huán)節(jié)。 防治瓦斯措施:一是認(rèn)真貫徹落實(shí)“先抽后采、監(jiān)測監(jiān)控、以風(fēng)定產(chǎn)”瓦斯治理十二字方針,把提高防治瓦斯重要性認(rèn)識真正落實(shí)到行動上,落實(shí)到現(xiàn)場上。瓦斯危害巨大,人人皆知,然而為什么瓦斯爆炸卻仍時(shí)有發(fā)生,讓我們震憾。究其根源,防治瓦斯措施落實(shí)有差距,不能慎之又慎,持之以恒的抓好措施是關(guān)鍵所在。因此,防治瓦斯必須克服形式主義,實(shí)實(shí)地地抓好措施在現(xiàn)場的落實(shí),不能有絲毫的懈怠和馬虎,實(shí)踐證

16、明,只要真正重視防治瓦斯工作,能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患苗頭,我們完全有能力治理好瓦斯,消滅重大災(zāi)害事故的發(fā)生。二是根據(jù)不同區(qū)域、不同地點(diǎn)瓦斯涌出特性,制定有針對性專項(xiàng)措施。三是強(qiáng)化特殊生產(chǎn)地點(diǎn)的瓦斯管理。四是完善礦井瓦斯監(jiān)控系統(tǒng),提高技術(shù)裝備水平,充分發(fā)揮其安全保障作用。 3. 3防治煤塵 煤塵事故是礦井潛在的重大事故隱患,而綜合防塵工作關(guān)系到生產(chǎn)全過程的每一個(gè)環(huán)節(jié),人為因素制約較大,管理難度大。要求我們必須高度重視,認(rèn)真落實(shí)每道生產(chǎn)工序,各個(gè)揚(yáng)塵環(huán)節(jié)的綜合防塵工作。一是強(qiáng)化人本管理,加強(qiáng)職工和各級管理人員培訓(xùn)教育工作,真正把綜合防塵工作轉(zhuǎn)化為職工的自覺行動。二是層層分解管理責(zé)任,抓檢查,嚴(yán)考核,把各

17、項(xiàng)措施落實(shí)到現(xiàn)場。三是加大投入,提高技術(shù)創(chuàng)新水平,逐步實(shí)現(xiàn)綜合防塵自動化。 3. 4防治自然發(fā)火 自然發(fā)火的隱患將始終伴隨著生產(chǎn)全過程,按照“以防為主、防治結(jié)合”指導(dǎo)思想,建立礦井防滅火防治體系。從預(yù)防上入手,把主要精力、措施放在“防”上。預(yù)防內(nèi)因火災(zāi)的主要方法是消除形成自然發(fā)火事故的基本條件,煤炭自燃的三個(gè)條件只要消除或改變其中一個(gè)或一個(gè)以上的條件,就可防止或控制自然火災(zāi)。 現(xiàn)場措施上一是提高密閉質(zhì)量、二是加大防滅火注漿量、三是應(yīng)用通風(fēng)均壓調(diào)整、四是加強(qiáng)檢測監(jiān)控。實(shí)施“人機(jī)結(jié)合”自然發(fā)火監(jiān)測預(yù)報(bào)體系,充分發(fā)揮防滅火束管監(jiān)測系統(tǒng)和瓦斯監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)作用,強(qiáng)化瓦斯檢查員的現(xiàn)場檢測檢查力度,做到監(jiān)測監(jiān)控。從生產(chǎn)布局、采掘工藝、防滅火裝備與材料、工藝,到措施的現(xiàn)場落實(shí)等方面采取綜合措施。落實(shí)好防滅火規(guī)劃、研究、布置、檢查、分析、總結(jié)“六個(gè)環(huán)節(jié)”,把好巷道設(shè)計(jì)、材料計(jì)劃、安全技措、防滅火設(shè)施質(zhì)量、防滅火隱患和防滅火救災(zāi)預(yù)案“六