煤矿安全生产影响因素及防治措施

煤矿安全生产影响因素及防治措施

摘要:通过近10来年在福煤(漳平)煤业有限公司文宾山煤矿工作期间对该矿安全生产客观条件的持续观察和研究,深入分析影响该矿安全生产的主要客观因素,并结合当前国家对煤矿安全生产的有关要求,探讨加强对影响该矿安全生产客观因素的有效控制的技术措施。

关键词:安全生产;影响因素分析;技术措施探讨

1矿井概况

(1)井田位置。文宾山煤矿隶属于福建能源集团福煤(漳平)煤业有限公司下属的1对生产矿井,位于漳平市城区360°方向,直线距离约31km,行政区隶属于漳平市新桥镇双溪村管辖。矿区内有公路通往鹰厦线麦圆火车站(运距10km)和永漳高速公路新桥入口(运距13km),与永漳公路溪口站相距13km,交通便利。(2)主要构造。文宾山煤矿位于永(安)~梅(县)坳陷,“城门隔山背斜”的西翼,戴云山支脉之一的城门隔山-马水尖山脉北部。由于受岩性、构造等因素的影响,区内地形平地少,井田地形是中部高,向北两侧逐渐降低。地质构造特点以褶曲为主,线性褶曲较发育,对煤层开采影响较大;断层次之,大断层分布在煤矿边界,煤矿内仅有小断层,对矿井的开采影响不大。本矿区构造类型应属3类2型。(3)开采情况。文宾山煤矿于1974年开始建设,1982年正式投产。矿井投产至今已有36年。主平峒标高为+410m标高,矿井采用平峒暗斜井开拓,目前主要生产区段为+210m区段和+180m区段,主要开采煤层为上三迭统大坑组下段中带的d4煤层和d5煤层,是福建省为数极少的1对贫瘦烟煤矿井。

2影响矿井安全生产的主要客观因素分析

根据10来年的矿井安全生产实践经验,经过笔者认真分析、研究和判断,目前影响文宾山矿安全生产的主要客观因素有煤层、顶板、瓦斯和可燃物等4个方面因素。

2.1煤层

(1)煤层主要特点。D4属局部可采煤层,煤厚平均0.78m,夹矸一般为1~3层,夹矸厚度一般为0.10~0.30m,岩性为泥岩和砂质泥岩,煤层硬度系数f为2~3;D5属中厚煤层,平均煤厚1.48m,局部地段有夹矸,厚度0.1~0.20m,岩性为泥岩和砂质泥岩,煤层硬度系数f为2~3。(2)煤层对安全生产的主要影响。由于煤层硬度较小,结构松散,粘结性差,煤层揭露后,容易垮落,造成巷道冒塌;煤层遇水时会膨胀,造成巷道底鼓、变形,挤垮支架。

2.2顶底板

(1)顶底板组成。d4煤层底板为薄层砂质泥岩和细砂岩组成,顶板由薄层细砂岩和条带状泥质砂岩组成;d5煤层底板由条带状泥质砂岩组成,顶板由薄层细砂岩和炭质泥岩组成。(2)顶底板特性。文宾山煤矿d煤组岩性一般由薄层状细砂岩、薄层状粗砂岩、泥质砂岩和细砂岩互层,局部为中厚层状中粒砂岩和泥岩组成,岩层由于受构造应力作用明显,岩层较破碎,抗压强度较低。(3)顶底板对安全生产的主要影响。由于文宾山矿井属陆相沉积,受印支燕山运动的激烈作用,褶皱十分发育,岩石比较破碎,一旦揭露,极易冒落;又加上煤层赋存埋藏深,矿压显现较为明显,主要以侧压为主,侧压的倾角在45~70°之间,对支架产生较大的破坏作用。

2.3瓦斯

(1)瓦斯涌出情况。历年来矿井瓦斯等级鉴定结果均为低瓦斯矿井,瓦斯相对涌出量在3.0~4.0m3/t之间,比省内无烟煤矿井高出10%~30%。采掘工作面及其他作业点在通风正常的情况下,不会造成瓦斯积聚,但是在工作面出现断电停风的情况下,容易出现局部瓦斯积聚。(2)历史上瓦斯对矿井安全的影响。1989-07-228∶40,该矿南采区+380采煤工作面,因前一天晚班局部通风机故障未运行,造成了工作面瓦斯积聚,作业人员在开启局部通风机后,在通风时间不够的情况,由于其中1名作业人员在工作面抽烟导致发生局部瓦斯爆炸事故。(3)目前瓦斯对矿井安全的影响。文宾山矿井资源埋藏深,上部岩层比较坚实,断层以压扭性为主,不利于矿井瓦斯的逸出,随着矿井开采深度的加大,煤的变质程度提高,瓦斯涌出量随之加大。特别是在新区段首次揭露煤层以及在煤层背斜轴部瓦斯涌出比较大,如若通风不善,容易引起瓦斯超限。

2.4可燃物

(1)主要可燃物种类。该矿井下主要可燃物是坑木。(2)可燃物存在形式及特点。虽然近年来巷道支护大力推广U型钢金属支架、锚杆喷浆等支护,但是,由于煤层赋存条件和采煤方法的局限性影响,采煤工作面支护以及掘进巷道支护背帮背顶多数还使用防腐坑木。(3)可燃物对安全生产的主要影响。坑木是可燃物,由于井下采掘工作面及在用巷道使用坑木数量较大,分布面较广,给矿井防火安全带来较大的压力。

3影响矿井安全生产主要客观因素的对策探讨

3.1预防煤层冒塌及膨胀主要技术措施

(1)区段运输巷道尽可能避开煤层沿底板布置,防止煤层冒塌,便于施工。(2)沿煤掘进巷道遇到松散煤层时,掘进工作面不能打眼放炮只能使用手工挖掘或使用少量炸药放松动炮,防止煤层垮落伤人。(3)沿煤运输巷道,通常选择U25型钢梯形支架作为巷道的永久支护支护,背帮背顶要严实,必要时还得超前背帮背顶,防止煤层冒塌。(4)采煤工作面运输巷道开切眼处,采用U25型钢梯形“双靠棚”支架进行支护,以确保支护安全可靠.(5)沿煤巷道排水沟用混凝土砌筑,防止井下水渗透到煤体中,造成巷道变形、底鼓,从而影响安全生产。

3.2预防顶板事故的主要技术措施

(1)加强地质构造研究,摸清岩层变化情况,巷道布置要避开地质构造带、岩石破碎带,尽可能选择岩性较好比较稳定的层位布置。(2)沿煤运输巷道、石门及主要运输大巷围岩普遍比较破碎,通常情况下选择U25型钢梯形支架作为巷道的永久支护。在压力显现较为明显、变形较严重的地段,支架应当“穿鞋”或加底梁加固。(3)局部构造带或断层破碎带支护,通常采用拱型混凝土加钢筋现场砌筑支护。(4)为防止巷道冒顶,架棚巷道支护时应当使用厚度5cm以上的经防腐处理的木板作为超前板进行超前支护,超前板之间不得有间隙,否则容易出现漏煤,最终导致巷道冒顶。(5)平巷交叉的支护采用U25型钢梯形支架支护时要适当缩小棚距或采用双棚架支护。

3.3预防瓦斯事故的主要技术措施

(1)所有采掘作业地点局部通风机必须保持24h运转,不得随意停机。严格按照《煤矿安全规程》等要求安装风电、瓦斯电闭锁装置,始终保持风电、瓦斯电闭锁装置的正常使用。(2)在瓦斯涌出量较大的工作面,矿井还采用了1台局部通风机的应急管理办法,在发生电气故障时,随时开启备用局部通风机恢复局部通风,防止工作面瓦斯积聚现象发生。(3)加强瓦斯涌出量的监测、监控工作。严格按照《煤矿安全规程》等要求安装瓦斯、风速等监测监控装置,始终保持安全监测监控系统的正常运行,随时掌握工作面瓦斯涌出情况,确保瓦斯超过规定时能够及时切断电源。(4)风电闭锁装置、瓦斯电闭锁装置以及安全监测监控系统要按照有关要求做好日常维护、保养和校验,确保数据准确、可靠,动作灵敏、可靠。(5)瓦斯检验工每个班要至少2次进行工人巡回检测瓦斯,并对瓦斯涌出较为异常工作面安排专人进行24h瓦斯跟班检测,确实做好瓦斯的监测监控工作。(6)采掘班组长、队长、安全员、技术员以及矿井其他安全管理人员下井,必须携带便携式瓦斯测定仪,随时掌握工作面瓦斯情况。(7)井下作业地点瓦斯一旦出现超限,任何人都有权停止作业,撤离工作面人员,并向矿井调度室汇报,待采取措施后,经检测不再超限时,方可进入工作面迎头。(8)严格井下电气设备管理,严禁使用非防爆设备。加强电气设备维护保养,确保井下电气设备不失爆。

3.4预防可燃物引起火灾事故的主要技术措施

(1)强化井口检身制度的落实,严禁携带烟草和点火物品下井。不定期的开展突击检身工作,结合青安岗的零点行动,中夜班督查等行动,对不定时出、入井人员进行检身。(2)按照《煤矿安全规程》要求,严格控制井下可燃性材料的使用范围。(3)严格执行井下动火审批制度,切实做好动火时必须经矿总工程师及矿长签字同意并严格落实相关安全措施,有效防止火源扩散。(4)井上下有关场所、峒室要按照《煤矿安全规程》要求设置消防材料库,库内的消防材料和工具的品种和数量应当符合有关要求。

4结束语

笔者通过10来年在该矿的工作实践,总结和归纳出了4种影响文宾山煤矿安全生产的主要客观因素,并结合当前国家对煤矿安全工作的要求,从技术角度提出了防范事故的主要措施。这些技术不一定全面、客观,有待于今后在实践中进一步完善提高。

作者:赖伟平 单位:福煤(漳平)煤业有限公司