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[摘要]本文针对煤矿的实际,分析了矿井“一通三防”灾害现状以及基本的治理方法,提出了防治目标及技术思路,对于矿井通防安全的健康发展有现实指导意义。
[关键词]煤矿安全“一通三防”灾害治理
中图分类号:TV212.5+2 文献标识码:TV 文章编号:1009―914X(2013)31―0035―01
矿井通风网络复杂,系统调控难度大;瓦斯涌出异常区逐年增加,瓦斯问题突出;煤尘具有强爆炸性,爆炸指数较高,煤尘威胁明显;开采的煤层多数为1~2类自燃煤层,发火期较短、范围广,防灭火形势严重。矿井在通风、瓦斯、煤尘、自燃发火方面的隐患均十分突出。在矿井生产向深部和边界转移的衰老期,这些隐患更为明显。如何对上述隐患进行有效治理,已经成为矿井安全健康、可持续发展的关键。
1.矿井灾害分析评价
1.1 矿井通风系统演变及现状
(1)矿井通风补充演变。
第一阶段:煤矿建井初期的通风方式为中央边界式。
第二阶段:煤矿通过井下巷道改造,通风系统改造为混合式通风。
第三阶段:矿井进行改扩建,在工广内新打1座新副井,老副井改造为新主井,老主井报废,在井田深部新建1座北风井,同时报废了风机已经老化的西风井,通过矿井通风系统改造,通风系统形成新副井、中副井进风,南风井、北风井回风。
第四阶段:因开采南风井煤柱,需要报废南风井,将老主井改造为中央风井,通风系统随即改造为新副井、中副井进风,中央风井、北风井回风。
第五阶段:因生产接续紧张,需要开采中井煤柱,又将中副井充填报废,形成现在的新副井进风,中央风井、北风井回风的混合式通风方式。
(2)矿井通风系统现状。
1.2 当前矿井通风系统评价和今后可能出现的问题
随着矿井生产向深部延深和边界拓展,当前矿井通风系统的存在问题已经凸显出来,北风井通风能力逐渐不足,主扇风机已经多年满负荷运转,且风机呈现老化趋势;中央风井通风目前生产条件下能力趋于富裕过剩。当矿井浅部水平生产逐步结束而转向深部生产水平后,目前的通风系统将不能满足生产的需要,必须进行相应的改造,否则矿井生产将难以为继。
1.3 煤尘
煤矿开采的煤层其煤尘均具有爆炸性,爆炸指数37. 31% ~44. 53%。当生产过程中空气中悬浮煤尘达到一定浓度,遇到高温火源就能发生煤尘爆炸;另一方面,矿工长期吸入粉尘可导致矽肺病。
经过多年的综合防尘治理,井下作业环境状况已大为改善,然而仍存在大量问题和隐患。一是生产过程中综合防尘措施落实不到位,放炮、运输等各个生产环节都安装了防尘设施,却不能正常使用,有应付检查的现象。二是综合防尘的治理手段落后,技术水平低,防尘自动化应用差距较大。
1.4 自然发火
目前开采的二、三、九、十层煤均属易自然发火煤层,实验室最短发火期在43~67 d之间,一般在6~12个月。因出现严重的煤炭自然发火而冻结煤炭储量和封闭采掘工作面机械设备,对矿井安全生产造成严重威胁,给正常安全生产造成较大被动。
1.5 其他灾害
随着矿井开采深度的增加,地温灾害将越来越明显地影响职工身心健康和安全生产。当前开采深度在-700 m以下,局部地点温度在23℃以上,随着开采深度的增加,地温梯度增加更大。
2.“一通三防”建设目标
建立安全合理、稳定可靠的矿井通风系统,杜绝瓦斯、煤尘、自然发火等重大灾害事故和“一通三防”方面的各类事故,为矿井的安全生产创造良好的通防条件。努力提高矿井“一通三防”管理水平,促进矿井“一通三防”各项工作不断上水平、上台阶,保持通防质量标准化矿井水平和通防安全示范化矿井水平。面对出现的各种新问题和不断恶化的生产条件,提出超前性的措施和应对策略,确保“一通三防”各项工作适应新形势的需要,为建设本质安全型矿井提高矿井的抗灾能力发挥重要作用。
3.主要通防灾害防治规划
3.1 矿井通风系统
矿井通风系统是安全生产的基本条件,是“一通三防”各项工作的基础,立足当前,兼顾长远,确保矿井通风系统合理稳定可靠,有足够的通风能力,在矿井生产的不同阶段能时时满足生产的需要是矿井通风管理的首要任务。
(1)充分发挥现有风井主要通风机的通风能力,优化调整通风系统,合理调配,保证当前一段时间矿井通风系统满足生产的需要。但随着浅部生产采区的结束,当前的通风系统已不适应生产的需要,北风井供风能力紧张,中央风井供风能力有富裕。通过优化调整,掘进-350 m改造回风巷,将-350m水平部分网络调至中央风井供风,充分发挥中央风井的通风能力为深部生产采区服务,初步缓解了北风井供风能力不足的矛盾。
(2)分析掌握北风井和中央风井主要通风机的运行状况,适时提出更换主要通风机方案。
(3)强化通风系统管理,确保在生产接续紧张,采场调整频繁的条件下,矿井通风系统的合理稳定可靠,有足够的通风能力。强化通风系统的日常管理,从巷道布置设计到施工与维护、通风系统调控等方面采取措施,提高有效风量率,提高通风系统的运行质量。
3.2 防治瓦斯
矿井开采的后期,采场逐步向矿井边界和深部转移,瓦斯的隐患将逐步加重,瓦斯的危害将更加突出。尤其是低瓦斯矿井的高瓦斯异常区域,瓦斯赋存不规律,受地质构造的影响较大,平常生产中出现瓦斯异常涌出机率很少,人们往往容易出现松懈麻痹的心理,一旦出现瓦斯突然涌出,又往往很难及时发现,相关治理瓦斯异常涌出的措施跟不及时,这是治理瓦斯的最大隐患。
防治瓦斯的重点区域:一是五层、七层采区。靠近深部五层、七层的瓦斯,赋存量逐渐增加,采掘生产地点瓦斯涌出相应增加,尤其是靠近井田边界断层处的生产采区,瓦斯异常涌出现象将更加突出。二是深部三层煤采区,瓦斯赋存量有明显增加的趋势。三是采空区积存大量瓦斯。五、七层采空区几乎可以说都是瓦斯库,瓦斯积聚严重;其它地点采空区虽然瓦斯积存量不足特别高,但往往出现高二氧化碳高氮等现象。
3.3 防治煤尘
煤尘事故是矿井潜在的重大事故隐患,而综合防尘工作关系到生产全过程的每一个环节,人为因素制约较大,管理难度大。要求我们必须高度重视,认真落实每道生产工序,各个扬尘环节的综合防尘工作。
3.4 防治自然发火
自然发火的隐患将始终伴随着生产全过程,按照“以防为主、防治结合”指导思想,建立矿井防灭火防治体系。从预防上入手,把主要精力、措施放在“防”上。
现场措施上一是提高密闭质量、二是加大防灭火注浆量、三是应用通风均压调整、四是加强检测监控。实施“人机结合”自然发火监测预报体系,充分发挥防灭火束管监测系统和瓦斯监测监控系统作用,强化瓦斯检查员的现场检测检查力度,做到监测监控。从生产布局、采掘工艺、防灭火装备与材料、工艺,到措施的现场落实等方面采取综合措施。落实好防灭火规划、研究、布置、检查、分析、总结“六个环节”,把好巷道设计、材料计划、安全技措、防灭火设施质量、防灭火隐患和防灭火救灾预案“六个关口”。
4.结语
(1)“一通三防”工作是煤矿安全生产的基础工作,更是重中之重的工作,各级人员都要高度重视,切实摆正“一通三防”工作与其他工作的关系,严格落实制度、强化管理,消除“一通三防”事故隐患。
(2)通风系统是“一通三防”管理的基础,通风系统管理的优劣,对瓦斯、煤尘、防灭火等均起到至关重要的影响。
(3)要坚持“超前预防、综合治理”的原则,对特殊地点、重点区域、薄弱环节要加大治理力度,杜绝事故发生。
(4)牢记事故教训,健全防治体系,狠抓现场落实,做好教育培训,实现群防群治,有效提高矿井通防安全可靠度,为矿井安全生产奠定坚实的基础。
[关键词]煤矿安全“一通三防”灾害治理
中图分类号:TV212.5+2 文献标识码:TV 文章编号:1009―914X(2013)31―0035―01
矿井通风网络复杂,系统调控难度大;瓦斯涌出异常区逐年增加,瓦斯问题突出;煤尘具有强爆炸性,爆炸指数较高,煤尘威胁明显;开采的煤层多数为1~2类自燃煤层,发火期较短、范围广,防灭火形势严重。矿井在通风、瓦斯、煤尘、自燃发火方面的隐患均十分突出。在矿井生产向深部和边界转移的衰老期,这些隐患更为明显。如何对上述隐患进行有效治理,已经成为矿井安全健康、可持续发展的关键。
1.矿井灾害分析评价
1.1 矿井通风系统演变及现状
(1)矿井通风补充演变。
第一阶段:煤矿建井初期的通风方式为中央边界式。
第二阶段:煤矿通过井下巷道改造,通风系统改造为混合式通风。
第三阶段:矿井进行改扩建,在工广内新打1座新副井,老副井改造为新主井,老主井报废,在井田深部新建1座北风井,同时报废了风机已经老化的西风井,通过矿井通风系统改造,通风系统形成新副井、中副井进风,南风井、北风井回风。
第四阶段:因开采南风井煤柱,需要报废南风井,将老主井改造为中央风井,通风系统随即改造为新副井、中副井进风,中央风井、北风井回风。
第五阶段:因生产接续紧张,需要开采中井煤柱,又将中副井充填报废,形成现在的新副井进风,中央风井、北风井回风的混合式通风方式。
(2)矿井通风系统现状。
1.2 当前矿井通风系统评价和今后可能出现的问题
随着矿井生产向深部延深和边界拓展,当前矿井通风系统的存在问题已经凸显出来,北风井通风能力逐渐不足,主扇风机已经多年满负荷运转,且风机呈现老化趋势;中央风井通风目前生产条件下能力趋于富裕过剩。当矿井浅部水平生产逐步结束而转向深部生产水平后,目前的通风系统将不能满足生产的需要,必须进行相应的改造,否则矿井生产将难以为继。
1.3 煤尘
煤矿开采的煤层其煤尘均具有爆炸性,爆炸指数37. 31% ~44. 53%。当生产过程中空气中悬浮煤尘达到一定浓度,遇到高温火源就能发生煤尘爆炸;另一方面,矿工长期吸入粉尘可导致矽肺病。
经过多年的综合防尘治理,井下作业环境状况已大为改善,然而仍存在大量问题和隐患。一是生产过程中综合防尘措施落实不到位,放炮、运输等各个生产环节都安装了防尘设施,却不能正常使用,有应付检查的现象。二是综合防尘的治理手段落后,技术水平低,防尘自动化应用差距较大。
1.4 自然发火
目前开采的二、三、九、十层煤均属易自然发火煤层,实验室最短发火期在43~67 d之间,一般在6~12个月。因出现严重的煤炭自然发火而冻结煤炭储量和封闭采掘工作面机械设备,对矿井安全生产造成严重威胁,给正常安全生产造成较大被动。
1.5 其他灾害
随着矿井开采深度的增加,地温灾害将越来越明显地影响职工身心健康和安全生产。当前开采深度在-700 m以下,局部地点温度在23℃以上,随着开采深度的增加,地温梯度增加更大。
2.“一通三防”建设目标
建立安全合理、稳定可靠的矿井通风系统,杜绝瓦斯、煤尘、自然发火等重大灾害事故和“一通三防”方面的各类事故,为矿井的安全生产创造良好的通防条件。努力提高矿井“一通三防”管理水平,促进矿井“一通三防”各项工作不断上水平、上台阶,保持通防质量标准化矿井水平和通防安全示范化矿井水平。面对出现的各种新问题和不断恶化的生产条件,提出超前性的措施和应对策略,确保“一通三防”各项工作适应新形势的需要,为建设本质安全型矿井提高矿井的抗灾能力发挥重要作用。
3.主要通防灾害防治规划
3.1 矿井通风系统
矿井通风系统是安全生产的基本条件,是“一通三防”各项工作的基础,立足当前,兼顾长远,确保矿井通风系统合理稳定可靠,有足够的通风能力,在矿井生产的不同阶段能时时满足生产的需要是矿井通风管理的首要任务。
(1)充分发挥现有风井主要通风机的通风能力,优化调整通风系统,合理调配,保证当前一段时间矿井通风系统满足生产的需要。但随着浅部生产采区的结束,当前的通风系统已不适应生产的需要,北风井供风能力紧张,中央风井供风能力有富裕。通过优化调整,掘进-350 m改造回风巷,将-350m水平部分网络调至中央风井供风,充分发挥中央风井的通风能力为深部生产采区服务,初步缓解了北风井供风能力不足的矛盾。
(2)分析掌握北风井和中央风井主要通风机的运行状况,适时提出更换主要通风机方案。
(3)强化通风系统管理,确保在生产接续紧张,采场调整频繁的条件下,矿井通风系统的合理稳定可靠,有足够的通风能力。强化通风系统的日常管理,从巷道布置设计到施工与维护、通风系统调控等方面采取措施,提高有效风量率,提高通风系统的运行质量。
3.2 防治瓦斯
矿井开采的后期,采场逐步向矿井边界和深部转移,瓦斯的隐患将逐步加重,瓦斯的危害将更加突出。尤其是低瓦斯矿井的高瓦斯异常区域,瓦斯赋存不规律,受地质构造的影响较大,平常生产中出现瓦斯异常涌出机率很少,人们往往容易出现松懈麻痹的心理,一旦出现瓦斯突然涌出,又往往很难及时发现,相关治理瓦斯异常涌出的措施跟不及时,这是治理瓦斯的最大隐患。
防治瓦斯的重点区域:一是五层、七层采区。靠近深部五层、七层的瓦斯,赋存量逐渐增加,采掘生产地点瓦斯涌出相应增加,尤其是靠近井田边界断层处的生产采区,瓦斯异常涌出现象将更加突出。二是深部三层煤采区,瓦斯赋存量有明显增加的趋势。三是采空区积存大量瓦斯。五、七层采空区几乎可以说都是瓦斯库,瓦斯积聚严重;其它地点采空区虽然瓦斯积存量不足特别高,但往往出现高二氧化碳高氮等现象。
3.3 防治煤尘
煤尘事故是矿井潜在的重大事故隐患,而综合防尘工作关系到生产全过程的每一个环节,人为因素制约较大,管理难度大。要求我们必须高度重视,认真落实每道生产工序,各个扬尘环节的综合防尘工作。
3.4 防治自然发火
自然发火的隐患将始终伴随着生产全过程,按照“以防为主、防治结合”指导思想,建立矿井防灭火防治体系。从预防上入手,把主要精力、措施放在“防”上。
现场措施上一是提高密闭质量、二是加大防灭火注浆量、三是应用通风均压调整、四是加强检测监控。实施“人机结合”自然发火监测预报体系,充分发挥防灭火束管监测系统和瓦斯监测监控系统作用,强化瓦斯检查员的现场检测检查力度,做到监测监控。从生产布局、采掘工艺、防灭火装备与材料、工艺,到措施的现场落实等方面采取综合措施。落实好防灭火规划、研究、布置、检查、分析、总结“六个环节”,把好巷道设计、材料计划、安全技措、防灭火设施质量、防灭火隐患和防灭火救灾预案“六个关口”。
4.结语
(1)“一通三防”工作是煤矿安全生产的基础工作,更是重中之重的工作,各级人员都要高度重视,切实摆正“一通三防”工作与其他工作的关系,严格落实制度、强化管理,消除“一通三防”事故隐患。
(2)通风系统是“一通三防”管理的基础,通风系统管理的优劣,对瓦斯、煤尘、防灭火等均起到至关重要的影响。
(3)要坚持“超前预防、综合治理”的原则,对特殊地点、重点区域、薄弱环节要加大治理力度,杜绝事故发生。
(4)牢记事故教训,健全防治体系,狠抓现场落实,做好教育培训,实现群防群治,有效提高矿井通防安全可靠度,为矿井安全生产奠定坚实的基础。