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摘 要:当前,煤企还存在着许多采矿工程设计方面的安全隐患,这些安全隐患有人操作过程中的不安全因素,也有机械设备陈旧等造成的不安全因素,也有巷道布置不合乎相关规定等原因造成的不安全因素。特别是重大问题——既有非法违法的问题,也有违规违章的问题;既有超能力生产的问题,也有超层越界开采的问题。这些问题基本上都属于煤矿采矿工程所存在的重大生产安全事故隐患。如不及时发现并消除这些煤矿采矿工程上的重大生产安全事故隐患,极有可能引发生产安全事故,甚至重特大生产安全事故。这就要求煤企在采矿工程进行中,要突出技术管理工作,坚决控制采矿过程中重大事故发生。煤矿企业要有防治事故的相关安全措施,要对员工安全技术具有指导性、规范性和强制性要求,从而推动安全生产工作在采矿工程中安全落地。
关键词:采矿工程;安全管理;技术分析;整改措施
中图分类号:TD79 文献标识码:A
为了从根本上保障煤矿采矿工程的安全,让煤矿企业更加健康、平稳地发展,煤矿企业应在工程开工前抓好安全生产工作。煤矿采矿工程如果不能抓安全生产工作,不能充分运用多种生产技术和管理技术来做保证,难免会出现事故。只有不断强化技术管理,制定合理开采设计方案,完善采矿工程的《作业规程》,解决好矿井采矿工程中不合理的安全设计,才能确保采矿工程如期顺利进行。
1 采矿作业中事故矛头及关联因素特点分析
对煤矿企业来说,要及时发现事故矛头和关联因素,要提前做好预防事故的措施是重点。有些煤矿在采矿工程中,隐患排查和安全防控的力度还不够,还存在降低安全操作施工标准的做法,使安全间隙仅为1.2m。在采矿作业面不安全因素分析中,煤企采矿工程没有形成齐抓共管的局面,没有形成协同作战的安全氛围,这就需要煤矿企业安全管理人员提出详实的技术管理措施、安全管理技术措施等,并制定质量标准。采矿工程安全保障需要有技防措施来支持,这关系到煤矿企业安全生产的基础。因此,煤矿企业在采矿工程中,要不断推广新技术应用,新技术要因地制宜,稳定煤矿安全生产的良好局面。
安全监管人要定期查阅矿井生产调度纪要。以检查制度落实或生产调度会是否部署安全工作为切入点,查阅的调度纪要有煤矿产量记录,有参会人员会议记录等。生产调度例会参会人员(如调度主任、技术科长、采煤队长)一般都有原始记录,可通过检查参会情况为切入点,查阅参会人员原始记录,查阅调度和技术部门计算机内的资料。通过查阅调度、技术部门计算机内的真实资料,即可确定超能力问题的存在;通过财务报表、销售报表验证是否超能力。通過输送机核子秤数据验证是否超能力;通过主井提升时间、井下主皮带运输时间验证是否超强度;通过下井人员登记、人员位置监测系统等验证是否超定员。
根据《煤矿安全规程》,采矿工程采用普通法凿井时,立井的永久支护或临时支护到工作面的距离不得大于2m;采用滑模施工或伞钻打眼时,其间距不得大于4m,但必须制定防止片帮措施。在实际工作中,施工人员不按照规程要求,为了施工进度而忽略安全的事时有发生,有的操作施工没有详实的工作方案。在冻结法凿井时,冻结法立井施工,施工过程中往往存在不按标准操作的事实,这些都为采矿工程埋下安全隐患[1]。
在工程建设中,吊桶须沿导向钢丝绳升降;竖井开凿初期无导向绳时,或吊盘下面无导向绳部分的升降,采用两套单钩提升不妥,因为该井筒净直径5m,只能布置1只3.3m吊桶;采用单滚筒提升机不妥,因为该煤矿采用一对主副立井开拓方式。因此,必须考虑主井临时改绞提升,主井施工应布置一台双滚筒提升机,根据井筒深度,宜选用1台2JK-3.5提升机,以满足二期工程施工,不至于在二期施工时更换提升机;配置2台HZ-6型中心回转抓岩机出渣不妥,因井筒较小,只能布置1台。煤矿掘进工程采用的是树脂锚固钢筋锚杆。
2 采矿工程管理人员在技术管理上存在不安全因素成因分析
树脂锚固钢筋锚杆由树脂胶囊、杆体、托板和螺母等组成。锚杆杆体用于承受张拉作用;托板的作用是将围岩压力转化为对锚杆的拉力;螺母的作用是产生预紧力,预防围岩松动离层;树脂胶囊能将杆体与围岩很好地粘结在一起。使用综掘机、二运皮带机、运输皮带机直接将煤和矸石运出工作面,到达主井煤仓,减少人力,施工速度既快又安全。如果树脂胶囊、杆体、托板和螺母等组件不合格,出现应力下降问题,就会因设备原因造成安全隐患。
开拓施工时,主要是以放炮为主。施工岩石较硬的巷道,一般是为煤矿做主要运输巷道和准备巷道,揭煤后交给综掘和炮掘施工。估计立井施工钻眼爆破工序的占用时间,要从立井施工的几项大工序考虑,这些大工序主要包括钻眼爆破、矸石装运、砌壁、通风排水等。在这些工序外,还包括一些必要的工作,如安全或瓦斯检查、交接班等。如果安全检查不到位,没有形成定期检查制度,交接班没有按规定对安全交底,就会留下安全隐患。因此,在技术管理方面,这些都是产生不安全因素的原因所在。
施工过程中,钻眼爆破工序占用时间的长短,与施工技术管理有关。钻眼爆破占整个掘进循环的比例不合适,掘进循环的主要工序没有按规定实施,钻眼爆破与矸石装运存在粗糙施工。矸石装运的用时要占约40%或者更多,钻眼爆破用时较其要少,约在20%~30%左右。立井井筒根据掘进、砌壁在时间和空间的不同安排方式,施工方式可分为掘、砌单行作业;掘、砌平行作业;掘、砌混合作业等三种方式。井筒掘进时,将井筒划分为若干段高,自上而下逐段施工。在同一段高内,按照掘、砌先后交替顺序作业,称为单行作业。
由于施工掘进段高不同,单行作业又分为长段单行作业和短段单行作业。其中,短段掘、砌单行作业是在2~5m(通常与模板高度一致)较小的段高内。掘进后,即进行永久支护,可不用临时支护。一旦出现高度不一致,临时支护强度不够,就会为施工作业埋下隐患。爆破后,矸石如果不能一时全部清除,还得注意因矸石存在而出现的安全隐患。在砌壁时,立模、稳模和浇灌混凝土都在浮矸上进行,该作业方式是目前最常见的立井施工作业方式。掘、砌平行作业有长段平行作业和短段平行作业之分。长段平行作业,如果在工作面进行掘进作业和临时支护时没有按要求进行防护,就会出现安全隐患。而上段,则由吊盘自下而上进行砌壁作业。短段掘、砌平行作业,掘、砌工作都是自上而下同时进行施工,要求施工人员要按照相关规程规定操作,不可贪图速度而减少相应的安全措施[2]。 3 制定切实可行的采矿工程技防措施确保煤矿企业长治久安
当前,广大煤矿安全监管执法人员准确地掌握煤矿重大生产安全事故隐患的检查方法,就如同过河要有桥或船一样重要。为此,煤矿企业要把握煤矿安全生产工作,在工程技防中,认真核定矿井生产施工能力。煤矿管理人员要抓一手调度材料,在检查的第一时间到调度室,抓住第一手的调度台账和相关资料。矿井调度台账和调度室内存档资料多数有较强参考价值,可初步掌握矿井采掘头面个数和工作面推进度,甚至有的煤矿可直接发现超能力生产事实。同时,还要注意煤炭企业集团或煤矿的新闻宣传栏等相关报道,从中获取产量信息。要核实回采工作面个数。
煤矿管理人员要通过查阅隐患排查台账、调度记录台账、安监科原始隐患排查台账、技术科每年初采掘接续图、生产区队(采煤队)的班前会台账(或生产记录)等资料,根据采掘工程平面图、地质说明书、采掘作业规程等资料,掌握工作面退尺、倾向走向长度和煤层厚度等参数。在开拓煤量范围内,已完成设计规定的采(盘)区主要巷道掘进工程,形成完整的采(盘)区通风、排水、运输、供电、通讯等生产系统后,且煤与瓦斯突出煤层煤巷条带区域无突出危险的煤层中,各区段(或倾斜条带)可采储量与回采煤量之和。准备煤量范围内,已按设计完成工作面进风巷、回风巷等回采巷道,及开切眼掘进工程所圈定的,且瓦斯抽采、防突和防治水的效果已达到工作面安全回采要求的可采储量。即正在回采或只要安装设备后,便可进行正式回采的工作面可采煤量之和[3]。
除衰老礦井和计划停产关闭矿井外,正常生产矿井的开拓煤量、准备煤量、回采煤量(以下简称“三量”)可采期小于规定最短时间,开采煤层群的突出矿井,具备开采保护层条件,未优先选取无突出危险的煤层或突出危险程度较小的煤层作为保护层开采的;未按《煤矿安全规程》形成完整的水平或采(盘)区通风、排水、供电、通讯等系统,进行回采巷道施工的;采(盘)区内同时作业的采煤工作面和煤巷掘进工作面个数超过《煤矿安全规程》规定的;擅自缩短工作面走向(推进)长度的(除遇大断层构造带或煤层变薄带不可采等外),或未经批准擅自将一个采区划分为多个采区的;煤层群开采时,未留足够顶底板稳定时间,施工近距离邻近煤层回采巷道的。
一个采(盘)区内同一煤层的一翼最多只能布置1个采煤工作面和2个煤(半煤岩)巷掘进工作面同时作业。一个采(盘)区内同一煤层双翼开采或者多煤层开采的,采(盘)区最多只能布置2个采煤工作面和4个煤(半煤岩)巷掘进工作面同时作业。下山采区未形成完整的通风、排水等生产系统前,严禁掘进回采巷道。准备采区必须在采区构成通风系统后,方可开掘其他巷道;采用倾斜长壁布置的,大巷必须至少超前2个区段,并构成通风系统后,方可开掘其他巷道。采煤工作面必须在采(盘)区构成完整的通风、排水系统后,方可回采。采区进、回风巷必须贯穿整个采区,严禁一段为进风巷、一段为回风巷。
4 结语
综上所述,煤矿企业要高度重视矿井挖掘技术管理工作。在具体工作中,要加强矿井通风系统的管理,调整改造不合理的挖掘设备,管好用好施工设施,建立完善的矿井管理制度,合理供给和分配技术管控手段,确保矿开采系统合理、稳定、可靠,供风充足。可采期要符合国家有关规定,验证抽采掘要保持平衡。
参考文献
[1] 苟国刚.中厚缓倾斜矿体采场结构及顶板支护参数优化研究[D].长沙:中南大学,2014.
[2] 鄢德波.多层邻近缓倾斜薄至中厚矿体联合开采技术研究[D].长沙:中南大学,2013.
[3] 周礼.新华磷矿果化矿段缓倾斜中厚矿体采矿方法研究[D].长沙:中南大学,2014.
关键词:采矿工程;安全管理;技术分析;整改措施
中图分类号:TD79 文献标识码:A
为了从根本上保障煤矿采矿工程的安全,让煤矿企业更加健康、平稳地发展,煤矿企业应在工程开工前抓好安全生产工作。煤矿采矿工程如果不能抓安全生产工作,不能充分运用多种生产技术和管理技术来做保证,难免会出现事故。只有不断强化技术管理,制定合理开采设计方案,完善采矿工程的《作业规程》,解决好矿井采矿工程中不合理的安全设计,才能确保采矿工程如期顺利进行。
1 采矿作业中事故矛头及关联因素特点分析
对煤矿企业来说,要及时发现事故矛头和关联因素,要提前做好预防事故的措施是重点。有些煤矿在采矿工程中,隐患排查和安全防控的力度还不够,还存在降低安全操作施工标准的做法,使安全间隙仅为1.2m。在采矿作业面不安全因素分析中,煤企采矿工程没有形成齐抓共管的局面,没有形成协同作战的安全氛围,这就需要煤矿企业安全管理人员提出详实的技术管理措施、安全管理技术措施等,并制定质量标准。采矿工程安全保障需要有技防措施来支持,这关系到煤矿企业安全生产的基础。因此,煤矿企业在采矿工程中,要不断推广新技术应用,新技术要因地制宜,稳定煤矿安全生产的良好局面。
安全监管人要定期查阅矿井生产调度纪要。以检查制度落实或生产调度会是否部署安全工作为切入点,查阅的调度纪要有煤矿产量记录,有参会人员会议记录等。生产调度例会参会人员(如调度主任、技术科长、采煤队长)一般都有原始记录,可通过检查参会情况为切入点,查阅参会人员原始记录,查阅调度和技术部门计算机内的资料。通过查阅调度、技术部门计算机内的真实资料,即可确定超能力问题的存在;通过财务报表、销售报表验证是否超能力。通過输送机核子秤数据验证是否超能力;通过主井提升时间、井下主皮带运输时间验证是否超强度;通过下井人员登记、人员位置监测系统等验证是否超定员。
根据《煤矿安全规程》,采矿工程采用普通法凿井时,立井的永久支护或临时支护到工作面的距离不得大于2m;采用滑模施工或伞钻打眼时,其间距不得大于4m,但必须制定防止片帮措施。在实际工作中,施工人员不按照规程要求,为了施工进度而忽略安全的事时有发生,有的操作施工没有详实的工作方案。在冻结法凿井时,冻结法立井施工,施工过程中往往存在不按标准操作的事实,这些都为采矿工程埋下安全隐患[1]。
在工程建设中,吊桶须沿导向钢丝绳升降;竖井开凿初期无导向绳时,或吊盘下面无导向绳部分的升降,采用两套单钩提升不妥,因为该井筒净直径5m,只能布置1只3.3m吊桶;采用单滚筒提升机不妥,因为该煤矿采用一对主副立井开拓方式。因此,必须考虑主井临时改绞提升,主井施工应布置一台双滚筒提升机,根据井筒深度,宜选用1台2JK-3.5提升机,以满足二期工程施工,不至于在二期施工时更换提升机;配置2台HZ-6型中心回转抓岩机出渣不妥,因井筒较小,只能布置1台。煤矿掘进工程采用的是树脂锚固钢筋锚杆。
2 采矿工程管理人员在技术管理上存在不安全因素成因分析
树脂锚固钢筋锚杆由树脂胶囊、杆体、托板和螺母等组成。锚杆杆体用于承受张拉作用;托板的作用是将围岩压力转化为对锚杆的拉力;螺母的作用是产生预紧力,预防围岩松动离层;树脂胶囊能将杆体与围岩很好地粘结在一起。使用综掘机、二运皮带机、运输皮带机直接将煤和矸石运出工作面,到达主井煤仓,减少人力,施工速度既快又安全。如果树脂胶囊、杆体、托板和螺母等组件不合格,出现应力下降问题,就会因设备原因造成安全隐患。
开拓施工时,主要是以放炮为主。施工岩石较硬的巷道,一般是为煤矿做主要运输巷道和准备巷道,揭煤后交给综掘和炮掘施工。估计立井施工钻眼爆破工序的占用时间,要从立井施工的几项大工序考虑,这些大工序主要包括钻眼爆破、矸石装运、砌壁、通风排水等。在这些工序外,还包括一些必要的工作,如安全或瓦斯检查、交接班等。如果安全检查不到位,没有形成定期检查制度,交接班没有按规定对安全交底,就会留下安全隐患。因此,在技术管理方面,这些都是产生不安全因素的原因所在。
施工过程中,钻眼爆破工序占用时间的长短,与施工技术管理有关。钻眼爆破占整个掘进循环的比例不合适,掘进循环的主要工序没有按规定实施,钻眼爆破与矸石装运存在粗糙施工。矸石装运的用时要占约40%或者更多,钻眼爆破用时较其要少,约在20%~30%左右。立井井筒根据掘进、砌壁在时间和空间的不同安排方式,施工方式可分为掘、砌单行作业;掘、砌平行作业;掘、砌混合作业等三种方式。井筒掘进时,将井筒划分为若干段高,自上而下逐段施工。在同一段高内,按照掘、砌先后交替顺序作业,称为单行作业。
由于施工掘进段高不同,单行作业又分为长段单行作业和短段单行作业。其中,短段掘、砌单行作业是在2~5m(通常与模板高度一致)较小的段高内。掘进后,即进行永久支护,可不用临时支护。一旦出现高度不一致,临时支护强度不够,就会为施工作业埋下隐患。爆破后,矸石如果不能一时全部清除,还得注意因矸石存在而出现的安全隐患。在砌壁时,立模、稳模和浇灌混凝土都在浮矸上进行,该作业方式是目前最常见的立井施工作业方式。掘、砌平行作业有长段平行作业和短段平行作业之分。长段平行作业,如果在工作面进行掘进作业和临时支护时没有按要求进行防护,就会出现安全隐患。而上段,则由吊盘自下而上进行砌壁作业。短段掘、砌平行作业,掘、砌工作都是自上而下同时进行施工,要求施工人员要按照相关规程规定操作,不可贪图速度而减少相应的安全措施[2]。 3 制定切实可行的采矿工程技防措施确保煤矿企业长治久安
当前,广大煤矿安全监管执法人员准确地掌握煤矿重大生产安全事故隐患的检查方法,就如同过河要有桥或船一样重要。为此,煤矿企业要把握煤矿安全生产工作,在工程技防中,认真核定矿井生产施工能力。煤矿管理人员要抓一手调度材料,在检查的第一时间到调度室,抓住第一手的调度台账和相关资料。矿井调度台账和调度室内存档资料多数有较强参考价值,可初步掌握矿井采掘头面个数和工作面推进度,甚至有的煤矿可直接发现超能力生产事实。同时,还要注意煤炭企业集团或煤矿的新闻宣传栏等相关报道,从中获取产量信息。要核实回采工作面个数。
煤矿管理人员要通过查阅隐患排查台账、调度记录台账、安监科原始隐患排查台账、技术科每年初采掘接续图、生产区队(采煤队)的班前会台账(或生产记录)等资料,根据采掘工程平面图、地质说明书、采掘作业规程等资料,掌握工作面退尺、倾向走向长度和煤层厚度等参数。在开拓煤量范围内,已完成设计规定的采(盘)区主要巷道掘进工程,形成完整的采(盘)区通风、排水、运输、供电、通讯等生产系统后,且煤与瓦斯突出煤层煤巷条带区域无突出危险的煤层中,各区段(或倾斜条带)可采储量与回采煤量之和。准备煤量范围内,已按设计完成工作面进风巷、回风巷等回采巷道,及开切眼掘进工程所圈定的,且瓦斯抽采、防突和防治水的效果已达到工作面安全回采要求的可采储量。即正在回采或只要安装设备后,便可进行正式回采的工作面可采煤量之和[3]。
除衰老礦井和计划停产关闭矿井外,正常生产矿井的开拓煤量、准备煤量、回采煤量(以下简称“三量”)可采期小于规定最短时间,开采煤层群的突出矿井,具备开采保护层条件,未优先选取无突出危险的煤层或突出危险程度较小的煤层作为保护层开采的;未按《煤矿安全规程》形成完整的水平或采(盘)区通风、排水、供电、通讯等系统,进行回采巷道施工的;采(盘)区内同时作业的采煤工作面和煤巷掘进工作面个数超过《煤矿安全规程》规定的;擅自缩短工作面走向(推进)长度的(除遇大断层构造带或煤层变薄带不可采等外),或未经批准擅自将一个采区划分为多个采区的;煤层群开采时,未留足够顶底板稳定时间,施工近距离邻近煤层回采巷道的。
一个采(盘)区内同一煤层的一翼最多只能布置1个采煤工作面和2个煤(半煤岩)巷掘进工作面同时作业。一个采(盘)区内同一煤层双翼开采或者多煤层开采的,采(盘)区最多只能布置2个采煤工作面和4个煤(半煤岩)巷掘进工作面同时作业。下山采区未形成完整的通风、排水等生产系统前,严禁掘进回采巷道。准备采区必须在采区构成通风系统后,方可开掘其他巷道;采用倾斜长壁布置的,大巷必须至少超前2个区段,并构成通风系统后,方可开掘其他巷道。采煤工作面必须在采(盘)区构成完整的通风、排水系统后,方可回采。采区进、回风巷必须贯穿整个采区,严禁一段为进风巷、一段为回风巷。
4 结语
综上所述,煤矿企业要高度重视矿井挖掘技术管理工作。在具体工作中,要加强矿井通风系统的管理,调整改造不合理的挖掘设备,管好用好施工设施,建立完善的矿井管理制度,合理供给和分配技术管控手段,确保矿开采系统合理、稳定、可靠,供风充足。可采期要符合国家有关规定,验证抽采掘要保持平衡。
参考文献
[1] 苟国刚.中厚缓倾斜矿体采场结构及顶板支护参数优化研究[D].长沙:中南大学,2014.
[2] 鄢德波.多层邻近缓倾斜薄至中厚矿体联合开采技术研究[D].长沙:中南大学,2013.
[3] 周礼.新华磷矿果化矿段缓倾斜中厚矿体采矿方法研究[D].长沙:中南大学,2014.