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關鍵詞:低滲透;瓦斯;抽采;影響因素
1 鹿臺山煤礦的地質特點
山西煤炭進出口集團鹿臺山煤業有限公司位于沁水縣西南14km處張村鄉馮村村附近,主采2號煤層。在其井田范圍內,二疊系下統山西組為其主要含煤地層之一,厚47.0~56.0m;底部以K7砂巖底與太原組地層分界,巖性主要為巖屑石英砂巖、粉砂巖、泥質粉砂巖、泥巖和煤層,含豐富的植物化石,有二疊枝脈蕨、華北蕉羽葉、星輪葉等;上部以灰白色中粒砂巖、灰黑色粉砂巖為主,中夾黑色泥巖和極不穩定的1號薄煤層,煤層厚約0.13m。中部以灰黑色粉砂巖、泥巖、深灰色細粒砂巖及2號煤層組成。2號煤層為全區穩定可采煤層,煤層厚度1.35~3.20m,平均厚度1.97m。
井田位于沁水塊坳的南端,東腰~尚莊區域性正斷層的北側(下盤)約300m。井田構造線方向與區域構造線方向一致,南部邊緣有2號煤層露頭出現,地層產狀走向近于東西向,傾向北,傾角4~8°,為一向北緩傾的單斜構造。據采掘工程控制井田內發育三個小斷層,其中較大的F1斷層位于井田中西部,傾向北西,傾角65°、斷距4m,延伸長度在950m左右;F2為分布于井田中東部走向近于北的小斷層,長度在600m左右,傾向北西,傾角68°,斷距3m;F3斷層位于F2東側,走向北西傾向南西,斷距3m,延伸長度約250m。
2 鹿臺山煤礦煤層瓦斯抽采實踐中存在的問題
鹿臺山煤礦煤層為典型的低滲透難抽采煤層,瓦斯抽采工作中困難重重,導致瓦斯抽采工作效果不佳。在瓦斯抽采工作中出現的主要問題包括:
2.1 煤層均質性差,滲透率低
鹿臺山煤礦主采2號煤層,該煤層層理結構明顯,且層理轉折變化多,導致煤層內瓦斯流動通道變化多且已形成局部瓦斯集聚而影響游離瓦斯的運移,從而導致滲透率低;再者,該礦主采煤層內局部含有加矸層且沿煤層走向分布,且為泥質巖性透氣性差,泥質加矸層的存在將該礦主采2號煤層分割為互相獨立的幾部分而形成局部封閉結構,導致煤層內瓦斯的解吸和運移受到明顯影響而使滲透率降低。
2.2 煤層組成復雜、臨近層瓦斯源強
鹿臺山煤礦主采2號煤層,但在2號煤層頂板和底板各存在以不可采的極薄煤層且煤層瓦斯含量大,兩個極薄煤層均處于2號煤層采動顯著影響范圍內,近似構成煤層群開采,并形成了典型的“主采煤層開采擾動影響富含瓦斯煤層群”。隨著2號煤層的開采推進,由受采動卸壓作用導致的上、下極薄煤層放散出的瓦斯均涌入2號主采煤層的采掘空間,從而導致2號主采煤層采空區瓦斯濃度大并增加了其采掘空間的瓦斯濃度,導致2號煤層開采過程中采掘空間瓦斯超限頻繁,特別表現在上隅角范圍內。
2.3 煤層脆性強、瓦斯鉆孔塌孔易發
鹿臺山煤礦主采2號煤層為中灰-高灰、低磷、特低硫、中熱-高熱值、高熔灰份的合成氨固定-氣化和動力用煤,煤的內部微結構豐富且分布復雜,單軸抗壓強度較大但脆性強,其內含有的泥質成分遇水后易膨脹而導致煤體受擠壓而散碎。故,瓦斯抽采鉆孔成果效果好但不宜保持,抽采鉆孔服務期內布局塌孔嚴重而易于堵孔,導致瓦斯抽采鉆孔失敗。
2.4 鉆孔影響半徑小、瓦斯抽采效率低
鹿臺山煤礦主采2號煤層的瓦斯壓力為0.41-0.52MPa,百米鉆孔初始瓦斯流量為0.0793m3/min,透氣性系數為3.2238m2/MPa2?d,鉆孔瓦斯流量衰減系數為0.0261d-1,百米鉆孔瓦斯流量0.0793m3/min,鉆孔瓦斯流量衰減系數α=0.0261d-1;煤層透氣性系數λ=3.2238m2/MPa2?d,為典型的低滲透煤層,故瓦斯鉆孔的有效影響范圍小、有效影響半徑??;又因為瓦斯鉆孔難以維護且易于塌孔,故瓦斯抽采工作受到嚴重影響而效率較低下。
3 鹿臺山煤礦煤層瓦斯抽采的應對措施
鹿臺山礦是受瓦斯問題困擾非常嚴重的礦井之一,解決瓦斯治理問題對于維護該礦正常的生產秩序、挖掘該礦的生產潛力意義重大。因此,必須在掌握清楚該礦瓦斯賦存與涌出特性的前提下,有針對性的采取綜合治理措施與技術方法體系,才能從根本上解決該礦的瓦斯問題。可從以下幾個方面著手:
(1)思想上高度重視,以防控瓦斯為核心做安全生產的文章。從全煤炭行業來講,瓦斯災害是一次造成死亡人數最多的災害,瓦斯不但對煤炭一線工人生命造成嚴重危害,也對煤炭生產企業造成沉重的負擔,造成的負面影響巨大。而鹿臺山礦煤層瓦斯含量大、煤層透氣性差、瓦斯難抽采,就決定了瓦斯治理工作的艱巨性。因此,全礦上下必須從思想上高度重視瓦斯問題,樹立“安全生產、瓦斯為天”的思想,牢牢扭住瓦斯治理這一牛鼻子,以瓦斯治理工作為核心開展全礦的安全生產工作。
(2)理清安全投入與保障生產的關系,增加安全投入。煤礦企業的根本任務就是生產煤炭,生產煤炭也是廣大煤礦企業創造價值、產生利潤的源泉,但其前提是安全生產。一旦發生各類災害,造成直接經濟損失、人員傷亡不可避免,耽誤的正常生產時間更是無可挽回。因此,只有安全生產才能保障煤礦企業的產量、利潤,但安全生產需要增加投入來保障其實現,包括思想上的投入、人力的投入和經濟上的投入,短時間可能會表現為增加煤礦企業的生產成本。所以,必須理清保障安全生產與安全投入的關系,從大局角度著眼長遠算綜合賬,提供切實的安全投入保障來保證安全生產的環境。
(3)尊重科學規律,從根源上認識瓦斯災害、掌握瓦斯規律、制定瓦斯防治措施。包括礦井的五大災害在內的全部礦井災害的孕育、發生、發展都是有科學規律的,特別是瓦斯災害,其孕育、發生、發展過程必然遵循瓦斯源、吸附瓦斯到游離瓦斯的轉換過程、游離瓦斯的運移和放散出煤體過程、外界火源和氧氣。對于具體礦上來講,瓦斯源是相對固定的(即煤層的瓦斯賦存情況),外界火源是可以人為避免的,與氧氣接觸是無法斷絕的,吸附瓦斯到游離瓦斯的轉換過程與游離瓦斯的運移和放散出煤體過程是可以通過科學研究掌握的規律,并能根據其表現出的規律采取措施控制其速度的。因此,只要尊重科學規律,從根源上掌握上述過程表現出的規律并制定正確的應對措施,就可以防控瓦斯災害的發生。
4 結束語
瓦斯問題位列礦井五大災害,其導致災害的預防工作任重道遠。對鹿臺山礦而言,只要結合該礦的實際情況并認識到該礦條件的獨特之處,相信在充分認識重要意義、尊重科學規律和構建有效預防技術體系的基礎上,一定能夠逐步解決該礦的瓦斯問題。
參考文獻
[1]李潤求,施式亮,念其鋒,等.近10年我國煤礦瓦斯災害事故規律研究[J].中國安全科學學報,2011,21(9):143-151.
關鍵詞:能源; 災害事故; 對策
一、 煤炭的地位和煤炭生產的基本特點
(1)煤炭工業是資源性行業,煤炭是不可再生的資源。煤炭企業的壽命取決于其擁有的資源量,煤礦的安全生產狀況受其資源條件的制約。由于資源條件差別很大,煤礦發展不平衡性在行業中十分突出。
(2)煤炭是我國重要的基礎能源和重要原料。在未來相當長的時間內,我國以能源為主的產業結構不會改變,煤炭工業是關系國家經濟命脈的重要基礎產業,它支撐著我國經濟、社會的持續發展。
(3)我國的煤礦種類多、分布廣,在我國所有省、市、自治區,1264個縣均有分布。
(4)煤炭工業是高危險行業。我國煤礦以井工礦為主,煤礦的生產系統在地下數百米,甚至上千米,且呈管網式布置,半封閉式結構,瓦斯、煤塵等多種有毒有害、易燃易爆的致災因子共存于同一環境,使煤礦容易發生多種災害事故。煤礦作業場所又處于移動和變化之中,不斷有新情況、新問題的出現,隨著開采深度的增加,生產條件和災害的復雜程度也隨之增大。因此,在各工業部門中,煤礦的事故發生率高,傷亡最為嚴重。
二、煤礦的主要災害及災害事故現狀
2.1 煤礦的主要災害
(1)我國煤礦均為有瓦斯涌出的礦井,全國煤礦的年瓦斯涌出量在100億m3以上。高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井的產量占全國總產量的1/3。國有重點煤礦中,高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井數量占49.8%,煤炭產量占42%。煤與瓦斯突出是我國煤礦災害中危害最大的自然災害之一。所以,我國是世界上煤與瓦斯突出很嚴重的國家。
(2)我國煤炭資源的埋藏條件復雜。大中型煤礦中,地質構造復雜程度屬于復雜或較復雜的煤礦占33.09%。開采深度也大,2005年,平均開采深度約為430~450m,而且每年平均增加10~20m。這種復雜的煤田地質條件給煤礦安全生產帶來了嚴重的自然災害和事故隱患。多年的生產實踐表明,我國煤礦的主要災害有瓦斯、水災、火災、塵害、熱害、煤巖動力災害等。
(3)我國絕大多數煤礦的煤塵具有爆炸性。國有重點煤礦中,87.37%的煤礦存在煤塵爆炸危險,而且60%左右的礦井的煤塵爆炸性強烈。1960年,山西省大同老白洞煤礦發生的純煤塵爆炸事故,死亡684人,礦井被毀。2005年,黑龍江省七臺河東風煤礦的“11·27”礦難,死亡171人,也是煤塵爆炸所致。
(4)從我國煤礦主要災害的變化態勢可以看出,隨著開采強度加大、開采深度逐年延伸,煤礦的開采條件呈現出逐漸惡化之勢,自然災害的威脅也呈加劇之勢,對災害和隱患的治理難度在加大,對需要的防災技術手段提出了更高的要求。
(5)我國大中型煤礦中,煤炭自然發火嚴重或較嚴重的占72.86%。國有重點煤礦中,具有自然發火危險的礦井占51.3%。具有自然發火危險的礦井分布范圍較廣,幾乎所有產煤區都存在,尤其是重點產煤區更為嚴重。我國煤礦發生的火災大多為自燃火災。
2.2 我國煤礦災害事故現狀
(1)我國煤礦各類自然災害類事故,如瓦斯、火、水、煤巖動力災害,生產性不安全因素導致的事故,如機械傷害、人員觸電、提升運輸事故等均有發生。
(2)自然災害的嚴重威脅以及對自然災害的控制能力不足,導致我國煤礦事故頻頻發生。煤礦安全生產形勢在我國工礦商貿企業中最為嚴峻。煤礦災害事故起數與死亡人數約分別占全國工礦企業總數的30%和40%,一次死亡10人以上的特大災害事故占全國工礦企業的80%。
(3)結合我國煤礦安全歷史資料分析,可以發現,煤礦的災害事故呈現一些值得注意的特點。在20世紀,無論在事故起數,還是在死亡人數上,瓦斯事故逐年上升。瓦斯事故的百萬噸死亡率由1981年的0.995,上升到2000年的3.135,反映出瓦斯威脅逐年加大。進入21世紀,在政府提出貫徹執行治理瓦斯的“十二字”方針后,瓦斯事故逐年下降,說明技術方針的重要性、貫徹這一方針的重要性以及貫徹這一方針的巨大作用。
三、災害事故的原因分析
3.1 災害防治能力不足,煤礦防災系統不健全
確保安全生產的重要條件之一,是災害危險與災害防治能力必須實現動態平衡。在災害危險程度增大的情況下未能及時調整災害防治措施,提高防災治災能力,就容易發生災害事故。2003年專家會診結果表明,我國煤礦的防治系統存在諸多問題,嚴重制約著對災害的防治能力。2004年,近18%的國有煤礦存在超通風能力生產。
3.2 煤礦自然條件差,伴生災害多,容易造成嚴重災害事故
我國煤礦以井工礦為主,井下巷道呈管網式的空間布置和多種致災因素共存在同一環境,一旦發生事故,極易發生各種致災因素作用的耦合,形成繼發性的災難,波及鄰近區域甚至全礦井。這種機構性特點也是煤礦災害事故嚴重度高、特大事故多的原因之一。
3.3 安全投入不足,安全欠賬巨大
煤礦災害治理需要技術與裝備,技術難題需要科技攻關,這些都要有可靠的資金保障。煤礦經濟一直處于低位運行,效率不高,虧損面寬,加上社會負擔重,造成煤礦的安全投入不足,近幾年來在國民經濟快速發展的拉動下,煤礦效益有所提升,在國家的支持下,治理瓦斯等災害的專項費提取比例也有較大的提高。但是煤礦企業深層次的問題未解決,提取的費用僅能維持當前安全生產的需要。
3.4煤礦職工素質不高,技術人員匱乏,職工的安全意識亟待強化
煤礦職工隊伍龐大,素質偏低,且流動性大,不能滿足高危行業對人員素質的要求。煤礦災害防治是技術性很強的工作,一切技術措施和管理必須依靠人來實現。但是,當前不但職工文化程度、整體素質不能滿足災害事故的防治,技術人員也嚴重不足。初步統計,國有重點煤礦一線主體專業技術人員缺口約7萬人,96%的煤礦缺機電專業人才,88%的煤礦缺采礦專業人才。
3.5安全管理水平低,制約機制和責任體系不能適應新形式的要求
我國煤礦發生的災害事故大多為責任事故,反映出煤礦的安全管理水平低下?,F場管理混亂,很多安全技術措施在現場沒有落到實處,現場檢查發現的隱患未得到及時整改,導致事故不能有效控制。煤礦內部規范有序的安全生產責任體系尚未健全。有些煤礦的安全管理機構和責任體系的建立不適合災難治理的要求,不能保證安全技術和管理措施落實到位。
參考文獻:
[1]國家安全生產監督管理總局,國家煤礦安全監察局.煤礦
安全規程[M].北京:煤炭工業出版社,2004.
[2]國家煤礦安全監察局人事司.全國煤礦特大事故案例選編
[M].北京:煤炭工業出版社,2000.
關鍵字:礦井水害;防治水措施;應急措施
中圖分類號: X752 文獻標識碼: A
我國是一個煤炭資源豐富的國家,在煤炭開采過程中,突水頻率與水害傷亡人數居高不下,礦井水害仍然是威脅礦井安全生產的重大隱患。在已建成和正在開采的礦井中,多數礦井受周邊小窯及老空水威脅,水害十分嚴重。煤礦水害給國家和人民生命財產造成巨大的損失。所以水害的威脅就成了煤礦生產的重大災害之一,我們必須提高警惕,做好煤礦防治水工作。
一、煤礦礦井水害發生的原因
總結過去發生的礦井水災,往往對礦井水害防治的重要性認識不到位,現場管理薄弱,預防措施不當所致。其主要原因有:
對采空區積水和關閉廢棄的小煤窯積水特征及其潛在的突水危險性認識不足,導致對廢棄礦井采掘空間頒布及其積水淹沒情況不清楚。
雨季“三防”工作不到位,地面防洪、防水措施不當或管理不善,地表水(多為雨季降水)大量灌人井下,造成礦井水災。
水文地質情況不清,許多礦井特別是鄉鎮煤礦缺乏水文地質專業人員,地下水活動條件的監測監控不到位。井巷位置設計不當,防水煤巖柱的留設不合理,造成斷層,措施不當,盲目施工。
針對隱蔽型導水構造的精細探查預測技術落后,測量錯誤,導致巷道穿透積水區。井巷施工質量偽劣,排水設備能力不足或設備不完好,導致頂板含水透水。
6、井下無防水閘門或雖有但,造成透水時無作用而淹井。
7、出現透水預兆未覺察或未被重視或處理不當造成透水。
8、排水設備平時維護不當。
二、礦井水害的防治措施
礦井防治水工作在礦山建設和生產過程中起著重要作用。礦井防治水必須堅持十六字原則:預測預報,有疑必探,先探后掘,先治后采。綜合治理措施:防、堵、疏、排、截。各煤礦的自然情況各不相同,可以有針對性地選擇相應防治水措施。
l、明確煤礦水害防治工作責任,健全工作體系,煤礦主要負責人是水害防治工作的第一責任人,要對本單位的水害防治工作全面負責;總工程師負責對水害防治相關技術工作的日常管理。配備專職水害防治人員和專職技術負責,做好職工的教育培訓。
2、制定礦井防治水規章制度和實施細則,完善煤礦水害防治工作機制,嚴格落實相關措施,把防洪、防治水工作落到實處。
3、加強礦井水文地質觀測工作,煤礦水文地質資料準確與否直接影響到礦井的生產安全。注意收集整理資料,以便進行采掘工程時制定采取相應防范措施。建立健全地下水動態觀測系統,煤礦地下的地質條件是復雜的,地下水的情況也很復雜,根據現有資料,對無法確保沒有水害威脅地區,探水后消除了水害威脅再向前掘進
地面防治水:查清礦井及附近地面水流系統的匯水情況、疏水能力和有關水利工程情況,建立地面防治水系統。礦井井田范圍如有季節性河流,對礦井有危害,有透水的可能,而且不可能排干,就留設防水煤柱;對塌陷區存在積水,須將積水排干,而且在生產過程中要定期查看地面積水;為確保雨季安全,避免礦井周圍洪水及山洪爆發的影響,須加高井口標高。
5、老窯水防治:查明周圍礦井及小窯采空區積水情況,并繪制圖紙,整理相關資料,然后制定方案并實施。在有老空水威脅地區必須進行探放水,控防水設備與鉆孔布置必須滿足控放水的需要。如有透水征兆,不能起鉆,就盡快匯報處理。在控放水時要安裝水泵和排水管路,清理好水倉。在未弄清情況、上層煤采空區水未疏干前,禁止頂水采煤。
采空區積水和老巷道積水防治:測量填圖要及時、準確,采煤工作面回采時,采空區和老巷道積水對生產有威脅,要打鉆把水疏干。巷道掘進工作面必須邊探邊掘。平巷掘進一般可對正前和巷道上幫進行鉆孔探水,一般為三組鉆孔,每組l一2個孔;在上山掘進時,一定要在巷道正前和左右兩幫進行探水,鉆孔不少于5組。
鉆孔水害防治:查清鉆孔的平面所在位及鉆孔的封孔質量。如果鉆孔穿透富水層,封孔質量不好,為確保安全需重新封孔。
斷層水防治:可用留設斷層防水煤柱的辦法。采用物探、鉆探或化探等手段進行工作面底板富水性異常區的探查工作,然后是根據水量大小采取注漿固定,防治斷層面出水發生透水事故。
雨季防水:雨季前須對防治水工作進行全面檢查,應當制定雨季防治水措施。同時組織抗洪搶險隊伍儲備足夠的防洪搶險物資。如暴雨威脅礦井安全,必須立即停止生產并撤下全部人員,確認江水隱患徹底消除后才可恢復生產。
加強排水設備檢修維護,保持完好。
三、礦井突水事故的應急措施
當井下出現突水征兆時,必須停止作業。礦井一旦發生突水事故,事故地點人員應及時匯報礦調度室,立即報警,礦調度室用電話聯系所有受水威脅地點的人員,按規定的避災路線撤離到安全地點,電話聯系時首先通知中央泵房工作人員。礦調度室接到事故電話后應向礦領導匯報,并通知救護隊及相關部門。成立救災指揮部,有組織按步驟處理災害。救災指揮部成立后,應迅速判定突水性質、突水點的位置、突水形式、影響范圍、突水量等情況,搞清事故前人員分布、統計撤離出井人員,分析被困人員躲避地點;根據突水量大小和礦井排水能力,積極采取措施進行堵水、排水。就地加固工作地點的支架,盡可能設法堵住出水點,阻止范圍擴大。在人員撤出后,要及時關閉防水閘門。
在撤離人員的同時,有關技術人員要定時觀測水量變化情況,取樣進行水質化驗,對所有井上、下水文地質觀測點及井下各出水點進行定時觀測、分析水源、估算預計水量、測定水位上漲速度、計算淹沒時間和淹沒范圍,并及時向礦上匯報。
同時盡快恢復災區通風,防止瓦斯和其他有害氣體積聚和發生熏人事故。排水后,進行偵察搶險時,要防止冒頂,掉底和二次突水事故的發生。
透水事故發生后常常有人被困井下,指揮人員應本著”救人是第一任務”的原則,正確判斷遇險人員可能躲避的地點,科學分析該地點是否具有人員生存的條件。對可能生存的遇險人員,應利用一切可能的方法向他們輸送新鮮空氣、飲料和食物,以延長待救時間。
作為透水事故的搶救人員還有必要掌握井下被困人員的生存條件(空氣條件、食物條件等)。在搶救長期被困井下的人員時,如不采取相應措施幸存人員也會死亡。禁止用燈光照射他們的眼睛,保持體溫,進行體檢并給予必要的治療(包扎、輸液等);不能立即抬出井口,讓其逐漸適應環境;不能吃硬食和過量食物,以免損壞消化系統;短期內不要讓其親友探視,以免過度興奮造成血管破裂。
為強化安全生產事故隱患排查治理的監督管理,落實安全生產主體責任,建立我市地方煤礦安全生產事故隱患排查治理長效機制,依據《國務院關于預防煤礦生產安全事故的特別規定》等有關法律、法規,結合我市地方煤礦實際,制定本實施意見。
一、明確指導原則與工作目標
(一)指導原則:以科學發展觀和安全發展理念為指導,以建立煤礦安全生產事故隱患排查治理長效機制為目標,堅持“安全第一、預防為主、綜合治理”方針,進一步深化安全生產“三項行動”和“三項建設”、進一步落實安全隱患排查治理責任、健全安全隱患排查治理制度、進一步加大安全隱患排查治理的監督管理力度,著力解決影響地方煤礦安全的突出問題,確保全市地方煤礦安全生產形勢持續穩定好轉。
(二)工作目標:杜絕較大以上事故,控制和減少零星事故,確保實現省、市下達的安全生產控制考核指標以內。
二、落實隱患排查治理責任制
1、突出隱患排查治理的主體責任。煤礦企業是隱患排查治理的責任主體,其主要負責人對本企業事故隱患的排查、治理和防控負全面責任。煤礦企業每旬要組織開展一次全面排查,覆蓋率要達到100%。
2、落實隱患排查治理的監管責任??h(區)煤炭管理局是轄區內地方煤礦安全隱患排查治理工作的監管主體。要制定計劃,由主要領導帶隊,認真組織開展定期檢查、專項檢查和重點抽查,每月至少開展一次全面隱患排查。
3、嚴格隱患的閉合管理制度。排查出的所有隱患必須按“五定”原則落實整改責任,重大隱患實行掛牌督辦,做到“無盲區、無盲點、無空檔、無縫隙”,扎實有效地推動隱患排查治理工作。
三、突出隱患排查治理重點
(一)“一通三防”與瓦斯治理。礦井是否按照《安徽省構建煤礦瓦斯綜合治理工作體系實施辦法》要求,建立健全了“通風可靠、抽采達標、監控有效、管理到位”的煤礦瓦斯綜合治理工作體系;礦井通風系統是否滿足“系統合理、設施完好、風量充足、風流穩定”的要求;礦井安全監控系統是否健全完善、運轉正常;礦井綜合防塵系統和綜合防滅火系統是否健全;火工品貯存、管理、領退、使用和銷毀是否符合《煤礦安全規程》規定;突出礦井“四位一體”綜合防突措施的制定、貫徹和落實是否到位;
(二)防治水。礦井是否按照《防治水規定》等文件規定設立專門防治水機構,配備專職人員和物資設備,是否制定完善的防治水管理規章制度;主要管理人員和各職能部門防治水責任制是否落實,是否堅持“有疑必探、先探后掘、有水必治、先治后采”的防治水原則。水文地質條件復雜以及楊莊礦周邊礦井,是否建立和科研院所合作關系,是否制定針對性的防治水方案,并認真落實。
(三)安全供電與頂板管理。礦井供電系統是否合理,是否符合《煤礦安全規程》規定具備可靠的雙電源,井下中央變電所、主排水泵房及地面主要車間等是否具備供電雙回路;是否按期淘汰國家明令淘汰的機電設備、產品及工藝;是否制定并嚴格執行電氣設備定期檢查、維修、保養制度;是否落實了頂板管理的各項措施等。
(四)管理及培訓。礦井是否按照《指導意見》和《淮北市地方煤礦技術管理規定》要求配齊安全生產管理人員和工程技術人員;特殊工種是否經煤炭管理部門三級安全培訓機構培訓并經考試合格持證上崗;新進從業人員是否按規定參加四級安全培訓,獲得煤礦安全生產有關知識并經考試合格后上崗;礦井是否按核定勞動定員數嚴格控制入井人員;礦井是否嚴格落實企業法定代表人和管理人員跟班帶班制度。
(五)采礦秩序和依法開采。礦井是否存在無證或證照不全生產、建設;是否存在超層越界或擅自提高上限開采行為;是否違反建設項目安全設施“三同時”規定進行項目建設的;是否存在超能力、超強度、超定員組織生產行為;是否存在重大隱患隱瞞不報或不按規定期限予以整治的;是否存在拒不執行安全監管指令、抗拒安全執法的;設計、措施是否按規定進行了審批以及是否存在其他非法違法生產、經營、建設行為。
四、健全隱患排查治理制度
(一)建立隱患排查治理公告制度
對排查出的各類隱患,煤礦企業在進行登記建檔的同時,要采取適當形式,向全體職工進行公告,接受監督。市、縣(區)煤炭管理局對查出重大隱患的礦井,要依法進行停產整頓并在主要媒體上公告。
(二)建立重大隱患掛牌督辦制度
對查出的重大隱患,實行掛牌督辦制度,限期整改銷號。重大安全隱患由縣(區)煤炭管理局實行檔案化管理,并安排專人掛牌督辦,必須按“五定”原則督促企業落實整改。領導要親自過問,嚴格落實督辦責任,直至隱患消除。
(三)完善隱患排查治理報告制度
各煤礦企業必須建立隱患排查治理報告制度。
1、建立隱患分級排查工作機制,礦井主要負責人或總工程師必須每旬組織各部門、區隊對全礦井生產中已經存在和可能存在的隱患全面排查分析。每月組織一次集中排查活動,對隱患進行確認,制定治理措施,按隱患級別、類別登記造冊。并于每月3日前將隱患排查及治理整改情況以書面形式上報縣(區)煤炭管理部門。
2、按規定報告。煤礦企業必須于每季度第一周將上季度重大隱患排查及治理整改情況以書面的形式上報煤炭管理部門、煤礦安全監察機構,其中,市直管煤礦向市煤炭局報告,其他煤礦向縣(區)煤炭局報告。報告應當經煤礦企業主要負責人簽字。
3、完善整改制度。煤礦企業要按照“五定”原則制定隱患治理方案和隱患治理保障措施,隱患治理必須做到及時有效、先急后緩、先安全后生產,不安全不得生產,不得冒險作業和施工。
4、完善督查和驗收制度。一般隱患由煤礦主要負責人指定隱患整改責任人,責成立即整改或限期整改。重大隱患整改結束后,煤礦企業應當按照重大隱患整改驗收標準,由煤礦主要負責人組織自檢。煤礦企業在重大隱患整改后,必須按照《安徽省煤礦重大安全隱患排查治理和監管監察辦法》規定向上級煤炭管理部門提出驗收書面申請報告,上級煤炭管理部門收到煤礦驗收申請報告后,應當在10個工作日內進行現場驗收。驗收合格的,對事故隱患進行核銷,驗收不合格的,隱患不得消除。
(四)建立專家“把脈”制度
各縣(區)煤炭局應聘請“一通三防”、采掘、機電、運輸、地測防治水等煤礦專家,對煤與瓦斯突出及高瓦斯礦井、受水害威脅礦井開展安全開采技術“會審”和檢查,進一步完善安全隱患治理和監控防范措施,嚴密防范較大以上事故發生??h(區)煤炭管理部門對轄區水害、瓦斯等災害嚴重礦井每季度必須組織專家開展至少一次隱患排查。
(五)建立安全生產約談制度
對存在以下行為的,市煤炭局將對縣(區)煤炭管理部門、煤礦企業主要負責人進行約談:1、違規違法生產、建設的;2、重大隱患隱瞞不報或不按規定期限予以整治的;隱患排查治理制度不健全、責任不明確、措施不落實、安全隱患治理不到位的;3、安全質量標準化建設開展不力,安全質量標準化未實現動態達標的;4、不按規定淘汰國家明令淘汰機電設備、產品、工藝的;5、“一通三防”、瓦斯治理、水害防治措施落實不到位的;6、謊報瞞報和拖延不報事故的;7、拒不執行安全監管指令的。凡年度內三次或三次以上約談的礦井,將取消評先評優資格,并提請免去主要負責人任職資格。
(六)完善管理干部考核制度
市煤炭局將按照《關于印發煤礦管理人員任職考核辦法的通知》要求,進一步完善我市地方煤礦法人、礦長、煤礦安全生產管理干部考核制度,對考核不合格的不得在安全生產崗位任職。
(七)建立隱患排查責任追究制度
對隱患排查工作不力、隱患不能限期整改銷號的,將依法嚴肅追究有關責任人的責任。情節嚴重的,對礦井實施停產整頓,并依法實施處罰。
五、落實隱患排查治理的保障措施
(一)提高認識,加強隱患排查治理工作的領導
縣(區)煤炭管理部門和煤礦企業要繼續深入學習貫徹《國務院辦公廳關于進一步開展安全生產隱患排查治理工作的通知》、《煤礦隱患排查和整頓關閉實施辦法》、《煤礦企業2008年安全生產隱患排查治理工作實施意見》、《關于印發安徽省煤礦重大安全隱患排查治理和監管監察辦法的通知》以及《關于印發安徽省進一步開展煤礦安全生產隱患排查治理實施方案的通知》等一系列文件,深刻領會精神,熟悉掌握有關政策規定內容和要求,強化全員隱患排查治理工作的意識,增強做好隱患排查治理工作的主動性和自覺性,在礦區形成人人查隱患、治隱患、防隱患的濃厚氛圍。
(二)加強監督,落實隱患排查治理的各項措施
縣(區)煤炭局要切實加強隱患排查治理的基礎工作,實行一礦井一檔案式管理。要建立健全隱患排查治理信息報送制度;建立健全隱患排查治理分級管理分級監控制度,實現隱患登記、整改、銷號的閉環管理。存在瓦斯涌出異常、自燃發火、水害威脅等重大事故隱患的礦井,在現有技術條件下難以有效防治的,市、縣(區)煤炭局應當責令其立即停止生產,并提請辦礦單位組織專家進行論證。縣(區)煤炭局對在安全檢查過程中發現的煤礦重大事故隱患,必須依法責令停產治理,并現場下達隱患整改治理通知書。必要時,報告同級人民政府。
關鍵詞:煤礦 瓦斯爆炸 防范 治理
瓦斯爆炸是非常危險的,并且事故責任重大,如果不能從根源上緊抓這個問題,可能會有更大的事故發生,會釀成大災難。煤礦主管部門和相關部門人員要高度重視員工的生命財產安全,不能因為一時疏忽而帶來非常大的災害。瓦斯礦井要嚴格執行《小煤礦安全規程》的相關規定,并采取有效地措施,瓦斯爆炸是完全可以避免的。以下將從煤礦瓦斯爆炸產生的原因分析,進而針對原因提出從防止瓦斯積聚、防止瓦斯引燃點或防止瓦斯爆炸的范圍擴大方面進行防范與治理[1]。
1煤礦瓦斯爆炸產生的原因分析
煤礦瓦斯爆炸,首先是瓦斯源,其是發生爆炸的根源之一,其次是火源,火源是瓦斯燃燒和爆炸的必要條件之一。沒有火源,即使瓦斯濃度達到爆炸范圍也不會發生爆炸。因此,在煤礦井下防止出現火源是十分重要的。因此煤礦瓦斯爆炸產生的原因主要由以下兩個方面形成,也就是煤礦瓦斯爆炸產生的原因。
1.1瓦斯源
對于煤礦開采過程中,從礦井的井口到井下都會有可能引起瓦斯爆炸,因此對于瓦斯源主要來自于各種煤礦開采設備,和排放的尾巷。如果對這些地方不能及時地將瓦斯氣體通過通風口排放出去,當積聚到一定的程度就會越有可能發生瓦斯爆炸,危險性也非常大。如何針對這些瓦斯源的地點,進行有效的處理措施,是煤礦企業需要嚴格抓的關鍵問題。
1.2瓦斯爆炸的引火源
瓦斯爆炸除了有瓦斯源外,還需要有引火源。對于煤礦開采過程的引火源,主要有各種電弧、電火花及壓縮熱等等,這些都會對甲烷的燃點有作用,如果到達一定的程度,只要遇到引火源就會引起瓦斯爆炸[2]。
瓦斯爆炸的發生會嚴重影響煤礦井下受到破壞,如果處理的不好,井下會發生火災、透水和中毒等事故的發生,因此要注重井下生命財產的安全,要從根本上防治煤礦瓦斯爆炸。
2煤礦瓦斯爆炸的防范及其治理措施
對于煤礦開采而言,煤礦瓦斯爆炸需要進行有效地防范與治理措施如下:
2.1防止瓦斯積聚
瓦斯積聚主要是指瓦斯在局部的濃度超過2%,即體積方面超過0.5m3的這種情況。在這個體積內的濃度越高發生爆炸的可能性越大,因此,要防止瓦斯產生積聚現象,主要從幾個方面進行防止,從生產技術管理上要避免出現盲巷,要加強礦井的通風管理系統,并要制定相應的井下的規章制度和獎罰制度,并能夠安全地進行井下瓦斯積聚的控制?;夭晒ぷ髅婊仫L道口的三角區附近如積聚瓦斯,可用席子設置風墻,引導風流,吹散局部積聚的瓦斯。
2.2防止瓦斯引燃點
為了杜絕火源,防止瓦斯爆炸事故,應采取以下措施:防止瓦斯引燃的措施是要防止引火源,從源頭上控制火和熱源,要杜絕一切能夠引燃瓦斯爆炸的情況發生,在井下嚴禁攜帶煙草和火源,對礦燈要嚴格的保護,各種電源線要避免產生火花或電弧,在瓦斯濃度相對較高的地方更要進行防范,避免有在外的電源線頭。要制定一系列關于引火源的防治的制度,并嚴格遵守,不得有半點容忍,以免釀成大災害。如果井下發生瓦斯爆炸,必將會帶來非常大的人員傷亡現象。要按規程規定檢查密閉火墻,嚴防火墻漏風。并定期測定火區溫度與瓦斯濃度,防止高溫和瓦斯積聚。火區啟封前一定要經過鑒定,確定火區已熄滅時才可啟封。同時,也要有效地控制火源,還要控制各種容易產生電火花、電弧、壓縮熱等對甲烷燃點比較敏感的情形,并及時檢查各種線頭,以免發生短路現象而引起瓦斯爆炸[3]。
2.3防止瓦斯爆炸的范圍擴大
如果瓦斯爆炸不可避免地發生,要盡最大可能把災害減到最低的范圍,將損失降到最低,首先要考慮到人員的生命安全,以免瓦斯爆炸發生透水、坍塌事件。要采用并聯式的通風,而不是進行通風[4]。電氣設備的防爆和防火花性能要經常檢查,不符合要求應及時更換和修理。井下禁止帶電檢修或遷移任何電氣設備。
結論
總之,就當前煤礦瓦斯爆炸是礦難中出現最嚴重的,直接威脅到人類的生命財產安全,煤礦管理者和相關部門要時刻以人為本,從瓦斯爆炸的根源出發進行防范及治理,將損失和災害盡量減少到最小的情況,甚至零礦難。
參考文獻:
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一、提高認識,切實加強對汛期安全工作的領導
當前,雨季即將來臨,各煤礦企業要牢固樹立“安全第一、預防為主、綜合治理”的理念,為進一步加強對汛期煤礦安全生產工作的領導,鎮政府成立了以鎮長周樹云為組長,副鎮長胡偉、宣傳委員黃順林為副組長,王鯤鵬、秦先彬、王楊、李宏圖、秦科友為成員的***鎮煤礦雨季防洪防汛工作領導小組,領導小組下設辦公室于鎮安監辦,由王鯤鵬任辦公室主任。各煤礦主要負責人(法人代表、礦長、主要控制人)特別是負責同志要切實負起安全生產的領導責任,認真研究部署本煤礦汛期的安全生產工作;要全面落實主要負責人防汛和安全生產第一責任人的責任,建立健全責任制,做到任務明確,責任到人,;要有“防大汛、救大災、搶大險”的觀念,煤礦企業應設立專門的防治水機構或配備水文地質專業技術人員,建立健全礦井水害防治工作責任制和管理制度,主要負責人要組織制定有針對性的礦井水害防治工作方案和安全技術措施,并要嚴格組織落實,嚴禁違法、違規組織生產。
二、突出重點,立即開展深入細致的汛期安全檢查
一方面,各煤礦企業在安全檢查中,要突出雨季防洪、防排水、防雷電“三防”工作重點,認真查找各類事故隱患,及時發現防汛工作中存在的問題和薄弱環節。對安全檢查中查出的隱患和問題,要落實隱患整改責任制,按照定整改完成時間、定整改責任人、定整改資金和物資、定整改安全措施的“四定”要求,及時徹底排查事故隱患,做到防范于未然,確保煤礦不因汛而淹井和死人;另一方面,煤礦必須在依法批準的開采范圍內從事采掘活動,并按規定留足煤柱,禁止違法越層越界開采,禁止開采和破壞保安煤柱,特別是防水煤柱。各煤礦企業要進一步摸清礦井周邊小煤礦(包括已關閉礦井)及本礦井范圍內的水文地質情況,在工作中切實做到“有疑必探,先探后掘(采)”的規定,嚴禁違章指揮,違章作業;再一方面,各煤礦應加強對煤礦矸石山的管理,排查并治理各類隱患,制定切實有效的防范措施,落實監管責任,安排專人對矸石山實施監控,一旦有險情發生,要立即啟動應急預案,通知周邊居民在第一時間撤出危險區域,確保安全。
三、強化各項措施,確保煤礦安全度汛
(一)各煤礦要按照分級管理、分級負責和誰管理誰負責的原則,認真執行防治水有關規定,健全防治水責任制,落實防治水措施。對礦井內的采空區積水、礦井周邊小煤窯的積水要進行調查、觀測、監控,掌握第一手資料。凡礦井水文地質和老窯(小窯)不清,有發生透水可能的采掘面堅決禁止采掘;各煤礦要制訂礦井防治水和防汛緊急處置預案,補充和儲備防排水設備和物資,確保礦井排水設備及設施完好,切實做到領導、組織、隊伍、預案、物料“五落實”。
(二)加強宣傳教育工作,提高公眾安全意識。各煤礦要加大汛期煤礦安全生產工作的宣傳力度,廣泛宣傳和普及有關煤礦防汛、度汛的基本安全知識,切實提高煤礦企業和職工的防汛、防災的思想意識,提高廣大干部、職工和公眾的抗災、減災和自救能力,切實做到常備不懈,萬無一失,安全度汛。
(三)制定暴雨災害天氣預警撤出預案,加強汛期值班工作。一是各煤礦要加強與氣象部門和主管部門的聯系,建立煤礦安全汛期預報制度,負責利用氣象公益服務電話、報紙、廣播、電視手機短信等媒介定時氣象信息,重點對強降雨和汛情情況進行,提供預警等級。凡出現強降水暴雨災害天氣,應立即將情況通知到各位職工。二是各煤礦應完善防汛值班制度,實行24小時值班,及時收集和通報防汛工作情況,一旦接到重大汛情通報,要立即啟動防汛工作預案,確保將防汛指令在第一時間傳達到每一位職工。三是要各煤礦企業保證汛情信息和調度指令的暢通,嚴禁在暴雨災害天氣安排工人下井作業,一旦有重大險情發生,必須立即撤出井下作業人員;各煤礦的領導要堅守崗位,在汛期堅持干部晝夜值班制度,隨時掌握雨情汛情動態,努力做到靠前指揮,發現重要情況及時處理并報告鎮政府。
關鍵詞 煤礦;科技生產;現狀;建議
中圖分類號TD82 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2011)52-0043-01
1 我國煤礦科技生產水平的現狀
自改革開放以來,我國的煤礦科技生產取得了很大的成就。在國家的倡導下,相繼建立了一批批專業的煤礦安全技術工程研究所、實驗室與煤礦技術研發基地。使我國的煤炭行業初步形成了一支具有一定規模和科研水平的煤礦科技生產隊伍,促進了我國煤炭行業在安全高新技術與基礎研發水平的提高,科技研發能力也得到了較大的提升。值得提出的是,雖然我國煤礦安全生產科技工作已經取得了較大的成績,但與國外先進的煤礦生產水平相比較,水平仍然較低,尚不能為煤礦安全生產提供強有力的支撐和保障,主要表現在以下幾個方面:
1)整體水平低,創新能力差
主要表現在長期以來有關煤炭安全生產的一些關鍵性的諸多問題依然沒有被解決解決,例如在煤礦生產中對造成煤礦災害的識別能力、對煤礦安全生產的監測預警能力、防治與控制能力低;礦井防災抗災、事故搶險救災、安全生產管理、事故鑒定分析水平低:煤礦安全科技貢獻率低、自主創新能力弱、大多停留在人工作業階段,安全生產的科研儲備匱乏。
2)煤礦科技研究投入少
近年來我國煤礦安全科技的投入明顯逐漸下降,主要是因為政府機構改革的實施,導致行業性科技攻關與原煤炭基金被取消,因此才會出現這種狀況。同時煤礦企業本身一直是低價位運行,效益低,屬于負重爬坡,所以無法估計安全科技的投入,長久以來就束縛了我國煤礦安全科技的發展。
3)理論與實踐脫節
由于沒有形成煤礦安全生產工作規章指導體系,所以對煤礦主要災難產生的原因機理缺乏深入系統的研究,從而造成了實施的技術措施針對性、可靠性和配套性不突出,無法從根本上杜絕煤礦災害的發生。如煤與瓦斯突出的機理研究仍停留在假設層面上,尚沒有成熟的理論來指導煤與瓦斯突出防治技術的開發與研究,這樣就造成了該事件在煤礦生產中時有發生。同時,安全生產專項整治和采礦秩序整治及隱患排查治理不落實、不徹底,走過場、留死角。隨著社會的發展生產技術條件也在不斷的改進,煤礦安全生產也在逐步向深部延伸,在這期刊諸如延期突出、礦震、熱害、高地應力等災害也就顯得更為嚴重,但是對于這些問題的出現并沒有對這些問題進行深入研究,故無法找到完全有效的治理方案與措施。
4)技術裝備落后
就我國目前的煤礦技術的裝備而言,仍然相對落后,無法適應危險源監控、預警、災害防治和事故應急救援等方面的要求,特別是一些落后的省、地區。如某省某縣的一些小鐵礦,無正規設計,生產設施十分簡陋,安全設施很不完善,主扇風機做擺設,斜井無一坡三檔。同時,技術裝備的適應性與可靠性都相對薄弱,對新出現的事故災害缺乏控制,不能及時預防控制。另外,煤礦技術中還普遍存在著設備老化的問題,已經無法滿足日益發展的煤礦安全生產的需求,如不及時更換將加劇問題的沉淀與積累。
2 加強煤礦科技生產的建議
2.1 加強基礎理論研究
首先要以煤礦瓦斯、水害、火災、煤塵、頂板等事故因素為重點研究對象,進行系統的研究,從而為煤礦安全生產管理、安全工程技術和災害治理等方面提供詳細的指導方針。同時還要系統的學習,安全生產社會學基礎;安全生產科學基本理論;煤礦重大災害事故致因機理及動力學演化過程;煤礦事故發生機理及動力學演化過程;煤礦安全經濟及安全管理理論;煤礦安全生產長效機制理論等專業理論指導叢書。
2.2 加大事故隱患治理技術的認識
對事故隱患治理技術的認識主要可以從以下3個方面入手:
首先是對事故的隱患診斷與治理。這就需要我們深入研究與此相關的關于監測、控制和管理為一體的煤礦瓦斯安全監控與聯網技術;研究預防煤與瓦斯突出,煤礦瓦斯抽采與利用、工藝和裝備技術;研究智能傳感器、數據的遠距離傳輸和智能處理技術;研究移動設備的自我監測、診斷和控制技術;研究全方位無障礙危險源探測監測、精確定位和信息獲取技術等等。
其次是重大危險源辨識評價與監控。研究各類危險點、危險源的辨識、風險評價和危險性分析先進技術;開發煤礦事故隱患診斷、鑒別、分級技術;研究煤礦重要設備的失效模式、失效準則、剩余壽命預測等的關鍵技術,提高對煤礦災害和危險源辨識的科學性,為重大危險源與事故的監測、預警和防范奠定基礎。
最后是災害與事故監測與預警。在這方面則要重點研究分析瓦斯、煤塵爆炸動態監測、預警技術;煤與瓦斯突出、沖擊地壓、礦震等煤礦突發性動力災害預測技術;采掘工作面、采空區自然火災連續監測與控制技術;礦井水害的預警技術,提高對煤礦災害事故的監測與預警能力。
2.3 重點開展科技項目作業
這就要求煤礦中的領導與管理機構要審時度勢,及時就煤礦安全生產中所經常出現的礦井瓦斯、突水、動力性等災害要進行重點研究與分析,并爭取找出切實相關的解決辦法來解決煤礦安全生產中所潛在著的危險源。同時,還應該不斷加強對煤礦事故的應急救援、災害事故智能診斷等措施。以此來增加處理應急事故的處理能力。
2.4加強煤礦科技隊伍建設
科技是社會發展的第一生產力,只有不斷提高煤礦生產的科技水平才能不斷提高煤礦的安全生產與生產效率。這就要求要在煤礦隊伍結構中要切實加強科技隊伍的建設,通過招聘與單位內部結對培養的形式有計劃的實現煤礦安全生產科技創新人才的培養,來全面提高煤礦生產隊伍的綜合素質,保障煤礦的安全高效、生產。
參考文獻
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關鍵詞 東李煤礦;防治水;實用技術;裝備
中圖分類號TD-0 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708(2013)96-0070-02
總體而言,煤礦的防治水技術可以分為水患預防技術與水害治理技術兩種,前者為預防水害發生的技術,后者為治理已發生水害的技術。預測技術、探測技術、監測技術為水患預防技術的三個主要部分組成。探測技術在查找導水通道和評價充水水源中的應用是確定煤礦礦區水文地質情況的主要手段。查明煤礦的含水層層次結構,富水性情況以及展布范圍是煤礦做好防治水工作的前提條件。因此探索實用的防治水技術,研發精密的防治水裝備對于煤礦礦區的防治水工作具有重要的意義。
1礦區概況
東李煤礦(104°37'22"-104°38'29"E,25°42'29"N)位于盤縣南部板橋鎮趙官屯村境內,屬貴州省六盤水市盤縣板橋鎮管轄。東李煤礦主要開采龍潭組煤系煤層,主采煤層10層。礦井開采煤層為焦煤、肥煤,煤層賦存穩定。南北傾向,東西走向,礦區面積1.4511km2。煤層頂底板巖性穩定,結構簡單。礦區地質為單斜構造,地質構造程度為中等偏復雜,礦區范圍大于30米斷層有5條。礦井開采煤層為焦煤、肥煤,煤層賦存穩定,水文地質條件為中等復雜。
2 煤礦的水害類型及其防治水方法
2.1煤礦水害來源及危害分析
東李煤礦主要含隔水層主要為峨眉山玄武巖組(P2β)、龍潭組(P2l)、飛仙關組(T1f)、永寧鎮組(T1yn)和第四系(Q)。煤層淺部存在采空及小窯積水,穿過大斷層F1和F2的鉆孔時均無涌、漏水現象,認為斷層不導水。礦區邊界附近的F1斷層,其上盤為永寧鎮組灰巖,該段灰巖有巖溶水,將來煤礦的開采應絕對避免掘穿該斷層,嚴防巖溶水滲入煤礦,影響煤礦的正常開采。礦井以大氣降水為主要補給來源的裂隙充水礦床,水文地質條件中等。其水害的主要來源有:斷層等導水構造、頂板等圍巖進水、礦床頂、底板弱含水層、老窯、采空區等,容易形成突水、井下涌水、涌水等,增大水災危險。
2.2煤礦水害的主要類型及防治水方法
1)煤礦水害類型。煤礦的水害類型根據通道和水源的不同而存在著差異,根據煤礦導水通道的不同,可將水害分為斷層突水、巖體裂隙突水、陷落柱突水;根據煤礦的采掘空間與水源的關系可將水害分為底板水、頂板水、地表水以及老空水等。東李煤礦的水害類型主要分為頂底板裂隙水與老窯及采空區積水兩種,大氣降水為主要補給來源的裂隙充水礦井,小煤窯采空區積水是本礦的主要水患;
2)煤礦的防治水方法。不同的水害類型其防治水方法各異,就底板水害而言,就需要查明阻隔水性能、富水性、隔水層厚度以及含水層水壓等情況,是做好防治水的基礎;對頂板水害來講,需要查明不同含水層的分布范圍、覆巖巖體結構特征、計算冒裂帶發育高度等;查清老空水的積水量、積水范圍、積水面標高是防治老空水水害的關鍵。在煤礦的生產過程中,可將煤礦的防治水方法以及防治水裝備大致分為五個不同的階段:1)工作面階段。這一階段可采用的防止水方法主要有瞬變電磁探測技術、高密度電法探測技術、放水試驗技術等;2)工作面掘進中階段。這一過程中可采用直流電法探測技術、順煤層定向鉆進技術以及井下瑞利波探測技術等;3)回采準備階段。這一階段可選擇音頻電透探測技術、無線電透視技術、彈性波CT層析成像技術等進行防治水工作;4)回采過程中階段。底板突水監測技術、多含水層地下水壓自動監測技術等是可供選擇的防治水技術;5)水害治理階段。底板改造技術、防隔水煤柱留設等技術可有效治理水害。
由于東李煤礦的水害類型主要是頂底板裂隙水與老窯及采空區積水,因此在其防治水過程中主要可選擇的防治水實用技術有底板突水監測技術、底板改造技術、電磁輻射及聲發射的底板監測技術以及多含水層地下水壓自動監測技術,主要底板破壞深度原位觀測的技術與頂板冒裂帶探查的鉆孔沖洗液消耗法、孔間透視法貫穿于該礦區的頂底板裂隙水水害的防治;對于老窯及采空區積水水害,需要調查積水范圍與情況,同時加大煤柱尺寸,嚴禁破壞煤柱。
3 煤礦防治水實用技術及裝備探析
3.1煤礦頂底板水害防治水技術及裝備
1)防治水技術
東李煤礦中(井下),老窿積水、采空區透水以及地表水系等井下水主要來源是本礦區的主要水害危險源之一,因此在本礦區可采用井下放水試驗技術。它的目的在于通過此技術查明煤礦在采礦條件下的地下水的補給通道、補給來源與補給量,從而了解該煤礦在采礦條件下地下水的控制因素,從而分析煤礦的防治水策略,例如留設防水煤柱或者疏放水降壓等。這種放水試驗具備技術可靠性高、成本低廉且直觀實用的優勢,(且)刪除符合東李煤礦的水文地質條件,可在本礦區的頂底板水害中使用此防治水技術。
2)防治水主要裝備
在該礦區的頂底板水害的防治水過程中,主要可選擇的防治水裝備有水質檢測儀器、KJ117礦井水情實時監測系統等。
3.2采空區積水水害防治水技術及設備
1)防治水技術
東李煤礦小窯開采區域內地層出露較好,因此在礦區的煤層露頭線一帶,小窯分布較廣,老窯的采空區積水,是礦井充水水源的主要因素之一。受通風、排水等開采技術條件限制,這些小煤窯開采深度一般在100米以內,垂深不超過30米。但是一旦鉆透小煤窯采空區或者直接貫通小煤窯,涌水補充來源非常廣泛,極易造成淹井事故。例如,2006年11月16日,本礦在布置5號煤首采工作面時,因直接貫穿5號煤小窯而產生透水事故,雖未造成人員傷亡,但對5號煤已形成的所有巷道造成摧毀,并直接造成本礦首采煤層重新變更為開采12號煤層。另外,小煤窯的開采方式均為巷道式采煤,各小煤窯井筒和穿層石門一般采用巖巷掘進,這些巷道采后難于垮落,會形成較多的空洞,積水的危險性較大。針對這一情況,該礦區可從地面采用直流電法探測含水的小煤窯采空區,對小煤窯開口150m范圍內進行鉆探驗證,以圈定采空區范圍,避免在盲目掘井中造成的采空區透水情況。
2)防治水主要裝備
采空區積水水害的防治水裝備主要可采用V8系統以及礦用直流電法儀等。
本文立足于東李煤礦的水害防治情況,探討了適用于本礦的主要防治水實用技術與防治水裝備。煤礦防治水工作,查清煤礦以及采礦區的導水通道以及沖(充)水水源,充分了解煤礦礦區的水文地質條件是準確選擇針對性防治水技術和裝備的關鍵所在。結合煤礦自身的水文地質條件,將實用的防治水技術與裝備用于煤礦的生產過程中,把握住防治水技術方向與目標,有利于煤礦的防治水安全工作的展開,并提供有力的保障。
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