煤礦安全生產問題及解決措施

時間:2022-11-03 09:30:31

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煤礦安全生產問題及解決措施

1煤礦概況

1.1地質構成。區域構造位置處于鄂爾多斯盆地中部次級構造單元陜北斜坡中部。陜北斜坡為一單斜構造,巖層向北西、北西西微傾,局部發育有寬緩的短軸狀向斜、背斜及鼻狀隆起等次級構造,未發現規模較大的褶皺、斷裂,亦無巖漿活動痕跡。1.2地層構造。井田地表全部被第四系松散沉積物覆蓋,主要有全新統風積沙、沖、洪積層,上更新統薩拉烏蘇組,中更新統離石組等。鉆孔揭露的地層還有新近系上新統靜樂組、侏羅系中統直羅組、延安組、下統富縣組,基巖地層之間為整合接觸關系。全井田分布,為本區含煤地層,全部隱伏于地下,其頂面最淺處距地表112.23m(L503孔)。井田內施工的鉆孔均未完全揭穿延安組,綜合區外詳查施工的鉆孔資料,延安組頂部已遭受剝蝕保留不全,最大厚度為281.22m(ZK1250鉆孔)[1]。

2安全問題

2.1煤與瓦斯突出。榆林柳巷煤礦自投產以來已經發生了煤與瓦斯突出事件共計117次,其中最大的突出強度高達5390t。通過研究,發現突出具備一定的規律性,主要體現在以下三個方面:十二煤高于七煤和三煤;突出的頻率和強度隨著開采深度的增加而增加;炮后誘導會增加突出發生的可能性。并且,突出還伴隨一定的特點:同一煤層在同一水平的不同區域也會出現不同的危險程度,并且突出的發生具有一定的延時性。2.2自然發火問題。通過調查發現,該煤礦的自然發火傾向在其中的3個可采煤層都存在。3-6個月是自然發火期,之前由于沒有注漿系統、灑水不充分及石門和老巷漏風、上下區段漏風、密閉不嚴等原因,導致自然發火的現象非常嚴重。這一傾向對于施工環境造成嚴重的威脅,嚴重威脅人們的生命財產安全。由此引發的安全事故,造成了巨大的經濟損失[2]。2.3水害問題。目前,已對2#、3#、5#、6#進行不同程度開采。各煤層砂巖裂隙含水層及采空塌陷的導水裂隙帶如表1所示。經分析,3#煤層開采后裂隙導水帶高度為26.98m,12#煤層為29.65m,15#煤層為50.38m。由于臨近礦井,再加上地表徑流在井田的周圍并不能持續發生,因此這種情況受到大氣降水的影響比較小,臨近礦井水排入的積水,會造成嚴重的水害現象,進而對安全生產造成重大威脅。礦井已揭露DF3、DF11兩條斷層,根據現場實際資料可知,DF3正斷層對礦井影響較大,如回風斜井迎頭揭露DF3斷層。

3安全問題防治措施

3.1煤與瓦斯突出的防治。煤礦1152運輸巷的全程長度為427.9m,在開采過程中沿5#煤層掘進,從而形成1152采面運輸巷;工作面斜長為155m。工作面與煤層構成的傾角在23°~30°之間,整個煤層無分叉現象,煤層的平均厚度為1.56m,在采煤區域內無夾矸。通過對煤礦1152工作面區域的研究分析,為保證安全生產,現需對相關區域采取一定的防突措施。突出現象是煤礦井下嚴重的自然災害之一,突出本身是較為復雜的礦井瓦斯動力現象。在煤礦生產中,防治突出的主要任務包括兩個方面:通過一定措施防止突出現象的產生,或者降低煤礦中突出發生的概率;避免由于突出導致人員傷亡,造成重大安全事故。針對煤礦中的1152采面,在已開采保護層區域上下巷從采面停采線位置開始施工本煤層鉆孔至未保護段,其孔間距為8m,1152采面未開采保護層區域上下巷由外往里施工本煤層鉆孔至1152切眼,保持孔與孔的間距為3m,回風巷的鉆孔孔深設計為50m,運輸巷的鉆孔孔深設計為115m,鉆孔直徑在75~120mm;煤層的鉆孔施工采用ZY-750(D)、ZY-2400、ZY-135等設備。對回采工作面消突效果的檢驗采用殘余瓦斯含量法進行。對于檢驗點的布置應該按照《防治煤與瓦斯突出規定》嚴格執行,具體需要沿著采煤工作面的走向在運輸巷和回風巷每隔30~50m布置1個檢驗測試點。確定檢驗點位置后,應該選擇鉆孔密度較小、孔間距較大、抽放時間較短的位置,并且遠離預抽鉆孔,保證檢測數據的有效性和準確性。在地質復雜區域,為保證檢測結果的準確性,可以使用增加檢驗點的方式開展檢驗工作。檢驗孔的分布如圖1所示。通過對檢測點瓦斯含量的測試,得到的平均值小于臨界值,因此得出結論:1152回采面區域消除了突出危險。3.2自然發火的防治。對自然發火問題的防治主要是通過對注漿系統的控制來實現。具體的內容包括上齊注漿系統和局部的注漿方式。①上齊注漿系統。隔絕滅火、直接滅火、注水、注液氮滅火等是傳統煤礦主要的滅火手段,這些手段都是在發火之后才進行的被動滅火,具有一定的延長性,處理不夠及時容易擴大影響范圍,造成經濟損失。②局部注漿方式。經過研究發現,該煤礦的石門過煤段是自然發火的多發區,在掘進過程中,一旦頂煤消失或者發生突出就會引發空頂現象,極易造成自然發火。因此,必要時還需要采用局部注漿的方式緩解這種狀況。具體的措施是:首先應用砌碹注漿的防火方式于突出后的石門中,然后使用鋪網注漿的方式對空頂段進行防火,并做好相應的封閉工作。1152回風巷1152運送巷1152切眼50m50m50m50m50m50m50m42.3m44.4m50m50m50m50m50m50m50m1#2#3#4#5#6#7#7#6#5#4#3#2#1#1152采止線圖11152采面區域效果檢驗孔3.3水害防治針對礦井充水這種最常見的一種水害發生情況,應該從水害的成因入手,在勘探時嚴格完成相關工作,保證對礦井周圍的情況有深入的了解。注意在施工過程中隨時做好監控工作,一旦出現問題及時停工,解決問題。同時,運用高科技的防水材料加強防水建筑的施工,注意使用先進設備對問題進行科學解決,嚴格控制涌水情況,從而做到防治水害,安全生產。在煤礦開采過程中,有一個重要的原則就是先治理后開采。不管是其他的安全問題,還是水害安全問題,都應該遵循這個原則。含水層的防止工作,最初應該從勘測做起,保證對煤層深度以及含水層的分布有一個準確的了解,在施工時提前做好防水設計,對積水進行快速疏散,并且注意保證工作的安全性。針對斷層問題,也要歸結于對煤礦具體條件的掌握,提前對斷層有一個詳細的了解,使用一定的過斷層技術,并詳細了解水域的分布情況,保證煤礦的施工安全。

4結語

綜上所述,煤礦存在的安全性問題對施工環境以及施工人員的安全造成嚴重的影響,因此及時解決安全問題對該煤礦的后續生產具有重要意義。在解決煤礦的安全問題時,應該對其存在的問題進行具體分析,采用有針對性的措施改善煤礦的施工環境。

作者:傅繼龍 單位:陜西竹園嘉原礦業有限公司

參考文獻:

[1]楊森.煤礦安全生產面臨的問題及其對策[J].內蒙古煤炭經濟,2014(2):23.

[2]茹晉陽.煤礦安全文化的重要性[J].現代工業經濟和信息化,2014(2):76.煤礦安全生產面臨的問題及解決措施