煤礦安全生產(chǎn)問題及解決措施
時間:2022-11-03 09:30:31
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1煤礦概況
1.1地質(zhì)構(gòu)成。區(qū)域構(gòu)造位置處于鄂爾多斯盆地中部次級構(gòu)造單元陜北斜坡中部。陜北斜坡為一單斜構(gòu)造,巖層向北西、北西西微傾,局部發(fā)育有寬緩的短軸狀向斜、背斜及鼻狀隆起等次級構(gòu)造,未發(fā)現(xiàn)規(guī)模較大的褶皺、斷裂,亦無巖漿活動痕跡。1.2地層構(gòu)造。井田地表全部被第四系松散沉積物覆蓋,主要有全新統(tǒng)風(fēng)積沙、沖、洪積層,上更新統(tǒng)薩拉烏蘇組,中更新統(tǒng)離石組等。鉆孔揭露的地層還有新近系上新統(tǒng)靜樂組、侏羅系中統(tǒng)直羅組、延安組、下統(tǒng)富縣組,基巖地層之間為整合接觸關(guān)系。全井田分布,為本區(qū)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(nèi)施工的鉆孔均未完全揭穿延安組,綜合區(qū)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(chǎn)以來已經(jīng)發(fā)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(fā)現(xiàn)突出具備一定的規(guī)律性,主要體現(xiàn)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(dǎo)會增加突出發(fā)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(qū)域也會出現(xiàn)不同的危險程度,并且突出的發(fā)生具有一定的延時性。2.2自然發(fā)火問題。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),該煤礦的自然發(fā)火傾向在其中的3個可采煤層都存在。3-6個月是自然發(fā)火期,之前由于沒有注漿系統(tǒng)、灑水不充分及石門和老巷漏風(fēng)、上下區(qū)段漏風(fēng)、密閉不嚴(yán)等原因,導(dǎo)致自然發(fā)火的現(xiàn)象非常嚴(yán)重。這一傾向?qū)τ谑┕きh(huán)境造成嚴(yán)重的威脅,嚴(yán)重威脅人們的生命財產(chǎn)安全。由此引發(fā)的安全事故,造成了巨大的經(jīng)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(dǎo)水裂隙帶如表1所示。經(jīng)分析,3#煤層開采后裂隙導(dǎo)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(xù)發(fā)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(yán)重的水害現(xiàn)象,進而對安全生產(chǎn)造成重大威脅。礦井已揭露DF3、DF11兩條斷層,根據(jù)現(xiàn)場實際資料可知,DF3正斷層對礦井影響較大,如回風(fēng)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(gòu)成的傾角在23°~30°之間,整個煤層無分叉現(xiàn)象,煤層的平均厚度為1.56m,在采煤區(qū)域內(nèi)無夾矸。通過對煤礦1152工作面區(qū)域的研究分析,為保證安全生產(chǎn),現(xiàn)需對相關(guān)區(qū)域采取一定的防突措施。突出現(xiàn)象是煤礦井下嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一,突出本身是較為復(fù)雜的礦井瓦斯動力現(xiàn)象。在煤礦生產(chǎn)中,防治突出的主要任務(wù)包括兩個方面:通過一定措施防止突出現(xiàn)象的產(chǎn)生,或者降低煤礦中突出發(fā)生的概率;避免由于突出導(dǎo)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(qū)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(qū)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(fēng)巷的鉆孔孔深設(shè)計為50m,運輸巷的鉆孔孔深設(shè)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(shè)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(yīng)該按照《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》嚴(yán)格執(zhí)行,具體需要沿著采煤工作面的走向在運輸巷和回風(fēng)巷每隔30~50m布置1個檢驗測試點。確定檢驗點位置后,應(yīng)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(yù)抽鉆孔,保證檢測數(shù)據(jù)的有效性和準(zhǔn)確性。在地質(zhì)復(fù)雜區(qū)域,為保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)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(jié)論:1152回采面區(qū)域消除了突出危險。3.2自然發(fā)火的防治。對自然發(fā)火問題的防治主要是通過對注漿系統(tǒng)的控制來實現(xiàn)。具體的內(nèi)容包括上齊注漿系統(tǒng)和局部的注漿方式。①上齊注漿系統(tǒng)。隔絕滅火、直接滅火、注水、注液氮滅火等是傳統(tǒng)煤礦主要的滅火手段,這些手段都是在發(fā)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(jīng)濟損失。②局部注漿方式。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),該煤礦的石門過煤段是自然發(fā)火的多發(fā)區(qū),在掘進過程中,一旦頂煤消失或者發(fā)生突出就會引發(fā)空頂現(xiàn)象,極易造成自然發(fā)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(yīng)用砌碹注漿的防火方式于突出后的石門中,然后使用鋪網(wǎng)注漿的方式對空頂段進行防火,并做好相應(yīng)的封閉工作。1152回風(fēng)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(qū)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(fā)生情況,應(yīng)該從水害的成因入手,在勘探時嚴(yán)格完成相關(guān)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(jiān)控工作,一旦出現(xiàn)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(shè)備對問題進行科學(xué)解決,嚴(yán)格控制涌水情況,從而做到防治水害,安全生產(chǎn)。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(yīng)該遵循這個原則。含水層的防止工作,最初應(yīng)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(zhǔn)確的了解,在施工時提前做好防水設(shè)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(jié)于對煤礦具體條件的掌握,提前對斷層有一個詳細(xì)的了解,使用一定的過斷層技術(shù),并詳細(xì)了解水域的分布情況,保證煤礦的施工安全。
4結(jié)語
綜上所述,煤礦存在的安全性問題對施工環(huán)境以及施工人員的安全造成嚴(yán)重的影響,因此及時解決安全問題對該煤礦的后續(xù)生產(chǎn)具有重要意義。在解決煤礦的安全問題時,應(yīng)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(huán)境。
作者:傅繼龍 單位:陜西竹園嘉原礦業(yè)有限公司
參考文獻:
[1]楊森.煤礦安全生產(chǎn)面臨的問題及其對策[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟,2014(2):23.
[2]茹晉陽.煤礦安全文化的重要性[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化,2014(2):76.煤礦安全生產(chǎn)面臨的問題及解決措施