综放工作面本质安全生产技术措施

张建华 赵贵彬王丽卜桂玲吴晗



综放工作面本质安全生产技术措施

张建华1、2赵贵彬3王丽1卜桂玲1吴晗1

（1.呼伦贝尔学院矿业学院 内蒙古 海拉尔 021008 2.呼伦贝尔职业技术学院 内蒙古 海拉尔 021000 3.神华大雁集团公司雁南煤矿 内蒙古 大雁镇 021122）

综放工作面本质安全生产的实现必须彻底摒弃那种认为煤矿生产不出事故是偶然的，出事故是必然的传统错误观念。只要及时消除不安全隐患和故障，采取的技术措施得当，综放工作面本质安全生产是能够实现的。通过对雁南煤矿综放工作面人、机、环境、制度管理等因素生产的实践调查，经过综合分析，找出了人、机、环境、制度管理系统存在的不安全因素、隐患和缺陷，提出了有效的改进技术措施，使综放工作面本质安全生产有了保证。以人为本是本质安全生产的核心。

煤矿；综放工作面；本质安全；技术；措施

引言

综放开采本质安全系统由综放工作面的人、机、环境、制度管理等要素组成。本质安全理念认为，任何隐患都能够消除，任何失误和事故都能够预防和避免。本质安全是指“人—机—环境—制度管理”系统所必须具备的安全性能。当系统发生故障时，机电设备能够自动控制，防止操作失误或引发事故；即使是人为操作失误，系统也能自动控制排除、切换或安全地停止运转；从而保证人身、设备和财产的安全，避免安全事故，实现本质安全生产。

内蒙古自治区是煤炭大省。厚煤层、特厚煤层的储量比例非常高，适合采用高产高效综合机械化放顶煤采煤法。高产高效综放开采的应用和普及，使煤矿生产越来越走向集约化。但是，综放工作面大型机电设备多且集中，工作空间相对狭窄，存在瓦斯、煤尘、自然发火、以及人的不安全行为、“三机”等机电设备运行不可靠、安全设施设备无效使用、管理上存在缺陷等事故隐患；并且，随着回采工作面的推进，各种设备在不断地推进移动，人员工作地点不断发生变化，各种事故隐患也发生动态变化。所以，综放工作面是煤矿生产中安全隐患存在最多的一个场所。通过对雁南煤矿综放工作面人、机、环境、制度管理等要素对安全生产影响的调查分析，找出了人、机、环境、制度管理系统存在的不安全因素、隐患和缺陷，提出了有效的改进技术措施，对综放工作面本质安全生产系统（见图1）的建立有了清楚的认识，使综放工作面本质安全生产有了保证。

1. 人员状态

1.1 不安全行为分析

按照职工在做出不安全行为之前是否有意识，将其分为有意做出的不安全行为和无意做出的不安全行为两大类型。其中，有意做出的不安全行为是指职工在做出不安全行为之前，已经过学习培训，掌握和了解规程措施条款，熟悉岗位操作标准，明知道怎样做才符合规定，但由于自身对不安全行为的价值认识上存有差距，在侥幸、麻痹等错误心理驱动下而做出的行为选择，属明知故犯行为。无意做出的不安全行为是指职工在做出不安全行为之前，对规程措施、岗位标准不知情或知之甚少，对自己的行为过错没有意识到或根本不知道自己行为的对错，自身安全辨识能力不足，大脑没有认识到行为的不安全性所致，有的事后可察觉到，有的一直没察觉。

图1 综放工作面本质安全生产系统

1.2 解决办法措施

1.2.1.加强安全培训，强化安全理念，牢固树立安全第一的思想。

1.2.2.清晰判定不安全行为，明确整改办法措施。

通过对雁南矿综放队职工出现和可能出现的不安全行为进行梳理分析，按照不安全行为发生的时间、地点、行为痕迹、频次、风险等级重要程度进行划分，找出了在生产作业中人员可能会发生的不安全行为有61种，并制定了《职工不安全行为表》，对每一种不安全行为进行了描述，有针对性的提出了整改办法措施。

2. “三机”设备状况

机电设备在运行过程中经常存在如下问题，其中有设计方面原因，也有磨损、线路和使用方面的原因。

2.1 隐患及故障分析

2.1.1采煤机

2.1.1.1. MG400/930-WD型采煤机电气系统采用可编程控制器（plc）控制，各种保护功能齐全，当一处保护功能动作，使采煤机控制回路切断，使采煤机停机。

2.1.1.2. 液压油更换不及时、液压油牌号及性能参数与机型不匹配、滤件密封件等失效、元器件检查更换不及时等，造成采煤机不牵引、采煤机摇臂不调高等故障。

2.1.1.3. 先导回路不通或是KAI继电器不能自保、主电缆或采煤机内部控制芯线断开、电动机故障等造成采煤机不启动。

2.1.1.4. 保险丝损坏、KAI继电器不动作、电压不正常。

2.1.2刮板输送机

2.1.2.1. 刮板输送机由于链条材质和加工工艺质量不达标、刮板及护板磨损、刮板链预紧力过大等都会造成刮板输送机断链事故。

2.1.2.2. 刮板输送机前头二槽、三槽，750mm调节板的C型槽厚度不够，抗耐磨程度差，工作面在回采一半以后，接茬处磨损严重造成刮板输送机断链事故。

2.1.2.3. 前溜前后端头推移装置平推支撑能力弱刮板输送机断链事故。

2.1.2.4. 刮板机压板螺栓因为是细扣，在运输时因抗力过大易造成滑扣、脱扣现象，一旦卡入底槽，很容易造成断链事故。

2.1.3液压支架

2.1.3.1.ZF9000/17/32型液压支架柱底窝、后拉移耳轴、护帮板千斤顶前后耳座、柱顶耳板等易开焊损坏。

2.1.3.2.ZF5200/15.7/31型液压支架推拉耳轴及推拉缸每天将必须补焊及更换，增加了检修人员维修量，在生产过程中影响移架速度，也影响安全生产。

2.2 技术措施

2.2.1.加强管理人员培训，提高管理水平。

2.2.2.加强技术培训，严格操作规范，提高操作人员的水平。

2.2.3.加强检修人员检查维护、维修力度，及时发现处理隐患故障。

2.2.4.加强安全培训，严格规章制度。

3. 电气设备使用

电气设备都是选用的本质安全型，但是在使用中也存在问题隐患、发生故障，影响安全生产。

3.1 隐患及故障分析

3.1.1.QJZ1-3300/1140矿用隔爆兼本质安全组合开关在运行时，远方启停按钮用的直插色环电阻2W30Ω和直插二极管极容易发生短路或击穿现象。

3.1.2.QJZ1-3300/1140矿用隔爆兼本质安全组合开关的主控器有时发生死机或毛车现象，容易发生伤人事故。

3.1.3.矿用隔爆型电缆连接器插头在电机侧由于采场条件差，液压支架容易压坏插头。

3.2 技术措施

3.2.1.电钳工及时检查QJZ1-3300/1140矿用隔爆兼本质安全组合开关在运行时远方启停按钮用的直插色环电阻2W30Ω和直插二极管是否发生短路或击穿，如发生短路或击穿必须及时进行 更换。

3.2.2.发现QJZ1-3300/1140矿用隔爆兼本质安全组合开关的主控器发生死机或毛车现象时及时更换主控器。

3.2.3.保证过渡支架的支撑高度，防止支架压坏插头。

3.2.4 环境控制

4. 安全监测监控系统

雁南煤矿采用的是KJF2000N煤矿安全监测监控系统，由煤科总院沈阳分院设计，于2005年年末在雁南煤矿安装完成并投入使用，并在2008年、2009年、2013年进行了三次系统升级改造工程，主要升级内容为系统软件及分站主板，使之符合《煤矿安全规程》及AQ1029-2007的相关标准。

雁南煤矿安全监测系统中心站设置在矿调度室，24小时对井下数据进行实际监控，井下共安设21台分站，传感器共计222台，其中甲烷传感器35台、一氧化碳传感器29台、氧气传感器4台、静压传感器1台、全压传感器1台、负压传感器3台、风流压力传感器1台、温度传感器22台、温度传感器22台、风速传感器4台、馈电传感器9台、断电器15台、流量传感器1台、烟雾传感器15台、开停传感器78台等。采掘工作面均安设远程断电仪，可以实现不同分站间模拟量与控制量之间的自动控制功能，从而实现瓦斯超限后，通过下控、上控来实现切断采掘工作面及回风流中非本质安全型机电设备。

4.1 环境的不安全状态

4.1.1. 工作面瓦斯超限或积聚；

4.1.2. 工作粉尘浓度超标；

4.1.3. 工作面温度超过26℃；

4.1.4. 采空区煤炭自然发火。

4.2 技术措施

4.2.1.工作面坚持利用瓦斯抽放治理上隅角瓦斯，防止出现瓦斯超限和积聚现象。

4.2.2.加大工作面粉尘治理力度，积极引进新工艺、新设备减少煤尘的生成，正常使用机组和支架喷雾降尘设施。

4.2.3.根据工作面走向长度、倾向长度和工作面温度等参数，计算工作面所需风量，合理为工作面配风，为作业场所提供适宜的气候条件。

5. 采空区煤炭自然发火及其预防

5.1. 在开采过程中随采随灌，因故停采时加强灌；

5.2. 向采空区灌浆进行灭火，如果灌浆点距火源较远，可在采空区附近施工钻孔进行灌浆灭火；

5.3. 将上下隅角封闭，然后在利用进风巷埋入采空区的管路连续注惰性气体，如氮气、二氧化碳，惰化火区空气，以达到防止瓦斯爆炸和灭火的目的；

5.4. 工作面采空区一旦发生煤炭自燃，工作面不应停止推进，应加快回采速度，将着火点划入窒息带，隔断向采空区供氧。

5.5. 如果火势蔓延速度较快，无法控制时，立即采取隔绝灭火法进行封闭，将发火区域进行封闭，以防止新鲜空气进入火区，封闭后采取注浆和注氮综合措施进行灭火。

6. 制度管理

6.1 问题原因分析

6.1.1.综放工作面作业人员存在安全意识不强，作业前危险源辨识不到位等。

6.1.2.个别班次的工程质量监督不到位，致使工程质量不达标。

6.1.3.培训效果不明显，职工技术操作不规范。

6.1.4.制度建设与完善不及时。

6.1.5.人员自身素质不高，执行制度不严谨、不规范。

6.2 解决办法及措施

6.2.1. 以人为本，加强安全培训，强化安全意识。

6.2.2. 完善激励机制，提高安全生产质量。

6.2.3. 强化质量意识，加强质量标准化管理。

6.2.4. 强化节约意识，严格成本管理。

6.2.5. 加强制度建设，完善制度管理。

7. 结语

7.1. 综放工作面本质安全生产的实现必须彻底摒弃那种认为煤矿生产不出事故是偶然的，出事故是必然的传统错误观念。只要及时消除不安全隐患和故障，采取的技术措施措施得当，综放工作面本质安全生产是能够实现的。

7.2. 随着数字化集成控制技术在综放开采中的应用，自动化智能化的少人或无人开采工作面已经出现，使本质安全生产有了技术保证。

7.3 以人为本理念的强化、机电设备的智能化、环境控制的数字化、制度管理的规范化等的实现，使整个生产系统本质安全得以实现。

7.4. 以人为本是本质安全生产的核心。

[1]张建华, 宋佰超, 吴晗.综放工作面本质安全生产系统建立的可行性[J].辽宁工程技术大学学报, 2012(05):126-129.

[2]张建华, 赵贵彬, 宋佰超.褐煤综放工作面预防自燃火灾适用技术[J].呼伦贝尔学院学报，2014, 22(01).

[3] 牛剑峰.无人工作面智能本安型摄像仪研究[J]. 煤炭科学技术, 2015,43(01):77-80.

责任编辑：乌晓梅

2017-11-28

张建华（1961-），男，汉族，呼伦贝尔学院矿业学院教授，高级工程师。研究方向：煤矿开采及安全技术的教学、研究工作。

内蒙古自治区高等学校科学研究项目（NJZY14306）。

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1009-4601（2017）06-0121-04