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23101巷掘进工作面安全风险分析及防范对策

2020-06-29张晓强

江西化工 2020年3期
关键词:瓦斯顶板煤层

张晓强

(山西长沁新兴煤业有限公司,山西 长治 046500)

工业发展“十三五”规划指出,煤炭是我国的基础能源和重要原料,煤炭工业是关系国家经济命脉和能源安全的重要基础产业[1-2]。近年来,我国煤矿的安全状况总体上趋于好转。2017年,全国发生煤矿伤亡事故18起,重特大事故4起,死亡181人。与2013年相比,伤亡事故减少36起,重特大事故减少10起,死亡人数减少229人。但安全生产形势依然严峻,研究煤矿安全生产事故发生规律,制订相应的对策,有效控制煤矿事故的发生对于我国煤矿的安全生产具有重要的意义。

1 工程背景

某矿23101巷现已掘进至733m,进入冲刷带DY4影响区域,煤层厚度变化较大,对工作面掘进有很大影响。本巷道掘进区域无断层、无陷落柱赋存。巷道局部煤层节劈理发育,易片帮冒顶,对巷道掘进有一定影响。工作面掘进期间的涌水形式均主要为构造裂隙水、顶板淋水,钻孔显示来源于煤层顶板K、K8砂岩含水层。煤层顶板为中粒砂岩、粉砂岩,灰色-浅灰色,含白云母与暗色矿物,夹泥质条带,波状层理。底板为砂质泥岩、细粒砂岩,含水率:0.71%,孔隙率:4.93%。工作面主采3#煤层,煤层厚度1.2m,最大厚度5.25m,平均煤厚4m。煤层倾角0-8°,平均4°。

2 风险因素及风险程度分析

2.1 风险因素分类

在总结煤矿安全生产经验基础上,借鉴安全现状评价等有益资料,该矿23101巷掘进工作面存在的主要危险因素如下:

顶板事故:顶板意外冒落造成人员伤亡、设备损坏、生产终止等的事故。

瓦斯事故:瓦斯、煤尘爆炸或燃烧,煤(岩)与瓦斯突出,瓦斯室息(中毒)等。

水害事故:煤层地板承压奥灰水通过导水构造、钻孔等方式涌入工作面。顶底板陷落柱,老空区突水事故。

火灾事故:来自煤层自燃以及外来火种引发的各种火灾;煤矿主采煤层煤种属于褐煤,自燃周期为3个月,属于易自燃煤层。

机电事故:指机电设备(设施)导致的事故。包括运输设备在安装、检修、调试过程中发生的。

机械事故:煤矿内有挖掘机、铲车、自卸汽车、切割机、手持砂轮机等各种机械设备,操作人员的误操作和违章操作都可能引发卷入、割、绞、夹击、刺等各种人身伤害和机械事故。

运输事故:因车辆、人、环境等问题出现的各种车辆伤害事故。

其他事故:除上述事故外的其他事故。

2.2 风险等级划分

采用与风险有关的三种危险性指标定量分析法(LEC),来评估作业条件风险的大小。计算公式为:

D=L×E×C

(1)

其中:L表示事件发生的可能性;E表示人员暴露于危险环境中的频繁程度;C表示可能造成的后果;D表示危险性。

评估人员结合实际情况,分别对每个风险进行L、E、C值评估打分,通过公式计算D值大小,根据D值所处的区间来确定重大风险、较大风险、一般风险和低风险。如下表1所示。

表1 风险等级划分

2.3 23101巷掘进工作面风险辨识及评价

根据23101巷掘进工作面开采过程中的风险事故情况,采用上述作业条件危险性参数定量分析法公式(1),对各类风险类型进行安全等级评价,评价结果如表2所示。

表2 23101巷掘进工作面风险辨识评价表

3 防范风险对策

在对以上23101巷掘进工作面地质概况了解的基础上,根据风险事故的发生特点,进一步分析事故发生的原因,提出了如下相应的预防措施[3]。

(1)顶板事故

工作面巷道贯通、断层破碎带、陷落柱等地质构造时必须制定专项安全技术措施。严格执行工序管理,加强现场监督。严格施工质量验收,确保施工质量达标。加强顶板观测、合理选择支护参数。坚持正规循环,严禁超循环作业。严格执行“三员”到岗进入煤帮(迎头)安全确认制度。进入煤帮(迎头)作业前必须坚持敲帮问顶。

(2)瓦斯事故

使用超过半年的局部通风机必须及时更换。每天按时切换主、副局部通风机,发现问题及时办票检修。加强风筒巡查,对破、漏风筒及时修补。每14天对风筒传感器进行一次闭锁试验,每天巡检一次,发现问题及时处理。

(3)火灾事故

各类电气设备安装过流保护。定期对电气设备、电缆进行检查检修,保证完好。皮带安设各类保护装置,并定期检查检修保证齐全完好。必须使用阻燃皮带。消防设施专人管理,定期检查各类消防设施,并及时更换过期设施。

(4)水害事故

加强地质水情预测预报。加强水文观测孔水位监测。对大型构造提前进行物、钻、化探处理,查明水源,并进行疏放水。若确定可能导通奥灰含水层,需留设安全煤柱,避开构造进行开采,并酌情对构造进行注浆封堵,经评价安全后方可继续开采。排水系统能力要满足最大涌水要求,否则不得生产。出现透水预兆时,先行撤人,随后派专人诊断处理。

(5)机械事故

所有机械设备转动部位必须加装防护网或防护罩,并设警示牌。作业人员应按要求穿戴劳保用品。工作服袖口必须扎紧,严禁带手套操作。检修作业前,确认机械设备停电,与专业无关人员不准靠近转动设备,保持安全距离,在未确认设备完全停止前,禁止盲目作业。检修结束后,转动部位的防护罩应及时恢复,并固定牢固。

(6)运输事故

运输大型设备必须制定专项安全技术措施。运输大型设备前,必须对运输线路进行专项验收。大型设备车辆掉道、侧翻后,上道必须制定专项安全技术措施。上道时必须“三员”到岗。

(7)机电事故

及时更新、调整地点保护定值。严格执行停送电制度,先进行验电、放电。严格执行停送电制度,开盖前先检查设备周围瓦斯深度(1%以下方可检修)。

(8)其他

加强人员操作培训,熟练掌握操作技能,作业人员熟悉了解设备性能参数,确保操作空间宽敞。

4 结论

(1)提出的危险性参数定量分析法(LEC)能够很好地把分析结果定量化,清楚地确定出各种风险事故的等级,为安全开采及治理提供可靠的评价依据。

(2)基于23101巷掘进工作面风险事故的发生特点,提出了防范措施及对策,对于我国煤矿的安全生产具有重要的借鉴意义。

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