朱昶勛
云南煤礦安全技術(shù)中心
摘要:本文分析了田壩煤礦二號(hào)井從1994年至2004年10年間先后發(fā)生過(guò)的15次瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象以及突出傷人事故的基本原因,提出了解決問(wèn)題的方法和對(duì)應(yīng)措施。
關(guān)鍵詞:煤礦;防突;工作;開(kāi)展
1概述
1.1礦區(qū)地理位置及地質(zhì)概況
田壩礦區(qū)位于云南省宣威市田壩鎮(zhèn)。田壩煤礦二號(hào)井開(kāi)采羊場(chǎng)礦區(qū)向斜東北端的五、六、七井田深部煤層,走向長(zhǎng)14.8公里,傾斜寬平均0.7公里,面積為8.14平方公里。煤系地層屬上二疊統(tǒng)宣威煤組,可采煤層4--12層,煤層總厚3.8--12米,煤層傾角30--80度。煤的工業(yè)牌號(hào)為肥焦2號(hào)及主焦煤,低磷、低硫、高發(fā)熱量、中灰至高灰的難選、極難選煤。采區(qū)內(nèi)圍巖以泥巖及粉砂質(zhì)泥巖為主,易于風(fēng)化,斷層多、巖體局部破碎,遇水容易彭脹,礦壓顯現(xiàn)較為明顯。
1.2礦井瓦斯、煤塵及水文情況
二號(hào)井原設(shè)計(jì)為瓦斯礦井,經(jīng)幾年的開(kāi)采礦井涌出量增大,經(jīng)礦井瓦斯等級(jí)鑒定為高瓦斯礦井,隨著開(kāi)采深度增加,發(fā)生過(guò)幾次煤與瓦斯突出現(xiàn)象,2002年鑒定批準(zhǔn)為煤與瓦斯突出礦井。
1.3通風(fēng)瓦斯情況
二號(hào)井通風(fēng)方式為分區(qū)抽出式,副立井和主斜井為主要進(jìn)風(fēng)井,下一、下二、下四采區(qū)和七采區(qū)采用獨(dú)立風(fēng)井回風(fēng)。各采區(qū)主要通風(fēng)機(jī)均為雙回路供電,共有八臺(tái)主要通風(fēng)機(jī),其中下一采區(qū)為BD-Ⅱ-8- No19,下二采區(qū)為4-72-11No20B,下四采區(qū)為BD-Ⅱ-8- No21,七采區(qū)為4-72-11No20B,電機(jī)功率:下一采區(qū)2×132Kw,下二采區(qū)210kw,四采區(qū)2×132Kw,七采區(qū)155kw,礦井等級(jí)孔為3.376m2。礦井總進(jìn)風(fēng)量為6660m3/min,總排風(fēng)量為6787 m3/min。各采區(qū)布置了專用回風(fēng)巷,所有采掘工作面、井下炸藥庫(kù)、井下充電硐室均實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立通風(fēng),各采區(qū)、采掘工作面的風(fēng)量、風(fēng)速符合供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)要求,沒(méi)有不合理通風(fēng)。杜絕了盲巷的存在,所有密閉嚴(yán)格按規(guī)定管理。通風(fēng)系統(tǒng)合理、穩(wěn)定、可靠。礦井瓦斯絕對(duì)涌出量為37.82 m3/min(抽排10 m3/min)。
1.4發(fā)生瓦斯突出情況
1994年2月15日在四采區(qū)1602溜子石門揭穿K14+1煤層時(shí)發(fā)生投產(chǎn)以來(lái)的第一次煤與瓦斯突出,至2003年12月共發(fā)生煤與瓦斯突出15次,分別發(fā)生在K2+1、K9、K11、K13+1、K14+1、K16、K16+1、K27煤層,最大一次突出發(fā)生在下二采區(qū)中運(yùn)輸石門揭穿K11煤層時(shí),突出煤量200t、瓦斯2843m3。之后未發(fā)生過(guò)動(dòng)力現(xiàn)象。
2發(fā)生煤與瓦斯突出的原因分析
2.1對(duì)煤與瓦斯突出的認(rèn)識(shí)過(guò)程
二號(hào)井在四采區(qū)1602溜子石門揭穿K14+1煤層時(shí),施工方法采用同往常一樣的方法正規(guī)打眼放炮作業(yè)。放炮后發(fā)生煤與瓦斯突出,突出后涌出大量瓦斯半小時(shí)內(nèi)1000多立方米,拋出煤渣達(dá)80多噸,當(dāng)時(shí)全礦上下對(duì)突出慨念認(rèn)識(shí)不清,不知道下一步應(yīng)該怎么辦。只知道以后要按照《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定采用長(zhǎng)期采用打鉆探測(cè),沒(méi)有科學(xué)的檢測(cè)手段,從領(lǐng)導(dǎo)到職工對(duì)防突都未引起重視。到2000年后開(kāi)始對(duì)二采區(qū)下部進(jìn)行延伸。在剛施工上部車場(chǎng)時(shí)揭穿K27煤層放炮后就發(fā)生大量瓦斯涌出情況,礦井掘進(jìn)頭被迫停止施工。先采用鉆機(jī)打探眼,探眼有沒(méi)有噴孔現(xiàn)象作為預(yù)測(cè)煤層有無(wú)瓦斯突出危險(xiǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。一直執(zhí)行到2002年4月4日施工下二采區(qū)中區(qū)段運(yùn)輸石門,揭穿K9煤層進(jìn)入其底板巖層后打鉆,沒(méi)有發(fā)生噴孔現(xiàn)象后,開(kāi)始正常掘進(jìn)。4月4日夜班放炮后揭穿11煤大量瓦斯在動(dòng)力作用下涌出,導(dǎo)致當(dāng)時(shí)在該巷道及其回風(fēng)流巷道中施工的11名職工受傷。
經(jīng)過(guò)這次事故后,全礦上下開(kāi)始有一個(gè)清楚的認(rèn)識(shí),不能以打鉆有沒(méi)有噴孔作為判斷煤層會(huì)沒(méi)不突出危險(xiǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。。
2003年開(kāi)始與重慶煤科院接洽進(jìn)行防突研究相關(guān)工作。
2004年2~4月,煤炭科學(xué)研究總院重慶分院對(duì)二號(hào)井下二采區(qū)埋深643m的K9煤層進(jìn)行了相關(guān)參數(shù)測(cè)定,測(cè)定結(jié)果為:瓦斯壓力3.53MPa、瓦斯含量13.30m3/t、透氣性系數(shù)1.4032m2/MPa2.d,百米鉆孔瓦斯涌出為1.903-2.811m3/min.hm,鉆孔流量衰減系數(shù)為0.0412d-1-0.0443d-1,屬于可抽放煤層,煤層堅(jiān)固性系數(shù)為0.33、瓦斯放散初速度△P為12、超前排放鉆孔有效作用半徑為0.4m。其它煤層待測(cè)。
2.2發(fā)生煤與瓦斯突出的原因
2.2.1領(lǐng)導(dǎo)重視程度不夠,缺乏學(xué)習(xí),專業(yè)技術(shù)人員、職工不知道瓦斯突出的相關(guān)機(jī)理和防治方法。
2.2.2對(duì)煤與瓦斯突出的危害認(rèn)識(shí)不到位,引起高度重視程度不夠。
2.2.3沒(méi)有制定切實(shí)有效的防突措施,防突裝備落后。
3突出礦井管理
3.1組織管理:
3.1.1認(rèn)真落實(shí)各級(jí)人員的責(zé)任制
礦長(zhǎng)對(duì)防突管理工作負(fù)全面責(zé)任,應(yīng)定期檢查平衡防突工作,解決防突所需的人、財(cái)、物,保證防突工作的實(shí)施;礦總工程師對(duì)防突工作負(fù)技術(shù)責(zé)任,負(fù)責(zé)組織編制、審批、檢查防突工作規(guī)劃計(jì)劃和措施,副礦長(zhǎng)負(fù)責(zé)落實(shí)所分管的防突工作,安監(jiān)處長(zhǎng)負(fù)責(zé)監(jiān)督檢查。
礦各職能部門負(fù)責(zé)人對(duì)本職范圍內(nèi)的防突工作負(fù)責(zé)。
隊(duì)、班組長(zhǎng)對(duì)管轄內(nèi)的防突工作負(fù)直接責(zé)任,防突人員對(duì)所在崗位的防突工作負(fù)責(zé)。
3.1.2建立嚴(yán)密的組織機(jī)構(gòu)和專業(yè)隊(duì)伍
礦設(shè)置專門機(jī)構(gòu),負(fù)責(zé)掌握突出動(dòng)態(tài)和規(guī)律,填寫(xiě)突出卡片,積累資料,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),制定防突措施。
3.1.3充分發(fā)揮各部門在防突工作中的作用
礦井在編制年度、季度、月度生產(chǎn)建設(shè)計(jì)劃的同時(shí),必須編制年度、季度、月度的防突措施計(jì)劃。
3.1.4建立健全各項(xiàng)規(guī)章制度
編制各部門、各層次人員的防突責(zé)任制;打鉆、抽放、防突管理辦法、制度,礦井防突實(shí)施細(xì)則及相應(yīng)各工種操作規(guī)程,建立防突獎(jiǎng)懲制度
3.2技術(shù)管理
3.2.1認(rèn)真執(zhí)行“四位一體”的綜合防突措施,開(kāi)采突出煤層時(shí),必須采取包括突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)、防治突出措施、防治突出措施的效果檢驗(yàn)、安全防護(hù)措施的“四位一體”綜合措施。在采取防突措施時(shí),應(yīng)優(yōu)先選擇區(qū)域性防突措施,如果不具備區(qū)域防突條件時(shí),必須采取局部防突措施。
3.2.2編制突出煤層防突的專門設(shè)計(jì)
新建礦井的初步設(shè)計(jì)或有突出礦井新水平,新采區(qū)設(shè)計(jì)中對(duì)突出煤層都必須編制防突的專門設(shè)計(jì),優(yōu)化采掘布署,減少防突工程量和瓦斯災(zāi)害的機(jī)率突出礦井的巷道。
3.2.3把好防突措施的各個(gè)關(guān)口
各防突頭面必須制訂專門防突措施,防突措施的編制、審批、貫徹、執(zhí)行、監(jiān)督、檢查工作,必須遵守《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》。
3.2.4加強(qiáng)對(duì)防突現(xiàn)象的總結(jié)、分析:每次發(fā)生突出后,礦防突機(jī)構(gòu)指派專人進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,收集資料,填寫(xiě)突出卡片,進(jìn)行原因分析和事故追查;礦地測(cè)部門和防突專門機(jī)構(gòu)一起繪制各突出煤層瓦斯地質(zhì)圖。
3.2.5依靠科技進(jìn)步搞好防突工作
針對(duì)防突的難點(diǎn)、疑點(diǎn),組織工程技術(shù)人員和工人協(xié)同攻關(guān),每年在制定礦井科研計(jì)劃時(shí),要以防突為重點(diǎn),并裝備先進(jìn)的防突抽放瓦斯監(jiān)控設(shè)備儀器、儀表。
3.3現(xiàn)場(chǎng)管理
3.3.1搞好現(xiàn)場(chǎng)人員培訓(xùn)
突出礦井的職工,凡是從事井下作業(yè)的人員,都必須接受防突知識(shí)培訓(xùn)和自救、互救知識(shí)培訓(xùn)、熟悉突出的預(yù)兆和防突的基本知識(shí),經(jīng)考試合格后方準(zhǔn)上崗。
3.3.2加強(qiáng)防突措施的施工管理
3.3.2.1加強(qiáng)防突措施施工人員的職業(yè)道德教育和技術(shù)技能培訓(xùn)
3.3.2.2施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)有必備的施工牌板,如防突措施牌、防突控制牌、突控點(diǎn)等
3.3.2.3加強(qiáng)監(jiān)督檢查和指導(dǎo),及時(shí)處理
3.3.3加強(qiáng)瓦斯地質(zhì)工作
突出礦井中現(xiàn)場(chǎng)瓦斯地質(zhì)工作極為重要。采掘工作面開(kāi)工前,必須附