貴州小煤礦事故分析與防治建議

鐘德洋 劉 勇

(貴州大學(xué)礦業(yè)學(xué)院)

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貴州小煤礦事故分析與防治建議

鐘德洋 劉 勇

(貴州大學(xué)礦業(yè)學(xué)院)

貴州省煤層出露廣泛，小型煤礦眾多，煤礦災(zāi)害事故多發(fā)，全省煤礦安全生產(chǎn)形勢(shì)受小型煤礦影響較大。為了探尋貴州小煤礦災(zāi)害發(fā)生的特點(diǎn)、原因，以制定有針對(duì)性的災(zāi)害防治措施，針對(duì)“十二五”期間貴州小型煤礦事故進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，得出了瓦斯、水害是威脅小煤礦的重大危險(xiǎn)源，并結(jié)合案例分析了災(zāi)害發(fā)生的原因，提出了以人為主觀因素為主的綜合防治措施，為小煤礦災(zāi)害事故防治提供了參考。

小煤礦 瓦斯 透水 防治

自實(shí)施西電東送項(xiàng)目以來(lái)，貴州用煤需求量猛增，礦井?dāng)?shù)目也隨之增加，據(jù)貴州煤礦安全監(jiān)察局統(tǒng)計(jì)，截至2016年5月，貴州省在籍礦井1 242個(gè)，其中小型礦井(設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力在30萬(wàn)t/a以下)1 103個(gè)，占全省礦井總數(shù)88.81%，國(guó)有煤礦數(shù)量占全省煤礦總量不足10%，產(chǎn)量?jī)H占全省煤炭產(chǎn)量20%左右，地方小型煤礦發(fā)揮了巨大作用，形成了有別于其他省的“小煤保大電”格局。小煤礦產(chǎn)量在貴州占據(jù)重要地位，但由于小煤礦安全投入不足，勘探程度低，對(duì)斷層、褶皺等地質(zhì)構(gòu)造掌握不全，隨開(kāi)采深度增加，煤層賦存條件及礦井系統(tǒng)更為復(fù)雜，導(dǎo)致煤礦災(zāi)害事故多發(fā)。近年來(lái)煤礦安全生產(chǎn)形勢(shì)雖逐步好轉(zhuǎn)，但全省煤礦事故，特別是瓦斯、頂板、透水災(zāi)害仍未得到根本控制[1],加強(qiáng)小煤礦的安全生產(chǎn)對(duì)降低全省煤炭災(zāi)害事故具有重要作用。

貴州小煤礦災(zāi)害方面的研究不多，向龍[2-3]提出了貴州中小煤礦所開(kāi)采的煤炭資源基本位于含煤構(gòu)造單元的邊緣，或位于煤層賦存條件較復(fù)雜地段，開(kāi)采前未對(duì)這些區(qū)域進(jìn)行過(guò)有效可靠勘探，導(dǎo)致煤礦災(zāi)害頻發(fā)?？迪驖萚4]提出了加強(qiáng)小煤礦的安全生產(chǎn)對(duì)降低貴州煤礦事故有著重要作用，降低其事故多發(fā)的有效途徑是提高頂板支護(hù)水平、加強(qiáng)瓦斯及透水的防治。安明燕等[5]統(tǒng)計(jì)并得出了貴州是瓦斯事故發(fā)生頻率較高的地區(qū)之一，主要原因是貴州煤層賦存條件復(fù)雜,瓦斯含量高, 且鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦所占比重較大。在以上研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)“十二五”期間貴州省小煤礦事故進(jìn)行分析，得出小煤礦災(zāi)害發(fā)生的特點(diǎn)及原因，從而給貴州省小煤礦制定有針對(duì)性的災(zāi)害防治措施提供參考。

1 貴州煤礦事故統(tǒng)計(jì)分析

據(jù)統(tǒng)計(jì)，“十二五”期間貴州省煤礦共發(fā)生事故244起，死亡566人，其中小型礦井發(fā)生189起，死亡406人，分別占全省煤礦事故總量77.46%、71.43%；較重大事故40起，死亡343人，其中小型礦井有30起，死亡228人，分別占全省煤礦較重大事故75%、83.97%?？梢?jiàn)，貴州小煤礦的安全生產(chǎn)形勢(shì)依然嚴(yán)峻，全省煤礦安全形勢(shì)受小煤礦的影響較大?！笆濉逼陂g貴州小煤礦較重大事故統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。

表1 “十二五”貴州小煤礦較重大事故統(tǒng)計(jì)

由表1可以看出：

(1)瓦斯是威脅貴州小煤礦的重大災(zāi)害，瓦斯事故起數(shù)、死亡人數(shù)最多，其次是水害，頂板事故相對(duì)較少。瓦斯事故發(fā)生20起，占事故總起數(shù)的66.67%，造成160人死亡，占事故總死亡人數(shù)的70.18%；水害雖然事故起數(shù)不多，但平均每起死亡人數(shù)高，甚至超過(guò)瓦斯。

(2)從事故發(fā)生地點(diǎn)來(lái)看，掘進(jìn)工作面事故最多，其原因是小煤礦地質(zhì)構(gòu)造(斷層、褶皺等)探測(cè)精度不夠，受構(gòu)造影響，煤體破壞嚴(yán)重，煤體強(qiáng)度小，且鉆孔、爆破作業(yè)易引起裂隙發(fā)育，貫通導(dǎo)水、瓦斯通道，易誘發(fā)煤與瓦斯突出及透水事故，且掘進(jìn)面作業(yè)人員多，一旦發(fā)生事故，死亡人數(shù)較多。可見(jiàn)，掘進(jìn)工作面是事故重點(diǎn)防治地點(diǎn)。

2 小煤礦瓦斯及透水災(zāi)害分析

2.1 客觀原因分析

(1)煤層賦存條件、水文地質(zhì)條件復(fù)雜。貴州多為山地和丘陵，地表變形強(qiáng)烈，巖溶、褶曲、斷裂構(gòu)造發(fā)育，且貴州大多數(shù)煤層為薄及中厚的近距離煤層群，由于斷層、褶皺的切割，煤層合并、分岔、缺失，改變了煤層產(chǎn)狀，煤層破碎帶瓦斯積聚[6]；大多數(shù)煤層頂板破碎冒落、底板底鼓，瓦斯災(zāi)害嚴(yán)重；貴州地形起伏大，地下水力梯度大，水循環(huán)速度快，侵蝕能力強(qiáng), 大面積的巖溶暗河管道與地表水及大氣降水密切聯(lián)系，使煤礦水文地質(zhì)條件非常復(fù)雜，加大了透水危險(xiǎn)性。

(2)煤層瓦斯含量高、壓力大。省內(nèi)多數(shù)煤礦開(kāi)采深度增加，瓦斯含量高且壓力大，煤層頂?shù)装宥鄬倌噘|(zhì)粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖等軟性巖類(lèi)，煤層透氣性差，瓦斯抽采相對(duì)困難，效果差，治理難度大。

(3)降水分配不均，季節(jié)性降雨量大，大量雨水通過(guò)巖溶塌陷、裂隙、斷層等導(dǎo)水構(gòu)造直接導(dǎo)入井下，造成突發(fā)性透水事故。

2.2 主觀原因分析

小型礦井多為私營(yíng)企業(yè)，投資規(guī)模小，安全投入不足，礦井業(yè)主頻繁更換，生產(chǎn)地質(zhì)資料不詳細(xì)甚至部分丟失，災(zāi)害防治能力和綜合配套能力差，災(zāi)害嚴(yán)重，其原因有以下幾點(diǎn)：

(1)地質(zhì)工作不到位。對(duì)局部構(gòu)造破碎帶、斷層、褶皺、隱蔽型導(dǎo)水構(gòu)造等探測(cè)不明或精度不夠，不清楚地質(zhì)構(gòu)造帶附近瓦斯賦存及運(yùn)移規(guī)律，未測(cè)定煤層瓦斯含量、瓦斯壓力等參數(shù)，老窯采空區(qū)探查不明、積水區(qū)域及積水量不清，造成事故多發(fā)。

(2)防治措施落實(shí)不到位。區(qū)域和局部2個(gè)“四位一體”防突措施未得到根本落實(shí)；未進(jìn)行煤層瓦斯預(yù)抽或瓦斯抽采不達(dá)標(biāo)；掘進(jìn)過(guò)程中遇地質(zhì)構(gòu)造未采取防突措施，盲目作業(yè)，施工錨桿眼、放炮誘發(fā)“突出”；巷道在沿老空區(qū)方向掘進(jìn)過(guò)程中未進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，探放水工作不到位就盲目掘進(jìn)，未認(rèn)真執(zhí)行探放水綜合治理措施，導(dǎo)致在掘進(jìn)時(shí)迎頭距老空區(qū)積水處凈煤柱距離太短，再加上放炮等活動(dòng)破壞巷道及煤體應(yīng)力平衡，煤柱抵抗能力降低，老空水壓垮巷道煤壁致使?jié)⑺鹿?。?011年畢節(jié)市廣木煤礦“3·9”煤與瓦斯突出事故、2012年福泉市谷壩煤礦“9·11”透水事故即由此引發(fā)。

(3)井下設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。井下通風(fēng)設(shè)施設(shè)置不合理，造成通風(fēng)系統(tǒng)不穩(wěn)定，局部通風(fēng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間停風(fēng)，作業(yè)地點(diǎn)無(wú)風(fēng)或微風(fēng)引起瓦斯積聚、超限；在實(shí)際施工中的鉆孔數(shù)量、終孔距離不符合要求，導(dǎo)致在鉆孔覆蓋范圍的空白帶發(fā)生事故；此外，通風(fēng)設(shè)施及構(gòu)筑物、密閉墻等質(zhì)量不符合要求，抗災(zāi)能力差，導(dǎo)致災(zāi)區(qū)擴(kuò)大。如2015年畢節(jié)市貴源煤礦5#井“11·6”煤與瓦斯突出事故中，該礦本煤層順層鉆孔未能覆蓋掘進(jìn)區(qū)域，煤體實(shí)際未消突；2013年黔南州大沖煤礦“10·11”透水事故中，探放水實(shí)際施工的鉆孔不符合要求，在探水鉆孔覆蓋空白帶發(fā)生透水事故；2013年黔西南州宏興煤礦“12·21”瓦斯爆炸事故是由于通風(fēng)設(shè)施質(zhì)量不到位，災(zāi)區(qū)進(jìn)一步擴(kuò)大。

(4)隨著近年來(lái)國(guó)家政策的調(diào)整，貴州關(guān)閉了大量小煤礦，但未對(duì)采空區(qū)進(jìn)行合理規(guī)劃，使眾多遺留的老空區(qū)對(duì)鄰近礦井形成巨大威脅。許多小煤礦存在越界開(kāi)采，貫通其他礦井巷道或采空區(qū)，出現(xiàn)通風(fēng)不穩(wěn)定，瓦斯積聚，相鄰礦井老空區(qū)積水潰入礦井，導(dǎo)致災(zāi)害事故發(fā)生。如2013年畢節(jié)市石板坡煤礦“4·12”瓦斯爆炸事故中，該礦非法越界盜采，盜采區(qū)域通風(fēng)系統(tǒng)不可靠，造成瓦斯積聚，違章放炮引發(fā)瓦斯爆炸。

(5)安全意識(shí)薄弱，專(zhuān)業(yè)技術(shù)及管理水平有待加強(qiáng)。小煤礦專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員缺乏，多為無(wú)資質(zhì)人員；為了經(jīng)濟(jì)利益，擅自違規(guī)開(kāi)采、違章作業(yè)，井下存在多個(gè)采煤工作面及掘進(jìn)工作面同時(shí)作業(yè)，實(shí)際留設(shè)的防隔水煤柱不合要求，甚至擅自開(kāi)采保安煤柱, 老空積水壓潰煤壁，并且在作業(yè)中出現(xiàn)明顯透水、煤與瓦斯突出預(yù)兆時(shí), 未采取撤除人員和消除危險(xiǎn)等有效措施，仍在威脅區(qū)域繼續(xù)違章作業(yè)。如2013年甕安縣運(yùn)達(dá)煤礦“4·5”透水事故中，由尚未取得安全資格證的帶班負(fù)責(zé)人帶領(lǐng)工人在大面積老空積水區(qū)域下部的安全隔水煤柱中掘進(jìn)巷道，已出現(xiàn)小型透水，未引起重視，繼續(xù)掘進(jìn)，人工手鎬挖掘?qū)е峦杆鹿省?/p>

3 防治措施

(1)針對(duì)貴州巖溶、構(gòu)造斷層、褶皺發(fā)育的地質(zhì)特點(diǎn)，加強(qiáng)地質(zhì)工作，增加探測(cè)精度，探明地質(zhì)構(gòu)造變化，做好煤礦瓦斯、水源預(yù)測(cè)預(yù)防；完善礦井通風(fēng)系統(tǒng)及設(shè)施，防止災(zāi)害進(jìn)一步擴(kuò)大，認(rèn)真落實(shí)探放老空水的措施，留設(shè)規(guī)定的防隔水煤柱，禁止開(kāi)采保護(hù)煤柱，嚴(yán)格控制作業(yè)點(diǎn)與強(qiáng)含水層、老空積水區(qū)的法線距離，確保作業(yè)點(diǎn)人員的安全。

(2)貴州煤層多為近距離突出煤層群，在開(kāi)采前應(yīng)論證礦井是否具有開(kāi)采上、下保護(hù)層可行性，從而制定開(kāi)采保護(hù)層結(jié)合被保護(hù)層卸壓瓦斯抽采的綜合瓦斯治理方案；編制防突專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)及工作面突出預(yù)測(cè)，發(fā)生小型突出時(shí)提前采取防突措施，作業(yè)中鉆孔施工數(shù)量及覆蓋范圍必須到位。

(3)企業(yè)與高校積極合作，結(jié)合礦井實(shí)際情況采用理論研究、計(jì)算機(jī)模擬及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)等方法研究礦井瓦斯賦存規(guī)律及透水理論，提出效果更好的瓦斯抽采技術(shù)和探放水措施，這是防治災(zāi)害的重要技術(shù)手段。

(4)貴州煤礦進(jìn)入了關(guān)閉高峰期，據(jù)貴州煤礦安全監(jiān)察局的統(tǒng)計(jì)，2011—2014年全省共關(guān)閉402處煤礦，應(yīng)繼續(xù)加大兼并重組力度，淘汰產(chǎn)能落后煤礦，這是減少事故總量的關(guān)鍵，此外，對(duì)關(guān)閉礦井留下的大量采空區(qū)及時(shí)科學(xué)地進(jìn)行規(guī)劃管理，避免由于鄰近地區(qū)的采礦活動(dòng)及其他工程活動(dòng)引發(fā)巨大的安全隱患及環(huán)境災(zāi)害。

(5)針對(duì)貴州小煤礦高素質(zhì)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員和管理人員匱乏的局面，加強(qiáng)技術(shù)和管理培訓(xùn)，掌握災(zāi)害防治技能，增強(qiáng)安全意識(shí)，提升災(zāi)害防治水平。

4 結(jié) 語(yǔ)

加強(qiáng)貴州小煤礦的安全生產(chǎn)對(duì)減少全省煤礦事故具有重要作用，控制小煤礦事故總量，加強(qiáng)對(duì)小煤礦的安全監(jiān)管，全省煤礦安全生產(chǎn)形勢(shì)才會(huì)趨于好轉(zhuǎn)。瓦斯、水害已經(jīng)成為貴州小煤礦安全生產(chǎn)的重點(diǎn)隱患，加強(qiáng)此類(lèi)事故的防治及掘進(jìn)過(guò)程中的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)是降低事故總量的關(guān)鍵。除客觀原因外，人為主觀因素才是災(zāi)害事故發(fā)生的根本原因，需要監(jiān)管部門(mén)與煤礦企業(yè)密切配合，才能從根本上遏制災(zāi)害的發(fā)生。

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2016-09-18)

鐘德洋(1991—)，男，碩士研究生，550025 貴州省貴陽(yáng)市花溪區(qū)。