基于LEC法對煤礦通風瓦斯風險辨識評估實踐

張潤濤

（同煤大唐塔山有限公司塔山白洞井，山西 大同 037029）

瓦斯事故是影響煤礦安全生產(chǎn)的五大災害之一。 瓦斯事故危害性大，會造成礦井生產(chǎn)作業(yè)人員傷亡，并帶來很大的經(jīng)濟損失，嚴重影響煤礦安全生產(chǎn)[1]。 為了保證煤礦的安全生產(chǎn)，科研工作者進行多方面的研究，提出了煤礦危險源的概念，并以此對煤礦危險程度進行評價。 在借鑒前人的基礎(chǔ)上，以塔山白洞井為工程背景，全面科學地辨識礦井瓦斯危險源，采用作業(yè)條件危險性分析法（LEC法）進行安全風險評估，并指導煤礦生產(chǎn)，保障礦井的安全。

1 工程概況

同煤大唐塔山煤礦有限公司塔山白洞井位于大同石炭系煤田的東部，口泉河的中游，距離大同市西南約18 km 處，行政隸屬于大同市云岡區(qū)所轄。該礦礦區(qū)面積為8.27 km2，生產(chǎn)規(guī)模為0.9 Mt/a，采用井工方式進行開采，主采煤層為石炭系5#煤層，綜合機械化放頂煤采煤工藝。 礦井鑒定為低瓦斯礦井，煤塵具有爆炸性，煤層自燃傾向性等級為自燃（Ⅱ類）[2]。白洞井采用中央并列抽出式通風方式，主立井、副立井、羊澗溝斜井進風，西風井回風。西風井安裝2 臺型號為FCZ№28/1250 型對旋通風機，功率1 250 kW，其中1 臺正常運轉(zhuǎn)，1 臺備用。 盤區(qū)設(shè)有專用回風巷，采掘工作面、各硐室等均實現(xiàn)獨立通風。 掘進工作面局部通風機采用“三?！惫╇?，實現(xiàn)“風電、甲烷電”閉鎖和“雙風機雙電源”并能自動切換。

2 安全風險辨識評估

2.1 安全風險辨識評估范圍

安全風險年度辨識評估范圍主要是礦井年度生產(chǎn)接續(xù)規(guī)劃范圍內(nèi)瓦斯、水、火、煤塵、頂板、沖擊地壓及提升運輸系統(tǒng)等及地面重要場所容易造成群死群傷事故的危險因素。 采掘范圍具體為：

綜 采 區(qū)：8107 工作面、8108 工作面。

掘進三隊：2119 膠帶順槽、8119 切眼。

掘進四隊：5119 回風順槽、2114 膠帶順槽。

地面重要場所：洋澗溝110 kV 變電所、洋澗溝6 kV 變電站、新白洞6 kV 變電站、地面空壓機房。

井下重要硐室：如井下中央變電所、采區(qū)變電所、移動變電站、供電設(shè)備等硐室。

2.2 安全風險辨識方法

安全風險辨識首先要排查煤礦風險點。年度辨識人員依據(jù)大小適中、功能獨立、責任明確的原則，對所有生產(chǎn)區(qū)域劃分風險點，形成風險點臺賬。 風險辨識方法一般采用安全檢查表法（SCL）、經(jīng)驗分析法、作業(yè)危害分析法（JHA）。 本次針對礦井風險辨識采用安全檢查表法。

2.3 安全風險評估方法

煤炭行業(yè)屬于高危行業(yè)，依據(jù)相關(guān)的法律法規(guī)及其公司相關(guān)制度要求，結(jié)合礦井的實際生產(chǎn)情況，風險評估方法采用作業(yè)條件危險性評價法（LEC），由安全風險有關(guān)的事故發(fā)生的可能性（L）、人員暴露于危險環(huán)境中的頻繁程度（E）、發(fā)生事故可能造成的后果（C）三種因素評定風險值，進而確定相應(yīng)的風險等級（D）。 如式（1）所示：

評價人員依據(jù)井下不同作業(yè)條件，對3 個自變量進行打分，然后把分數(shù)代入式（1）中，計算出該工作的危險性分數(shù)值，并依據(jù)分數(shù)值進行安全等級劃分，最終確定其危險程度。

在塔山白洞井全礦通風瓦斯風險因素安全評估過程中，依據(jù)LEC 評價方法得出的分數(shù)進行排序，把安全風險等級分為四個等級，并用不同的顏色進行標識[3]，如表1 所示。

表1 LEC 評估值與安全風險等級對應(yīng)關(guān)系

3 風險辨識及評估結(jié)果

3.1 礦井通風瓦斯方面危險因素辨識

由礦總工程師組織通風瓦斯有關(guān)科室 （部門）、生產(chǎn)單位，依據(jù)國家相關(guān)法律法規(guī)標準及其結(jié)合該地區(qū)的實際情況，對塔山白洞井通風瓦斯方面危險因素進行辨識，將通風瓦斯危險因素分為2 類16 種。 主要從通風系統(tǒng)和瓦斯超限方面入手：

（1）通風系統(tǒng)主要包括：①主要通風機停風。②局部通風機停風、風筒斷開。 ③通風系統(tǒng)短路。④角聯(lián)通風，造成局部巷道缺氧或瓦斯積聚。

（2）瓦斯方面主要包括：①綜放工作面瓦斯超限，造成人員瓦斯等有害氣體中毒或窒息。②掘進工作面瓦斯超限，造成人員瓦斯窒息。③采空區(qū)密閉前瓦斯及有害氣體涌出造成人員中毒窒息。 ④綜放工作面瓦斯超限引起瓦斯爆炸，造成人員傷害。⑤掘進工作面瓦斯超限引起瓦斯爆炸，造成人員傷害[4]。 ⑥8119 兩順槽掘進工作面進入上石炭系采空區(qū)，氣體下泄，導致瓦斯超限引起瓦斯爆炸，造成人員傷害。 ⑦中央水倉、盤區(qū)水倉內(nèi)長時間處于微風、無風狀態(tài)，容易出現(xiàn)缺氧現(xiàn)象，當人員誤入或者清理水倉時造成瓦斯等有害氣體中毒窒息。 ⑧8119 兩順槽貫通通風系統(tǒng)短路造成瓦斯超限引起瓦斯爆炸或造成人員瓦斯等有害氣體中毒、窒息。⑨8108 準備工作面、8107 綜放工作面和8119 準備工作面搬家期間不當改變通風系統(tǒng)造成人員瓦斯等有害氣體中毒或窒息。 ⑩各放水鉆孔氣體涌出導致瓦斯超限引起瓦斯爆炸或造成人員瓦斯等有害氣體中毒、窒息；密閉返水池損壞等導致放水孔涌出氣體，導致局部瓦斯積聚；冬季井口溫度降低導致井筒結(jié)冰。

3.2 礦井通風瓦斯方面危險因素評估

通過對塔山白洞井全礦通風瓦斯風險因素進行合理地辨識，采用作業(yè)條件危險性分析法16 種安全風險種類進行評估、計算，經(jīng)安全風險辨識評估工作組確認，共辨識出礦井通風瓦斯有1 項列為重大風險，3 項列為較大風險，8 項列為一般風險，4 項列為低風險[5]，礦井通風瓦斯風險辨識評估表如表2 所示。

表2 礦井通風瓦斯風險辨識評估

序號 風險辨識 風險評估風險地點 可能性（L） 暴露率（E） 后果（C） 風險值（D） 風險等級采空區(qū)密閉處 0.2 6 20 24 低風險10 8119 兩順槽、2114 掘進工作面 0.2 10 100 200 較大風險9 11 水倉 0.5 6 30 90 一般風險12 8119 兩順槽 1 5 15 75 一般風險13 8108 準備工作面、8107 綜放工作面和8119準備工作面 1 6 15 90 一般風險14 鉆孔處 1 3 7 21 低風險15 密閉返水池 0.5 6 15 45 低風險16 井口 3 10 3 90 一般風險

4 管控措施

經(jīng)過通風瓦斯風險因素的辨識和評估，為了礦井的安全生產(chǎn)，塔山白洞井從管理和技術(shù)兩個方面入手對通風瓦斯風險進行管控：

4.1 重大風險源的管理措施

安全管理方面的措施在礦井通風瓦斯危險源控制方面起著重要作用。 建立健全瓦斯管理制度，明確責任，定期檢查；針對每項重大風險，均按照“五落實”原則，制定重大安全風險管控措施，礦長組織實施《煤礦重大安全風險管控方案》，每月組織對重大安全風險管控措施落實情況、 管控效果及覆蓋生產(chǎn)各系統(tǒng)、各崗位的事故隱患至少開展1次排查；礦領(lǐng)導帶班下井過程中跟蹤帶班區(qū)域重大安全風險管控措施落實情況，排查事故隱患，記錄重大安全風險管控措施落實情況和事故隱患排查情況[6]，做好公告、警示、檢查、信息管理、培訓等工作。

由礦長組織各業(yè)務(wù)部門依照煤礦實際情況，設(shè)定重大安全風險區(qū)域作業(yè)人數(shù)上限： 采煤工作面作業(yè)人員不得超過30 人，綜掘工作面作業(yè)人員不得超過16 人，炮掘工作面作業(yè)人員不得超過12人，采空區(qū)密閉處作業(yè)人員不得超過6 人，其他作業(yè)地點按作業(yè)規(guī)程或安全技術(shù)措施執(zhí)行[7]。

4.2 技術(shù)方面的管控措施

在礦井通風瓦斯危險源的治理過程中，礦總工程師組織相關(guān)技術(shù)人員積極消除風險因素，并針對重大安全風險區(qū)域，采取了一系列的措施，主要措施如下：①加強對礦井通風系統(tǒng)的排查，保證通風系統(tǒng)合理，具有足夠的供風量，從而達到稀釋瓦斯，防治瓦斯積聚的目的。②加強工作面瓦斯等有害氣體監(jiān)測、 監(jiān)控工作。 ③編制工作面發(fā)生中毒、窒息事故的應(yīng)急預案。④提前制定措施、預案，當工作面有害氣體異常涌出時立即按措施、 預案要求執(zhí)行，保障人員安全。 ⑤積極與科研單位合作，借助外部先進的技術(shù)解決瓦斯防治技術(shù)難題。

5 結(jié)語

通過對塔山白洞井礦井通風瓦斯危險源進行全面辨識并進行定量評價，辨識出礦井通風瓦斯危險源中有1 項列為重大風險，3 項列為較大風險，8 項列為一般風險，4 項列為低風險。 公司針對安全風險區(qū)域從管理和技術(shù)方面提出相應(yīng)管控措施，對煤礦通風瓦斯危險源的預控實施有效管理，實現(xiàn)安全生產(chǎn)。