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摘要：針對鐵煤集團敬老院煤礦在生產(chǎn)過程中存在的危險因素，通過實地調(diào)研，結(jié)合該礦的地質(zhì)條件、開拓布局、生產(chǎn)及輔助系統(tǒng)等特點和以往安全生產(chǎn)情況進行綜合分析，將其主要的危險總結(jié)為瓦斯爆炸、煤塵爆炸、火災(zāi)、水災(zāi)、頂板、提升運輸及電氣傷害6個方面，根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求和行業(yè)標準提出相應(yīng)的安全措施及建議，從而提升煤礦安全管理水平、完善安全管理體系，進而推動煤礦安全生產(chǎn)工作不斷向前發(fā)展。
關(guān)鍵詞：煤礦生產(chǎn)；隱患排查；危險分析；安全建議；管理對策
我國既是產(chǎn)煤大國又是煤炭消費大國，目前我國95%以上的煤炭資源開采都要依靠井下作業(yè)，由于井下作業(yè)環(huán)境、條件十分惡劣，我國煤礦生產(chǎn)行業(yè)事故致死人數(shù)占國內(nèi)工業(yè)的60%，發(fā)生的煤礦事故每年給我國經(jīng)濟發(fā)展上帶來的損失額度總數(shù)值超出了50億元，因此，做好煤礦企業(yè)的安全管理工作，不但會為煤礦工人的生命安全提供保障，還會給煤礦企業(yè)帶來長久穩(wěn)定的發(fā)展。以鐵煤集團內(nèi)蒙古東新煤炭有限責任公司伊金霍洛旗新廟鎮(zhèn)敬老院煤礦（簡稱鐵煤集團敬老院煤礦）為例，通過實地調(diào)研，排查事故隱患，并提出相應(yīng)的安全管理對策。
1敬老院煤礦概況
鐵煤集團敬老院煤礦始建于2001年，2002年投產(chǎn)。礦井于2003—2004年先后3次進行了擴界，2008年完成了礦井改擴建工程，2014年完成水平延深工程，當?shù)刈匀毁Y源廳于在2020年12月28日為其頒發(fā)采礦許可證，井田面積為5.0578km2。截止到2020年12月底，煤礦可采儲量為4.95Mt，礦井可服務(wù)年限為3.17a。該礦采用斜井開拓方式，共布置兩水平開采，一水平標高1194m，二水平標高1144m，目前一水平已開采結(jié)束并封閉，二水平正在開采。
2敬老院煤礦事故隱患
經(jīng)過對鐵煤集團敬老院煤礦的現(xiàn)場調(diào)查，根據(jù)其礦井地質(zhì)條件、開拓布局、生產(chǎn)及輔助系統(tǒng)等特點，分析該礦在生產(chǎn)過程中存在的危險因素并排查其事故隱患[1-4]。根據(jù)煤安監(jiān)技裝字〔2003〕114號《煤礦安全評價導(dǎo)則》規(guī)定，將該礦劃分為16個評價單元，對該評價系統(tǒng)進行定性、定量分析，得出該礦主要的危險為瓦斯爆炸、煤塵爆炸、火災(zāi)、水災(zāi)、頂板、提升運輸及電氣傷害6個方面，分析如下:1）瓦斯爆炸事故。該礦井絕對瓦斯涌出量為1.67m3/min，礦井相對瓦斯涌出量為0.87m3/t，采煤工作面最大絕對瓦斯涌出量為0.49m3/min，該礦井為低瓦斯礦井。如果管理不善，同時具備3種瓦斯爆炸條件，可能發(fā)生爆炸。2）煤塵爆炸事故。該礦開采的4-2、5-2煤層所產(chǎn)生的煤塵均具有爆炸性，如果防塵裝置有缺陷，且煤塵濃度處于爆炸邊緣，在有火源的情況下，有發(fā)生煤塵爆炸的可能性，可能造成重大事故。3）火災(zāi)事故。該礦4-2煤層的煤塵爆炸指數(shù)為41.18%，有煤塵爆炸性，煤屬于Ⅰ類容易自燃。5煤層的煤塵爆炸指數(shù)為38.66%，有煤塵爆炸性，煤屬于Ⅰ類容易自燃，該礦現(xiàn)開采的4-2、5-2煤層均為容易自燃煤層，外加井下存在可燃物，若遇火源可能發(fā)生火災(zāi)。4）水災(zāi)事故。該礦3-2煤和4-2煤開采形成的采空區(qū)積水是影響二水平5煤安全回采的主要水害。上部煤層中的采空區(qū)積水可以通過導(dǎo)水斷裂帶進入下一煤層。若未采取相應(yīng)的防范措施，容易導(dǎo)致水害事故[5]。5）頂板事故。該礦區(qū)域內(nèi)煤層埋藏較淺，地層基巖厚度薄，露頭風化嚴重，巖層抗壓強度較低，上覆煤層在開采過程中產(chǎn)生的動壓作用于開采煤層頂板，造成開采煤層頂板破碎不完整，在采掘過程中容易發(fā)生漏頂現(xiàn)象，進而引發(fā)冒頂事故，若管理不到位，可能出現(xiàn)積水、河床淤堵、滲水、涌水等現(xiàn)象，有可能引發(fā)冒頂、漏頂、歪架、倒架等事故。6）提升運輸及電氣傷害事故。該礦機械化程度較高，原煤運輸采用帶式輸送機，綜采、綜掘成套設(shè)備多，供電距離遠，高壓供電電纜線路長，提升系統(tǒng)采用纏繞式提升絞車牽引斜巷人車，提升距離長，原煤運輸系統(tǒng)容易發(fā)生帶式輸送機火災(zāi)等，提升系統(tǒng)容易發(fā)生鋼絲繩斷裂和跑車等。電氣系統(tǒng)中容易發(fā)生因單相接地電容電流超限導(dǎo)致的供配電事故。
3鐵煤集團敬老院煤礦安全措施及建議
按照《煤礦防治水細則》、《煤礦安全規(guī)程》、《煤礦通風能力核定標準》、《煤礦在用纏繞式提升機系統(tǒng)安全檢測檢驗規(guī)范》等規(guī)范要求和行業(yè)標準，結(jié)合鐵煤集團敬老院煤礦的實際情況，對其存在的事故隱患提出針對性安全措施及建議如下：1）瓦斯防治措施及建議。該礦雖為低瓦斯礦井，但需加強瓦斯檢查工嚴格按規(guī)定的線路、地點巡回檢查，認真執(zhí)行瓦斯檢查現(xiàn)場匯報制度，瓦斯檢測站應(yīng)覆蓋所有機電設(shè)備、人員作業(yè)的區(qū)域[6]。需加強便攜式甲烷報警裝置和光學(xué)瓦斯探測器的維護和校準，確保儀器完好。若回采工作面上隅角甲烷超限，應(yīng)分析原因，并停產(chǎn)處理。應(yīng)采取專門瓦斯排放安全措施，氣體排放應(yīng)由專業(yè)救援隊負責。要建立瓦斯隱患排查制度，嚴格執(zhí)行瓦斯檢測制度，發(fā)現(xiàn)問題，及時解決。2）煤塵防治措施及建議。該礦現(xiàn)開采的4-2、5-2煤層所產(chǎn)生的煤塵均有爆炸危險性，在有火源的情況下，有發(fā)生煤塵爆炸的可能性，因此采掘工作面和運輸轉(zhuǎn)載點的各種防塵裝置需要改善，水質(zhì)、水壓和水量必須達到要求。隔爆水棚的數(shù)量、水量，安裝質(zhì)量必須符合行業(yè)規(guī)范、標準要求，實行掛牌管理，落實責任，定期檢查維修，保證水量充足；帶式運輸機巷道、輔助運輸巷道、主要進回風巷所安設(shè)的支管和閥門必須符合防塵和消防規(guī)范要求和行業(yè)標準；認真落實綜合防塵責任制，定期沖洗井下各巷道，防止煤塵積聚。3）火災(zāi)防治措施及建議。該礦現(xiàn)開采的4-2、5-2煤層均為容易自燃煤層，應(yīng)落實灌漿、噴灑阻化劑等防滅火措施，防止采空區(qū)煤炭自燃，并利用束管監(jiān)測系統(tǒng)加強對自然發(fā)火的預(yù)測、預(yù)報工作。采煤工作面回采結(jié)束后，應(yīng)及時撤出設(shè)備，并封閉工作面。加強采空區(qū)密閉工作面內(nèi)外氣體檢查和通風設(shè)施質(zhì)量的管理與維修，防止向采空區(qū)漏風供氧；需定期對職工進行消防知識教育，從根本上消除明火引發(fā)火災(zāi)事故；發(fā)現(xiàn)礦井火災(zāi)后，應(yīng)根據(jù)火災(zāi)發(fā)生的性質(zhì)、災(zāi)區(qū)的通風情況、受災(zāi)危害情況等，能夠直接滅火的直接滅火，如果不能控制，應(yīng)撤出人員，調(diào)度室根據(jù)礦井災(zāi)害預(yù)防和處理計劃中規(guī)定的步驟、方法進行處理，搶救受災(zāi)人員和實施防滅火工作[7]。4）防治水措施及建議。該礦3-2煤和4-2煤開采形成的采空區(qū)積水是影響二水平5煤安全回采的主要水害，上部煤層中的采空區(qū)積水可以通過導(dǎo)水裂隙帶進入下一煤層，應(yīng)采取相應(yīng)的防范措施，預(yù)防水害事故。對4煤層和5煤層要采用物探和鉆探結(jié)合實際的方法進行探查，查明富水性、斷層構(gòu)造和上覆基巖厚度，對受水威脅的工作面，在采取可靠的探放水措施后，方可開采；工作面采后構(gòu)筑的密閉墻要留設(shè)反水口并且長期保持放水狀態(tài)，以防形成采空區(qū)積水的水壓對密閉墻造成破壞。要定期進行水害排查，排查出的積水區(qū)應(yīng)及時標在采掘工程圖、充水性圖等相關(guān)圖紙上。雨季來臨前，對煤礦主排水系統(tǒng)進行1次復(fù)核，并進行聯(lián)合排水試驗，及時解決問題。對于礦井采空區(qū)積水要堅持“預(yù)測預(yù)報、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原則進行超前探放水，待采空區(qū)積水探放工作完成之后再進行采掘活動，防止冒頂、采空區(qū)有害氣體、采空水突然涌出等事故。預(yù)測有大雨時應(yīng)立即停止井下生產(chǎn)，并及時撤至地面[8]。5）頂板安全措施及建議。該礦為多煤層開采，采煤工作面的布置和接續(xù)要合理規(guī)劃，避免上行開采和壓茬、蹬空開采。在開采5-2煤層時要制定控制頂板的安全措施；5-1煤層南部軌道大巷與5-2煤層南部運輸大巷重疊布置，礦方應(yīng)加強巷道支護，定期巡視下部巷道，出現(xiàn)下部巷道頂板破碎或漏頂、支護失效等情況時，及時進行二次支護；該礦開采煤層埋藏深度較淺，開采時要確保頂板動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)運行正常，出現(xiàn)故障及時進行維護。需加強回采工作面初次來壓和周期來壓時的頂板及兩回采巷道管理，頂板破碎時及時過超前架，確保工作面正常推采，煤壁要有防片幫措施，有效防止煤壁超前冒頂。安全閥要經(jīng)過調(diào)校，保證完好可靠，確保支架的初撐力不低于設(shè)計值，可以有效支撐頂板；加強對采空區(qū)的排查和管理，與主要巷道相通的老巷要設(shè)置密閉墻，并建立管理臺帳[9]。6）提升運輸及電氣安全措施及建議。為了防止跑車事故，應(yīng)嚴格落實鋼絲繩檢查制度，專人定期檢查鋼絲繩磨損、斷絲、斷股的情況，并定期更換提升鋼絲繩，并認真記錄，礦井運輸系統(tǒng)的三環(huán)鏈、插銷、連接裝置等需定期進行安全檢測；加強對提升斜井（巷）“一坡三擋”設(shè)施的檢查、維護，確保保護裝置都能阻止車輛運行；提升斜井（巷）在提升過程中，連接裝置應(yīng)能保證不能自行脫落，在運輸過程中加裝保險繩，防止因連接插銷脫落發(fā)生毀物傷人事故。該礦主斜井、井下盤區(qū)運輸大巷、回采工作面輸送機運輸距離長，運量大，要避免超載運行，防止發(fā)生難以啟動、皮帶斷裂、發(fā)動機燃燒等事故；加強對輸送機安全保護裝置的保養(yǎng)和維護，保證安全設(shè)施、保護裝置狀態(tài)良好、運行可靠；經(jīng)常清理掉落到皮帶上部、尾部、轉(zhuǎn)載點的浮煤，加強設(shè)備維護和調(diào)整，防止因皮帶滑移、煤炭摩擦等原因造成設(shè)備故障和火災(zāi)事故[10-11]。該礦各移動變電站配電硐室距中央變電所距離較長且采用電纜供電，輔助運輸設(shè)備采用蓄電池電機車，為避免蓄電池電機車發(fā)生事故時碰撞電纜導(dǎo)致盤區(qū)斷電，輔運巷道內(nèi)主要電纜吊掛高度應(yīng)大于蓄電池電機車車身高度；對礦井供電系統(tǒng)圖、電氣設(shè)備布置圖等圖紙要根據(jù)礦井供配電變化情況及時進行繪制和更新；加強對主要通風機、井下排水泵等礦井一類負荷雙回路供電電源的維護，定期檢查、試驗，確保礦井一類負荷的用電安全[12-14]。
4結(jié)語
通過對鐵煤集團敬老院煤礦風險的全面分析及隱患的排查，找出該礦當前存在的主要危險：瓦斯爆炸、煤塵爆炸、火災(zāi)、水災(zāi)、頂板、提升運輸及電氣傷害等6類。按照相關(guān)規(guī)范要求和行業(yè)標準，結(jié)合鐵煤集團敬老院煤礦的實際情況，對這6類隱患提出了針對性安全措施及建議，為進一步提升鐵煤集團敬老院煤礦的安全管理水平，有效地避免和減少事故的發(fā)生提供參考依據(jù)。
作者:陳立杰 孫家賀 趙騫 單位:沈陽航空航天大學(xué)安全工程學(xué)院 鐵煤集團內(nèi)蒙古東新煤炭有限責任公司