1安全评价一、瓦斯防治单元安全预评价(一)存在问题矿井瓦斯是煤矿重大灾害之一,无论是低瓦斯还是高瓦斯矿,同样会受到严重威胁。据《可研报告》分析,某某矿初期瓦斯量不大,但随着矿井的逐步延伸,开采深度加大,瓦斯涌出量将会大幅度增加。据统计,全国瓦斯事故68%发生在低瓦斯矿,某某矿同样会受到瓦斯威胁。掘进与回采过程中最易引发瓦斯事故。1.《可研报告》在防治瓦斯方面提出了一些行之有效的措施。评价组认为有些措施比较粗略且针对性差,特别是在局部通风瓦斯管理方面。2.关于矿井瓦斯等级定位问题,评价组认为在矿井地质勘探尚未完成的情况下来确定矿井瓦斯等级,资料偏少,依据不足。给矿井设计与通风瓦斯管理带来不利影响。3.《可研报告》对本煤层瓦斯含量比较重视,但对邻近层瓦斯研究较少,对矿井瓦斯宏观控制不利。建议对上述问题进一步进行探讨研究。为通风瓦斯管理提供理论基础,为《安全专篇》的编制提供详实资料。2(二)评价及建议据全国瓦斯事故统计,采掘工作面历来是事故多发区域。某某矿采用放顶煤开采,老塘丢煤较多,加之上邻近层瓦斯的参与,瓦斯涌出量较大,巷道布置又不留尾巷,极易出现顶部及上隅角瓦斯积聚;巷道掘进时,若无计划停电,局部通风机停运,易造成掘进头瓦斯积聚。掘进通风稳定性差,风筒漏风,末节不到位,停掘面管理不善等因素均易造成瓦斯积聚;长期停用巷道,通风不良硐室也易出现瓦斯超限。上述系统中存在的瓦斯危险源,只要出现火源,如采掘机械摩擦火花、金属摩擦火花、风气火花、放炮火焰等都能引发灾难性事故。针对上述隐患,提出下述安全措施。1.矿井建设和生产过程中,进一步收集瓦斯资料,特别是地质构造附近的瓦斯赋存规律,根据实测资料,制定通风安全管理制度。2.回采工作面应设专职瓦检员,除常规检查外,重点检查上隅角。如遇超限,应停产处理。直至得到处理为止。3.为避免掘进工作面停风,应采用双风机、双电源,并实行“三专两闭锁”,建议使用高效对旋式风机,制定严格的局部通风管理制度。掘进实行独立通风,不具备独立通风的场所,不应进行掘进作业。4.因故停风的巷道或长期封闭的巷道,必须按照《煤矿安3全规程》第一百四十一条的有关要求安全排放,并制定单项安全措施责成专人负责。巷道贯通必须按《煤矿安全规程》第一百零八条进行管理。5.加强安全检查和监测工作,严格执行《煤矿安全规程》有关规定,提高瓦检人员素质,建立健全瓦斯管理制度。完善矿井安全监测监控系统,加强监控系统维护,探头安设位置及数量应符合国家有关规定。6.鉴于瓦斯爆炸事故的随机性和复杂性,应建立月排查制度,做到有备无患,应制定防治瓦斯积聚和产生火源的超前措施。7.采取“预防为主、综合治理”的原则,加强通风管理,保证采掘工作面有足够的风量。搞好采空区密闭,防止采空区瓦斯涌出,加强瓦斯管理,不空班漏检,瓦斯超限要及时处理。(三)危险性分析经进一步调查研究,下面用瓦斯危害预先危险性分析法对瓦斯事故进行分析,见表5-3。4表5-3瓦斯危害预先危险性分析序号危险源位置事故类型触发条件危险等级主要对策措施借鉴矿区经验1采煤面采煤机附近瓦斯燃烧、爆炸,瓦斯煤尘爆炸采煤机附近通风效果差,切齿磨擦火花,电气火花等Ⅳ加强喷雾降尘;清除沉积煤尘;设置被动式隔爆水袋、棚阳泉2采面回风巷瓦斯爆炸、瓦斯煤尘爆炸风排不能有效解决瓦斯,出现电气火花、静电火花、磨擦火花等Ⅳ清除沉积煤尘;设置被动式隔爆水袋、棚水城3采面上隅角瓦斯爆炸、瓦斯煤尘爆炸瓦斯量大,放炮火焰、磨擦(金属、岩石)火花、静电火花等Ⅳ采用Y型通风或埋管抽放措施;清除沉积煤尘;设置被动式隔爆水袋、棚盘江4煤巷掘进工作面及回风瓦斯爆炸、瓦斯煤尘爆炸掘进通风不善,切齿磨擦火花、电气火花、静电火花等Ⅳ加强掘进通风管理;在掘进机上安装自动抑爆装置;清除沉积煤尘;设置被动式隔爆水袋、棚阳泉5停风的煤巷掘进工作面瓦斯爆炸、瓦斯煤尘爆炸排放瓦斯浓度超过1.5%,电气火花等Ⅳ采用自动排放瓦斯装置;清除沉积煤尘;设置被动式隔爆水袋、棚阳泉6煤巷工作面贯通瓦斯爆炸、瓦斯煤尘爆炸停掘面瓦斯超限,放炮火焰Ⅳ严格按《煤矿安全规程》的规定作业;清除沉积煤尘;设置被动式隔爆水袋、棚水城(四)事故树分析掘进工作面是瓦斯危害最大的工作地点,可采用事故树分析法对其危害性、发生的可能途径和应采取的措施进行分析,见图5-1所示。对图5-1所示的事故树进行定性分析,可以得到事故树的150组最小割集:5K1={X1,X11,a,b,c}┇K10={X10,X11,a,b,c}┇K100={X10,X12,a,b,c}┇K150={X10,X25,a,b,c}5组最小径集:Q1={X1,X2,X3,…,X10}Q2={X11,X12,X13,…,X25}Q3={a}Q4={b}Q5={c}在事故树中,有或门6个,与门1个,限制门3个,表明大部分单个事件都有输出,而只有少数几个基本事件同时发生才有输出,说明掘进工作面发生瓦斯爆炸事故的危险性较大。6X1516X1A4X1616X17X21X22X23X13A6X12X11A7X19X25X3X5X4X24X20X18图5-1掘进工作面瓦斯爆炸事故树X8X7X6X2X14X10X9TA2aA5cA1bA3电网停电爆炸性瓦斯相遇达到爆炸极限浓度掘进工作面瓦斯爆炸瓦斯积聚局部通风机停转工作面风量不足风机故障停转贯通未及时调风冒顶区积聚瓦斯串联通风局部通风机循环风风筒脱节针眼接头漏风通风能力不足末节风筒过远抵抗线不足放炮器出火炸药变质导火索起爆开关冒火煤电钻出火引爆火源带电检修达到引爆能量爆破火焰电气火花摩擦火花静电火花封泥不足放连珠炮自燃矿灯出火电缆短路明火a7(五)瓦斯抽放单元安全预评价瓦斯抽放是防治矿井瓦斯,保证矿井安全生产最重要的手段,国家确定“以风定产、先抽后采、监测监控”12字方针,充分说明瓦斯抽放的重要作用。《可研报告》将某某确定位为低瓦斯矿,对抽放未加考虑。评价组综合分析各有关资料后认为,该矿投产后的瓦斯问题比《可研报告》中提出的要严重的多。特别是邻近层瓦斯的涌出将是该矿治理瓦斯的关键。上述内容已在通风评价单元中详细阐述,本单元无须重复,为确保矿井投产后安全生产,提出下述建议,供编制《安全专篇》参考。1.某某矿井断裂构造发育,瓦斯容易在断层带局部聚积。在综采放顶煤工作面的上隅角也易瓦斯聚积。此外,本矿采用上行开采方式,未先开采保护层,上邻近层部分煤层处于12号煤层冒落裂隙范围之内。由于该矿煤层自然发火倾向严重,不宜于以留设尾巷的方式处理回采面上隅角瓦斯。建议在矿井生产初期,建立井下移动抽放泵站系统。2.矿井生产后期视矿井瓦斯涌出量情况,决定是否需要建立永久抽放系统。建议在《初步设计》中预留地面抽放站位置,为矿井后期瓦斯治理创造条件。二、尘害防治单元安全预评价(一)危险性分析某某矿井属有煤尘爆炸危险的矿井。在采掘工作面和转载点尘害方面的问题主要有:1.采掘工作面是主要产尘源,因采掘机械截割,会产生大量粉尘,采煤工作面放支架上部的顶煤时也会产生大量粉尘。有设备运转的转载点也会产生粉尘。在煤尘堆积区域受冲击振动或风速过高还会导致落尘重新飞扬,煤尘浓度8增加。煤尘既污染环境又影响职工身体健康。煤尘一旦达到爆炸极限,如遇火源或自然发火,会引起煤尘爆炸或瓦斯煤尘爆炸。2.在巷道掘进和喷浆支护时,粉尘中游离的SiO2含量高,个人防护不完备,患矽肺病几率增加,严重影响职工身体健康。3.工作地点粉尘浓度过高还会降低视线,不利于安全生产。同时加重设备的磨损,降低使用寿命。(二)单元评价《可研报告》中对粉尘的防治提出了具体措施,建立完善防尘供水系统;设置喷雾洒水装置;在相关地点设置隔爆水槽和隔爆水袋,清洗煤尘撒布岩粉。配置粉尘采样器和粉尘测定仪等。这些都是降低尘害切实可行的措施。鉴于某某矿各主要可采煤层均有煤尘爆炸危险,如控制不当,可能引发煤尘甚至煤尘瓦斯连锁事故,特别是放顶煤回采工作面采用放顶煤工艺是重要的产尘源,对其煤尘浓度的控制,以及防尘措施的落实,必须作为重中之重的环节抓紧抓好。(三)措施建议为确保矿井安全生产,提出下述安全技术措施:1.综采放顶煤防尘措施(1)采取煤层注水措施。应采样测定煤层的孔隙率和孔隙分布,以便为煤层注水参数设计提供依据。(2)综采工作面采用内外喷雾技术和液压支架移架自动喷雾技术。(3)可考虑通过提高采煤机和支架控制系统的自动化程度,尽可能减少工作面作业人员数量的技术措施。2.其它区域防尘措施9(1)综掘工作面采用内外喷雾降尘技术和使用湿式除尘器,实施通风除尘技术。(2)炮掘工作面必须采取湿式钻眼、冲洗巷帮、水炮泥、爆破喷雾、装岩洒水和净化风流等综合防尘措施。(3)各运煤转载点、煤仓上口等易产生粉尘地点设置喷雾降尘装置,以控制和监测产生粉尘地点的粉尘浓度。(4)经常检测风流中的粉尘含量,定期清扫和冲洗巷道周壁,减少粉尘积存。(5)岩尘中的游离SiO2含量需要进行测定,以便采取相应措施,减少矽肺病的发生。(6)配备完善的测尘仪表和个体防护器具。(7)按要求建立隔爆设施,以减弱爆炸事故的扩大。三、防灭火单元安全预评价矿井火灾是煤矿重大灾害之一,也是“一通三防”工作中的重要环节。评价组为评价《可研报告》中的防灭火系统的科学性、合理性、可靠性,对《可研报告》中提出的相关问题及其预防措施,进行了综合分析研究。(一)基本情况1.矿井自然发火倾向浅部为低变质的褐煤最容易自燃。深部中变质的长焰煤、不粘煤,是煤为较易自燃和容易自燃煤,整个井田属易自燃煤田。2.《可研报告》有关防灭火措施本井煤层属易自燃煤层,设计采用综合预防煤层自然发火措施。放顶煤工作面采用氮气防灭火措施,选用JXZD-700井下移动式制氮装置2组,采空区10采用集中灌浆方式预防煤层自然发火,建立火灾预报束管监测系统。胶带机硐室建立自动灭火系统。井上下所有带式输送机均采用阻燃输送带,且包胶滚筒的胶料也采用阻燃的;巷道内设有照明灯,便于观察烟雾;在输送机头部传动滚筒处设有打滑检测器、逆止器,张紧采用液压绞车自动拉紧装置,可避免由于打滑而产生火灾;输送机两侧设有跑偏检测器,可避免由于输送带与其他物体的摩擦而产生火灾;机头溜槽处设有溜槽堵塞检测器,避免堆煤从而减小火灾隐患;液力耦合器使用非可燃性传动介质,避免火灾的发生。(二)危险性分析为确保某某矿建成投产后安全生产,对其防灭火单元可能出现的问题进行11危险性预先分析(见表5-4)。表5-4矿井防灭火单元预先危险性分析序号主要危险源位置事故类别触发条件危险等级主要对策措施1采掘工作面瓦斯燃烧或爆炸(局部)引起火灾采煤滚筒切割煤壁遇坚硬夹石层起火花;机械移动电缆被拉断短路火花III加强通风,防止瓦斯积聚;使截齿满足特殊要求并避免强行截割;按规定要求移动电缆2胶带运输巷道胶带或可燃物火灾胶带跑偏摩擦而引燃;托滚等运动件附近堆积煤泥过多未消除,引起煤泥蓄热自燃;胶带不阻燃;灭火器缺乏或失灵;50m软水管不到位;工人不会使用灭火工具II胶带输送机安设防跑偏装置和温度自动监测报警装置;定期清扫胶带输送机各处沉积的煤尘和煤泥;必须使用阻燃胶带;巷道设置灭火器材和消防水管;使工人掌握灭火器材的使用方法3采空区煤炭自燃采空区有大量浮煤,密闭不及时或漏风,采空区存在时间超过自然发火期,发生氧化反应热量积聚II减少浮煤,提高密闭质量,减少漏风,加强和完善防灭火措施4巷道电焊、气焊、喷灯焊火花引燃周围易燃物水源及水管不到位;未清扫周围易燃物;焊点完毕后未完成1h的清理II编制专门的作业规程,严格审批并充分贯彻;设水管和专人喷水;配备器材;利用不燃材料接受火星;焊点完毕等待至少1h5机电硐室电气火灾设备选择不当;维护管理不善;缺乏过载、过流保护;电缆短路II按规程要求选择电气设备,并必须具有安全标志;加强预防性维修;设置防灭火工具材料6输电线路电缆火灾电缆长期超负荷运转加速老化;电缆漏电;电缆短路;电缆不阻燃或阻燃性能低;接地保护系统失效等II按规程和相关要求选用产品;及时检测、维护、更换输电线路(三)评价及建议评价组在认真分析了《可研报告》中各项防止内外因火灾措施后认为,所制定的方案及其各项措施客观、可