煤矿五大灾害防治

矿井五大灾害防治
原*******煤业公司煤矿及矿区周边的小煤窑对瓦斯、火灾、水灾、煤尘、顶板五大自然灾害的预防手段极其落后，几乎没有抗灾能力。

2005年8月，*******煤业公司整体并购*******煤业公司煤矿后，把安全工作摆在首位，开展了矿井灾害的防治工作，有效地防止煤矿重、特大事故的发生，保证了煤矿的安全生产。

一、瓦斯防治
当浓度在5%-16%时，便具有爆炸性。

浓度在9.5%时，爆炸威力最大。

瓦斯爆炸必须同时具备三个基本条件，缺一不可。

一是空气中的瓦斯浓度必须达到5%～16%；二是要有温度为650～750℃的引爆火源（电火花、放炮火花、撞击摩擦火花、明火等）；三是空气中氧气浓度不低于12%。

瓦斯爆炸可引起煤尘爆炸。

爆炸引起火灾产生冲击波可摧毁巷道和井下的设施，同时产生大量的一氧化碳，使井下人员中毒或窒息死亡。

因此煤矿安全工作把“一通三防”作为防治瓦斯的有效手段。

1、等级鉴定
2005年公司成立至2007年，孝义*******煤业公司煤矿委托山西省煤炭工业局综合测试中心对矿井瓦斯进行鉴定，为低瓦斯矿井。

2008年至2012年，*******煤业公司委托吕梁煤炭规划设计研究院对矿井瓦斯等级进行鉴定，为低瓦斯矿井。

2013年至2014年，*******煤业公司委托吕梁煤炭规划设计研究院对矿井瓦斯等级进行鉴定，为瓦斯矿井。

2015年，公司委托*******煤业公司对矿井瓦斯等级进行鉴定，鉴定结果：绝对瓦斯涌出量 2.04m³/min,相对瓦斯涌出量 1.18m3/t。

回采最大绝对涌出量0.48m³/min，掘进最大绝对涌出量0.15m³/min。

二氧化碳绝对涌出量 2.44m³/min，二氧化碳相对涌出量 1.41m3/t。

矿井属瓦斯矿井，矿井瓦斯为Ⅳ级重大危险源。

2、瓦斯检查
2005年8月公司刚成立时，瓦斯检查制度不健全，专职瓦斯检查工缺少，直至2007年底公司一直延用原*******煤业公司煤矿的瓦斯监控系统。

2008年至2011年，全面推进并完成了90万吨/年机械化采煤升级改造。

公司逐步完善了《矿井瓦斯巡回检查制度》，增加了专职瓦斯检查人员，制定了瓦斯检查员职责、做到牌版、记录手册、日报“三对口”。

每日末班检查情况必须向生产副总经理、总工程师、总经理汇报。

2012年至2015年，公司连续4年被山西省煤炭工业局评为省一级安全质量标准化矿井，逐步完善了各项规章制度和操作规程。

并根据煤矿安全规程要求安装了KJ90NB型安全监控系统，系统及设备都具有合格有效的“MA”标志和相关证件证书。

井下采掘工作面装备率达 100%，装备监控分站17台，瓦斯传感器45台，一氧化碳传感器31台，温度传感器11台，风速传感器4台，设备开停传感器12台，风门开关传感器16台，烟雾传感器10台，负压传感器1台、风筒传感器3台，馈电9台，氧气传感器13台，二氧化碳传感器9台，目前设备运行正常，超限断电、故障断电功能完好。

地面设有6名监控人员，井下设有12名维护人员，安全综合监测监控系统按要求实行了四级联网，。

3、瓦斯防治
矿长、矿技术负责人、爆破工、采掘队长、通风区队长、工程技术人员、班长、电钳工下井时，必须携带便携式甲烷检测报警仪，以便随时检查瓦斯，发现异常及时处理。

加强瓦斯检测，瓦斯检查地点和次数要符合《规程》规定，严格执行瓦斯检测制度，坚决杜绝擅自脱岗、空班漏检、虚报数据等现象的发生。

认真执行矿井瓦斯检查制度，建立好各种台账，强化矿井瓦斯监控检查，及时发现和处理瓦斯超限与积聚。

风门、风桥、风墙、风窗等通风设施保持完整可靠，减少矿井漏风，保证矿井有效风量率。

井下主要风巷中，建立规范的测风站。

测风记录牌板应内容齐全，记明测风站的断面面积、平均风速、大气压力、瓦斯和二氧化碳浓度、测定日期及测定人等项目。

禁止一切非生产性火源，对生产中可能产生的火源要严格管理和控制，防止出现电火花、炮火、明火及其他火源。

采煤工作面瓦斯防治
（1）加强综采工作面通风、瓦斯现场管理，严禁瓦斯超限作业。

（2）综采工作面要限制采煤机的割煤速度不得大于3m/min，防止割速快，落煤量大，瓦斯大量涌出，造成回风瓦斯超限。

（3）要加强采煤机的内、外喷雾，要保证雾化好，覆盖全滚筒，提高可见度，防止采煤机割顶板岩石产生火花引燃瓦斯。

（4）加强采空区管理，采空区必须及时密闭，定期检测采空区密闭处的瓦斯，发现异常及时处理。

掘进工作面瓦斯防治
（1）掘进工作面是事故易发地区，要加强局部通风管理。

局部通风机必须采用“三专”供电和“双风机、双电源自动切换”，并设置可靠的“风电、瓦斯电”闭锁装置。

（2）巷道贯通是关系到通风系统改变和矿井安全的一项重要工作，加强巷道贯通管理，必须制定贯通时防冒顶、瓦斯、爆破等事故的措施，并严格执行。

（3）加强局部通风机的使用和管理，必须符合《煤矿安全规程》有关规定。

2005年8月至2015年12月，矿井未发生过瓦斯爆炸事故。

二、煤尘防治
1、等级鉴定
2005年公司成立至2007年，孝义*******煤业公司煤矿委托山西省煤炭工业局综合测试中心对矿井煤尘进行鉴定，为爆炸性煤尘。

2008年1月至2012年2月，*******煤业公司委托吕梁煤炭规划设计研究院对矿井煤尘等级进行鉴定，为爆炸性煤尘。

2013年至2014年，*******煤业公司委托吕梁煤炭规划设计研究院对矿井煤尘等级进行鉴定，为爆炸性煤尘。

2015年，公司委托*******煤业公司对矿井瓦斯等级进行鉴定，鉴定结果：9#、10#、11#煤层煤尘均具有爆炸危险性。

矿井开采煤层煤尘爆炸性矿井，属Ⅱ级重大危险源。

2、煤尘的产生及爆炸条件：（1）煤尘的产生：在采掘生产过程中，特别是在破煤、落煤、运输过程中，都会产生大量煤尘。

沿煤层掘进产尘量较大，特别是放顶煤时，煤尘飞扬浓度可达到爆炸界限。

通风方面，风速过高会引起采掘工作面和运输巷道煤尘飞扬，而风速过低，产尘点产生的煤尘排不出去增加浮尘量。

皮带运煤系统、采区运输机各转载点，如防尘不及时，也会造成煤尘飞扬。

当煤尘含量到达爆炸界线，遇电器设备漏电产生的火花、放炮产生的火焰等引爆火源时，就会发生煤尘爆炸事故。

（2）煤尘的爆炸条件：煤尘本身具有爆炸性；有充足的氧气；煤尘必须悬乎在空气中并达到一定浓度；有能引起爆炸的热源存在。

3、矿井煤尘防治
（1）井下消防洒水采用静压洒水系统，由工业场地地面一个200m³的消防洒水水池供给，由混合主井送至井下各用水地点。

井下消防、洒水系统采用合流制，管网呈枝状布置，管道由混合主井至井下各用水地点。

（2）在回采工作面、掘进头处设阀门、软管及喷雾洒水器，在井底车场、消防材料库、变电所附近设有消防栓，在井下胶带输送机巷道内每隔50m（其余巷道内每隔100m）设置支管和阀门，定期清洗巷道，以减少二次扬尘；在采掘工作面、转载点、溜煤眼等处，设喷雾洒水装置，降低扬尘。

（3）在总回风大巷、集中运输巷各设水幕一道，净化空气。

在沿途的管路上按照《煤矿安全规程》的要求设置了三通、阀门、转载点喷雾、风流净化水幕等防尘设施。

采煤工作面、掘进工作面接软胶管进行人工洒水降尘。

（4）为满足喷雾效果，井下煤仓口、溜煤眼口及爆破时高压喷雾压力不低于8MPa。

（5）煤层预注水。

由于矿井所采原煤水分<4%，且煤尘具有爆炸性，应采取煤层预注水措施，降低开采中的产尘量。

（6）由专人负责冲洗巷壁，大巷定期清扫和刷白，清除巷道壁上的沉积粉尘，清扫井下巷道中堆积的浮煤，不得有厚度超过2mm，连续长度超过5m的煤尘巷道，定期撒布岩粉，定期检测相关地点粉尘浓度。

（7）在井下产生粉尘的尘源地点长期作业的人员应佩戴过滤式口罩及防尘矿帽等装置。

（8）合理调节井下各种通风巷道风量，无风速超限现象，控制粉尘飞扬。

（9）必须按规定设置隔爆设施。

（10）掘进工作面必须湿式打眼，装药后采用水炮泥放炮。

（11）采掘机械配备加压喷雾泵，保证采掘工作面采煤机、掘进机内喷雾压力大于2MPa、3MPa，外喷雾压力不得低于4MPa，如果内喷雾装置不能正常使用，内喷雾失效时，经加压喷雾泵加压后外喷雾压力不小于8Mpa。

外喷雾压力不得低于8MPa。

煤仓放煤口、溜煤眼放煤口采用喷雾降尘时，喷雾压力不得低于8MPa。

2005年8月至2015年12月，该矿井未发生过煤尘爆炸事故。

三、火灾防治
1、等级鉴定
2005年公司成立至2007年，孝义*******煤业公司煤矿委托山西省煤炭工业局综合测试中心对矿井煤层自燃倾向性进行鉴定，为煤层自燃性矿井。

2008年至2012年，*******煤业公司委托吕梁煤炭规划设计研究院对矿井煤层自燃倾向性进行鉴定，为煤层自燃性矿井。

2013年至2014年，*******煤业公司委托吕梁煤炭规划设计研究院对矿井煤层自燃倾向性进行鉴定，为煤层自燃性矿井。

2015年，公司委托*******煤业公司对矿井瓦斯等级进行鉴定，9#煤为不易自燃煤层，10#煤、11#煤为自燃煤层。

矿井煤层自燃为矿井Ⅱ级重大危险源。

2、内因火灾防治：
预兆
（1）视觉：人用肉眼可见水蒸气凝聚在支架或巷道表面上，形成水珠，俗称“煤壁出汗”，这是火灾外部征兆。

（2）味觉：人们能嗅到煤油味、汽油味、松节油味或焦油味。

经验证明，当人们嗅到焦油味时，煤炭自燃已发展到相当严重的地步。

（3）温度感觉：煤炭在自燃过程中要放出热量，因此，从该处流出的水和空气的温度较正常时高。

（4）疲劳感觉：煤在自燃过程中，产生一氧化碳、二氧化碳，使人体有病态反应，如头痛、精神不振、不舒服、有疲劳感。

预防措施
（1）开采技术措施：回采工作面采用后退式回采，根据煤层的自燃危险程度、自然发火期长短、回采速度以及所采取的防火措施等因素合理确定回采工作面的尺寸。

（2）通风安全技术：采用全负压通风，布置单独的进、回风巷道，各工作面设独立的风流，避免串联风，减少漏风。

将通风构筑物设在地压稳定的地点，利用调节风压法减少漏风。

（3）应采取黄泥灌浆为主、喷洒阻化剂为辅的两种及以上的综合防灭火措施，抑制采空区浮煤自燃。

并装设火灾束管监测装置。

（4）每个采区选定一个防火门装置，并构筑好防火墙，储备足够的封闭防火的材料。

（5）在井下选定自然发火观测站或观测站的位置，并建立监测系统，确定煤层发火的标志气体和建立自然发火预测预报制度。

所有检测分析结果必须记录在防火记录薄内，并定期检查、分析整理，发现自然发火指标超过或达到临界值等异常变化时，立即发出发火预报，采取措施进行处理。

（6）开采过程中严禁随意留顶煤和底煤，工作面浮煤要清理干净。

工作面溜头、溜尾的浮煤粒度小，透气性差是最容易发生浮煤自燃的地点，因此在开采过程中必须及时清理，不得将浮煤留在采空区。

（7）回采过程中不得任意留设除设计外的煤柱和顶煤。

采煤工作面采到停采线时，必须采取措施使顶板冒落严实。

（8）回采工作面结束后，必须及时撤出设备，在规定时间内对采空区进行永久性防火封闭。

3、外因火灾防治：
预兆
根据矿井煤层特征和开采方法、技术特点，潜在的矿井火灾为外因火灾，主要是井下存放和使用的各种润滑油料、输送机胶带打滑、电气设备、电缆等着火。

而潜在的地面火灾地点主要是生产材料库、供应库房、煤场、地面各机房及装煤生产线、办公楼、职工公寓、职工食堂。

而防火管理制度执行不力，易燃物品堆积无安全距离，电缆电线发生短路起火、生电炉、明火、烟头等也是引起火灾的主要原因。

防治措施
（1）井下使用的矿灯必须符合国家有关规定，严禁在井下用明火和明电照明；严禁在井下吸烟、烤火及用灯泡或电炉等电器取暖。

地面井口房、风机房附近20m范围内，严禁烟火和堆积易燃材料；并注意防止地面火灾窜入井下。

严禁将火柴、烟草等带入井下，井下和井口房内不得从事电焊、气焊和喷灯焊等作业。

若须在井下主要进风巷和井口房内焊接时，则必须采取严格的安全措施，同时还必须安排瓦斯员在场，焊接地点沼气浓度不得超过0.5%，消防设施不全的地点，要准备足够的灭火器、砂子、铁锹等灭火器材，以防万一。

井下和硐室内不准存放变压器油等油类。

井下使用及用过的润滑油、棉纱、布头等必须集中存放保管，不准乱扔乱放。

（2）预防机械摩擦起火措施
预防机械设备运转部分摩擦产生的高温，主要在于经常检查设备的运转情况，做好井下机械设备的保养维护工作，保持运转部分的清洁，及时加注安全可靠的润滑油，使其保持良好的工作状态。

带式输送机和使用液压联轴节的运输机头部分是容易引起摩擦生热起火的地方，其附近20m范围内要用不燃性材料支护。

井下带式输送机应用不燃性皮带。

（3）预防放炮火焰引火措施
井下严禁不装或少装炮泥放炮；严禁用矸石、煤粉代替炮泥封堵炮眼；严禁放糊炮、放明炮。

放炮时应采用水炮泥放炮。

（4）预防电气火灾措施
井下所有电气设备的选择、安装、使用与维护必须严格遵守有关规定，正确选用保护装置，以便在短路、过负荷或接地时能及时切断电源。

供电缆线必须使用合格的具有煤安标志的矿用电缆。

（5）预防煤层火灾措施
采区巷道采用封闭煤体支护。

2005年8月至2015年12月，该矿井未发生过火灾事故。

四、水灾防治
据地质报告，*******煤业公司2#、3#、5#煤层属顶板进水为主的孔隙裂隙充水矿床，奥灰岩溶水对其开采无影响；9#、10#、11#煤层属顶板进水为主的岩溶裂隙充水矿床，开采时有断层导水及老空导水可能。

我*******煤业公司主要受井田边界相邻小煤矿越界开采（也是最大的矿井水害水源）。

根据几年来开掘工作获得的资料，井田内有断层和陷落柱存在，因此还有断层和陷落柱导水危胁的可能。

1、等级鉴定
根据地质报告及水文地质划分报告，2#层的水文地质类型为中等，9#煤层水文地质类型按复杂；矿井20万m3≤采（古）空区积水46.7万m3＜100万m3；开采煤层上距3号煤层采空区间距74.66m＞15倍采高40.35m。

矿井水文地质环境条件为矿井Ⅱ级重大危险源。

2、防治水工作
（1）坚持探放水“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的方针。

（2）机构设置。

（1）2005年至2009年，未设立专职防治水科，由技术部负责公司的防治水工作。

2010年至2015年设置防治水科，下设由13人组成的专业探水队。

（3）装备
探水装备
（3）在多年的生产实践中，积累了不少防治水经验。

如发现：煤层发潮变暗。

煤层本来是干燥光亮的，由于水的渗入，就变得潮湿、暗淡，如果挖去一层，还是如此，说明附近有积水。

巷道壁或煤壁“挂汗”。

顶板“挂汗”多呈尖形水珠，有“承压欲滴”之势。

顶板淋水加大，尤如落雨状。

有时透水前底板突然涌水。

工作面温度下降，空气变冷，产生雾汽。

煤层或岩层时有“吱吱”的水叫声。

出现动力水流是离水源很近的征兆，若出水清净说明距水源还稍远，出水混浊，表明已接近水源。

工作面有害气体增加。

煤壁或巷道“挂红”，水的酸度大，味涩，有臭鸡蛋味。

发现上述现象，便断定为透水征兆，必须立即停止工作，撤离人员至安全地点。

（4）成功组织排放老空积水。

2009年4月，成功排放二采区西部老空积水5850.6 m³，为2#煤及六采区各煤层的安全开采排除水患。

2014年8月，五采区布置090501综采工作面及090502综采工作面，掘进期间成功排放老空积水5904m³。

3、“雨季三防”工作
为了防止地表水患，每年雨季都要对所有的地面排水渠和涵洞进行全面清理，定期召开专题会议布置雨季“三防”（防洪、防汛、防雷电）工作，成立了以总经理为组长的雨季“三防”领导组。

落实工程项目、资金材料、制定预防措施，形成完善的“三防”管理网络。

4、水害防治
（1）矿井必须执行物探、钻探相结合的方式，掘进、回采前必须将上部积水放掉。

对导水构造留设足够煤柱，对未封闭和封闭不好的钻孔进行封闭。

（2）矿井在实际生产中要注意收集水文地质资料，加强水文监测，留足防水煤柱，防治突水事故。

（3）相邻矿井存在积水且个别位置距本井田较近，探明采空积水的位置、水量、水压、范围，并编制针对的防治水措施，坚持“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的探放水规定。

完善探放水队伍和装备，探放水设备要经常保持完好，做到人力、设备、技术三到位。

编制探放水作业规程，坚持填写探放水日报表。

（4）采用计算机数据库进行防治水基础台帐管理。

按照《煤矿防治水规定》规定建立水文地质信息管理系统，实现矿井水文地质文字资料收集、数据采集、图件绘制、计算评估和矿井防治水预测预报的一体化。

（5）根据采区涌水量配备排水设施，保证矿井最大涌水和正常涌水时的排水。

2005年8月至2015年12月，该矿井未发生过水害事故。

五、顶板灾害防治
2005年公司成立之初，总回风巷、辅助进风巷入口段扩修利用料石砌碹拱形巷道
1、等级鉴定
矿井顶板重大危险源等级为Ⅲ级。

（1）2#煤层顶板为泥岩、粉砂岩时，抗压强度为70.6MPa，属坚硬岩石，管理难度一般；底板为泥岩时，抗压强度为84.65MPa，属坚硬岩石。

（2）9#煤层顶板为灰岩时，抗压强度为155.9MPa，属坚硬岩石，容易管理；为粉砂岩时，抗压强度为93.0MPa，属坚硬岩石，较容易管理；为泥岩时，抗压强度为89.1MPa，属坚硬岩石，较容易管理；底板为泥岩时，抗压强度为89.8MPa，属坚硬岩石。

（3）10#煤层顶板为9#煤底板，其底板为泥岩时，抗压强度为30.7MPa，属中硬岩石，不易管理；为细砂岩时，抗压强度为89.8MPa，属坚硬岩层。

（4）11#煤层顶板为10#煤底板，其底板为泥岩时，抗压强度为93.3MPa，属坚硬岩石，管理难度一般；为细砂岩时，抗压强度为87.7MPa，属坚硬岩层。

2、顶板灾害的主要原因
矿井整体地质构造复杂，断层非常发育，导致局部顶板易破碎，在掘进和采煤过程中顶板容易冒落。

9#煤层底鼓现象，给顶板管理带一定的困难。

顶板灾害主要发生在回采工作面两端头、两巷应力集中区、煤壁及通过地质构造带或立体相交巷道的掘进作业中。

不按规程作业超过最大空顶、使用不符合规定的支护材料或冒险作业等也是造成冒顶的主要原因。

3、顶板灾害预防
（1）矿井建立健全预防顶板事故的安全制度，坚持“敲帮问顶”制度和工程质量验收制度。

（2）采掘工艺不断提高，为了更有效地控制顶板，防治顶板事故的发生，严格按照最大控顶距和最小控顶距标准施工作业。

（3）按照规程要求安装顶板离层仪对顶板进行动态监测。

从而降低了工作面压力，有效的控制顶板。

（4）为使顶板管理制度化、经常化，不定期组织顶板管理大会战，通过培训学习不断提高作业人员的现场操作技能，提高支护质量，有效的控制了顶板事故的发生。

（5）采区开采前必须编制采区设计，采掘工作面开工前，必须编制作业规程，并按作业规程施工。

（6）掘进工作面循环推进之后，要立即加强临时支护，以免控顶距离过大或空顶时间过长，造成冒顶。

（7）采煤工作面遇顶底板松软或破碎、过断层、过无煤柱或冒顶区以及托伪顶开采时，要针对实际情况，编制专项的安全技术措施，并认真落实。

（8加强对作业人员顶板管理知识的教育培训工作，增强防范顶板事故的意识和能力，切实做到严格执行敲帮问顶制度。

（9）采煤工作面初次放顶及收尾时，必须制定安全措施，严格控制控顶面积，使其限制在作业规程规定的范围内。

2005年8月至2015年12月，该矿井未发生过顶板灾害事故。