煤矿安全预评价报告.doc

1 55 目录目录 第一章 评价概况 4 1 1 评价对象及范围 4 1 2 评价的目的 4 1 3 评价依据 4 1 3 1 法律法规及有关规定 4 第二章 矿井概况 5 2 1 简述 5 2 1 1 井田位置 5 2 1 2 井田范围 5 2 1 3 交通条件 5 2 1 4 人员及生产能力 人力资源部及设计部门 5 2 2 自然地理 5 2 2 1 地形 5 2 2 2 气候 6 2 3 地质概况 6 2 3 1 地层 6 2 3 2 构造 7 2 3 3 水文地质情况 8 2 3 4 岩浆活动概况 10 2 3 5 煤层及顶底板 包括煤层 顶底板及柱状图情况表 10 2 3 6 瓦斯 煤尘及煤的自燃性 12 第三章 危险有害因素辨识与分析 16 3 1 危险 有害因素辨识 16 3 2 主要危险 有害因素危险性分析 20 3 2 1 矿井开拓 开采的主要危险 有害因素危险性分析 20 3 2 2 矿井瓦斯 煤尘 火灾 水灾和冒顶片帮的危险性分析 21 3 2 3 矿井机械运输和电气设备的主要危险 有害因素危险性分析 23 3 2 4 矿井爆炸材料及井下爆破的主要危险 有害因素的危险性分析 24 第四章 评价单元的划分和评价方法的选择 24 4 1 评价单元的划分 24 4 1 1 划分原则 24 4 1 2 单元划分 24 4 2 评价方法的选择 25 第五章 定性 定量评价 26 5 1 矿井瓦斯事故评价单元 26 5 1 1 评价子单元的划分 26 5 1 2 评价方法 26 5 1 3 预先危险性分析 PHA 26 5 1 4 事故树分析 FTA 28 5 2 矿井火灾评价单元 30 5 2 1 评价子单元的划分 30 5 2 2 评价方法 31 5 2 3 预先危险性分析 31 5 2 4 外因火灾事故树分析 32 5 3 矿井水灾事故评价单元 34 5 4 矿井顶板事故评价单元 36 5 4 1 评价子单元的划分 36 5 4 2 评价方法 36 5 4 3 预先危险性分析 36 5 5 矿井煤尘爆炸事故评价单元 37 5 5 1 评价子单元的划分 37 5 5 2 评价方法 38 5 5 3 预先危险性分析 38 5 6 电气设备或设施伤害评价单元 39 5 6 1 评价子单元的划分 39 5 6 2 评价方法的选择 39 5 6 3 预先危险性分析 39 5 7 中毒 窒息评价单元 40 第六章 矿井灾害防治措施 42 6 1 矿井瓦斯灾害的防治措施 42 6 2 矿井火灾的防治措施 42 6 3 粉尘灾害的防治措施 43 6 4 矿井水灾的防治措施 44 6 5 矿井顶 底 板事故的防治措施 45 6 5 1 采煤工作面顶板事故防治 45 6 5 2 掘进工作面顶板事故的防治措施 45 6 5 3 其它 45 6 6 电气事故的防治措施 46 6 7 矿井机械事故的防治措施 46 6 8 安全预警系统 46 6 9 矿山救护系统 47 第七章 评价结论与建议 47 7 1 评价结果 47 7 1 1 辨识结果分析 47 7 1 2 评价结果分析 49 7 2 评价建议 49 参考文献 53 附录 54 3 55 第一章第一章 评价概况评价概况 1 1 评价对象及范围评价对象及范围 评价主要对该矿井的自然安全条件 矿井瓦斯 顶底板 提升运输 通风 供电 排水等生产系统 生产环节 地面生产系统等各个方面进行评价 1 2 评价的目的评价的目的 依据 安全预评价导则 的要求 结合 高阳煤矿矿井设计 所选择的方 案 辩识与分析该建设项目可能存在的危险 有害因素的类别 主要致因因素 和易发场所 选择合适的评价方法评价主要危险源发生事故的可能性与严重程 度 以便对设计单位 施工单位 建设单位提出有针对性 合理的安全管理与 技术措施 以达到最低事故率 最少损失和最优的安全生产效益 1 3 评价依据评价依据 1 3 1 法律法规及有关规定法律法规及有关规定 1 中华人民共和国安全生产法 2 中华人民共和国煤炭法 3 中华人民共和国矿山安全法 4 中华人民共和国矿山安全法实施条例 5 中华人民共和国原劳动部 1996 年第 3 号令 建设项目 工程 劳 动安全卫生监察规定 1998 年第 10 号令 建设项目 工程 劳动安全卫生 预评价管理办法 6 国家安全生产监督管理局安监管办字 2001 39 号文 关于进一 步加强建设项目 工程 劳动安全卫生预评价工作的通知 7 国家安全生产监督管理局 国家煤矿安全监察局安监管技装字 2002 45 号文件 印发 关于加强安全评价机构管理的意见 的通知 8 国家安全生产监督管理局 国家煤矿安全监察局 2003 第 5 号 令 煤矿安全生产基本条件规定 9 国家安全生产监督管理局 国家煤矿安全监察局 2003 第 6 号 令 煤矿建设项目安全设施监察规定 10 国家煤矿安全监察局文件 煤安监办字 2003 24 号 印发 关于开展煤矿安全程度评估工作的指导意见 的通知 11 国家安全生产监督管理局 国家煤矿安全监察局文件 安监管技装 字 2003 37 号 关于 印发安全评价通则 的通知 12 国务院办公厅文件 国办发 2003 58 号文 国务院办公厅关 于进一步加强煤矿安全生产工作的通知 13 国务院办公厅文件 国办发 2003 60 号文件 国务院办公厅 关于深化安全生产专项整治工作的通知 14 国家煤矿安全监察局文件 煤安监技装字 2003 114 号 煤矿安全 评价导则 15 国务院安全生产办公室安委会 2004 13 号文 关于印发 2004 年深化煤矿安全生产专项整治方案的通知 16 国家安全生产监督管理局 国家煤矿安全监察局 2004 第 8 号 令 煤矿企业安全生产许可证实施办法 17 其它适用于安全预评价的法律 法规 5 55 第二章第二章 矿井概况矿井概况 2 1 简述简述 2 1 1 井田位置井田位置 孙村井田位于新汶煤田的东部 其行政区划属新泰市新汶办事处境内 主 井口位置 东北距新泰市 9 公里 西距磁窑 68 公里 距济南 168 公里 主井口 地理座标为东径 117 40 57 北纬 35 52 16 主井口标高 175 5m 2 1 2 井田范围 井田范围 本井田以 F10 断层为界分为南北两区 南区 东以 F6 号断层与张庄矿为 界 西以 F2 断层与良庄矿 汶河矿相邻 南至各煤层露头 北到 F10 断层 北区 以立井煤柱为中心分东西两翼 东翼技术边界与汶南煤矿为邻 西以 F8 号断层与良庄矿相邻 南止 450m 水平及至 F10 断层 北到 1050m 等高线 走 向长约 4 64Km 倾斜宽 4 6Km 面积 21 6806Km2 2 1 3 交通条件 交通条件 区内铁路 公路运输条件都很方便 矿运输专用铁路与穿越矿区的磁莱支 线相连 磁莱铁路西至磁窑与津浦铁路接轨 可畅达全国各地 公路交通四通 八达 井田南部有蒙馆 京沪高速公路 井田北部有直通泰安的一级公路及博 徐公路 区内交通甚为方便 见图 1 1 1 交通位置示意图 2 1 4 人员及生产能力 人力资源部及设计部门 人员及生产能力 人力资源部及设计部门 2 2 自然地理自然地理 2 2 1 地形地形 井田位于莲花山和蒙山山脉两大分水岭之间 为半缓阶地型丘陵 呈东西 带状分布 地形标高 158 230m 井田西部地形较平坦 东部起伏较大 总的 趋势是西北部地势较低 东南部较高 煤系地层大部为冲积层所掩盖 只在溪 沟中略有出露 奥陶系石灰岩广泛出露于井田南部区域 井田中南部有柴汶河 纵贯东西 图 1 交 通 位 置 示 意 图 2 2 2 气候气候 属于季风型大陆性气候 冬季寒冷 干燥 夏季炎热 潮湿 2 3 地质概况地质概况 2 3 1 地层地层 井田内地层由老至新有 1 奥陶系灰岩 厚 800 m 厚度大 分布广 露头大面积暴露于地表 可直 7 55 接接受大气降水补给 浅部岩溶裂隙发育 富水性强 2 中石炭统本溪组 厚 34 93m 一般为 54m 左右 与下 中奥陶统为假整合接触 主要为石灰 岩 砂岩及泥岩 海相沉积为主 在徐家庄灰岩及草灰中含腕足类动物化石 砂泥岩内含磷木 芦木化石 含 18 19 层簿煤 底部为紫杂色泥岩及残余铁矿 和 G 层铝土岩 3 上石炭统太原组 本组厚 147 238m 一般厚 188m 与下伏本溪组呈整合接触 海陆交互相 沉积 但以砂岩 粉砂岩及泥岩为主 含一 四两层灰岩和 12 层煤 17 6 有可采煤 11 13 15 煤层 石灰岩中富含纺锤虫 海百合茎等化石 煤层顶底 板内含轮木 芦木 羊齿类等植物化石 4 下二迭统山西组 井田东界附近遭受剥蚀 保留厚度 65 130m 为陆相含煤段 以砂岩 粉 砂岩及泥岩为主 含 2 3 4 可采煤层及植物碎屑化石 5 上侏罗统蒙阴组 与下伏煤系地层呈不整合接触 厚 200 300m 以紫红色及浅红色中 细 粒砂岩 粉砂岩为主 间夹灰绿色泥岩 砂岩成份 石英 长石为主 钻探资 料表明 井田自西向东变厚 无化石 6 第三系官庄组 井田内自西向东加厚 厚为 0 1000m 主要为浅红色砂岩 粉砂岩及杂色 砾岩 泥岩组成 层理不清 不含化石 7 第四系黄土流沙沉积层 厚 0 15m 砂粒成份 石英为主 2 3 2 构造构造 2 4 2 1 区域地质构造 为向 背斜相间 自北向南 有泰莱向斜 徂莱 莲花山背斜 新蒙向斜 蒙山背斜 新汶煤田处于新蒙向斜南翼 新蒙向斜 西起天宝镇 东经新泰而 转向东南直达蒙阴 北翼地层残缺不全 南翼平缓 为新汶各煤矿 此构造骨 架属海西运动末及燕山期造山运动产物 同时 燕山运动第三幕以剧烈褶皱和 大断层为主 动力方向有北东 南西向所支配 形成北西向构造线与莲花山断 层基本一致 确立了井田中的 F10 断层组为第一期 加两组北东向断层 一组 以 F2 断层为代表符合或切割北西向断层 多数落差由浅入深减小 另一组喜山 期有继承性活化 落差由浅入深增大 越往深部构造越复杂 2 3 2 2 井田地质构造 井田由 F10 断层分为南北两区 构造形态基本属一简单的单斜构造 有宽 缓的褶曲 以断层为主 地层走向 300 330 倾向 30 60 倾角由浅至深 33 12 31 之间 南区地层倾角由东到西逐渐变小 北区则变化较大 比较 发育的断层有三组 75 80 为一组 南区相对发育 延展性长 代表断层有 F6 F5 F3 F2 1 F2 F5 等 40 50 为一组 南北两区均较发育 代表断 层有 F4 F6 F9 F11 F12 良 F13 等 近 10 20 方向为一组 北区发育 代表断层有 F8 及北区西翼发育密集的 H 5 的断层 小型 2 H10m 2 7 条 Km2 延展长度 2600m Km2 2 3 3 水文地质情况水文地质情况 2 3 3 1 地表水系 柴汶河及其支流构成本区主要地表水系 河宽 300m 左右 在本井田内长 约 2700m 该河集鲍庄 东周 汶南等十余条支流为一身 沿煤系地层蜿蜒崎 岖 自东向西行程百公里后汇入大汶河 该河为一季节性河流 枯水期流量 0 2 5m3 s 洪水期洪峰流量高达 2810m3 s 流速 1 703m s 最高洪水 171m 近三十年来 由于上游拦河水库的修建 灌溉用水 河床采砂等对河 水流量控制和影响较大 从而形成了雨季有水 枯季近于干涸的季节性河流 因其覆于煤系地层露头之上 浅部开采时为矿井充水主要补给水源 孙村煤矿 现已进入深部开采 其补给水源 通道有限 因此 对矿井的影响较小 已不 构成威害 2 3 3 2 含水层与隔水层 本井田主要含水层自上而下为第四系含水砂砾层 第三系砾岩 侏罗系砂岩 山西组 9 55 砂岩 太原群一灰 四灰 本溪群徐草灰 以及煤系基底 奥灰 主要隔水层为第三系下 部粘土质粉砂岩 侏罗系下部粘土质粉砂岩 石盒子组杂色粉细砂岩 粘土岩 煤系地层 内各含水层与各可采煤层之间的粉细砂岩 粘土岩 铁铝质岩等 作为区域性标志层的徐草灰含水层 因其浅部露头位于汶河南部古河床含 水砂层之外 主要接受大气降水补给 因此 210 水平之上岩溶裂隙较为发育 富水性中等 属非均质岩溶裂隙含水层 但随深度增加 补给循环条件差 岩 溶裂隙发育程度减弱 富水性减弱 外加其分层现象明显 因此 400 m 水平 及其以下已基本不含水 但因其下界距奥灰间距较小 只有 5 25m 稍有断层 错动 都会使其与奥灰接近或对口接触 而断层附近节理裂隙发育 有地下水 储存运移空间 有可能以底鼓水的形式影响或危及 15 煤层的安全开采 因此 在断层带附近应采取超前探查 留设煤柱等措施 以保证 15 煤层的安全开采 隔水层 1 第三系红色粘土质粉砂岩 厚 203 34 674 09m 平均厚度 386 91m 该 层北部地区上部砾岩十分发育 砾岩主要为石灰岩 下部则主要为粘土质粉砂 岩 其余地区主要为红色粘土质粉砂岩组成 厚度稳定 阻隔水性能较强 井田深部千米立井穿过该层 Q 10m3 h 邻区翟镇矿三条井筒穿过该层基 本无水 红旗矿 泉沟矿井筒穿越该层时基本无水 另据良庄井田 13 号孔 翟 镇井田 9 号孔抽水试验资料 证明该层含水性 透水性极差 阻隔水性较好 为一良好隔水层 切断了与大气降水 地表水 第四系潜水以及第三系上部砾 岩水与下伏煤系地层之间的水力联系 起了良好的隔离屏蔽作用 2 侏罗系下部粉砂岩隔水层 侏罗系红砂岩顶界面以下 140m 为一含水性中 等至较强含水层 但 140m 以下基本不含水 千米立井通过该层时 基本无水 井下多次揭露该层基本无水 另据东邻张庄矿 9 号孔 13 号孔抽水试验 说明 该层下部不含水 阻隔水作用明显 3 煤层 奥灰之间煤层厚 54 5 155 0 左右 其中砂岩粉砂岩 泥岩粘土岩 等约 39 99m 左右 阻隔水性能良好 隔断了奥灰水与 15 煤层之间的联系 4 煤系内各含水层与煤层之间所夹的泥岩 粉砂岩 粘土岩以及煤系上部 石盒子组杂色粘土岩等均具良好的阻隔水性能 2 3 3 3 断层的含导水性 根据勘探和大量的井巷工程揭露证实 大多数断层既不含水也不导水 只 有个别断层当井巷工程接近或者揭露对盘含水层时才有涌水 2 3 4 岩浆活动概况岩浆活动概况 孙村煤矿煤系地层内无火成岩侵入 不受岩浆活动影响 2 3 5 煤层及顶底板 包括煤层 顶底板及柱状图情况表 煤层及顶底板 包括煤层 顶底板及柱状图情况表 2 3 5 1 煤层 孙村井田含煤地层为石炭二叠系含煤沉积 煤系地层平均总厚度 340m 其中石盒子组不含煤 山西组和太原组为主要含煤地层 本溪组中偶含不可采 不稳定薄煤 煤系地层内共含煤 19 层 总厚 13 9m 含煤系数 4 09 其中可 采煤层有 7 层 2 3 4 6 11 13 15 层 平均总厚度 8 81m 可采含煤系 数 2 59 山西组平均厚度 87 89m 含煤 4 层 1 4 层 煤层平均总厚度 5 08m 含煤系数 5 78 其中可采含煤系数 4 62 太原组平均厚度 168 65m 含煤系数 5 0 其中可采煤层 4 层 6 11 13 15 层 平均总厚 度 5 86m 可采系数 3 47 煤系地层内煤层间距比较稳定 易于对比 可采煤层 井田主要可采煤层中 4 11 层为稳定煤层 2 3 6 13 15 层属较稳定 型 现将各煤层特征及可采情况分述为 见可采煤层物征表 表 2 1 可采煤层特征表 煤 层 厚度最小 最大 m 平均 夹石层数 厚度 m 层间距 m 结 构 可采性 指数 变异系 数 稳定 性 2 0 76 3 90 2 14 2 3 0 2 0 51 较 复 杂 131 16 较稳 定3 7 5 3 0 4 1 12 0 68 0 1 0 5 简 单 0 7521 4 较稳 定6 28 16 4 1 03 2 32 1 79 0 1 0 02 简 单 114 55稳定 29 46 37 6 0 1 07 0 68 0 0 简 单 0 6831 06 较稳 定62 98 80 11 0 65 2 00 1 52 1 2 0 08 0 31 35 43 39 较 复 杂 0 9821 65稳定 11 55 13 0 19 1 44 0 96 3 5 0 19 0 46 复 杂 0 5730 23 较稳 定 12 15 13 5 15 0 41 2 32 1 04 1 2 0 22 0 55 复 杂 0 6727 74 较稳 定 表 2 2 煤层顶底板岩性特征表 2 矿井范围内深部岩层分为三类 类砂岩类岩层 该类包括石灰岩 砂质灰岩 厚层砂岩 粗砂岩 砾岩 中粒砂岩 簿层砂岩 这些岩层单向的抗压强度大于 60MPa 类粉砂岩类岩层 该类岩层包括砂岩页岩 粉砂岩以及部分层理较发育 且厚度不大的簿层砂岩 这些岩层的单向抗压强度在 30 至 60MPa 类泥岩类岩层 该岩类包括泥岩 煤 根土岩层 其单向抗压强度小于 等于 30MPa 直 接 顶老 顶底 板 煤 层 岩性厚度岩性厚度 m备注岩性厚度 m备注 2砂岩 4 0 9 0 7 0 中粒砂 岩 31 0局部有伪 顶泥岩 砂岩 0 4 0 3 0 3泥岩 1 0 3 0 2 0 砂岩7 0伪顶炭质 页岩 0 2 0 3m 粉砂岩 2 0 4 0 3 0 4砂岩 4 0 24 0 13 0 局部伪顶 泥岩 粉砂岩 2 0 3 0 2 0 六粉砂 岩 3 0 4 0 3 5 中砂岩4 0砂岩 0 4 0 3 0 直接底粘土 岩厚 0 2 0 3m 十 一 粉砂 岩 6 0 10 7 8 0 中砂岩19 0粉砂岩 9 0 10 0 8 0 渐变为泥岩 十 三 石灰 岩 5 7 0 6 0 泥岩4 0 6 0 5 0 砂岩 2 0 3 0 2 0 十 五 泥灰 岩 0 5 0 8 0 7 泥岩6 7 0 6 5 渐变为砂 岩 粉砂岩 表 2 3 工作面抗拉强度表 2 3 6 瓦斯 煤尘及煤的自燃性瓦斯 煤尘及煤的自燃性 2 3 6 1 瓦斯 矿井瓦斯与管理 矿严格依照 煤矿安全规程 和矿务局要求 每年组织矿 井瓦斯等级及二氧化碳的鉴定工作 并将鉴定结果及时上报审批 历年瓦斯鉴 定资料证明 矿井瓦斯涌出量随开采强度的大小而增减 相对涌出量随采面产 量增大而减小 目前 仍为低瓦斯 低二氧化碳矿井 2 3 6 2 煤尘 据抚顺煤科分院和集团公司通风实验室多次煤尘取样测试 各煤层都有煤 尘爆炸危险 随着开采深度不断加深 煤岩干燥 爆炸危险性更大 见集团公 司救护队实验室煤尘爆炸性鉴定表 1218 工作面1417 工作面类别 项目 顶板煤底板顶板煤底板 7 1410 26 51 3抗拉强度 MPa 10 61 47 3 7 4 91 2 3 8 133 429 399 418 7抗拉强度 MPa 160 517 7 40 4 108 819 6 54 5 32 01 329 36 0粘结力 MPa 46 23 9 11 5 27 47 3 14 0 39 5182832 5内摩擦角 度 3029 5 31 28 325 40 0 11 813 0抗弯强度 MPa 21 718 9 35 021弹性模量 10Mpa 40 0 2 11 28 1 17 泊松比0 160 24 13 55 表 2 4 历年瓦斯鉴定表 瓦斯涌出量 项目 CH4CO2 年份 绝对 m3 日 相对 m3 日 绝对 m3 日 相对 m3 日 CH4CO2 备注 1975 7751 52 1915154 610 54 13气体分析数据 1976 67464 1714361 18 05 12气体分析数据 1977 6737 761 6913564 88 32 12气体分析数据 1978 3394 11 80915616 88 324 12综合鉴定分析数据 1979 8121 63 3617611 27 04 12 综合鉴定分析数据 1980 9672 484 1823614 69 06 低低 综合鉴定分析数据 1981 10228 83 7515931 26 24 低低 综合鉴定分析数据 1983 126724 95187927 34 低低 综合鉴定分析数据 1984 12700 85 5320548 89 46 低低 综合鉴定分析数据 1985 129525 07182128 02 低低 综合鉴定分析数据 1986 110833 75170355 53 低低 综合鉴定分析数据 1987 13003 25 2321513 69 08 低低 综合鉴定分析数据 1988 11955 22 9319468 88 88 低低 综合鉴定分析数据 1989 122885 5522531 27 94 低低 综合鉴定分析数据 1990 11908 64 55226087 83 低低 综合鉴定分析数据 1991 12988 85 3821700 88 1 低低 综合鉴定分析数据 1992 13454 44206645 84 低低 综合鉴定分析数据 1993 13449 65 3215768 86 低低 综合鉴定分析数据 表 2 5 煤层自燃发火性测定表 22183 0716 6737 51 071 540 28 52135 0433 2639 481 041 730 27 1217 下3 478 4934 050 641 480 39 13173 228 2337 420 991 450 43 24172 9711 2532 970 881 50 39 16133 107 5626 293 171 460 47 111143 1913 9339 541 771 480 34 113142 535 3643 352 951 360 32 315142 195 3941 29 1 290 41 2 3 6 3 高温造成的危害 长期在高温高湿环境中劳动 将会对人体产生严重后果 为制定热害防治 规程和表示热环境指标 原新汶矿务局和孙村煤矿进行了高温调查 对人体生理机能的调查 选定 800m 水平 气温 31 34 相对湿度 92 95 风速 0 15 0 38m s 气压 109 9KPa 135KPa 的劳动条件下 一个 采煤班 一个掘进队 一个巷修班 从跟踪测量的 88 人看 职工健康状况一般 较差 常感头晕 胸闷 燥热 干渴 出现吐酸水和昏倒现象 患慢性支气管 炎 胃炎 关节炎等疾病患者占调查人数的 34 轻度贫血占血检人数的 35 7 体重减轻 心率增高 发低烧者增多 暗适应时间延长 长期在高温 环境下劳动的采掘工自然减员较正常高一倍以上 发病率统计 实际资料统计 长期在高温高湿环境中劳动比在正常作 业区职工发病率平均高 1 83 倍 最高达 3 61 倍 对生产的影响 1984 年 600m 孙良石门掘进头 根据测定因超温 劳 动效率降低 9 国外情况 日本北海道七矿调查说明 气温在 30 37 的工作面事故率较 30 以下 的偏高 1 5 2 3 倍 据苏联测定 矿内空气温度超过标准 1 标准 26 职工劳动生产率 降低 6 8 15 55 2 3 6 4 热害治理措施 按照 煤矿安全规程 第 102 条规定 生产矿井采掘工作面空气温度不得 超过 26 机电设备峒室的空气温度不得超过 30 若超过 30 和 34 时 必须停止作业 为创造良好的井下环境 确保矿井安全生产 职工身体健康 提高经济效益 已采取以下措施 1 通风降温 1 在 800 四采西翼 4421 采煤工作面通过上行风改为下行风后 缩短 工作面的进风路程 620 米 并且使风流与煤流同向流动 可将落煤过程中的散 热以及运输巷中的大功率胶带输送机 转载机等机械摩擦热量都随回风直接进 入回风道 经过实地测量 在原始岩温 35 产煤 1000t d 风量 820m3 min 的情况下 同流通风时 回采面进风处气温要比逆回流通风降低 2 左右 2 加大风速和风量 孙村深部新回风井预计年底投运 通风能力将有较大提高 可望进一步加 大工作面风量 加快热量排放 降低工作面环境温度 同时 加大工作面风量 不仅可起到降温作用 而且还能有效的稀释风流中的有害气体浓度 有利于安 全生产 以最大限度的发挥新打风井的作用 2 减少热害 孙村矿各水平中央泵房排水管基本设在本井田进风流中 其回风直接进入 回风道不影响矿井生产水平的进风温度 3 局部制冷降温 2003 年 孙村煤矿充分结合矿井实际 设计防爆非标制冷机 冷凝器承压 5 0Mpa 并研究了局部机械降温排热系统 散冷方式在高温热害矿井的实际应 用 利用矿井天然低温水排除冷凝热 采用裸管和喷淋相结合的方式 解决了 采煤工作面制冷降温问题 降温效果显著 工作面降幅达 3 以上 项目实施 后 对稳定矿井产量和效益具有重要意义 取得了显著经济效益和社会效益 同时 为具有类似条件的高温热害矿井局部机械降温提供了新思路 在利用矿 井降温排热及散冷方面属国内首创 达到国际先进水平 具有重要推广应用价 值 4 制冰 为了彻底改善井下作业条件 保证广大职工的身体健康 根本利益 确保 实现矿井的安全生产 新矿集团 孙村矿领导认真贯彻落实 三个代表 的重要 思想 把为广大职工谋利益作为一切工作的出发点和最高目标 真正做到 权为 民所用 情为民所系 利为民所谋 从去年 10 月份开始 新矿集团董事长郎 庆田率领有关专家及孙村矿的领导进行冰制冷的考察 11 月份 在对孙村矿目 前使用的矿井降温技术和制冷设备厂家进行实地调研 分析 论证的基础上 今年初 投资 1700 余万元在孙村矿正式启动冰冷低温辐射降温工程 冰冷低温辐射降温工程主要由地面制冷制冰系统 输冰融冰系统及输冷散 冷系统组成 1 利用北立井地面现有厂房 安装了 1 套日产冰能力为 500 吨的 制冰系统 2 在片冰机下冰口用螺旋输送器将生产的片冰输送到 800 米水平 的融冰池 3 用供冷泵将融冰池中的低温水通过管道送至采掘工作面 4 在 井下根据实际情况 分别采用不同方式进行矿井降温 目前降温工程已在孙村矿的 2421 上 下采煤工作面和六个掘进迎头使用 从 6 月 17 日试使用至今 采掘工作面降温效果显著 通过多种方式综合降温 经实际测试 孙村矿采掘工作面平均温度可降低五度至 7 度左右 其中 2421 回 采工作面进风由 31 度降至 24 26 度 下面上头降至 28 度左右 上面上出口降 至 30 度左右 职工的作业环境得到明显改善 冰冷低温辐射降温技术在世界煤炭行业尚属首次使用 做为一种全新的降 温技术 它有着实用性强 系统简单 操作维护费用低 适用于矿井大面积降 温等优点 它不仅能彻底解决孙村矿深部采掘工作面高温热害的难题 保证了 矿井的正常生产和职工的身体健康 还为我国其他高温矿井的降温提供了成功 经验 第三章第三章 危险有害因素辨识与分析危险有害因素辨识与分析 3 1 危险 有害因素辨识危险 有害因素辨识 由于煤矿企业危险 有害因素复杂 在进行危险 有害因素识别时 一般 以危险物质为主线并结合工艺流程及具体的作业条件 作业方式 使用的设备 设施及周边环境 水文地质等情况进行综合考虑 一般认为 煤矿在生产过程中 可能存在的危险 有害因素类别 产生原因及可能造成的后果 见表 3 1 17 55 表 3 1 危险有害因素类别表 序号危险有害因素类别产生原因可能结果 1 瓦斯 爆炸 配风不足 局扇供风不足 瓦斯异常涌出 上隅角防止瓦斯 积聚措施不当 电器失爆 电气 设备漏电 接地 过流保护失效 静电火花 机械摩擦火花 冲击 产生火花 放炮未填充炮泥或炮 泥长度不够 未使用煤矿安全炸 药或毫秒雷管 高瓦斯煤层未抽 放或抽放效果不好 抽放管路泄 露 引起火灾 爆炸冲 击波造成人员创伤 死亡 设备毁坏 支 架破坏 顶板冒落 通风系统破坏 氧气 浓度低 有毒有害气 体增加 人员中毒死 亡 群死群伤 2 煤与 瓦斯突出 四位一体 防突措施不当 巷道堵塞 人员和设 备掩埋 通风系统破 坏 瓦斯大量涌出 人员窒息死亡 1瓦斯 3 瓦斯 窒息 开采容易自燃或自燃倾向性 的煤层未采取防火措施或措施不 当 采空区漏风严重 引起发火 瓦斯监控系统故障或传感器故障 盲巷未通风或没有栅栏 禁入标 志等 瓦斯大量存在 氧 气浓度降低 呼吸困 难 窒息 直至死亡 1 爆炸 性粉尘 具有爆炸性的煤尘悬浮于空 气 中 且浓度在 40 2500g m3 氧浓度 13 遇火源 最低 点火温度 600 1000 或火 花 最低点火能 30mJ 就会发 生爆炸 产生高温火焰 爆炸冲击波 产生大 量 CO 和其它有毒有 害气体 造成人员大 量死亡 爆炸性煤尘 参与瓦斯爆炸 引起 二次 三次爆炸 甚 至连续爆炸 可能造 成全矿毁坏 2煤尘 2 呼吸 性粉尘 无防降尘措施或措施未发挥 作用 没有煤层注水 采掘机械 无喷雾降尘装置 转载点无喷雾 洒水装置 回风巷无风流净化装 置 干打眼 放炮未使用水炮泥 或炮泥填充不符合要求 人员未 戴防尘口罩 长期吸入 10 m 的 呼吸性粉尘 进入肺 泡 使肺组织发生病 理学改变 引起尘肺 病 矽肺病 丧失正 常肺功能 带来疾病 痛苦 缩短寿命 3 爆破 伤害 爆破后过早进入工作面 盲 炮处理不当或打残眼 装药或起 爆工艺不合理或违章作业 炸药 运输过程中强烈振动 摩擦 发 拒爆 早爆 自 爆 迟爆引起飞石 冲击波对人体的伤害 或引起瓦斯爆炸 造 爆器防爆性能差 失效 采掘工 作面放炮未严格执行 一炮三检 制度 避炮距离不够 炸药 雷 管库管不严 成人员伤亡 4 中毒 窒息 瓦斯异常涌出 瓦斯积聚 爆破后产生的炮烟和其它有毒气 体 通风不畅 风量不足 放炮 警戒标志不合理或没有标志 人 员误入高瓦斯积聚区 人员死亡 5 顶板 灾害 采煤方法不合理 巷道布置 在应力集中区 顶板岩石破碎 底板岩层遇水膨胀 采掘面支护 设计不合理 支护强度不够 没 有及时支护 采区煤柱设计不合 理或被破坏 爆破参数设计不合 理 爆破施工违章作业 采面回 柱放顶无安全措施等 采掘工作面顶板 大面积垮落 陷落和 冒顶 无法正常生产 造成人员伤亡 财产 损失 6火灾 内因火灾 煤层 炭 自燃 外因火灾 电气火灾 撞击火灾 静电火花 输送带火灾 雷电等 无内因 外因火灾防治措施或措 施不当 烧坏支架 生产 设备和安全设施 损 坏煤炭资源 燃烧产 生大量 CO 引起瓦 斯爆炸 人 员中毒窒 息死亡 7水灾 没有掌握水文地质资料 对 原岩溶洞 裂隙等构造水体不清 排水设施 设备设计不符合规程 要求 发现突水征兆时没有及时 采取有效的探放水 防水措施 地面降雨量突然加大造成井下涌 水量突然增大 采掘工作面突水 或采空区透水 使采 掘面 井下巷道甚至 矿井被淹 人员罹难 8 电气 设备 伤害 电气设备由于现场使用 维 修不当 失爆 接地不良 电缆 未采用阻燃材料 使阻燃 防爆 性能下降 会引起火灾或爆炸 配电线路 开关 熔断器 插销 座 照明器具 电动机等安装 使用 维护 防雷不当 触电 烧伤 甚至死 亡 9 掘进 作业 伤害 钻杆 钻机伤人 干打眼产 生大量岩尘 爆破冲击波 飞石 拒爆 早爆 迟爆 爆炸火焰外 泄 引起瓦斯 煤尘爆炸 装载 作业碰伤 岩石砸伤 掘进机作 业飞石 挤伤 压伤 支护作业 顶板 片帮垮落砸伤 支架垮落 爆破火焰引起瓦斯 煤尘爆炸 钻 爆 装 运 支机械伤人 19 55 喷浆伤人 10 采煤 作业 伤害 钻杆 钻机伤人 干打眼产 生大量煤尘 放炮冲击波 飞石 拒爆 早爆 迟爆 爆炸火焰外 泄引起瓦斯 煤尘爆炸 装载作 业刮板输送机碰伤 挂伤 煤块 砸伤 采煤机械伤人 作业人员 违章操作 开关失灵 不能及时 切断电源 运行失控 操作人员 注意力不集中或视觉障碍造成挤 伤 压伤 支护作业顶板垮落 片帮 支架垮落或倾倒砸伤 钻 爆 采 装 运 支作业中伤人 11 提升 运输 伤害 跑车 掉道毁物伤人 斜井 落石伤人 钢丝绳断裂 强度不 够或负荷超限 摘挂钩失误 未 挂钩下放或过早摘钩 造成跑车 事故 制动装置失灵 绞车工操 作失误 挂车违章 斜井 一坡 三挡 不齐或不健全 人员致伤 致残 甚 至死亡 12 机械 伤害 机械设备运动部件 工具 加工件直接与人体接触引起的夹 击 碰撞 剪切 卷入 绞 碾 割 刺等形成伤害 造成上述伤 害的机械设备有 运输 采掘 装载 钻探机械 破碎 通风 排水 支护及其他转动或传动设 备 人员伤亡 财产损失 13 高处 坠落 防护不当 或没有防护 操作不当 发生人员或物体坠落 事故 可能产生坠落事故的场所 有 竖井 斜井 溜煤眼 急倾 斜 倾斜煤层采煤工作面 上山 掘进工作面和各类操作平台等 人员伤亡 财产损失 14 噪声 与振 动伤 害 气动凿岩机及局部通风机的 空气动力噪声 设备运转中的振 动 摩擦 碰撞产生的机械噪声 和电动机等电气设备所产生的电 磁辐射噪声 对人体的听力 心理 生理产生影响 引起 职业性耳聋 15 放射 性伤 害 煤层顶底板岩石中都含有微 量的放射性物质 氡 如不加 强矿井通风 氡浓度超标时对人 产生危害 造成人的呼吸道伤害 加速某些慢性疾病的 发展 严重危害职工 身体健康 16 起重 伤害 煤矿地面机修车间大量使用 起重设备 发生起重伤害的几率 人员伤亡 财产损失 较大 起重伤害原因有 超载 牵引链或产品未达到规定要求 无证操作起重设备或作业人员违 章操作 开关失灵 不及时切断 电源 致使通行失控 操作人员 注意力不集中或视觉障碍 不能 及时停车 被吊物件体积过大 3 2 主要危险 有害因素危险性分析主要危险 有害因素危险性分析 3 2 1 矿井开拓 开采的主要危险 有害因素危险性分析矿井开拓 开采的主要危险 有害因素危险性分析 1 矿井超能力生产的危险性 孙村煤矿开采设计能力是根据矿井各方面的因素来确定的 如果不加限 制的增加矿井产量可能造成的危害 在主通风机风量没有剩余的情况下 若 产量过大 采掘工作面及采空区的瓦斯涌出量将增大 可能导致主通风机通 风能力不足 风量不能满足工作面有效稀释瓦斯的要求 形成瓦斯积聚的安 全隐患 造成瓦斯事故 产量过大还将增加采掘系统的各种设备的运行时间 使矿井设备超负荷运转 致使采掘工作面的多数设备的故障率 故障时间增 加 引发事故 生产能力过大 可能使作业人员长期处于紧张 疲劳的状态 造成人员违章作业 发生事故 生产能力过大 容易出现采掘接替紧张 更 不利于矿井的安全生产 2 矿井超范围开采的危险性 孙村煤矿在开采过程中如果不准确地进行测量 不管是无意越界或有意 越界开采 都可能造成危害 有可能与其它矿井 老窑 弃窑 巷道贯通 造 成矿井漏风 致使风量不足造成瓦斯积聚 发生事故 以地质构造带为矿界 时 可能与断层水 或其它积水区域 相通 与地质构造复杂区域接壤 引发 透水及顶板冒落事故 可能出现因越界开采引起的地面沉降 进而破坏区域 内的村寨及农田 甚至引发房屋垮塌及伤人事故 3 矿井开采与周边存在的危险性 该矿井及其周边区域存在的危险 有害因素的危险性 矿井本身发生的 灾害事故有可能对附近村庄村民造成威胁 若矿井污染物不达标排放 可能 21 55 会对附近农田及沟 河流的下游地区造成环境污染 如矿区周围有老窑积水 对矿井开采将直接构成水害威胁 矿井地面工业广场及其建筑还可能受到冰 雹 雷电 洪水等自然灾害影响 并可能损坏机电 机械设备 影响设备正 常运转 地面工业广场中 装载设备及运输设备可能对周围作业人员造成机 械伤害及运输伤害 4 矿井开拓 开采的危险性 该矿井在开拓 开采过程中可能造成危害 在开拓系统中 巷道局部断 面过大 空顶较多 支柱断裂 容易造成顶板冒落及片帮事故伤害 巷道局 部断面过小 不能满足矿井通风 运输及行人的要求 不利于矿井安全生产 巷道中无巷标 警示和路标或指示不明 造成井下作业人员不熟悉避灾路线 主斜井及运输无躲避硐室 可能造成运输事故 人员伤害及设备损坏 巷道 掘进不采用湿式打眼放炮 不采用喷雾洒水降尘等措施 可能造成工人得矽 肺病 丧失劳动力 采掘工作面的机电设备虽然相对较少 但开采深度大 矿井水平多 运输环节多 若管理不善 容易发生机械运输事故 开采急倾 斜薄煤层 采煤方法 工艺落后 工作面支护 顶板管理不合理 容易造成 坠落和顶板垮塌等事故 3 2 2 矿井瓦斯 煤尘 火灾 水灾和冒顶片帮的危险性分析矿井瓦斯 煤尘 火灾 水灾和冒顶片帮的危险性分析 1 瓦斯爆炸的危险性 孙村煤矿 矿井为高瓦斯矿井 高瓦斯矿井 若瓦斯管理方面存在以 下问题 如采掘工作面瓦斯超限 排放瓦斯未采取安全措施 局部积聚 特 别是采煤工作面上隅角瓦斯积聚 主通风机 局部通风机非正常停机 风筒 漏风 风筒吊挂不符合质量要求 瓦斯涌出异常 瓦斯漏检 盲巷和采空巷 瓦斯涌出 没按规定抽放瓦斯 矿井安全监测 监控系统失灵 在瓦斯管理 的日常工作中 未按规定采取相应的防治措施 矿井通风设施不完善 造成 风流短路 巷道贯通后不及时调整通风系统导致瓦斯积聚 通风系统不合理 不完善 采掘工作面有串联风 循环风 扩散通风 采空区或盲巷积存有高 浓度瓦斯 在气压变化或冒顶压力下使其突然涌出等 在井下空气中氧气浓 度达到 12 以上及瓦斯浓度达到 5 16 时 遇明火 点火温度在 650 以上就会发生瓦斯爆炸 瓦斯爆炸产生高温高压 有毒有害气体以极大的速 度向外冲击 强大的爆炸冲击波将破坏巷道和矿井设备 爆炸后产生的大量 有毒有害气体 尤其是 CO 使人中毒死亡 甚至造成群死群伤 因此 采掘 工作面回风巷 采区回风巷风流中瓦斯浓度超过 1 0 或 CO2 浓度超过 1 5 或矿井总回风巷风流中瓦斯浓度超过 0 75 时 必须停止工作 撤 出人员 采取措施 进行处理 2 煤尘的危险性 根据煤炭科学研究总院分院 2004 年检测鉴定报告 矿井现开采煤层的 煤尘爆炸指数为 16 91 有煤尘爆炸危险性 煤矿生产过程中 如掘进 采煤 放炮 运输和破碎等 会产生大量的煤尘或岩尘 当煤尘云浓度达到 爆炸范围时 遇高温 明火会产生爆炸 一旦发生爆炸将造成人员伤亡及巷 道和设备损坏 尤其是产生高浓度 CO 造成大量人员中毒死亡 如矿井发 生瓦斯爆炸时 遇井下产生扬起的煤尘产生二次爆炸 后果更为严重 此外 矿井粉尘 尤其是呼吸性粉尘对人体危害最大 长期呼吸会引起尘肺病 3 火灾的危险性 目前矿井所采煤层 经鉴定为不易自燃煤层 开采易自燃 自燃煤层发 生的火灾属内因火灾 矿井电气设备失爆 电线漏电 井下放炮 地面明火 雷击等引起的火灾属外因火灾 矿井主要是防治外因火灾 矿井火灾能烧坏 支架 烧坏生产设备 安全设施 井下火灾不但影响生产 损失煤炭资源 而且燃烧时产生大量一氧化碳等有害气体 随风流动到各处 使人中毒窒息 如果发生火灾 有可能引起瓦斯煤尘爆炸 后果更为严重 4 水灾的危险性 矿井含水层 吴家坪组一 三段 和隔水层 吴家坪组二段 相间呈现 地下水呈分层运移 排泄出地表 矿井开采吴家坪组一段下部煤层 下伏 上覆地层分别为茅口组 吴家坪组三段 在煤层之上隔水层 吴家坪组一段 上部地层 未发生破坏的情况下 上覆含水层及大气降水不能向煤层渗透 23 55 对煤层影响不大 矿井中岩石破碎 溶洞 裂隙发育 地下水从顶板和两 壁以滴漏形式流出 汇积于矿井 520m 水平大巷中 最大涌水量 30 m3 h 正常涌水量 10m3 h 矿井主要充水因素以大气降水 老窑积水和采空区积 水为主 岩溶突水易形成水害 矿方应引起重视 引起水灾的主要因素有 对矿井老空区 小窑 断层 裂隙水及地表水调查清楚 没有留设或留足相 应的保安煤柱 没有遵循 有疑必探 先探后掘 原则 过地质构造区域或断 层未制定处理水灾的预防性措施及计划等 矿井水涌入到巷道中 造成水灾 浸垮巷道和煤层 淹没设备 造成长期停产 突然穿水事故造成矿井人员伤 亡和财产损失更为严重 另外 在雨季 洪水季节时 矿井水灾不可忽视 5 冒顶片帮的危险性 开采煤层的伪顶为炭质泥岩 一般无伪顶 直接顶多为炭质页岩 较 厚 老顶为石灰岩 厚而坚硬 底板为含黄铁矿铝土泥岩 层理清晰 煤层 较稳定 顶底板较完整 采煤工作面适合采用木支柱管理顶板 巷道支护采 用切碹支护 顶板冒落是煤矿最容易发生的事故 如采掘工作面露顶面积过 大 采掘工作面未及时支柱 当顶板来压时 岩石会冒落 工作面初采和收 尾 过断层带 过石门和构造区域等 若管理不善会造成的支架滑落 掘进 工作面和石门揭煤层 刷巷 清修及多条巷道交叉口处支护的不良都会造成 冒顶事故 采煤工作面 矿井石门穿层岩巷 有的未支护 长期受地压 震 动和风化作用的影响 常发生岩石松动脱层现象 容易冒顶 顶板小面积 垮塌 会砸伤人员 压断支架 大面积垮塌 摧毁大片支架 造成巷道及工 作面堵塞 造成矿井人员伤害及财产损失 3 2 3 矿井机械运输和电气设备的主要危险 有害因素危险性分析矿井机械运输和电气设备的主要危险 有害因素危险性分析 1 机械运输的危险性 孙村煤矿矿井为平硐上山开采 采区巷道运输采用 1t U 型标准矿车 人力推车 水平大巷平硐采用 8t 蓄电池机车运输 大巷平硐运输可能产生 挤 压 撞伤害和撞车 掉道等危险 引起的人体坠落和物体倒塌 下落 挤压 伤亡事故 造成人员伤亡和财产损失 2 电气设备的危险性 该矿井井下电气设备可能有带电部位裸露 漏电 雷电 静电 电火花 等危害 在生产过程中 各种电气设备和供电系统的安装 运行 试验等 工作 如不按照规程操作 很容易发生触电事故 造成人员伤亡 井下电气 设备和其它设备 器材产生静电和电气火花 可能引起火灾 瓦斯和煤尘爆 炸事故 3 2 4 矿井爆炸材料及井下爆破的主要危险 有害因素的危险性分析矿井爆炸材料及井下爆破的主要危险 有害因素的危险性分析 在矿井爆破器材的储 装 运环节中 在井下爆破设计和实际操作中 若对雷管 炸药没有按规定分装分运 发爆器不符合技术要求或发生故障 放炮母线不符合煤矿井下要求 放炮时未按规定设置警戒线 出现瞎炮未按 规定进行处理 爆破作业未按规程规定严格执行 一炮三检 和 三人联锁 制 度 爆破后作业人员违章进入爆破区域作业 未编制爆破说明书等 就会造 成炸药 雷管发生爆炸或发生放炮事故 造成人员伤亡和财产损失 第四章 评价单元的划分和评价方法的选择 4 1 评价单元的划分评价单元的划分 4 1 1 划分原则划分原则 在危险 有害因素识别和分析的基础上 根据评价目标和评价方法的需 要 针对煤矿企业安全管理 生产工艺及生产设备的特点 将被评价项目分 成若干个评价单元 以利于评价工作的开展 保证评价工作的客观性和准确 性 4 1 2 单元划分单元划分 针对煤矿企业安全管理 生产工艺及生产设备的特点 将矿井瓦斯事故 火灾事故 水灾事故等划分成以下 7 个评价单元 各单元应选择合适的评价 方法进行评价 以便对矿井安全生产现状作出全面的 客观的和准确的评价 25 55 1 瓦斯事故评价单元 2 矿井火灾评价单元 3 矿井水灾评价单元 4 顶板事故评价单元 5 煤尘事故评价单元 6 电气设备或设施评价单元 7 中毒窒息评价单元 4 2 评价方法的选择评价方法的选择 评价方法是对评价单元中的危险 有害因素进行分析和定性或定量评价 的手段 评价人员依据评价结果即可确定评