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PAGEword文档可自由复制编辑前言华润天能(徐州)煤电有限公司新庄煤矿,位于徐州市东郊约22km贾汪区大吴镇境内。矿井始建于1958年,1970年由徐州矿务局旗山煤矿移交给徐州市煤炭工业公司进行修复开采该矿2006年经省经贸委核定生产能力为16万t/a。2005年经省国土厅批准,井田范围向东部和北部扩大,2008年4月更换新的采矿许可证对井田北部和西部边界作了局部调整,扩区内主要是开发利用原旗山煤矿西区(既新庄煤矿三采区东翼)部分废弃资源。遵照《中华人民共和国安全生产法》、《煤矿建设项目安全设施监察规定》、《煤矿安全评价导则》等规定要求,在煤矿建设项目可行性研究报告的内容完成后,根据建设项目可行性研究报告的内容,进行新庄煤矿三采区东翼项目安全预评价,分析和预测该项目可能存在的各种危险、有害因素,确定其危险程度,提出合理可行的安全对策措施和建议。江苏健峰认证中心在接受新庄煤矿三采区东翼项目安全预评价任务后,按照国家煤矿安全监察局的《煤矿安全评价导则》和本认证中心编制的《煤矿建设项目安全预评价作业指导书》的规定和要求,在进行大量准备工作的基础上,开展新庄煤矿三采区东翼项目安全预评价。评价组听取了新庄煤矿关于三采区东翼项目情况介绍,分开拓开采、防治水、一通三防、机电运输、职业危害、安全生产保障体系等6个单元,与新庄煤矿相关部门进行座谈、收集资料。评价组依据该矿提供的资料,根据《安全生产法》、《煤矿建设项目安全设施监察规定》、《煤矿安全规程》等法律法规和行业规章,定性、定量分析工程项目存在的危险、有害因素,确定其危险程度,对存在的问题提出合理可行的安全对策措施及建议。新庄煤矿三采区东翼项目安全预评价报告完成时间为2008年8月22日,专家评审通过时间为2008年8月31日。随后,江苏健峰认证中心评价组按专家评审意见对评价报告做了进一步的修改、完善。

1概述1.1安全预评价对象及范围1.1.1安全预评价对象本次煤矿建设项目安全预评价的对象为华润天能(徐州)煤电有限公司新庄煤矿三采区东翼项目。1.1.2安全预评价范围本次煤矿建设项目安全预评价的范围为华润天能(徐州)煤电有限公司新庄煤矿三采区东翼(-350m~-420m水平)可行性研究报告中关于该项目安全设施等有关内容。安全预评价主要内容为:(1)主要危险、有害因素和危害程度以及对公共安全影响的定性评价;(2)主要危险、有害因素预防和控制的可能性评价;(3)建设项目可能造成职业危害的评价;(4)安全对策措施、安全设施设计原则;(5)预评价结论;(6)其他需要说明的事项。1.2安全预评价依据本次新庄煤矿三采区东翼项目安全预评价依据相关的国家法律法规、规程规范、标准以及其它有效技术文件进行。1.2.1主要法律法规(1)《中华人民共和国安全生产法》2002-11-01(2)《中华人民共和国矿山安全法》1993-05-01(3)《中华人民共和国劳动法》1995-01-01(4)《中华人民共和国煤炭法》1996-12-01(5)《中华人民共和国职业病防治法》1995-05-01(6)《中华人民共和国消防法》2001-10-27(7)《建设工程安全生产管理条例》2004-02-01(8)《煤矿安全监察条例》2000-12-01(9)《安全生产许可证条例》2004-0(10)《中华人民共和国矿山安全法实施条例》1996-10-30(11)《特种设备安全监察条例》2003-06-01(12)其他有关的法律法规。1.2.2主要规程规范和标准(1)《安全评价通则》AQ8001-2007(2)《安全预评价导则》AQ8002-2007(3)《煤矿安全评价导则》2003-11-19(4)《煤矿建设项目安全设施监察规定》2003-08-15(5)《煤矿安全规程》2007-01-01(6)《矿井地质规程》(7)《矿井水文地质规程》(8)《煤炭工业矿井设计规范》GB50215-2005(9)《煤炭工业矿区总体设计规范》MT5006-1994(10)《矿山井巷工程施工及验收规范》GBJ213-90(11)《煤矿安全生产基本条件规定》2003-08-01(12)《煤矿安全生产许可证实施办法》2004-05-17(13)《矿井防灭火技术规范》(14)《煤矿防治水工作条例》(15)《爆炸危险场所安全规定》劳动部【1995】56号(16)《重大事故隐患管理规定》劳动部【1995】322号(17)《建筑设计防火规范》GBJ16-87,2001(18)《电气设备安全设计导则》GB4064-83(19)《特种作业人员安全技术培训考核管理办法》1999-10-01(20)《特种作业人员安全技术培训考核管理规则》GB5306-85(21)《关于开展特种作业人员安全技术培训考核工作的意见》2002-12-18(22)《关于开展特种作业人员范围调整和确定工作的通知》2004-05-01(23)《安全生产培训管理办法》2005-02-01(24)《生产经营单位安全培训规定》2006-03-01(25)《企业职工伤亡事故分类》GB6441-86(26)《生产过程危险和有害因素分类与代码》GB/T13861-92(27)《罐笼安全技术要求》GB16542-1996(28)《防洪标准》GB50201-94(29)《安全标志使用导则》GB16179-1996(30)《煤矿安全术语》(31)《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》(32)其它有关的规程规范和标准。1.2.3项目建设单位提供的有关文件、资料(1)《华润天能(徐州)煤电有限公司新庄煤矿三采区东翼可行性研究报告》(江苏省第一工业设计院有限责任公司,2008年8月)(2)《江苏天能集团公司新庄煤矿安全现状综合评价报告》(江苏健峰认证中心,2007年11月)(3)《华润天能(徐州)煤电有限公司新庄煤矿矿井地质报告(修编)》(华润天能(徐州)煤电有限公司新庄煤矿,2008年8月)(4)华润天能(徐州)煤电有限公司新庄煤矿提供的矿井现各生产系统实际资料及其他相关资料等

2建设项目概况2.1建设项目基本情况2.1.1概述新庄煤矿矿井始建于1958年,1970年10月11日经江苏省燃化局批准由徐州市人民政府在原徐州矿务局旗山煤矿报废的新庄二号井(原新庄煤矿瓦庄井)改建而成,为地方国有煤矿。1971年修复到-230m水平并简易投产,1981年矿井加大开拓,两条下山延深至-380m2006年,江苏省经济贸易委员会核定该矿生产能力为16万吨/年。2005年经省国土厅批准,井田范围向东部和北部扩大,2008年4月更换新的采矿许可证对井田北部和西部边界作了局部调整,扩区(三采区东翼)内主要是开发利用旗山煤矿西区部分废弃资源。扩大范围后的井田走向长为789m~2754m,倾斜长为2946m,井田面积为4.8604km2。矿井主要开采下石盒子组1煤和3煤。三采区东翼处于井田-350m~-420m水平,井田北部和东部边界与旗山井田接壤。经过30多年的开采,该矿井资源逐年减少,开采难度加大。目前该矿主采区-380m水平三采区西翼仅剩两个回采工作面及其它零星可采块段和边角煤柱,可采储量少,开采条件复杂,而且三采区西翼采掘工程相对集中,矿井生产接续紧张,也为安全生产带来一定的影响。为了延长矿井服务年限,提高矿井的经济效益,尽快改变生产的被动局面,应尽快进行三采区东翼的开拓工程,避免矿井采掘失调。三采区东翼主要开采原旗山煤矿西翼三采区的边角煤柱及老区复采。估算该矿可增加可采储量60.9万吨,服务年限为4.03年。三采区东翼如能尽快形成生产系统,该矿的生产布局就可以进行相应的调整:三采区东翼可采储量较多,可以布置一个单体液压支柱炮采工作面作为矿井的主采工作面;西翼可采储量少,则布置一个单体液压支柱炮采工作面作为配采工作面。这样既可以保持三采区东西两翼生产的平衡,保证矿井的实际生产能力达到核定能力,又可以在三采区东翼进行开拓巷道的同时,进一步探明资源状况,尽量延长矿井服务年限。因此,作为该矿生产接续采区三采区东翼的开拓工程势在必行。2008年8月江苏省第一工业设计院有限责任公司编制了《华润天能(徐州)煤电有限公司新庄煤矿三采区东翼可行性研究报告》,从《华润天能(徐州)煤电有限公司新庄煤矿三采区东翼可行性研究报告》的指导思想可知,该项目的安全设施设计原则为:(1)认真贯彻执行国家有关方针政策和技术标准,认真分析矿井已有资料,合理开发利用矿产资源储量;(2)以经济效益为中心,以安全生产为根本,以科技创新为动力,根据该矿自身特点,充分利用矿井已有工程及设施,协调好开拓工程与生产的关系,争取以最少的投资,最快的速度,最短的时间,使三采区东翼形成完备的生产系统,保证矿井生产的正常接续。2.1.2地理与交通新庄煤矿位于徐州市东郊约22km,行政属江苏省徐州市贾汪区大吴镇管辖。地理座标为东经:117º24'02",北纬:34º19'59"。该矿区南侧距工业广场2Km有京杭大运河通过,12Km有陇海铁路大庙火车站,东2.5Km有206国道与矿门前公路相通,北10Km有青山泉火车站。因此,该矿水陆交通十分方便(见交通位置图2-1)。交通位置图2-12.1.3井田境界与煤炭储量(1)井田境界井田开采上限-45m水平,下限-550m水平,东部为徐矿集团旗山煤矿,西为徐矿集团权台煤矿和新庄煤矿于2003年6月申办的采矿许可证范围南北长1670m,东西宽210~1180m,平均400m,面积0.67km2。具体范围由江苏省地质矿产厅签发的采矿许可证(证号:320000033006)批准的1-17拐点坐标围成(见表2-1)。2008年4月江苏省国土资源厅批准,该矿扩大后的井田面积为4.8604km2,走向长789~2754m,倾斜长2946m。矿井范围为开采深度由-45米至-550米共有1-15点坐标围成的区域(见表2-2)。表2-1原矿井范围拐点坐标序号XY序号XY1380080020534070103802066205339652380080020533696113802068205340143380092820533545123802388205341104380115320533557133802374205343245380107820533937143801770205342286380130720533970153801770205343457380130020534012163801434205343528380185620534109173800594205344669380185720533941表2-2现在矿井范围拐点坐标序号XY序号XY138030772053520193801575205336002380198020535090103801574205340653380167420535645113801854205340964380020020535960123802340205341205379985020535910133802315205343406379971520535740143803179205344287380060020533530153803136205347558380117020533410(2)三采区东翼煤炭储量3煤工业储量为67.1万吨,综合回采率按90%计算,计算可采储量为60.39万吨。2.2建设项目自然条件2.2.1地形及水系该矿区地处黄淮平原,矿区范围内地势平坦,地面标高+31.15~+32.6m,区内大部分为农田,西南侧有低矮的残蚀丘陵。矿区内无河流穿过,有灌溉排涝的小型沟渠,外围有不牢河及京杭大运河流过。2.2.2矿井地质构造(1)褶皱新庄井田位于权台井田和旗山井田之间,大吴背斜北翼,在该井田内的总体构造形态为向NNE倾伏的单斜构造形态,沿走向和倾斜方向均有一定的波状起伏,煤层走向90°~120°,倾向N~NNE,倾角3°~35°,沿倾斜方向由浅部向深部煤层倾角由小变大。(2)断裂该区属老区复采,区内断层均匀分布,控制程度可靠,仅4条断层产状不清,对采掘影响不大。16条断层产状基本查明,均为正断层,落差0.5~8米之间,对采掘有不同程度的影响。2.2.3水文地质该矿地表水和第四系浅部潜水对矿井开采影响较小,防治水的重点为局部集聚的老空水。因此该区水文地质类型属简单型Ⅰ类。(1)矿井涌水量矿井正常涌水量50m3/h,最大涌水量为70(3)三采区东翼涌水量预测正常涌水量10~20m3/h,最大涌水量为30m32.2.4煤层与煤质(1)煤层新庄煤矿目前主要开采下石盒子组1、3煤。1煤为较稳定煤层。3煤为较稳定的中厚煤层。1煤:煤岩类型为半暗淡型,油脂光泽,粉末状,块状,土状断口,条痕黑灰色。3煤:煤岩类型为半光亮型,油脂光泽,块状,性脆,参差断口,节理发育,含黄铁矿及方解石脉。(2)煤质①水份(Mad):下石盒子组1、3煤原煤水份均在1~2%之间,属低水份煤层。②灰份(Ad):1煤原煤灰份平均为19~25%;3煤原煤灰份平均为21~23%,属低~中灰份煤。③硫份(St,d):据原精查报告和深部补勘报告的煤样化验资料,下石盒子组1煤原煤含硫量为0.39~0.45%;3煤原煤含硫量为0.38~0.39%,属于特低硫煤。④发热量及灰熔点下石盒子组1、3煤的灰熔点大于1400℃,是较好的动力用煤。1煤发热量在24~26MJ/kg左右,3煤发热量在23~26MJ/kg左右,属中高~高热值煤。(3)煤的用途该矿1、3煤均为气煤,可做炼焦配煤、发电厂用煤与商用煤。2.2.5瓦斯、煤尘和煤自燃倾向性(1)瓦斯2007年矿井瓦斯绝对涌出量为0.46m3/min,相对瓦斯涌出量为0.91m3/t。矿井二氧化碳绝对涌出量为0.91m3(2)煤尘煤尘爆炸性鉴定结果1煤火焰长度>150mm,岩粉量60%~70%,3煤火焰长度>200mm,岩粉量75%,煤层具有煤尘爆炸危险。(3)自燃煤层自燃发火倾向性,中国煤炭地质总局徐州检测中心鉴定为Ⅰ类容易自燃煤层。2.2.6地温平均地温梯度为1.97°C/lOOm,属地温正常区。2.2.7气象该地区属南温带鲁淮区,具长江流域和黄河流域气候的过渡区特征。气候温和,日照充足,四季分明,雨水较多。据徐州气象站1951年以来的气象资料,年平均降水量为795.9mm左右,最大年降水量1297mm(1958年),最少年降水量500.6mm(1988年);降水多集中在7、8月间,且常伴有暴雨出现;年平均降雪日10天,最多年份28天(1968至1969年),最大积雪厚度25mm(1964年2月15日)。年平均气温14℃左右,七月份平均气温最高,一月份平均气温最低。年平均相对湿度70%。河湖封冻一般在12月底至下年1月底,最大冻土深24cm(1968年1月)。该地区全年以偏东风最多,年平均风速约30m2.2.8地震该区地震为浅源地震,按国家地震局烈度区划分,属地震烈度7°区。2.3新庄煤矿现有生产系统简况(1)开拓方式矿井开拓方式为斜井多水平开拓,暗斜井片盘下山两翼开采,有两个通往地面的井筒,主井为进风与提煤,付井为回风和提升人员。矿井现有两个生产水平,即-230m水平和-380m水平,三采区东翼-350m水平正在开拓。三采区西翼正在进行回采。该矿现有一个采煤区队,三个掘进区队。(2)通风系统矿井通风方式为中央并列抽出式,主斜井进风,副斜井回风。矿井有两台同等能力的通风机,型号分别为:BD(K)№14和BD№14。主通风机一台运转,一台备用。(3)提升系统矿井提升为两级提升,分别为地面至-230m水平,-230m水平至-380m水平。三采区东翼为三级提升,地面至-230m水平,-230m水平至-350m水平,-350m水平至-420m水平。主井为直径2m绞车,1吨矿车串车提升,提升能力为23.35万t/a;副井为直径1.6m绞车,XRX10-6/6型人车串车提升。主、副井筒斜长为500m,垂高260m。(4)运输系统矿井主要运输方式为:采区运输机道采用皮带运输机,工作面及顺槽分别采用SGB420-30型刮板运输机及皮带运输机运输。主要生产水平大巷采用电瓶车运输。(5)排水系统矿井排水为两级排水方式,分别是-230m水平和-350m、-380m水平。-350m、-380m泵房分别将涌水排至-230m中央泵房,再从(6)供电系统矿井的高压供电为双回路供电。两路电源均来自瓦庄35kV变电所,6kV两段母线,互为热备用。井下-230m水平设中央变电所,-380m和(7)矿井安全监控系统矿井配备安全监控系统1套,型号为KL101,监控中心站设在矿井调度室,设主机2台,1台备用,共有8台分站,使用5台,型号为KJF-1,在籍探头43个,使用20个。采煤工作面进回风巷及掘进头面分别安装了监测监控探头(型号为GJ100A)和瓦斯断电器各1台。该矿安全监测监控系统升级于2007年10月份完成。(8)矿井防尘系统矿井防尘系统较为完善,地面静压水池1个,容积为200m3,供水管路系统为6618m,并实施了煤层注水,湿式钻眼、转载、放炮喷雾、风流净化水幕、巷帮冲洗、使用水炮泥等综合防尘措施。全矿井28个应测点,全部合格。2.4建设项目设计方案2.4.1建设项目的主要特点(1)开拓新庄煤矿为连续生产多年的老矿井,原井田开拓方式为斜井多水平开拓方式,一对主、副斜井开拓全井田。因此,三采区东翼仍利用矿井原开拓系统及生产系统不变。(2)开采①采区巷道布置三采区东翼是在修复原旗山矿三采区集中皮带运输道、集中回风巷并与该矿已布置的两条-230m延深下山相沟通,形成回风系统的基础上进行布置的。集中皮带机道修复后作为三采区皮带机下山,回风巷修复后作为三采区回风下山,在-420m水平将两条大巷沟通形成三采区东翼生产系统。②采煤方法与采煤工艺三采区东翼开采的下石盒子组1、3煤,属较稳定煤层,选用走向长壁采煤法后退式开采,全部垮落法管理顶板。采煤工作面采用炮采工艺,工作面使用HDJA-1000型铰接顶梁和DZ28-30/100单体液压支柱配合支护。采用SGB-420/30刮板运输机进行工作面煤炭运输。运输顺槽采用SGB-420/30刮板运输机和STD500/15D型可伸缩胶带运输机完成煤炭运输任务。辅助运输由人工完成。③采煤工作面布置三采区东翼共布置13个工作面,另外布置2个探煤掘进工作面。首先应对三采区运输下山、回风下山进行修复,在-420m水平形成进、回风巷生产系统。为尽快使三采区东翼投入生产,在采区系统形成后,利用-350m水平老巷及-310m回风巷修复基础上掘进首采工作面的进、回风巷及切眼,使首采工作面形成,投入生产。然后掘进下一工作面的运输巷、回风巷及切眼,以保证工作面的正常接续生产。④巷道掘进、支护与井巷工程量1)巷道掘进、支护方式岩石巷道:该矿井岩石巷道主要有集中皮带机道和集中回风巷为修复巷道,层位均在煤层底板较坚硬的岩层中,另有穿层石门,分别与煤层顺槽与岩巷连接。支护方式采用锚喷网或锚喷支护。大型硐室支护采用混凝土支护。煤层巷道:该矿主要煤层巷道为工作面顺槽,梯形棚支护或金属网树脂锚杆支护。2)井巷工程量三采区东翼形成,需要新增工程量有:修复三采区东翼集中运输道、集中回风巷、工作面进回风反坡巷、-420m水平泵房、水仓等,新增井巷工程量666.5m,万吨掘进率11.6m(未包含修复巷道工程和煤层巷道工程)。详见新增井巷工程量汇总表2-3。表2-3新增井巷工程量汇总表序号项目名称移交生产时井巷长度(m)移交生产时掘进体积(m3)备注煤半煤岩岩小计煤半煤岩岩小计1工作面进、回风反坡巷5505503848.43848.42-420泵房水仓116.5116.5815.2815.2合计666.5666.54663.64663.6(3)井下运输①井下煤炭运输利用原矿井煤炭运输系统采用650mm、500mm胶带机运煤。②井下辅助运输由于该井田开拓开采均围绕两条集中下山,水平运输距离短,采用2.5t蓄电池机车牵引1t矿车系列轨道运输。副斜井设置人车,供人员上下井乘坐。③运输设备及其车辆配置三采区东翼多利用该矿已有设备,需新增二条650mm阻燃型胶带输送机,长度分别为470m、350m。辅助运输车辆均利用矿井已有设备。(4)通风系统根据该井田地质条件、开采范围及开拓方式,矿井为中央并列抽出式通风方式。经计算,矿井前后期等积孔值均小于1m2,(5)项目投资估算项目总投资构成见项目总投资汇总表2-4。(6)建设项目方案设计三采区东翼为旗山煤矿老空区复采和遗留煤柱区域。设计充分利用原有旗山煤矿的集中运输巷以及回风巷,在-350m水平掘进一条辅助回风上山与集中回风巷连接,形成完善的通风系统,在此基础上掘进底板岩巷反坡探采边角煤柱。做好井下新老系统联接,完善三采区东翼通风、排水、供电、运输系统等内容,其设计方案如下:调整三采区东翼的通风系统表2-4投资估算总表单位:万元顺序生产环节各项费用井巷工程土建工程设备购置安装费用其他费用合计1集中运输巷修复2集中回风巷修复3联络回风下山4反坡修复或掘进5-420泵房、变电所6采区准备巷道7通风系统8提升系统9采掘系统10供电系统11合计12工程预备费13占总投资比重(%)项目总资金利用一部集中皮带机道进风,和原旗山煤矿的集中皮带机道作为进风巷,通过工作面进风反坡进入工作面,通过回风反坡回至三采区东翼的集中回风巷,然后通过-350m回风上山、轨道上山进入-230m水平,通过副井回到地面。该方案的最大优点是充分利用原有旗山煤矿老巷道,损坏程度很小,修复量小,投入少,系统简单通畅。②地面生产系统利用原有地面生产系统,进行煤炭的风选,提高煤质。③供电系统三采区东翼生产后,由于负荷的增加,利用-350m水平变电所供电,供电线路长、压降大,无法满足工作面生产需要。设计在-420m水平设一个采区变电所,可满足采区生产用电要求。④运输系统集中运输巷是在充分利用原有旗山煤矿的运输巷修复基础上,进行完善而成。铺设两部650㎜皮带机和两部500㎜皮带机与工作面进风反坡的设备搭接,形成完善的运输系统。⑤排水系统在-420m水平布置采区的水仓,水仓容量为360m3,大于采区的8小时最大涌水量;泵房内设置3台泵,一台工作、一台检修、一台备用;-420m泵房布设两条4吋排水管路,一条使用一条备用,矿井三采区东翼的排水系统完善可靠。⑥采掘系统三采区的巷道系统现已基本修复完成,经设计校核认为,该系统基本可行,符合设计要求。⑦其它环节仍利用原有系统不变,可以满足矿井安全生产的要求。2.4.2矿井生产能力及服务年限(1)生产能力的确定三采区东翼生产能力的大小与井田地质构造,水文地质条件,煤炭资源储量及煤质、煤层贮存条件及开采条件,采煤机械化装备水平等有关。作为老区复采矿井,新庄煤矿为一个采区生产满足矿井生产能力的要求。结合矿井核定生产能力,三采区东翼生产能力确定为150Kt/a。(2)服务年限计算矿井设计年工作日为330d,每天三班作业,每天净提升时间为16h,服务年限为4.03a。(3)小结在《华润天能(徐州)煤电有限公司新庄煤矿三采区东翼可行性研究报告》中,江苏省第一工业设计院有限责任公司对新庄煤矿三采区东翼项目煤层赋存条件、煤层储量、矿井服务年限、以及矿井各主要系统核定生产能力进行了分析并认为,新庄煤矿三采区东翼生产能力确定为150Kt/a是适宜的。评价组同意上述结论。2.4.3主要技术经济指标在《华润天能(徐州)煤电有限公司新庄煤矿三采区东翼可行性研究报告》中,江苏省第一工业设计院有限责任公司对新庄煤矿三采区东翼项目进行了经济分析。工程项目总投资概算为:1275.65万元,其中:井巷工程759.96万元(未包括煤层巷道),设备购置与安装资金443.49万元。根据目前的煤炭市场情况,矿井每年约有3000多万元的利润,三采区东翼投产后约1年时间可以收回投资。因此,项目建设的经济效益显著。三采区东翼主要技术经济指标见表2-5。评价认为,新庄煤矿三采区东翼项目在经济上是有效益的,技术上是可行的。表2-5主要技术经济指标表序号名称单位数量1采区走向长Km1.9202采区倾斜长度Km0.7403可采煤层数目个2(煤1、3)4煤层总厚度m4.55煤层倾角°2~15°/5°6煤的容重t/m33煤:1.377采煤方法走向长壁采煤法8工业储量Kt6719可采储量Kt603.910采区生产能力Kt/a15011采区服务年限a4.0312综合回采率%9013日产量t45514采区掘进率米/万吨16815回采工作面个数个116掘进工作面个数个217巷道总工程量m251718投产前工程量m251719顶板管理方法全部垮落法2.5存在问题及建议新庄煤矿三采区东翼项目存在的主要问题有:(1)因三采区东翼主要为边角煤柱开采以及老区复采,储量块段小,且分布范围广、散,赋存多为狭长条带状,在开拓、回采过程中会出现巷道压力大,维护困难,维修工程大,故在开拓、生产中应合理选择巷道支护方式,注重巷道顶板的管理,尽量减少巷道维护量。(2)因该采区为老区复采和边角煤柱开采,巷道距离长、拐弯多,巷道会受压力大影响变形严重,导致通风阻力大,局部瓦斯容易积聚,一定要加强通风管理;另外揭露老区或废弃老巷时,要制定有针对性的安全技术措施。(3)加强采区深部及远部开采时的水害防治工作,在接近老空、老峒时必须遵循“有疑必探,先探后掘”及“不探不掘”的防治水原则。(4)目前,矿井通风系统风阻较大,矿井通风属于困难时期。应对断面小、风阻较大的主要通风巷道进行适当扩大,以满足《煤矿安全规程》的要求,同时要加强矿井通风管理,确保安全生产。(5)该采区为旗山煤矿老区复采,采区的各项资料收集不全,有些资料准确性较差,特别是收集的采掘工程平面图资料缺煤层底板等高线,巷道高程标注不全,将会给今后生产带来一定困难。建议在开拓生产中加强图纸、资料的收集、整理工作,并对修复巷道重新进行测绘,编制准确的采掘工程平面图。综上所述,新庄煤矿在三采区东翼初步设计时,一定要充分研究和论证老区复采、边角煤柱开采和矿井通风系统等影响安全生产的问题,在矿井的安全专篇中,应认真加以分析,矿井安全设施必须齐全、可靠,安全技术措施必须到位、有效。2.6建设项目的合法性(1)新庄煤矿有采矿许可证、煤炭生产许可证、安全生产许可证和营业执照。矿长有安全资格证、矿长资格证。该矿为合法生产矿井。企业名称:华润天能(徐州)煤电有限公司;矿井名称;华润天能(徐州)煤电有限公司新庄煤矿;隶属关系:华润天能(徐州)煤电有限公司;经营方式:承包经营;经济类型:有限公司;矿长:王京龙;总工程师:朱济勋;矿调度电话:051687139869;矿长安全资格证号07032030103781,发证日期2005年1月27日,发证机关江苏煤矿安全监察局;矿长资格证号00011788,发证日期2006年7月27日,发证机关江苏省经济贸易委员会;营业执照号3200000068823,发证日期2008年1月9日,发证机关江苏省工商行政管理局;采矿许可证号3200000820013,发证日期2008年4月17日,有效期2008年4月~2010年4月,发证机关江苏省国土资源厅;煤炭生产许可证号203203050023,发证日期2007年7月19日,有效期2007年7月19日至2011年1月,发证机关江苏省经济贸易委员会;安全生产许可证号(苏)MK安许证字[2008]0009号,发证日期2008年7月2日,有效期2008年7月2日~2010年12月29日,发证机关江苏煤矿安全监察局。(2)新庄煤矿三采区东翼项目是在该矿采矿许可证、煤炭生产许可证开采范围内进行的。(3)《华润天能(徐州)煤电有限公司新庄煤矿三采区东翼可行性研究报告》编制单位为江苏省第一工业设计院有限责任公司。该公司具有国家发展和改革委员会颁发的工程设计证书,资格等级为:煤炭行业(矿井、选煤厂)甲级;建筑甲级;岩土工程(废水)甲级。评价认为,新庄煤矿三采区东翼项目《华润天能(徐州)煤电有限公司新庄煤矿三采区东翼可行性研究报告》的编制单位具有相应资质,建设项目是合法的。但该矿2008年4月换发新的采矿许可证生产规模为9万t/a(2006年该矿采矿许可证生产规模为12万t/a,),与2006年经省经贸委核定生产能力为16万t/a有较大差异,需要核实。2.7建设项目安全设施监察规定2003年7月,国家安全生产监督管理局(国家煤矿安全监察局)颁布了《煤矿建设项目安全设施监察规定》。新庄煤矿三采区东翼项目除了执行国家关于建设项目管理的有关规定外,也要执行《煤矿建设项目安全设施监察规定》。(1)设计审查煤矿建设项目的安全设施设计应当包括煤矿水、火、瓦斯、煤尘、顶板等主要灾害的防治措施,所确定的设施、设备、器材等应当符合国家标准和行业标准。设计单位应按照国家煤矿安全监察局关于煤矿建设项目《安全专篇》的要求进行设计。在安全设施设计审查前,煤矿企业应当向煤矿安全监察机构提出书面申请。(2)施工和联合试运转煤矿建设项目的安全设施施工应当由具有相应资质的施工单位、监理单位承担。主要设备的选购采用招投标办法,由正规生产厂家,有相应的资质和标志。安全设施有重大变更的,应重新审查。建设项目竣工后,应当在正式投入生产或使用前进行联合试运转,应经有关主管部门批准,报煤矿安全监察机构备案,应编制联合试运转报告。联合试运转正常后,应当进行安全验收评价。(3)竣工验收煤矿建设项目的安全设施和安全条件应当经煤矿安全监察机构验收;未经验收合格的,不得投入生产和使用。评价认为,新庄煤矿三采区东翼项目应严格履行上述规定,该工程的初步设计的安全专篇应送煤矿监察部门审查。新庄煤矿三采区东翼项目的安全设施,必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用。安全设施投资应当纳入建设项目概算。2.8建设项目对公共安全影响的评价新庄煤矿三采区东翼项目对公共安全影响主要是对生态环境影响。在该项目《华润天能(徐州)煤电有限公司新庄煤矿三采区东翼可行性研究报告》中,对工程项目的环境影响问题予以说明,应在初步设计的安全专篇中,按规定对环境影响问题予以分析和采取必要的措施,如:生活污水、井下排水、煤矸石、生活垃圾、锅炉烟气、煤尘和噪声等污染。评价认为,新庄煤矿三采区东翼项目对公共安全影响主要是对生态环境影响。该矿的扩区开拓开采,应根据国家的环境保护法规和相关政策,贯彻预防为主的方针,采取积极的综合治理措施,使环境保护与工农业生产协调发展。

3评价单元划分与评价方法选择3.1评价单元划分评价单元划分是为了安全评价需要,按照煤矿建设项目生产工艺或场所的特点,将生产工艺或场所划分成若干相对独立的部分,便于进行危险、有害因素识别和危险程度评价,且具有明显的特征界限。根据《煤矿安全评价导则》,结合本次被评价工程的特点,本次安全预评价划分为6个单元:矿井开拓开采、防治水、一通三防、机电运输、职业危害、安全生产保障体系等。这样既与建设项目管理一致,又与煤矿管理模式相吻合,也有利于评价工作的实施。3.2评价方法选择3.2.1危险、有害因素识别方法和过程危险、有害因素识别与分析是指通过对各系统(单元)的调查和查阅相关文件、资料,找出系统存在的危险、有害因素,并分析其性质和状态的过程。评价组通过听取建设单位的汇报,查阅有关资料、图纸,向有关部门了解情况,调查识别,综合分析各系统危险、有害因素。危险、有害因素识别过程就是系统安全分析的过程。3.2.2评价方法的选择根据煤矿建设项目的特点,本次煤矿建设项目安全预评价选择的评价方法有:预先危险性分析、工程类比法、事故树分析法、因果图(鱼刺图)分析法等。3.3评价方法简介3.3.1预先危险性分析(PHA)(1)评价方法概述预先危险性分析(PHA)是系统安全分析方法之一,亦称“初步危险性分析法”。它是对系统存在的危险类别、出现危险状态的条件、导致事故的后果等进行概略分析的一种定性评价方法。它是在每一项工程活动之前,特别是在设计开始阶段,对系统进行危险性分析,以发现潜在危险的类别,并判定危险性等级。(2)危险性等级危险性可划分4个等级,见表3-1。表3-1危险性等级划分级别危险程度可能导致的后果Ⅰ安全的(轻微的)不会造成人员伤亡和系统损坏。Ⅱ临界的处于事故的边缘状态,暂不至于造成人员伤亡、系统损坏或降低系统性能,但应予以排除或采取控制措施。Ⅲ危险的会造成人员伤亡和系统损坏,要立即采取防范措施。Ⅳ灾难性的造成人员重大伤亡及系统严重破坏的灾难性事故,必须予以果断排除并进行重点防范。3.3.2工程类比法工程类比法是通过对类比工程危险、有害因素和典型事故案例的调查、分析,辨识被评价工程项目存在的危险、有害因素,以及可能发生的安全事故,从而提出相应的对策措施,避免发生类似事故。工程类比法的关键是选准类比工程,类比工程与被评价工程的内外部条件、生产工艺、设备设施应基本相同或相似,这样,可以达到他山之石可以攻玉的目的。3.3.3事故(故障)树分析法(FTA)事故(故障)树是一种描述事故因果关系的有方向的“树”,事故(故障)树分析是安全评价中重要的分析方法之一。它能对各种系统的危险性进行识别评价,既适用于定性分析,又能进行定量分析,具有简明、形象化的特点,体现了以系统工程方法研究安全问题的系统性、准确性和预测性。事故(故障)树分析法作为安全分析评价和事故预测的一种先进的科学方法,已得到国内外的公认和广泛使用。3.3.4因果图(鱼刺图)分析法因果图(鱼刺图)分析法就是把系统中产生事故的原因及造成的结果所构成的错综复杂的因果关系,采用简明文字和线条加以全面表示的方法。用于表述事故发生原因和结果关系的图形称为因果图,其形状象鱼刺,故也称鱼刺图。该评价法简便实用,易于推广,能直观地反映出引起事故的各种原因的分布和关联,还能指出预防事故的重点因素,并由此提出相应的对策措施。

4类比工程的选择4.1类比工程的选择类比工程主要选择新庄煤矿、旗山煤矿现有安全生产系统,依据如下:(1)新庄煤矿三采区东翼项目是在该矿现在的井田范围内、充分利用现有生产系统能力基础上进行的。该项目完成后,现有安全生产系统继续使用。因此,新庄煤矿现有安全生产系统对三采区东翼项目具有很强的可比性。(2)旗山煤矿安全生产的经验和同属一个煤系地层的新庄煤矿毗邻、地质条件相似、具有很强的可比性,可为本次评价借鉴。这些宝贵的技术和经验对新庄煤矿三采区东翼项目具有很强指导性,是最佳类比工程。4.2类比工程资料来源类比工程资料主要来源于新庄煤矿、旗山煤矿,主要资料见附件《华润天能(徐州)煤电有限公司新庄煤矿提供的主要资料清单》和收集的旗山煤矿的相关资料。4.3新庄煤矿事故统计分析4.3.1从2005年以来,新庄煤矿近三年来伤亡事故情况见表4-1、4-2。表4-1近三年以来伤亡事故表(按事故类别分类)事故类别事故

次数伤亡

人数其中备注死亡重伤轻伤冒顶片帮2211放炮111瓦斯爆炸火灾其他伤害444合计7716表4-2近三年以来伤亡事故表(按事故原因分类)事故原因事故次数伤亡人数其中备注死亡重伤轻伤违反操作规程或劳动纪律7716劳动组织不合理对现场工作缺乏检查或指挥错误教育培训不够,缺乏安全操作知识合计7716从表4-1、4-2可知,2005年以来,该矿发生发生的伤亡事故,主要为冒顶片帮及其他伤害,事故原因主要是违反操作规程和劳动纪律等。这说明,在井下工作,一定要严格执行操作规程和遵守劳动纪律。5开拓开采安全预评价5.1危险、有害因素识别与分析根据江苏省第一工业设计院有限责任公司提供的《华润天能(徐州)煤电有限公司新庄煤矿三采区东翼可行性研究报告》、新庄煤矿相关技术资料和现场调查,结合邻近矿井类比和新庄煤矿开拓开采的经验教训,经对该矿三采区东翼开拓开采工程的综合分析,提出其可能发生的危险、有害因素。5.1.1矿井开拓布局新庄煤矿为连续生产矿井,矿井主采煤层为下石盒子组1、3煤。1煤厚0.5-2.0m,平均1.5m;3煤厚1.5-4.5m,平均3.0m。矿井开拓方式为斜井-暗斜井片盘下山两翼开采,有两个通往地面的井筒,主井为进风与提煤,副井为回风和升降人员辅助运输。采煤方法为走向长壁后退式开采。目前,新庄煤矿井田现有三个生产水平,第一水平-230m水平,第二水平-350m水平,第三水平-380m水平,新开拓水平为三采区东翼的-420m水平。根据矿井生产接续计划,今后三年新庄煤矿主要在三采区东翼进行开采活动。5.1.2三采区东翼开拓方案(1)巷道布置三采区东翼是在修复原旗山矿三采区集中皮带运输道、集中回风巷并与该矿已布置的两条-230m延深下山相沟通,形成回风系统的基础上进行布置的。集中皮带机道修复后作为采区进风、运输大巷,修复原旗山矿三采区回风巷作为采区回风巷,在-420m水平将两条大巷沟通形成新三采区生产系统。具体工作面的两道分别与采区运输巷或回风巷用反坡进行沟通,然后在块断煤柱中布置进、回风巷,采用金属定型棚支护,形成工作面的生产系统。由于工作面较为狭长,每掘进100~150m时,用联络巷把进、回风巷连通。(2)采区范围采区走向长770m,倾斜宽1030m,面积0.793km²。(3)开采顺序及采掘工作面安排三采区东翼共设计12个工作面,即:3304、3305、3306、3302、3307、3308、3309、3310、3316、3315、3312、3314工作面,另外布置3308、3312探煤掘进工作面。首先进行原旗山煤矿三采区集中运输巷、回风巷的修复,在-420m水平形成进、回风巷生产系统。为尽快使三采区东翼投入生产,在采区系统形成后,利用-350m水平老巷及-310m回风巷修复基础上掘进3304工作面的进、回风巷及切眼,使首采工作面形成,投入生产。然后掘进3102工作面的运输巷、回风巷及切眼,依次施工3302、3305等工作面。随着3304工作面的回采,应及时准备出下一个接续工作面,3102工作面的运输巷、回风巷及切眼,以保证工作面的正常接续生产。5.1.3矿井采掘活动可能存在的危险、有害因素根据新庄煤矿三采区东翼可行性研究报告,对开采过程中存在的危险、有害因素分析如下:(1)顶板事故是主要危险、有害因素。三采区东翼开采下石盒子组1、3煤,根据相关资料,1煤厚0.5~2.0m/1.5m,3煤厚1.5~4.5m/3.0m,煤层结构简单,煤层倾角20~150/50,属稳定煤层。1煤顶板多为深灰色泥岩或粉砂岩,少数为灰色细砂岩。3煤顶板大部分为深灰色泥岩,少数为深灰色粉砂岩及浅灰色细砂岩。3煤底板为灰色泥岩和褐灰色粘土岩,属极软底板(极软一类底板)。由于该采区为已采区,主要为复采、回收采区内的残留煤柱,处于支承压力集中带内,故矿压相对集中,加之1、3煤及顶底板比较松软,尤其是3煤底板极松软,如顶板管理措施不当,容易造成冒顶、片帮事故。(2)老空、老硐水是该采区不容忽视的危险、有害因素。该采区在老采区内回收残留煤柱,四周均为老空,在老空低洼处,老巷支护保存较完整,顶板不冒落处会有积水存在,如果资料不清,未提前预报并采取探防水措施,在采掘过程中容易酿成涌突水事故。(3)老空老硐的有毒有害气体也是需引为重视的危险、有害因素。1、3煤经中国煤炭地质总局徐州检测中心鉴定为Ⅰ类容易自燃煤层。老采区内有无封闭的老火区,如果资料不清,未采取预防措施,回收煤柱时误入老火区或误入其他有害气体的老空老硐区,将危及人身安全,造成中毒或自窒事故。(4)该采区-420m水平车场对应地面为旗山煤矿铁路专用线,呈东西走向,开采设计时应考虑留设保安煤柱,采取相应的安全技术措施。(5)冲击低压应引起重视。旗山煤矿1、3煤层经“北京煤炭科学研究总院”鉴定具有“冲击倾向”。如-600m水平以上发生二次冲击地压伤人事故。而新庄煤矿三采区东翼1、3煤层原属旗山煤矿西区,且此次开采为回收其中的残存煤柱,为孤岛处于压力支承带,容易引发冲击地压,需采取防治措施。5.2类比工程评价分析5.2.1类比工程资料收集此次评价类比工程选择旗山煤矿、新庄煤矿现安全生产系统。(1)旗山煤矿与新庄煤矿毗邻,新庄煤矿东部为旗山煤矿,旗山煤矿已有50多年生产史,同属一个煤系地层,地质条件相似,具有很强的可比性。(2)新庄煤矿现有的安全生产系统多年来安全生产正反两方面的经验教训,可作为此次评价的类比工程。5.2.2类比工程危险、有害因素原因分析(1)该采区为旗山煤矿的采空区,为延长新庄煤矿的服务年限,经报批进行开采,可研报告的基础图纸为旗山煤矿的图纸,生产系统利用旗山煤矿已经报废的老巷道,经过修复形成满足安全生产需要的三采区东翼生产系统。因此,旗山煤矿该范围的相关资料即为该采区的设计评价依据。老区复采,回收残留煤柱,存在老空、老硐水,有毒有害气体,煤柱压力集中,巷道采场维护困难等危险、有害因素。(2)新庄煤矿现有的生产系统与三采区东翼的生产系统相衔接,形成完整的三采区东翼的生产系统。新庄煤矿与旗山煤矿为同一煤田,开采技术条件基本相同,煤层顶底板岩性、煤层赋存情况相似。但这次为老区回收残留煤柱,较正规采区增加了一些不容忽视的危险、有害因素,必须制定针对性的安全技术措施和事故应急预案。5.2.3应用类比工程数据资料的适应性上述类比工程同属于一个煤田,其煤层的沉积环境和开采技术条件相同。因此,新庄煤矿、旗山煤矿在该开拓开采中积累的正反两方面的经验、教训,对该项目的开采施工有较强的指导意义。5.3定性、定量评价通过采用预先危险性分析法,可以大体识别开拓开采单元的主要危险、有害因素,找出事故发生原因和存在场所,提出相应对策措施,确定危险等级。矿井开拓开采预先危险性分析见表5-1。由表5-1可知,矿井开拓开采中主要危险、有害因素类型有:冒顶片帮、老空老硐涌突水、老空老硐有害气体、地面沉降等。其危险、有害因素的危险性等级:冒顶片帮、老空老硐涌突水、老空老硐有害气体,危险性等级为Ⅱ级,中度危险。地面沉降危险性等级为Ⅰ级,轻度危险。5.4安全措施及建议5.4.1设计中应注意的重大问题设计前必须全面收集该采区的地质测量图纸资料、一通三防、煤层顶底板岩性、煤层赋存情况、水害情况等开采技术条件方面的相关资料,尤其是火区资料,编制初步设计、采区施工组织设计,并严格执行报批、贯彻落实的相关程序。表5-1矿井开拓开采预先危险性分析表序号危险、有害因素类型危险、有害因素存在场所事故原因(触发条件)事故后果危险等级对策措施1冒顶片帮采掘工作面。该采区1、3煤顶底板较松软,尤其是3煤底板为极软一类底板,加之回收采区煤柱,矿压相对集中,矿压裂隙发育,如支护安全措施不当易造成冒顶片帮事故。人员伤亡、采掘工作面或其他场所冒顶停产。Ⅱ加强现场管理,选择合理的支护方式与支护参数,及时支护,提高工程质量,遵章作业,狠反三违。2老空老硐水采掘及修护工作面遇老空老硐造成涌突水事故。在老采区内回收残留煤柱,老空低洼处或老巷支护保存较完整,顶板不易冒落处有积水,采掘修过程中误透导致涌突水事故。人员伤亡、采掘修工作面停产。Ⅱ查清老空老硐资料,开展水文地质预报,采取探放水措施,提前做好疏水工作,加强工程质量。3老空老硐有害气体老空区内有封闭火区,老硐内有有害有毒气体。采掘修过程中遇老空老硐导致有毒有害气体涌出。人员伤亡事故。Ⅱ查清老区火区情况及老硐分布情况,制定针对性安全技术措施。4地面沉降该采区-420m水平车场对应地面为旗山煤矿铁路专用线。在铁路下开采引起地面沉降而造成铁路变形导致事故。影响列车平稳运行、人员伤亡。Ⅰ严格执行《煤矿安全规程》《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的有关规定。5冲击地压回收煤柱的采掘工作面。回收煤柱为压力集中区,易引发冲击地压。人员伤亡,采掘工作面停产。Ⅱ开展冲击地压预测预报,采取冲击地压防治措施。5.4.2安全技术措施及建议(1)井巷维修必须严格执行《煤矿安全规程》第91、92、93、94、95、96条规定。(2)开采三角煤、残留煤柱,不能保持两个出口时,必须制订专项安全措施,报企业主要负责人审批。严格执行《煤矿安全规程》第50条规定。(3)加强顶板管理,开展矿压观测,及时开展预测预报工作。因该矿未开展矿压观测工作,应收集旗山煤矿的矿压资料,根据回收煤柱的实际情况,选择合理的支护参数。根据采掘工作面的实际情况,制定有针对性的安全技术措施,严格现场管理,保证工程质量,防止冒顶事故的发生。(4)重视采掘修复活动中的老空老硐水的防治,开展针对性强的水害地质预报,制定水害防治的安全措施与预案,坚持“预测预报、有疑必探,先探后掘、先治后采”的原则。建立完善的疏排水系统,防止涌突水事故的发生。(5)查清三采区东翼范围的老空老硐资料、老火区的相关资料,并提供正规的地质预报,制定针对性强的预防老空老硐有毒有害气体的安全技术措施,加强通风,防止采掘修时发生中毒窒息事故的发生。(6)对旗山煤矿的地面铁路专用线及其建筑物、井下主要井巷的保护,严格执行《煤矿安全规程》《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的有关规定。(7)开展冲击地压预测预报工作,制定冲击地压的综合防治措施,编制事故应急预案,严格执行《煤矿安全规程》的有关规定。5.5开拓开采安全预评价小结根据江苏省第一工业设计院有限责任公司提供的《华润天能(徐州)煤电有限公司新庄煤矿三采区东翼可行性研究报告》,通过采用预先危险性分析、类比工程对新庄煤矿三采区东翼开采危险、有害因素的识别与分析,评价认为:(1)三采区东翼形成后,布置一个炮采工作面,两个煤巷掘进头可满足生产能力15万t/a的要求,采取针对性的安全措施,可以实现安全生产。(2)三采区东翼主要开采原旗山煤矿西翼三采区的边角煤柱及老区复采,储量块段小,分布范围广而散,赋存多为狭长条带,处于压力相对集中区,故巷道和工作面的压力相对集中,应合理选择采场、巷道的支护方式和支护参数,确保采场及巷道支护强度,保证巷道断面满足安全生产要求。(3)新庄煤矿三采区东翼在开拓开采中的主要危险、有害因素:冒顶片帮、冲击地压、老空老硐涌突水、老空老硐有害气体,危险性等级为Ⅱ级,中度危险。地面沉降危险性等级为Ⅰ级,轻度危险。6防治水安全预评价6.1危险、有害因素识别与分析新庄煤矿经过37年开采,矿井资源逐渐枯竭,为延长矿井服务年限,合理开发利用煤炭资源,提高矿井经济效益,实现可持续发展,2005年经省国土厅批准井田范围向东、北部扩大,开采旗山煤矿3煤工作面之间的阶段煤柱和边角残煤。依据井田地质、水文地质条件,按《三采区东翼可行性研究报告》中采深为-350~-420m,走向长770m,倾斜宽1030m,面积0.793km²时,经分析,开采时受采掘破坏或影响的危险、有害因素为:顶底板砂岩水、老空(老硐)水和封闭不良钻孔水。6.1.1顶底板砂岩水砂岩裂隙水是该矿井主要充水水源之一。该矿开采1、3煤时,其顶板覆岩“导水裂隙带”范围内分别赋存三层砂岩,3煤底板下27~42m处有一层含砾粗砂岩,俗称分界砂岩,因受旗山、权台等矿疏干开采影响,新庄井田砂岩水已基本处于疏干状态,因此新庄煤矿在采掘过程中,不会出现较大的涌突水现象,正常情况下,出水点涌水量仅0.5~5m³/h。涌水特征表现为老空区少量涌水,局部顶板淋流水。2007年全矿井涌水量51.1-39.5m³/h,平均为43.74m6.1.2老空(老硐)水老空水是煤层顶板“导水裂隙带”内砂岩裂隙水释放后残余的动水积存在采空区低洼处的水体以及巷道内不能自溢的老硐水,老空(老硐)水赋存于同一煤层内及相邻斜上方采区或上覆煤层采后的老空内。采掘期间若不采取超前防范措施或防范措施不当,极易发生突发性涌透水事故。三采区东翼,旗山煤矿于1975-1991年在此区进行回采,现新庄煤矿开采阶段煤柱和边角残煤,由于煤层波状起伏,加之巷道局部冒顶,采空区存在积水现象,对沿空掘巷构成一定威胁,处理不好就会造成突水事故,历史上瓦庄、旗山、大黄山等煤矿均发生老空溃水造成人员伤亡事故,因此,新庄煤矿对三采区东翼隐存的老空(老硐)水患,必须引起高度重视,严格执行“预测预报,有疑必探,先探后掘,先治后采”的探放水方针,避免水害事故的发生。6.1.3封闭不良钻孔水新庄煤矿三采区东翼地区有一检64孔,位于3314工作面付面附近。该孔地面标高32.0m,3煤底板标高-407.84m,旗山煤矿3314面1987年回采揭露该孔时是否出水及钻孔封闭情况不清。当3314付面回采时应预防因开采塌陷钻孔遭受破坏连通孔内含水层而突水。6.1.4井下排水系统新庄煤矿设-230m水平中央泵房和-350m、-380m水平泵房,其排水能力见表6-1。《华润天能(徐州)煤电有限公司新庄煤矿三采区东翼可行性研究报告》预计-420m水平正常m最大涌水量25m³/h。为此拟建-420m水平泵房,设D85-45*3水泵三台,一用一备一检修,敷设2趟100mm*5表6-1矿井排水能力表水平(m)水泵电机输水管水仓容积(m3)型号能力(m3/h.台)台数型号功率(kw)管径(mm)趟数主仓副仓-230D155-30×101553JS136-429015012902402001-350D155-30×101553YBKZ-280s-475982540260-380D46-50×5D85-45×346853YB2-250M-25575215050mm管路;主、副水仓容积360m³。该泵房按计划实施后,符合《煤矿安全规程》第278、280条规定,能满足安全生产的要求。-420m水平矿井水经-350m、230m水平排出地面。根据《矿井地质报告》-230m、350m两水平合计预计的正常涌水量70m³/h,经计算全矿排水系统能够满足安全生产的要求。6.2类比工程评价分析6.2.1类比工程主要危险,有害因素分析与存在场所为使新庄煤矿的防治水工作具有超前性、针对性及可操作性,本次防治水预评价采取工程类比法,通过类比工程出现的主要危险、存在场所以及形成事故的原因进行分析,可对三采区东翼开采具有一定的借鉴作用。类比工程为本矿及邻近的权台等同一水害类型的矿井。类比工程主要危险、有害因素见表6-2。6.2.2应用类比工程数据资料的适用性 本报告应用类比工程数据资料来自新庄煤矿和邻近的权台煤矿等,类比同类型水害的事例,是徐州煤矿防治水工作中较为典型的实例,因表6-2类比工程主要危险、有害因素表序号危险、有害因素类型主要危险性形成事故原因存在场所1顶底板砂岩水原旗山煤矿瓦庄井352工作面于1965年5月29日因断层发育、顶板砂岩富水性好,最大突水量534m³/h,淹属砂岩富水区、富水带范围内,未提前疏水降压。三采区东翼地区。2老空(老硐)水原旗山煤矿瓦庄井于1961年10月21日104切眼错透上山风道老硐,溃水100m³权台煤矿1986年6月23日在3129面横管修护时,因拆除挡水墙,勾通横管老硐水,造成1人被水、炭冲倒淤埋半截,经抢救脱险。思想麻痹,探放水措施不符合《煤矿安全规程》有关规定。临近老空(老硐)积水的采掘工作面。3封闭不良钻孔水权台煤矿908工作面遇Ⅵ-1孔前,钻孔水从老塘突出,最大突水量480m³钻孔封闭不良或未封孔,沟通了钻孔顶底板含水层。3314面付面此类比工程事故数据适用新庄煤矿三采区东翼地区,其理由为:(1)类比工程与三采区东翼地区,同属一个区域地质构造单元,其沉积环境和开采技术条件相似。(2)类比工程与三采区东翼地区,同属一个区域水文地质单元或同属一种水害类型,其矿井水文地质条件和矿井防治水工作相似。(3)徐州矿区老空(老硐)水,其防探水工艺和突水机理对三采区东翼地区有借鉴作用。6.3定性、定量评价根据《华润天能(徐州)煤电有限公司新庄煤矿三采区东翼可行性研究报告》、《矿井地质报告》,对新庄煤矿三采区东翼地区防治水系统进行预先危险性分析,可以大体识别各单元的主要危险、有害因素,找出事故发生的原因和存在场所,提出相应的对策措施,确定危险性等级。(1)预先危险性分析新庄煤矿三采区东翼地区防治水预先危险性分析见表6-3。表6-3防治水预先危险性分析表序号危险、有害因素类型危险、有害因素存在场所事故原因(触发条件)事故后果危险等级主要对策措施1顶底板砂岩水害富水区、富水带褶曲的扭曲部位。导水裂隙带范围内的砂岩水未探、疏水;依靠采掘工作面自然疏放水。停产、淹头和淹面。Ⅰ提前打钻疏水降压,巷道低洼处要建立排水系统。2老空(老硐)水害临近老空(老硐)积水的采掘工作面。情况不明,无水害预报,探放水措施针对性不强,现场人员违章作业。停头停面,甚至造成人员伤亡。Ⅱ严格执行探放水原则,有针对性地制订探放水措施,遵章作业。3封闭不良钻孔水害3314工作面。采掘工作面揭露封孔不良钻孔,未采取防范措施。停头、停产,影响生产。Ⅰ超前探放水,巷道低洼处应有排水设备。(2)危险性等级根据新庄煤矿三采区东翼地区防治水预先危险性分析,结合邻矿水害事故教训及事故造成的经济损失,评价各种水害危险性等级为:顶底板砂岩水害Ⅰ级,轻度危险;老空(老硐)水害Ⅱ级,中度危险;封闭不良钻孔水害Ⅰ级,轻度危险。综合评价矿井水害危险性等级为Ⅱ级,中度危险。新庄煤矿三采区东翼地区的防治水工作,通过钻探、物探等手段,在查明水文地质条件的基础上,分析研究矿井充水规律和突水机理,认真吸取类比工程的经验教训,只要领导重视,管理到位,按《煤矿安全规程》、《煤矿防治水工作条例》的要求,正确实施防治水措施,就可避免重大水害事故的发生。6.4安全措施及建议6.4.1可行性研究报告中应注意的重大安全问题《华润天能(徐州)煤电有限公司新庄煤矿三采区东翼可行性研究报告》中,对矿井现水平预计涌水量不明确,且未对-230、-350m两水平分别进行涌水量预计,应予补充说明,以便正确评价排水系统的完善性。6.4.2安全技术措施及建议(1)预防顶底板砂岩水①研究砂岩的富水性及疏干降压情况,分析砂岩裂隙水涌水规律,判断砂岩富水带的位置,必要时实行采前探放水,孔深要达到导水裂隙带范围。②工作面回采前要预计正常、最大涌水量,巷道低洼处要建立排水系统,以防突水后能及时排出突水。③褶曲的扭曲部位须注重提前做好探疏水工作。(2)预防老空(老硐)水①首先要查明积水位置、范围,估算积水量,特别是查明有无漏填、错填的积水老硐、老塘和废弃井巷,然后划定积水危险区的警戒范围。②坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则,编制探放水工程设计及施工安技措施,按管理权限审批后认真组织实施。③采区或回采工作面回采结束后,砌密闭墙时要留设放水口,防止采空区积存水升压后突然溃出。(3)预防封闭不良钻孔水①在采掘工作面与钻孔相遇前,应按钻孔3煤见煤标高圈定井下位置,划定警戒范围。②采掘工作面进入警戒范围,应严格执行井下探放水措施。③巷道低洼处,应有排水设备,以便出水后及时排水。(4)新庄煤矿三采区东翼地区在老区复采阶段煤柱和边角残煤,该矿和邻矿巷道相互连通,为确保双方安全,严禁向对方排放水,开采过程中一旦发生涌(突)水,应及时通知临矿做好排水工作。6.5防治水安全预评价小结通过现场调查,根据《华润天能(徐州)煤电有限公司新庄煤矿三采区东翼可行性研究报告》、《矿井地质报告》,针对井田地质构造类型、水文地质类型及煤层赋存情况,对照《煤矿安全规程》、《矿井水文地质规程》等的规定,评价组对新庄煤矿三采区东翼地区在今后生产期间存在的问题及受采掘破坏或影响的3种危险、有害因素进行了识别分析,指出了存在场所,提出了针对性的安全措施建议。评价认为,该矿三采区东翼设计的排水系统及矿井的排水系统能够满足安全生产的要求。尚需补充说明-230m、-350m水平的预计涌水量。三采区东翼开采时要特别做好防老空(老硐)水工作,开采过程中严禁向邻矿排放水,开采过程中一旦发生涌(突)水,应及时通知临矿做好排水工作。评价防治水危险、有害因素的危险性等级为I~II级,轻度~中度危险,综合评定矿井防治水危险、有害因素的危险性等级为Ⅱ级,中度危险。新庄煤矿今后的防治水工作,要认真贯彻“预测预报,有疑必探,先探后掘,先治后采”的方针,克服麻痹侥幸心理,做好突水机理的研究工作,实行一事一专题,按职责权限审批,分管职能部门认真组织实施,完全可以避免重大水害事故发生,做到安全生产。7一通三防安全预评价7.1危险、有害因素的识别与分析7.1.1矿井通风系统危险、有害因素的危险性分析(1)现矿井通风系统基本情况新庄煤矿为连续生产多年的老矿井,其开拓方式为斜井多水平开拓。主、副斜井落底标高为-230m,扩区后的三采区东翼仍利用原开拓系统及生产系统不变,核定的生产能力不变。该矿井为中央并列抽出式通风,主斜井进风,副斜井回风。在回风斜井装有BD-№14(1#风机)和FBCDZ-№14(2#风机)两台同等能力的对旋轴流式通风机,1台工作,1台备用,电动机为YB280S-6型,2×45KW,980r/min,通风机叶片安装角42/28度。根据2008年7月份,矿井通风月报的实际测算,矿井需风量为1585m3/min,实进风量为1699m3/min,矿井总进风量比为107%,矿井总回风量为1780m3/min,主通风机排风量为2013m3/min(包括井口至风硐口供风95m3/min和外部漏风138m3/min),外部漏风率为6.86%,矿井有效风量为1493m3/min,有效风量率为87.9%,矿井负压读数为1226Pa,静压1179Pa,最大通风流程为3560m,矿井等积孔为1.16m2。通风的各井巷和各采掘工作面、独立供风的硐室和其它地点的风速都符合《煤矿安全规程》规定,可满足通风安全所需。该矿2006年经省经贸委核定,矿井通风能力为16万t/a。(2)扩区后矿井通风系统基本情况根据江苏省第一工业设计院有限责任公司提出的《华润天能(徐州)煤电有限公司新庄煤矿三采区东翼可行性研究报告》,三采区东翼主要是开发利用旗山煤矿西区部分废弃资源进行该采区内煤柱回收复采。该采区布置1个炮采工作面,2个炮掘工作面进行生产。该采区通风,新鲜风流由-230m水平一部皮带下山,进入采区集中皮带机下山,然后进入各工作面,乏风经集中回风下山,进入矿井总回风道排出地面。按《华润天能(徐州)煤电有限公司新庄煤矿三采区东翼可行性研究报告》,三采区东翼对该矿的井田范围是一个扩区,对该矿的生产是一个采区的接替,对矿井通风系统只是一个通风网路的增长,没有较大变化。矿井需风量(按1采、2掘、4个硐室,1处其它等8个独立供风地点计算)为1590m3/min(26.5m3/s);矿井负压,前期为1202Pa,后期为1366Pa;矿井等积孔,前期为0.91m2,后期为0.85m2。利用现有主通风机承担前后期矿井通风。分析认为,新庄煤矿三采区东翼的通风系统将存在以下主要危险、有害因素:(1)该矿井前后期等积孔值均小于1m2,这说明矿井前后期均为通风困难矿井。如某一分支系统风阻发生变化,将导致该分支和其它分支系统供风的不稳定和风流的紊乱。(2)三采区东翼为老区复采和边角煤柱开采,巷道距离长、拐弯多、压力大、变形严重,导致通风阻力大,局部瓦斯容易积聚。(3)鉴于实施沿空送巷、边角煤柱的开采方法,如不采取封堵漏风措施,将导致采空区漏风、供氧,这不但会影响采掘工作面的供风,还有可能造成采空区的遗煤自燃。7.1.2矿井瓦斯危险、有害因素的危险性分析新庄煤矿为低瓦斯矿井。根据2007年度矿井瓦斯等级鉴定结果,矿井瓦斯绝对涌出量为0.54m3/min,相对涌出量为1.71m3/t;矿井二氧化碳绝对涌出量为1.02m3/min,相对涌出量为3.22m3/t。没有发生过瓦斯涌出的异常现象。矿井装有KJ101型安全监测系统,使用24台瓦斯和开停状态传感器,使用70台便携仪。分析认为:该矿属低瓦斯矿井,现各采区瓦斯涌出量都比较低,无瓦斯超限、无瓦斯积聚,但新扩采区为边角煤柱、老区复采,瓦斯涌出量会有一定的增高。7.1.3矿井火灾危险、有害因素的危险性分析2007年8月22日,经中国煤炭地质总局徐州检测中心,江苏煤炭地质勘探研究所鉴定,煤炭自燃倾向性,1煤为Ⅰ类,容易自燃,3煤为Ⅰ类,容易自燃,发火期为3—6个月。该矿曾发生3次自燃现象。分析认为:(1)该矿属Ⅰ类容易自燃的矿井,而且新扩区为边角煤柱、老区复采,存在采空区漏风、连续供氧条件,同时现有的防灭火设施和措施与Ⅰ类自燃矿井不配套,没有专用回风巷,没有注浆系统,没有监测分析系统,一旦发生煤炭自燃就难以处理。(2)该矿引发外因火灾事故的因素较多,如地面火灾,井上、下电气焊,爆破,电气失爆,机械摩擦等,尤其是处于进风系统中胶带机运输巷,一旦发生胶带火灾事故,将对矿井安全生产构成严重威胁。7.1.4矿井粉尘危险、有害因素的危险性分析2007年8月22日,经江苏煤炭地质勘探研究所煤尘爆炸性鉴定结果,其煤尘爆炸指数,1煤为36.34%,3煤为36.76%,属有煤尘爆炸危险矿井。矿井防尘系统较为完善,地面静压水池1个,容积为200m3,供水管路系统为6618m,并实施了煤层注水,湿式钻眼、转载点喷雾、放炮喷雾、风流净化水幕、巷帮冲洗、使用水炮泥等综合防尘措施。全矿井28个应测点,全部合格。其最大粉尘浓度,采煤工作面为12.4mg/m3,掘进工作面为2.4mg/m3,没有煤尘堆积。分析认为,该矿虽然实施了综合防尘措施,并取得较好的防尘效果,但由于煤尘爆炸指数较高,新扩采区又为边角煤柱、老区复采,煤质较为干燥,如防尘管理不到位,措施不落实,将会造成煤尘飞扬、堆积,甚至引发煤尘事故。7.2类比工程评价分析7.2.1类比工程选择此次评价类比工程选择旗山煤矿、新庄煤矿现有通风系统,其选择依据:(1)旗山煤矿与新庄煤矿毗邻,同属一个煤系地层,为保持现有生产能力,水平延深后,对现通风系统的优化改造工程,具有较强的可比性。(3)新庄煤矿,为保持矿井现有生产能力,扩区后,对现通风系统优化解算工程,也具有较强的可比性。7.2.2类比工程资料收集(1)旗山煤矿,现有通风机能量和风网风阻、风速分布的实测资料和矿井通风系统改造方案等相关资料。(3)新庄煤矿扩区后,矿井前后期风量、风压计算、通风机选用工况等《华润天能(徐州)煤电有限公司新庄煤矿三采区东翼可行性研究报告》资料。7.2.3类比工程危险、有害因素原因分析(1)旗山煤矿中央风井通风机高速运转,现有通风系统不能适应深部开采需求,主要原因是开采范围扩大,造成矿井通风阻力不断升高。(2)新庄煤矿由于扩区,生产范围扩展,造成矿井需风量增高,通风阻力增大。7.2.4类比工程数据资料的适用性上述类比工程之一,旗山煤矿现有通风系统是工程改造项目的基础,现有的管理经验和研究成果为改造项目创造必要条件,其数据资料同样适应于改造项目。上述类比工程之二,新庄煤矿《华润天能(徐州)煤电有限公司新庄煤矿三采区东翼可行性研究报告》中的需风量、通风阻力的解算结果,是基本可靠的,符合矿井实际,可作为在用通风机工况调整的依据。7.3定性、定量评价7.3.1预先危险性分析根据《华润天能(徐州)煤电有限公司新庄煤矿三采区东翼可行性研究报告》中的“矿井通风”部分,三采区东翼开采条件和矿提供的今年7月份通风报表等相关资料,采用预先危险性分析(PHA)的定性评价方法,识别与该系统有关主要危险,鉴别产生危险的原因,预测事故对人体及系统产生的影响,确定已识别的危险等级,并提出消除和控制危险性的措施(见表7—1)

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