发布时间:2023-09-24 10:44:10
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关键词:娄底;开采沉降;滑坡;瓦斯爆炸;矿井突水
娄底市煤炭资源分布广泛,享有“江南煤海”之美誉,约占湖南省煤炭总储量的三分之一,2011年全市煤矿开采企业全年产原煤1375.3 万吨,首次突破原煤销售产值百亿元大关,采煤业的持续发展,为娄底市经济建设做出了巨大的贡献。目前娄底市保留矿井248对,近年来,随着社会、经济的发展,社会需求对煤炭资源依赖程度越来越高,由于娄底市多年来的粗放性、高强度开采、生态保护却未同步进行,导致生态破坏严重,打破了地质环境的原有平衡, 使地质环境所受影响和压力日渐明显, 环境保护和灾害的防治等有关问题愈加突出,引发了一系列社会问题和其它环境问题[1]。煤矿地质环境灾害的多发性是制约娄底市经济建设的主要因素之一, 如何能有效地反映娄底市煤矿地质灾害特征、灾害的诱发因素及如何防治娄底市煤矿地质灾害, 是目前地质工作者较为突出的一个研究课题。
1 娄底市煤矿地质灾害类型
娄底煤矿地质条件复杂, 因此煤矿遭受的自然灾害种类也很多, 主要有开采沉陷地质灾害、滑坡、瓦斯爆炸、瓦斯突出、矿井突水、采矿废弃物污染和水土流失等, 严重的危及到矿山正常生产和人民生活。
1.1 开采沉陷地质灾害
开采沉陷是指地下有用矿物采出后,开采区域周围岩体的原始应力状态受到破坏,应力重新分布,以达到新的平衡,在此过程中,岩层和地表产生连续的移动、变形和非连续的开裂、冒落等破坏现象。
在娄底丘陵山区,开采沉陷导致地表塌陷和裂缝,将诱发山体滑坡。而在村庄下方采煤,由于地面不均匀沉降,致使民房出现不同程度的裂缝、倾斜,甚至倒塌,从而危及村庄居民的生命和财产安全。同时,开采沉陷会破坏地下水源,这表现在两个方面:一是为了防止矿坑涌水而进行的顶、底板疏水,使顶、底板承压水减少,地下水位下降;二是开采后采空区塌落,使上覆地层产生位移,产生导水裂隙,破坏各隔水层。据有关资料统计,娄底市因地下开采诱发的地面变形极为严重,截至2011 年底,全市共产生塌洞(坑)约15000 处(个),全市采煤塌陷地面积累计达到5200余亩,地裂缝22 条,地面沉降现象极为普遍。煤矿地面变形以冷水江、涟源及娄星地段最为集中,双峰、新化局部发育。据统计,冷水江市共有采空区17500 公顷,占全市总面积的三分之一,其中采空区地面塌陷有4000 多处,受损面积2900 公顷,造成1500 多栋房屋开裂,受灾人口达7000 余人[2-3]。
1.2 滑坡
煤矿的开采、矸石的堆放破坏了斜坡的原始平衡,是产生大量的滑坡、崩塌灾害的重要诱导因素。据不完全统计,娄底市每年此类灾害造成的经济损失以数百万元计。如冷水江市城西南约1.5km 处的浪石滩滑坡,1987年以来,浪石滩之上的侯家岭山体向南东(资水河床) 缓慢运动。同时,伴生地陷裂形变滑坡后缘形成一条长约2000m,宽5~100m,可见深度5~12m的大规模地陷裂带;严重危及冷水江市的安全,并对数家大中型厂矿和湘黔铁路构成威胁。
地面的塌陷不仅破坏了城镇和乡村建筑物、交通和水利工程设施等,而且改变了土地条件及其资源价值,使得大面积的土地丧失使用性。如新化县温塘崩岩山1942 年由于采煤活动淘空坡脚,使斜坡失稳,悬崖崩落造成12 人死亡和20 间民房全毁;煤矿排放的废渣常堆积在山坡或沟谷内,这些松散物质在暴雨诱发下,极易发生水土流失。煤矿开采引起的塌陷区改变了区域的地表水系格局,破坏地表覆盖和山体,加剧水土流失,大量破坏了地表植被和坡面山体,和松动的土壤、岩屑极易遭受侵蚀,因此造成的土地破坏、农田被压、河流淤塞和交通受阻等问题突出。全市各类煤矿造成水土流失面积约10667 公顷,水土流失总量约64 万m3,其中农地流失占28%,林草荒地占72%。
1.3 瓦斯爆炸与瓦斯突出
煤矿瓦斯是在煤炭开采过程中,从煤层或围岩中涌出的各种有害气体的总称,其主要成分是沼气。瓦斯爆炸是一定浓度的沼气在引火源的作用下产生的激烈氧化反应,爆炸产生的高温、高压气体可以造成人员伤亡和井巷、设备的严重破坏,并会扬起煤尘,形成连续爆炸,随之产生大量的一氧化碳,引发人员的继续伤亡,是煤矿事故中破坏性很强的重大灾害事故,如娄底市1993年晏家煤矿发生一起瓦斯爆炸事故,死亡22人,巷道摧毁严重,现场惨不忍睹。
另外娄底市保留248对矿井中,突出矿井128对,占矿井总数51.6%,灾害非常严重,可以说瓦斯突出事故娄底市煤矿“第一杀手”,如2005年资江煤矿发生一起特大煤与瓦斯突出事故,死亡40多人,突出煤量达1000多吨。随着娄底市煤矿开采深度的增加,采掘强度的加大,突出灾害程度越来越大。无论是从经济上看,还是从人民的人身安全来看,瓦斯灾害的防治都是刻不容缓的[4]。
1.4 矿井突水
煤矿突水事件在煤矿生产中也是常见的, 并且直接影响煤矿的生产、效益和安全,具有来势迅猛、瞬时涌水量大、损失巨大的特点,目前已经成为影响娄底市煤矿安全生产的重大关键问题之一。如2008年冷水江市金胜煤矿突发涌水,死亡6人,事故非常惨重;另外娄底市晏家铺矿区一些煤矿井下存在大量溶洞水,且矿井大都是带压开采,严重制约煤矿安全发展。
1.5 其他灾害
煤矿生产中的大量废弃物,如煤矸石、矿井废水的排放等也对周围的环境造成了严重污染。还有抽放瓦斯、燃烟煤气和烟尘污染等对井筒破裂所造成的损失是不容忽视的。由于煤矿地质灾害诱发因素各不相同, 有些是开采过程中难以避免的, 如开采深度的增加, 使得地应力相应增大引起冒顶、片帮、底鼓; 有的是开采中忽视预防或开采不规范、管理不科学导致的, 如采空区不及时充填、废渣废水随意排放、水文地质及构造不了解、巷道偏离、盲目指挥、违章作业、乱挖乱采等, 非稳定因素积聚到一定限度引发各种灾害; 有的煤矿片面追求利润或为摆脱一时的经营危机, 摈弃常规, 如开采保安煤柱、求近避远, 结果会为后期发展埋下灾害隐患。
2 预防对策
2.1 高度认识煤矿安全生产的重要性
各级党委和政府要从思想上高度重视煤矿安全生产工作,要从维护人民群众根本利益和改革发展稳定的大局出发,坚持以人为本,认真落实科学发展观,正确处理安全与生产、安全与效益、当前与长远关系, 牢固树立安全第一和关爱职工生命的理念,真正把安全工作纳入经济社会发展的总体布局和政府工作的重要日程,进一步加强领导,落实责任,切实加强和改进煤矿安全生产工作。要坚持“安全第一、预防为主”的方针,逐步建立起安全生产的长效机制。
2.2 加强查明矿区地质状况预防
地质状况是产生各种地质灾害的地质背景,人类采掘活动使致灾速度加快,致灾程度更为严重。因此,应查明煤矿区内新构造运动性质、特点及活动程度,寻找出活动构造或不稳定的复活断裂,分析、认识各种地质灾害产生的原因及分布规律,合理规划煤矿区工程活动。认真开展矿区地质灾害危险性评价,按地质灾害类型谋划未来可能发生的事故,并做好灾害预测,制定防治方案,切实做好减灾防灾工作。
2.3 加强地质灾害监测预防
地质灾害监测的主要任务是监测地质灾害时空域演变信息、诱发因素等,最大程度地获取连续的空间变形数据,应用于地质灾害的稳定性评价、预测预报和防治工程效果评估。地质灾害监测是集地质灾害形成机理、监测仪器、时空技术和预测预报技术为一体的综合技术。随着科学技术发展,监测技术日趋成熟,设备精度、设备性能都具有很高的水平,而地质灾害的位移监测方法均可进行毫米级监测,高精度位移监测方法可以实现0.1mm精度。监测的方法也呈现出多样化、三维立体化。由于采用了多种有效方法结合对比检核,以及从空中、地面到灾害体深部的立体化监测网络,使得综合判别能力加强,对促进煤矿地质灾害防治能力有很大的促进作用[5]。
2.4 加强开采沉陷地质灾害预防
矿区开采沉陷地质灾害是相当严重的, 必须采取一些措施使开采沉陷地质灾害减小到最低程度,达到预防减灾的目的。矿区开采沉陷分布规律与许多地质采矿因素有关, 如煤层倾角、开采厚度、开采深度、采区尺寸、采煤方法、松散层厚度等。不同矿区的地质采矿条件往往差异较大, 开采沉陷分布规律亦有区别。因此, 各矿区应积极进行开采沉陷预测预报,在已开采区域科学布设地表移动观测站, 定期、重复地测定观测路线在不同时期内空间位置的变化,并对观测数据及时整理和分析,总结出所在矿区开采沉陷导致地表移动和变形的下沉、倾斜、曲率、水平移动和水平变形的规律, 从而有效地预计、预报开采区域的地面塌陷状况及设施的破坏程度。根据待采区域开采沉陷预计数据及其破坏程度,可综合采用减缓地表沉降技术来减轻地表下沉和破坏。减轻地表下沉的有效开采技术主要有大条带协调式全采法、冒落条带法、充填条带法、水砂充填法等, 同时地表有建筑物的可辅以地面建筑物维修加固。
随着矿区煤炭开采范围的不断扩大,塌陷、破坏的土地日益增多,矿区土地的大面积塌陷,不但给矿区带来严重的环境灾害,而且使农田荒芜,农民少地或无地,因此必须对采煤塌陷区域进行全面治理。治理时应根据现场的塌陷状况及当地的自然生产条件对塌陷区域进行全面规划,因地制宜,采用科学的治理措施。
2.5 加强瓦斯爆炸与瓦斯突出预防
为了防止瓦斯聚集引起的爆炸,首先要加强通风管理,增加有效风量,“以风定产”,降低瓦斯浓度,避免其达到某一浓度时引起的爆炸,各采区和各工作面都应该有独立的进回风系统;其次应该建立健全瓦斯检查制度,树立瓦斯超限就是事故;对于井下使用的机械设备、电气设备等还应符合《煤矿安全规程》的要求。
对于瓦斯突出的预防,矿井要严格执行“煤与瓦斯防治突出管理规定”,加强两个“四位一体”综合防突措施,优先开采保护层,强化“预测预报、抽采达标、管理有效”的瓦斯防治体系。
2.6 加强矿井水害预防
矿井水害主要指的是矿井涌水和老空透水,是煤矿重要的灾害之一,不容忽视。因此对其预防要做到详细调查、充分准备、细心观察、坚决处理。首先要对井田周围的老窑及采空区进行详细的调查,将获得的开采范围、积水量、警戒线等数据准确地标注在图纸上;其次要注意出水的征兆,当发现煤层发暗发潮、工作面温度降低、巷道出现雾气等出水征兆时,要及时采取措施转移工作人员;第三在对井筒的位置选择上要避开河床及受洪水影响的地段,为了防止河流及洪水灌入井下,要在工业广场设置挡水墙、构筑防洪沟等设施。
3 结束语
煤炭作为娄底市的主要能源,随着娄底市经济的进一步发展和需要,资源需求越来越大,煤炭资源的开采向深一步发展,由此带来的地质灾害也将越来越严重。因此,我们必须充分认识到煤矿地质灾害的危害性,采取有效措施对其进行预防和防治,保证娄底市经济的可持续发展。
参考文献:
[1] 刘梅,曾勇. 矿区开采沉陷地质灾害与防治对策研究[J].江苏环境科技,2005,18(3):29-32.
[2] 国家环保总局.关于建设项目环境保护设施竣工验收监测管理有关问题的通知[Z]. 2000.2.24.
[3] 殷国华.娄底市煤矿开采生态环境影响与恢复治理研究[J].北方环境,2011,23(5):149-154.
关键词 煤矿;通防灾害预警预控技术;研究;应用
中图分类号 TD76 文献标识码 A 文章编号 2095-6363(2017)11-0107-02
煤矿开采工程是保证国家工业、农业经济发展,很多地方需要用煤,是必备燃料的一门重要工作,但在实际操作过程中,由于煤矿安全因素的不稳定性,对矿井员工及经济方面都受其影响。煤矿工程在施工时,必须对通防灾害预警预防等具体管理措施进行研究和加强应用,用以减少煤矿灾害对煤矿开采工作安全性、工程进度、质量等带来的不良影响。煤矿的开采难度大,其在煤矿开采过程中,合理规避风险是满足安全施工及降低成本的重要指数。
1 煤矿开采工程
煤矿因矿在很深的地方,有不同的作业面,有露天煤矿开采,需要一定的煤层赋存条件,如煤层要厚一些,埋深要小一些,需要煤矿开采的单位或个人有充足的初期投入资金等,如不能满足这些条件,一般采用井工煤矿开采,按两个以上的井筒,找到煤层后,在煤层或煤层附近的岩层中掘进巷道,形成生产、通风、运输等系统,然后进行生产。因为在系统形成的过程中可以出一部分煤,这样矿井就可以滚动发展。井工煤矿开采的煤矿较露天煤矿初期投入少,但安全管理难度大,生产条件差,生产规模也要小很多。煤矿开采主要依赖于煤矿的勘测和开发,通过预计煤矿开采的可行度,在开发中进行煤矿开采,可以获得更大的经济收益。
煤矿开采工程是一项极其复杂的工程。开采矿井,因受深度因素、地质因素、压力因素、井程需求因素等等复杂因素的影响,煤矿开采过程也有着各种相当错综复杂风险因素,导致煤矿工程一直都是高风险行业工程。煤矿工程配套设施和建造方案比较成熟。但是对于新进入这个行业的,没有经验丰富的施工人员,往往会因为方案的失误和配套设施的不完善,导致设备风险隐患的发生率增加。
2 煤矿灾害
煤矿作业区是比较恶劣的环境,地下空气不流通是很显著的一个环境灾害,并且不流通的空气会积累一定程度的危险气体,瓦斯是一种煤矿最常见可燃气体,浓度达到一定程度(和气压等因素有关)遇到火源就会发生爆炸;再就就是煤尘,有很大一部分,在空气中达到一定条件(浓度等因素)会发生粉尘爆炸,同时煤尘又是引起煤矽肺这种职业病的罪魁祸首;火灾能够引起瓦斯煤尘爆炸,同时消耗氧气产生一氧化碳、二氧化碳引起人员中毒、窒息。煤矿开采过程中因客观上的因素,导致煤矿开采过程产生危险的情况发生,使操作过程中可能发生操作人员或设施设备出现安全事故,这是煤矿开采工程在操作过程中必须面对的一个现实问题。煤矿开采工程安全风险因素是客观存在的,面对煤矿开采工程风险只有采取有效措施来降低灾害。
煤矿开采工程风险既有客观的原因,也有主观的原因,而且不同的煤矿开采风险形成的具体原因也不尽相同。煤矿开采工程环境复杂多变,对煤矿开采风险系数的增加产生重大的影响。在现实工作中,许多操作人员甚至管理人员都缺乏安全意识。安全意识的淡漠是煤矿开采工程风险产生的重要原因之一。煤矿开采工程中的风险不可避免,要有备无患的意识到。科学化、系统化、连续化地密切监视风险,做到煤矿开采工程风险发生时减少损失。
瓦斯气是煤层的伴生气体,只要达到一定的条件就会发生爆炸。其他金属、非金属矿山内瓦斯几乎没有,就不会发生瓦斯爆炸。瓦斯爆炸界限为5%~16%;当氧气浓度减少到12%以下时,瓦斯混合气体即失去爆炸性。但是,煤矿井下浓度永远大于12%,否则人根本没法作业。煤的生成过程中会有瓦斯产生,所以煤矿一般要投入大量资金、采取大量措施治理瓦斯,确保瓦斯浓度在1%以下。井下有大量的机电设备,稍有不慎,都能充作爆炸能量源。所以,防止瓦斯爆炸是煤矿安全工作的重中之重。
3 煤矿通防灾害预警预防技术的应用
安全高于一切,首先,煤矿开采设备属于特种设备,其安全应用设备教育能够提高煤矿开采设备安全,和管理人员及作业人员的责任感和自觉性,是提高煤矿开采设备安全,管理人员及作业人员素质、保证安全生产的重要手段。其次,煤矿开采设备安全培训教育能够增强安全管理人员及作业人员的安全知识和技能。搞好煤矿安全生产工作对于巩固社会的安定,为国家的经济建设提供重要的稳定政治环境具有现实的意义。
防止瓦斯的积聚,防止点火源的出现,加强瓦斯的检查和监测,要做好通风、换气、严禁烟火。煤矿井下条件复杂,尤其是一些高瓦斯矿井或者瓦斯矿井的瓦斯异常区,管理难度大;煤矿管理难度大,井下作业现场面临的条件复杂,操作人员素质低,煤矿由于行业的原因,劳动强度大,技术工人流失严重,普通操作人员文化水平、业务素质低,对矿井面临的水、火、顶板、通防等灾害往往“无知者无畏”,不能严格执行相关的操作规程和安全技术措施。
3.1 严格O计加强安全方案
首先就要看采煤工作面的通风状况是否达到施工组织设计的要求,比如工作面的高度,采空区落矸后与煤壁形成的宽度是否符合工作面通风断面积要求。其次,三防检查中的防火检查,主要检查采空区是否有自燃的征兆,检查方式是在回风巷道内查看或检测一氧化碳浓度是否超过0.0024%;防尘方面主要看是否采取相应的降尘措施(如湿式打眼、煤壁预注水、喷雾降尘、净化风流等措施)以及降尘效果;防瓦斯:主要检查瓦斯的抽放情况,是否有瓦斯超限或局部超限现象,每班的瓦斯检查是否到位,是否存在瓦斯超限作业等。
3.2 加强宣传教育,强化安全意识
做好矿井通防灾害预警预控技术工作,要提高认识,在思想上引起高度重视,把矿井通风质量标准化摆在突出位置,建立健全矿井通风质量管理体系,并充分发挥其作用。通过通防灾害预警预控技术的培训教育和安全技术水平的提高,能使煤矿开采从业人员掌握各种伤害事故发生发展的客观规律,提高安全操作设备技术水平,减少设备的失误,从而达到确保煤矿开采设备使用安全,保护自身和他人人身安全的目的。加强特殊工种管理人员和职工安全思想、业务培训教育,提高全体人员综合素质。
3.3 煤矿安全监测监控系统
煤矿安全监测监控系统是由监控传感器、井下监测器、信息传送器以及地面监控四大部分构成,具备防爆、防水、防尘、红外夜视、低照度、高清晰等特点。可以用来测量煤矿中设备设施以及空气成分的监测,以及报警。传感器一般监控内容为瓦斯、一氧化碳、氧气、温度、风速、压力、压差、烟雾等指数,并将该信息及时反馈到地面监控,接受地面控制命令,该系统改变了传统中煤矿行业盲人摸象的被动局面,很好地避免了可能的煤矿灾害,是目前广泛应用的先进技术。
4 结论
随着煤矿开采技术的发展和国家对煤矿安全的重视,尽可能避免危险的事故的发生。现在国家相关管理部门提出了更高的煤矿的安全和环保的要求,加强要求对煤矿通防灾害预警预控技术加大应用,煤矿灾害风险系数则不会增加,可见研究煤矿通防灾害预警预控技术对煤矿的安全工作具有重大意义。
参考文献
[1]王佳佳,马慧敏.物理化学在煤矿通防工作中的应用及发展趋势[J].广州化工,2012(2):36-38.
【关键词】煤矿;地质灾害;特点;原因;防治措施
随着经济发展进程的加快,人类对煤炭资源的开采程度不断加大,然而在煤炭的开采过程中伴随的人为或自然因素引起的煤炭地质灾害不断发生,严重影响和制约了煤矿业的发展,给国家经济发展和人民生命安全造成了极大的威胁。如何防治煤炭业的地质灾害成了国家关注的重点问题,本文将详细介绍了煤矿地质灾害发生的特点和类型,并针对煤炭煤矿发生地质灾害的原因做了进一步探讨和研究,提出了相应的防治措施。
1 煤矿地质灾害的特点
1.1 区域性
由于每个地区的地形、地貌、气候、地理位置、地质结构等自然条件的不同,每个地区发生的煤矿地质灾害也不尽相同。因此煤矿地质灾害在分布上具有一定的区域性特点,它是每个特定区域自然现象的反映。例如:煤矿区矿井突发水灾害主要发生在岩溶发育的区域;煤矿区岩溶塌陷主要发生在石灰石广阔的区域。
1.2 群发性
煤矿发生地质灾害是因为人们在开采煤矿的过程中破坏了地质环境的基本平衡,引起地质层的剧烈运动,从而引起的一连串的地质灾害活动。地质灾害并不是独立存在的,总是在同一矿区或同一时间段形成的一个灾害群,一个灾害发生会引起很多灾害发生。例如塌陷灾害、煤层自然灾害、井下突发水灾害等很有可能同时发生。
1.3 衍生性
地质灾害并不是单独孤立存在的,各灾害之间都有着一定的关联性,一旦发生往往会引起一连串的反应,从而诱发一系列的次生灾害,地质灾害的衍生性极大的增强了煤炭地质灾害的严重程度,并且灾害一旦发生,其他环节是不可控制的。比较典型的例子:地面塌陷――地面裂开――破坏地面建筑物等。
2 煤矿地质灾害的类型
2.1 山体滑坡灾害
由于煤矿企业管理不善,在开采过程中随意丢弃废弃的煤矸石等杂物,日积月累,越来越多的杂物堆放在一起使地面支撑的平衡力受到破坏,容易诱发塌陷、滑坡等地质灾害,据煤炭地质灾害研究局统计分析发现,每年,我国因山体滑坡造成的经济损失竟然高达数亿元。
2.2 地面沉降灾害
地面沉降灾害是指地下煤矿被开采之后,原来的实心土地变成了空心,使开采区周围的土地失去了原来的支撑力,这样容易引起矿井周围的地面和地下岩层发生移动、变形,进而造成地面沉降、塌陷灾害等。在我国煤矿区,由地面沉降引起的地质灾害非常严重。
2.3 矿井突水灾害
在煤矿开采过程中,矿井突水造成的灾害是比较普遍的,这是因为在进行井下开采活动时,井下岩层受到破坏,而使周围大量的水受到矿山的压力,通过断层或薄弱层渗入到开采工作区中。水量大、水流快、损失惨重是一般矿井突水灾害的特点,矿井突水灾害已经成为煤炭地质灾害的重大灾害之一。
2.4 煤矿瓦斯爆炸灾害
瓦斯爆炸是煤炭开采过程中发生的最常见最严重的地质灾害。瓦斯是一种无色无味的气体,通常情况下,瓦斯主要吸附或游离在煤层缝隙之间,呈一种封闭的系统存在,稍不小心破坏它的封闭系统就会引起煤炭瓦斯爆炸灾害。在煤矿开采过程中,当煤层周围的地应力受到破坏,煤层发生移动或断层时,就会把瓦斯从煤层中释放出来与空气混合就会引起煤矿瓦斯爆炸。
3 煤矿地质灾害的诱因
煤矿地质灾害的诱因包括很多方面,下面总结了几点:
3.1 很多煤矿企业在煤炭开采、生产过程中,片面的追求经济效益,不顾开采工作工人员的安危,不严格遵循开采规则,采富弃贫、采易弃难,不遵循一定的开采工作顺序,造成了后续煤炭开采工作的困难,甚至无法进行,另外也给后期的煤炭开采工作造成了安全隐患。
3.2 在煤炭开采过程中,开采工作人员不严格按照煤矿企业制定的各项开采规则来进行煤炭开采工作,另外煤炭开采工作人员缺乏对煤矿地质灾害的认识,不清楚煤炭发生地质灾害的严重后果,从而忽视了在煤炭开采过程中的预防工作,由于没有防备心理,极大的增强了煤炭开采过程中煤炭地质灾害发生的机率。例如,很多开采工作人员随着不断增加煤炭的开采深度,只顾开采更深的煤炭,而忽视了煤矿周围地应力的改变,从而没有采取有效措施和手段来处理,最终容易引发大面积的煤炭地质灾害。
3.3 很多煤矿企业在开采过程中,对煤炭开采工作的管理不科学、不合理,使工作人员的开采工作不规范,由于煤炭企业不科学的管理和开采人员不规范的操作,容易引发煤炭地质灾害。例如,煤矿企业在煤矿开采完之后没有对采空区及时进行回填,管理人员不科学的盲目指挥,对生产过程中的废水和废渣没有进行处理随意安放等。
3.4 不同的地区,对于开采煤矿的标准是不一样的,因此,在实际的煤矿开过程中,会出现各种问题,举例来讲,有些地区经常出现农民胡乱开采煤矿的现象。他们在实际的煤矿开采过程中,由于没有安全意识方面的防范,经常会出现一些安全事故与问题。加上他们没有资源与环境保护的意识,在实际的煤矿开采过程中, 很容易出现由于乱采乱开导致地区性的环境与资源破坏,直接给开采地区留下安全性的隐患。
3.5 在实际的煤矿开采过程中,很多煤矿开采企业在管理上存在问题,管理极为不规范,没有形成相应的煤矿开采规章制度,导致后期煤矿事故的发生。举例来讲,有些煤矿开采企业对于地区煤矿开采完之后,没有及时对于煤矿进行填充,加上管理人员盲目管理,盲目指挥,煤矿开导致的一些废水、废气、废渣无法进行排放。加上地质人员对于本地区的地质以及水位条件不甚了解,都是得煤矿灾害的产生埋下了隐患。
4 如何防治煤矿地质灾害
4.1 加强科学管理水平
煤矿地质灾害的产生与有关部门的审查与管理力度有着密切的联系,要想提高煤矿地质灾害的预防力度,有关部门必须要做到以身作则,提高对于煤矿地质灾害的预防重视程度,同时采取相应的措施,加强对于煤矿开采的管理力度。煤矿地质灾害的产生是有着一定的规律的,都有着自身的自然属性,同时它还有着偶然性的规律,因此,有关部门在对煤矿地质灾害进行管理的过程中,应该对于这些基本的规律以及性质进行研究与了解。同时,加强煤矿地质灾害的管理力度,严格规范当地有关煤矿开采企业的行为,对于地区性的煤矿进行合理的规划与管理,禁止出现乱采乱挖现象。
4.2 弄清地质构造,健全煤矿通风系统
有些煤矿地质灾害的发生是由于构造的运动引起的,例如断层运动等。因此,查明矿区范围内的构造情况,充分的掌握各种构造的特点、性质及活动的情况,在煤矿开采过程中,对其进行有效的预防,尽最大可能降低灾害的发生。在煤矿生产过程中,无论是个人还是国家、集体的煤矿,都必须严格按照国家的规定,配备有效的通风系统和严格的瓦斯检查制度,禁止工人在矿井中使用明火等,更好的保证矿井的安全生产。因此,做好煤矿地质灾害预防,弄清地质构造,健全煤矿通风系统是极为关键的举措。
5 结语
综上所述,我国在煤矿地质灾害预防方面积累了丰富的经验,取得了重大的进展,但是,在实际的煤矿地质灾害预防过程中,还是存在着很多的问题。作为煤矿开采企业以及有关部门,需要深入研究煤矿地质灾害预防存在的问题,创新煤矿地质灾害预防策略,为我国在煤矿地质灾害预防工作的顺利开展提供借鉴。
【参考文献】
【关键词】煤矿;突发;灾害;应急管理
煤矿系高危行业,水、火、瓦斯、煤尘、冒顶、流沙、煤油气共生等自然灾害伴随着不同煤矿建设、生产的全过程,突发灾害事故时有发生,如何应对突发灾害事件如水害、瓦斯爆炸、煤尘爆炸、火灾等恶性事故显得十分重要,使用正确、合规、科学的方法和途径是应急管理的核心内容,浅谈自己粗浅的看法。
一、编制科学的突发事件应急预案
以应对各种可能发生的突发事件
1、编制的目的:为了加强煤矿企业应对和防范突发事件的应急能力,最大限度地预防和减少突发事件及其造成的损害,规范煤矿企业对突发事件应急管理的程序,及时、科学有效地协调应急救援工作,促进煤矿企业经济全面、协调和持续安全发展。
2、编制的原则:以人为本,预防为主;统一领导,分级负责;条快结合,属地为主;依法规范,加强管理;快速反应,协同应对;综合信息,科学决策;依靠科技,资源整合。
3、分级编制,分类细化。根据国家自然灾害类、事故灾害类、公共事件类、社会安全类分类规定标准,集团公司、子公司、矿编制各自综合预案,按照公司、矿企业职能部门编制各专业专项应急预案,所属矿还必须编制现场处置方案。门类要做到齐全,灾害种类履盖全。
二、做好预案的评审、备案,根据客观条件变化及时修订预案
1、查清所有灾害,做到有的放矢。预案编制前,要组织本单位的技术专家或借助社会力量,广泛搜集本单位的各种灾害信息和周边企业的资源信息,吃透本单位所有灾害的现状,以及采取的技术措施情况,分专业讨论单个灾害发生时应采取的办法和措施,使预案更加科学、合理、实用。
2、做好评审、拾遗补缺。预案编制完成后,先由本企业组织专家库专家进行内部评估,然后补充完善;按照各级政府主管部门规定,按照企业生产规模、灾害类别报请政府主管部门组织专家评审,评审完成后,进行修改补充,然后填写备案资料向企业上级、政府有关部门备案。
3、根据客观条件变化,适时补充。根据生产建设过程灾害增加的客观条件变化要适时补充,走原有评审渠道重新评审,备案。
三、做好应急储备,以应对突发事件
各种应急预案,都对应急专家、物资、设备储备进行了明确规定,要坚决做到落实到位。特别煤矿对水灾、瓦斯、爆炸、煤尘爆炸灾害事故要做好物资、设备的储备,在现场设置物资、设备仓库;在现场物资、设备储备不足的情况下,可以提前和设备、物资供应商签订协作协议,建立信息库,在急需时联系直接送往现场。也可以向国家设立的救援基地请求救援,以满足应急救援物资、设备的需要。对于救援、救护力量不足的单位必须和当地的救援、救护单位签订协议,以满足应急需要。
四、抓好应急培训演练,提高应对能力
1、抓好宣传。利用各种媒体广泛宣传,增强广大职工预防、避险、自救、互救、减灾等常识。
2、抓好培训。抓好职工上岗前的培训和常规培训,使职工掌握应对突发灾害的能力。
3、抓好演练。每年编制演练计划,按计划结合实际进行桌面演习、单项演练、综合演练。演练要从实战的角度出发,切实提高应急救援能力。
五、应急响应,快速处置
1、现场人员发现灾害,第一时间立即报告信息调度中心(或应急管理中心),最好用井下紧急广播系统通知井下现场人员撤离升井,信息调度中心立即报告矿长。
2、当矿长接到生产建设现场发生突发灾害,按照灾害发生的种类和危害程度,应立即启动预案,通知应急指挥部所有人员现场待命。
3、对周边相邻矿井也要同时通报情况。
4、同时用电话逐级上报企业上级和政府主管部门,以取得上级的最新决定和指示。然后用文字传真、网络补报。向矿山救护单位和医疗救护单位求援,立即赶赴现场,进行救援。煤矿上级企业领导立即赶现场指挥救援。
5、立即通过人员定位、考勤系统查清升井和被困人员以及伤亡情况,先用电话报告,然后用文字传真补报。
近年来,我国煤矿因暴雨洪水引发多起事故灾难,造成重大人员伤亡和财产损失。分析原因,反映出一些地方和单位对暴雨洪水引发煤矿事故灾难重视不够,缺乏有效的预报预警和预防工作机制;一些煤矿采煤后形成的塌陷坑未能及时进行隔水、填平等彻底治理;一些关闭废弃矿井的井筒未按《煤矿安全规程》的要求充实填死;一些煤矿违法违规开采防水保护煤柱;一些煤矿的井口标高低于当地历年最高洪水位;部分煤矿井田范围或井田附近地面河道被挤占,泄洪不畅,河岸决口。为有效预防因暴雨洪水引发煤矿事故灾难,根据有关法律、法规和《关于进一步加强安全生产工作坚决遏制重特大事故的通知》的要求,提出以下指导意见:
一、建立预防暴雨洪水引发煤矿事故灾难的机制和制度
1.煤矿企业要建立健全防范暴雨洪水引发事故灾难的组织机构和机制。成立以企业主要负责人为组长的雨季“三防”(防洪、防排水、防雷电)领导小组。编制雨季“三防”工作计划,明确“三防”任务和责任,及时召开会议,研究和检查相关工作落实。加强雨季期间调度和值班工作。做到领导到位,隐患治理计划到位,信息接收与值班工作到位。
2.煤矿企业要主动与气象、水利、防汛等部门联系,建立灾害性天气预警和预防机制。及时收听收看天气预报,掌握可能危及煤矿安全生产的暴雨洪水灾害信息,密切关注灾害性天气的预报预警信息,掌握汛情水情,及时主动采取措施。并与周边相邻矿井沟通信息,当矿井出现异常情况时,立即向周边相邻矿井进行预警。
3.建立雨季巡视制度。煤矿企业在雨季要安排专人负责对本井田范围及可能波及的周边废弃老窑、地面塌陷坑、采动裂隙,以及可能影响矿井安全的水库、湖泊、河流、涵闸、堤防工程等重点部位进行巡视检查,特别是接到暴雨灾害预警信息和警报后,要实施24小时不间断巡视。矿区每次降大到暴雨时和降雨后,必须派专业人员及时观测矿井涌水量变化情况。
4.建立重大水害隐患及时撤人制度。煤矿企业都要建立暴雨洪水可能引发淹井等事故灾害紧急情况下及时撤出井下人员的制度,明确启动的标准、撤人的指挥部门和人员以及撤人的程序等,发现暴雨洪水灾害严重、可能引发淹井时,必须立即撤人,只有在确认隐患已彻底消除后方可恢复生产。煤矿企业没有全部落实防范暴雨洪水引发事故灾难的治理计划和防范措施、存在重大隐患的,雨季必须采取停工撤人的措施,不得进行井下生产作业。
5.建立水害隐患排查治理检查制度。煤矿企业在雨季前要全面检查防范暴雨洪水引发事故灾难措施的落实情况,对排查出的隐患,要落实责任,限定在汛期前完成整改。
二、加强预防暴雨洪水引发煤矿事故灾难的基础工作
6.煤矿企业必须查清矿区及附近地面水系的汇水和渗漏情况、疏水能力和有关水利工程情况。熟悉当地水库、水电站大坝、江河大堤、河道、河道中障碍物等情况。掌握当地历年极端天气降雨量和最高洪水位资料,存在隐患的应当采取积极的防范和整改措施。
7.煤矿企业在雨季来临之前,要组织力量对井下水仓、水沟及地面水沟彻底清挖疏通一遍,保证有足够的蓄水能力和水路的畅通。位于地表河流、山洪部位、水库等附近的矿井,对井口、工业广场要采取修筑堤坝、开挖沟渠等截流措施,有效防止地表洪水倒灌矿井。
8.煤矿企业要定期对井上下供电设备、矿井排水设备、防雷电装置进行维护检修。雨季到来之前,要组织进行一次联合排水试验,确保雨季时各种排水设施正常运转并发挥作用。
9.煤矿企业必须按设计规定留设各类防水煤(岩)柱,相邻矿井之间必须留设防水煤柱。已经被破坏的防隔水煤柱,必须注浆加固并建立隔水闸墙等设施,保障隔水安全。
10.煤矿企业要准确、及时地将矿井的采、掘工程绘制到采掘工程平面图等图纸上,定期收集相邻煤矿和关闭废弃的老窑情况,并在井上、下对照图上标出其井口位置、井田开采范围、开采年限和地表水情况,准确掌握矿井受水患危险的情况。
11.煤矿企业对地表因采动形成的裂缝要及时充填加固;对采煤后形成的塌陷坑要及时进行彻底治理;对关闭废弃的煤矿井筒要充实填死;煤系地层露头部位有漏水时,要及时注浆加固处理。
12.煤矿企业应当安装和完善井下通讯、压风、防尘系统。保障通讯系统畅通、使用可靠,保障压风自救系统、防尘系统可靠有效,提高矿井防、抗灾能力。
三、认真开展防范暴雨洪水引发煤矿事故灾难的隐患排查和整治工作
13.煤矿企业要认真组织开展防范暴雨洪水引发事故灾难的隐患排查治理。隐患排查的重点:位于地表河流、湖泊、水库、山洪部位等附近矿井的防洪设施和防范措施是否到位;与矿井连通的采煤塌陷坑是否填平压实;井口标高低于当地历年最高洪水位的矿井是否采取防范措施;违法违规开采防水保护煤柱的矿井是否采取了加固和阻隔工程措施;井田范围内及周边已关闭的废弃煤矿是否充满填实;矿井防排水系统是否完善;煤矿周围存在山体滑坡、垮塌、泥石流,以及洪灾可能导致溃坝、溃堤、淤积危险河道等自然灾害威胁的,是否落实了防范治理措施;预防暴雨洪水预警机制和制度是否建立等。
14.对排查出的重大安全隐患要分类定级,制定专门治理计划,落实治理责任、方案、资金、人员、物资、期限和安全预案,并在当地汛期之前完成整改并组织验收,确保整治到位。对排查出的重大安全隐患,要及时向地方各级煤矿安全监管部门、煤炭行业管理部门和驻地煤矿安全监察机构(以下一并简称煤矿安全监管监察和行业管理部门)报告。
四、建立健全预防暴雨洪水的应急救援体系
15.煤矿企业应当将防范暴雨洪水引发煤矿事故灾难作为一项重要内容纳入《事故应急救援预案》和《灾害预防处理计划》。落实防范暴雨洪水所需的物资、设备和资金。建立专业抢险救灾队伍,或与专业抢险救灾队伍签订协议,每年雨季前要进行一次救灾演练。加强对职工防范暴雨洪水知识教育培训,提高职工互救、自救能力。
16.煤矿企业发生因暴雨洪水引发煤矿淹井险情后,要按规定及时上报有关部门,并立即启动《事故应急救援预案》,积极开展救援工作。
17.各主要产煤地区要建立健全区域抢险排水基地建设和运行机制,增置大型排水设备,定期对设备进行检修,保证设备完好,以提高抢险救灾能力和效果。大型煤矿企业要储备足够的抢险物资和设备,确保抢险救灾时能够及时到位,并切实发挥作用。
五、加强预防暴雨洪水引发煤矿事故灾难的监督监察
18.地方煤矿安全监管监察和行业管理部门要在当地政府的领导下,与当地气象、水利、防汛等相关部门建立暴雨洪水预报预警协调联动机制和通报制度。相关部门要及时将暴雨天气预报预警信息和可能引发洪水的情况通知到煤矿企业。
19.煤矿安全监管监察和行业管理部门应当对辖区内暴雨洪水可能引发煤矿事故灾难的重大隐患建立档案,督促企业并协调有关部门加大整治力度,落实除险加固措施,及时消除暴雨洪水可能引发淹井的各类隐患。
20.地方煤矿安全监管部门和煤炭行业管理部门要加强对煤矿企业预防暴雨洪水的日常监管、检查工作。督促煤矿企业成立预防暴雨洪水领导机构,落实防范暴雨洪水所需物资和救援队伍,跟踪落实隐患排查和整治情况。对企业上报的有关重大隐患,应当协调相关部门限期完成整治工作。
21.驻地煤矿安全监察机构要对煤矿企业雨季期间落实预防暴雨洪水措施情况实施重点监察。对雨季期间未落实预防暴雨洪水措施、存在暴雨洪水引发淹井事故隐患的煤矿,要责令其停产、限期整改,经整改仍不合格的,提请当地政府依法予以关闭。
22.地方煤炭行业管理部门应当加强对关闭煤矿的监管工作,督促其达到关闭标准要求;及时整理相关水文地质和开采技术资料,并归档备查。
23.地方煤矿安全监管部门和驻地煤矿安全监察机构对没有开展防范暴雨洪水引发事故灾难方面隐患排查治理的煤矿企业,要依法查处;对存在重大隐患的要暂扣相关证照,责令其停产整顿;对隐患排查治理工作不力的,要严肃追究有关责任人的责任。
24.地方煤矿安全监管和行业管理部门应当完善应急救援体系建设,将预防暴雨洪水引发煤矿事故灾难作为一项重要内容纳入《事故应急救援预案》。雨季前,要认真研究部署预防暴雨洪水可能引发煤矿事故灾难工作,做到任务明确、责任到人、措施到位。
【Abstract】Coal mining industry has been the main energy for people's lives, but in the process of mining, it also led to more disasters. This paper mainly studies the current situation of coal mining and puts forward some countermeasures of disaster prevention and control.
【关键词】煤矿开采;灾害;防治
【Keywords】coal mining; disaster; prevention and control
【中图分类号】TD823;TD77 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069(2017)04-0133-02
1 引言
由于煤矿开采本身的污染相对较为严重,而且会对周边的生态系统造成一定的破坏,因而当前的煤矿领域如果不能进行全面有效的改革或者转型,将面临被社会淘汰的危险。在很长的一段时间里,煤矿工业都属于国内的主导工业内容之一,主要原因在于煤矿不仅能够为国内其他工程建设形成相应的能源基础,还能够为人们提供一定的取暖效益。但是,在现阶段的煤矿开采过程中,整体的经济效益已然呈现出了下滑的状态。究其原因,主要是由于相当多的煤矿在开采的过程中,破坏了周边的生态系统,造成了相当严重的污染问题。而且,许多的煤矿经历了长期的挖掘,其中的煤炭资源越来越少,很多都已经成为枯竭的矿井。但对于这些已然枯竭的矿井,如果不能够加以科学有效的治理,所造成的污染和灾害将会越加严重。在煤矿开采所导致的众多灾害当中,有很多的灾害内容都是直接产生的,能够在较短的时期内形成较大的破坏,而对于这部分灾害的治理,目前并没有完善的后期治理对策,因而需要在开采的同时进行。
2 煤矿开采所造成的灾害分析
2.1 煤尘灾害
一般而言,煤尘灾害属于煤矿开采过程中较为常见的一种灾害,而当前国内的科技并没有切实的内容能够完全解决这一问题。煤尘对于人们所造成的危害是十分直接的,能够直接进入人们的呼吸道,影响人们的身体健康。为了保障煤矿内部的空气保持流通状态,一般需要开挖一定的通风管道,同时还必须在矿井当中安装一定的通风设施,使得井下的空气较为流畅,不会出现空气质量较差的状况。但是,煤尘灾害并不能够轻易控制,由于矿井的环境一般都比较复杂,一旦空气质量下降过于严重,就需要对矿井下的工作进行一定的调整,以避免给井下的工作人员造成一定的身体健康威胁[1]。
2.2 瓦斯暮
除了煤尘灾害以外,瓦斯灾害也是一种最为常见的煤矿开采灾害。在煤矿井下作业的时候,通常需要对地质的状况进行一定的分析研究,而瓦斯一般存在于突出面,在开采的过程中,如果不慎挖掘了突出头或者突出面,便很容易出现瓦斯灾害,它的影响十分直接,所产生的灾害更是在短时间内能够迅速凸显出来。
2.3 突水灾害
在煤矿开采的过程当中,突水灾害属于一种最为基础的灾害类型,当井下作业人员在开采的过程中,挖断了某部分地下管道,将会使得地下水直接的涌入矿井,整个开采过程也会受到阻碍。除了基础的地下水之外,还有一种地质突水的状况,这种突水现象所造成的危害远大于第一种,也被称为奥灰水,它是由于井下作业的进程中,矿井内部的一些小断层出现了塌裂现象,并砸在了较为集中的导水管道上,进而奥灰水通过这些管道进入了矿井。为了防止奥灰水的侵袭,一般矿井都会十分着重底板方面的工作,但是由于消耗的成本相对较高,而且并不能完全阻止奥灰水的突水灾害,因而还需要得到进一步的改进与完善[2]。
2.4 起火灾害
在煤矿的开采当中,由于经常会与各种各样的气体接触到,如果再加上机电设备发生了一定的漏电事故,很容易出现直接的起火灾害。同时,由于矿井本身处于较深的位置,通风口十分少,煤层又夹杂着各种易燃易爆的物质,因而如果没有用火设施加以安全有效地管理,也会产生一定的灾害。一些时候,由于层间的空气与某些物质产生了化学反应,进而出现了火灾。
3 煤矿开采灾害防治策略
3.1 加强通风,强化空气流通,有效降低煤尘带来的灾害
在时代的发展当中,我国研究出了一种专门用于矿井开采的人工空调设备,它的通风效果相当优越,能够对空气进行一定的净化,进而有效降低煤尘带来的灾害。但是由于过于先进,所消耗的成本也比较大。为此,煤矿企业应当购置一定的人工空调设备,并在当前通风口的基础上,加强通风设施的建设,强化矿井设施的空气流通功能。同时,还可以在加固矿井结构的过程中,多设计一定的通风口,保持矿井内部空气的流畅,并周期性地进行空气质量检测,如果出现了煤尘污染严重的状况,则应当暂停开采,以保障企业的经济和矿工人员的生命安全。
3.2 坚持全新治理理念,降低瓦斯灾害程度
现如今,我国加大了对煤矿安全的关注,不仅采取相应的政策加以督促煤矿企业做出一定的整改,还提供了一些防突措施,要求在煤矿开展的过程中,需要优先注重区域内的防突问题,然后对局部的小区域防突进行补充,并坚持不挖掘突出头与突出面的原则。同时,为了提高煤矿开采的安全性,煤矿企业还应当加大对瓦斯预测技术的完善力度,从而对瓦斯形成较高质量的监控,减少可能出现的危害状况。此外,井下矿工在完成作业的过程中,如果缺乏良好的安全意识,很容易出现各种不良的操作现象,进而引起瓦斯灾害。为此,煤矿企业还需要将安全治理理念切实落实到旷工身上,促使他们正确认识到自己的哪些操作容易带来瓦斯灾害,并设置相应的现场监督人员,以保障整体的开采过程具有较高的安全性。
3.3 优化煤矿水文地质条件的查勘,减少突水灾害出现的概率
一般而言,对于突水现象的预防,煤矿企业都需要建立一定的监测体系,而现有的监测体系并不完善。为此,企业可以从两方面出发,首先针对突水现象进行多方面的研究,采取最为合适的治理措施,比如强化现有的底板质量,做好基层的维护工作。其次,煤矿企业可以在煤矿水文地质条件勘察方面,投入一定的资金,确保这一技术能够得到全面的优化,并实时应用到煤矿井下的勘察工作当中,一旦发现水文状况不稳定,或者距离较近,则应当加强对这部分地区的改善。如果水量较大,则应当暂停这一区域的开采作业,以确保不会造成更大的损害[3]。
3.4 加强防火措施,提高整体的防火水准
在煤矿的开采过程中,十分容易出现起火的现象,而对于这种现象,要想实现完全的防治并不容易,因为它具有较高的随机性,不知道什么时候就会出现这样的状况。因而在防治上只能从职工的安全意识和工作经验着手。煤矿企业可以对职工进行安全方面的培训,使得他们能够分清各种起火现象,并做到防患于未然。同时,煤矿企业应当给矿井配置足够的消防设施,确保第一时间降低火灾带来的危害。
4 结语
总之,现阶段的我国,煤矿在开采的过程中,十分容易出现各种各样的灾害,而当前的技术根本无法对这些灾害实现完全的防治,为了确保煤矿开采整体处于较为安全的状态当中,煤矿企业必须对煤矿开采的各种灾害,采取最为切实的预防和管理,提高职工的工作意识,进而提高煤矿开采的整体效益。
【参考文献】
【1】方树林.中国煤矿灾害防治技术的研究现状与发展趋势[J].洁净煤技术,2012(01):90-94.
[关键词]瓦斯爆炸、原因分析、预防措施、加强管理、预防爆炸。
中图分类号:X321 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)10-0270-01
在煤炭开采过程中,瓦斯爆炸、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、中毒、窒息矿井火灾、透水、顶板冒落等多种灾害事故时有发生。在这些事故中尤以瓦斯爆炸造成的损失最大,从每年的事故统计中来看,煤矿发生一次死亡10人以上的特大事故中,绝大多数是由于瓦斯爆炸,约占特大事故总数的70%左右,为此,瓦斯称为煤矿灾害之王。因此,分析瓦斯爆炸原因,制订防治措施,十分重要。
1 瓦斯爆炸原因分析
1.1 瓦斯爆炸特点
根据多年对煤矿瓦斯爆炸事故统计分析,可以发现有如下一些特点:①瓦斯爆炸多为大事故;②事故地点多发生在采煤与掘进工作面;③瓦斯爆炸造成的破坏波及范围大;④多为火花引爆;⑤高瓦斯矿井、低瓦斯矿井均有发生;⑥瓦斯爆炸多发生在乡镇煤矿。
1.2 事故原因分析
煤矿发生瓦斯爆炸事故与许多因素有关,但总的来说,主要与自然因素、安全技术手段、安全装备水平、安全意识和管理水平等有关,发生瓦斯爆炸事故往往是以上因素相互作用所导致的。
1.2.1 煤矿开采条件差
我国煤矿井下开采条件普遍较差,据统计,全国国有重点煤矿共有580处矿井进行了瓦斯等级鉴定,其中高瓦斯矿井160处,低瓦斯矿井298处,煤与瓦斯突出矿井122处;有自然发火矿井372处,占64%,有煤尘爆炸危险矿井427处,占73.6% 。
例:南山煤矿现开采的15#层和18#层,均为容易自燃煤层,最短发火期为37天,一般发火期3~6个月,煤层自燃发火是影响南山矿煤安全生产的主要因素之一。
另外15号煤层、18-1号煤层、18-2号煤层已由有资质鉴定部门进行了煤尘爆炸性鉴定,经鉴定煤尘爆炸指数30.65%~35.44%,有爆炸危险。
经过2008年瓦斯等级鉴定为高瓦斯突出矿井。
1.2.2 瓦斯积聚的存在
煤矿井下造成瓦斯积聚的原因很多,但主要有通风系统不合理和局部通风管理不善是瓦斯积聚的主要原因。如1994年9月17日17时30分左右,南山煤矿西一区南部七层235普放区发生了一起特大瓦斯爆炸事故,造成56人死亡,11人受伤。
这起事故主要是涉及该区的通风设备较多,通风系统复杂、不稳定,上山角风机停运,造成瓦斯大量涌出到工作面及上山角,而引起瓦斯积聚:在工作面上出口处,采煤工在架梁过程中,使用手锤敲打铰接顶梁联结销时产生的火花而引起瓦斯爆炸。
1.2.3 引爆火源的存在
煤矿井下引爆瓦斯的火源有:爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等。但放炮和电器设备产生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源。据统计在多起特大瓦斯爆炸事故中,有大部分是由放炮产生的火花引爆的;电器设备及电源线电火花引起爆炸的也占相当一部分比例。
1.2.4 装备不足、管理不落实
矿井安全装备配置不足,“先抽后采,监测监控,以风定产”方针未得到完全落实。经过特大瓦斯事故处理调查后得知,有的矿井没有安装瓦斯监控系统或运行不正常,有的矿井虽安装有监控系统,但因传感器数量不足、安装位置不对、线路存在故障、显示器不显示数据等问题,不能有效发挥其应有的作用。此外乡镇煤矿发生的特大瓦斯事故都没有装备瓦斯抽放系统或抽放系统不能有效运行,监控系统也不能有效发挥作用。
1.2.5 管理水平低
许多事故分析发现,违章操作或管理不当而造成了一些本可避免的事故,但未引起重视,最终酿成特大瓦斯爆炸事故。因此,管理水平和职工的安全意识对于煤矿的长期安全生产非常重要。
1.2.6 企业技术管理薄弱
一些煤矿企业由于采煤方法落后,引起矿井采掘布置不合理,通风系统不完善,此外,作业规程编制不符合实际,针对性不强,给安全生产带来了严重隐患。
2 加强瓦斯管理、制定技术措施、预防瓦斯爆炸
瓦斯爆炸事故的防治可分为预防爆炸和抑制爆炸。预防爆炸主要有:优化通风网络及通风系统,防治瓦斯积聚,进行瓦斯抽放,加强瓦斯浓度和火源监测,防止点火源的出现等;抑制爆炸主要采用隔爆抑爆装置将瓦斯爆炸限制在一定范围内,从而减少人员伤亡和灾害事故所造成的损失。
2.1 加强预防措施管理
2.1.1煤矿瓦斯抽放技术
提高瓦斯抽放率,主要对本煤层抽放、邻近层抽放和采空区抽放等;抽放工艺有顺层长钻孔、大直径钻孔、地面钻孔、顶板岩石和巷道钻孔等,并研制出与之相配套的强力钻机及配套机具。
例:南山煤矿使用的ZY-300型钻机、ZY-750型钻机对井下采取采前预抽、边掘边抽、采后边采边抽、上隅角埋管抽、顶板巷打高位孔抽等方法,真正做到了多措并举治理瓦斯,大大提高了瓦斯抽放量和抽放率,使安全环境得到进一步改善。
2.1.2 提高监测技术管理
矿井瓦斯浓度及火源的实时自动监测对于防止瓦斯爆炸非常重要,当发现瓦斯异常或有火源产生,立即采取措施可防止爆炸事故的发生。
我国目前开发了KJ90.KJ92.KJ94. KJ95. KJ73. KJ66. KJ2000. KJ2000N等型号的矿井安全监控系统,以及各类检测传感器、报警仪和断电仪。
例:现南山煤矿安装了KJ2000N型号矿井安全综合监控系统,并具有如下功能:
①矿井环境和工况参数实时监控;②主要通风机在线监测;③巷道火灾实时监测;④矿井瓦斯抽放实时监测;⑤冲击地压实时监测;⑥煤与瓦斯突出实时监测;⑦煤层自然发火实时监测; ⑧分布式光纤测温监测预报系统,对采空区内“三带”温度变化能够进行同时监测,提高了发火点精准定位。监控系统的安装极大地提高了煤矿的安全管理自动化水平,防止了许多事故的发生。
2.1.3 加强井下火源管理
对煤矿井下的爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等火源加强管理、制定防治措施,除炸药安全性检验、电器防爆检验、摩擦火花检验外、还需防止火源与瓦斯积聚在同时同地点出现,如放炮时检测瓦斯浓度,采用风电闭锁、瓦斯电闭锁等措施。所以加强明火管理,严格动火制度,可以消除引爆瓦斯的火源。
2.2 隔爆措施管理
矿井隔爆抑爆装置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障,当瓦斯爆炸发生后,依靠预先设置的装置可以阻止爆炸的传播,限制火焰的传播范围,主要有被动式隔爆水袋棚、隔爆岩粉棚装置。
被动式隔爆水袋棚、隔爆岩粉棚因成本低、安装方便,因而得到了广泛的使用,其中隔爆水袋棚的使用最为广泛。具有适应性强,安装、拆卸和移动方便的特点。
例:南山煤矿井下对各主要运输大巷、运输机道、采煤工作面、煤掘工作面进行安设隔爆水袋棚,经核定安设44处隔爆水袋棚,实际安设46处隔爆水袋棚。
3 结论
瓦斯爆炸事故的防治是煤矿安全工作的一个系统工程,除了完善可靠的安全装备和采取有效的措施外,还应加强安全管理和安全监督,重视员工安全意识的培养。只有把安全放在首位,认真落实瓦斯治理的“十二字”方针,健全各项规章制度,合理加大安全投入,才能预防瓦斯爆炸事故发生,煤矿的安全状况才能得到根本好转。
关键词 煤矿;瓦斯;治理
中图分类号:TD712 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)09-0088-01
瓦斯事故是煤矿五大灾害之一,是煤矿安全事故中的一种主要体现,在很大程度上制约着我国煤矿企业的安全生产。因此,做好煤矿瓦斯治理是确保煤矿安全生产的一道重要安全屏障。据了解,我国很多矿井地质构造比较复杂,而且我国煤矿的开采技术有所缺乏,煤矿的生产及安全系统也不够完善,安全资金投入不足,管理制度也不够完善,这些因素都严重制约着矿井的安全生产,很多煤矿企业在进行瓦斯治理的时候都没有达到治理的要求,导致现在煤矿瓦斯治理工作迫在眉睫[1]。
1 煤矿瓦斯治理的目标及原则
煤矿瓦斯治理关系着煤矿企业的发展及人们的生命安全,在进行煤矿瓦斯治理时,应以做好一般瓦斯事故的防范工作为基本目标,以杜绝重大瓦斯事故为最终目标;要建立完善的瓦斯事故防治体系,最大限度地降低瓦斯事故的危害,同时,要建立健全瓦斯监测监控系统,以便及时掌握瓦斯动态,提前发出预测预警。要实现杜绝重大瓦斯事故的最终目标,在进行煤矿瓦斯治理的时候要遵循一定的原则,即以“安全生产”为生产的基本方针,还要做到标本兼治,以治本为基本原则,只有找到问题的根源才能从根本上解决问题[2];同时,还要做好煤矿开采的管理工作,落实责任制度,做好煤矿生产过程中的监督工作,在监督的过程中要及时排除瓦斯安全隐患,将瓦斯事故的发生几率降到最低。
2 煤矿瓦斯治理过程中面临的问题
1)煤矿瓦斯治理观念薄弱。虽然“预防为主,安全第一”已经成为煤矿生产的基本原则,但就我国目前煤矿企业的生产情况来看,有很多企业都因为只注重煤矿的生产而忽略了安全问题,这也加剧了煤矿瓦斯事故的发生。煤矿企业管理者对瓦斯治理工作不够重视,管理人员的瓦斯治理意识薄弱,没能准确理清生产、效益、安全这三者之间的关系,也没有考虑到安全生产与可持续发展之间的联系,最后才会出现重生产、效益而轻安全的现象。
2)通风及排水系统不完善。随着煤矿开采工作的深入,开采的深度及难度持续增加,瓦斯的含量及压力也在不断增大,但是通风系统却没有得到完善,主要是少数矿井新开采区在还没有完善的通风、排水系统时就开始实行“剃头式”的煤矿开采,还有一些矿井在增加了开采深度后并没有进一步完善通风系统和排水系统,也导致了瓦斯安全事故不断增加。
3)防治制度不完善。有一些煤矿企业的领导者将目光都放在生产效益上,将大部分精力都花在建立近期的管理保障体系这方面,所以在煤矿的安全生产中,并没有进行全面有效的管理,也没有落实长期的瓦斯治理措施和管理制度[3]。由于管理层的瓦斯治理观念不强,所以瓦斯事故的防治措施也得不到有效落实;没有完善的瓦斯管理制度或制度得不到有效落实,就不可避免的出现一些管理上的漏洞和死角。
3 煤矿瓦斯治理技术的应用
我国每年死于瓦斯事故的人数是所有事故死亡人数的1/3,可想而知煤矿瓦斯事故严重危害着人们的生命安全,而且瓦斯排放到大气中后会对环境造成严重的污染,所以加强煤矿瓦斯治理技术的应用势在必行。加强瓦斯事故治理力度是保障煤矿工人生命安全的具体措施,也是促进我国煤矿企业安全生产发展的重点。
1)完善瓦斯抽放的开发技术体系。完善瓦斯抽放和煤层气的开发技术体系是有效防止瓦斯事故发生的重要措施,顺利开展煤矿重大瓦斯事故的预防及控制技术研究,进而开发出煤矿瓦斯灾害的预警技术及控制技术。目前我国已经根据自身煤矿生产条件、地质条件和管理方式开发出适合我国煤矿瓦斯灾害的预警系统。除了开发瓦斯灾害的预防及控制技术,还要解决煤矿瓦斯抽放地质方面的各种技术难题,从而完善我国不同煤矿地质的瓦斯抽放的开发技术体系。
在引进国外新进技术的基础上,还要根据我国煤矿地质的具体情况来进一步完善矿井井下防爆地质雷达技术和装备,研究出适合煤矿井下工作的雷达天线,实现煤矿瓦斯地质预测技术的开发,使预测过程及预测结果实现数据提取自动化和数字化。
2)加大对煤层气开发利用的投入及监管力度。煤矿开采是煤矿生产得以顺利进行的前提,也是我国煤矿企业得以稳定发展的重要依据。对煤矿层瓦斯治理技术的有效利用是实现煤矿的顺利开展的前提条件,是降低瓦斯灾害、利用资源及保护环境的重要手段。煤矿企业应该积极推进煤层资源与煤层气资源的协调开发,把瓦斯抽放指标作为煤矿安全开采的基本条件。同时将安全生产的指标列入相关法律法规中,加大监管力度。
加强瓦斯治理的查处与管理力度、建立完善的监督管理制度是实现煤矿企业安全生产的保障,规范煤矿开采制度,将检查活动日常化化、规范化。建立责任制度,提高瓦斯事故发生时相关人员的责任代价,从而提高相关管理人员瓦斯治理的积极性。避免管理漏洞的出现,使制度具备更强的规范性及可操作性,落实每一位员工的合法权益。
政府应该加大煤矿瓦斯治理技术开发的投入力度,同时还要利用政府机构的监察力量对煤矿瓦斯治理情况进行全面监督,成立监督机制,对那些没有达到瓦斯治理要求的矿井采取有效的惩处措施。加大瓦斯治理的监管力度能有效地提高我国煤矿瓦斯治理的工作效率,最大程度上降低重大瓦斯事故发生的频率。
3)利用煤气抽放技术进行煤矿开采工作。煤矿开采工作的前后顺序会对煤矿开采工作的安全、稳定生产造成直接的影响。在进行煤矿安全开采工作之前就要先从地面或者煤矿井下抽取瓦斯,这样才能降低煤矿开采的难度,确保煤矿开采工作的安全与稳定进行。由于历史原因,很多地壳结构不一样,会导致煤矿矿井气田复杂多变,所以在进行煤矿开采的时候还要根据地质条件及地壳结构来选择瓦斯的抽放方式,真正做到因地制宜。对不同地质的矿井要采取不同的抽放方式及策略,在地质条件比较复杂的矿区要做好井下的瓦斯抽放工作,从而减少瓦斯事故的发生,确保煤矿开采工作的顺利进行。
4 结束语
只有加强煤矿瓦斯治理技术才能减少瓦斯灾害事故的发生,从而确保煤矿从业人员的人身安全,使煤矿生产工作顺利开展,促进我国煤矿企业的发展,进而推动我国国民经济的发展,增强我国的生产竞争力。
参考文献
[1]喻祥.浅谈我国煤矿瓦斯治理和利用的科技创新[J].广东科技,2011,18(16):97-98.