采煤工作面安全风险辨识评估标准

石湖矿采煤工作面安全风险辨识评估标准

2018年4月20日

目录

第一章安全风险辨识 (1)

第一节安全风险辨识原则 (1)

第二节安全风险辨识评估范围 (1)

第三节安全风险辨识评估等级标准 (1)

第四节安全风险因素 (2)

第五节安全风险辨识 (5)

第二章安全风险评估 (15)

第一节安全风险评估方法 (15)

第二节安全风险评估 (19)

第三章重大安全风险管控措施 (25)

第一节瓦斯灾害管控措施 (25)

第二节火灾防治管控措施 (29)

第三节顶板灾害防治管理措施 (31)

第四节支护设备（支柱）防治管控措施 (34)

第五节其他类灾害防治管控措施 (35)

第一章安全风险辨识

第一节安全风险辨识原则

以重大危险源为重点，突出对瓦斯、水、火、煤尘、顶板及提升运输系统等容易引发重特大事故的危险因素进行辨识，建立可能引发重大事故的重大安全风险清单，采取有效管控措施，切断风险转变为隐患的链条，防范煤矿重特大事故的发生。

第二节安全风险辨识评估范围

安全风险辨识评估范围主要包含51000工作面范围内瓦斯、水、火、煤尘、顶板及运输等系统等可能造成重大事故的重大危险因素。

第三节安全风险辨识评估等级标准

在“煤矿安全风险管控”辨识标准的基础上，依据国家标准、规范确定的重大安全风险辨识、评估、分级标准，结合我矿实际，制定安全风险等级评估标准，从高到低，划分为重大风险（A类、Ⅰ级）、较大风险（B类、Ⅱ级）、一般风险（C类、Ⅲ级）和低风险（D类、Ⅳ级），分别用红、橙、黄、蓝四种颜色标识。其中：

一、重大风险（A类、Ⅰ级、红）：是指可能造成人员伤亡和主要系统损坏的。

二、较大风险（B类、Ⅱ级、橙）：是指可能造成人员伤害，但不会降低主要系统性能或损坏的。

三、较大风险（C类、Ⅲ级、黄）：是指不会造成人员伤害，但会降低主要系统性能或损坏的。

四、一般风险（D类、Ⅳ级、蓝）：是指不会造成人员伤害和主要系统损坏的。

第四节安全风险因素

一、瓦斯：

矿井属于瓦斯矿井。根据2016年矿井瓦斯等级鉴定证书结论，本矿绝对CH4涌出量为1.85m3/min，相对CH4涌出量为0.49m3/t，绝对CO2涌出量为2.29m3/min，相对CO2涌出量为0.61m3/t，依照《煤矿安全规程》规定和相

关规定，本矿为瓦斯矿井。

二、水：

1、区域含水层分析：

1、第四系松散岩类孔隙含水层组：主要分布于区域中部的恢河河床两侧及其支流的河谷地带，含水层为第四系全新统砂砾层，可接受大气降水直接补给或河流侧向补给，局部富水性较强，为当地居民的主要用水水源之一。

2、二叠系碎屑岩类裂隙含水层组：本区二叠系地层主要有下统山西组、下石盒子组和上统上石盒子组地层，是一厚度400m左右，其中中粗粒砂岩可达10余层，为主要含水岩层。其富水性受裂隙发育程度和补给条件影响而变化较大，大多受补给条件所限，富水性较弱。据钻孔混合抽水试验，单位涌水量0.076L/s.m，属弱含水层。

3、石炭系太原组砂岩、灰岩裂隙含水层组：据钻探揭露资料，本区太原组地层灰岩发育，仅有1-2层不稳定的薄层灰岩分布，裂隙发育程度差，富水性较弱。但太原组地层砂岩较发育，且大多为中粗粒结构，有时节理裂隙较发育，具有一定的含水条件。据钻孔抽水资料，单位涌水量为0.01-1.56L/s.m，富水性属弱-中等。

4、奥陶系碳酸盐岩类岩溶裂隙含水层组：奥陶系灰岩分布在马家湾向斜的边缘，禅房子背斜轴部薛家洼，贾家窑一带，为朔州神头泉的补给区。井田位于背斜之南，地表出露石炭、二叠系地层，为神头泉域的径流区。除断裂带沟通处，奥陶系岩溶水和上覆的石炭、二叠系裂隙水无水联系。

区域含水层的补给来源主要为大气降水和恢河水，各含水层之间水力联系较弱，上部各含水层水均沿岩层倾向向低处运移或沿裂隙向深部渗透，于

地形切割低洼处以泉水形式排泄。深部奥灰岩溶水则沿岩溶裂隙由南向北径流，于朔州市东南神头呈泉水排泄。

2、其他水源的分析：

根据51000工作面与2#层层间对照图分析，我矿51000回采工作面上覆2#2131工作面运、回顺废弃巷道。为预防工作面回采期间受上覆2131工作面废弃巷道积水的影响，需对51000工作面上覆的废弃巷道进行探放水。故51000工作面回采时加强顶板观察顶板淋水变化情况，保障排水设施正常运行，达到工作面及时排水。

3、预计涌水量：

通过相邻工作面涌水情况分析，51000工作面主要水害为5#煤层顶板砂岩水，在掘进过程中主要以滴、淋水形式出现，涌水量较小，在两顺槽低洼处回形成积水，已掘临时水仓、安装了水泵进行排水，对开采无影响。根据已采510采区右翼工作面回采情况分析，回采至20m左右初次来压，顶板垮落，回采至32m左右，老顶大面积垮落，会有较大的顶板砂岩含水层及裂隙水涌出，最大涌水量为25m3/h。

三、火

据2017年3月16日山西省煤炭工业厅综合测试中心鉴定报告出具的石湖煤矿《煤层自燃倾向性鉴定报告表》，区内煤层属自燃煤层。

四.煤尘

据2017年3月20日山西省煤炭工业厅综合测试中心鉴定报告出具的石湖煤矿《煤尘爆炸性鉴定报告》，区内煤尘有爆炸危险。

五、顶板：

5#煤层直接顶板为碳质泥岩，厚1.85m。伪顶为砂质泥岩，厚约0.3m。煤层底板为泥岩，局部为泥质粉砂岩，厚0.3m。顶板稳定性较好，利于开采。

六、采煤机械

工作面MG300/700―WD型双滚筒采煤机落煤，煤机滚筒的螺旋叶片配合刮板输送机出煤。

七、支护设备

工作面选用ZF4800/17.5/28型放顶煤液压支架（96架），过渡支架ZFG5000/21/32(6架)，端头支架ZTZ10000/21/32(1架)。工作面两端头采用DZ-35型单体液压支柱配合1.2米的π型梁均匀支护，柱距1m。支护形式为错梁直线柱，交错迈步前移，一梁两柱。工作面末排支设密集柱切顶和挡矸。运输顺槽超前工作面煤壁50米范围，采用DZ-35型单体液压支柱配合3.6m “π”型钢梁进行一梁两柱支护，回风顺槽超前工作面30米范围，采用DZ-35型单体液压支柱配合2.4m“π”型钢梁进行一梁两柱支护。

八、运输设备：

工作面前部SGZ-764/400型刮板输送机和后部SGZ-830/630型刮板输送机→转载机SZZ—764/200型刮板输送机→510运输下山→井底煤仓→主斜井皮带→地面出煤场。

九、主要电气

供电电源来自中央变电所→移动变电站，采煤工作面安装KBSGZY-1600/1.2型矿用隔爆型移动变电站2台，主要供给除采煤机、工作面刮板输送机等设备用电。

十.冲击地压：

本区无冲击低压现象，应力集中区也不太明显或无集中区。

第五节安全风险辨识

专项辨识由生产矿长组织有关业务科室进行，采取有效措施，全方位、全过程辨识建设工艺、设备设施、作业环境、人员行为和管理体系等方面存在的安全风险，做到系统、全面、无遗漏，并持续更新完善。

一、瓦斯事故安全风险辨识

1、事故危害：

⑴瓦斯爆炸时产生的瞬时温度在1850℃～2650℃之间，不仅会烧伤人员、烧坏设备、造成财产损失等还可能引起火灾。

⑵瓦斯爆炸产生的高温，会使气体突然膨胀而引起空气压力的骤然增大，再加上爆炸波的叠加作用或瓦斯连续爆炸，爆炸产生的冲击压力会越来越高。在高温高压的作用下，瓦斯爆炸产生正向冲击和反向冲击，可能引起火灾和二次爆炸。

⑶瓦斯爆炸后，产生大量的有毒有害气体，尤其是爆炸后产生的高浓度一氧化碳直接导致井下人员伤亡。

⑷瓦斯爆炸可能引发煤尘爆炸事故。

2、事故原因分析：

⑴发生瓦斯事故必须同时具备三个条件：

①瓦斯浓度达到爆炸界限5％～16％；

②氧气浓度不低于12％；

③有650℃～750℃的引爆火源存在。

在这三个条件中，氧气无法进行控制，所以瓦斯事故发生的原因提取为：

瓦斯浓度达到爆炸界限，遇到引爆火源产生剧烈的化学反应。

3、事故易发生的场所：

采掘工作面、采空区、盲巷、高冒区、采煤工作面上隅角。

4、事故发生的预兆：

⑴人的不安全行为。违章指挥，违章作业，瓦斯超限，不采取措施处理，冒险蛮干，是造成瓦斯事故的主要原因。

⑵物的不安全状态。通风系统不合理、工作面风量分配不足存在微风，瓦斯抽采不达标，工作面瓦斯忽高忽低、空气温度变化、电气设备失爆。

二、水灾事故安全风险辨识

1、事故危害：

⑴水灾发生导致人员伤亡或设备损坏；

⑵水灾发生后会导致瓦斯积聚、有毒有害气体进入；水灾导致顶板垮落

⑶严重的水灾会导致淹井。

2、事故原因分析：

水灾出现的原因有：超层越界开采，防水密闭失效透水，违法开采防水煤柱，煤柱突然垮落，防水煤柱设计过小，采空区，断层、裂隙、井巷导水、冒顶、放炮导通水体；排水能力不足，雨季地表洪水也是造成水灾的原因。

3、事故易发生的场所：

采空区，采区（煤矿）边界，断层、裂隙。

4、事故发生的预兆：

煤壁发潮、发暗，巷道壁挂红、挂汗，工作面温度降低有雾气，顶板淋水加大，工作面压力增大，片帮冒顶，涌水增加、出现压力水头。

三、火灾事故安全风险辨识

1、事故危害：

⑴造成人员伤亡，井下发生火灾后生成大量的有毒有害气体，特别是一氧化碳造成井下人员中毒死亡。

⑵影响生产，造成局部或矿井停产。

⑶造成煤炭资源的损失，封闭火区将冻结大量的可采煤量。

⑷造成巨大的经济损失，火灾将烧毁大量的设备，另外还消耗大量的人、财、物。

⑸可能引起瓦斯、煤尘爆炸事故。

⑹产生火风压破坏通风系统，导致事故扩大。

2、火灾事故原因分析

⑴内因火灾：

①煤炭具有自燃倾向，并且呈破碎堆积状态：自然倾向分三类，Ⅰ类容易自燃，Ⅱ类自燃，Ⅲ类不易自燃。（自然倾向取决于：煤的化学成分、煤的物理性质、煤岩成分）

②有不断的氧气供给：矿井地表覆盖层为基岩，无黄土层，在工作面开采几个分层后，采空区形成通达地表的裂隙，漏风供氧。

③氧化生成的热量大量积聚，难以及时散失：氧化过程分三类，潜伏阶段，自热阶段，燃烧阶段。

⑵外因火灾：

⑴存在明火：吸烟、电气焊、喷灯焊、电炉、灯泡取暖。

⑵出现电火花：电机、变压器、开关、接线三通、电铃、打点器、电缆

等出现损坏，设备过负荷、短路等引起电火花。

⑶瓦斯、煤尘爆炸引起火灾。

⑷机械摩擦及物体碰撞产生火花引起火灾。

3、火灾事故易发生的场所：

主运输巷道、回风巷道、工作面、采空区、机电硐室、变电所、电气焊作业地点、材料巷等场所。

4、火灾事故发生的预兆：

（1）外源火灾的发生主要表现为：易燃物品管理不到位、消防设施设备不到位。井下存在易燃物品、开拓方式和采煤方法不合理、通风系统不合理、密闭等通风设施管理不善造成漏风、供风风量不合理存在微风、违章爆破、机械摩擦、明火、明电等。

（2）自然火灾主要有以下预兆：

①、巷道中出现雾汽或巷壁“挂汗”。

②、风流中出现火灾气味，如煤油味、松香味、臭味等。

③、从煤炭自燃点流出的水和空气较正常的温度高。

④、当空气中有毒有害气体浓度增加时，人们有不舒服的感觉，如头痛、头晕、精神疲乏等。

⑤、煤炭自燃使环境空气、煤层围岩及其它介质温度升高并超过70℃。

⑥、采空区或风流中出现一氧化碳(CO)，其浓度已超过矿井实际统计的临界指标，并有上升趋势。

四、煤尘事故安全风险辨识

1、事故危害：

⑴爆炸危害

①煤尘爆炸可放出大量热能，爆炸火焰温度可高达1600～1900℃，甚至更高，产生了破坏性很强的高温。

②在发生爆炸的地点，空气受热膨胀，空气密度变稀薄，在极短时间内形成负压区，外部空气在气压差的作用下向爆炸地点逆流冲击，带来新鲜空气，这时爆炸地点如遇煤尘、瓦斯和火源，可能连续发生二次爆炸，造成更大的灾害。

③煤尘爆炸后，产生大量的有毒有害气体，尤其是爆炸后产生的高浓度一氧化碳直接导致井下人员伤亡。

⑵健康危害：恶化生产作业环境，危害职工身体健康。

2、事故原因分析：

⑴发生煤尘事故必须同时具备三个条件：

①煤尘具有爆炸性；（本矿煤尘无爆炸性）

②空气中浮游煤尘具有一定的浓度（30～2000g/m3）；

③存在能点燃煤尘的引爆火源（650～1050℃）；

④在这三个条件中，煤尘具有爆炸性无法进行控制，所以煤尘事故发生的原因提取为：煤尘浓度积聚达到爆炸界限，有引爆火源存在。

⑵健康危害原因：

①矿井防尘设施设备不完善，工作面、运输转载地点、回风巷道未设置喷雾灭尘装置或防尘水幕。

②未定期开展粉尘检测，职工未进行健康检查。

③未发放或未正确佩戴劳动防护用品。

采掘工作面、运输巷道、回风巷道、运煤转载点等。

4、事故发生预兆:（健康危害）

①矿井防尘设施设备不完善，工作面、运输转载地点、回风巷道未设置喷雾灭尘装置或防尘水幕，未定期进行巷道冲刷、清扫等除尘工作面，巷道或工作面煤尘堆积。

②未定期开展粉尘检测，职工未进行健康检查。

③未发放或未正确佩戴劳动防护用品。

五、顶板事故安全风险辨识

1、事故危害：

⑴冒顶或片帮造成人员伤亡及设备损坏。

⑵冒顶将会堵塞巷道造成通风不畅，引起瓦斯积聚。

2、事故原因分析:

⑴地质情况探测不清，地质条件发生变化后预报不准确；

⑵支护设计存在缺陷；

⑶作业规程编制不详细，不符合实际；

⑷未对破碎带进行补强支护；

⑸支护材料不合格；

⑹大面积空顶；

⑺顶板破碎、层理发育；

⑻在掘进与回采中突遇构造，未及时采取措施；

⑼工作面初次来压、周期来压、冲击地压。

采煤工作面上下出口前20米范围内、上下端头、煤壁区、空顶的巷道、采空区切顶线处、过空巷及老空。

4、事故发生的预兆:

（1）、顶板下沉量加大，活柱回缩，发出声音或支柱发生钻底、钻顶现象。

（2）、煤壁变松，采煤机割煤进刀负荷减小，进刀容易，片邦严重，顶板掉渣。

（3）、顶板淋水增加，支柱发出响声，老空区有顶板断裂声、闷雷声等。

（4）、支柱开始卸液、钻底、倾斜或发生扭转。

（5）不按规定进行支护、支护材料不符合要求、巷道严重失修，工程质量不符合要求、空顶作业、不执行敲帮问顶制度，过地质变化带无措施。

六、采煤机械事故安全风险辨识

1、事故危害：

⑴操作系统不灵敏，检修期间未停电、闭锁、挂牌、上锁。误操作或未保持安全距离，造成设备损坏或人员伤害。

⑵采煤机综合保护不起作用。

⑶开机前未进行预警。

⑷非工作人员在机器运行期间靠近机械。

2、事故原因分析:

⑴设备要尽可能实现本质安全。各类可能造成人体伤害的设备如:旋转、升降、位移、部位、带电部位尽可能设计在设备内部，如无法实现的部位

必须加防护罩、加套，确保人员经过或停留的地方要加装过桥或护栏、护板等。

⑵未正确操作合理佩带防护用品。

⑶制定因设备事故而引发的次生灾害的应急预案。

3、事故易发生的场所:

采煤机操作现场

4、事故发生的预兆:

⑴机电专检人员不定期对检修过程是否停电.闭锁，发现问题，及时整改。

⑵班组长负责督导本班组职工按照要求试验综合保护装置；跟班队长负责对当班人员及综合保护装置的检查，发现问题及时处理；

⑶班组长负责督导本班组职工按照要求进行起车前预警作业。

⑷跟班队长负责对固定采煤机司机监督指导，确保其按章操作，现场安全员及班队长做好机械运行期间的安全工作。

⑸人的不安全行为：违章指挥，违章作业。

⑹设备失修，防护设施不齐全，圆环链的拉拔变形，未进行关键部件的探伤测试。

七、支护设备事故安全风险辨识

1、事故危害：

单体液压支柱倾倒砸伤人员。

2、事故原因分析:

⑴支护质量不符合《作业规程要求》，工作面存在自卸载支柱、损坏的支护未及时更换。

⑵工作面支护未设置防倒柱设施或不正常使用。

⑶顶板突然来压造成支柱受力倾倒。

⑷道路不畅通，人员运输材料时滑倒。

3、事故易发生的场所:

⑴采煤工作面。

⑵工作面材料运输巷道。

4、事故发生的预兆:

⑴违章指挥，违章作业。损坏失修的支柱未及时更换。

⑵支柱防倒钩未设置牢靠，工作面支护强度不足。

⑶道路不畅、杂物堆积。

八、运输事故安全风险辨识

1、事故危害：

⑴工作面刮板机、皮带机等引发部件损坏，影响产量，增加生产成本；导致设备损坏和人身伤害。

⑵误操作或未保持安全距离，造成设备损坏或误操作致使人员伤害。

2、事故原因分析：

⑴机械设备从选型、运输、验收保管、安装、使用、检修等环节因人为失误或客观因素都可能导致事故，精神状态差，检查维护不到位。

⑵违章操作，其中重点是使用、检修环节中人为失误导致。

3、事故易发生的场所：

工作面及运输系统。

4、事故发生的预兆:

⑴动接触（移动或转动）部件高温、高热、振动、声响异常、几何尺寸发生变化等；

⑵设备操作系统不灵敏，检修期间未停电、闭锁、挂牌、上锁。

⑶违章使用皮带机或刮板机上运输材料或行人，造成伤害事故。

九、主要电气事故安全风险辨识

1、事故危害：

⑴电气事故可能造成人员伤害或设备损坏。

⑵误送电不跳电造成触电伤人。

⑶机电事故引发火灾甚至瓦斯事故。

2、事故原因分析:

⑴作业人员违章作业或误操作。

⑶电气设备保护不全或保护失效。

3、事故易发生的场所:

采区变电所、移变、采煤工作面和敷设电缆的巷道。

④事故发生的预兆:

1.防爆电气设备合格证、安全标志、防爆标志不齐全。电气设备入井前未进行防爆性性能检测，电器设备失爆。

2.电气设备短路、过负荷、单相断线、接地、漏电闭锁保护及远程控制等功能不齐全或失效。每天未进行低压漏电保护跳闸试验。

第二章安全风险评估

第一节安全风险评估方法

一、评估方法

安全风险评估的方法主要有安全检查表法、因果分析图法、事故树分析法、故障模式与影响分析法、风险矩阵法等。根据我矿实际情况，选用风险矩阵法作为安全风险评估的主要方法，其余方法在安全风险评估中作为辅助方法。

对找出的风险点进行安全风险评估，明确管控的重点。安全风险评估采用LEC评价法计算风险分值（单位：分）：

D=LEC

D —作业地点、关键环节等存在的安全风险

L —事故发生的可能性

E —人员接触危险环境的频率

C —发生事故产生的后果

表2-2 L值的确定

表2-3 E值的确定

表2-4 C值的确定

表2-5 风险等级标准

表2-6 安全风险矩阵表

二、重大安全风险标准：

根据相关标准，事故类型进重大安全风险评估，符合下列条件之一的矿井为存在重大安全风险矿井：

（1）高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井、矿井总风量不足的、没有备用主要通风机或者两台主要通风机工作能力不匹配的、违反规定串联通风的、没有按设计形成通风系统的，或者生产水平和采区未实现分区通风的、高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井的任一采区，开采容易自燃煤层、低瓦斯矿井开采煤层群和分层开采采用联合布置的采区，未设置采区专用回风巷的，或者突出煤层工作面没有独立的回风系统的、采掘工作面等主要用风地点风量不足的、采区进（回）风巷未贯穿整个采区，或者虽贯穿整个采区但一段进风、一段回风的、煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷的掘进工作面未装备甲烷电、风电闭锁装置或者不能正常使用的、瓦斯检查存在漏检、假检的、井下瓦斯超限后不采取措施继续作业的矿井；

（2）有煤尘爆炸危险的矿井；

（3）水文地质条件复杂、极复杂矿井没有设立专门防治水机构和配备专门探放水作业队伍、配齐专用探放水设备的，未查明矿井水文地质条件和井田范围内采空区、废弃老窑积水等情况而组织生产的，在突水威胁区域进行采掘作业未按规定进行探放水的，未按规定留设或者擅自开采各种防隔水煤柱的，有透水征兆未撤出井下作业人员的，受地表水倒灌威胁的矿井在强降雨天气或其来水上游发生洪水期间未实施停产撤人的矿井；

（4）煤层自然发火期≤6个月的矿井、开采容易自燃和自燃的煤层时，未编制防止自然发火设计或者未按设计组织生产的、有自然发火征兆没有采取相应的安全防范措施并继续生产的；

（5）煤层冲击倾向为中等及以上的矿井，首次发生过冲击地压动力现象，半年内没有完成冲击地压危险性鉴定的，有冲击地压危险的矿井未配备专业人员并编制专门设计的，未进行冲击地压预测预报，或采取的防治措施没有消除冲击地压危险仍组织生产的矿井。

（6）采煤工作面存在不易垮落必须经人工强制放顶的坚硬顶板，巷道大面积支护失效冒顶片帮，未按矿井瓦斯等级选用相应的煤矿许用炸药和雷管、未使用专用发爆器的，或者裸露放炮的、矿井全年原煤产量超过矿井核定生产能力110%的，或者矿井月产量超过矿井核定生产能力10%的、矿井开拓、准备、回采煤量可采期小于有关标准规定的最短时间组织生产、造成接续紧张的，或者采用“剃头下山”开采的、超出采矿许可证规定开采煤层层位或者标高而进行开采的、超出采矿许可证载明的坐标控制范围而开采的、擅自开采保安煤柱的、擅自开采保安煤柱的、高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井、开采容易自燃和自燃煤层（薄煤层除外）矿井，采煤工作面采用前进式采煤