2015年灾变计划

开滦(集团)蔚州矿业公司北阳庄矿2015年度矿井灾害预防与处理计划

矿长:夏欢阁

总工程师:刘立国

安全矿长:张建

生产矿长:郭宝军

机电矿长:任巨庸

安全副总:司晓思

安全管理部:马世军

生产技术部:宋振宇

综合调度室:张学成

机电室:郝明

编制:田辰

2014年12月

目录

一、总则 (3)

(一)编制目的: (3)

(二)编制依据: (3)

(三)编制原则: (3)

(四)编审小组的构成: (3)

二、概况 (3)

(一)矿井概况 (3)

(二)六大系统简介 (5)

(三)各类事故概况 (10)

三、矿井灾害预防措施 (13)

(一)瓦斯事故的预防措施 (13)

(二)煤尘事故的预防措施 (15)

(三)火灾事故的预防措施 (15)

(四)矿井水灾的预防措施 (18)

(五)各类顶板事故的预防措施 (21)

(六)井下爆破材料和爆破事故的预防 (26)

(七)矿井通风设备、设施检查 (26)

四、组织灾区人员撤退和自救的措施 (26)

(一)组织人员撤退的程序及措施 (26)

(二)避灾路线 (27)

(三)救灾设备、材料的存放及使用 (28)

五、矿井灾害处理措施 (31)

(一)矿井发生瓦斯、煤尘爆炸事故的处理措施 (31)

(二)矿井发生火灾时的处理措施 (32)

(三)水灾的处理措施 (35)

(四)发生冒顶事故的处理措施 (36)

(五)矿井安全监测系统出现瓦斯超限报警时的处理程序 (38)

(六)机电事故的应急处理措施 (39)

六、处理事故的组织领导及责任分工 (43)

(一)发生重大事故时对有关人员的通知要求 (43)

(二)发生重大事故时的抢救组织工作 (43)

(三)发生重大事故时有关人员的职责与分工 (43)

七、矿调度室必备的技术资料、图纸、计划和培训 (44)

(一)矿调度室必备的技术资料和图纸 (44)

(二)计划的修改与培训 (45)

八、矿井反风预案 (45)

九、矿井救灾演习 (45)

一、总则

(一)编制目的:

为了防止煤矿在生产过程中各类事故的发生,以及在事故发生后如何采取应急处理和救援措施,有效地发挥应急救援功能,有效地防止事故扩大和迅速抢救受灾遇险人员,保障职工的身体健康和生命财产安全,最大限度的减少事故的损失,指导煤矿安全生产。

(二)编制依据:

《中华人民共和国矿山安全法》、《煤矿安全规程》及有关标准、规定。

(三)编制原则:

1.明确《灾害预防与处理计划》中涉及人员的职责,实现矿、区科、班组分级管理。

2.《灾害预防与处理计划》中必须体现超前预防的措施、出现事故的控制措施、以及事故的处理措施,同时三个环节必须相结合。

3.《灾害预防与处理计划》中必须体现出技术、装备、培训并重的原则。

4.救人优先的原则

5.防止事故扩大,缩小影响范围的原则。

6.保护救援人员生命安全的原则

7.利于恢复生产的原则

(四)编审小组的构成:

1.编制人员本人签字(附件一)

2.会审人员本人签字(附件二)

二、概况

(一)矿井概况

1.矿井概况

北阳庄矿井田南北长约5~8km,东西宽4~8.2km,面积约49.28km2。井田西邻单候井田,北邻南德胜井田及沙涧堡井田。矿井设计资源/储量为工业资源储量(268.52Mt)扣除永久煤柱损失(45.67Mt)后的资源/储量,经计算矿井设计资源/储量为222.84Mt。矿井设计可采储量为132.63Mt,矿井设计服务年限为:56.2年。根据原初步设计,北阳庄矿井设计生产能力1.80Mt/a,采用立井多水平开拓方式,一水平标高+540m,首采区为一采区,首采工作面位于一采区北翼,以1个5号煤层综采工作面达到设计生产能力。

根据一采区北翼大巷及工作面顺槽探巷揭露,一采区北翼地质构造极为复杂,受诸多逆掩断层影响,5号煤层赋存呈“叠瓦”状,难以布置形成规模生产能力的综采工作面,一采区已不能作为达产采区。原设计二采区,5号煤层为薄煤层,2个5号煤层综采工作面亦不能

满足1.80Mt/a的设计生产能力,且由于二采区涌水量较大不易控制暂时封闭,暂不开采,待水位下降至可采程度时,再行开采计划。故2015年计划开拓+560水平。

矿井于2009年2月开工建设。目前矿井建设已进行至采区施工阶段,主井、副井及回风立井、+540m石门、北翼大巷矿建及机电安装工程已全部完成,地面土建及安装工程已全部完成。2014年9月份已完成联合试运转及矿井验收工作,投产时间为2014年10月。

2.地理位置

北阳庄矿井位于河北省张家口地区蔚县境内,行政区划隶属于蔚县涌泉庄乡和杨庄窠乡管辖,其地理坐标为北纬39°51′37″~39°57′30″,东经114°31′10″~114°39′12″,南至蔚县县城直距6km,西至山西广灵、大同,北至张家口、宣化均有沥青公路相通。已建成的沙(沙城)――蔚(蔚县)铁路与北(北京)――张(张家口)、丰(丰台)――沙(沙城)大(大同)铁路干线直接相连,铁路交通条件良好。矿区铁路专用线由沙――蔚地方铁路支线的西合营站接轨。

3.2015年生产布置简况

北阳庄矿现主采煤层为5#煤层,矿井开拓方式为立井开拓, 开采方式为走向长壁综合机械化后退式采煤。

2015年,我矿生产区域在首采区北翼,首采区分东西两翼开采,采掘工作主要集中在首采区五煤。2015年回采的综采工作面有11502、11505、11507三个工作面,掘进的工作面有11507面、11504面,开拓的巷道有北翼回风巷、560轨道巷、560皮带巷,目前正在回采的综采工作面有11502工作面,正在掘进的工作面有北翼皮带巷、11507回风巷等工作面,正在开拓的巷道有北翼皮带巷、北翼回风巷。

附:北阳庄矿2015年生产衔接表

4.通风系统简述

中央并列式通风系统,机械抽出式通风方式。北阳庄矿地面安装2KZ_D?32型对旋轴流式通风机二台,一台工作,一台备用,电动机采用变频调节,每台风机配置一台YVP552-12变频电动机,其功率为630kW,电压为660V AC;目前风叶安装角度为35度,目前运行频率为36Hz。矿井反风方式为主扇反转反风。

目前矿井总进风量110.60m3/s,矿井通风负压为1050 Pa。各采区均为分区通风,各工作面采用独立通风。

5.瓦斯、煤尘情况简述

据2013年矿井瓦斯等级鉴定结果表示,上年度矿井最大瓦斯涌出量:绝对瓦斯涌出量为1.471 m3/min,相对瓦斯涌出量为:2.40 m3/t,2014年度瓦斯等级鉴定矿井瓦斯等级为瓦

斯矿井。

根据唐山冀东矿业安全检测检验有限公司提交的煤自燃倾向性鉴定及煤尘爆炸性鉴定报告,主采5号煤层煤尘有煤尘爆炸危险性,煤尘爆炸指数36.47%,自燃倾向性等级为Ⅱ类,属于自燃煤层。我矿采掘机械化程度高,运输环节多,煤尘的生成量较大,如果防尘工作跟不上,影响职工身体健康和发生煤尘爆炸的可能性是很大的。

6.防灭火简述

经对邻近生产矿井调查,井下和地面曾发生过煤的自燃,本矿井开采煤层属Ⅱ类自燃煤层,发火期为3~6个月。应加强对发火煤层的预测预报和预防工作,对井下点火作业、放炮、供电、皮带运输的管理,杜绝内外因火灾的发生。

7.防治水简述

北阳庄井田位于蔚县矿区的东南部,矿区的南、东、西三面都有断层隔水,北部月山向斜西北翼寒武系底部的页岩隔水层翘起阻水。只在矿区西北、西南与东北有三个进出水口。故矿区及井田奥灰水处于一个半封闭的蓄水构造中。

基底灰岩水接受并北部月山裸露区的补给及西北部暖泉----大湾断层尖灭带进水口的补

阻水断层的存在,给,向东南迳流,流经崔家寨井田、单候井田进入本井田,由于井田中部F

33

地下水折向南西最终向暖泉排泄。

北部月山侏罗系出露面积约150km2,风化裂隙发育,接受大气降水补给后,自月山向斜,沿基岩裂隙渗补给煤系含水层,由北而南向井田迳流,由于为煤系含水层富水性弱,且排泄条件差,迳流呆滞。后城组砾岩含水层一方面接受其它基岩含水层地下水的补给,另一方面接受第四系底部砂砾石含水层水以“天窗”形式补给,由于该含水层固结程度差,且破碎,利于地下水的储存,但排泄条件差。

本井田处于月山东南山前倾斜平原,冲沟密布,切割较深,第四系地下水主要接受大气降水的补给及北部月山基岩地下水的侧向补给,经井田内迳流,在壶流河一、二级阶地附近形成自流区,地下水以泉水或人工揭露点形式自流排泄。

井田内共有8个含水层,自下而上为:

井田内共有8个含水层,自下而上为:寒武系灰岩含水层、下奥陶统灰岩岩溶裂隙承压含水层、下花园组下段砂岩裂隙承压含水层、下花园组上段砂岩裂隙承压含水层、第四系泥河湾组砂砾石孔隙承压含水层、第四系马兰组砂砾石孔隙承压含水层和第四系全新统砂砾石孔隙潜水含水层。对井田构成威胁的含水层主要为下奥陶统灰岩岩溶裂隙承压含水层和后城组砾岩孔隙裂隙承压含水层:

1、下奥陶统灰岩岩溶裂隙承压含水层

该含水层分布在井田西南部,19~9孔附近,灰岩厚度大于50m的地段为强富水区,单位涌水量﹥1.0L/s.m,渗透系数13.895m/d,水位标高956.99m,强富水区外围至寒武系灰岩连界,灰岩厚度0~50m的地段为中等富水区,单位涌水量0.1≤q≤1.0L/s.m,渗透系数7.905m/d,水位标高946.66m。

2、后城组砾岩孔隙裂隙承压含水层(导水裂隙带可能导通)

分布于全井田,局部单位涌水量0.116~0.167L/s.m,富水性中等。大部单位涌水量

0.000279~0.0118L/s.m,富水性弱,渗透系数0.00118~0.733m/d,水位标高950.97~994.86m。

在煤系基底含水层富水性强、承压大的区域,但隔水层厚度不能满足《煤矿防治水规定》对突水系数要求时,存在突水危险,巷道揭露导通含水层的地质构造时亦有可能发生突水。回采过程中,受导水裂隙带影响,当裂隙带导通上覆含水层时,可能使上覆含水层水溃入井下。

目前矿井排水量为1583m3/h。其中包括疏水降压水量1062 m3/h,北阳庄矿井正常涌水量为521 m3/h,最大涌水量为620 m3/h,根据2013年5月河北煤炭勘察院所提交的《北阳庄矿水文地质类型划分报告》确定北阳庄矿水文地质类型为复杂型。

(二)六大系统简介

1.矿井压风自救系统

井下压风系统取自上井口附近压风机房,内装备3台型号为LU200W-250W螺杆空气压缩机,日常两台运行一台备用,额定压力为0.75MPa,井筒管路直径为D219,井下大巷及井底车场选用管径为D159、D133无缝钢管,采区及各个采掘面采用管径为D108钢管接至工作面迎头,在各个岔口采用同径龙门连接。在各个巷道中,每100m设置一个三通;在各硐室入口、掘进工作面入口、回采工作面进口、回风巷口处均设置一个三通和阀门。

从压风机房到副井下井口的管路由机电科负责维护维修和日常检查;主要大巷的管路由通风区负责维护维修和日常检查;大巷以外的压风管路由使用单位负责维护维修和日常检查;每月要对管路至少检查一次,发现问题及时处理,需要停压风处理是要提前编写维修措施经相关人员签字批准后按措施施工。

2).矿井供水施救系统

我矿在2014年4月1日矿井投入使用了清水泵房,清水泵房的投入使用,不但提高了矿井的排水能力,同时实现了矿井生产、生活用水的自给自足。

井下大巷采用消防洒水、供水施救两合一的管道系统,到达采区后采用消防洒水、静压水、供水施救三合一的管道系统,减压方式采用减压阀。在带式输送机、刮板输送机巷道中,每50m设置一个三通;在其它巷道中,每100m设置一个三通;在变电所等机电硐室入口、掘

进工作面入口、回采工作面进风巷口、回风巷口、胶带输送机机头处均设置一个三通。在采掘工作面、煤仓、溜煤眼及运输机转载点等产生煤尘的地方设置喷雾洒水装置。

清水仓到副井上井口的管路由机电科负责,地面部分由生活科负责,下井口到主要大巷中的管路由通风区负责,主要大巷以外的管路由使用单位负责;责任包括日常检查、维护、维修,每月至少对自己责任范围内的管路阀门检查一次,发现问题及时处理。

3).矿井通讯联络系统

为提高安全防护和急救水平,考虑到行政电话交换机与公众电话网并网,容易受话务量波动的影响,尤其是在非常时期,不利于正常指挥生产及抢险救灾行动,因此,设计确定矿生产调度交换机与矿行政交换机分设的方案,确保矿内各部门及井上下通信畅通。矿井设置1台DH-2000型数字程控调度通信系统,负责矿井工业场地各个生产、管理单位及井下各单位的调度通信,调度交换机初装容量为256门,其中50门配本安话机用于井下通信。

地面通讯终端采用通讯线缆敷设方式;井下通讯由环网传输。井下采、掘工作面、各个变电所、水泵房、胶带输送机机头、机电硐室、永久避难硐室等处均安装矿用本安型调度电话机。主要生产环节之间还设有直通电话机,井下避难硐室、井下水泵房、井下中央变电所、采区变电所、矿井地面35kV变电所、地面通风机房等重要场所均设有直接与矿井调度监控中心的直通电话。

井下设置一套KJ399型人员定位及无线通信系统,在井筒、运输大巷及采掘工作面顺槽等处敷设通讯电缆并安装基站,给有关人员配备本安手机,可以满足井下电机车司机、检修人员和重要生产调度岗位等移动通信的需求,并提供紧急情况下报警及抢险救灾的应急通信手段。

另外井下设有一套KT179型应急救援广播系统。用于煤矿企业遭遇突发性事件时,能以最简捷、最快的途径通知井下作业人员,并指导相关人员紧急疏散或采取相应安全措施,做到及时并有效的应急救援。

矿井通讯设备的维护维修由通讯队负责,并要定期检查,保证通讯系统的完好、正常使用。

4).矿井监测监控系统

矿井安装一套KJ100N煤矿安全监控系统,通过传感器、采样器实时对井下各种气体和电气设备的状态进行监测监控。配备了专职的安全监测管理维修人员,井上下装有监测分站17台,瓦斯传感器51台,CO传感器22台,风速传感器8台,负压传感器3台,温度传感器20台,烟雾传感器5台,开停传感器22台,馈电传感器20台,风门传感器12组,断电控制器20台。

分站以上由通讯队负责,分站以下由通风区负责,按规程、标准要求进行检查调校、维护、维修。

5).井下人员定位系统

井下安装KJ399人员定位系统。该系统通讯采用双环路设计,实现了无线语音通讯及人员定位一体化,并为矿井其他子系统的接入提供了本安网络接口。

该系统为井下作业人员配备跟踪识别卡,实现了对井下作业人员进出的有效识别,可严密监控井下有关人员的工作状态,实现了对入井人员的考勤、区域定位跟踪等功能;系统能够有效杜绝瓦检、安检等特殊工种人员空班、漏检以及特殊作业地点人员不足或超限等严重的管理问题;该系统还可杜绝井下人员违规进入限制区域的行为,大大提高管理效率;另外此系统具有自检、故障诊断等功能;能对移动分机强插、强拆业务、通过矿区交换机具备长话业务。

当发生安全重大事故时,该系统能够在第一时间找到井下各地点相关人员的位置和数量,矿救灾指挥部可以迅速有效的组织救援,大大减少事故损失。

本系统的责任单位为通讯队,由通讯队负责日常检查、维护、维修。

6).井下紧急避险系统

永久避难硐室由两个过渡室和一个生存室构成的,位于井底车场,长20米,宽4.0米,高3.6米。硐室能够同时容纳100人。并按规定为硐室配备了必要的装备。避难硐室共分为11个系统,其中压风自救系统,通讯联络系统、安全监控系统、供水施救系统、人员定位系统为安全避险“六大系统”中的5个系统的接入,密闭防护系统、气幕喷吹系统、生活保障系统、动力保障系统、压缩氧供氧系统、照明系统为硐室本身的保障系统。

(1)避险人员使用流程

①进入避难硐室

A.紧急状态下,员工接到灾害信息,必须根据所在地点,按照相应的避灾路线和声光指示,有序、快速撤离。在无法安全升井的条件下,可以选择进入永久避难硐室进行避险。

B.走到永久避难硐室第一道密闭门前,旋转第一道防护门的外侧单点紧锁手柄,进入永久避难硐室。防护门两侧的空气幕将自动打开,阻隔有毒有害气体的进入。

C.进入避难硐室以后,首先旋转防护门内侧的单点锁紧手柄;关闭防护门,随后向左旋转安装在防护门内侧的手轮,直至锁紧防护门。同时空气幕关闭。

D.打开气幕喷吹系统,对避险人员进行喷吹,同时稀释和置换避险人员进入硐室时带入硐室的外界气体,喷吹过程中生存室的密闭门应处于关闭状态,这样过度室会产生正压,把混合气体排出硐室。

E.喷吹结束后,向左旋转第二道防护门的外部手轮,打开防护门并进入硐室内部。

F.进入硐室内仓后,首先旋转防护门单点锁紧手柄,随后向左旋转二道防护门手轮,直至锁紧防护门。

完成以上所有工作,方可摘下自救器。

②打开压风系统

进入硐室后首先打开压风系统,观察压风是否中断,如中断应及时汇报。如未中断应压风少量进入硐室,保持硐室增压,防止外界气体进入。

③检查各系统是否运转正常

检查监测系统传感器是否显示读数;食物、水等物品是否充足;压缩氧供氧系统是否可以正常使用;电力系统与外界是否中断;通讯系统是否中断。

④及时汇报

根据以上检查情况,及时向地面汇报情况。汇报内容及顺序:进入硐室人员数量、人员健康状况、食物和水是否充足、电力及照明系统是否中断、压风系统是否中断以、硐室内各种气体含量及其他系统运转情况。

⑤等待救援

A.进入硐室人员进入硐室后,必须听从矿、区、队值班、带班指挥人员的统一指挥;必须保持镇定、有序,尽量减少体力消耗,食物和水必须按需分配节约使用。

B.等待救援期间。当O

2浓度低于19%时,打开O

2

瓶减压器和管路减压器,并调节硐室内

部氧气流量计,按一定流量向硐室内供氧。当硐室的O

2

浓度达到22%时,关闭或减小流量计,调节硐室内供氧量。

C.尽量保持压风少量开启状态,保持硐室空气实时置换,为硐室增压,防止有害气体进入。

D.急救箱配备的药品严格按照使用说明书使用

⑥撤离硐室

如果硐室外界情况稳定后,可以向地面指挥或硐室内指挥申请撤离硐室。撤离时必须带好自救器(自救器使用方法详见各项系统简介及操作说明)、矿灯。如有救援人员到达,听从救援人员指挥。

(2)避难硐室的维护与管理

①安管部负责避难硐室的日常维护和管理,安全管理部检查组负责监督检查。每天派专人对避难硐室进行1次巡检,设置巡检牌版,做好巡检记录,若发现异常情况立即向调度室汇报。(非灾害事故时间,非管理人员禁止随便进入,否则,按“三违”处理。)

②安管部每10天应对避难硐室内的高低压电源及设备进行 1次检查和测试,并做好相关记录;

③通讯队每10天应对避难硐室内的光缆、数据传输、人员定位、通讯、监控等设备进行1次检查和测试,并做好相关记录;

④通风区每7天应对避难硐室内的监测传感器进行 1次检查和测试,并做好相关记录;

⑤公司救护队每1个月对配备的高压氧气瓶进行1次余量检查及系统调试,气瓶内内压力低于额定压力的95%时,应及时更换,并做好相关记录;

⑥公司救护队每1个月对正压氧气呼吸器和隔绝式压缩氧自救器进行1次检查和校验,当发现氧气瓶压力低于18Mpa(或者药品失效)时,应及时充氧(或者更换药品),并做好相关记录;

⑦公司救护队每3个月强制更换1次正压氧气呼吸器和隔绝式压缩氧自救器内的药品,保证呼吸器和自救器能正常使用;

⑧每年对避难硐室进行 1次系统性的功能测试,包括气密性、电源、供氧、有害气体处理等(调度室协调相关单位共同进行)。

(三)各类事故概况

1.瓦斯煤尘爆炸事故概况

1)发生瓦斯爆炸的必要条件:

(1)瓦斯浓度在爆炸范围内(5~16%)。

(2)引爆时需要的高温,温度高于650‵-750‵”。

(3)有足够的氧气(12%以上)。

2)易发生瓦斯事故的情况:

(1)当采掘进工作面及其它地点供风量不足时。

(2)当掘进工作面停风造成巷道瓦斯积聚时。

(3)当盲巷没有及时封闭,有瓦斯积聚时。

(4)采空区、巷道冒高区、回采工作面上隅角和采煤机附近瓦斯管理不善造成瓦斯积聚时。

(5)矿井主要通风机因故停止运转造成井下巷道无风瓦斯积聚时。

(6)通风设施受到破坏或同时打开双道风门、风流短路造成瓦斯积聚时。

(7)瓦斯检查制度不落实,空班、漏、假检、不按规定执行“一炮三检”制度时。

(8)私自进入栅栏内等无风巷道时。

(9)遇有地质构造瓦斯涌出发生变化时。

3)发生煤尘爆炸的必要条件:

(1)煤尘本身具有爆炸性,煤尘爆炸指数36.47%。

(2)悬浮在空气中的煤尘浓度:40-2000g/m3。

(3)有能点燃煤尘的高温热源,引燃温度750-850‵。

4)易发生煤尘爆炸事故的情况:

(1)井下巷道存在有厚度大于2mm,连续长度大于5m的煤尘堆积时。

(2)矿井发生瓦斯爆炸时引起煤尘爆炸。

(3)矿井机电设备出现失爆现象时。

(4)放炮前后不洒水、不使用炮泥时。

(5)放糊炮、放明炮时。

(6)不定期冲洗巷道。

(7)不落实综合防尘措施。

2.自燃发火征兆

1)巷道中出现雾气或煤壁挂汗。

2)风流中出现火灾气味,如煤油味、松香味、臭味等情况。

3)从煤层自燃地点流出的水温或周围空气及煤炭、围岩的温度升高,并超过正常温度。

4)采空区或井巷风流中出现一氧化碳,且其发生量呈上升趋势。

5)井下风流中氧气浓度降低,其消耗量呈不断上升趋势。

6)风流中二氧化碳浓度升高,其发生量呈现上升趋势。

3. 突水预兆及我矿易发生水害事故的区域

1)突水预兆:

采掘工作面或其他地点出现的突水预兆有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑、有臭味等。出现上述突水预兆时,必须停止作业,采取措施,立即报告矿调度室,发出警报,撤出所有受水威胁地点的人员。

“挂红”。矿井水中若含有铁的氧化物,它通过煤岩裂隙渗透到采掘工作面的煤岩表面时,会呈现暗红色水锈,这种现象叫做“挂红”。

“挂汗”。集水区的水通过煤岩裂隙而在采掘工作面的煤岩壁上聚结成许多水珠的现象叫挂汗。区别真假“挂汗”的方法是:仔细观察新暴露的煤壁面上是否有“挂汗”,若有真“挂汗”为透水预兆。

空气变冷。采掘工作面接近积水区时,空气温度会骤然下降,煤壁发凉,人进入工作面有阴冷的感觉。但如果积水区内的水温较高,采掘工作面接近时反而温度升高。

出现雾气。如采掘工作面气温较高时,从煤壁渗出的积水,会被蒸发而形成雾气。

水叫。含水层或集水区内的高压水向煤壁裂隙挤压时,与两壁摩擦会发出“嘶嘶”声,说明采掘工作面距积水区或水源较近了,透水即将发生。

矿山压力显著增大。采掘工作面接近积水区时,压力明显增加,片帮、冒顶次数增加。

由于矿井水的来源不同,发生透水前的征兆各有特点:

老空水透水征兆。由于老空水积水时间长,水量补给较差,称为“死水”,透水时有“挂红”、酸性大、水味涩的特点。

岩溶水透水征兆。由于长期浸湿灰岩,透水呈灰色或灰黄色,带有臭味。

断层水透水征兆。透水断层水多为“活水”,前很少“挂红”。采掘工作面接近含水断层破碎带时,会出现来压、淋水增大现象。

2)矿井水害类型与我矿易发生水害事故的区域

(1)矿井水害类型

我矿矿井是受水害威胁的矿井,矿井可能存在的水害主要为:①地表洪水水害;②煤层顶底板砂岩裂隙水水害;③煤系基底灰岩岩溶水水害;④矿井长时间断电造成的水害等。

(2)我矿易发生水害事故的区域

A.井下易发生水害事故的区域:

首采区北翼和南翼5煤层均可能发生突水系数大于0.06Mpa/m从而造成煤系基底灰岩突水事故或采后裂隙导入上覆后城组砂岩含水层突水事故;二采区12502进风顺槽南部区域基底为奥陶系灰岩含水层,可能发生突水事故;根据三维地震和瞬变电磁探明的富水异常区,二采区巷道在掘进时亦可能发生煤系基底寒武灰岩含水层突水事故。

若出现矿井长时间断电,也将造成水害事故。

B.汛期洪水有可能通过地表塌陷裂隙下渗或工广大面积积水通过主副井口进入我矿井,造成淹井水害。

4.顶板事故简述

1)顶板大面积垮落的征兆:

(1)响声:岩石下沉断裂,顶板下沉量急剧加大,有时能听到采空区顶板断裂的闷雷声。

(2)掉碴:顶板严重破裂,背顶材料折损,支架变形后随着出现大片顶板掉碴。

(3)片帮:煤壁由于受支撑压力影响,来压时变得松软,片帮比平时严重。

(4)顶板裂缝:顶板裂缝一种是由于地质构造造成的,另一种是采空区或附近巷道顶板下沉引起的,如裂缝方向平行于工作面时,更易形成大冒顶。

(5)离层:顶板快冒落时,往往出现离层现象,问顶时发出“空空”的响声。另外,采煤

工作面切割巷掘出时间较长,更换柱子时初撑力不够,也产生大面积离层。一旦上部突然塌落时常会大面积撵倒支架,造成大面积冒顶。对于巷道而言,尤其是跟底留顶煤掘进时,如果煤层较厚且节理发育,锚杆锚固长度不够,支护密度不够,锚杆预紧力小,也易造成顶板离层,引起大冒顶。

(6)空顶:如果背顶不实,支架托空,锚杆预紧力小,顶板岩石一旦下落沉降就会造成离层、脱层,引起大冒顶。

(7)顶板下沉量、下沉速度变化大。

(8)工作面支架下沉、变形严重。巷道底鼓、片帮,顶板下沉变形大而快。

(9)顶板出现锅状或弧状。

2)下列人为因素会增加冒顶事故的可能性:

(1)放炮不当,药量过大,崩倒支架、棚子或对巷道围岩震动过大。

(2)支护不及时,空顶时间过长或工程质量差。

(3)工作面推进方向和顶板主节理平行。

(4)工作面工程质量差,支架顺巷严重、背顶不实、柱距大、初撑力不符合要求;巷道锚杆间距大、托盘不接顶,预紧力不足,金属网搭接较少、不均匀,不贴顶,喷射砼厚度及强度不符合规程要求等。

三、矿井灾害预防措施

(一)瓦斯事故的预防措施

1.主要通风机因故障停电、检修或其它原因需要停风时,必须制定安全措施,经有关部门会审,报矿总工程师批准。受影响的地点要停止工作,切断电源,工作人员全部撤到安全地点。在规定的时间内相关人员及时启动备用风机。

2.必须按照《煤矿安全规程》第一百零九条、第一百二十二条的规定,每季度至少检查1次反风设施,确保矿井发生灾变时能及时反风。每年进行1次反风演习;矿井通风系统有较大变化时,应进行1次反风演习。

3.严格执行各项通风瓦斯管理制度,加强通风管理,根据井下各地点实际需要合理配风,杜绝瓦斯积聚超限作业。

4.改变全矿井或一翼的通风系统,更换主要通风机,改变进、回风井井筒功能,必须编制通风设计及安全措施,报集团公司审批。改变一个采区的通风系统时,报矿总工程师批准后方可实施。

5.同一采区内,同一煤层上下相连的2个同一风路中的采煤工作面、采煤工作面与其相连接的掘进工作面、相邻的两个掘进工作面,布置独立通风有困难时,在制定措施后,可采

用串联通风,但串联通风的次数不得超过1次。串联通风措施必须报公司审批。

采区内为构成新区段通风系统的掘进巷道或采煤工作面遇地质构造而重新掘进的巷道,布置独立通风确有困难时,其回风可以串入采煤工作面,但必须制定安全措施、报公司审批,且串联通风的次数不得超过1次。构成独立通风系统后,必须立即改为独立通风。

对于本条规定的串联通风,必须在进入被串联工作面的风流中装设甲烷断电仪,且瓦斯和二氧化碳浓度都不得超过0.50%,其他有害气体浓度都应符合规定。

6.技术部门进行采掘设计时,必须充分考虑通风系统及其通风设施安设需要,避免在运料斜巷构筑通风设施,消除回采工作面之间开掘联络巷情况,以保证通风系统的可靠性。

7.巷道贯通前,综合机械化掘进巷道在相距50m前、其他巷道在相距20m前,测量部门提前下达贯通通知书,编制贯通安全技术措施报有关部门批准,必须停止一个工作面作业,做好调整通风系统的准备工作,并且只准从一个工作面向前贯通。被贯通工作面必须保持正常通风,停止一切工作,撤出作业人员,并按规定检查工作面及其回风流中的瓦斯浓度,若瓦斯浓度超限时,必须立即停止作业面工作,进行处理。有关部门和人员必须严格执行《煤矿安全规程》第一百零八条的规定及贯通安全技术措施。

8.采掘工作面与停掘停风巷道贯通前,必须提前排放停掘巷道瓦斯并正常供风,执行巷道贯通的各项规定。

9.对探放钻孔必须及时封堵,封堵长度要不小于抵抗线长度的安全距离。坚持长探与短探相结合的方法,防止事故发生。

10.采用局部通风机通风的独头巷道,因工作需要停电影响局扇运转时,操作单位必须提前1天办理停风、停电申请书,经有关部门审查并报矿总工程师批准,采取停工、撤人、设置栅栏、警标等安全措施后方可停电,通风部门要安排好停风后的瓦斯管理与恢复通风时的排放瓦斯工作。

11.严格执行瓦斯巡回检查、汇报制度、“一炮三检”制度和“三人连锁放炮”制度,管理人员和跟班班组长等人员要随身携带便携式瓦斯报警仪,以便随时检查所到之处的瓦斯情况。

12.瓦斯排放工作要严格按《煤矿安全规程》规定和制定的安全措施执行,措施报有关部门审批,严格执行瓦斯三级排放管理制度。

13.通风设施和瓦斯监测仪器要经常保持完好状态,对破坏通风设施和仪器的人员要追查责任,严肃处理。对现有设备,突出重点、保证瓦斯监测和其他通风项目的检测使用,各种仪器仪表按规定进行校对和检定。

14.加强放炮管理,掘进工作面要全断面一次起爆,不能全断面一次起爆的,必须采取

安全措施,按照批准的措施严格执行。

15.加强机电设备管理,杜绝电器设备失爆现象。

16.井下严禁擅自摄影、安设使用非防爆仪器。如确需进行摄影和仪表试验时,制定安全措施报矿有关部门审批,经总工程师批准方可进行。

(二)煤尘事故的预防措施

1.严格执行矿井防尘管理制度和综合防尘安全技术措施,建立完善井下防尘设施和防尘管路,管路水压不正常时要停止作业,立即进行检查处理。各运输转载点、采掘工作面进、回风巷,采区及矿井总回风巷等地点要设置喷雾或多头净化水幕装置和隔爆水袋,并经常保持完好,责任落实到人。

2.岩巷掘进工作面、煤巷掘进工作面要实行湿式打眼。放炮使用水炮泥,坚持放炮前后放炮地点20m范围内洒水除尘等制度。综掘工作面必须正常使用内外喷雾,掘进机必须有内外喷雾并确保完好,实行开机先开水、无水不开机,掘进机喷雾必须能够有效地抑制煤尘飞扬。掘进机内喷雾装置的使用水压不得小于3MPa,外喷雾装置的使用水压不得小于1.5MPa。综采工作面采煤机有完好的内、外喷雾系统,雾化效果好,能覆盖滚筒,有效地抑制煤尘飞扬,并必须做到开机先开水、无水不开机。喷雾压力不得小于2.0 MPa,外喷雾压力不得小于4.0 MPa。如果内喷雾不能正常喷雾,外喷雾压力不得小于8.0 MPa。喷雾系统应与采煤机联动,工作面的高压胶管应有安全防护措施,高压管的耐压强度应大于喷雾泵站额定压力的1.5倍。

3.矿井主要大巷、采区进回风巷、采掘工作面进回风巷等其它巷道要定期清扫或洒水除尘,防止煤尘堆积,除尘工作要分片包干,责任落实到人。

4.井下各地点要根据实际需要合理配风,防止风速超限引起煤尘飞扬。

5.加强采掘工作面及其它产尘地点的测尘工作,对产尘量大的地点或工序要及时采取措施降尘。

6.采掘作业规程中要对防尘设施的安设、使用和维护提出明确要求,发现防尘设施不齐全或不能正常使用时,不准生产作业。

7.按照集团公司要求在综掘工作面安设并正常使用除尘风机。积极推广使用好自动喷雾、挡尘帘。

8.严格执行《河北煤矿粉尘安全监察实施办法》有关规定。

(三)火灾事故的预防措施

1.建立健全防灭火系统及完善仪器装备、防火检查和火灾预测预报。

1)矿井必须建立消防洒水系统、注氮系统(或移动注氮系统)、注浆系统(或移动注浆

系统)。

2)消防供水管路必须延伸到采掘工作面及其它所有巷道并保持通水,供水管路三通阀门的设置要符合《煤矿安全质量标准化考核评级办法(试行)》有带式输送机的巷道要有每隔50米留设三通水门,非带式输送机的巷道要有每隔100米留设三通水门.

3)注氮、注浆管路必须延伸到综采工作面和可能存在自燃发火隐患的巷道。

4)矿井必须根据安全生产需要,配备足够数量的防灭火工并定期组织培训。

5)矿井要装备火灾束管监测系统,配备便携式氧气检测仪(或氧气、甲烷两用仪)、一氧化碳检测仪、一氧化碳检定器、红外测温仪、温度计、压差计等防火检查所需的仪器、仪表、工具。仪器仪表要由专人维护,并按相关规定定期进行效验。

6)矿井必须建立防火检查制度和火灾预测预报制度。矿井防火检查的地点、频次由通风区专业技术人员确定,报矿总工程师批准。防火检查的地点、频次要按照《矿井防灭火补充规定》要求检查。

7)开采容易自燃、自燃煤层的矿井除按AQ1029-2007标准在回采工作面回风巷、采区回风巷、一翼回风巷、总回风巷安装一氧化碳传感器外,所有煤巷掘进工作面、已见煤的开拓工作面和其他可能存在自燃发火隐患区域的回风巷都必须安装一氧化碳创传感器。

2.长壁回采工作面及其它地点防灭火

1)工作面开采前必须完善防灭火注氮、注浆系统,各系统要保持热备状态,否则不的开采。

2)工作面一旦开始推采必须保持正常推进速度,遇特殊情况(大小面对接,设备故障等)必须制定专项防火安全技术措施。

3)禁止托煤顶回采,特殊情况(遇断层等)丢顶煤时,必须制定有效的防灭火措施并严格落实。

4)地测部门要定期做工作面素描,报通风部门、安全副总和矿总工程师,通风部门要分析工作面丢煤情况对防火工作的影响。

5)工作面收尾、停采、回撤期间要重点加强防灭火管理,必须制定防灭火措施。回采工作面停采时必须实施高位钻孔注浆措施防火。钻孔数量、位置要根据采空区丢煤情况确定。

6)矿井生产单位必须按照回采作业规程、预防自燃发火措施的有关规定喷洒阻化剂,作为一道生产工序,每天安排专人对工作面进行全面的喷洒阻化剂。

7)工作面回采结束后,必须要在45天内进行永久封闭,并及时灌浆。凡采煤工作面回采结束45天内未完成回撤、永久封闭的,不论是否发生自燃发火事故,对该区对给予黄牌警告,追究主要领导及分管领导责任。

8)开采后需要停采的工作面(备用工作面及其他特殊情况),必须提前在预计停采位置附近施工高位钻孔,停采期间实施注浆防火措施并加强防火检查,发现异常,立即推采。

9)煤巷掘进遇构造煤层松软时,必须先固化、喷浆并加强支护后掘进;煤巷掘进遇冒高,必须先充填、对松软煤体固化并加强后掘进;岩巷开掘揭煤、过煤层中要防止发生冒高,凡发生冒高处要先对松软煤体固化、喷浆并加强支护后掘进。禁止采用可燃性支护材料。

10)通风设施要打设在支护完好处,设施质量要符合质量标准化要求。在煤巷内施工通风设施时必须掏槽见硬帮实底,防治设施顶帮浮煤发生自燃。

11)各单位要有定期清理浮煤制度,所有巷道内浮煤必须定期安排清理,并有记录可查。

12)掘进巷道遇构造、破碎带时,要对构造、破碎带进行隔绝加固处理,冒顶时要对冒顶区进行充填封堵处理,防止煤层氧化发生火灾。没处理好之前不许掘进。

3.外因火灾预防措施

1)采区变电硐室要具有独立通风系统,严格按照《煤矿安全规程》规定上齐防火及消防设施。

2)井口房和主要通风机房附近20m范围内,严禁烟火,严禁携带烟草、引火物下井,井下严禁用灯泡和电炉取暖。与井口相连或相邻的办公室要加强日常防火管理。

3)皮带机道要有完善的消防供水管路,每隔50米留设三通水门,并备有洒水软胶管。遇火灾时采取一切手段直接灭火,情况紧急时佩带好自救器,在调度指令下,沿最近路线撤至进风巷道。

4)加强机电设备管理,不准超负荷运转。电气设备使用好“三大保护”,任何人不得甩电气设备的保护装置。

5)井口房和井下主要巷道需要进行焊割工作时,要提前一天办理电气焊割申请书,按规定程序审批,批准方可作业,并严格执行《煤矿安全规程》第二百二十三条和两级公司、矿关于点火作业的规定。皮带运输巷内烧焊时,必须设置接受火星的隔离措施,随时在烧焊部位洒水降温。井下点火作业严格执行集团公司有关规定。

6)井下所有变电所、火药库、泵房、绞车房等大型机电硐室及皮带机头、移动变压器等地点,由有关单位负责按规定配备灭火器及沙箱、铁锨、胶管等灭火器材,定期更换保养。井下工作人员都必须熟悉灭火器材的使用方法,并熟悉在本作业区内的存放地点,井下人员尤其关键部位环节的职工,应掌握器材的使用方法,有关部门每年要对井下要害岗位工种进行一次灭火器材的使用技术培训。各作业场所配备灭火器材数量见本章第四节。

7)井下运输皮带机头前后20米内及主要峒室与其它巷道连接处要采用不燃性材料支护,运输皮带要设防跑偏、防滑、堆煤、温度保护、烟雾保护和自动洒水等安全保护装置。

8)井下所有皮带必须有专人维护加强皮带检修工作,及时清理浮煤,防止磨皮带,皮带托辊要灵活。

9)井下机电峒室内不准存放汽油、煤油、变压器油等易燃物,使用过的废旧棉丝等易燃物应随时清理或存放在专用带盖的铁桶内,定期上井处理,严禁将剩油、废油泼在巷道或峒室内。对漏油的设备及时进行检修处理,坚持谁使用谁负责的原则。

10)电气设备的安装使用、维修必须符合《煤矿安全规程》的有关要求,机电部门要定期对井下供电网路、电气设备的保护装置进行整定计算,杜绝电器失爆。

11)加强井下放炮管理,严禁放明炮、糊炮,必须使用水炮泥,炮眼要用湿炮泥封堵严实,严禁用煤块、煤粉等代替炮泥。

12)杜绝磨擦火花的产生,做好机械设备的保养维护工作。

13)各类工程施工时要妥善保护好巷道内的电缆、电气设备,防止挤压坏电缆引起火灾事故。

14)变电所的电气保护要定期试验,每月对采区变电所高压防爆开关的过流保护进行1次手动跳闸试验,以保证其灵敏可靠。

15)采区变电所的低压防爆开关,实行严格的设计审查,入井前过流保护必须试验合格,开关过流整定值必须与开关负荷值相一致,并随着负荷的变化随时调整。

16)每月对井下各地点灭火器及其它防灭火设施完好情况进行一次全面检查,发现问题及时整改。

4.内因火灾预防措施

1)加强采掘工作面的防火预测预报工作,重点是检查上隅角的一氧化碳、温度变化,并定期进行气相色谱分析。上隅角处尾巷要及时回撤或采取设置风障的方法处理,在回采放顶过程中上下巷锚杆托盘要卸掉,使顶板垮落。

2)综采工作面回采前敷设好注氮、注浆管路,按照注氮、注浆工艺进行注氮、注浆防火工作。

3)采掘设计时要考虑防止自燃发火措施,减少工作面之间的联络巷。采掘生产过程中加强回采率管理工作,防止丢浮煤、乱留煤柱、乱采煤柱现象,防止自燃发火。

4) 积极推广应用三相泡沫、新型封堵材料、阻化剂等防火新技术新工艺。

5) 严格执行《北阳庄矿矿井井下防火管理制度》规定。

(四)矿井水灾的预防措施

1.各种重要应急设备和物资的准备情况

1)井上储备有足够的防洪抢险物资及设备,如石子、沙子、水泥、砖、编织袋、铁锹、

铲车、翻斗车等,抢险物资有专门存放地点。

2)井下水灾抢险物资有水泥、沙子、砖料、水泵、相应的机电设备、管路、钻机、运输设备等。

2.矿井排水系统及现有排水设施的综合能力

我矿在副井底设有中央排水泵房,装有六台MD450-90×6水泵,技术参数如下:

额定流量 Q=450 m3/h

额定扬程 H=540m

额定效率 y=75%

额定转速 n=1480r/min

按初设要求其中两台使用,三台备用,一台检修。泵房共设三趟排水管路,其中两趟工作,一趟备用。管路规格为φ377×13无缝钢管。吸水管路选用φ377×9无缝钢管。主排水管路经副井井筒到地面,流至污水处理站。

水泵电机选择YB630-4型电机,其主要技术参数如下:

额定功率 1250KW

额定转速 1480r/min

额定效率 87%

主排水泵电气设备。主排水泵由井下中央变电所直接供电。在泵房设置就地控制箱,控制箱上装设就地指示电流表及起停按钮。

矿井另外设置潜水泵井,安装两台ZQ1000型矿用增安型潜水电泵,流量1000m3/h,潜水泵采用地面控制,增强矿井排水抗灾能力,

中央泵房设有两个水仓,一个使用,一个备用。水仓容量为5000m3。

清水泵房水仓容量1200 m3,安装4台MD450-90×6水泵,2台使用,1台备用,1台检修。排水管路与两个φ377mm直排孔连接到地面排水沟和蓄水池。进一步增加了矿井的防灾抗灾能力。

矿井主排水管路3趟(φ377×13mm无缝钢管)经副井井筒到地面,潜水电泵系统和疏水降压清水泵房系统串联在两个φ377mm直排孔上排到地面排水沟和蓄水池,矿井实际排水能力为5080 m3/h。

3.防治水机构和管理制度

根据《煤矿安全规程》及《煤矿防治水规定》的有关规定,我矿建立健全了完善的防治水管理组织体系,建立以矿长为组长、以总工程师、主管副总为副组长,以地测科、安管部、生产技术部、机电室及相关生产单位负责人为成员的防治水安全管理领导小组,并定期开展

防治水隐患排查,制定防治水措施和应急预案。

根据要求,我矿建立健全防治水管理制度,我矿执行的防治水制度有:矿井防治水例会制度、水害隐患定期排查制度、水害预测预报制度、水害现场办公制度、水害事故分析制度、重大水害事故汇报制度、重点防治水工程调度、汇报制度、防治水工作管理流程。

4.水害一般预防措施

1)积极落实各项防治水管理制度。

2)矿井水文地质工作是防治水工作的基础,地测部门要按照《煤矿防治水规定》的要求,有计划、有针对性地开展矿井水文地质调查、勘探和观测工作,查明矿井的各种充水因素,分析研究本井田水文地质特性及规律,为防治水工作提供技术依据,有指导性地开展矿井防治水工作。各种水文资料、水害预报要详实、具体、有超前性,措施要有针对性,可操作性要强。

3)完善我矿水文观测系统,加强对钻孔的水位、水压、水质、水量监测,发现问题和异常立即进行分析、研究找出原因,采取措施。

4)建立健全采掘开工作面疏排水系统,生产技术部接到地测科编制的水害预报后,必须要求有水害隐患问题工作面的生产单位,严格制定和落实防治水措施,按照工作面预计的最大涌水量安装足够的排水设施,并保证排水设备正常运转。

5)认真分析采掘开工作面存在的水害隐患,对受水害威胁的工作面,必须坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则。加强对煤系基底灰岩富水性的调查分析工作,加强探放水工作。利用物探和钻探手段做好超前探测工作,彻底消除不安全隐患。

6)严格执行测量贯通工程管理制度,确保工程贯通过程中不出现水害事故。

7)各类井巷工程贯通前,被贯通巷道有积水、淤泥或水文情况不清时,严禁贯通;地测科应查清距离贯通点前30米(煤巷)或20米(岩巷)有无积水、淤泥,待排除积水和淤泥,确认无水害威胁后方可贯通。

8)加强各类防水煤柱的管理,所有防水煤柱都必须经上级批准,任何采掘工程不得进入防水煤柱。矿井之间的隔离煤柱必须按有关要求留设,如因工程需要不得不开掘巷道时必须提出专门报告和相应的有效措施并按有关规定审批后方可进行。

9)新区域开发前,必须采用井上下综合勘探手段,查明该区水文地质条件。对重大的水文地质问题,应进一步加强探测分析,采取切实有效的防治措施。

10)新区开拓工程要坚持施工超前钻孔,保证足够的超前距,提前查明前方地质构造和水文情况,确保工程施工安全。

11)当掘进区域5煤层底板与奥灰突水系数大于0.06mpa/m时,应采取疏水降压措施,突

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