朱昶勛
云南煤礦安全技術中心
摘要:本文分析了田壩煤礦二號井從1994年至2004年10年間先后發生過的15次瓦斯動力現象以及突出傷人事故的基本原因,提出了解決問題的方法和對應措施。
關鍵詞:煤礦;防突;工作;開展
1概述
1.1礦區地理位置及地質概況
田壩礦區位于云南省宣威市田壩鎮。田壩煤礦二號井開采羊場礦區向斜東北端的五、六、七井田深部煤層,走向長14.8公里,傾斜寬平均0.7公里,面積為8.14平方公里。煤系地層屬上二疊統宣威煤組,可采煤層4--12層,煤層總厚3.8--12米,煤層傾角30--80度。煤的工業牌號為肥焦2號及主焦煤,低磷、低硫、高發熱量、中灰至高灰的難選、極難選煤。采區內圍巖以泥巖及粉砂質泥巖為主,易于風化,斷層多、巖體局部破碎,遇水容易彭脹,礦壓顯現較為明顯。
1.2礦井瓦斯、煤塵及水文情況
二號井原設計為瓦斯礦井,經幾年的開采礦井涌出量增大,經礦井瓦斯等級鑒定為高瓦斯礦井,隨著開采深度增加,發生過幾次煤與瓦斯突出現象,2002年鑒定批準為煤與瓦斯突出礦井。
1.3通風瓦斯情況
二號井通風方式為分區抽出式,副立井和主斜井為主要進風井,下一、下二、下四采區和七采區采用獨立風井回風。各采區主要通風機均為雙回路供電,共有八臺主要通風機,其中下一采區為BD-Ⅱ-8- No19,下二采區為4-72-11No20B,下四采區為BD-Ⅱ-8- No21,七采區為4-72-11No20B,電機功率:下一采區2×132Kw,下二采區210kw,四采區2×132Kw,七采區155kw,礦井等級孔為3.376m2。礦井總進風量為6660m3/min,總排風量為6787 m3/min。各采區布置了專用回風巷,所有采掘工作面、井下炸藥庫、井下充電硐室均實現了獨立通風,各采區、采掘工作面的風量、風速符合供風標準要求,沒有不合理通風。杜絕了盲巷的存在,所有密閉嚴格按規定管理。通風系統合理、穩定、可靠。礦井瓦斯絕對涌出量為37.82 m3/min(抽排10 m3/min)。
1.4發生瓦斯突出情況
1994年2月15日在四采區1602溜子石門揭穿K14+1煤層時發生投產以來的第一次煤與瓦斯突出,至2003年12月共發生煤與瓦斯突出15次,分別發生在K2+1、K9、K11、K13+1、K14+1、K16、K16+1、K27煤層,最大一次突出發生在下二采區中運輸石門揭穿K11煤層時,突出煤量200t、瓦斯2843m3。之后未發生過動力現象。
2發生煤與瓦斯突出的原因分析
2.1對煤與瓦斯突出的認識過程
二號井在四采區1602溜子石門揭穿K14+1煤層時,施工方法采用同往常一樣的方法正規打眼放炮作業。放炮后發生煤與瓦斯突出,突出后涌出大量瓦斯半小時內1000多立方米,拋出煤渣達80多噸,當時全礦上下對突出慨念認識不清,不知道下一步應該怎么辦。只知道以后要按照《煤礦安全規程》規定采用長期采用打鉆探測,沒有科學的檢測手段,從領導到職工對防突都未引起重視。到2000年后開始對二采區下部進行延伸。在剛施工上部車場時揭穿K27煤層放炮后就發生大量瓦斯涌出情況,礦井掘進頭被迫停止施工。先采用鉆機打探眼,探眼有沒有噴孔現象作為預測煤層有無瓦斯突出危險的標準。一直執行到2002年4月4日施工下二采區中區段運輸石門,揭穿K9煤層進入其底板巖層后打鉆,沒有發生噴孔現象后,開始正常掘進。4月4日夜班放炮后揭穿11煤大量瓦斯在動力作用下涌出,導致當時在該巷道及其回風流巷道中施工的11名職工受傷。
經過這次事故后,全礦上下開始有一個清楚的認識,不能以打鉆有沒有噴孔作為判斷煤層會沒不突出危險的標準。。
2003年開始與重慶煤科院接洽進行防突研究相關工作。
2004年2~4月,煤炭科學研究總院重慶分院對二號井下二采區埋深643m的K9煤層進行了相關參數測定,測定結果為:瓦斯壓力3.53MPa、瓦斯含量13.30m3/t、透氣性系數1.4032m2/MPa2.d,百米鉆孔瓦斯涌出為1.903-2.811m3/min.hm,鉆孔流量衰減系數為0.0412d-1-0.0443d-1,屬于可抽放煤層,煤層堅固性系數為0.33、瓦斯放散初速度△P為12、超前排放鉆孔有效作用半徑為0.4m。其它煤層待測。
2.2發生煤與瓦斯突出的原因
2.2.1領導重視程度不夠,缺乏學習,專業技術人員、職工不知道瓦斯突出的相關機理和防治方法。
2.2.2對煤與瓦斯突出的危害認識不到位,引起高度重視程度不夠。
2.2.3沒有制定切實有效的防突措施,防突裝備落后。
3突出礦井管理
3.1組織管理:
3.1.1認真落實各級人員的責任制
礦長對防突管理工作負全面責任,應定期檢查平衡防突工作,解決防突所需的人、財、物,保證防突工作的實施;礦總工程師對防突工作負技術責任,負責組織編制、審批、檢查防突工作規劃計劃和措施,副礦長負責落實所分管的防突工作,安監處長負責監督檢查。
礦各職能部門負責人對本職范圍內的防突工作負責。
隊、班組長對管轄內的防突工作負直接責任,防突人員對所在崗位的防突工作負責。
3.1.2建立嚴密的組織機構和專業隊伍
礦設置專門機構,負責掌握突出動態和規律,填寫突出卡片,積累資料,總結經驗教訓,制定防突措施。
3.1.3充分發揮各部門在防突工作中的作用
礦井在編制年度、季度、月度生產建設計劃的同時,必須編制年度、季度、月度的防突措施計劃。
3.1.4建立健全各項規章制度
編制各部門、各層次人員的防突責任制;打鉆、抽放、防突管理辦法、制度,礦井防突實施細則及相應各工種操作規程,建立防突獎懲制度
3.2技術管理
3.2.1認真執行“四位一體”的綜合防突措施,開采突出煤層時,必須采取包括突出危險性預測、防治突出措施、防治突出措施的效果檢驗、安全防護措施的“四位一體”綜合措施。在采取防突措施時,應優先選擇區域性防突措施,如果不具備區域防突條件時,必須采取局部防突措施。
3.2.2編制突出煤層防突的專門設計
新建礦井的初步設計或有突出礦井新水平,新采區設計中對突出煤層都必須編制防突的專門設計,優化采掘布署,減少防突工程量和瓦斯災害的機率突出礦井的巷道。
3.2.3把好防突措施的各個關口
各防突頭面必須制訂專門防突措施,防突措施的編制、審批、貫徹、執行、監督、檢查工作,必須遵守《防治煤與瓦斯突出規定》。
3.2.4加強對防突現象的總結、分析:每次發生突出后,礦防突機構指派專人進行現場調查,收集資料,填寫突出卡片,進行原因分析和事故追查;礦地測部門和防突專門機構一起繪制各突出煤層瓦斯地質圖。
3.2.5依靠科技進步搞好防突工作
針對防突的難點、疑點,組織工程技術人員和工人協同攻關,每年在制定礦井科研計劃時,要以防突為重點,并裝備先進的防突抽放瓦斯監控設備儀器、儀表。
3.3現場管理
3.3.1搞好現場人員培訓
突出礦井的職工,凡是從事井下作業的人員,都必須接受防突知識培訓和自救、互救知識培訓、熟悉突出的預兆和防突的基本知識,經考試合格后方準上崗。
3.3.2加強防突措施的施工管理
3.3.2.1加強防突措施施工人員的職業道德教育和技術技能培訓
3.3.2.2施工現場應有必備的施工牌板,如防突措施牌、防突控制牌、突控點等
3.3.2.3加強監督檢查和指導,及時處理
3.3.3加強瓦斯地質工作
突出礦井中現場瓦斯地質工作極為重要。采掘工作面開工前,必須附