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煤礦重大危險源辯識、風險評價及控制措施

  
評論: 更新日期:2014年10月27日
我礦存在瓦斯 、煤塵 、水 、火 、頂板 、沖擊地壓六大礦井災害的威脅,但輕重程度有所不同 。當前,我礦重大危險源主要有以下幾方面:
1??????? 礦井水
1.1重大危險源的辨識
我礦為水文地質復雜型礦井,具有突水威脅。目前礦井開采的山西組7煤 、9煤仍然受到灰?guī)r水 、頂板砂巖水、老空水和不良鉆孔水等幾類水害的威脅 。
某某煤礦在建井及投產(chǎn)以來,先后多次發(fā)生石盒子組分界砂巖、7 、9煤頂板砂巖及太原組灰?guī)r突水,其中水量較大的主要有:(1)主副井井筒揭露分界砂巖時,最大涌水量110 m3/h,-500m東西石門及主副井清理斜巷揭露分界砂巖時,涌水量達60 m3/h,目前主副井清理斜巷分界砂巖出水量仍然維持在25 m3/h左右;(2)1991年5月7105工作面發(fā)生封閉不良的Z14鉆孔導通4灰含水層突水事故,最大涌水量達80 m3/h ;1997年9105工作面揭露Z14鉆孔時再次發(fā)生突水,最大涌水量50 m3/h ;(3)1994年10月9403工作面揭露水16鉆孔發(fā)生4灰含水層突水,最大涌水量達120 m3/h;(4)1994年9404工作面材料道掘進時,由于巷道靠近淺部,9煤頂板砂巖裂隙發(fā)育,富水性強,最大涌水量達45 m3/h ,該面回采時,工作面頂板砂巖涌水量達70 m3/h 以上;(5)2000年3月位于-500東翼延深采區(qū)的首采面7107回采到向斜軸部時,發(fā)生頂板砂巖及分界砂巖突水,最大涌水量達458 m3/h,導致工作面兩次被淹,在工作面頂水開采的4個多月內,正常涌水量在200 m3/h左右,2002年5月、2004年2月及2005年10月位于該向斜部位的7109 、7111工作面及7113工作面均發(fā)生了頂板砂巖掉水,最大涌水量達400 m3/h;(6)2001年10月,位于F9大斷層上盤附近的7413工作面發(fā)生頂板砂巖掉水,最大涌水量達150 m3/h;(7)1997年4月西風井-290回風巷在9煤頂板層位發(fā)生陷落柱突水事故,突水水源位于4灰含水層,瞬時最大涌水量達1631 m3/h,導致西風井被淹 。(8)-500 m水平F11以西區(qū)防構造突水。F11以西區(qū)是全礦井富水最好的區(qū)域,也是全礦井斷層 、陷落柱最發(fā)育的區(qū)域。因此,礦井水是我礦重點的危險源 。
1.2重大危險源監(jiān)測監(jiān)控措施
我礦礦井水害隱患主要有七煤頂板砂巖水 、老塘水 、灰?guī)r水 、陷落柱水 、斷層水 、不良鉆孔水以及沖積層空隙水 。根據(jù)二00七年礦采掘工作面生產(chǎn)計劃,對各采掘工作面不同的水害要采取不同的防治工作方法 。
1、防頂板砂巖涌(突)水
1)研究東一采區(qū)7煤頂板砂巖“導水裂隙帶”范圍內砂巖含水層層數(shù)、厚度 、水壓及富水性,分析頂板砂巖涌(突)水規(guī)律 。
2)對新采區(qū)的首采工作面和強富水區(qū) 、強富水帶回采工作面以及構造裂隙較為發(fā)育的回采工作面,回采前應認真編制探放頂板砂巖水工程設計,提前采取電法勘探的方法探明工作面頂板砂巖富水區(qū),采取超前打鉆疏放。
3)對新采區(qū)的首采工作面和富水區(qū)工作面,預計其回采期間的涌水量,根據(jù)涌水量的大小,因地制宜,布置專門放水巷,在工作面低點設臨時排水系統(tǒng)。
2、防老空(老硐)涌(突)水
1)采區(qū)、工作面回采結束后,在砌密閉墻時應留設放水口。
2)搞清楚老空(老硐)水的溢出量以及積存范圍 、積存水量 、積存水壓的圖紙資料,圈定警戒線和探水線。
3)堅持“有疑必探,先探后掘(采)”的探放水原則,編制探放水工程設計及施工安全技術措施,認真組織施工并嚴格落實到位。
3、封閉不良鉆孔涌(出)水
對穿過煤層頂?shù)装逯饕畬拥姆忾]不良或未封閉的鉆孔建立臺帳,進行分類統(tǒng)計,分析對采掘工作面安全生產(chǎn)的威脅程度 。采掘工作面遇到鉆孔之前,可分別采取掃封孔、探放 、留設防隔水煤柱等安全可靠的防治措施 。
4、防斷層涌(出)水
1)預測或核準斷層產(chǎn)狀與采掘工作面的空間幾何關系,及時分析斷層帶含(導)水性及其兩盤含水層的富水性。
2)巷道掘進通過導水或可能導水斷層之前,按規(guī)定均要編制專門探放水工程設計及安全施工措施,認真組織實施。
3)按規(guī)程規(guī)定留設防(隔)水煤(巖)柱,按管理權限上報主管部門審批 。
5 、防9煤底板太原組灰?guī)r涌(突)水
礦井開采西三 、西四山西組9煤時,主要是預防底板太原組4灰承壓含水層水的突水問題 。由于目前西區(qū)4灰水頭較高,開采9煤工作面與底板4灰承壓含水層之間的隔水層能承受的水頭值小于實際水頭值時,回采前需采用物探、鉆探手段探查,采用疏水降壓的措施,把4灰水頭值降到安全水頭值以下,才能回采 。到2007年元月底,在西四-290m回風道已經(jīng)施工4個放水孔,計劃到2007年年底施工完-376水平以上放水鉆孔 。
開展9煤底板突水機理研究,在工作面回采之前,采用物探、鉆探手段探查,查清該工作面9煤到4灰間距、4灰的富水點,確認底板無隱存導水溝、無導水陷落柱后,方可進行回采 。
6 、防陷落柱突水
根據(jù)礦井地質構造形態(tài)和陷落柱賦存情況,認真分析陷落柱的發(fā)育規(guī)律,并超前采取防探措施。對井田內地震勘探及開采揭露的陷落柱,研究其形成規(guī)律,分析其含水性 。采取留設防隔水煤柱等措施進行處理 。
1.3重大危險源危險程度的評估
根據(jù)某某煤礦井田地質構造,水文地質條件分析,類比已發(fā)生的水害事故的正反經(jīng)驗,結合我礦防治水工作實際情況,對我礦水害重大危險源評估為:
1 、沖積層空隙水水害危險度為Ⅰ,輕度危險
2 、礦井頂板砂巖涌(掉)水水害危險度為Ⅱ級,中度危險
3 、礦井老空(老硐)涌(突)水水害危險度為Ⅱ級,中度危險
4 、礦井封閉不良鉆孔涌(出)水水害危險度為Ⅰ級,輕度危險
5 、礦井斷層涌(出)水水害危險度為Ⅰ級,輕度危險
6 、礦井9煤底板太原組灰?guī)r涌(突)水水害危險度為Ⅱ級,中度危險
7 、礦井陷落柱突水水害危險度為Ⅱ級,中度危險
礦井主要水害是7煤頂板砂巖水 、9煤底板4灰水 、老空(老峒)水 、陷落柱水,按礦井突水事故危險程度評價,其危險值為7,見附表1,礦井突水事故為Ⅱ級,中度危險 。?
附表
某某煤礦突水事故危險程度評價表(1)

?

序號
評價因素
礦井實際情況
因素值
1
水災預防計劃
水災預防計劃符合 《 煤礦安全規(guī)程 》要求,但有少數(shù)次要內容不符 《 煤礦安全規(guī)程 》的要求 。
1
2
水文地質資料
礦井水文地質圖紙 、臺帳齊全,按 《 礦井水文地質規(guī)程 》要求,少數(shù)次要內容 、參數(shù) 、完整性欠規(guī)范 。
1
3
水文地質構造狀況
礦井水文地質類型復雜 。
2
4
排水能力
礦井排水系統(tǒng)符合 《 煤礦安全規(guī)程 》規(guī)定,運行情況良好 。
0
5
領導執(zhí)行安全第一方針
五項制度(規(guī)定)齊全,其中個別項目基本落實 。
1
6
礦井探水
能做到有疑必探,老空(老硐)積水放水效果良好,但7煤礦井充水性圖圖幅不全 。
1
7
工人對防治水知識掌握情況
工人都經(jīng)過了專業(yè)技術培訓,但抽查考核中有個別不達標 。
1
8
防水煤柱留設
防水煤柱留設符合 《 煤礦安全規(guī)程 》的要求 。
0
?
綜合因素
礦井屬Ⅱ級,中度危險
7
1.4 礦井透水的預兆
1 、巷壁“掛汗” 。
2 、巷壁“掛紅” 。
3 、水的氣味和顏色有變化 。
4 、空氣變冷 。
5 、煤層遇有積水滲透變得發(fā)潮 、發(fā)暗 、無光彩 。
6 、發(fā)生霧氣 。
7 、水叫 。
8 、巷道發(fā)生透水之前,巖石裂縫中往往夾有淤泥,頂板滴水和淋水,壓力明顯增加,巖石膨脹,底板鼓起,片幫冒頂,巷道斷面變小,支架變形等等 。
1.5事故容易發(fā)生的地點和可能造成的后果
1 、事故容易發(fā)生的地點:7115工作面回采到向斜軸部時容易出現(xiàn)頂板掉水 、西風井-290m回風道在掘進到導水斷層或陷落柱時容易把掘進工作面淹沒、臨近斷層、鉆孔 、老塘 、溶洞和富水區(qū)的采掘工作面;在四灰中掘進的巷道,由于四灰為雙樓礦一個主要含水層,在揭露四灰前必須提前探明其富水情況;采煤工作面初放期間;沿空留巷的掘進工作面等。

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