巨野煤矿安全预评价.docx

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巨野煤矿安全预评价

前言

根据国家安全生产监督管理局（国家煤矿安全监察局）6号令《煤矿建设项目安全设施监察规定》，煤矿建设项目在可行性研究阶段应当进行安全预评价工作。

受巨野煤矿有限公司的委托，山东零度安全评价公司于2012年4月成立安全评价组，开展对巨野煤矿有限公司1号井的安全预评价工作。

安全预评价组根据本矿井可行性研究报告的内容及相关资料，对矿井建设过程中和投产后可能存在的各种危险及有害因素进行了定性定量分析和预测，提出科学合理可行的安全对策实施建议，作出安全预评价结论的活动。

第一章概述

1.1安全预评价依据及标准

1.2安全预评价的对象及范围

1.3安全预评价的内容

1.4安全预评价的工作程序

1.5安全预评价单元的划分

第二章项目建设情况分析

2.1矿井的地理概况

2.1.1位置与交通

2.1.2地形地貌

2.1.3气象及地震

2.2矿井建设安全条件分析

2.2.1井田范围

2.2.2地层

2.2.3地质构造

2.2.4煤层

2.2.5煤质与煤类

2.2.6水文地质

2.2.7开采技术条件

（1）矿井瓦斯

（2）煤尘爆炸性

（3）煤层的自燃倾向性

（4）煤层顶、底板岩性

（5）地温

2.3煤矿拟建设情况

2.3.1井田的储量设计能力及服务年限

2.3.2矿井开拓方式

2.3.3井下开采

（1）采煤方法

（2）采区巷道布置

（3）巷道掘进与支护

2.4矿井各个系统分析

2.4.1矿井通风系统

2.4.2矿井提升运输系统

2.4.3矿井排水系统

2.4.4矿井供电系统

2.4.5矿井消防系统

2.4.6矿井其他系统

（1）矿井监测监控系统

（2）矿井给水系统

（3）火工品管理系统

第三章矿井主要危险、有害因素辨识与分析

3.1矿井瓦斯

根据省煤局发[2011]86号文件对2010年度省地方煤矿矿井瓦斯等级鉴定结果的批复，与巨野煤矿处在同一矿区的县煤矿2010年矿井瓦斯相对涌出量为1.9m3/t,绝对涌出量为0.23m3/min,矿井CO2相对涌出量为2.1m3/t,被鉴定为低瓦斯矿井。

因此，巨野煤矿瓦斯等级亦按低瓦斯考虑。

3.1.1瓦斯的特性

瓦斯（通常指甲烷）是一种无色无味的气体，相对于空气的密度为0.554，由于比空气轻，故经常积聚在巷道的顶部，瓦斯的扩散能力是空气的1.6倍，能很快扩散在空气中。

瓦斯本身无毒，但不能供人呼吸，较长时间吸入会使人窒息死亡。

瓦斯不助燃，但与空气混合达到一定浓度后，遇到高温火源时能燃烧或爆炸。

3.1.2瓦斯灾害事故的原因

瓦斯在煤体内的赋存状态有游离和吸附两种，在进行掘进或采煤时，煤体内部分吸附状态瓦斯由于受采掘动力影响解析为游离状态释放出来。

为稀释采掘生产过程中产生的瓦斯等有害气体，必须建立合理可靠地通风系统。

当矿井生产过程中出现通风异常或瓦斯涌出异常时，就有可能导致瓦斯积聚而引发瓦斯灾害。

（1）矿井通风异常

当出现通风异常情况时，就会出现风量减少或无风的情况，就不能有效地稀释和排除生产过程中产生的瓦斯，从而造成瓦斯气体的局部积聚，通风异常的情况主要有以下几种情况：

①停电或风机故障，主扇停电或风机故障造成全矿井停风（只有自燃通风），必然引起矿井瓦斯积存；掘进工作面局部通风机停风，引起其供风的独头巷道无风，可能造成该巷道的瓦斯积存。

②通风系统或通风设施的破坏或异常：

非常开风门未关闭，风道堵塞，临时改变通风系统，掘进系统脱节或破坏等，都会造成局部风量不足甚至无风，产生瓦斯积存。

③反风：

当矿井反风时，若反风系统不完善，会出现瓦斯浓度异常。

（2）瓦斯涌出异常：

当瓦斯涌出量大于预计或实测的正常涌出时，即使保持正常通风，也会出现瓦斯积聚的情况，根据矿井的地质和开采技术条件，在以下情况中可能会出现瓦斯异常的现象。

①地质原因引起的瓦斯异常：

由于本矿井地质构造比较复杂，因此在地质构造异常区域进行采掘活动时，就有可能出现瓦斯异常或瓦斯涌出，引起瓦斯长时间超限事故。

②深部瓦斯涌出异常：

本矿井埋藏比较深，矿井进入深部开采后，可能会出现瓦斯异常涌出。

③冲击地压引起的瓦斯异常：

本矿井在进入深部及地质构造复杂区域内开采时，有可能产生冲击地压灾害。

发生冲击地压时，会把煤体内或采空区的瓦斯挤压出来，造成瓦斯异常。

3.1.3瓦斯灾害的形式及危害

（1）瓦斯积聚的危害

瓦斯积聚是发生各种瓦斯事故的前提条件，因此要加强防范，采取各种有效措施进行治理。

煤矿井下容易发生瓦斯积聚的地点是采、掘工作面、盲巷、没有封闭的废旧巷道，特别是掘进工作面及其它通风不良地点。

采煤工作面上隅角和回风巷最容易发生瓦斯积聚超限。

引起上隅角和回风巷瓦斯积聚超限的主要原因是风量和风速不能满足采煤工作面风排瓦斯的需要，风量偏小，风速偏低，不能及时排除瓦斯。

采面瓦斯积聚在条件适宜时极易造成瓦斯爆炸灾害。

掘进工作面也是最容易发生瓦斯积聚超限的地点。

掘进工作面采用局部通风方式，局部通风管理不善，将会产生严重的后果：

一是不同程度和范围的瓦斯积聚超限，必然造成部分地段停电、停止生产；进行瓦斯排放，程序复杂，还要有多个部门配合，若管理制度不严，操作执行规程不力等即会造成瓦斯爆炸事故。

二是频繁启动电器设备增加了电器火花产生的可能性，一旦设备隔爆性能欠佳，各种因素的巧合就会酿成瓦斯爆炸事故。

三是人的不安全行为为事故发生创造了前提条件。

盲巷、废旧巷道等通风不良的地点，都容易发生瓦斯积聚超限，人员误入就会发生窒息死亡事故。

（2）瓦斯爆炸的危害

①爆炸产生高达1850～2650℃的高温，气体压力是爆炸前的7～10倍，不仅破坏设施，烧伤人员，还能点燃木材、支架和煤尘，引起井下火灾和煤尘爆炸事故，扩大灾情。

②爆炸会产生大量有毒、有害气体，主要是一氧化碳，造成人员中毒伤亡。

统计资料表明，爆炸事故中70%死亡是由一氧化碳中毒造成的。

③爆炸有可能造成通风系统严重破坏，巷道冒顶，机电、运输设备损坏，在较短的时间内难以恢复。

④瓦斯爆炸会造成重大人身伤亡和经济损失，在社会上造成无法弥补的影响，短时间内难以消除，对正常生产造成无法估量的影响。

（3）瓦斯燃烧的危害

当瓦斯浓度小于5%或大于16%时，瓦斯可发生燃烧，进而由于燃烧而引发瓦斯爆炸。

瓦斯燃烧能造成人员的严重烧伤和井下火灾事故。

（4）瓦斯窒息的危害

瓦斯本身无毒，但由于氧气减少会影响人的正常呼吸，甚至使人窒息死亡。

瓦斯窒息事故多发生在盲巷、未及时封闭的废旧巷道；施工巷道无计划停风也可能造成瓦斯窒息事故。

3.1.4本矿井建设与生产中瓦斯危害地点的分析

巨野煤矿2号井开采深度大，地质构造复杂，因此，瓦斯危害的地点具有多变性，随着开采深度的增大，瓦斯涌出量有增大的趋势；当采掘工作面接近、穿过或跨过断层时，瓦斯涌出量有增大的可能，；采煤机机械化强度高或开发强度大瓦斯涌出量会相应增大；采煤工艺不同，瓦斯涌出量也不同，如：

放顶煤开采时，瓦斯涌出量相对增大；回采工作面的上下隅角等地点，瓦斯涌出量常常增高或积聚；工作面冒顶区等地点易形成瓦斯积聚。

所以，本矿井在将来的建设和生产过程中，不仅要高度重视瓦斯的日常管理，同时更应高度重视采掘工作面、采空区、工作面冒顶区、回采工作面的上下隅角、地质构造异常区、破碎带等地点的瓦斯管理、瓦斯监测和瓦斯预防工作，采取可行的措施，将瓦斯危害控制在规程规定的标准以内，最大限度的降低瓦斯危害，杜绝瓦斯灾害的发生。

总之，预防瓦斯是本矿井日常瓦斯管理工作的重点，瓦斯爆炸、瓦斯窒息是本矿井建设和生产过程中的重大危险、有害因素之一。

3.2矿井火灾

3.2.1矿井火灾的危害

（1）产生大量的有毒有害气体。

煤炭燃烧会产生CO、CO2、SO2、烟尘等，另外坑木、橡胶、聚氯乙稀制品的燃烧也会生成大量的CO、醇类、醛类等有机化合物。

这些有毒有害气体和烟尘随风扩散，会波及相当大的区域甚至全矿，从而伤及井下工作人员。

据国外统计，在矿井火灾事故中遇难者95%以上是死于烟雾中毒。

（2）在火源及邻近处产生高温，往往引燃其它可燃物使火灾范围迅速扩大。

（3）产生火风压，使灾害扩大。

矿井发生火灾后，高温浓烟流经的区域，气温升高，产生的火风压可造成风流逆转，使通风系统紊乱，使灾害扩大，增加了救灾的难度。

（4）引起瓦斯、煤尘爆炸。

矿井火灾发生后，提供了瓦斯、煤尘爆炸的火源，如果瓦斯浓度、煤尘浓度在爆炸范围之内，便会发生爆炸事故。

（5）烧毁设备和资源，甚至烧毁整个矿井。

火灾发生后，火势发展迅速，使设备、电器、机械、支架被烧毁，或由于封闭火区导致一些设备长期被封闭而破坏，并且烧掉大量的煤炭资源。

（6）封闭火区，冻结煤量，消耗大量的人力物力财力，造成矿井局部或全部停产，破坏矿井的正常生产秩序，有的火灾可延续几个月、几年、甚至几十年之久。

3.2.2矿井火灾发生的基本条件

（1）具有一定的高温度和足够能量的热源，在煤矿井下，瓦斯煤尘爆炸、放炮、机械摩擦、电气火花等均能引起矿井火灾。

（2）存在一定的可燃物。

煤炭、木材、各类电气设备的可燃部分、各种油料、炸药等都是导致火灾的可燃物。

（3）有新鲜空气。

燃烧是剧烈的氧化反应，发生火灾必须有足够的新鲜空气。

3.2.3煤炭自燃条件、地点、危害

（1）煤炭自燃的基本条件

a.有自燃倾向性的煤被开采后呈破碎状态，堆积厚度一般要大于0.4m。

b.有较好的蓄热条件。

c.有适量的通风供氧。

通风是维持较高氧浓度的必要条件，是保证氧化反应自动加速的前提。

实验表明，氧浓度>15%时，煤炭氧化方可较快进行。

d.上述三个条件共存的时间大于煤的自燃发火期。

（2）易发生内因火灾的主要地点

a.煤层巷道高冒处、回采工作面的冒顶处。

这些冒顶孔洞中遗留有碎煤并且未进行预防性充填、灌浆，则容易发生煤炭自燃发火。

b.回采工作面边角留下的阶段保护煤柱，通常由于充填不满，煤柱受压破碎，造成无数裂隙，存在漏风，易发生煤炭自燃。

c.旧火区，因管理不严、防火密闭、风门漏风等，易引起火区复燃。

d.回采过程中遇到断层或地质破碎带、工作面推进速度慢时，本面采空区易发生火灾。

（3）煤炭自燃的危害

3.2.4矿井外因火灾分析

（1）防止火灾产生

a.防止失控的高温热源产生和存在。

按《规程》及其说明要求严格对高温热源、明火和潜在的火源进行管理。

b.尽量不用或少用可燃材料，不得不用时应与潜在热源保持一定的安全距离。

c.防止产生机电火灾和防止摩擦引燃。

d.防止高温热源和火花与可燃物相互作用。

（2）防止火灾蔓延的措施

a.在适当的位置建造防火门，防止火灾事故扩大。

b.每个矿井地面和井下都必须设立消防材料库。

c.主要通风机必须具有反风系统或设备，反风设施，并保持其状态良好。

3.3矿井水灾

3.3.1造成水害的充水来源及通道

（1）造成矿井水害的水源主要有大气降水、地表水、含水层水、岩溶陷落柱水、断层水、以及旧巷或老空区积水等。

（2）充水通道主要有孔隙、裂隙、断裂带、陷落柱、地表塌陷、钻孔、井筒等。

3.3.2矿井水害发生的主要原因

（1）采掘过程中没有探水或探水工艺不合理。

（2）采掘过程中突然遇到含水的地质构造。

（3）爆破时揭露水体。

（4）采掘工程揭露封闭质量不好的钻孔时，安全技术措施不得当。

（5）排水设施、设备设计不合理，施工不合理。

（6）排水设备的供电系统出现故障。

（7）采掘过程违章作业，进入、破坏防水煤柱、含水断层煤柱。

（8）没有及时发现突水征兆。

发现突水征兆没有及时采取探水措施或没有及时探水。

发现突水征兆没有采取防水措施。

发现突水征兆后采取了不合适的探水、防水措施。

（9）采掘过程没有采取合理的疏水、导水措施，致使采空区、废弃巷道积水，采掘工程与之无计划贯通。

（13）地面水体和采掘巷