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刘园子煤矿煤矿重大危险源评估报告

第一章概况

第一节重大危险源评估对象及依据

一、重大危险源评估对象：

大唐陇东能源有限公司刘园子煤矿（以下简称刘园子煤矿）。

二、重大危险源评估依据

（一）法律、法规

1、《中华人民共和国安全生产法》2002年11月1日；

2、《中华人民共和国矿山安全法》1993年5月1日；

3、《煤矿安全监察条例》2000年12月1日；

4、《煤矿建设项目安全设施监察规定》；

5、《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》；

6、《煤矿安全规程》2010版；

7、《煤矿救护规程》（2008年版）；

8、《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程的通知》（煤行管字[2000]第81号）；

9、《煤矿防治水规定》（国家安全生产监督管理总局令第28号）；

10、《煤炭工业矿井设计规范》（GB50215-2005）；

11、《煤矿安全生产基本条件规定》（5号令）；

12、《关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见》（安监管协调字[2004]56号）；

13、《关于认真做好煤矿重大危险源监控工作的通知》（鲁煤安监东局〔2008〕24号）；

14、《矿井密闭防灭火技术规范》（AQ1044-2007）；

15、《煤矿井下粉尘综合防治技术规范》（AQ1020-2006）；

16、《重大事故隐患管理规定》（劳部发【1995】322号）；

17、甘肃省煤矿冲击地压防治规定（试行）

18、其他相关法律法规。

（二）基础资料、文件

1、甘肃省巨野煤田刘园子煤矿建井地质报告；

2、矿井瓦斯、煤尘、煤层自然发火倾向性鉴定材料；

3、冲击倾向性鉴定报告；

4、矿井应急救援预案；

5、矿井灾害预防及处理计划；

6、采掘作业规程；

7、矿井采掘工程平面图、井上下对照图、综合水文地质图、通风系统图、安全监测监控系统图、防尘系统图、避灾路线图、通讯系统图、压风系统图等图纸及相关技术资料；

8、刘园子煤矿安全验收评价报告。

9、煤矿救护技术服务协议书。

第二节矿井概况

六、其它开采技术条件

2．瓦斯

根据井田内6个钻孔13个瓦斯样测试成果表明，各煤层CH4含量均较低。

CH4最大含量为0.13ml/g可燃质，CO2最大含量为0.82ml/g可燃质，C2-C4最大含量为0.01ml/g可燃质，详见表1-2-4。

表1-2-4钻孔瓦斯测定成果表

孔号

煤层

瓦斯含量

（ml/g可燃质）

瓦斯自然成分（%）

采样深度

（m）

CH4

CO2

C2-C4

CH4

CO2

C2-C4

L202

煤4-1

0.01

0.46

0.00

0.39

14.13

85.44

0.05

373.67-373.79

煤5-1

0.00

0.56

0.00

0.23

15.86

83.91

0.00

433.42-433.53

L401

煤5-1

0.00

0.46

0.00

0.37

28.11

71.49

0.03

375.37-375.49

煤7-1

0.00

0.66

0.00

0.08

79.3

91.99

0.00

417.03-417.13

L402

煤4-1

0.13

0.39

0.00

0.03

25.84

74.09

0.03

469.80-470.08

煤4-2

0.05

0.82

0.01

0.09

33.28

66.38

0.00

473.25-473.45

煤5-1

0.00

0.33

0.00

0.01

6.83

92.92

0.04

521.70-521.90

煤5-1

0.00

0.24

0.00

49.05

50.95

0.00

523.20-523.40

煤7-1

0.00

0.23

0.00

4.51

95.49

0.00

555.60-555.80

L403

煤5-1

0.00

0.43

0.00

0.77

23.28

75.41

0.55

465.12-465.23

煤7-1

0.00

0.57

0.00

0.39

23.11

76.17

0.33

502.92-503.00

L502

煤5-1

0.01

0.14

0.00

16.96

82.92

0.12

543.23-541.35

煤7-1

0.01

0.57

0.00

22.42

77.58

0.00

580.92-581.03

煤8-3

0.00

0.10

0.00

0.01

1.73

98.24

0.01

605.70-605.81

自然瓦斯成分各煤层均以N2成分为主，其次为CO2、CH4。

自然瓦斯成分CH4最大含量为0.77%，并且在走向及倾向上变化皆较小，依据瓦斯分带指标CH4成分均低于10%，均属于CO2-N2带。

3．煤尘

井田内L301、L501两个钻孔中，采取了各煤层煤尘爆炸性试验样共计22个样，经测试火焰长度最小值为70mm，最大值大于400mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉量为45～85%之间，爆炸性结论为各煤层均属爆炸性煤尘，见表1-2-5。

表1-2-5煤尘爆炸性鉴定成果表

项目

孔煤层号

号

爆炸性试验

爆炸性结论

采样深度（m）

火焰长度（mm）

抑制爆炸最低岩粉量（%）

L301

煤1-1

爆炸

372.58-373.83

煤2-1

＞400

爆炸

395.90-396.90

煤3-1

＞400

爆炸

418.96-421.38

煤4-1

350

爆炸

457.86-454.36

煤5-1

80-＞400

爆炸

503.80-510.65

煤7-1

＞400

爆炸

555.60-556.80

煤8-3

200-＞400

爆炸

565.37-570.44

煤9

＞400

爆炸

627.50-628.35

煤10

＞400

爆炸

632.65-633.84

L501

煤5-1

＞400

爆炸

395.75-403.72

煤7-1

＞400

爆炸

441.74-448.44

煤7-3

＞400

爆炸

455.32-456.32

煤8-3

＞400

爆炸

476.36-473.12

4．自燃

据L301、L501两个钻孔22个样品测试结果，各煤层自燃倾向等级为：

煤4-1、煤8-3为Ⅰ级容易自燃煤；煤5-1、煤7-1为Ⅰ～Ⅱ级易自燃～自燃煤。

详见表1-2-6。

本井田各可采煤层原煤燃点一般在274℃～297℃，个别为303℃，燃点普遍较低，加上煤的变质程度低，含硫高，易氧化而自燃。

表1-2-6各煤层煤的自燃倾向性试验测试成果汇总表

项目

煤层号

孔

号

煤质测定结果（%）

煤自燃倾向性等级分类鉴定

Mad

（水分）

（灰分）

Vdaf

（挥发分）

St,d

（全硫）

（TRD）d

（真比重）

煤的

吸氧量

（cm3/g）

煤自燃倾

向性等级

自燃倾向

性结论

L301

1-1

6.26

30.26

33.54

2.39

1.75

0.56

Ⅱ

自燃

2-1

7.26

12.34

35.07

2.49

1.54

0.67

Ⅱ

自燃

3-1

7.42

12.47

34.15

1.92

1.54

0.72

Ⅰ

容易自燃

4-1

7.14

15.44

30.45

1.16

1.58

0.76

Ⅰ

容易自燃

5-1

6.10

17.64

33.19

2.08

1.16

0.68

Ⅰ-Ⅱ

易自燃-自燃

7-1

6.56

16.66

31.91

1.41

1.60

0.68

Ⅱ

自燃

7-3

7.48

10.96

30.53

0.56

1.53

0.74

Ⅰ

容易自燃

8-3

7.06

14.80

31.31

1.50

1.59

0.75

Ⅰ

容易自燃

7.09

19.80

30.79

1.57

1.62

0.75

Ⅰ

容易自燃

L501

5-1

8.12

12.20

33.05

0.92

1.56

0.82

Ⅰ

容易自燃

7-1

7.43

14.71

36.00

1.17

1.56

0.91

Ⅰ

容易自燃

7-3

9.27

17.68

28.71

5.46

1.69

0.88

Ⅰ

容易自燃

8-3

10.99

11.85

31.64

1.58

1.56

1.06

Ⅰ

容易自燃

第三节煤矿生产概况

一、开拓、开采系统

7、瓦斯防治系统

矿井建立瓦斯巡回检查、“一炮三检”及瓦斯日报审查等制度。

现有瓦斯检查员5人，同时配备便携式瓦斯报警仪，甲烷、氧气两用检测仪，CO检测仪，配置一套KJ95N安全监控系统。

采掘工作面安装瓦斯等传感器，形成了瓦斯人工巡回检测和集中安全监测双系统。

8、防尘系统

地面设置容量为500M3（应为600）的水池，防尘用水来自井下排上来的污水经过滤、药物净化处理后用于井下消防洒水。

防尘管路从水池靠静压力入副井，井底设有减压装置，到井底车场、大巷，然后进入采掘工作面和其它产尘地点。

在轨道大巷和采区轨石门每隔100m设一个三通阀门，主皮带机巷和采面运输顺槽每隔50m设一个三通阀门。

9、防灭火系统

（1）防灭火系统

矿井建立黄泥灌浆系统、移动式的注氮系统和阻化剂喷洒系统，对采煤面后和“两道”（进风道和回风道）进行注浆、注氮或喷洒阻化剂溶液。

（2）束管监测系统

矿井装备一套KSS-200C型16路束管监测系统，对井下采煤工作面及其它地点进行自然发火倾向监测，实现对CO、CO2．CH4．O2等八种气体在线监测。

束管火灾监测系统主机设在主监测室，矿通防部负责管理。

（3）消防洒水、消防器材库与其它

防尘洒水、消防共用一套管路系统。

在地面和+1100m水平井底车场各建立一处消防材料库，并配备了消防器材、工具，井下主要机电硐室、爆炸材料库、胶带机头和采掘工作面等专门配备消防器材和固定灭火装置。

10、通讯系统及安全监测系统

程控调度系统机房设备及扩容的256门分机板均已完成并投入使用。

电话分机设备包括地面及井下两部分。

地面部分：

选煤厂、主井口、副井口、办公楼、宿舍楼、浴室灯房等建筑电话线缆均已敷设完成，根据甲方要求需要通电话部位均安装电话并实现调度通信。

井下部分：

共设计40部本安防爆电话：

目前主副井口信号室、中央变电所、主运皮带机头煤仓上下口、一号临时水仓、51511两顺槽迎头及切煤眼、51402两顺槽迎头及切煤眼、主运一、二、三号溜煤眼上下口、消防材料库车场绕道共计25处已安装电话。

剩余的15部电话需根据煤矿建设需求逐步安装。

无线通信系统线缆及设备已全部到货，机房设备安装调试完成，小灵通已经调试完，地面基站共5台已全部安装完成，基本实现厂区无线通信。

井下基站共25台，已经安装20台，已实现副井口、副井井底及副井巷道、一、二号联络巷、主运整条巷道、51402工作面、51511工作面全部覆盖。

现井下分站已安装完善，已安装风井通风机房、井下中央变电室及中央泵房、副井测风站、副井一号联络巷口、一号联络巷与主运皮带交叉处、副井二号联络巷口、一号联络巷与主运皮带交叉处、51402回风顺槽切煤眼处、51402溜煤眼上口、三号溜煤眼上口等区域，共计13个检测分站。

各类探头都已完成安装，能满足现生产需求。

后期检测监控蓝图已提交设计院，设备均在购置中，后期根据井下实际情况进行增设。

11、爆炸物品储运系统

在+1100m水平井底车场附近设爆炸材料库，采取壁槽式布置，现浇砼拱形支护，有独立的通风系统，回风流直接进入总回风巷。

从井上运来的爆炸物品直接送到爆破材料库储存，由爆破工领取后运到井下作业地点。

12、矿山救护系统

刘园子矿井组建了自己的救护队伍，现有救护队员20人，2个小队。

14、卫生、保健与健康监护系统

刘园子矿井成立了职业病防治工作组，建立了相应的职业卫生管理制度，制定了职业危害防治措施及职业病防治计划，对职业危害因素委托有资质单位按要求进行监测，对矿井污水处理、大气污染、粉尘污染、噪声污染、固体废物处置等采取了综合治理措施。

该矿对上岗前及在岗职工按要求在环县疾病预防控制中心进行了职业健康检查。

第二章主要危险、有害因素辨识与分析

第二节危险有害因素的危险性与存在场所

一、瓦斯危险、有害因素

1、瓦斯危害类型

（1）瓦斯爆炸

瓦斯浓度达到5%～16%,氧气浓度在12%以上,当遇到火源（瓦斯最低点火温度650-750℃）或火花（瓦斯最低点火能0.28mJ）,就会发生爆炸。

瓦斯爆炸会产生高温火焰（温度可达2000℃）、爆炸冲击波（最高达1.2MPa）,并造成矿井空气成分改变。

高温火焰造成人员皮肤、呼吸器官和消化器官粘膜烧伤,并造成电气设备毁坏,形成二次火源,引起火灾。

爆炸冲击波可造成人员伤亡,设备毁坏、通风系统紊乱。

瓦斯爆炸使氧气浓度降低,造成人员窒息；分解出的有毒有害气体使人中毒死亡,并产生新的爆炸性气体,存在二次爆炸的可能。

（2）瓦斯燃烧

含有CH4、H2和重烃时的瓦斯，当瓦斯浓度（超过16%）、氧气浓度（不低于12%）较高时，遇到火源会产生燃烧事故。

瓦斯燃烧的危害：

导致作业人员烧伤或中毒窒息、烧毁作业场所的电气设备与支护体、引发连锁灾害（瓦斯、煤尘爆炸、冒顶、火灾等）。

（3）瓦斯窒息

瓦斯无色无味，不易被人发现。

由于瓦斯的大量存在，使空气中的氧气浓度大大降低，当氧气浓度低于一定浓度时,人就感觉呼吸困难、窒息,直至死亡。

2、导致瓦斯事故的原因

（1）违背技术政策和法律法规开采

工作面风量不足，通风系统不合理、不完善，形成不合理的串联风、扩散风、老空风、循环风；采空区和盲巷不及时封闭，形成瓦斯库，留下事故隐患。

（2）通风管理不善

局部通风机随意停开；不按需分配风量，巷道冒落堵塞，风流短路；掘进工作面风筒脱节、漏风、被挤压，而不及时处理；风筒出风口距迎头太远，风量过小，风速低，导致掘进工作面微风作业，致使瓦斯积聚。

（3）超通风能力生产

采掘工作面布置较多而且较于集中，超核定能力生产，以致于供风能力不足，局部通风机出现循环风，致使瓦斯积聚。

（4）瓦斯检查制度执行不严

瓦斯检查员数量不足，空班、漏检；瓦检工思想与业务素质不高，责任心不强，甚至做假记录；采掘工作面出现瓦斯异常涌出，采取措施处理不当或没有及时处理；瓦斯监控系统不可靠或检修不及时，不能发挥其作用。

（5）电气系统管理不严及机械设备摩擦

井下照明和机械设备的电源、电气装置不符合规定；有的疏于管理，电气设备失爆或带电作业产生火花，以及机械摩擦产生火花引爆瓦斯。

（6）着火引发瓦斯事故

采空区和旧巷道不及时封闭，残煤自然发火；有的密闭管理不严，火区复燃；皮带着火引发瓦斯爆炸。

（7）安全意识薄弱

井下违章擅自动用电气焊等。

3、易发生瓦斯事故的场所

一般而言，采掘工作面回风侧、采煤工作面上隅角、采空区、盲巷、石门等容易形成瓦斯积聚的地方,都可能引发瓦斯灾害。

全矿有1个采煤工作面、5个掘进工作面。

分别为1个综采工作面、5个普掘工作面。

综采工作面割煤、综掘工作面掘进时，其瞬时瓦斯涌出量相应增大；回采工作面的开采线、停采线、上下隅角等地点，瓦斯涌出量常常增高或积聚；面后采空区悬顶处、工作面冒顶区、巷道高冒区等易形成瓦斯积聚。

所以，在生产过程中，不仅要高度重视瓦斯的日常管理和监测监控，同时更应高度重视采掘工作面、采空区、巷道高冒处、工作面冒顶区、回采工作面的开采线、停采线、上下隅角处、地质构造异常区、破碎带、向斜盆底等地点的瓦斯检测和瓦斯预测预报，采取切实可行的措施，将瓦斯危害控制在最低限，最大程度地降低瓦斯浓度，杜绝瓦斯爆炸事故的发生。

二、粉尘（煤尘、岩尘）的危险、有害因素

1．粉尘（煤尘、岩尘）危害类型

矿井粉尘包括煤尘、岩尘或煤岩尘，矿井粉尘造成的危害分为以下几类：

（1）煤尘爆炸

当粒径小于1mm具有爆炸性的煤尘悬浮于空气中，且浓度在30～2000g/m3之间，氧气浓度大于17%，遇到火焰（最低点火温度6100C～10500C）就会发生爆炸。

空气中的煤尘含量300～400g/m3时爆炸力最强。

煤尘爆炸会产生高温火焰（温度可达2500oC）和爆炸冲击波（最高达2MPa），并生成大量的CO和其它有毒气体使人中毒死亡。

爆炸冲击波可造成人员创伤、死亡，造成设备毁坏、顶板冒落、通风系统紊乱。

煤尘爆炸使氧气浓度降低，造成人员窒息；爆炸可使沉积煤尘扬起参与爆炸，从而引起二次、三次煤尘爆炸，甚至连续爆炸，可造成全矿井毁坏。

（2）职业危害

煤矿生产过程中（如：

掘进、采煤、放炮、运输和破碎等）会产生大量的煤尘或岩尘。

粉尘危害性大小与粉尘的分散度、游离二氧化硅含量、粉尘物质组成及粉尘浓度有关,一般随着游离二氧化硅和有害物质含量的增加而增大。

10μm以下的呼吸性粉尘对人的危害最大。

呼吸性粉尘可以进入人的肺泡,使肺组织发生病理学改变,长期吸入粉尘后,严重损害身体健康。

由煤尘引起的称尘肺病,由岩尘引起的称矽肺病。

2、导致粉尘事故的原因

（1）煤尘产生量剧增是随着矿井开采强度的不断加大，采煤、掘进、运输等各项生产过程中煤尘产生量也急剧增加。

据统计，井下煤尘主要来自采掘工作面，这既是尘肺病发病率较高的作业场所，也是发生煤尘爆炸事故较多的地方。

（2）防尘措施不落实，设施不齐全。

采、掘工作面无喷雾洒水装置，扒装不洒水；采掘机组内外喷雾效果差，水压低、水量不足；转载点无喷雾降尘装置，使浮游煤尘达到了爆炸浓度，具备爆炸条件。

（3）浮游煤尘是煤尘爆炸的直接因素，而沉积煤尘是局部煤尘爆炸引起采区连续爆炸的最大隐患。

另外，堆积煤尘不能清除出井，结果被冲击波吹起后参与爆炸，引起连续爆炸，使煤尘爆炸威力增加。

（4）通风系统不合理，尤其是串联通风抗灾能力差无隔爆水棚（文理不通），致使煤尘爆炸波及范围广，破坏严重。

（5）电气火花、明火引爆煤尘。

违章放炮、电器设备失爆，漏电保护、接地保护、过流保护失效；静电火花，机械摩擦火花，冲击产生火花。

尤其是放炮产生的火焰和电气火花，占煤尘爆炸引爆火源居多。

（6）职工缺乏个人防护装备，没有配备自救器或不随身携带。

直接受煤尘爆炸冲击波伤害的人员来不及使用自救器。

（7）如果没有编制矿井灾害预防措施和处理计划及制定应急预案，对职工进行安全知识、互救自救知识教肓不够，以致在处理事故时失误。

还有的本应根据具体情况，加强通风或早些时间恢复通风，把正常给事故区域供风的局部通风机停止运转，造成不利于大量有害气体的排出，（不通顺）在一定程度上扩大了事故，加重了人员伤亡。

3、易发生粉尘事故的场所

在煤矿生产过程中，可能发生煤尘灾害的场所主要有：

采掘进工作面、回风巷道、有沉积煤尘的巷道、运煤转载点、煤仓口、溜煤眼等。

三、火灾危险、有害因素识别与分析

1．火灾危害类型

（1）内因火灾：

煤炭自然发火引起的火灾，内因火灾多发生于采空区或煤岩裂隙发育的煤层，空气进入破碎煤体，煤中固定碳被氧化，放出热量，煤体积热，发生隐燃，温度升高达到600℃以上时，产生明火，形成火灾。

（2）外因火灾：

可燃物受到外来火源（如照明、明火、机械冲击与摩擦、瓦斯或煤尘爆炸、电流短路等）的作用而形成火灾。

外因火灾多发生在井下风流畅通的地点（如井筒、井底车场、运输机巷道,机电硐室及采掘工作面等）,氧气充足,一般情况发生突然,速度很快就会出现烟雾和火焰。

2、导致火灾事故的原因

（1）内因火灾

①煤层有自然发火倾向性；

②采空区丢浮煤多，采空区漏风或工作面推进速度慢，浮煤有较长的氧化时间、有氧化热量聚积升温以至燃烧的条件；

③工作面结束线封闭不及时或封闭不好，漏风引发自燃。

④工作面推进速度慢，使采空区浮煤达到发火期。

⑤煤层巷道出现高冒处理不当，使冒顶区煤炭氧化自燃。

⑥出现高温点处理不当、措施没落实，造成自燃蔓延形成火区。

（2）外因火灾

①井下存在可燃物。

如：

煤炭、坑木、各种油料（润滑油、变压器油、油压设备油等）、炸药等都可能导致火灾。

②井下有着火源。

如，电器火花、静电放电、明火、放炮、违章烧焊、撞击与摩擦等原因引起；助燃物，如氧气等。

③发生瓦斯或煤尘爆炸都能引起矿井火灾。

④地面厂房因明火、电火花、供电线路老化、雷电等引起火灾。

3、火灾发生的地点

内因火灾发生的地点：

角联巷道（风流不稳定区）、微风巷道、采煤面开切眼、孤岛煤柱、采空区漏风地点、巷道冒落处、停采线、溜煤眼、煤仓等。

外因火灾发生的地点：

井筒、井底车场、运输机巷道、机电硐室、易燃易爆物品材料库或堆场；电气设备集中区；地面木料场等。

4、火灾危害的危险性分析

矿井火灾，尤其是井下火灾是一种威胁矿井安全生产的自然灾害，其后果：

（1）产生大量的高温火烟及有害有毒气体。

矿内发生火灾时，火源附近的高温常达1000℃以上，同时产生大量的一氧化碳、二氧化碳等有害有毒气体，随高温火烟一起流入井下各作业场所后，会造成井下人员烧伤、中毒、窒息等大量伤亡。

（2）引起瓦斯、煤尘爆炸。

在有瓦斯、煤尘爆炸危险的矿井内发生火灾是相当危险的，当瓦斯、煤尘达到爆炸浓度时，遇到井下火灾，就会引起瓦斯、煤尘爆炸，扩大事故范围。

（3）产生再生火源。

矿内发生火灾时，如在高温火烟流经的途中有新鲜风流掺入，将会在掺风地点引发燃烧，引燃煤壁，成再生火源。

（4）烧毁设备，损失资源，造成煤量呆滞，破坏矿井正常生产秩序。

据L301、L501两个钻孔22个样品测试结果，各煤层自燃倾向等级为：

煤4-1、煤8-3为Ⅰ级容易自燃煤；煤5-1、煤7-1为Ⅰ～Ⅱ级易自燃～自燃煤。

详见表1-2-6。

本井田各可采煤层原煤燃点一般在274℃～297℃，个别为303℃，燃点普遍较低，加上煤的变质程度低，含硫高，易氧化而自燃。

六、放炮（爆破作业）与火药爆炸

爆破作业（放炮）是井下开凿煤岩巷道或煤层开采的主要手段之一，其引发的事故及危害通称放炮事故。

爆炸材料储运、爆破作业过程中不符合规程、标准，管理失当，可能造成火药爆炸事故。

因此，放炮和火药爆炸是煤矿安全生产的主要危险因素之一。

（一）放炮和火药爆炸的危害

爆炸物品在从地面向井下爆破材料库的运输途中、装药和爆破过程中，一旦操作不当，都有发生火药爆炸的可能；爆破作业后，未爆炸或未完全爆炸的炸药混入煤岩堆中后，在后续装、卸过程中，可能因撞击、挤压而发生二次爆炸。

放炮和火药爆炸（爆破危害）除因冲击波、飞石、炮烟等直接造成人员伤亡外，还可能因爆炸火焰外泄引起瓦斯、煤尘爆炸和顶板灾害事故。

（二）放炮和火药爆炸的主要原因

该矿井共1个采煤工作面，为综采工艺，5个普掘工作面，其中普掘工作面均采用炮掘工艺。

爆炸材料运输过程中（从地面至井下库房、从库房至采掘工作面）和爆破作业过程中，均可能发生放炮和火药爆炸事故。

放炮和火药爆

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