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煤矿重大危险源辩识、风险评价及控制措施

  
评论: 更新日期:2014年10月27日
我矿存在瓦斯 、煤尘 、水 、火 、顶板 、冲击地压六大矿井灾害的威胁,但轻重程度有所不同 。当前,我矿重大危险源主要有以下几方面:
1        矿井水
1.1重大危险源的辨识
我矿为水文地质复杂型矿井,具有突水威胁。目前矿井开采的山西组7煤 、9煤仍然受到灰岩水 、顶板砂岩水、老空水和不良钻孔水等几类水害的威胁 。
某某煤矿在建井及投产以来,先后多次发生石盒子组分界砂岩、7 、9煤顶板砂岩及太原组灰岩突水,其中水量较大的主要有:(1)主副井井筒揭露分界砂岩时,最大涌水量110 m3/h,-500m东西石门及主副井清理斜巷揭露分界砂岩时,涌水量达60 m3/h,目前主副井清理斜巷分界砂岩出水量仍然维持在25 m3/h左右;(2)1991年5月7105工作面发生封闭不良的Z14钻孔导通4灰含水层突水事故,最大涌水量达80 m3/h ;1997年9105工作面揭露Z14钻孔时再次发生突水,最大涌水量50 m3/h ;(3)1994年10月9403工作面揭露水16钻孔发生4灰含水层突水,最大涌水量达120 m3/h;(4)1994年9404工作面材料道掘进时,由于巷道靠近浅部,9煤顶板砂岩裂隙发育,富水性强,最大涌水量达45 m3/h ,该面回采时,工作面顶板砂岩涌水量达70 m3/h 以上;(5)2000年3月位于-500东翼延深采区的首采面7107回采到向斜轴部时,发生顶板砂岩及分界砂岩突水,最大涌水量达458 m3/h,导致工作面两次被淹,在工作面顶水开采的4个多月内,正常涌水量在200 m3/h左右,2002年5月、2004年2月及2005年10月位于该向斜部位的7109 、7111工作面及7113工作面均发生了顶板砂岩掉水,最大涌水量达400 m3/h;(6)2001年10月,位于F9大断层上盘附近的7413工作面发生顶板砂岩掉水,最大涌水量达150 m3/h;(7)1997年4月西风井-290回风巷在9煤顶板层位发生陷落柱突水事故,突水水源位于4灰含水层,瞬时最大涌水量达1631 m3/h,导致西风井被淹 。(8)-500 m水平F11以西区防构造突水。F11以西区是全矿井富水最好的区域,也是全矿井断层 、陷落柱最发育的区域。因此,矿井水是我矿重点的危险源 。
1.2重大危险源监测监控措施
我矿矿井水害隐患主要有七煤顶板砂岩水 、老塘水 、灰岩水 、陷落柱水 、断层水 、不良钻孔水以及冲积层空隙水 。根据二00七年矿采掘工作面生产计划,对各采掘工作面不同的水害要采取不同的防治工作方法 。
1、防顶板砂岩涌(突)水
1)研究东一采区7煤顶板砂岩“导水裂隙带”范围内砂岩含水层层数、厚度 、水压及富水性,分析顶板砂岩涌(突)水规律 。
2)对新采区的首采工作面和强富水区 、强富水带回采工作面以及构造裂隙较为发育的回采工作面,回采前应认真编制探放顶板砂岩水工程设计,提前采取电法勘探的方法探明工作面顶板砂岩富水区,采取超前打钻疏放。
3)对新采区的首采工作面和富水区工作面,预计其回采期间的涌水量,根据涌水量的大小,因地制宜,布置专门放水巷,在工作面低点设临时排水系统。
2、防老空(老硐)涌(突)水
1)采区、工作面回采结束后,在砌密闭墙时应留设放水口。
2)搞清楚老空(老硐)水的溢出量以及积存范围 、积存水量 、积存水压的图纸资料,圈定警戒线和探水线。
3)坚持“有疑必探,先探后掘(采)”的探放水原则,编制探放水工程设计及施工安全技术措施,认真组织施工并严格落实到位。
3、封闭不良钻孔涌(出)水
对穿过煤层顶底板主要含水层的封闭不良或未封闭的钻孔建立台帐,进行分类统计,分析对采掘工作面安全生产的威胁程度 。采掘工作面遇到钻孔之前,可分别采取扫封孔、探放 、留设防隔水煤柱等安全可靠的防治措施 。
4、防断层涌(出)水
1)预测或核准断层产状与采掘工作面的空间几何关系,及时分析断层带含(导)水性及其两盘含水层的富水性。
2)巷道掘进通过导水或可能导水断层之前,按规定均要编制专门探放水工程设计及安全施工措施,认真组织实施。
3)按规程规定留设防(隔)水煤(岩)柱,按管理权限上报主管部门审批 。
5 、防9煤底板太原组灰岩涌(突)水
矿井开采西三 、西四山西组9煤时,主要是预防底板太原组4灰承压含水层水的突水问题 。由于目前西区4灰水头较高,开采9煤工作面与底板4灰承压含水层之间的隔水层能承受的水头值小于实际水头值时,回采前需采用物探、钻探手段探查,采用疏水降压的措施,把4灰水头值降到安全水头值以下,才能回采 。到2007年元月底,在西四-290m回风道已经施工4个放水孔,计划到2007年年底施工完-376水平以上放水钻孔 。
开展9煤底板突水机理研究,在工作面回采之前,采用物探、钻探手段探查,查清该工作面9煤到4灰间距、4灰的富水点,确认底板无隐存导水沟、无导水陷落柱后,方可进行回采 。
6 、防陷落柱突水
根据矿井地质构造形态和陷落柱赋存情况,认真分析陷落柱的发育规律,并超前采取防探措施。对井田内地震勘探及开采揭露的陷落柱,研究其形成规律,分析其含水性 。采取留设防隔水煤柱等措施进行处理 。
1.3重大危险源危险程度的评估
根据某某煤矿井田地质构造,水文地质条件分析,类比已发生的水害事故的正反经验,结合我矿防治水工作实际情况,对我矿水害重大危险源评估为:
1 、冲积层空隙水水害危险度为Ⅰ,轻度危险
2 、矿井顶板砂岩涌(掉)水水害危险度为Ⅱ级,中度危险
3 、矿井老空(老硐)涌(突)水水害危险度为Ⅱ级,中度危险
4 、矿井封闭不良钻孔涌(出)水水害危险度为Ⅰ级,轻度危险
5 、矿井断层涌(出)水水害危险度为Ⅰ级,轻度危险
6 、矿井9煤底板太原组灰岩涌(突)水水害危险度为Ⅱ级,中度危险
7 、矿井陷落柱突水水害危险度为Ⅱ级,中度危险
矿井主要水害是7煤顶板砂岩水 、9煤底板4灰水 、老空(老峒)水 、陷落柱水,按矿井突水事故危险程度评价,其危险值为7,见附表1,矿井突水事故为Ⅱ级,中度危险 。 
附表
某某煤矿突水事故危险程度评价表(1)

 

序号
评价因素
矿井实际情况
因素值
1
水灾预防计划
水灾预防计划符合 《 煤矿安全规程 》要求,但有少数次要内容不符 《 煤矿安全规程 》的要求 。
1
2
水文地质资料
矿井水文地质图纸 、台帐齐全,按 《 矿井水文地质规程 》要求,少数次要内容 、参数 、完整性欠规范 。
1
3
水文地质构造状况
矿井水文地质类型复杂 。
2
4
排水能力
矿井排水系统符合 《 煤矿安全规程 》规定,运行情况良好 。
0
5
领导执行安全第一方针
五项制度(规定)齐全,其中个别项目基本落实 。
1
6
矿井探水
能做到有疑必探,老空(老硐)积水放水效果良好,但7煤矿井充水性图图幅不全 。
1
7
工人对防治水知识掌握情况
工人都经过了专业技术培训,但抽查考核中有个别不达标 。
1
8
防水煤柱留设
防水煤柱留设符合 《 煤矿安全规程 》的要求 。
0
 
综合因素
矿井属Ⅱ级,中度危险
7
1.4 矿井透水的预兆
1 、巷壁“挂汗” 。
2 、巷壁“挂红” 。
3 、水的气味和颜色有变化 。
4 、空气变冷 。
5 、煤层遇有积水渗透变得发潮 、发暗 、无光彩 。
6 、发生雾气 。
7 、水叫 。
8 、巷道发生透水之前,岩石裂缝中往往夹有淤泥,顶板滴水和淋水,压力明显增加,岩石膨胀,底板鼓起,片帮冒顶,巷道断面变小,支架变形等等 。
1.5事故容易发生的地点和可能造成的后果
1 、事故容易发生的地点:7115工作面回采到向斜轴部时容易出现顶板掉水 、西风井-290m回风道在掘进到导水断层或陷落柱时容易把掘进工作面淹没、临近断层、钻孔 、老塘 、溶洞和富水区的采掘工作面;在四灰中掘进的巷道,由于四灰为双楼矿一个主要含水层,在揭露四灰前必须提前探明其富水情况;采煤工作面初放期间;沿空留巷的掘进工作面等。

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