煤矿重大灾害防治范文
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篇1
[关键词]煤矿安全;技术进展;科技对策;发展方向
近年来,我国在煤矿安全生产领域加大了政策扶持、资金支持、科技创新和监管监察的力度,煤矿安全生产形势持续稳定好转[1]。2005年到2014年的十年间,我国煤炭产量从2.11Gt攀升到3.87Gt,增加83.4%;煤矿事故起数从3306起下降到509起,下降84.6%;煤矿事故死亡人数从5938人下降到931人,下降84.3%;百万吨死亡率从2.811下降到0.255,下降90.9%。但在当前宏观经济运行和煤炭行业发展的新形势下,我国煤矿安全依然面临行业形势不容乐观、事故总量仍然偏高、区域发展极不平衡、职业健康备受关注、科技支撑仍待加强等突出问题和严峻挑战。“十三五”期间,有必要围绕煤矿安全重点领域和薄弱环节,强化技术创新和集成示范,推动煤矿安全科技水平再上新台阶。为此,在总结分析我国煤矿安全科技近年来的主要进展和当前面临形势的基础上,提出了“十三五”我国煤矿安全科技的对策和方向建议。
1煤矿安全科技主要进展
“十二五”以来,煤矿安全领域相关科研院所、高等院校、生产企业注重产学研用相结合,以实施“973”计划、国家科技支撑计划、国家科技重大专项等国家科技计划为契机,广泛开展科技合作和技术创新,在基础理论、关键技术、重大装备和工程示范等领域取得了重要突破,为煤矿安全生产形势持续稳定好转提供了重要支撑。
瓦斯灾害监控预警和瓦斯高效抽采利用是瓦斯治理的重点和难点。近年来,瓦斯含量快速准确测定技术实现了120m长钻孔定点取样,20min内快速测定瓦斯含量,测定误差小于7%,并在100多个矿井推广应用。开发的基于2个“四位一体”煤矿瓦斯灾害监控预警系统,大幅提高了瓦斯灾害预警自动化水平,预警准确率达75%以上。研制成功国内首台最大扭矩12000N•m大功率定向钻机,在晋城寺河煤矿完成1881m井下近水平长钻孔施工,创造了煤矿井下顺煤层定向钻孔深度的世界纪录。研制成功适用于f≤0.5松软煤层的高转速大扭矩螺旋钻进装备、空气套管钻进装备及地面远距离自动控制钻进装备,在松藻、淮南、平顶山等矿区广泛开展示范应用,松软煤层钻孔深度最深达271m,钻孔成孔率达到76.9%。开发了煤矿采动区顶板“L”型地面井抽采技术并在晋城寺河煤矿成功应用,抽采浓度最高达93%,抽采纯量最高达3.11万m3/d,实现了本煤层采动影响区、采空区连续抽采,工作面瓦斯浓度降低约30%[2]。
1.2煤矿水害防治
水源和导水通道探测、水害预测、注浆堵水等关键技术取得突破,水文地质探测与水害治理技术体系日趋完善。研发的井下瞬变电磁仪,可用于井下掘进头、侧帮、顶底板、充水采空区、充水陷落柱、含水层等隐蔽水害探测,最大探测距离达200m,准确率达到70%。研发的自记式地震仪及数据处理与解释软件,显著提高了断层、陷落柱、煤层变薄带等异常体的探测精度,探测距离达1600m。研发的动水大通道突水钻孔控制注浆高效封堵技术,解决了携袋钻进、钻注一体化转换、注浆入袋、抛袋提钻等技术难题,在陕西榆卜界煤矿涌水量约1200m3/h的动水条件下,对高3m宽4m的过水巷道实施封堵一次成功,封堵巷道不足50m,注浆量不到850m3,施工工期仅18d[3]。
1.3煤矿火灾防治
早期预测预报、监测预警、新型防灭火材料和装备等是矿井火灾防治的关键。目前已形成了以自然发火早期预测预报、阻化剂防火、氮气防灭火、凝胶防灭火、黄泥灌浆防灭火技术等为主体的内因火灾防治技术体系。形成了以胶带机火灾预测与自动灭火技术,惰气灭火、泡沫灭火、惰泡灭火技术等为主体的外因火灾防治技术体系。煤矿井下移动式碳分子筛制氮装置关键性能指标达到国际先进水平,氮气出口浓度≥98%,出口流量≥2000m3/h,填补我国煤矿井下移动式大流量制氮装置的空白[4]。
1.4煤矿粉尘防治
形成以煤层注水防尘、喷雾降尘、通风除尘、个体防护等为主体的防降尘技术体系,以及被动式隔爆、自动抑爆技术两大类多类型防隔爆技术体系。粉尘浓度、粒度分布测定等粉尘检测技术取得重要突破,可对作业环境粉尘浓度进行实时、在线监测[5]。研制出国内首套煤矿井下掘进工作面综合除尘系统,在神东等矿区得到成功应用,呼吸性粉尘除尘效率≥99%,达到国际先进水平。
1.5冲击地压防治
形成了以岩石力学方法和地球物理方法为主的冲击地压监测预警与评价体系,建立了包括区域防治与局部防治的冲击地压防治体系[6]。针对目前国内外已有微震监测系统只能被动接受煤岩体破裂产生的微震信号和震源定位精度不高的现状,研发出自震式微震监测系统,实现了监测区域内波速场的实时反演与解算,提高了微震监测系统的定位精度,微震监测系统的震源定位精度达到5~10m。
1.6煤矿热害防治
形成了矿井热害预测、评价、控制成套技术和装备,为改善工作环境和保障职业健康提供了重要技术装备支持。成功研制首套地面集中降温的核心设备———高低压转换装置,温度跃升小于0.5℃,设计压力16MPa,已在平煤神马集团建设示范矿井[7]。
1.7煤矿应急救援
形成了事故预警、培训演练、逃生避难、抢险救援等一系列成套技术和装备。在人员精确定位技术、无线救灾通讯、应急避灾信号引导、应急救援指挥系统等领域取得一系列先进成果。采用无线MESH网络、骨传导等技术研制了KJ30矿用救灾无线通信系统,救护队员可快速搭建数据传输通道,将事发地点的现场图像、环境参数、救护队员生命体征等信息传输至指挥中心,支持双向对讲,供救援指挥人员实时掌握救援情况并进行可视化管理和调度,目前已在14个国家矿山应急救援区域队进行推广[8]。
2煤矿安全科技面临的形势
在当前宏观经济运行和煤炭行业发展的新形势下,我国煤矿安全生产也呈现新的特点,面临行业形势不容乐观、事故总量仍然偏高、区域发展极不平衡、职业健康备受关注等突出问题和严峻挑战。
2.1煤矿安全形势依然严峻
首先,尽管我国煤矿安全生产形势持续稳定好转,但重特大事故仍时有发生。据统计,2012~2014年全国工矿商贸企业共发生重特大事故71起,死亡1278人,其中煤矿44起,死亡747人,分别占61.97%和58.45%;其次,我国煤矿安全生产水平与发达国家先进水平仍然存在较大差距。2014年我国煤矿百万吨死亡率0.255,仍远高于欧美主要产煤国家平均0.03的水平;再次,煤矿安全生产指标持续走低,百万吨死亡率等指标低位反弹和反复的风险增大。此外,能源革命也给煤矿安全生产提出了更高的要求。
2.2煤矿安全水平极不平衡
长江以南及西南地区地质条件极为复杂,80%煤层为急倾斜、倾斜煤层,薄煤层多,厚度0.6~2m,局部断层密度达到35条/km2,机械化程度极低。2012年,全国仅云、贵、川、渝、湘5省市的煤矿事故死亡人数均超100人,共死亡672人,占全国的49%,而5省市煤炭产量仅占全国的13%。2013年,全国仅云、贵、川、渝、湘5省市的煤矿事故死亡人数均超90人,共死亡494人,占全国的46%,而5省市煤炭产量仅占全国的12%。
2.3煤矿开发条件不断变化
我国煤炭资源分布具有“东贫西富”、“东深西旱”的特点,煤炭开发不断向西部和深部转移。东部拥有约90%的经济总量,而煤炭资源的赋存仅占总量的30%;西部煤炭资源的赋存占70%,经济总量仅约为10%。目前全国已有47座超千米深井,最深已达1501m,随东部煤炭开采深度增加,高地应力、高瓦斯、高地温、高承压水等带来的安全问题更加突出[9]。新疆等西部地区大倾角煤层、巨厚煤层、三软煤层的安全高效开采也面临严峻挑战。
2.4隐蔽致灾因素难以精确普查
煤矿隐蔽致灾因素通常无明显的显现特征,具有隐蔽性、时变性、脆弱性等特点,探测和预防难度大。煤矿灾害事故大多都与隐蔽致灾地质因素紧密相关,隐蔽致灾因素已成为引发煤矿水害、瓦斯和顶板等重大灾害事故的主要原因[10]。据不完全统计,在煤矿重大事故中,与地质条件有关的各类重大事故占90%。隐蔽致灾因素的致灾机理和预防机制、隐蔽致灾地质因素的快速精细探查技术与装备是研发重点。
2.5煤矿职业危害备受关注
煤炭开采过程中存在的粉尘、噪声、高温、振动、高湿等职业危害,对职工安全健康造成严重威胁。2013年共报告职业病26393例,其中尘肺病23152例;煤矿职业病15078例,其中尘肺病13955例[11]。煤矿尘肺病约占新发尘肺病总数的60%。在有效遏制重大人员伤亡事故的同时,如何预防和控制职业危害,做到早发现、早诊断、早治疗已成为煤矿安全生产工作的重点。
2.6煤矿安全投入面临困局
受宏观经济影响,煤炭需求持续下滑,供大于求现象十分严重,煤炭行业低迷现状或将持续。煤炭企业在经济效益普遍下滑亏损条件下,资金周转困难,安全投入难以保证。因此,煤矿安全技术装备的经济性和实用性越来越成为现场应用考虑的重要方面,技术成果应用示范和推广难度加大,容易影响科技成果研发和应用两方面的积极性。
3煤矿安全科技发展的方向
国家能源局、环保部、工信部在《促进煤炭安全绿色开发和清洁高效利用的意见》中提出,到2020年,全国煤矿采煤机械化程度达到85%以上,掘进机械化程度达到62%以上。煤矿安全生产形势根本好转,煤炭百万吨死亡率下降到0.15以下。为实现煤矿安全生产形势根本好转的目标,有必要针对煤矿安全的重点领域和薄弱环节,提出针对性科技对策和发展方向。
3.1攻克灾害防治技术瓶颈,打好灾害对抗战
针对煤炭开发向深部和西部转移出现的灾害新特点,以“超前预测、主动预警、综合防治”为重点,研发煤矿隐蔽致灾因素动态智能探测、煤矿重大灾害风险判识及监控预警、煤矿深部开采动力灾害防控技术。重点突破小尺度地质异常体精细探测技术、隐蔽致灾因素井上下立体动态探测技术、煤矿重大灾害判识预警模型及方法、突水水源在线快速判别与智能注浆系统、超千米深部流变围岩控制技术、深部矿井耦合动力灾害防治技术、高温诱发瓦斯煤尘爆炸及自燃火灾防控技术、矿山呼吸性粉尘监测与防治技术等。
3.2提升信息化和智能化水平,打好安全战
当前“减人促安”、“无人则安”的理念被广泛认同,通过提升煤矿机械化、自动化、信息化、智能化水平,可在提高煤炭生产效率的同时显著提升煤矿安全生产水平。为此,有必要围绕煤矿重点生产环节及安全保障系统的机械化、自动化和智能化开展攻关,重点突破煤矿巷道高效快速掘进技术与装备、难采煤层机械化开采技术与装备、清洁智能辅助运输技术与装备、无人化综采工作面巡检机器人、“人-机-环境”信息感知和交互技术与装备、智能生产调度系统等,促进煤矿“机械化换人、自动化减人”,提升安全高效开采水平。
3.3提升应急救援装备水平,打好灾变时应急战
煤矿应急处置与救援是煤矿安全生产的最后一道防线,为保障煤矿灾变时期应急救援技术装备“找得到、调得来、用得好”,急需研制集紧急避险、灾区侦测、通信定位、应急救援于一体的煤矿重大事故应急处置与救援技术和装备。重点突破煤矿重大灾害灾情演变规律、煤矿灾变环境侦测及存储技术、灾变环境应急通信及遇险(难)人员精确定位技术、快速逃生避险救援保障技术及装备、煤矿救援通道快速构建技术及装备、智能化应急预案及应急救援辅助决策技术,提升煤矿重大事故应急处置与救援技术装备水平。
3.4提高监管执法技术水平,打好安全监管战
监管监察是加强煤矿安全管理的重要手段,当前有必要进一步提高煤矿安全监管监察的科技含量和科学化水平。重点突破现场监督检测装备、现场执法与调查取证分析装备、信息化装备、执法配套装备等,全面提升监管监察技术装备水平[12]。此外,要加强对煤矿安全现有技术标准和规程的调研和梳理工作,对缺乏科学性、合理性的重点技术条款和关键技术参数进行深入研究,做好技术标准规范的修订和制定工作,为煤矿安全生产和监管监察提供科学指导和依据。
4结束语
篇2
一、构建防治水责任落实体
1、落实安全目标责任考核体系。年初省煤炭局与各矿业集团公司、各市煤炭管理部门签订了安全生产目标责任书,重点加强安全目标责任考核,细化、分解和落实防治水工作的领导责任、技术责任、监督责任和现场管理责任;安全考核实行“一票否决”制。
2、落实煤矿防治水工作两个主体责任。逐矿落实了我省境内各类煤矿的政府、部门安全监管责任人,强化对煤矿防治水工作监管责任落实;明确了煤矿企业是防治水工作责任主体,矿长是防治水工作的第一责任人,总工程师是第一技术责任人,分管矿长是监督落实责任人,同时明确了防治水副总、科室、区队、班组和井下各个岗位的责任。
3、突出加强对雨季“三防”工作的组织领导。各部门各单位均成立了专门的雨季“三防”工作领导小组,严格落实雨季期间安全生产责任制,定期研究解决工作中的具体问题,保证各项工作措施落实到位。
二、构建防治水技术管理体系
1、明确防治水技术管理体系。编制了《山东省煤矿防治水管理规定》(试行)等制度规范,明确煤矿企业必须建立健全矿井防治水管理机构,配备足够数量的地质及水文地质专业技术人员。水文地质条件复杂及以上的煤矿企业必须设置防治水专门机构,配备专职防治水副总工程师,配备满足正常生产安全的防治水队伍及设备。专业技术人员的配置:水文地质类型简单的矿井不少于1人,中等的不少于2人,复杂及以上的不少于3人。
2、严格落实防治水技术措施。严格落实“防、堵、疏、排、截”五项综合治理措施,重点抓好地表水害、老空水害和底板承压水害的防治,严防溃水、透水、突水事故的发生。严格执行探放水制度,切实做到有疑必探、不探不掘、不治不采;对未采取全方位、全过程探放水措施的,坚决停产整顿。
3、用事故教训推动工作。多次召开全省煤矿事故案例剖析会、重大灾害预防技术研讨会等会议,制定出台《山东省关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》,剖析近几年来我省发生的重大(侥幸)水害事故案例,邀请知名院校专家教授作水害防治技术讲座,举一反三,深刻吸取事故教训,切实加强煤矿水害防治技术工作。
三、构建防治水隐患排查体系
1、坚持专家查隐患制度。定期组织专家逐矿进行防治水分析论证活动,逐矿制定有针对性的防治措施,形成了重大问题专家把关、疑难问题专家集中会诊制度。突出抓了地表与老空水害、大矿周边小煤矿、资源枯竭矿井、采深超过800米矿井安全隐患的排查整治。督查中发现的重大隐患,直接下达整改指令,对落实不力的,当作事故查处。
2、抓好重大水害隐患的排查整改。汛期前后,重点围绕地表水、老空水、承压水及上覆岩层水、相邻矿井及已关闭矿井水害,尤其是2009年上半年审查确认的39项a级水害隐患,组织进行全面、细致、深入的水情水害排查分析,明确防治水工作的重点、难点和薄弱点。对排查确认的各类水害隐患,制定整改计划,切实做到治理责任、措施、资金、期限和应急预案“五落实”。
3、落实雨季“三防”工程计划。超前部署煤矿雨季“三防”工作,组织编制和实施雨季“三防”工程计划,严格各项工程的检查验收,确保矿井排水、供电设施和各项防治水安全设施完好、可靠。2009年全省计划雨季“三防”工程2578项,其中重点工程156项,计划资金11326万元,于6月20日前全部完工。
四、构建防治水科技保障体系
1、加大防治水工作安全投入。根据《煤炭生产安全费用提取和使用管理办法》,结合企业实际,建立了煤矿防治水工作强制性安全投入制度,足额提取,科学使用,确保煤矿防治水工作需要。其中水文地质类型复杂及以上的吨煤提取不少于2.0元,水文地质类型中等的不少于1.0元,水文地质类型简单的不少于0.6元。2008年全省煤矿防治水工作累计投入安全资金29788万元,落实技措项目1878项。
2、提高矿井防治水技术装备水平。加大矿井机电、排水等主要设备的技术升级和更新改造力度,大力推广安全先进适应技术,实现井下涌水量、水压、井下突(出)水点、挡水墙、水闸门等监测的自动化管理和无人值守,强制推广应用安全监测监控、无线通讯、人员定位、大水矿井井下泵房建立远程监控集控系统等。目前,全省煤矿联网矿井达85%,年内力争实现全省煤矿安全监测监控联网。
3、加强煤矿防治水重大课题和关键性技术难题技术攻关。加大科技研发力度,重点抓好高承压岩溶水突水机理研究、奥灰水突水机理和防治措施研究项目等重大课题的技术攻关,对90处受地表水、老空水、底板承压水威胁的矿井逐一组织了技术会诊,落实防治措施。
五、构建防治水应急处置体系
1、健全完善灾害天气预报预警预防处置机制。加强与气象、防汛等部门的沟通联系,建立了省、市、县三级灾害性天气预报预警预防工作机制,采取发手机短信、电话联系和传真通知等方式,严格落实灾害性天气停产撤人的规定。凡该停产撤人而没有停产撤人的,当作事故来对待,形成“逢大暴雨必须停产撤人”的规矩和习惯。2008年全省煤矿累计停产撤人158矿次,撤人18404人次。
篇3
一、形势与现状
1.面临的形势
(1)安全生产是煤炭工业持续、稳定、健康地发展的重要保证,安全生产越来越突显其重要地位和作用
煤炭是国民经济和社会发展的基础。煤炭在我国一次能源生产和消费结构中始终占70%左右。预测到2020年煤炭占60%左右,2020年将占50%以上,因此,煤炭在相当长的时期内仍将是我国的主要能源。20*年全国煤炭总量为9.9亿t,20*年11.0亿t,20*年煤炭产量尽管达到了13.9亿t,仍不能满足需求。当前,快速增长的经济,对煤炭工业发展提出了更高的要求。为此,必须确保煤炭工业持续、稳定、健康地发展。我国煤矿主要是井工开采,生产环境条件复杂,与其它行业相比,煤矿安全尤为重要。安全是煤炭生产的头等大事,安全对煤炭生产起着保证、支撑和推动作用。保证煤矿职工的生命安全和国家财产是煤炭工业可持续发展的前提,煤矿安全生产形势的好坏直接关系到我国国民经济的能源供给问题。
(2)煤炭工业“走新型工业化道路”,实现煤矿的信息化和现代化,对煤矿安全生产科技发展提出了更高的要求
十六大报告指出“信息化是我国加快实现工业化和现代化的必然选择。坚持以信息化带动工业化,以工业化促进信息化,走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子”。安全生产是煤炭工业“走新型工业化道路”、实现可持续发展的前提条件,科学技术是第一生产力,安全生产的各项工作要转移到依靠科技进步的正确道路上来,通过科技创新,提高煤矿的安全管理技术水平、煤矿灾害事故的预警能力和防治水平、煤矿安全生产的监察技术水平。
(3)我国煤矿安全生产的形势依然严峻,与国外发达国家相比存在较大的差距
我国煤矿事故死亡人数是世界上主要采煤国家死亡总人数的4倍,百万吨煤死亡率是美国的近200倍(20*年)、印度的12倍。煤矿灾害事故的消极影响远远超过了经济范畴,每发生一起事故,都会引起国内外各界的广泛关注,使煤矿企业形象受到巨大损害,企业市场亲和力受到削弱,严重的影响了煤炭企业后续发展的动力。我国严峻的安全生产问题还造成不良的社会影响和严重的环境危害,成为社会不稳定的因素。电视、报纸和网络等新闻媒体对煤矿灾害事故进行深入的报道,严峻的安全生产形势已成为社会关注的焦点和热点。另外,我国严峻的煤矿安全生产形势引起国际社会的广泛关注,直接影响着我国的形象和对外贸易。
(4)我国加入WTO、经济全球化趋势为煤矿安全生产科技发展带来了机遇与挑战
科技创新能力是国际竞争的主导因素,成为推动经济发展、促进社会进步和维护国家安全的关键。二十世纪中期以来,科学理论研究取得重大突破,形成了一系列高技术成果,推动了高技术产业迅速发展;同时,高新技术和传统产业结合,促进了传统产业技术进步,加速了传统工业的高技术化,形成了新型工业化的产业发展模式。发达国家各类产业知识和技术含量不断增加,科技和经济竞争力不断增强,在世界经济一体化发展的格局中,取得了对发展中国家的巨大技术优势和高额经济回报。进入新的世纪,国际竞争格局正从经济竞争、资源竞争和科技应用竞争向科技原始性创新竞争演变发展,原始性创新和自主知识产权成为国家间科技乃至经济竞争成败的决定性因素。
全面建设小康社会的进程和全球经济一体化趋势下,煤矿的安全生产在国民经济快速发展、社会迅速进步和人民生活质量逐步提高的过程中占据着越来越重要的地位。煤矿的安全生产愈来愈影响国家之间的竞争和国际贸易。面临良好的国内外形势,抓住机遇,勇于面对挑战,加强煤矿安全生产科技工作是历史赋予的责任。
2.煤矿安全生产的现状
(1)煤矿自然条件差,灾害多
我国大多数煤矿地质条件复杂,导致自然灾害多,容易引发重大事故,给安全生产造成极大的困难。
煤矿瓦斯大,煤与瓦斯突出越来越严重,危险性增加。我国所有煤矿均为瓦斯矿井。在100个国有重点煤炭生产企业的609处矿井中,高瓦斯矿井占26.8%,煤与瓦斯突出矿井占17.6%,低瓦斯矿井占55.6%。国有地方和乡镇煤矿中,高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井占15%左右。部分局矿的情况更为严重,如淮南煤业集团公司所属11对矿井均为突出矿井,平顶山煤业集团公司所属的13对矿井也全部为高瓦斯或突出矿井。随着开采深度的不断增加,瓦斯涌出量不断加大,煤与瓦斯突出危险也不断增加,高瓦斯突出矿井数量也在增加。
自然发火危险性严重,比例大、覆盖面广。据20*年的统计,原国有重点煤矿中有自然发火危险的矿井占51.3%。自然发火危险矿井几乎在所有矿区都存在,因自燃而造成煤炭资源的破坏,每年达数十亿元的经济损失。
冲击地压危险性增大,个别煤矿十分严重。据统计,1999年17处大中型煤矿就发生1377次冲击地压,最大强度达到里氏4级。辽宁省抚顺矿务局老虎台煤矿,20*年发生各类冲击地压6127次,其中大于3级21次,平均每天发生冲击地压17次,严重威胁煤矿安全生产和城市的公共安全。
煤尘爆炸危险普遍存在,危害严重。我国煤矿爆炸危险普遍存在。20*年原国有重点煤矿有532处矿井煤尘有爆炸危险,占87.4%。小煤矿中91.35%煤矿的煤尘具有爆炸危险,其中高达57.71%的具有强爆炸性。
水文地质条件复杂,水害制约安全生产。我国大中型煤矿中,水文地质条件属于复杂或极复杂类型的煤矿占25.*%。20*年,全国煤矿共发生水灾事故146起,死亡463人,占重特大事故死亡人数的比例仅次于瓦斯事故。
煤矿热害已成为矿井新的灾害。随着开采深度的增加、围岩温度提高,矿井热害问题越来越突出。1999年,70处大中型生产井工煤矿的采掘工作面最高气温超过《煤矿安全规程》的要求,其中26处超过30℃,最高达到37℃。
(3)煤矿数量多,大、中、小并存,差异大
我国煤矿数量多,超过世界上其他主要采煤国家的煤矿总数。截止20*年底,全国共有各类煤矿26395处,国有重点和国有地方煤矿27*处,乡镇煤矿23691处。按矿井能力划分,大中型煤矿532处,占煤矿总数的2.*%,小型煤矿25863处,占97.99%。
我国煤矿的生产能力分散。根据1999年统计分析资料,全国煤矿平均每处生产能力5.85万t/a。其中,大中型煤矿总设计生产能力7.25亿t/a,占全国煤矿总设计生产能力的41.43%,平均每处109.66万t/a;中型煤矿342处,能力2.18亿t/a,占16.6%,平均每处63.7万t/a。这些数据充分反映出我国煤炭生产分散,生产集中度过低,大多数小煤矿安全生产技术与装备水平低下、抗灾能力差,给安全生产管理带来困难。
(4)煤矿机械化程度低,安全技术装备不足
20*年,原国有重点煤矿的采煤机械化程度75.43%,综采机械化程度59.42%,综掘机械化程度15.*%。而原国有地方煤矿和乡镇煤矿机械化程度普遍较低,全国平均采煤机械化水平还不到40%。
20*年统计,原国有重点煤矿有35处高瓦斯突出矿井没有按《煤矿安全规程》的要求配备瓦斯抽放装备,47处高瓦斯和突出矿井没有装备瓦斯监控系统,占高瓦斯突出矿井总数的17%。现有煤矿多数矿的监控系统装备不全,尚未实现网络化管理,部分设备功能落后。44处自然发火危险的矿井,尚未建立防灭火系统。66处矿井尚未建立防尘供水系统,占矿井总数13%的煤矿需要更换防尘供水管路。不少的矿井没有安设防隔爆设施,既使配备了隔爆设施的矿井,设置的数量少,没有达到安全规程的要求。相当一部分原国有重点煤矿的甲烷传感器、便携式甲烷检测仪、光学甲烷检测仪、甲烷断电仪等必备的安全仪器仪表配备不足。有164处矿井50%以上的电气设备超期服役。数量众多的小煤矿安全装备水平更低,有的根本不具备防御灾害的能力,多数小煤矿仍旧沿用落后淘汰的电气设备,电气防爆性能差,失爆率高。
(5)煤矿从业人员结构复杂,综合素质差,管理落后
我国煤矿用人过多,农民轮换工等从业人员构成煤炭生产一线主体,整体文化水平低,素质差,缺乏自我保护意识和能力。许多企业又不进行岗前安全培训,违章作业现象严重。许多小煤矿经营者没有基本的安全生产管理技术知识,不懂安全,不管安全,不顾安全。据2000年的调查,30万t以上大中型煤矿中,初中以下文化程度占62.67%,大专以上只占5.44%,高级工程技术人员占0.3%。30万t以下小型煤矿中,中专以上职工平均每矿不到3人。另有资料表明,在现代化大型煤炭企业中,拥有大学本科以上学历的人数仅占职工总数的2.93%。20*年国有重点煤矿原煤生产人员效率为2.78t。
目前,我国煤矿的安全管理主要是由管理人员凭主观意志和经验进行工作,管理技术和手段落后。这种管理模式,由于受管理人员的知识、经验和责任心的限制,很难适应矿井灾害事故的复杂多变条件,这也是煤矿灾害事故多发的原因之一。
3.我国煤矿安全生产存在的重大问题
(1)煤矿重特大事故多
当前,全国安全生产形势总体上呈现稳定好转的态势,但煤矿安全生产形势仍然十分严峻。煤矿是工矿企业中事故死亡人数最多的行业。20*年全国工矿企业共发生伤亡事故13960起,死亡14924人,其中煤矿企业共发生死亡事故4344起,死亡6995人,占工矿事故总数31.1%,死亡人数的46.9%。在煤矿事故当中,重特大事故多,并呈上升趋势。20*年全国共发生一次死亡30人以上的特别重大事故12起,煤矿占了9起,分别占事故起数和死亡人数的75%和66.9%。据统计,乡镇煤矿死亡人数占全国煤矿死亡人数的64%以上,事故次数占全国煤矿事故起数的60%以上。20*年乡镇煤矿占全国煤矿死亡人数的72.5%。
我国煤矿事故类型当中,瓦斯和顶板事故最为严重,在煤矿事故死亡人数中,瓦斯和顶板死亡人数占全国煤矿死亡人数的74%以上,事故次数也占全国煤矿事故次数的70%。20*年,全国共发生瓦斯事故743起,共死亡2407人,分别占全国煤矿事故起数和死亡人数的17.1%和34.4%。一次死亡30人以上的特别重大事故中,由于瓦斯(瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出)引起事故7起,死亡357人,事故起数和死亡人数分别占重特大事故次数和死亡人数的77.8%和85.6%。从事故起数统计,顶板事故是最严重的,顶板事故发生的频率较高,死亡总人数较多,20*年,全国共发生顶板事故2364起,共死亡2766人,分别占事故次数和死亡人数的50.71%和34.69%。
由于煤矿事故多,死亡人数多,造成了我国煤矿的百万吨死亡率一直高居不下,与先进采煤国家的差距很大。1999年我国煤矿的百万吨死亡率为6.08,2000年为6,20*年为5.85,20*年为5,其中国有重点煤矿为1.25,国有地方煤矿为3.83,乡镇煤矿为12.1。国外先进采煤国家煤矿百万吨死亡率非常低。2000年,南非煤矿的百万吨死亡率为0.13,印度为0.42,波兰为0.26,俄罗斯为0.46。20*年美国煤矿百万吨死亡率只有0.*5。由此可见,我国煤矿安全生产工作与国外先进采煤国家相比,差距很大。解决我国煤矿的安全生产问题已是摆在我们面前的迫切任务。
(2)职业危害严重
我国原国有重点煤矿现患尘肺病人数约17.5万人,而且每年还在增长,每年因尘肺死亡2500~3000人。这些数字还不包括职业危害更严重的原国有地方煤矿和乡镇煤矿。煤矿的其它职业危害,如噪声、震动等也相当严重。
(3)重大事故隐患和重大危险源大量存在
由于煤矿自然条件的复杂性,开采条件的多变性,而且存在着瓦斯、火灾、水灾等自然灾害,这些灾害往往可能存在于一个矿井,增加了矿井的不安全度。加上煤矿作业空间十分狭小,照明条件差,大量隐患存在于生产过程的各个环节中和井下各个场所,稍有不慎,就可能发生重大伤亡事故。因此,煤矿恶劣的自然条件和苛刻的作业条件,形成了大量的危险源和事故隐患。
(4)安全技术和装备尚不能保障安全生产
由于对煤矿主要灾害的致因缺乏深入研究,使得采取的技术措施针对性、可靠性和配套性不强,只治标,难治本,还不能从根本上杜绝煤矿灾害的发生。如煤与瓦斯突出的机理研究仍停留在假说阶段,尚没有成熟的理论来指导煤与瓦斯突出防治技术的开发和研究,致使突出事故时有发生。随着煤矿向深部延伸,诸如延期突出、矿震、热害、高地应力等灾害更为严重,对这些灾害缺乏必要的研究,还不能找到完全有效的治理措施。
煤矿安全装备是防治煤矿事故的重要手段,在防治灾害事故中发挥了重要作用,但目前仍有许多装备存在适应性不强、可靠性差的问题。另外,面对新出现的灾害,缺乏必要的控制灾害的专用装备。煤矿安全的监测仪器仪表也存在着寿命短、精度低、稳定性差,满足不了安全的需求。设备短缺仍是煤矿存在的另一个突出问题。
(5)煤矿安全科技的投入严重不足
安全科研投入对煤矿安全生产发展是至关重要的,然而国家对安全生产科技工作的直接投入不足,影响了煤矿安全科技的发展。由于煤炭工业部和国家煤炭工业局的撤销,行业性科技攻关和原煤炭基金随之取消,使得煤矿安全科技的投入明显下降。由于我国煤矿企业长期以来执行的是低价位运营,企业效益差,无力对安全科技进行投入。据1999的统计数据表明,全国大中型煤矿中只有191处有安全科研投入,仅占大中型煤矿的总数的36.77%,安全科研投入总计5878万元,平均每矿不足10万元。安全科技投入的严重不足,影响了对煤矿自然灾害防治技术的研究。
(6)安全监察技术手段缺乏
煤矿安全监察是一项技术性非常强的工作,需要技术标准、技术法规、检测设备及仪表等技术装备的支持,以保证监察工作的科学、准确。煤矿灾害事故的勘测与分析,事故模拟验证、责任认定也都需要借助于强有力的技术装备手段。但是,目前还未针对煤矿安全监察所需的技术和装备进行研究与开发。比如在处理事故时缺少取证的技术分析手段;抢险救灾时,缺乏救灾通讯设备和快速救灾装备。因此,急需对监察急需的技术、仪表现装备进行开发研究。
(7)行业技术基础亟待加强
安全技术标准是指导、保障煤矿安全生产的重要手段,也是煤矿安全监察的重要依据,现行的数百个煤矿安全技术标准急需修订以满足当前安全生产的要求。近年煤矿因采用的新生产工艺技术而出现的安全问题,也需要制定与之相适应的技术标准。
煤矿安全产品质量直接关系到煤矿安全生产。安全标志的准入制度对确保进入煤矿的产品的质量起到了重要的作用,但承担产品安全性能检验的各质检中心的检验装备存在着设备老化、测试技术水平降低等突出问题,急需更新和提高。
4.煤矿安全生产的科技需求
(1)充分调动全社会的力量,建立适合我国煤矿安全生产科技发展阶段的科技创新体系;整合社会资源,建立煤矿安全生产科技支撑平台,这是煤矿安全生产科技工作得以蓬勃发展的重要基础。
(2)加强煤矿安全的基础理论研究,摸清灾害的致灾机理、发生演化过程,如煤与瓦斯的突出机理、瓦斯与煤尘爆炸机理等。攻克主要灾害防灾抗灾和救灾的重大理论问题及重大技术难题。
(3)对煤矿安全生产的关键性应用技术进行攻关研究,为控制矿山重特大事故提供有效的技术;发展煤矿安全生产的高新技术产品,并促进其产业化。
(4)培育科技成果转化和推广应用的市场机制,建立主要灾害治理的示范工程。
(5)加强煤矿安全技术基础性工作。健全和完善煤矿安全标准化体系,改善重大技术与装备研发的实验条件,提高产品质量监督检验的能力,为煤矿安全形势的全面好转提供技术基础。
(6)解决安全监察工作的技术难题。建立和健全完善的煤矿安全监察技术支撑体系,提高我国煤矿安全监察能力和水平。
(7)加强对生产技术进步所出现的新的技术难题进行攻关。
(8)加强煤矿安全科技的评估工作。
二、指导思想、发展思路和目标
1.煤矿安全科技发展的指导思想
为实现党的十六大所确定的全面建设小康社会的宏伟目标,发挥科技进步对安全与健康事业的促进作用,紧密结合国家安全生产监督管理局抓好“三件大事”,建设“六个支撑体系”,推进“五项创新”的工作思路,贯彻“科技兴安”的战略思想,与实施国家科技发展纲要相协调,促进煤矿安全生产长效机制的建立。
2.煤矿安全科技发展的思路
整合全国煤矿安全科技资源,创立国家煤炭安全科技创新体系。在国家的支持下开展煤矿安全基础研究、科技攻关;在国家资金引导下以企业投入为主,开展应用技术研究、建立示范工程。为国家煤矿安全监察提供技术支撑,为煤矿企业改造升级、提高安全生产水平提供技术保障。
3.煤矿安全科技发展的目标
以煤矿主要灾害为对象,提高煤矿防灾抗灾能力和煤矿安全监察水平为重点,扭转煤矿安全生产的严峻形势为目的,在煤矿安全基础研究取得突破性进展的基础上,攻克30项关键技术,推广35项先进适用技术,建设5个灾害治理示范工程,煤矿安全技术总体达到国际先进水平;构建新形势下的煤矿安全科技创新和技术保障体系,建立国家和企业相结合的煤矿安全科技投入机制。为煤矿灾害治理长效机制的基本形成、煤矿事故的有效控制、职业危害显著降低、煤矿安全生产保障能力的全面提高提供技术支持和科技保证。
三、重点任务
1.基础理论研究
煤矿安全科技的基础理论研究是灾害防治工作的源泉和根本。开展基础理论研究,揭示煤矿事故的致因和灾害发生机理,摸清事故发生发展及演化过程,探索灾害预测预报的敏感性指标或参数,寻找防止事故发生的途径和方法。以煤矿事故因素——瓦斯、火害、水灾、顶板和机电等为重点研究对象,开展15项基础理论的研究。
(1)瓦斯、煤尘爆炸机理及传播规律
(2)承压瓦斯在孔隙介质、松散介质中的渗流特性
(3)煤与瓦斯延期突出及预测的基础研究
(4)煤自然发火热物理特性及火源点探测基础理论的研究
(5)矿井通风系统安全可靠性评价和优化设计理论基础的研究
(6)突出煤层高产高效开采的安全基础理论研究
(7)突出煤层放顶煤开采与突出危险性之间的关系
(8)深部开采条件下冲击地压防治技术研究
(9)矿井顶板灾害发生机理及其控制技术研究
(10)矿用隔爆箱体防爆性能的评价方法和专家系统
(11)新的采矿方式和采矿环境下,煤矿水害突发机理、条件及关键控制因素的研究
(12)煤矿呼吸性粉尘和悬浮颗粒物的扩散特性
(13)煤炭中硅酸盐粉尘的产生和稀土元素特性
(14)煤矿安全经济理论研究
(15)建立煤矿安全生产长效机制的理论研究
2.重点科技攻关研究
针对煤矿安全生产中的共性、关键性和前瞻性的技术问题,加强科技攻关,提高对煤矿主要灾害的识别能力、监测预警能力、防治与控制能力;提高矿井的防灾抗灾水平、事故的抢险救灾水平、安全生产管理的科技水平、事故的鉴定分析水平等。以危险源辨识、监测预警、灾害防治、应急救援、事故分析处理、科学管理等6方面为主线,开展30项重点科技攻关。
煤矿重大危险源辨识
以煤矿作业活动场所、巷道峒室及采矿影响范围内的自然灾害因素、机电设备为对象,对可能存在的危险点、危险源进行风险评估、危险性分析,对事故隐患进行诊断、鉴别和分级。
(1)煤矿重大灾害危险源辨识、评估及分级标准的研究
煤矿灾害的监测预警
灾害的监测和预警是防治事故发生的关键,加强对煤矿瓦斯煤尘爆炸的监测预警是当前和今后一段时期内的煤矿安全工作的重点,监测监控、预测预报和预警是贯彻“安全第一,预防为主”方针的前提和保障。
(2)瓦斯煤尘爆炸动态监测、预警技术
(3)煤矿突发性动力灾害(煤与瓦斯突出、冲击地压、矿震等)的预测技术
(4)煤矿采掘工作面、采空区自然火灾连续监测与控制技术
(5)煤矿主要灾害的预警技术的研究
(6)呼吸性粉尘浓度和沉积煤尘强度监测传感器的研究
灾害事故的防治
根据煤矿灾害存在和发生的条件,有针对性地采取必要和准确的技术措施消除事故隐患,但现有的技术手段还不能满足防灾抗灾的迫切要求,还需要对重点难点问题进行科技攻关。
(7)瓦斯灾害易发区判识系统和防爆脉冲雷达的研究
(8)低透气性高瓦斯松软煤层瓦斯抽放成套技术
(9)高瓦斯煤层强化抽排技术及规模开发利用技术
(10)区域性煤与瓦斯突出预测及控制技术
(11)电磁辐射法预测冲击地压等动力灾害的研究
(12)井下隐蔽火源的探测技术
(13)防治井下自燃和外因火灾的新材料、抑制剂和新工艺的研究
(14)瓦斯煤尘爆炸自动抑爆技术的研究
(15)综采工作面实时跟踪降尘成套技术的研究
(16)原位动态地质及诱发水害相关信息的适时监测、快速处理与灾害预报技术与装备
(17)非拆卸式安全矿灯的研发
(18)防范和控制灾害性突水事故的导水通道高效精细探查技术
(19)采区高压安全供电集中控制技术与装备的研究
重大事故的应急救援与分析处理
我国煤矿主要是井工开采,一旦发生诸如瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出、矿井突水等重特大事故,先进的救灾技术和装备是挽救生命、减少人民财产损失的保障。当前,井下无线救灾通讯、井下人员的跟踪管理、遇难人员定位等技术装备是急需开展攻关研究并产业化的。事故的分析处理是一项技术性很强的工作,对灾害发生的过程的智能仿真,勘察和技术分析都必须借助于必要的技术手段。
(20)煤矿重大灾害事故的应急预案及救灾辅助决策系统
(21)煤矿重大灾害的救灾技术与装备的研究开发
(22)煤矿主要灾害的智能诊断和仿真模拟技术研究
煤矿安全管理科学技术
传统的煤矿安全管理依靠管理人员的主观意志和经验来进行的。这种管理模式无法适应现代化矿井管理工作的需求。采用现代信息技术,建立矿山灾害事故数据库、知识库和专家系统,提高煤炭企业的管理水平。
(23)我国煤矿防灾抗灾的地理信息网络(GIS)
(24)以矿井通风和预防瓦斯灾害为主线的安全管理信息系统研究
(25)重大灾害现场勘察技术研究
(26)建立矿山灾害事故动态数据库、知识库和专家系统
(27)矿井安全生产评价方法与动态评价系统以及评价的方法和标准
煤矿安全监察工作的技术保障
煤矿安全监察是一项技术性很强的工作,技术法规和标准的制定、煤矿安全装备的监督检验、事故的责任认定等都必须强化技术的作用。
(28)为制订我国煤矿安全生产的标准体系所进行的基础研究
(29)重大灾害事故的抢险救灾及其鉴定技术与装备
(30)煤矿事故预防、工伤保险与安全监察机制的研究
3.重点推广项目
我国煤矿大、中、小并存,技术装备水平参差不齐。近年来煤矿安全科技经国家科技攻关、国家重点基础研究发展计划(973)、国家高技术研究发展计划(863)等科技计划的支持下取得了一批先进、适用的技术成果。为了认真贯彻国家煤矿安全监察局提出的“先抽后采、监测监控、以风定产”的十二字方针,推进安全生产工作。本着推广先进、成熟、适用的科研成果,及时淘汰技术落后、安全生产程度低的技术与装备的精神,在充分论证的基础上,遴选出了7类35项煤矿安全技术与装备重点推广,力争在较短的时间内,提高煤矿防治灾害事故的能力。
矿井通风技术
推广通风系统优化技术,提高矿井通风系统的可靠性和抗灾能力;推广高效节能的通风设备,提高矿井和掘进工作面的风量供给,以及处理瓦斯积聚的能力。
(1)高效节能小矿井主要通风机
(2)高效低噪声对旋局部通风机
(3)局部瓦斯积聚处理技术与装备
(4)矿井通风参数测定技术与装备
(5)通风系统优化技术
瓦斯抽放与防止瓦斯煤尘爆炸技术
推广“九五”以来科技攻关的系列成果,提高低透气性煤层、煤与瓦斯突出危险煤层的瓦斯抽放率,使矿井的瓦斯抽放率和抽放量有较大幅度的提高;推广自动抑爆装置,为采掘工作面大型装备提供安全保障技术和小煤矿防止瓦斯爆炸及传播爆炸技术,提升小煤矿的安全保障能力。
(6)突出煤层定向长钻孔预抽本煤层瓦斯技术与装备
(7)定向水平长钻孔抽放瓦斯工艺技术与装备
(8)采空区瓦斯自动抽放技术与装置
(9)本煤层长钻孔超前预抽瓦斯技术
(10)煤矿瓦斯抽放管道多参数监控系统及安全保护装置
(11)移动抽放泵站
(12)瓦斯、风、电闭锁装置
(13)爆炸危险性监控和自动抑爆技术与装备
煤与瓦斯突出防治技术
推广区域煤与瓦斯突出预测技术和日常预测技术,降低防突成本,提高突出矿井生产效率。推广电磁辐射法,无线电波透视法等探测突出构造新技术,提高突出预测的准确性、推广严重突出矿井综合防突技术,减小突出灾害次数,保障安全生产。
(14)煤与瓦斯突出区域预测技术
(15)煤与瓦斯突出预测敏感指标及临界值确定技术
(16)长钻孔控制爆破防止突出技术
(17)机掘、机采工作面防突措施及配套装备
(18)煤与瓦斯突出监测技术与装备
(19)突出危险预报仪等便携预测仪器
(20)煤与瓦斯突出综合预测技术与装备
安全监测监控技术
推广总线式实时监控制技术,促进信息化技术在煤矿安全监测监控中的应用,提高监测监控技术水平,为安全管理和安全监察工作提供技术支撑。
(21)全矿井综合监控系统
(22)乡镇小煤矿安全监测系统
(23)各类便携式安全测定仪
煤矿火灾防治技术
推广内因火灾和外因火灾监控技术、监控采空区等火灾易发场所的火灾隐患,减小矿井火灾发生的次数和频率,提高矿井安全生产水平。
(24)自然火灾束管监测系统
(25)胶带输送机监控技术
(26)井下移动式制氮装置及氮气防灭火技术
(27)三相固态泡沫防灭火新材料
(28)自然火灾的综合防灭火技术与装备
煤矿粉尘防治技术
推广以降低呼吸性粉尘产生量为中心的防尘技术,改善作业环境,保护工人健康
(29)呼吸性粉尘采样器
(30)通风除尘技术
(31)高压喷雾技术
(32)煤层注水技术与装备
应急救援技术
推广一批新技术,提高对危险场院所作业人员的保护和救灾人员自我保护能力和救灾能力。煤为事故勘查提供技术手段,实现科学取证。
(33)氧呼吸器
(34)防爆摄录系统
(35)救灾无线通信系统
4.示范工程
目前我国在防治瓦斯煤尘爆炸、内外因火灾、水害和围岩破坏等方面取得了重大进展,并逐步形成了我国煤矿灾害治理的成套技术。针对我国煤矿主要灾害的特点和主要灾害类型,采用既有关键技术突破又有系统集成的成套技术与装备,通过建立5个示范工程,每项示范工程在一个或几个有代表性的矿井或矿区应用。
(1)煤矿瓦斯高效抽放技术示范工程
(2)煤与瓦斯突出综合防治技术示范工程
(3)瓦斯监测监控技术示范工程
(4)煤矿自燃火灾综合治理技术示范工程
(5)水害防治示范工程
四、保障条件和措施
1.搭建煤矿安全生产科技支撑平台,建设煤矿安全科技创新体系
安全科技创新是实现煤矿生产安全状况不断好转的原动力。搭建良好的科技创新平台,不断挖掘和提高煤矿安全生产科技的原始创新力,促进煤矿安全科技工作蓬勃发展。煤矿安全科技创新平台的建设坚持面向煤矿安全生产、坚持煤矿安全监察,整合我国的煤矿安全科技资源,构建技术研发、技术服务和推广、技术标准和法规、技术与产品监督检验的科技平台。
建设我国完善的煤矿安全科技创新的体系,促进科技资源在全国范围内的配置与整合,实现资源共享和有效利用。在这个体系中既能充分发挥市场作用,又能根据国家战略和煤炭安全科技发展的迫切要求有效地动员和组织创新资源;既能够激发各创新行为主体自身活力,又能够实现系统各部分有效整合的煤矿安全创新体系。形成我国煤矿安全科技基础研究、应用技术开发,装备研制和成果推广及示范的科研体系和队伍。以市场为导向和重点,深化研究机构的改革,建立科研内部开放、流动、联合、竞争的良好机制。建立科研院所、高校和企业三层科研机构网,确立煤矿安全科技的骨干研究机构,确立企业在技术创新中的主体地位,使企业真正成为技术创新的投入和组织的主体。建立与煤矿安全科技发展相适应的科技评价体系。减少和简化科研项目评估程序,完善评估的监督机制。
2.创建煤矿安全科技发展良好的政策环境
煤矿安全是安全生产的重要组成部分,煤矿灾害的治理由于灾害因素多、治理难度大,因此尤其需要有良好的政策来支持和促进煤矿安全生产工作。煤矿安全科技发展的政策支持主要就是要建立与我国社会主义市场经济、科技发展和煤矿安全生产现状完全适应的体制和政策的保障体系,建立煤矿安全科技发展良好的政策环境、体制环境和外部条件。煤矿安全是一项重要的社会事业,由于煤矿安全工作的特殊性,国家应给与足够的重视,把煤矿安全科技发展作为安全科技的重点来对待,把煤矿安全科技工作作为煤炭工业发展的首要任务来对待。在条件成熟时,应制定独立的煤矿安全科技发展计划。
3.拓展资金筹集渠道,增加煤矿安全科技投入
煤矿安全科技发展属于社会公益事业的范畴,煤矿自然条件和生产条件的复杂性给煤矿灾害治理工作带来了很大的技术难题,加强煤矿安全科技工作是改善煤矿安全生产状况的重要保证。资金投入是保证安全科技发展的最重要的措施,国家应当重视并加强对煤矿安全科技的投入,并成为科技投入的主体。一方面,国家应设立稳定的煤矿安全科技投入渠道;另一方面,企业要增加对安全生产的投入,吨煤提取1元作为煤矿安全科技的科发基金,专款专用,并由国家煤矿安全监察局指导资金的投向。
4.加强煤矿安全科技发展支撑体系的建设,创造良好的运行机制
煤矿安全科技发展是我国科技发展的重要组成部分,是关系到国计民生的重要事情。煤矿安全科技的体系建设应由国家煤矿安全监察局统一进行规划、建设和实施管理。
煤矿安全科技发展的各项工作由煤矿安全监察局的归口部门进行管理:进行煤矿安全的科技规划和年度计划的制订,管理煤矿安全科技基金项目的立项、审批、管理和鉴定验收,组织学术交流和成果推广会议,煤矿安全科技普及、教育培训等。
加大对高校的基础理论研究的科技投入;重点支持科研院所等研究机构进行科技创新和技术服务等工作;促进煤炭企业进行科技成果的应用推广和技术革新。形成三层科技发展创新工作机制。
完善煤矿安全产品检测检验体系。以安全检测检验机构为主休,加强安全检测检验技术的研究和检测基础设施的建设,提高检测检验的技术水平和工作能力。
健全和完善煤矿安全标准化技术委员会,完善煤矿安全量值传递体系。以技术标准促进煤矿安全生产科技水平的提高和产业的升级,加强技术标准的制修订工作,实施标准战略,跟踪国际标准现状并逐步与国际接轨。
5.注重人才培养,实施人才战略
建立和完善与煤矿安全科技发展相适应的人才教育与培养体系,加强对安全科技人员特别是高级专业人才的锻炼、培养和使用,充分发挥高等院校、科研机构在人才培养中的骨干作用,并创造人才成长的良好社会氛围,树立人尽其才,才尽其用的用人环境。在稳定科研队伍的基础上,加强对优秀安全科技人才的支持,注重科技人员的知识更新,全面提高人才素质。
6.建立有利于煤矿安全科技发展的文化环境
广泛宣传和贯彻“科技兴安”战略思想,加强宣传教育的力度,充分利用各种媒体,传播灾区煤矿安全生产科技知识,推广应用科学技术。加强安全科技文化的建设,出版安全科技的论著、专著和科普读物,制作发行有关的音像制品,营造良好的科技发展环境,真正形成“政府统一领导,部门依法监管,企业全面负责,社会监督支持”的安全生产工作新格局。
7.建立符合煤矿安全科技发展特征的激励机制
煤矿安全生产科技发展是社会公益性事业,科技的作用主要为社会效益。同时,鼓励技术开发和科技成果在市场中实现其价值和取得相应的回报。鼓励原始创新,对获得取得重大科技成果的科技人员进行奖励。在条件成熟的时候建议设立煤矿安全科技奖励基金。
篇4
衰老煤矿资源枯竭,原始煤层基本开采完毕,一般主要残采村庄煤柱、阶段煤柱、边角煤柱、大巷煤柱、断层煤柱、工业广场煤柱和少量下分层工作面。矿井大面为采空区所覆盖,来自顶板砂岩水、断层水、底板水、火成岩裂隙水以及相邻矿区老空水补给,形成大面积采空区积水,水文地质条件复杂。大巷两侧工作面已回采结束,应力集中在大巷周围,造成大巷变形破坏速度快;停采线附近顶煤松动、碎胀、破碎容易形成巷道漏顶,往往引起自然发火。再生顶板易冒落,顶板管理难度大。设备陈旧,电器老化,还有其它不利因素等等严重制约着矿井生产,生产条件十分困难,安全形势更加严峻。因此,衰老煤矿安全技术管理工作呈现新的特点,以“五大灾害”为安全技术管理重点,加强探放水、设计管理、严格按规程编制审批执行与生产有关的各种措施,依靠科技进步,充分调动和发挥工程技术人员的聪明才智,提高技术管理水平,改善煤矿安全技术面貌,保证煤矿持续、健康发展。
2“一通三防”技术管理工作是煤矿安全生产的重中之重
衰退老煤矿主要残采下分层工作面及各种煤柱,工作面走向短,倾斜较窄,工业储量小,工作面搬家频繁。通风系统随着工作面搬家要不断调整,甚至主进风巷和主回风巷也经常进行大调整。为了调路,不断设计施工联络巷,安装风门等通风设施。风门频繁开关往往引起风流波动,严重时可造成“气喘”,对通风设施破坏较大。巷道变形损坏快,造成通风断面减小,通风阻力增大。通风设施多,漏风严重,风量利用率降低。工作面过停采线或阶段煤柱多,附近容易出现自然发火。此外,还有防尘、瓦斯管理等。因此,要加强以下技术管理工作。
(1)建立健全各级领导及各业务部门的“一通三防”管理工作责任制,实行齐抓共管、协同作战、明确行政正职是“一通三防”工作的第一责任者,总工程师(技术负责人)全面负责“一通三防”技术管理工作,并重点把好五关:即设计关、生产布局关、措施审批关、隐患处理关和“一通三防”安全技措资金使用关。
(2)高度重视矿井通风技术管理工作,它是矿井防治瓦斯、粉尘和防灭火工作的基础。在具体工作中,要加强矿井通风系统的管理,调整改造不合理的通风系统,明确各单位“一通三防”责任区,管好用好通风设施,建立完善的矿井通风管理制度,合理供给和分配风量,确保矿井通风系统合理、稳定、可靠。
(3)定期对矿井通风能力进行核定,决不能超通风能力生产。认真编写矿井“五大灾害”预防计划和灾害预防紧急预案,做好矿井“五大灾害”预防计划委度修订与补充措施,按规定填写瓦斯日报等通风报表,严格执行作业规程、技术措施的编写、审批、贯彻程序。
(4)加强矿井监测系统的维修管理,保证检测设备正常运行。
3探放水管理是保证煤矿安全生产的重要方面
衰老煤矿老空区积水量大,积水范围广,严重威胁煤矿生产。为了解放受水害威胁的资源,需要对矿井水文地质特征进行动态分析,详细确定每一处积水地点、范围、积水量、水源、通道、与邻近积水区的水力联系等,编制水文地质图表,设计探放水方案,编写探放水施工措施,以及对疏放水后产生新的水文地质特征进行动态预测,并制定相应的防治水管理办法。严格按照水文地质预报、探放水措施执行。
4设计管理是实现采掘正常接替的有力保证
衰老煤矿采掘接替设计的合理与否,直接影响着矿井的安全高效生产。矿井采掘设计是对巷道布置、生产流程、设备选型以及安全技术措施等的总体规划和安(来源:文秘站 )排。为满足矿井精采细收需要,在设计时就必须对矿井当前开采地质条件、生产系统、技术装备的使用、生产工艺流程的改进作广泛了解,设计应贯彻集中化、机械化和技术经济合理化、资源回收最大化的原则,生产系统力求简单,各工作面的设计和设备能力的复用要求效率高,全矿性的防治事故措施要有力,这些都必须由技术的支持,并进行充分的技术论证、技术分析和技术方案对比,最终确定出最优方案。衰老矿井采掘接替工作面多,能否合理配采,直接关系到整个矿井生产稳定高产和效益,所以技术管理在制定开采设计时的作用就显得尤其重要。
5安全管理是规范煤矿生产活动的基础
衰老煤矿生产条件差,不安全因素多,要做到安全生产就必须综合地运用多种生产技术和安全管理技术。因此,我们必须把技术管理看成是煤矿安全管理的有机组成部分,融入到煤矿管理全过程中去,指导煤矿安全生产管理工作,使煤矿生产的各个环节相互配合,相互适应,避免因某一环节发生故障而打乱正常的生产秩序,甚至酿成重大事故。
《作业规程》是实施开采方案的基础文件,具有指导性、规范性和强制性。它规定了操作中的具体做法,是技术管理的具体体现,它的内容除了对系统和工艺说明以外,还应有针对性很强的安全技术措施。如果地质条件和工程内容发生变化时,还应及时制定补充措施。目前,在《作业规程》的编写、审批、贯彻、执行方面,存在这以下几方面的问题值得重视。
(1)有些《作业规程》、技术措施写的笼统,没有针对性。例如《作业规程》要示采掘工作面禁止空顶作业,在《作业规程》中也照写禁止空顶作业,现场条件需要工人进入无支护区进行临时支护怎么办?在临时支护没有完成前,工人在无支护区作业算不算空顶作业?
(2)有些《作业规程》、技术措施写的面面俱到,包含许多施工地点没有的内容,甚至全盘克隆《煤矿安全规程》和《安全技术操作规程》的内容,把工作面没有的内容写进去。例如:过停采线、过老巷、过火区、过积水区等等在每个工作面《作业规程》上都照写不误。
(3)在编写《作业规程》时安全系统多大比较合适是值得研究的,安全系数过小,会出现工人按《作业规程》作业也可能发生事故;安全系数过大,不仅会造成人力、物力、财力的浪费,而且容易使工人产生错觉,甚至认为不按要求作也不会发生事故。造成这些问题的产生,除了一部分人的不负责任外,要想使编制出的《作业规程》更合理、更科学,就必须加强技术管理工作。
6技术管理是排查治理煤矿事故隐患的有效手段
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关键词:煤矿 开采技术 控制 防治
一、我国煤矿开采技术方面存在的缺陷
1.技术水平较低
与国际上的煤炭开采技术相比,设备的控制上无论是机电一体化,智能化还是自动化控制,我国都存在一定程度上的差异,除大型煤矿之外,很多煤矿矿井落煤方式仍以炮采为主,安全性差,地质伤害较为严重,工作面走向长度过短。另外在相关采煤机械体系运作过程中,运输、巷道准备以及矿区围岩控制等各个系统存在设备落后,协调度差,影响着煤矿开采的整体进度、开采质量以及环境保护。
2.安保设备较为落后
井下开采的安全问题一直为社会所关注,虽然近些年来事故的发生率有所下降,但是仍是井下开采的一大硬伤。但是在我国井下自救系统,瓦斯重大灾害预报仪器,避灾系统和个人防护装备水平相对较低,当发生重大灾害之前,预报系统的仪表仪器准确性较差,发生突发状况时,救助防护系统不能充分的将灾害程度最大程度的减免减轻,安保设备跟不上煤炭开发水平,一来不利于矿井的井下作业的顺利进行,经济利益受损,更重要的是,对于矿井工人的安全是一大威胁,因此,煤矿安保设备科技攻关课题的功课迫在眉睫,重大安全技术函待解决。
3.高质素技术人才缺位
就我国目前煤矿从业人员学历分布而言,国有煤矿中大专以上文化程度的人员仅占职工总数的3%,在个体煤矿中数量更少,而在发达国家,大专以上学历的专业人员则占到3/5之上。究其原因,是因为在中国煤炭行业的不安全性和前瞻性层次低让有意报考矿类专业的学生望而却步,报考比例逐年减少,难以培养高质素高层次的技术人员,从而成为制约煤矿生产安全技术和管理水平的瓶颈。
二、井下开采作业技术
井下开采作业技术主要是指针对出于不同地质环境的矿井采取不同的开采技术,主要包括长壁开采技术,深矿井开采技术,巷道优化开采技术,采场围岩控制技术,煤炭地下气化技术等等。
1.长壁开采技术主要针对的是倾斜薄煤层,由于煤层较薄,因此此项技术研究方向是体积小,功率大,震动性较低的刨煤机,采煤机,此外,研制便于操作的液压支架以及总体配套的技术。
2.深矿井开采技术主要针对井下距离较深,因此要面对环境复杂,通风性差,疏散困难等客观性危险,主要包括矿压控制,冲击地压防治,深矿井开采热害治理技术与装备等,要充分考察井下的围岩状态特征,分析应力场分布特点制定作业方案,并且要随着井下作业场所、工作条件的变化而不断调整方案,另外深井巷道的挖掘和支护技术也是此处要研究的重点,通道安排的便捷合理,既有利于开采进程的加快,也有利于危险情况下的快速疏散和避险。
3.巷道优化开采技术是建立在简化井下生产系统的理论基础之上,主要致力于研究矸石井下处理技术,矸石最便捷直达地面技术,主要方式是实现无轨胶轮、单轨吊辅助运输一条龙,优化巷道布置系统,将矸石作为采空区填充材料等等,整体而言就是利用巷道实现井下开采的集中准备,集中回采,从而实现高效高产洁净节能。
4.采场围岩控制技术是以解析法,统计分析预测和数值法为手段,结合高科技,将煤层地质以及开采条件深入研究,控制围岩,防止地质破坏。主要从坚硬顶板与破碎顶板条件下应用高技术低成本岩层控制技术,放顶煤开采岩层和支架—围岩相互作用机理,支护质量与顶板动态监测技术,研究开发新型的支护设备等几个方面着手。主要目的是研究出科学实用、合理高效的岩层控制技术以确保开采活动 的安全、高效、低成本。
5.小型煤矿机械化开采技术是指在小型煤矿区,积极改进采煤工艺,提高采煤区单位产量和效率;充分利用机械化或者半机械化设备,减少人力投入,实现人力利用率的最大化。同时,由于顶板事故率较高,因此小煤矿更要注重研发顶板控制的高技术,减少事故发生率。
三、井下开采安全技术
1.安全生产是煤矿行业的第一口号,但是一直以来井下开采存在井下自救系统不完善,要注重研究瓦斯抽取技术,防尘通风技术,新型支护设备研发技术等等。
2.矿井瓦斯作为一种可燃性较强的气体,在矿井内部极易燃烧,在封闭的环境内会造成爆炸,危及矿工人身安全,但是如果合理采集,将会成为一种洁净能源,可以再利用,抽取技术主要利用钻孔、巷道抽放以及两者综合抽放来实现,利用不同的技术在开采煤层区、邻近层区、采空区、围岩区对瓦斯予以抽取和散放,减少矿井内瓦斯含量,降低瓦斯爆炸的危险。
3.防尘通风技术主要是对井下粉尘的产生进行控制,实现井区内的通风良好,包括利用短孔、长孔、深孔以及巷道方式进行煤层注水,进行湿式作业,利用水幕、湿式除尘工具等净化风流,注重设立矿井的独立通风系统,对通风设备专人维修,能根据开采进度和实际情况随时调整通风量和通风频率。
四、井下绿色开采技术
绿色开采技术是以高效节能环保为主导思想,实现经济利益和社会利益的和谐发展。主要包括“保水开采”技术,地质保护技术,填充技术,沉陷防控技术,土地复垦技术,煤与瓦斯共采技术,地下气化技术等等,其中土地复垦技术是指在矿区地表土地已经遭到破坏的情况下,利用矸石等固态物质修复土地,或者充分考虑土地的现状探索适合的利用方式,例如对地面大面积积水和积水深度很大的沉陷区可以建造水上公园,蓄水养鱼等方式再利用。地下气化技术是利用煤的热化学作用,不将煤炭运到地面,而是在地下就通过有控制的燃烧生成可燃性气体,实现煤炭开采的可控性,清洁性以及价值最大化。
五、结语
在我国,煤矿开采技术的探索还处于较为落后的阶段,但是相信随着能源战略的一步步实现,其发展前景是值得看好的。在各方面共同努力的情况下,终会探索出一条高效节能高产的煤矿开采技术体系,实现人与自然的和谐发展。
参考文献
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造成上述事故的原因是多方面的,但主要是主观方面的原因。
一 安全意识薄弱。包括部分国有重点矿井在内,企业负责人安全意识差、安全管理理念落后,安全管理特别是现场管理出现滑坡。瓦斯地质灾害认识不清,对可能出现的瓦斯升级不敏感,没有相关预案和措施,在发生煤与瓦斯突出、矿井大面积瓦斯超限后,仍存在侥幸心理,没有及时停电撤人。
二 违法违规和超强度组织生产。一些停产技改矿井,规定井下只允许留少量人员负责通风排水,但实际下井人数远超规定人数,违法组织生产。还有,采煤方式落后,安全生产系统复杂,机械化程度低,靠人海战术。巷道平面交叉采用风桥通风,遇有灾害通风设施极易遭到破坏,导致通风系统紊乱,扩大灾害范围、区域和规模。
三 安全管理不严格、制度不落实。屯兰煤矿安全基础条件较好,瓦斯防治系统比较健全,但这些硬件装备却形同虚设,现场管理不严格,安全措施不落实,通风管理不到位,瓦斯治理不彻底,最终酿成事故。同时,很多煤矿随着开采深度增加,正在逐步升级为高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井,瓦斯防治的难度日益增大,但安全管理没有同步跟进,有些矿井甚至刻意回避戴上突出矿井的帽子,以规避安全监管。
四 安全监管不到位。煤矿生产布局不合理,超强度组织生产等问题十分突出,但没有监管部门发现并制止。煤矿在停工技改期间,长时间违法组织生产,但政府派驻的监管人员却视而不见。
五 松懈麻痹思想抬头。煤矿瓦斯防治呈现一定的周期性特点,一个时期煤矿瓦斯事故多发,大家都警醒了,都重视了,重特大事故明显减少。但过了几年以后,就产生了侥幸心理、松懈情绪、麻痹思想。
预防主要有:
① 用矿井通风和控制瓦斯涌出等方法,防止瓦斯浓度超过规定(如瓦斯抽放、加强通风等);
② 控制火源,消灭电器失爆,杜绝非生产需要的火源,如井下严禁吸烟、携带如火柴、打火机等点火物品入井、明火照明等。对生产中不可避免的高温热源,采用专门措施严加控制,如只准使用特制的矿用安全炸药和电气设备,加强井下火区的管理,禁止井下拆开矿灯等;
④配备足够数量专职瓦斯检查工加强检查,配备矿井瓦斯在线监测系统自动连续检查工作地点的CH4浓度和通风状况。
在国际能源局势趋紧的情况下,作为一种优质高效清洁能源,煤层气的大规模开发利用前景诱人。煤层气的开发利用还具有一举多得的功效:提高瓦斯事故防范水平,具有安全效应;有效减排温室气体,产生良好的环保效应;作为一种高效、洁净能源,产生巨大的经济效益。如果把煤层气利用起来,用于发电燃料、工业燃料和居民生活燃料;还可液化成汽车燃料,也可广泛用于生产合成氨、甲醛、甲醇、炭黑等方面,成为一种热值高的洁净能源和重要原料,开发利用的市场前景十分广阔。?煤层气可以用作民用燃料、工业燃料、发电燃料、汽车燃料和重要的化工原料,用途非常广泛。每标方煤层气大约相当于9.5度电、3 m水煤气、1L柴油、接近0.8kg液化石油气、1.1-1.2L汽油,另外,煤层气燃烧后几乎没有污染物,因此它是相当便宜的清洁型能源。
全球埋深浅于2000米的煤层气资源约为240万亿立方米,是常规天然气探明储量的两倍多,世界主要产煤国都十分重视开发煤层气。美国、英国、德国、俄罗斯等国煤层气的开发利用起步较早,主要采用煤炭开采前抽放和采空区封闭抽放方式抽放煤层气,产业发展较为成熟。80年代初美国开始试验应用常规油气井(即地面钻井)开采煤层气并获得突破性进展,标志着世界煤层气开发进入一个新阶段。
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【关键词】煤矿;瓦斯治理;技术研究;对策
1、煤矿瓦斯的防治总体方针
瓦斯作为煤矿的五大灾害之一,历届国家煤炭工业管理部门都非常重视瓦斯防治工作,把防治瓦斯作为煤矿安全生产的头等大事来抓,先后制定了许多有效的规章制度和配套措施,提出了针对高瓦斯掘进工作面的“三专、两闭锁”的措施、针对煤与瓦斯突出危险的采掘工作面的“四位一体”综合防突措施、针对瓦斯抽放矿井的“多钻孔、严封闭、综合抽”方针和“六个不准”等等。根据国内煤炭企业实际情况,国家煤矿安全监察局提出“先抽后采、监测监控、以风定产”的总体方针。
2、瓦斯防突防治技术
我国的防突技术历经安全防护、防治技术措施和综合防治三个阶段。经过近二十多年的发展,我国已形成了预测、防突措施、效果检验和安全防护措施的“四位一体”瓦斯防治总体工作框架,使国内瓦斯防治技术达到了世界领先水平。
(1)煤矿综合防突技术。在综合防突方面,我国基本建立了煤与瓦斯突出危险性预测、防治突出措施、防突效果检验和安全防护组成的“四位一体”的综合防突技术,形成了自成一派、具有特色的煤与瓦斯突出危险性预测技术体系。研发并成功应用了突出危险性实时监测技术、大面积预抽瓦斯、开采保护层的区域性防突技术。
(2)区域性防治煤与瓦斯突出技术。该技术可针对不同情况采取不同的区域性技术措施,消除煤层突出危险性,但利用保护层措施时,对首采层瓦斯治理、被保护层瓦斯抽放必须给予高度重视;对采取顺煤层长钻孔强化预抽瓦斯措施时,各条块区域的突出危险性预测、预抽工艺,预抽后的效果评价必须重视。
(3)煤与瓦斯突出危险性的预测预报技术。《煤矿安全规程》规定,发生过一次突出的矿井即为煤与瓦斯突出矿井,发生过突出的煤层即为突出煤层。如果矿井开采的煤层中预测为有突出危险,那么,也应该认定为有突出危险矿井。
我国煤层的突出危险性预测主要根据地质勘探资料进行分析,参照邻近矿井或条件类似矿井反映突出危险性的资料进行统计和类比分析,预测煤层的突出危险性。预测指标有煤层坚固性系数、瓦斯含量、瓦斯压力、构造特征及其分布等。对突出危险煤层,各采掘区域的突出危险性同样可根据以上方法和指标进行预测,但测点应加密,测点密度越大,预测准确性越高。
3、煤矿瓦斯抽放技术研究分析
瓦斯抽放是控制瓦斯灾害事故最有效的措施之一,根据不同矿区的特点,我国总结形成了本层、邻近层、穿层和采空区等多种瓦斯抽放方法,研究了综采工作面超前强化抽放瓦斯方法及工艺装备,试验成功了500m以上厚岩石水平的长钻孔抽邻近层瓦斯,使工作面瓦斯抽放率提高了近50%。
(1)顺层长钻孔成孔技术。顺层钻孔抽放瓦斯的关键技术是顺层长钻孔的成孔技术。在突出煤层钻孔时因喷孔、卡钻严重,成孔深度往往不够,不能满足采煤工作面顺层钻孔抽放瓦斯的需要。为此,我国成功研究了压风排渣工艺、组合钻具和强力钻机(ZSM一250型顺层强力钻机)相结合的长钻孔施工工艺技术和装备,使得钻孔深度普遍提高。该成套技术与网格式穿层钻孔相比,可节约吨煤成本6元。既保障了煤矿安全,又节约安全投资,降低了生产成本,推广效果十分看好。
(2)岩层水平长钻孔技术。岩层水平长钻孔的主要目的是为了抽放采空区和邻近层的瓦斯,我国许多煤矿原来主要利用顶板巷道满足这一要求,如果利用钻孔代替巷道,将节省大量投资。近年来,我国成功研发了孔深500m以上的顶板岩层水平长钻孔抽放邻近层和采空区瓦斯技术,孔内瓦斯浓度最高90%,平均浓度60%,为煤层气开发提供了可靠的手段。
(3)长钻孔预裂控制爆破技术。该技术是通过对煤层控制预裂爆破,迫使煤体产生裂隙以释放应力和瓦斯,达到提高煤层透气性和防治突出的目的。为了在爆破时使煤层致裂而又不破坏顶板,研究了专门的、爆破工艺等。实践证明:低威力炸药,具有起爆速度慢、爆炸峰值不高、作用时间长等特点,对煤层的致裂效果较好;研究的压风喷射装药、双雷管引爆双导爆索、双导爆索传爆三级煤矿许用固体(粉状)乳化炸药,径向和轴向不耦合装药的长钻孔控制爆破技术,效果好、安全可靠。
(4)水力扩孔技术。孔径越大,钻孔煤壁暴露面积越大,越有利于应力释放和瓦斯排放,单大直径钻孔施工面临着垮孔严重、排渣困难、成孔长度短以及钻机负荷呈几何倍数增大等诸多技术问题。水力扩孔是先利用钻机打成小孔径钻孔,再利用可喷出高压水射流又能自行旋转的高压水射流器对钻孔周围的煤体进行旋转式切割,通过钻头沿钻孔轴向的运动形成对整个钻孔的径向连续扩孔。随着钻孔直径的扩大,煤层暴露面积的增加,更多煤炭的排出,煤层卸压范围进一步增大,对于加大钻孔的单孔抽(排)瓦斯量作用明显。
(5)采空区瓦斯抽放技术。采空区抽放主要采用埋管抽放、采空区靠开切眼侧密闭抽放、地面、顶板、底板钻孔抽放等方法。其原理为:通过抽放点抽放管路瓦斯浓度、矿井瓦斯抽放系统瓦斯浓度及排放段环境瓦斯浓度的监测,实现在低浓度抽放中抽放点浓度或系统浓度有一个不低于设定值时,由抽放系统进行抽放。当两值均低于设定值时则自动切换为压气引射器引射状态,由引射器引排至排放段通风稀释;当排放处环境浓度超限则自动停止引排,以此实现在不使系统瓦斯浓度低于设定值、保证安全的条件下,对被抽放点瓦斯进行低浓度强化抽排。
4、瓦斯煤尘爆炸防治技术
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关键词:煤矿;井下开采;技术探讨
一、现阶段煤矿井下开采技术现状
我国煤矿井下开采起步较早,但是距离发达国家的开采技术还有很远的差距,当前煤矿井下开采的趋势是机械化、集约化、智能化,我国也已经在各大科研院所和高校展开了相关的研究,目的在于提高煤矿井下开采的效率,促进煤炭行业的健康高效发展。我国虽然整体采煤水平还距发达国家有很远的距离,但在一些关键技术上也取得了突破,比如随钻测量和定向钻机系统的研发就很具代表性,改变了完全进口国外设备的尴尬局面,填补了煤矿开采技术的空白。
1、采煤方法与工艺。
采煤方法与工艺的不断完善是采矿发展的主题,采煤工艺的发展带动了煤炭开采各环节的变革。由于长壁开采是一种最新经济的井下采煤方法,目前长壁式采煤法在全球井下开采中普遍应用,占据了核心地位。
长壁采煤工艺中,针对缓倾斜、倾斜煤层,目前采用的采煤方法与工艺有缓倾斜薄煤层及中厚煤层单一长壁综采、缓倾斜厚煤层倾斜分层长壁综采、缓倾斜厚煤层一次采全高长壁综采、缓倾斜厚煤层放顶煤长壁综采等。
在发展现代采煤工艺的同时,继续发展多层次、多样化的采煤工艺。我国长壁采煤方法已趋成熟,放顶煤采煤的应用在不断扩展,应用水平和理论研究的深度和广度都在不断提高,急倾斜、不稳定、地质构造复杂等难采煤层采煤方法和工艺的研究有很大空间,主要方向是改善作业条件,提高单产和机械化水平。
2、技术装备。
煤炭工业技术装备总体趋势是根据煤炭开采条件,以高产高效、减人增效、安全可靠为目的,向大型化、集约化、自动控制化方向发展。主要研究开发:体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机、刨煤机;研制适合刨煤机综采的液压支架;研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采技术。应进一步加强完善支架结构及强度,加强支架防倒、防滑、防止顶梁焊缝开裂和四连杆变形、防止严重损坏千斤顶措施等的研究,提高支架的可靠性,缩小其与中厚煤层(采高3m左右)高产高效指标的差距,要实现高产高效,就要提高开机率,对“支架―围岩”系统、采运设备进行监控。
今后研究的重点是:通过电液控制阀组操纵支架和改善“支架―围岩”系统控制,进一步完善液压信息、支架位态、顶板状态、支护质量信息的自动采集系统;乳化液泵站及液压系统运行状态的检测诊断;采煤机在线与离线相结合的“油―磨屑”监测和温度、电信号的监测;带式输送机、刮板输送机全面状态监控。
3、采场围岩控制技术。
国内大型煤矿采场多采用重型液压支架支护,巷道支护则以锚索、锚杆联合支护为主。中、小型煤矿回采面多采用单体液压支柱、金属支柱支护,巷道支护多以锚杆为主,砌碹、金属支架为辅。针对坚硬顶板、破碎顶板、急倾斜、大采高、大采深采场等不同条件的支护技术和材料也将不断推出。耐炮崩、轻型化单体液压支柱和厚煤层巷道锚索和可伸缩锚杆将陆续生产。监测仪表趋于直观、轻便、小型化。
4、优化巷道布置,减少矸石排放的开采技术。
改进、完善现有采煤方法和开采布置,以实现开采效益最大化为目标,研究开发煤矿地质条件开采巷道布置及工艺技术评价体系专家系统,实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最优匹配。实行全煤巷布置单一煤层开采,矸石基本不运出地面,生产系统要减化,同时实现综采与综掘同步发展,生产效率大幅提高的经验的同时,重点研究高产高效矿井,开拓部署与巷道布置系统的优化,减化巷道布置,优化采区及工作面参数,研究单一煤层集中开拓,集中准备、集中回采的关键技术,大幅度降低岩巷掘进率,多开煤巷,减少出矸率;研究矸石在井下直接处理、作为充填材料的技术,既是减少污染的一项有利措施,又减化了生产系统,有利于高产高效集中化开采,应加紧研究。
二、煤矿井下开采技术存在的问题
1、采煤技术水平仍然较低,技术装备较差,采煤机制造技术落后。与国外同行业相比,在机电一体化、智能化、自动化的控制技术,产品可靠性技术,数字集成技术与计算机辅助设计技术,仍然存在较大差距,中、小型矿井落煤方式还以炮采为主,工作面走向长度过短。
2、在采煤机械化系统,运输系统、采场围岩控制系统、巷道准备系统和辅助运输系统技术装备较差,功率及生产能力较小,机械化程度和工效普遍不高。
3、引进消化国外先进设备方面不够。在井下自救系统,避灾系统、个人防护装备水平仍然很低,对瓦斯等重大灾害预测预报的仪器、仪表还不能完全达到要求,对安全事故的防治技术及装备不能充分有效防治灾害或最大限度减轻灾害。
4、煤矿重大科技攻关课题难以实现,重大安全技术问题难以解决。目前我国煤矿在“一通三防”,防治水、矿井深部地压、冲击地压、高温害和支护等方面存在许多技术难题,严重威胁着煤矿安全生产,这些涉及行业技术发展共性基础性和前瞻性的重大科技工作课题,国家支持范围和力度与过去相比大大减少。重点煤炭企业下放后,受单个企业和科研院所经济实力限制,难以开展技术攻关。煤炭地下气化技术和煤炭地下浆化(液化)技术受经济成本等因素影响未能有效推广应用。
三、煤矿井下开采技术发展
开发煤矿高效节约化生产技术、建设生产高度集中、高度可靠性的高产高效矿井开采技术。以提高工作面单产和生产集中化为核心,以提高效率和经济效益为目标,研究开发各种条件下的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺,简单、高效、可靠的生产系统和开采布置,生产过程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术,发展各种矿井煤层条件下的采煤机械化,进一步改进工艺和装备,提高应用水平和扩大应用范围,提高采煤机械化的程度和水平。加快实施“科技兴煤”战略。建立科技攻关资金渠道,争取每年从科技部或国家发展改革委安全技术改造专项资金中列支一部分,作为引导资金,在国家煤矿安全监察局的领导下,组织煤炭企业、科研机构、大专院校和有关单位开展开采技术、安全领域基础性技术研究和科技攻关。
篇9
同志们:
我现就2008年安全生产工作情况,2009年安全生产工作部署向大会作报告。
一、2008年生产安全工作简要回顾
2008年,我们紧紧围绕工作会确定的总体部署和工作思路,继续推进了机械化、质量标准化工作;狠抓“双基”、隐患排查治理、安全文化建设,开展“百安活动”,全面落实安全生产责任制,构建并完善了安全生产长效机制,实现了xx集团安全、原煤生产最好水平。
(一)生产安全指标完成情况
2008年生产总量稳步增长,科技治灾工作全面开展,“双基”建设工作开始起步,安全文化建设继续推进,安全状况基本稳定。
全年生产原煤×××万吨,完成年计划的×××,开拓进尺×××万米,完成年计划的×××;掘进进尺×××万米,完成年计划的×××。安全质量标准化考核全部矿均达标,其中19对矿井达一级标准,占生产矿井的×××。
2008年省安委会下达xx集团死亡控制指标×××人,实际发生死亡事故×××起死亡×××人,其中:原煤生产矿井×××起×××人,基本建设矿井×××起×××人,比省安委会下达的控制指标少死亡×××人,百万吨死亡率××,未发生较大以上安全生产事故。2008年与2007年相比百万吨死亡率下降××0×××,死亡人数减少×××。有三对矿井安全周期超过1000天,分别是广能公司李子垭矿1950天、李子垭南矿1354天、龙滩煤矿1184天。
(二)2008年主要安全生产工作
集团年初召开了安全生产工作会议,部署了全年安全生产,董事长肖天任代表集团公司与各公司签定了安全目标责任书。
2008年我紧紧围绕建立安全生产长效机制,从抓安全生产的难点和薄弱环节入手,以“隐患治理年”和开展各种形式“百安”活动为切入点,以科技治灾和瓦斯治理利用为重要手段,以夯实“双基”工作和提升机械化发展质量为前提,进一步落实“一岗双责”和完善各项管理制度,加强安全生产绩效考核,确保了2008年安全生产工作基本稳定。
1、狠抓安全生产的薄弱环节,确定了管理规范化、考核统一化的“双基”工作基本思路
为贯彻落实七部委116号文件,制定了《关于加强煤矿“双基”工作的指导意见》,从全面提升企业管理和装备水平出发,进一步推动矿井安全生产长效机制和本质安全型矿井建设。
各公司按指导意见的要求,制定了具体的工作方案和措施。如攀煤公司出台了“双基”建设工作的考核标准,在花山矿、小宝鼎矿进行了“双基”建设试点,队、班组安全管理水平明显提升。广能公司李子垭南矿进行了“双基”试点,以打牢基础,强化基层为突破,从人、机、环境、管理的本质安全入手,以做到人员无失误、系统无缺陷、设备无故障、管理无漏洞,全面提升了安全生产管理水平。
2、以“隐患治理年”和“百安”活动作为安全管理的切入点,强化了现场管理
隐患是事故的温床,对隐患的排查、控制、治理是防止各类事故的重要手段。2008年以“隐患治理年”和“百安”活动为契机,加大了现场各类隐患的排查和整治。
统筹安排“隐患治理年”工作,灾害治理稳步推进。年初我们全面部署了“隐患治理年”工作,要求以防大事故为重点,全面排查基础设施、工艺系统等方面的隐患,以及排查思想认识、现场管理等方面存在的薄弱环节,推动安全生产状况持续稳定好转。各公司根据矿井灾害实际情况,强化了隐患治理的组织领导,制定了行动方案,明确了治理目标,突出了治理重点,强化了检查考核,取得了较好的成绩。
加大了对省控重大隐患的整治力度。2008年省控重大安全隐患有四项:白皎煤矿、珙泉煤矿剃头下山开采,红卫煤矿水害,龙滩煤矿水害。白皎、珙泉煤矿已与重庆大学合作,计划投入资金××亿元,预计到2010年整治完成。白皎煤矿重大隐患整治工程完成掘进进尺×××米,完成年度计划的×××,珙泉煤矿重大隐患整治工程完成掘进进尺×××米,完成年度计划的×××。红卫煤矿制定了水害防治预案,现正在实施之中。龙滩煤矿与煤科总院西安研究院院联合制定了防治水设计,配置了探测设备及相应人员。
开展了百日安全生产活动。2008年我们共开展了三次“百安活动”,每一次都目标明确,主题突出、针对性强。“百安活动”期间均杜绝了较大事故,一般事故明显下降,取得较好效果。第一个“百安”活动以保“两节”、“两会”为主题,百万吨死亡率为××,广能、达竹×××个公司未发生死亡事故;第二个“百安”活动以顶板、运输整治为重点,百万吨死亡率为××09,广能、广旺、川南、威远矿等×××个公司未发生死亡事故;第三个“百安”活动以保“奥运会”、国庆和改革开放30周年纪念活动为目的,百万吨死亡率为××,达竹、广能×××个公司未发生死亡事故。
3、突出“一通三防”工作重点,防止了较大事故发生
“一通三防”永远是安全工作的重中之重,我们坚决贯彻瓦斯治理十六字方针,采用可保尽保、应抽尽抽等有效瓦斯防治措施。各公司落实了xx精神,按照《煤矿瓦斯抽放规范》aq1027-2006的要求建立了地面永久瓦斯抽采系统或井下移动瓦斯抽放系统,25对生产矿井均全面完成了瓦斯监控系统升级改造并一次性通过验收。全年杜绝了瓦斯事故,抽采瓦斯×××万立方米,比去年增加×××,瓦斯利用约×××万立方米,比去年增加×××。已运行30台瓦斯发电机组,总装机容量达到15兆瓦,芙蓉公司珙泉矿有4台正在安装过程中。
4、依靠科技进步,加大了科技治灾工作力度,为掌握安全生产主动权奠定了一定基础
坚持科技治灾,集社会之智慧,举xx之全力、借院校之技术,推进安全治灾和装备升级。xx集团组织了煤炭开采、瓦斯治理、水害防治三个专家组,技术中心成立了×××个专业研究所,突出重点解决了制约生产的开采工艺、瓦斯抽采、防突、防灭火、防治水等技术瓶颈问题。科技进步在xx集团构建规模化、现代化、信息化大集团的更高平台上起到了显著的作用。
在科技治灾方面开展了突出煤层深孔预裂控制爆破技术研究、复杂水文地质条件下水害防治方法研究等项目的研究。目前,广能公司嘉华煤机厂研发了3项拥有自主知识产权的产品,获得了6项国家专利;广旺公司完成了近距离低透气性复合煤层卸压瓦斯抽采技术项目的研究;杉木树矿正在开展“矿井综合自动化系统”建设项目等提高了矿井防灾治灾能力,有力地推动了矿井灾害治理工作
5、加强安全质量标准化建设,巩固发展机械化,改善了安全环境
加强安全质量标准化建设,大力夯实基础工作。修订了《安全质量标准化附加考核办法》,要求在安全质量标准化建设工作中做到“四结合”:健全机构与同步考核相结合;系统改造与美化环境相结合;动态管理与定期检查相结合;创优争先与奖头罚尾相结合。
广能公司公司在贯彻执行国家行业一级质量标准化标准基础上,配套修改和细化形成具有广能特色的《附加考核办法》,通过质量标准化与矿井班子年薪和职工当月×××的工资挂钩等措施,促进了质量标准化上台阶。通过xx集团下半年安全质量标准化考核,全部矿井均达标,其中19对矿井达一级安全质量标准化标准,比2007年增加1对。
大力发展机械化,推动安全高效矿井建设。主要围绕六个方面展开工作:机械化制度建设工作;优化生产系统,充分发挥设备效能工作;加大矿井灾害治理力度,为机械化发展创造条件工作;加大科技攻关力度,解决制约机械化发展颈瓶工作;加强机械化培训工作;提高掘进单进水平,确保采掘平衡工作。
2008年xx集团机采率达到×××(其中综采率达到×××),机掘率达到×××。现有采煤工作面×××个,比去年减少×××个,共装备了机采工作面×××个,比去年增加×××个,现有掘进面×××个,同比减少×××个,实现全机械化采煤的矿井共有6对,比去年增加了2对。广能公司李子垭煤矿、绿水洞煤矿先后被中煤协会分别评为行业一级、行业二级高产高效矿井。
6、创新安全管理,逐步建立了xx特色的安全生产长效机制
为充分调动各级、各部门安全生产的积极性和创造力,提高安全生产水平,推动安全生产持续稳定发展,建立完善了安全周期满1000天矿井奖励办法,明确了奖励标准,细化了考核,同时将基建矿井纳入了考核范围。
各公司在认真总结多年来内部安全监督管理经验的基础上,通过安全管理体制创新,在强化矿井安全管理方面作了很多有益、大胆尝试,对强化监督隐患排查整改,实现安全生产具有积极意义。如攀煤公司在今年3月1日正式成立驻矿安全督导站,采用公司直管模式完善自我约束机制,实行安全监督与管理分离,强化安全监督管理职能,全方位参与矿井安全过程管理,真正使安全监督工作越抓越紧、越抓越严、越抓越细、越抓越实。
7、抓好重点时期的安全工作,营造了较好的安全社会氛围
积极开展了春节、“两会”、抗击冰雪灾害和地震期间的安全生产。为确保重点时期的安全生产工作,各级领导干部都深入基层和现场,严格执行入井带班和节日期间值班制度,认真执行队干跟班作业制度,确保了各项生产安全措施落实,保证了电煤的供应,实现了安全生产。在抗震救灾期间成立了“××”抗震救灾领导小组,加强了抗震救灾工作的组织领导,强化了对井下隐患的排查治理,确保了地震期间的安全生产。
抓好奥运会期间安全生产,营造出良好的社会氛围。对火工品管理、对基本建设矿井和非煤矿井实施了专项检查。在检查行动中,查出隐患×××条,下达隐患整改通知书×××份,落实了整改责任单位、检查验收单位和整改期限。
8、开展综合治理,加大安全投入,提升了安全管理水平
按照xx集团定的“依法治安、科技兴安”的战略,大力推进“综合治理”工作,坚持以人为本,全面抓好安全生产“五要素”,努力向建设本质安全型矿井迈进。
加强应急救援队伍管理,提高技战术水平。各公司按照《矿山应急救援及矿山救护队管理指导意见》的要求建设的矿山救援队伍。如四川省威远煤矿矿山救护消防中队制定了严格的训练方案,以及事故应急救援预案,严格按照各项训练计划和应急救援预案进行演练,形成了一支政治合格、作风顽强、技术过硬、英勇善战特别能战斗的队伍。
合理使用安全费用,加大淘汰设备及工艺更新力度。2008年提取安全费用××亿元,使用了××亿元,申请国债项目×××个,总投资××9亿元,其中国债0××82亿元。现已全部淘汰仓储式、巷柱式、刀柱式等落后采煤方法;采煤工作面已全部淘汰木支护;巷道支护采用锚、网、喷组合支护技术,增强矿井综合防灾能力,夯实安全基础。
加强安全培训,为安全发展提供人才保障。采用培养岗位专业人才、广泛招引人才等方式,实现了人才总量大幅增加、人才结构明显改善、人才配置更趋合理的目标。2008年计划培训员工×××万人次,实际培训员工×××万人次,其种作业人员×××万人次。另外,四川矿山安全技术培训中心专门为xx集团举办了矿长培训班,确保相关管理人员全部持证上岗。
加强安全文化建设,构筑群安工作的坚固防线。在金刚煤矿召开了群众安全工作经验交流会,确立了“树立以人为本的科学发展观,夯实安全基础,构筑群安工作的坚固防线”的工作目标。通过充分发挥广大职工及其家属参与安全管理的积极性,有力地促进了安全生产和安全监督保障作用发挥,推动了xx安全文化建设进程。达竹公司形成了安全文化建设机制,制定了《安全文化建设指导意见》,把安全文化建设从地面向井下延伸、从生产单位向非生产单位延伸,提高了企业管理水平,提升了企业形象。
(三)2008年安全生产存在的主要问题
1、安全状况不平衡,一般事故未得到有效遏制
2008年发生的死亡事故均为一般事故,百万吨死亡率为××,而全国国有重点煤矿为0××左右。按事故造成的死亡人数统计,顶板事故第一,占总数的×××;运输事故第二,占事故总数的×××,这两类占事故总数的×××。
各公司安全状况发展很不平衡,广能公司百万吨死亡率为0,川南煤业为××,攀煤公司为××,达竹公司为××,芙蓉公司为××,广旺公司为××,威远矿为××。威远矿、广旺公司、芙蓉公司的百万吨死亡率都超过了xx集团的平均水平。
2、“三违”现象未有效遏制,重大非伤亡事故时有发生
去年发生的安全事故主要是因为未能杜绝“三违”行为,加之现场管理较混乱,职工自保和互保意识不强造成。如鲁班山南矿“××”提升运输事故,李子垭南煤矿“××2”放炮事故等都是作业人员违章作业造成。
重大未遂伤亡事故明显增多,共发生×××次,主要集中在瓦斯燃烧、瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出、透水事故、煤层自燃发火、跑车、放炮等方面。特别是龙滩煤矿“8·14”瓦斯爆炸,鲁班山北矿2812机巷1#联络巷发生煤层自燃发火,白皎煤矿2184机巷发生煤与瓦斯大型突出,李子垭煤矿工作面被淹等事故都极有可能酿成重大伤亡事故
3、灾害升级,治灾手段落后,安全发展与技术发展不匹配
随着开采深度的增加,矿井灾害逐渐加重,但现有的灾害防治手段与灾害程度不相适应。瓦斯抽放效果未能全部达到规定要求,无计划停电时有发生,矿井水害监测与防治尚缺有效手段。矿井生产系统与生产能力不配套,减头减面难度大,造成采掘接续紧张加剧,同时又制约了防灾治灾时间及效果。芙蓉公司、广旺公司巷道底鼓变形严重,存在支护手段与矿压不适应的问题。
4、技术管理、生产管理和安全监管不严、不细、不实
技术管理上,个别单位存在无规程、无措施作业。规程编制质量差、技术规定可操作性差,技术管理部门未严把规程质量审批关,对年青技术人员的培养和帮带力度不够。
生产管理上,存在不严格执行规程规定现象。采掘工作面投产未严格执行投产验收制度,瓦斯抽采钻孔终孔未到设计位置,瓦斯预抽未达到预定效果,煤与瓦斯突出治理无效果检验或检验工作质量差。
安全管理上,存在监督执行不力。隐患排查不力、隐患整改落实不彻底。由于生产接续紧张,部分瓦斯灾害严重矿井存在采掘活动违反瓦斯管理规定的问题。
5、人才匮乏,职工队伍不稳定
随着xx集团的快速发展,人才资源现状与安全发展的需要很不适应,表现在人才总量与人力资源总量比例失衡、技能型人才紧缺矛盾突出、人才结构性分布不均等方面。近年来,由于职工队伍流动性较大、职工队伍不稳定、技术人员缺乏,极大地制约了安全生产稳定发展。
二、突出重点、真抓实干,努力做好2009年安全生产工作
2009年,我们要继续以党的十七大精神为指导,以构建和谐社会为统领,认真落实科学发展观,认真贯彻落实工作会议和xx安〔2009〕1号文件精神,强化“双基”工作,沉着应对金融危机对煤矿安全生产管理的挑战,继续推进管理粗放型向精细化转变、事故查处向预防转变、隐患被动治理向主动治理转变,确保2009年安全生产目标全面完成。
生产安全工作目标:生产原煤×××万吨,绝对死亡指标控制在省安委会的考核指标以内,百万吨死亡率控制在2以内,力争实现××,基本建设矿井万米掘进死亡率0××以内,杜绝较大以上事故,实现安全生产局面逐步好转。
(一)充分认识安全工作的艰巨性和复杂性,增强搞好安全生产的责任感、紧迫感
2008年安全生产工作还存在事故总量偏大,重大非伤亡事故明显增多,质量标准化水平不高,灾害升级压力大,安全基础仍然薄弱,安全管理不到位,“三违”行为未得到有效遏制,安全文化建设还未入心入脑等问题。因此,各单位一定要吸取2008年重大非伤亡事故多发的教训,切实杜绝“两多两少”现象(听汇报多,井下解决问题少;布置工作多,落实检查少),加强现场管理,解决好“严不起来,落实不下去”的问题。充分认识安全工作的艰巨性和复杂性,站在讲政治、保稳定、促发展的高度,严防各类事故发生,确保安全形势持续稳定好转。
(二)以“一通三防”和防治水为重点,深化安全专项整治
为推动安全生产稳定发展,防止较大以上生产安全事故发生,在安全工作上2009年定为“瓦斯专项治理年”。各公司要建立防止较大以上生产安全事故责任制,贯彻落实xx生〔2008〕50号文件精神,以“一通三防”和防治水为重点,加大投入和科技攻关力度,力争二级以上瓦斯超限报警次数下降×××,杜绝水害事故和瓦斯事故,进一步夯实安全基础。
继续坚持瓦斯治理方针,牢固确立瓦斯不治理安全无保障观念。认真落实国家有关瓦斯治理、抽采利用要求,不断优化通风系统,定期研究解决瓦斯隐患问题。突出矿井认真落实“四位一体”防护措施,加强瓦斯检查员的履职情况检查;加强井下在用设备防爆检测。全面构建“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的工作体系,坚决杜绝瓦斯事故。
坚持煤矿水害防治十六字方针,富含水岩层和老窑积水区域要加强物探、钻探工作,水害威胁严重的矿井必须坚持“有掘必探、先探后掘”。要落实专门机构和责任人员,负责水害防治水工作,对周边小煤窑的开采情况进行调查,确保水患的有效防治。
(三)加大灾害治理力度,建立安全治灾技术支撑体系
治灾是消除隐患,控制事故发生的重要途径。各公司要围绕影响矿井安全生产的问题,确定攻关方向,按照分类指导、分级实施的原则,加大安全费用投入。技术中心要积极参与重点项目和涉及全局性科研项目的攻关,加强与科研院校的合作。
攀煤公司要加强对周边小矿的监控,争取尽快建立一套自动化监测监控系统。白皎、珙泉矿重大隐患治理工程要充分依靠深孔预裂爆破,提高煤层透气性等科技进步技术,有效防治煤与瓦斯突出。龙滩矿井要将试生产期间的灾害防治作为安全管理的重点,掌握瓦斯和水涌出规律,为制定灾害治理措施奠定基础。
(四)坚持“管理、装备、培训”并重,推进“两型三化”矿井建设
以强化“双基”工作为重点,加大安全生产的投入,推广应用新技术,提升机械化水平,提高质量标准化水平,全面提升安全生产管理水平。
强化责任制,建立健全责任考核体系。以安全控制指标为目标,强化企业安全生产责任落实,严格落实各个岗位的安全责任制,落实新建、改建、扩建矿井的安全管理责任,加强对安全生产责任落实情况的跟踪考核。
加强教育和培训,实行全员安全准入。加大人才培养力度,加强安全培训,开展安全警示教育,严格全员安全准入,继续推行变招工为招生,加强劳动用工管理,规范劳动用工行为。
推进科学管理,建设本质安全型矿井。合理生产部署,合理选用主要设备,加快推动“两型”、“三化”建设工作,提高操作人员的素质,减轻工人的劳动强度,逐步提高职工收入,稳定职工队伍。
夯实机械化基础,提高机械化质量和效益。总体目标是:机采率达到×××(其中综采率达到×××),机掘率达×××;全员效率达到××吨/工。加快系统配套改造,大力推动机械化升级,具体要求是:减少炮采(掘),增加机采(含综采综掘),对新建矿井实行炮采审批制度;减少普采,增加综采,新建矿井有条件的要直接装备综采;具备条件的综采面向自动化智能化无人工作面发展;机械化向综合自动化信息化方向发展。力争2009年机械化采煤工艺基本覆盖xx公司全部可采煤层。
(五)加强安全长效机制建设,建立实施风险预警机制
加强安全风险预警管理,抓好事前防范,制定完善安全风险预警管理办法和矿井安全生产1000天管理办法。风险预警管理可实现安全隐患直观量化考核,操作性强,也便于检查考核安全员的履职情况。目前在金刚煤矿进行试点,待完善后推广实施。
芙蓉公司救援基地2009年要建成,xx集团在此基础上将建立安全生产应急救援指挥中心,负责对各公司应急救援队伍的管理指导和协调工作。各公司要按照矿山救援队伍资质认定的有关标准,建立健全应急救援体系,加强演练,提高救援队员的战斗能力,确保在灾害发生时能做到安全救援、科学救援。
(六)积极应对挑战,增强安全管理的预见性,统筹协调计划、生产、销售、安全管理
金融危机的爆发致使煤炭市场受到了严峻的考验,要继续树立安全发展理念,树立质量是企业生命的理念,建立安全管理随市场销售变化的联系会议机制,坚持以产促销、以销保产的原则,生产与市场要做到统一指挥、统一步调,实现全局一盘棋。
安全监管部门要加大安全生产监管力度,查找安全生产工作中的薄弱环节,提高安全保障能力,继续加大对安全费用的提取、管理、使用的监管。特别是利用生产任务不重的时机,全力开展隐患治理工作,消除矿井通风、瓦斯、顶板、水害机电运输等方面的重大隐患。
(七)加强重大隐患治理,继续推进“隐患治理年”工作,控制零星事故发生
坚决改变“重事后查处、轻事前防范”的错误思想。抓好重点头面,重点区域、重点环节的安全管理,对重大安全隐患要按照“六步”闭合监督管理机制的要求开展治理工作。通过实施闭合监督管理,做到重大安全隐患排查治理工作目标明确,程序规范、排查全面、重点突出、措施到位、整改彻底。
各公司要加大科技治灾投入力度,建立健全重大隐患分级管理机制和重大危险源分级监控机制。杜绝较大事故,加大对零星事故的控制,严厉查处不按规程规定操作,不按规定设置安全设施,劳动组织管理松弛等现象。
(八)深化安全文化建设,逐步建立企业安全文化核心理念
安全文化建设是预防企业事故的基础性工程,既要注重地面,更要注重井下作业场所。要在行为规范、职工培训、制度建设、理念渗透、改变形象等方面狠下功夫。加强特种作业人员的安全培训,特别是改制企业要着重从安全理念、管理制度等方面入手,逐步完成农民工向产业工人的转变。群团组织要围绕“塑造本质安全型员工,打造本质安全型企业”的建设目标,开展形式多样的安全文化活动,树立“事故可防、可控”、“生命没有彩排”等安全文化理念,努力营造“关注安全、关爱生命”的良好氛围。
同志们,尽管2009年安全生产面临较大的难题,但我们一定要励精图治,沉着应对,克服困难,在xx集团班子的正确领导下,坚持安全发展,用科技治灾的理念,用全体员工的智慧,用与时俱进的精神,采取强有力的工作措施,以安全生产的工作实绩,推动xx集团安全管理上台阶、安全生产创水平、经济运行变方式,为创建百亿企业,建设现代化xx集团作出贡献。
加强安全风险预警管理,抓好事前防范,制定完善安全风险预警管理办法和矿井安全生产1000天管理办法。风险预警管理可实现安全隐患直观量化考核,操作性强,也便于检查考核安全员的履职情况。目前在金刚煤矿进行试点,待完善后推广实施。
芙蓉公司救援基地2009年要建成,xx集团在此基础上将建立安全生产应急救援指挥中心,负责对各公司应急救援队伍的管理指导和协调工作。各公司要按照矿山救援队伍资质认定的有关标准,建立健全应急救援体系,加强演练,提高救援队员的战斗能力,确保在灾害发生时能做到安全救援、科学救援。
(六)积极应对挑战,增强安全管理的预见性,统筹协调计划、生产、销售、安全管理
金融危机的爆发致使煤炭市场受到了严峻的考验,要继续树立安全发展理念,树立质量是企业生命的理念,建立安全管理随市场销售变化的联系会议机制,坚持以产促销、以销保产的原则,生产与市场要做到统一指挥、统一步调,实现全局一盘棋。
安全监管部门要加大安全生产监管力度,查找安全生产工作中的薄弱环节,提高安全保障能力,继续加大对安全费用的提取、管理、使用的监管。特别是利用生产任务不重的时机,全力开展隐患治理工作,消除矿井通风、瓦斯、顶板、水害机电运输等方面的重大隐患。
(七)加强重大隐患治理,继续推进“隐患治理年”工作,控制零星事故发生
坚决改变“重事后查处、轻事前防范”的错误思想。抓好重点头面,重点区域、重点环节的安全管理,对重大安全隐患要按照“六步”闭合监督管理机制的要求开展治理工作。通过实施闭合监督管理,做到重大安全隐患排查治理工作目标明确,程序规范、排查全面、重点突出、措施到位、整改彻底。
各公司要加大科技治灾投入力度,建立健全重大隐患分级管理机制和重大危险源分级监控机制。杜绝较大事故,加大对零星事故的控制,严厉查处不按规程规定操作,不按规定设置安全设施,劳动组织管理松弛等现象。
(八)深化安全文化建设,逐步建立企业安全文化核心理念
篇10
瓦斯是我国煤矿的主要灾害因素之一,瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出等灾害严重威胁着我国煤矿的安全生产。由于灾害因素多、治理难度大,矿井瓦斯一直是我国煤矿安全工作的重点和难点。目前,我国所有煤矿均为瓦斯矿井,据统计,在100个国有重点煤炭生产企业的609处矿井中,高瓦斯矿井占26.8%,煤与瓦斯突出矿井占17.6%,低瓦斯矿井占55.6%。国有地方和乡镇煤矿中,高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井占15%左右。部分局矿的情况更为严重,如淮南矿业集团所属11对矿井均为突出矿井,平顶山煤业集团所属的13对矿井也全部为高瓦斯或突出矿井。
瓦斯灾害已成为制约煤矿安全生产和煤炭工业发展的重要因素,为此,国家煤矿安全监察局实施了“科技兴安”战略,并提出了“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理“十二字方针”,与此同时,我国的各类科技计划也逐步加强了瓦斯灾害治理技术研究开发的支持力度。“十五”以来,科研院所、高等院校及企业以产学研结合方式开展了攻关研究,在瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出预测、保护层开采、顺煤层瓦斯抽放及矿井通风系统监测、评价与决策控制等方面取得了重大进展,并获得了一批重要的科技成果。
2瓦斯治理技术研究的新成果
2.1瓦斯煤尘爆炸危险性预测评价技术
瓦斯煤尘爆炸一直是困扰煤矿安全生产的重大灾害之一。近年来,我国在煤尘着火机理及瓦斯煤尘爆炸机理研究方面,建立了粉尘云着火及燃烧过程简化模型,得出了粉尘空气混合物点火过程中慢速导热燃料模式到快速辐射燃烧模式的转变具有爆炸特征,试验系统中点火诱导期与高温固体颗粒燃料产物的质量分数和燃烧阵面中的热辐射有关,在爆炸极限范围内颗粒相浓度与颗粒点立温度越低火焰加速效果越明显,辐射热损失可能导致燃烧区域的重构,粉尘空气混合物火焰稳态结构发生明显变化等重要结论;通过研究得出了瓦斯煤尘共存条件下煤尘云着火特征参数计算方法,揭示了瓦斯爆炸过程中爆炸波和火焰的变化特征。
在取得上述成果的基础上,建立了矿井瓦斯煤尘爆炸危险性评价模型,用事故树方法分析了掘进、采煤工作面瓦斯煤尘爆炸发生的影响因素扩权重、可能发生事故的模式和避免爆炸事故发生所要采取的途径。确立了矿井采煤工作面、掘进工作面瓦斯煤尘爆炸危险性预测评价指标体系,并将指标分为爆炸易发性指标和爆炸后果严重性指标。前者包括自然因素、技术因素、管理因素和经济因素四方面指标,后者包括煤尘爆炸指数、沉积煤状况、隔抑爆方式、隔抑爆用水量、井下作业人员、以往事故损失及矿山救护能力等。开发出了瓦斯煤尘爆炸危险性预测评价技术和专家系统软件,并建立了瓦斯煤尘爆炸的危险性评价和防治专家系统。
2.2煤与瓦斯突出区域预测技术
采用瓦斯地质理论与物探技术相结合的方法进行突出区域预测,一直是国内外的研究方向。“十五”计划以来,我国煤与瓦斯突出区域预测技术取得重要成果:
(1)我国采用瓦斯地质方法,建立了瓦斯地质理论与物探技术相结合的多技术(数字地震勘探、无线电波透视和构造软煤测井曲线识别)集成的多尺度(矿井突出区和工作面突出带)瓦斯突出区域预测瓦斯地质新方法;提出了以瓦斯地质单元基础的由构造软煤厚度(H)和煤层瓦斯压力(P)相配套的突出区域预测瓦斯地质指标,初步确定构造软煤厚度的突出临界值为0.90m;
(2)开发了具有信息输入、动态管理和空间分析功能的瓦斯突出区域预测WebGIS信息平台,实现了瓦斯突出区域瓦斯地质方法的自动化和可视化;
采用地球物理探测技术,形成了一套矿井瓦斯富集部位地震探测技术与方法,建立了由3D3C地震技术、AVO技术、地震反演技术、地震属性分析技术、地震波形分类技术、瓦斯地质技术等构成的瓦斯富集部位地质—地震预测模式,形成了瓦斯富集部位探测的核心技术;
(3)采用地质动力区划的方法,确定了活动构造和岩体应力状态对突出的影响,并划分出应力升高区、应力降低区和应力梯度。为此开发了突出多因素模式识别概率预测计算机软件,确定了活动断裂、最大主应力、应力梯度等8个主要影响因素,并可方便地划分突出的危险区、威胁区和安全区,开发出了突出区域预测决策分析系统软件,实现了图、文、声和像的可视化;
(4)采用电磁波透视技术,成功研制出了探测煤层瓦斯灾害易发区的技术和装备,建立了电磁波反射和吸收特征数据库和地质异常体的识别系统,得出了瓦斯灾害易发区分布规律,提出了判定瓦斯灾害易发区的敏感指标和临界值,形成一套适于瓦斯灾害易发区的判识方法。
这些技术成果的研究和应用,完善并发展了我国煤矿瓦斯突出区域预测技术体系,提高了突出预测的准确性,非突出危险区预测准确性达到100%,突出危险区预测准确性超过70%,最大限度地降低了掘进和回采过程中的瓦斯影响,显著提高掘进速度和提高回采工作面产量。
2.3煤与瓦斯突出动态预测技术
煤与瓦斯突出的非接触式预测是通过对瓦斯或煤体本身的信号的实时监测而进行的连续动态预测技术。这种方法具有测试简单、不与生产发生冲突、实时连续监测等优点。因此,非接触式连续预测是目前突出预测的主要研究方向。在“九五”攻关成果的基础上,针对掘进工作面煤与瓦斯突出非接触动态预测预报的需要,分别研究出了基于动态瓦斯涌出规律原理、AE声发射原理和电磁辐射原理的工作面突出危险性连续监测技术与装备。
通过分析瓦斯涌出动态变化规律与突出危险性的关系、实时监测瓦斯动态涌出特征波形、提取与突出危险性相关的特征指标,建立了煤巷掘进炮后30分钟的吨煤瓦斯动态涌出量指标、瓦斯涌出变异系数指标、炮后瓦斯涌出最大速率指标等连续预测指标,研究确定了这几种指标与炮掘工作面突出危险性的关系及指标临界值,以此综合判断工作面所处地点的安全状况以及前方的潜在危险性,实现了炮掘工作面瓦斯动态涌出预测,为我国煤矿提供了一种新的瓦斯涌出量预测方法和煤与瓦斯突出预测工艺技术;
开发出了一套AE声发射监测煤与瓦斯突出的技术装备,提出了AE声发射滤噪综合处理技术和方法,通过阻噪、隔噪、抑噪、滤噪和有效AE信号提取等途径,实现了有效滤噪的目的,取得了历年来滤噪研究中最有突破性进展的研究成果,研究出了包括传感器在内的AE声发射预测工艺技术,分析和总结了煤岩破坏AE声发射规律、AE声发射与瓦斯动力灾害的关系;
通过连续监测含瓦斯煤岩流变破坏过程中产生的电磁辐射信号强度和脉冲数及其变化的研究,实现了对煤与瓦斯突出等煤岩动力灾害现象的预测预报,研究并揭示了电磁辐射与煤与瓦斯突出影响因素间的关系,提出了临界值法与动态趋势法相结合的煤岩动力灾害预警方法,开发成功了煤岩动力灾害非接触电磁辐射连续监测仪,实现了煤岩动力灾害的非接触、连续动态监测及煤与瓦斯突出预警。
2.4高产高效矿井瓦斯灾害综合治理技术
加强瓦斯灾害的治理是防止煤矿重特大事故发生的重要保证。高瓦斯煤层群保护层开采、低透气性煤层瓦斯强化抽放、巷道边掘边抽等技术是瓦斯治理的有效措施,也一直都是煤矿瓦斯治理的重点和难点。在煤层群保护层开采方面,通过开展了保护层作用机理的研究,利用三维离散单元法对淮南矿区保护层开采后,采空区顶、底板煤岩体应力重新分布的规律、顶底板变形和破坏特征进行了数值模拟研究,从理论上计算了保护层开采后卸压范围向顶、底板方向发展的深度,为确定被保护层的保护效果和卸压范围提供了可靠的理论依据。
针对首采保护层开采时,上下高瓦斯突出煤层的瓦斯集中向首采工作面涌出的特点,并考虑到确保和提高防突效果的要求,试验成功了多种首采层瓦斯综合治理技术措施:
保护层底板巷道+上向穿层钻孔抽放瓦斯技术、被保护层顶板煤(岩)巷道+下向穿层钻孔抽放技术、首采层(保护层)顶板巷道抽放技术、首采层(保护层)顶板走向钻孔抽放技术、首采层(保护层)工作面采空区埋管抽放技术、首采层(保护层)掘进工作面边掘边抽技术。在试验研究中还在实际层间距70m(相对层间距35倍)近水平煤层群的下保护层开采和80-90~急倾斜近距离煤层群的下保护层开采上取得了重大进展;
在顺煤层强化抽放方面上,通过试验和理论研究,形成了一套在顺煤层钻孔中运用高压水射流扩孔和钻扩一体化技术提高瓦斯抽放效果的成套技术和装备,以及对石门揭煤抽、排瓦斯钻孔扩孔的工艺技术和方法。扩孔后钻孔直径达到200-300mm,为扩孔前的4.5倍,最大扩孔直径达619.9mm。扩一个钻孔的时间相当于施工一个钻孔时间的1/6,而一个扩孔钻孔的抽排放瓦斯及防突效果相当于2个以上的钻孔,明显提高了瓦斯抽放的效果;
在瓦斯抽放效果评价方面,研究了根据煤层的最小突出瓦斯压力、瓦斯含量为依据,合理确定评价预抽防突措施有效性的预抽率指标和临界值的方法。下向钻孔及深孔预裂爆破是提高瓦斯抽放效果的另一重要技术途径。通过试验研究,解决了下向钻孔施工中的排渣、排水等技术难题,取得了下向孔钻探长度达到70.1m的良好效果。研究中完善了适合于高瓦斯低透气性、有突出危险煤层深孔控制预裂爆破强化抽放瓦斯技术和石门快速揭煤技术;
对于单一低透气性突出煤层巷道掘进的瓦斯抽放技术难题,通过理论分析和试验研究,发现煤层巷道掘进工作面和巷道两帮的煤体在松动和原始煤体之间存在的随巷道向前掘进而向前移动的蠕变“u”形圈,在“u”形圈内煤层的透气系数成百倍地增加;
分析了煤层赋存参数、瓦斯抽放参数对抽放钻孔抽放瓦斯效果的影响,确定了有效抽放半径与抽放时间的关系、抽放负压和抽放量的关系,并据此合理布置边抽边掘钻孔,其截流抽放瓦斯率可达到30%以上,并且煤体的强度有较大增加。
2.5矿井通风系统安全可靠性评价与决策技术
矿井通风是保障煤矿安全生产的关键性环节,合理的通风是防止瓦斯积聚、抑制煤炭自燃和火灾蔓延扩大的重要手段,通风系统布置不合理或管理不当,则是导致瓦斯积聚和自然发火及造成瓦斯、火灾事故进一步扩大的主要原因。集约化生产的大型矿井实行一矿一面已成趋势,要求通风系统具有更强的稳定性、可靠性和合理性,具有较强的抗灾能力。
我国开展了矿井通风系统安全可靠性评价和决策技术的研究,建立了基于评价指标体系和网络仿真技术的两种矿井通风系统可靠性评价理论体系、评价方法和数学模型,开发了智能化、可视化通风系统可靠性评价和决策支持系统软件。
在灾变风流动态模拟及虚拟现实技术方面,研究并完善了一维动态模拟技术,开发了矿井灾害风流流动模拟的GIS显示系统,实现矿井灾变动态模拟结果在矿井通风系统图各巷道通风参数的动态显示,提高模拟结果与各巷道的对应性,减少矿井灾害防治及救灾决策中应用灾变状态各参数的失误率,提高决策效率。研究出了矿井火灾区域内烟流流动的三维数值模拟研究和矿井巷道中火灾烟流流动的虚拟现实技术。
在通风系统自动调控方面,研究成功了井下自动控制风门及远程控制技术,研制出了带有卸压窗和撞杆自动开启装置的远程自控风门,实现了井下人、车信号分离,采用控制命令分级管理的方法,彻底贯彻了“生产服从救灾,行人服从行车”的风门管理理念,有效地提高了通风系统的稳定性和安全可靠性。
作为配套技术研究,将矿井通风系统安全可靠性评价和决策技术、矿井灾变风流动态模拟及虚拟现实技术和井下风门远程控制技术等有机整合成一体,开发了软件平台,初步实现了矿井通风系统从监测、分析、决策到控制等各环节的闭环运行。
3存在的问题和急需开展的研究
煤炭是我国国民经济发展的基础能源,煤矿安全是煤炭工业走新型工业化道路、可持续发展的前提和保证。瓦斯灾害治理是煤矿安全工作的重点。对煤矿瓦斯灾害进行监测监控、预警防治等瓦斯综合治理技术措施,是减少煤矿伤亡事故,提高安全生产水平的重要手段。目前,煤矿安全工作面临两大的挑战:
一是产业结构的调整,生产高效集约化程度的提高,瓦斯涌出量倍增,产尘强度大幅度上升,通风压力增大,瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出等灾害事故的预防难度增大;
二是矿井生产水平的逐年延伸,地应力增大,瓦斯涌出量也增大、煤与瓦斯突出和冲击地压危险性增加,恶化了煤矿生产条件,增大了生产中的不安全性。为此,煤矿安全技术也需从两个方面开展攻关研究:
(1)根据矿区煤层条件不同、瓦斯赋特征不同、生产条件的变化,采用新的科技手段进一步完善提高现有瓦斯灾害治理技术体系并进行适应性研究,如采用现代通讯技术、自控技术、计算机技术和传感技术,解决我国现有煤矿安全监测系统相互不兼容、无法互联互通的技术难题;
(2)不断解决瓦斯治理技术研究中出现的新问题,如伴随我国东部深井开采带来了“三高”和深部矿井的延期突出问题,松软低透气性煤层长钻孔瓦斯抽放技术难题。这些问题急需开展科技攻关加以解决。
4结论
瓦斯灾害治理新技术在淮南矿区进行了试验和应用,取得了经济、社会、安全环境的多重效益。这些研究成果对我国煤矿生产条件和瓦斯灾害特点具有很强的针对性和适应性,具体成果表现为:
(1)瓦斯煤尘爆炸危险性预测评价技术在淮南潘三矿、张集矿应用表明,评价结果准确可靠,具有很强的操作性和实用性,为预防煤矿瓦斯煤尘爆炸提供了重要技术支撑。
(2)瓦斯地质、动力区划和地球物理探测方法的煤与瓦斯突出预测技术是经实践证明是有效的,是减小防突工程量、提高防突效果的保障技术措施。
(3)AE声发射、电磁辐射等非接触连续监测技术取得了突破性进展,并进入实用化和产业化阶段。
(4)保护开采、顾煤层瓦斯强化抽放技术在联合攻关,取得了理论、技术和试验研究的重大进展,是淮南矿区治理瓦斯的有效技术途径。
(5)通风系统的监测、可靠性评价技术随着矿井集约化水平的提高会越来越突现其基础作用,而虚拟现实技术要达到应用阶段仍需开展大量工作。
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