煤矿安全生产问题及解决措施

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1煤矿概况

1.1地质构成。区域构造位置处于鄂尔多斯盆地中部次级构造单元陕北斜坡中部。陕北斜坡为一单斜构造，岩层向北西、北西西微倾，局部发育有宽缓的短轴状向斜、背斜及鼻状隆起等次级构造，未发现规模较大的褶皱、断裂，亦无岩浆活动痕迹。1.2地层构造。井田地表全部被第四系松散沉积物覆盖，主要有全新统风积沙、冲、洪积层，上更新统萨拉乌苏组，中更新统离石组等。钻孔揭露的地层还有新近系上新统静乐组、侏罗系中统直罗组、延安组、下统富县组，基岩地层之间为整合接触关系。全井田分布，为本区含煤地层，全部隐伏于地下，其顶面最浅处距地表112.23m（L503孔）。井田内施工的钻孔均未完全揭穿延安组，综合区外详查施工的钻孔资料，延安组顶部已遭受剥蚀保留不全，最大厚度为281.22m（ZK1250钻孔）［1］。

2安全问题

2.1煤与瓦斯突出。榆林柳巷煤矿自投产以来已经发生了煤与瓦斯突出事件共计117次，其中最大的突出强度高达5390t。通过研究，发现突出具备一定的规律性，主要体现在以下三个方面：十二煤高于七煤和三煤；突出的频率和强度随着开采深度的增加而增加；炮后诱导会增加突出发生的可能性。并且，突出还伴随一定的特点：同一煤层在同一水平的不同区域也会出现不同的危险程度，并且突出的发生具有一定的延时性。2.2自然发火问题。通过调查发现，该煤矿的自然发火倾向在其中的3个可采煤层都存在。3-6个月是自然发火期，之前由于没有注浆系统、洒水不充分及石门和老巷漏风、上下区段漏风、密闭不严等原因，导致自然发火的现象非常严重。这一倾向对于施工环境造成严重的威胁，严重威胁人们的生命财产安全。由此引发的安全事故，造成了巨大的经济损失［2］。2.3水害问题。目前，已对2#、3#、5#、6#进行不同程度开采。各煤层砂岩裂隙含水层及采空塌陷的导水裂隙带如表1所示。经分析，3#煤层开采后裂隙导水带高度为26.98m，12#煤层为29.65m，15#煤层为50.38m。由于临近矿井，再加上地表径流在井田的周围并不能持续发生，因此这种情况受到大气降水的影响比较小，临近矿井水排入的积水，会造成严重的水害现象，进而对安全生产造成重大威胁。矿井已揭露DF3、DF11两条断层，根据现场实际资料可知，DF3正断层对矿井影响较大，如回风斜井迎头揭露DF3断层。

3安全问题防治措施

3.1煤与瓦斯突出的防治。煤矿1152运输巷的全程长度为427.9m，在开采过程中沿5#煤层掘进，从而形成1152采面运输巷；工作面斜长为155m。工作面与煤层构成的倾角在23°~30°之间，整个煤层无分叉现象，煤层的平均厚度为1.56m，在采煤区域内无夹矸。通过对煤矿1152工作面区域的研究分析，为保证安全生产，现需对相关区域采取一定的防突措施。突出现象是煤矿井下严重的自然灾害之一，突出本身是较为复杂的矿井瓦斯动力现象。在煤矿生产中，防治突出的主要任务包括两个方面：通过一定措施防止突出现象的产生，或者降低煤矿中突出发生的概率；避免由于突出导致人员伤亡，造成重大安全事故。针对煤矿中的1152采面，在已开采保护层区域上下巷从采面停采线位置开始施工本煤层钻孔至未保护段，其孔间距为8m，1152采面未开采保护层区域上下巷由外往里施工本煤层钻孔至1152切眼，保持孔与孔的间距为3m，回风巷的钻孔孔深设计为50m，运输巷的钻孔孔深设计为115m，钻孔直径在75～120mm；煤层的钻孔施工采用ZY-750（D）、ZY-2400、ZY-135等设备。对回采工作面消突效果的检验采用残余瓦斯含量法进行。对于检验点的布置应该按照《防治煤与瓦斯突出规定》严格执行，具体需要沿着采煤工作面的走向在运输巷和回风巷每隔30～50m布置1个检验测试点。确定检验点位置后，应该选择钻孔密度较小、孔间距较大、抽放时间较短的位置，并且远离预抽钻孔，保证检测数据的有效性和准确性。在地质复杂区域，为保证检测结果的准确性，可以使用增加检验点的方式开展检验工作。检验孔的分布如图1所示。通过对检测点瓦斯含量的测试，得到的平均值小于临界值，因此得出结论：1152回采面区域消除了突出危险。3.2自然发火的防治。对自然发火问题的防治主要是通过对注浆系统的控制来实现。具体的内容包括上齐注浆系统和局部的注浆方式。①上齐注浆系统。隔绝灭火、直接灭火、注水、注液氮灭火等是传统煤矿主要的灭火手段，这些手段都是在发火之后才进行的被动灭火，具有一定的延长性，处理不够及时容易扩大影响范围，造成经济损失。②局部注浆方式。经过研究发现，该煤矿的石门过煤段是自然发火的多发区，在掘进过程中，一旦顶煤消失或者发生突出就会引发空顶现象，极易造成自然发火。因此，必要时还需要采用局部注浆的方式缓解这种状况。具体的措施是：首先应用砌碹注浆的防火方式于突出后的石门中，然后使用铺网注浆的方式对空顶段进行防火，并做好相应的封闭工作。1152回风巷1152运送巷1152切眼50m50m50m50m50m50m50m42.3m44.4m50m50m50m50m50m50m50m1#2#3#4#5#6#7#7#6#5#4#3#2#1#1152采止线图11152采面区域效果检验孔3.3水害防治针对矿井充水这种最常见的一种水害发生情况，应该从水害的成因入手，在勘探时严格完成相关工作，保证对矿井周围的情况有深入的了解。注意在施工过程中随时做好监控工作，一旦出现问题及时停工，解决问题。同时，运用高科技的防水材料加强防水建筑的施工，注意使用先进设备对问题进行科学解决，严格控制涌水情况，从而做到防治水害，安全生产。在煤矿开采过程中，有一个重要的原则就是先治理后开采。不管是其他的安全问题，还是水害安全问题，都应该遵循这个原则。含水层的防止工作，最初应该从勘测做起，保证对煤层深度以及含水层的分布有一个准确的了解，在施工时提前做好防水设计，对积水进行快速疏散，并且注意保证工作的安全性。针对断层问题，也要归结于对煤矿具体条件的掌握，提前对断层有一个详细的了解，使用一定的过断层技术，并详细了解水域的分布情况，保证煤矿的施工安全。

4结语

综上所述，煤矿存在的安全性问题对施工环境以及施工人员的安全造成严重的影响，因此及时解决安全问题对该煤矿的后续生产具有重要意义。在解决煤矿的安全问题时，应该对其存在的问题进行具体分析，采用有针对性的措施改善煤矿的施工环境。

作者:傅继龙 单位:陕西竹园嘉原矿业有限公司

参考文献：

［1］杨森.煤矿安全生产面临的问题及其对策［J］.内蒙古煤炭经济，2014（2）：23.

［2］茹晋阳.煤矿安全文化的重要性［J］.现代工业经济和信息化，2014（2）：76.煤矿安全生产面临的问题及解决措施