萬彥陽

(陜西中能煤田有限公司袁大灘煤礦，陜西 榆林 719000)

0 引言

陜西中能煤田袁大灘井田位于陜北侏羅紀煤田榆橫礦區(qū)東北部，榆溪河以西，無定河以北，古長城西北處。井田東距榆林市約20 km，行政區(qū)劃隸屬榆林市榆陽區(qū)小紀汗鄉(xiāng)、巴拉素鎮(zhèn)及芹河鄉(xiāng)。該井田內(nèi)查明煤炭總資源儲量1 646.64 Mt；其中探明的內(nèi)蘊經(jīng)濟資源量(331)421.11 Mt；控制的內(nèi)蘊經(jīng)濟資源量(332)374.33 Mt；推斷的內(nèi)蘊經(jīng)濟資源量(333)851.20 Mt。該礦井設(shè)計可采儲量891.86 Mt，礦井生產(chǎn)能力8.0 Mt/a，服務(wù)年限約79.6 a。可采煤層為7層，分別為2、3-1、4-2、5、7、8和9號煤層，其中主要可采煤層4層，為2、3-1、4-2、5號煤層均為大部分可采煤層。經(jīng)有關(guān)專家和技術(shù)人員實地勘察，該礦井為低瓦斯、煤層易揮發(fā)礦井，因此“一通三防”安全管理措施嚴格落實對該礦井安全生產(chǎn)尤為重要[1-4]。

1 井田通風、煤塵、瓦斯、煤層燃點狀況

1.1 井下通風

該礦井下通風安全設(shè)施主要有雙向風門、調(diào)節(jié)風門、風簾、風橋、隔爆水棚、進風井井口防火鐵門及回風井井口防爆門等設(shè)施。該礦井以半煤巖巷為主，各類巷道位于開采煤層中，在開拓、準備、回采巷道相交處風橋較多，實際生產(chǎn)中應加強通風設(shè)施的施工質(zhì)量，減少漏風。對已采工作面巷道應在停采線處及時密閉，以減少漏風。在進、回風巷道之間，設(shè)兩道雙向風門，必要時反風和正常時減少漏風并防止風流短路[5]。

1.2 井下煤塵

影響煤塵爆炸的主要因素之一是煤的揮發(fā)分，其含量越高，煤塵爆炸危險性越大，該礦井各煤層揮發(fā)分均大于30%，煤的干燥無灰基揮發(fā)分(Vdaf)產(chǎn)率與固定碳(FCdaf)之比(爆炸性指數(shù))遠遠大于10%的界限，表明各煤層均有爆炸危險性。根據(jù)袁大灘井田地質(zhì)報告，所取22件樣品測試的火焰長度均>400 mm，抑制煤塵爆炸最低巖粉用量在70%～80%之間，均屬于有爆炸性危險的煤層。因此在開采過程中，防治煤塵爆炸應引起高度重視[5]。各鉆孔煤塵爆炸性鑒定報告見表1。

表1 煤塵爆炸性鑒定報告

1.3 礦井瓦斯管理

瓦斯礦井如果通風管理不善，造成瓦斯聚集達到爆炸界限，又遇明火，就會發(fā)生瓦斯爆炸。該礦井瓦斯含量低，仍然按瓦斯礦井管理，在生產(chǎn)建設(shè)中要嚴格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》，制定具體防止瓦斯爆炸的安全措施并嚴格執(zhí)行[6]。

1.4 井下煤層燃點

該礦雖為瓦斯礦井，但煤層有自燃傾向，極易引起煤塵、瓦斯爆炸等危險災害。井下安全設(shè)施及避災路線如圖1所示。

圖1 井下安全設(shè)施及避災路線

根據(jù)袁大灘井田地質(zhì)報告，各煤層原煤樣燃點與氧化燃點之差(ΔT)在25～47 ℃之間；煤的干燥無灰基揮發(fā)分(Vdaf)>18%，煤的吸氧量Vd>0.7%。根據(jù)GB/T 20104—2006《煤自燃傾向性色譜吸氧鑒定法》中第9.1條，煤自燃傾向性等級及分類指標確定：該礦井各煤層為Ⅰ類容易自燃煤層，應在生產(chǎn)、貯運中采取相應的科學阻燃對策[7]。

2 井田“一通三防”具體安全措施

根據(jù)袁大灘井田“一通三防”現(xiàn)狀，為了更好的將“一通三防”安全技術(shù)措施落實到位，真正做到礦井高效安全生產(chǎn)，其具體落實措施如下[8-12]。

2.1 通風安全具體措施

安全規(guī)定：①嚴禁破壞任何通風設(shè)施；②進風巷道材料必須擺放整齊，減少風阻；③當瓦斯超限達到斷電濃度時，班組長、瓦斯檢查工、礦調(diào)度員有權(quán)責令現(xiàn)場作業(yè)人員停止作業(yè)，停電撤人。

工作面配風環(huán)境要求：①工作面風速不得小于0.25 m/s，不得大于4 m/s；②工作面范圍內(nèi)所有風門、風橋、風墻、風窗等通風設(shè)施必須完好，由班長負責每班對工作面范圍內(nèi)所有通風設(shè)施進行巡查，發(fā)現(xiàn)問題立即匯報處理，否則不允許開工；③工作面配風量必須符合規(guī)程規(guī)定，出現(xiàn)無風、微風或風量不穩(wěn)定時必須立即匯報智能信息中心；④當工作面的空氣溫度超過30 ℃、機電設(shè)備硐室超過34 ℃時，必須停止作業(yè)；⑤進、回風巷材料擺放不能超過斷面的1/5。

2.2 煤塵防治具體措施

煤機在運行中必須開啟內(nèi)、外噴霧和風水聯(lián)動噴霧：為達到理想噴霧降塵效果，煤機的內(nèi)外噴霧用水必須進行加壓，內(nèi)噴霧壓力不得小于2 MPa，外噴霧壓力不得小于4 MPa，無水或噴霧裝置不能正常使用時必須停機。兩巷內(nèi)所有自動噴霧裝置和支架噴霧裝置必須完好，降柱、移架時同步噴霧。

日常檢修維護：必須做好集中消塵區(qū)、煤層注水、防塵網(wǎng)等除塵設(shè)施的日常檢修和維護，確保設(shè)備全部完好，出現(xiàn)問題及時處理。①每周必須對巷道進行兩次全斷面灑水消塵；②工作人員做好個體防護，必須戴好防塵口罩；③工作面實施強制放頂或水力壓裂孔時必須濕式作業(yè)；④采煤機必須保持截齒鋒利，出現(xiàn)磨損及時更換，缺失的立即補充；⑤在生產(chǎn)期間兩順槽、轉(zhuǎn)載點及進、回風順槽集中消塵區(qū)噴霧必須保持開啟狀態(tài)，破碎機防塵罩和出口處噴霧裝置必須完好，正常使用。

2.3 瓦斯防治具體措施

作業(yè)要求：①在生產(chǎn)過程中要確保隨著工作面推進，及時將上、下隅角封堵嚴實；②上隅角埋置花管，花管必須深入切頂線以內(nèi)2 m(離頂板和煤壁為0.5 m)，要求吊掛平直，隨工作面回采同時前移。

隨時關(guān)注作業(yè)環(huán)境：當回風順槽甲烷濃度超過0.6%或者二氧化碳濃度超過1.5%時，必須停止工作，撤出人員。

2.4 火災預防具體措施

預防外因火災：①嚴格按規(guī)定使用工作面的各種電器設(shè)備，嚴防外因火災發(fā)生；②移動變電站、轉(zhuǎn)載機、油脂堆放點、膠帶機機道和機頭必須按規(guī)定設(shè)置干粉滅火器、防火鏟、砂箱、水管，在進、回風順槽必須每隔50 m設(shè)置防滅火支管；③工作面不得從事電焊、氣焊等作業(yè)；④工作面風流不穩(wěn)定時，必須立即停止作業(yè)并撤人，在確保安全情況下及時向智能信息中心匯報，查清原因并解決問題后方可恢復生產(chǎn)；⑤各設(shè)備的運轉(zhuǎn)部位，要定期進行檢查維修，嚴禁與外界發(fā)生摩擦。液壓聯(lián)軸器必須使用合格的易熔合金塞、防爆塞，并注入規(guī)定量的難燃液。膠帶輸送機滾筒要及時清理，且有防滑、防跑偏等保護裝置，噴霧灑水設(shè)施必須齊全完好，嚴禁摩擦積煤，以防引起火災；⑥采用阻燃電纜，高壓供電必須按規(guī)定具備短路過負荷、欠壓保護和漏電保護裝置；⑦隔爆水棚要定期維護加水，隨工作面回采進行移設(shè)；⑧加強工作面特別是上隅角的瓦斯管理，發(fā)現(xiàn)異常必須立即采取相應措施處理；⑨嚴禁任何人員攜帶煙火入井。

預防內(nèi)因火災：該礦所采煤層為自然發(fā)火煤層，最短自然發(fā)火期為47 d。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》防止煤炭自然發(fā)火的具體要求，結(jié)合該礦實際情況，防止煤炭自燃具體措施如下。①最大限度提高工作面回采率，降低煤炭損失量，減少采空區(qū)遺煤；②加強工作面設(shè)備管理，在保證正規(guī)循環(huán)的前提下盡可能加大工作面的推進度；③工作面必須安裝阻化劑防滅火系統(tǒng)，根據(jù)規(guī)定，每割一刀煤對采空區(qū)噴灑阻化劑，防止煤炭自燃。當工作面上隅角CO濃度異常時必須使用移動式注氮泵，向?qū)Ｓ霉苈纷⒌獨?，對采空區(qū)進行注氮防滅火。注入的氮氣必須源頭穩(wěn)定可靠、濃度不得小于97%，且隨著工作面的推進，在上、下隅角每5 m用尿醛泡沫樹脂進行一次封堵，由瓦檢員隨時監(jiān)測采空區(qū)氣體成分變化情況，防止氮氣泄漏；④在日常生產(chǎn)管理中，必須每班清理工作面各地點浮煤，確保巷道中無連續(xù)長5 m，厚度超過2 mm的煤塵堆積。使用撒布巖粉的方式進行防滅火。工作面灑水管路保持完好，不得兼做其他用途。每天安排專人巡視專用注氮管路，確保處于正常工作狀態(tài)。

火災預防其他措施：①每班在推移刮板運輸機后對采空區(qū)，工作面兩出口處的浮煤及煤柱破碎帶進行噴灑；②嚴禁將阻化劑噴灑到電器設(shè)備和金屬構(gòu)件上，以防腐蝕；③按規(guī)定配制溶液濃度，將阻化劑充分溶化后方可噴灑；④各班做好阻化劑噴灑記錄，注明時間、地點、噴灑量、工作人員等。

3 結(jié)語

考察和調(diào)研了陜西中能煤田有限公司袁大灘井田井下地質(zhì)狀況，該礦井為低瓦斯、煤層易揮發(fā)礦井。分析該礦井下通風、煤塵、瓦斯、防滅火等現(xiàn)狀，給出了該礦井在煤層開采過程中，“一通三防”安全技術(shù)落實的具體措施；通風安全技術(shù)具體落實措施；防煤塵爆炸的具體落實措施；防瓦斯爆炸的具體落實措施；防止各種意外而引起火災發(fā)生的具體預防措施。對類似地質(zhì)條件礦井的“一通三防”及安全管理有一定的借鑒作用。這一系列措施的提出對該礦后期的安全生產(chǎn)管理有十分重要的指導意義。