煤矿冲击地压预防措施

2025-01-29

煤矿冲击地压预防措施(通用9篇)

煤矿冲击地压预防措施 篇1

煤矿冲击地压灾害的预防与治理论文

关键词:冲击地压 防治 灾害治理 措施

摘要:本文在分析华丰矿区地质开采环境特征的基础上,探讨了冲击地压形成的内外因和内在斑裂产生的机理。建立健全了灾害预测防治体系,提出了开采解放层、煤层注水、爆破卸压等治理防护措施。

0 引言

冲击地压是采场周围煤岩体,在其力学平衡状态破坏时,由于弹性变形能的瞬间释放而产生一种以突然、急剧、猛烈破坏为特征的动力现象。冲击地压是一种特殊的矿山压力显现。其显现强度特征一般为弱冲击、强冲击、弹射、矿震、岩爆、煤炮、冲击波、弹性振动等,常伴有煤岩体抛出、巨响及气浪等现象;其发生突然剧烈,冲击波力量巨大,瞬间摧毁巷道、采煤工作面和设备,伤击人员。据统计,山东省从至3月份,先后有13处煤矿发生冲击地压灾害,发生破坏性冲击地压353次,死亡28人,重伤65人,摧毁巷道8 000余米。

新汶矿业集团华丰煤矿是一个具有水、火、瓦斯、煤尘、冲击地压等多种自然灾害的老矿井,开采历史长,生产条件较为复杂。随着生产水平的下移,第5水平(-1 100m水平)是目前的主要生产水平,矿井地面表高+130m,回采工作面采深达1 140m,开拓深度达1 200余米。矿井煤岩层为单一倾伏向斜构造,地层走向由NW―NNE渐变为NE―E,倾向由E变为N及NW,倾角32°~35°。华丰煤矿首次冲击地压发生在1992年3月8日2406(1)工作面上平巷,标高为-538m。首次冲击以来共发生0.5级以上冲击地压28000余次,1.0级以上冲击地压2900余次,1.5级以上冲击地压490余次, >2.0级以上的7次,最大震级2.9级。其中共发生破坏性冲击地压107次,造成工作面停产11次,累计造成41人重伤, 7人死亡,摧毁巷道2 000余米,平均顶底板移进1. 2m,两帮移进0.8m,摧毁巷道500余米,断面收缩率75%以上,其中大部分顶底板闭合,需要停产大修;累计破坏工作面长度400余米,平均底鼓1.1m,煤壁向老空区移进0.5m,共损坏单体液支柱407根,铰接顶梁503根,严重损坏了多台设备、设施及多道通防设施,累计造成直接经济损失850万元。因此,加强煤矿冲击地压灾害的预防与治理工作是煤矿安全生产工作当中急需解决的重大问题。

1 冲击地压发生的原因

冲击地压发生原因有内因、外因2种因素:内因包括煤层本身的物理属性、煤层原岩应力状态;外因包括采深、采动集中应力(主要为超前支承压力、煤柱集中应力等)、放炮诱发等。

1.1 冲击地压发生的内因

(1)煤层具有冲击倾向性

冲击地压的发生与煤岩体物理力学性质有直接关系。煤炭科学研究总院北京开采研究所对华丰煤矿4层煤冲击倾向性试验结果表明,华丰煤矿4层煤具有强烈冲击倾向性,其直接顶具有中等冲击倾向性[1]。

(2)砾岩活动是发生冲击地压的主要力源

华丰煤矿4层煤上方基本顶为70余米厚的砂岩层,随着工作面的推进周期性跨落;其上为40余米厚的红土层,随基本顶的跨落而弯曲下沉;再上部为500~800 m的巨厚砾岩层,砾岩层完整性较强,抗压及抗拉强度均较大,采后不易冒落下沉,导致砾岩层与红土层之间产生离层空间。随着采空面积的加大,巨厚砾岩层形成板状悬空岩梁,砾岩层原来的应力状态发生改变,从而增加了未采4层煤的应力水平。当板状砾岩层悬露面积达到一定程度后,开始缓慢下沉并周期性断裂跨落,砾岩层的断裂跨落对下部的煤岩体产生冲击载荷,从而加剧了4层煤工作面煤体的应力集中程度,导致4层煤工作面冲击危险增强,因此,巨厚砾岩层是发生冲击地压的主要力源。

1.2 冲击地压发生外因

(1)采深大应力高

华丰煤矿首次冲击地压发生在-538 m水平,垂深为668 m,即冲击地压发生临界深度为668m,开采大于该深度就有可能发生冲击地压。目前矿井最大开采深度为1 230m, 4层煤工作面开采深度已达970m,已远远超过该深度。随着4层煤工作面采深的加大,自重应力已超过4层煤的抗压强度,较高的原岩应力易使煤体产生应力集中而破坏。

(2)煤柱集中应力的影响

为满足煤层防火的要求,相邻采区之间和上下阶段之间留有采区和阶段隔离煤柱,现场实测和数值计算结果表明, 4层煤柱应力集中峰值范围为7~12m,当煤柱尺寸>12 m后,在煤柱内部将产生叠加应力,从而为煤柱冲击提供了基础应力条件。

(3)工作面采动集中应力和周期来压的影响

观测结果表明, 4层煤工作面超前支承压力集中范围为5~35m,应力集中系数为2. 5,但上方砾岩层的超前压力影响范围达120m。因此, 4层煤工作面采动集中应力对工作面影响较为明显。4层煤分层开采时上分层工作面周期来压强度最大达510 kn/m2,来压较为强烈。据不完全统计, 4层煤冲击地压83%发生在顶板来压期间,且对工作面超前压力影响范围破坏最为严重。

(4)工作面推采速度的影响

回采工作面推采过大后,工作面煤体集中应力得不到及时释放,容易造成应力集中,因此工作面推采速度也是影响冲击地压发生的因素之一。

(5)放炮诱发

回采工作面放炮容易造成煤岩体能量释放,因此工作面放炮是诱发冲击地压的主要工序,据统计,华丰煤矿放炮诱发冲击地压占75%以上。

2 冲击地压灾害预测预报及治理

2.1 冲击地压灾害预测方法

(1)经验类比法

经验类比法是预测采区或工作面冲击危险程度和区域的常用方法。工作面开采或巷道掘进前,利用经验类比法对工作面进行冲击危险程度划分,采空区边缘、断层附近、煤柱区等均为冲击危险程度相对较高的部位,应优先进行防冲治理。

(2)煤粉监测法

煤粉监测是操作方便、效果明显的一种冲击危险监测措施。监测方法:使用MSZ 12电煤钻、42套节麻花钎子配42钻头打眼,从孔口开始每米收集1次煤粉,并用弹簧秤称其重量记录在记录表上,每打完1个孔,必须立即将结果填入记录表,当监测煤粉量超过危险煤粉量时,预报有冲击危险。再利用电磁辐射法进行校核监测,当两种监测手段均有冲击危险时,应及时实施卸压爆破,炮后再打1~2个煤粉监测孔,校验卸压效果,如不能消除冲击危险,必须继续实施卸压爆破,直至消除冲击危险。

(3)电磁辐射监测法

电磁辐射监测是近几年由中国矿业大学发展研究的`一种新型冲击危险监测方法,利用KBD 5型流动电磁辐射仪和KBD 7电磁辐射监测系统对工作面进行电磁辐射监测。操作简便,实用性较强。

(4)工作面矿压监测法

每班对上、下平巷超前支柱进行阻力监测,找出工作面超前支承压力影响范围及应力集中系数,确定超前支护距离及方式。根据阻力大小预报工作面顶板来压及应力集中区域。在工作面中部布置2个测区,测区间距20m,每个测区包括2个支架,重点对工作面支架阻力进行循环监测,然后画出监测曲线,预测工作面顶板来压情况,结合其他监测手段预报工作面冲击危险度。同时对每个支架都安设自动测压表,一方面可以对支架初撑力进行监控,另一方面可以对工作面顶板来压情况进行全面预报分析。

(5)微震监测法

利用短周期地震仪监测记录0. 5级以上冲击发生的次数及冲击地压释放的能量。利用此趋势预测预报近期冲击地压发生的趋势及应力释放情况。在定位系统建成之前,采用现在的地震仪现行监测①。

(6)钻孔应力计监测法

在工作面上、下平巷超前100 m均匀埋设钻孔应力计,对巷道煤体应力变化情况进行监测。钻孔应力计设在上平巷下帮、下平巷上帮,孔口距底板0. 5m,沿煤层倾角布置,孔距20 m,孔深10 m。每小班监测2次,画出每台应力计的监测结果,找出应力集中地点及集中范围,配合其他手段实现工作面冲击危险的准确预报①。

2.2 冲击地压灾害治理

(1)开采解放层

为从根本上治理冲击地压,华丰煤矿实施了开采解放层方案,首先开采弱冲击倾向且没有出现冲击地压现象的6层煤,然后在解放范围内开采4层煤。研究结果表明,在保护角内4层煤顶底板围岩应力得到较大范围和幅度的降低,直接底、直接顶、基本顶应力降低幅度约35%。实施解放层开采后,冲击现象明显降低。

(2)合理开采

各煤层、水平、阶段、采区应按合理顺序开采,避免相向回采和形成孤岛煤柱。采用长壁开采方法,冒落法管理顶板。厚层坚硬砂岩顶板大面积悬顶时,应进行强行放顶。采用无煤柱护巷,尽量不留煤柱,少掘巷道。开拓巷道及永久峒室,应布置在岩层或无冲击地压危险的煤层中。

(3)煤层注水

有冲击倾向的工作面开采前进行超前注水可以提前改善煤层结构,降低煤体的冲击倾向性,是一种主动治理措施[2]。

(4)爆破卸压

工作面开采期间,可对工作面煤体进行超前松动爆破和卸压爆破。松动爆破是一种超前治理措施,卸压爆破是一种被动卸压治理措施,当监测到有冲击危险后,应立即实施卸压爆破。卸压孔深7~10m,孔间距不>5 m,每次引爆4~5个卸压孔,以提高卸压效果。另外,还可在切眼掘进期间应用过大钻孔卸压措施;在煤柱集中应力区应用巷道卸压等措施。

参考文献:

[1] 郭惟嘉,沈光寒,闰强刚.华丰煤矿采动覆岩移动变形与治理的研究[J].山东矿业学院学报, 1995, 12(4): 359 364.

[2] 王利,许兴胜,肖尚红.科学治理重大灾害实现矿井长治久安[J].科学与管理, , (5): 63 64.

煤矿冲击地压预防措施 篇2

1 分析煤矿中的冲击地压

冲击地压是指煤矿在应力的干预下出现失衡的情况, 表明煤矿内部出现了异常的应力, 影响了煤矿的稳定性。煤矿冲击地压受到应力影响, 破坏了原有的地层, 引起了失稳或滑移的情况, 直接破坏了煤矿的安全结构。冲击地压是一项突发性的灾害, 前期没有任何预兆, 所以其在煤矿中的发生时间、地点等都是不确定的, 只能采取防治的措施, 才能保护煤矿开采的现场[1]。煤矿开采的过程中, 涉及的地层范围大, 期间存在扰动风险, 再加上所受应力多, 增加了冲击地压防治的难度。因此, 煤矿冲击地压防治措施中, 必须考虑煤矿环境中的影响因素, 实现综合性的防治。

2 煤矿冲击地压的防治要求

煤矿冲击地压防治, 是煤矿安全开采的重要保障, 降低冲击地压的发生概率。冲击地压防治中, 提出几点要求, 满足煤矿冲击地压防治措施的需求, 分析如: (1) 在煤矿开采的前期, 监察冲击倾向, 明确冲击倾向后, 再制定煤层开采的方案, 有助于提高煤矿开采的安全水平, 控制冲击地压的干扰; (2) 深化冲击地压的防治理念, 应用到煤矿开采的整个过程中, 保护煤矿开采的现场, 促使冲击地压防治与现场保持同步的状态, 规避煤矿开采中潜在的冲击地压风险; (3) 评估冲击地压在煤矿开采中的危险性, 依照等级划分防治措施的应用, 设计出符合风险等级的防治方案, 为冲击地压的应力提供释放的路径, 以免煤矿地层中的应力过于聚集, 由此在煤矿开采中降低了冲击地压的风险系数, 完善煤矿开采现场的环境。

3 煤矿冲击地压的防治措施

煤矿冲击地压防治措施, 应该以煤矿开采的整个过程为主, 同时结合煤矿环境的实际情况, 推行冲击地压防治措施的应用。

3.1 设计防治方案

煤矿冲击地压防治方案设计, 是一项前提条件, 目的是在煤矿冲击地压中提出有效的治理思路[2]。例如:某煤矿的防治方案分为三个部分, 主要是防治煤矿设计、准备及开采阶段的冲击地压, 方案中明确了监测技术的应用, 规划了冲击地压的预警限度, 先掌握煤矿开采的现场, 再实行方案分配。煤矿冲击地压防治方案, 提高了防治策略的稳定性。

3.2 提出保护规划

保护规划主要是指煤矿开采过程中的冲击地压防治, 其中比较重要的是工作面、巷道的保护设计。分析如: (1) 工作面保护中要选用高强度的支护设备, 加强工作面的支护力度, 促使其能稳定承受运输载荷, 与煤矿开采保持匹配的状态, 避免工作面中出现危险性因素; (2) 巷道保护的核心是掘进, 控制巷道侧方对地层的影响, 同时还要预留充足的空间, 以免巷道变形时出现空间不足的问题, 保障巷道的安全掘进。

3.3 控制开采工艺

煤矿开采工艺与冲击地压存在密切的关系, 煤矿企业应该科学分配开采工艺, 确保开采工艺符合相关的标准[3]。针对煤矿开采工艺, 提出两点控制内容, 如: (1) 控制开采的速度, 煤矿土层开采过快, 容易干扰能量的平衡释放, 即会出现能量聚集的问题, 有可能引起冲击地压, 煤矿开采中需设计监测手段, 随时控制开采的速度; (2) 控制底煤干扰, 严格处理煤矿开采中的底煤, 以免其为冲击地压提供释放的途径。

3.4 落实防治技术

煤矿冲击地压的防治技术, 是规避冲击地压风险的有效措施[4]。列举比较常用的两项防治技术, 如: (1) 煤体卸压, 煤体是冲击地压破坏的介质, 需要利用卸压的方式释放掉煤体内的应力, 可采取注水、钻孔的方法, 消除煤体中潜在的冲击地压隐患; (2) 应力源卸压, 煤矿上方存有坚硬顶板时, 需采取此类方法进行卸压, 预防冲击地压, 根据煤矿地层的实际条件, 安排应力源卸压, 选择恰当的爆破方法, 提升坚硬顶板的应用水平, 防止坚硬顶板诱发冲击地压。

4 结束语

冲击地压是煤矿开采中重点考虑的防护项目, 根据煤矿岩层的实际情况设计防治措施, 还要遵循冲击地压的防治原则, 保障煤矿岩层的稳定性。煤矿企业中提高对冲击地压的重视度, 积极落实防治措施的应用, 保障煤矿开采的效率和效益, 以此来提升煤矿开采的安全度。

摘要:煤矿冲击地压的破坏性非常大, 增加了煤矿事故的发生概率。冲击地压是煤矿开采中的一大安全隐患, 严重干预了煤矿开采。为了保障煤矿开采的安全环境, 本文通过对煤矿冲击地压进行研究, 分析有效的防治措施。

关键词:煤矿,冲击地压,防治措施

参考文献

[1]潘俊锋, 等.我国煤矿冲击地压防治技术研究现状及展望[J].煤炭科学技术, 2013, 06:21-25+41.

[2]周晓军, 鲜学福.煤矿冲击地压理论与工程应用研究的进展[J].重庆大学学报 (自然科学版) , 1998, 01:126-132.

[3]兰永伟.钻孔卸压防治煤矿冲击地压的研究[D].辽宁工程技术大学, 2005.

煤矿冲击地压产生原因及防治措施 篇3

【关键词】冲击地压;防治措施

1.冲击地压具有以下明显的显现特征

(1)突发性没有明显的宏观前兆而突然发生,过程短暂(持续几秒到几十秒),难以事先准确确定发生时间、地点和强度。

(2)瞬时震动性过程急剧而短暂,伴有巨大声响和强烈震动,重型设备被移动,人员被弹起摔倒,震动范围可达几千米甚至几十千米,地面有震感,但震动持续时间一般不超过几十秒。

(3)巨大破坏性顶板可能瞬间明显下沉,但一般不冒落;底板可能突然开裂鼓起甚至接顶;常有大量煤块甚至上百立方米的煤体突然破碎从煤壁抛出,堵塞巷道,损坏设备。造成惨重的人员伤亡和巨大的经济损失。

(4)复杂性在自然地质条件上,除褐煤以外的各种煤种都记录到冲击现象, 采深从200~1000m,地质构造从简单到复杂,煤层从薄到厚,倾角从水平到急斜,顶板包括砂岩、灰岩、油母页岩等都发生过冲击地压。

七煤集团公司桃山矿2005年5月13日发生第一次冲击地压,随着煤层开采深度的增加,冲击地压发生频繁。冲击地压现已成为七煤集团制约生产的重大安全隐患之一。

2.采区工作面地质条件概况

桃山煤矿三水平一采区位于井田中部偏东,采区走向长约1800~1900m, 倾斜长约2000m,采区面积约3.6km2。可采煤层分别为85层、90层、95层。一采区首采煤层为85煤层,煤层厚度0.65~0.92米,平均厚度0.8m,85煤层顶板以中砂岩、细砂岩、粉砂岩为主,直接顶为灰白色粉砂岩,厚度0-7m,坚固性系数f值为4~6。老顶以中砂岩为主, 坚硬稳定,厚度达20.5~44.2m,平均厚度在28m左右,。坚固性系数f值为8~10。三水平一采区85层右一片于2004年4月作为首采面正式开采,现42035队开采85层右二片为第三个工作面。

42035采煤工作面采用走向长壁后退式开采。

方式,高档普采,工作面长140m,煤层倾角250。

开采深度667~740m厂该工作面位于采区右翼,上部为85层右三片采空區,下部为85层右三片未采区,左部为皮带井煤柱线,右部为采区边界。该工作面与85层右一片采空区留10m保护煤柱。上下巷共揭露断层5道,落差在5m以上的有2条,对工作面生产影响较大。

3.冲击地压现象分析

对桃山矿一采区前后发生的近10次冲击现象进行了分析可以得出如下几点:

①发生冲击地压现象的地点,其开采深度达到700m左右。

②冲击区域的顶板岩层与煤层出现离层,且顶板完整没有破碎。2007年7月15日的冲击产生的煤、岩层离层距离达8cm,向煤壁内延伸达5m之深,说明冲击的主要原因可能是坚硬顶板所致。

③该区域内顶板为中砂岩,根据钻孔资料,其厚度在29~30m之间。

④大部分情况下,工作面每推进25~30m就发生一次小的冲击地压,与工作面的周期来压规律比较吻合。

⑤上巷冲击地压发生时,主要显现形式为巷道煤壁鼓出。

⑥冲击矿震发生时,部分支柱被震歪,发生较大的冲击时,部分支柱被震断,铰接顶梁被震断。

⑦冲击地压发生后,上巷内的顶板有明显的下沉,下沉量达到200~400mm。

⑧几次冲击地压现象,有较明显的底臌现象。

4.煤层及煤层与顶底板组合的冲击倾向性试验

为了分析桃山矿一采区的冲击地压发生机理,防止冲击地压发生,对该采区85煤层各冲击倾向性指标进行了试验研究。

由试验得出,85煤层煤样的单向抗压强度为,15.99MPa,煤样平均动态破坏时间为54.82ms,平均冲击能指数为4.93,平均弹性能指数为4.67,对比行业标准MT/T174-1000可以认为该工作面煤样具有弱冲击倾向性。

组合煤岩的冲击倾向性试验结果为:单向抗压强度为20.40MPa,煤样平均动态破坏时间为.54ms,平均冲击能指数为3.0,平均弹性能指数为4.32。

综合比较可以看出,岩—煤以及岩—煤—岩组合试样发生动态破坏的猛烈程度要远强于纯煤试样的破坏猛烈程度。

试验结果表明,单纯煤试样的冲击倾向性指标与煤岩样的冲击倾向性指标基本上一致。但是,煤岩样组合的单向抗压强度比单纯煤样的单向抗强度大27.6%,而且岩—煤以及岩—煤—岩组合试样发生动态破坏的猛烈程度要远强于纯煤试样的破坏猛烈程度。

5.一采区42035217.作面冲击地压类型

一般说来,冲击地压可分为由采矿活动引起的采矿型冲击地压和由构造活动引起的构造型冲击地压。而采矿型冲击地压又分为压力型、冲击型和冲击压力型。压力型(煤柱型)冲击地压是由于巷道周围煤体中的压力由亚稳态增加至极限值,其聚集的能量突然释放。冲击型(顶板或底板型)冲击地压是由于煤层顶底板厚岩层突然破断或位移引发的,它与震动脉冲地点有关。冲击压力型冲击地压介于上述两者之间,当煤层受较大压力时,来自围岩内不大的冲击脉冲作用下引发的冲击地压。

一采区回采的85煤层顶板,老顶为坚硬稳定的中砂岩,硅质胶结,厚度大,平均厚度在28m左右,坚固性系数f值为8~10。局部有直接顶,赋存不稳定,为粉砂岩和粉细砂岩互层,厚度在0~7m之间,坚固性系数f值为4~6。厚度大而且坚硬的老顶是产生冲击危险的一个主要因素。研究表明,顶板岩层结构,特别是煤层上方坚硬、厚层砂岩顶板是导致冲击地压发生的主要因素之一,其主要原因是坚硬厚层砂岩顶板容易聚积大量的弹性能。在坚硬顶板破断或滑移过程中,大量的弹性能释放,形成强烈震动,导致顶板煤层型冲击地压或顶板型冲击地压。

同时由于42035工作面上巷的采空区一侧,老顶可能处于悬顶状态。此外,在该区域形成较强烈的应力集中现象,应力集中区域趋向采空区。这时,在坚硬厚层顶板中聚积了大量的弹性能,在其破断或滑移过程中,大量的弹性能突然释放,形成强烈震动,导致顶板型冲击地压的发生。

6.顶板煤层型冲击地压的防治

对于42035212作面及其巷道冲击地压危险的监测预报主要采用综合指数法早期分析、电磁辐射和钻屑法及时预报等三种方法进行。电磁辐射法主要采用KBD5、KBD7冲击地压电磁辐射监测仪,在42035工作面超前上巷200m范围内,每10m布置一个观测点,监测冲击地压危险。对监测到具有冲击危险性高的区域,采用钻屑法进一步检测,并采取相应的防治措施。此外,还采用电磁辐射法检验防治措施的效果。

根据冲击地压的强度弱化减冲原理,弱化煤岩体的强度和降低其冲击倾向性,用钻孔卸压、媒体爆破卸压和顶板爆破等三种措施进行防治。在42035上巷靠工作面侧进行煤体卸压松动爆破,降低了煤体的冲击危险程度,使应力高峰区向煤体深部转移,并降低应力集中程度。爆破产生振动使得煤体中聚集的能量得到了部分释放,爆破使得煤体形成了近6m左右的防冲松散带,从而有效地阻挡了煤体的冲出。在上巷靠近采空区处的巷道上方顶板采用钻机打深10m的钻孔,并在孔内装4m长的刚性被筒炸药进行顶板深孔爆破,破坏顶板的完整性,释放因压力聚集而产生的能量,减少顶板由于采动影响和时间效应而产生的断裂对煤层和支柱的冲击震动。

7.效果评价

矿井冲击地压灾害应急救援措施 篇4

(一)应急救援指战员必须熟知矿井冲击地压灾害基本知识,掌握冲击地压发生的机理、预兆、影响因素及危害,以便及时采取相应的救援措施。

(二)根据矿井冲击地压事故的特点,必须携带各类技术装备,以适应抢险救灾工作的需要。

除携带个人最低限度的装备外,还应携带液压起重器、大绳、矿工斧、镐、刀锯、两用锹、担架、检测仪器、苏生器、生命探测仪等。

(三)应急救援必须严格执行灾区行动原则、灾区侦察原则及灾区救人原则。

(四)事故处理前要首先向矿方了解事故现场情况,分析判断事故严重程度、波及范围及存在的威胁。

(五)侦察中要探明:一是冲击地压事故发生的地点、波及范围;

二是通风系统破坏及瓦斯涌出情况;三是供水、供电、压风系统破坏情况;四是灾区坍塌、底鼓及堵埋人员情况;五是有无积水涌出情况等。发生受伤人员,要积极组织人员进行现场急救,对轻伤人员进行简单的止血包扎,对危重伤员经简单医疗处置后,及时组织人员运送至地面。

(六)在抢救过程中,要设专人观察顶板及周围支架牢固情况和检查通风及瓦斯涌出情况,如果发现二次来压征兆或其它异常情况,要先将人员撤出,待顶板稳定或采取防范措施后再组织抢救工作。

(七)事故救援必须按照由外向里的原则,逐架整理好变形的支架,清理好畅通的退路,对支架变形严重的地点要采取加强支护的措施,维护好工作空间。

巷道破坏严重、有冒顶危险时,必须采取防止二次冒顶的措施。

(八)因煤体突出、冒顶导致灾区瓦斯涌出浓度超限时,要立即切断电源,采取恢复通风的措施排出瓦斯。

因冒顶、煤体突出不能正常向掘进迎头或冒顶区供风时,如有条件,通过修复压风管路、恢复压风系统,对迎头或冒顶区进行通风。有积水涌出时,要积极采取排水措施,保证事故处理正常进行。

(九)因冲击地压事故造成巷道冒落时,应根据岩层冒落高度、冒落岩体块度大小、冒顶位置和范围大小以及围岩破

等情况,采取相应的措施进行抢救,如掏小洞、撞楔法、煤层重新开道、另掘巷道等。

(十)冲击地压事故导致电气设备移位、砸伤人员时,要先将设备断电,再采取抢救措施救助人员。

(十一)遇险人员被埋压时,要采取呼叫、敲打或采用生命探测仪等方法判断遇险人员位置,与遇险人员取得联络,如遇险人员所在地点通风不良,要设法加强通风,保证遇险人员能呼吸到新鲜空气。

(十二)清理堵塞物时,使用工具要小心,防止伤害遇险人员。

遇有大块矸石、木柱、金属网、铁梁、铁柱等物压人时,可使用千斤顶、液压起重器等工具进行处理。

(十三)抢救出的遇险人员要用毯子保温,并迅速运至安全地点,进行输氧或由医生进行急救包扎,尽快送医院治疗。

煤矿冲击地压预防措施 篇5

闫学谦

黑龙江龙煤股份有限公司七台河分公司新兴煤矿

黑龙江 七台河 154600

摘要:加强技术管理是实现煤矿安全生产的前提。技术管理具有超前性、规划性和指导性的特点,因此,技术措施是安全生产的重要保障。

关键词:打钻、卸压钻孔、卸压爆破、安全生产

随着煤矿开采深度的不断增加,地质条件越来越复杂,地压的明显增大,安全生产的形势也越发的严峻,要想实现煤矿安全生产,必须依靠科技技术进步,大力推广新技术,新工艺,新设备,新材料,提高广大员工的综合素质,努力改善井下的工作环境,大家都知道,煤矿安全状况不好,除受地质和开采的特殊条件制约外。很大程度上是由于装备和工艺落后,安全技术管理人员素质和员工的综合素质不高而造成的。因此依靠科技进步来加强技术管理是实现煤矿安全生产的最大动力。但推广新技术应因地制宜,做好可行性研究和技术论证工作,不要盲目行事,另外还要有足够的资金投入来保证,对改善安全条件的新技术和新设备应予以充分重视,这个问题如今显现的越来越明显,我们煤矿业必须面对,同时也要尽快解决,否则安全生产将十分的被动。

2011年9月份,新兴煤矿六采区回采三水平右一片60层,煤层的可采储量为2.25万吨,采高为0.6~0.9米,平均采高0.8米,煤层倾角为29~31°,平均倾角30°,煤种为1/3焦煤,煤层硬度f=1.3,层理不发育,工作面长度155米;工作面使用SGB80/120-TBW型机组割煤,SGB-630/110溜子运煤,工作面使用DZ型单体液压支柱支护顶板,采用“四排五柱”的布置方式,生产能力为1.0万吨/月,工作面配风量为400m3/min。在工作面初采期间,煤壁经常发出异常的响声,煤壁多处片帮,割煤时曾有煤体瞬间涌出,有冲击的危险,矿工生命安全受到了严重的威胁,同时也制约了正常的生产组织。为此,采煤面停产,待注水卸压钻孔超前工作面60米后,方可进行生产作业。故决定分别组织两组专业的队伍,分别对深孔注水和卸压爆破钻孔进行施工,在上巷下帮沿煤层走向施工超前卸压钻孔,每2米施工一个钻孔,钻孔深度15米,并对钻孔采用注水预裂煤层,使用MF-75型橡胶封孔器进行封孔,封孔长度6米。注水卸压钻孔超前工作面不少于60米。上巷下帮及工作面施工爆破卸压钻孔,上巷下帮每2米施工一个,钻孔深度2米,每个钻孔装药量为0.6kg,爆破卸压钻孔超前工作面不少于60米;工作面煤层松动爆破卸压钻孔间距为1.5米一个,钻孔深度同样为2.0米,每孔装药量0.6kg,每前进一刀,都要进行一次卸压爆破。上巷注水采用Φ10高压管与上巷乳化液泵管相连接,用Φ25的高压注水管与封孔器连接进行注水,在Φ10高压管处安装流量表,以计算注水量。煤层注水孔每孔的注水量为2 m3,注水时间为1小时。所有施工完毕后,方可进行采煤作业,割煤时设

专人跟机组进行观测,同时每天设专人用KBD5、KBD7对下帮及采煤工作面进行扫描,每天对其数据进行分析,如有数据异常必须及时汇报。

经过一段时间的实验,效果很是明显,冲击情况得到了明显的改善,煤壁片帮量的明显减少和煤壁的异常响声都得到了有效的改变,生产组织逐渐正常,作业人员的人身安全也得到了保障。

注意事项有以下几点:

1、坚决不能盲目的追求煤炭的产量,忽视了安全和质量,打钻孔期间,所施工的作业人员及带班的领导必须有极强的责任心,必须把每一个细节落实到位,严格执行措施要求。

2、工作面必须上齐上全支护,由于倾角为30°,必须上齐防倒绳及防滑木,三防措施落实到位。

3、需爆破的钻孔必须采取正向爆破,5个孔为一组,每打完一组钻孔后,必须及时爆破。

4、注水前,封孔器必须与煤壁紧压,以防止封孔器与煤壁的摩擦力不足,将封孔器推出。

如今,这层煤已经顺利的采完,自从采用了此项技术措施以后,采煤面的冲击情况再没有发生过,可以说冲击地压在此得到了有效控制。虽然说冲击地压很危险,也曾一度危及员工的人身安全和煤矿的安全生产,但只要我们有了足够的重视,采取了积极有效的安全技术措施,煤矿的安全生产是完全能够实现的。

煤矿井下生产过程中,本身就受着水、火、瓦斯、煤尘、顶板五

大自然灾害的制约,在生产过程中,采、掘、机、运、通等工序和环节配合不当就会造成故障和事故,甚至可以酿成大祸,严重危及职工的安全,不论任何煤矿均存在着不安全的因素,只是程度不同而已。只有通过不断查处事故隐患,明确安全上的工作重点,有针对性地采取合理措施,才能确保煤矿安全生产。众所周知,煤矿生产隐患与事故是密切相关的,那么预防事故的重点就是消灭隐患,如果对小的隐患或一般的隐患重视不够,治理不及时,不彻底,也可能使小的隐患上升为重大隐患直至造成事故。因此对长期性隐患要加强基础工作,建立健全规章制度,完善监测手段,实施防治措施,使其不出现危险状态。在开采过程中,对出现的局部瓦斯超限,工掘工作面接近含水层,采煤工作面顶板初次来压和周期来压以及过断层和钻空顶等这些短期隐患,应明确责任,制定临时措施,加强管理,使其尽快消除,所以说,煤矿短期性隐患又是技术管理的重点,不仅要有定期分析,还要尽可能做到定量分析,根据理论分析和实践经验探讨隐患与事故的关联度,科学合理地制订出切实可行的措施,把事故消灭在萌芽状态。

作者简介

闫学谦,男,26岁,黑龙江省七台河市人,2001年—2005年黑龙江科技学院学习采矿工程专业,2005年10月份参加工作,在七台河新兴煤矿任职技术员,从事采掘工作,毕业至今,一直从事技术工作。

参考文献

【1】《采矿工程设计手册》.张荣立、何国韦、李铎 主编

【2】《煤矿安全规程》2009版

【3】《矿山压力与岩层控制》钱鸣高、石平

煤矿触电事故及预防措施 篇6

事故案例

某矿井 + 620m 水平33#采面一协议队正在打眼作业,突然出现停风,带班班长即令停止作业,退出作业点,并通知该班备料员(兼职电工)排除设备故障。由于该工作面距 + 620m 水平配电点约有800m(见图1),该电工为图省事,在 + 620m水平配电点馈电开关 未停电的情况下,便开启磁力起动器,带电排除故障,不慎触及交流 660V带电体,触电身亡。事后现场勘查发现:

(1)该采区变电所内检漏继电器 未投入使用;

(2)+ 620m 水平配电点内馈电开关处于合闸状态,且未悬挂任何警示牌;

(3)该工作面磁力起动器 鼓形防爆外壳打开,内芯体抽出;

(4)该工作面磁力起动器、煤电钻综合保护装置④外壳均未安装保护接地;

(5)该工作面煤电钻综合保护装置④至煤电钻约 40m 橡套电缆未悬挂,中间有 3 处明接头、多处破皮露出芯线,且煤电钻未采用防爆插销连接。

从这起事故案例分析,可以得出以下教训:

(1)作业者不遵章守纪,违章冒险作业是导致这起触电事故发生的主要原因;

(2)漏电保护装置未投入使用,作业者触及带电体时,未能使馈电开关跳闸、切断电源,加大了作业者触电的危险性;

(3)作业者未培训上岗或受培训教育程度不够,安全意识淡薄,以致违章冒险作业;

(4)对存在的不安全隐患未及时整改等。据资料统计,在以往煤矿发生的机电事故中,机电触电事故约占发生总事故的8%,所以加强机电设备的安全管理工作以及进一步采取预防措施迫在眉捷。井下触电事故的发生规律

在煤矿的生产过程中,发生触电事故的前提主要是人体触及裸露的带电导体或触及因绝缘损坏而带电的电气设备外壳,由电流对人体造成伤害事故。按照人体触及带电体与漏电设备的方式和电流通过人体的途径不同,触电事故可分为单相触电事故、两相触电事故或两线触电事故、跨步触电事故 种类型。但从发生触电事故的情况分析,往往带有以下规律:

(1)低压设备触电事故率高。在煤矿安全生

产过程中,井下使用的机电设备及供电设备多数为低压设备,其分布广、与作业者接触机会多、时间长,作业者往往由于管理不严,思想麻痹,同时又缺乏一定的安全用电知识,触电事故率较高。

(2)移动式设备与手持设备触电事故率高。在井下生产和作业中这些设备数量多、移动性大,且又不是专人使用,故不便管理,安全隐患较多,同时这些设备在使用时是紧握在作业者手中工作,一旦漏电,往往难以摆脱。

(3)违章作业或误操作的触电事故率高。主要是作业人员因未培训上岗或受培训教育程度不够,安全操作意识淡薄,出现误操作或违章作业,或是采取安全预防措施不得力、电工用具缺乏的情况下心存侥幸心理,冒险作业,导致事故发生。

(4)触电事故的季节性明显。每年的二、三季度,煤矿发生的触电事故较多,也最集中,主要是这个季节雨水多、作业场所潮湿,机电设备绝缘性能降低,同时因人体多汗,皮肤电阻降低等更容易导电。

(5)不规范的送电线路和使用达不到安全要求的配(用)电设备触电率高。大部分小煤矿没有使用矿用电缆而使用黑皮线、胶质线、护套线等进行送电,或没有使用矿用防爆开关、防爆灯等配(用)电设备而是用明刀闸开关、普通照明灯头等替代,缆线悬挂不合格或不悬挂、绝缘破坏严重、线路乱拉、乱接以及普遍存在的裸接头等,加上小煤矿为减少投入,巷道断面小,空间狭窄,井巷淋水潮湿,这些不安全设施极易在生产、操作或维护过程中造成触电事故。

3.发生触电事故的主要原因

煤矿发生机电设备或供电线路触电事故,不是偶然的,有很多主、客观原因。但根据以往部分统计资料和发生触电事故的整个过程分析,造成触电事故的主要原因可归纳为以下几个方面:

(1)缺乏机电设备使用的安全知识。如用手直接触摸带电体或漏电设备外壳;带电操作高压开关或设备;带电拉接线路或安装设备;有人触电后不首先停电而直接去拉触电者等。

(2)违反机电设备的安全运行作业规程、违章作业。如设备外壳不接地;带电检修或搬迁电气设备;不使用绝缘工(用)具或使用没绝缘或绝缘程度不够的工(用)具;线路或设备检修时人员还未全部撤离现场就送电;在带电场所不设警戒或未悬挂标示牌,使人员误入带电场所,误触带电线路或设备,误送电等情况。

(3)对电气设备或供电线路的安装、维护不当。如缆线乱搭、乱接或接线不规范,不悬挂或悬挂间距、高度不够,甚至放置地上;设备无支架、淋水受潮;设备零件缺少或破损未及时补足、更换,敷衍了事,而使设备带病运行等。

(4)设备质量差,安全防护性能不合格。如设备绝缘性能差或不合格;缆线绝缘破损严重;设备缺少足够的安全保护装置;设备摆放的安全间距、安全通道及检修间距不足等。

(5)偶然因素。主要表现在意想不到的情况下发生的触电事故。

从以上各种原因分析,可以得出这样的结论:

在煤矿安全生产中,触电事故的发生多数不是单一因素构成,往往是由2个或2个以上的因素引发的,触电事故的规律也不是一成不变的,往往会由于种种因素及新技术的推广而发生变化。因此,在煤矿生产过程中,应不断地分析和总结煤矿触电事故的发生规律,寻找预防和安全保护措施,减少机电事故发生率,为煤矿安全生产和减少触电事故提供可靠的科学依据。

4.预防触电事故的措施

为防止煤矿生产中发生触电事故,降低事故率,一方面要加强设备的技术管理和作业者的组织管理,另一方面要抓好预防措施的落实,预防为主,切实防止触电事故的发生。主要措施如下:

(1)加强对作业人员的供(用)电及机电设备的专业知识、安全用电、自主保安等培训工作。培训工作不能流于形式,要注重实效,并做到理论与实践相结合,切实提高作业人员的整体操作水平。从根本上减少或消除因作业人员缺乏必要的电气安全使用、操作知识而造成的触电事故。

(2)防止人身接触或接近带电导体,加强对带电设备的隔离、屏护工作,并悬挂标示牌,以警示作业人员与带电体保持一定的安全距离,控制不安全因素。

(3)井下和向井下供电的变压器中性点不得直接接地,其主要目的是防止触电事故,降低触电的危险性。大部分小煤矿向井下供电的变压器仍采用中性点直接接地的接线方式。据计算,在变压器中性点直接接地的供电系统中,人站在地上又触及一相带电导体时,通过人身的触电电流为变压器中性点不接地的供电系统的2.47倍,这无形中增大了触电事故的危险性。

(4)井下电网必须装设运行可靠的漏电保护装置并切实投入使用,电气设备的金属外壳必须有符合要求的保护接地。这两项保护是在触电事故发生时,从根本上降低人体触电危险性的有效措施,不能降低其完好要求,更不能形同虚设。

(5)提高机电设备的绝缘性能,严禁非煤矿专用、绝缘低劣的农用机具或机电设备在煤矿井下使用。良好的绝缘是保证设备和供电线路正常安全运行和有效防止触电事故的重要措施。

(6)对人身频繁接触的电气设备应按要求采用127V及以下的低电压供电,降低触电时的危险性。如手持电钻、照明设备、提升信号装置和控制电路、按钮等。

(7)严格执行供用电审批制度,同时加强电气设备的检查监督,发现问题及时停机维护,确保设备无病运行,把事故消灭在萌芽状态,扼制事故苗头,防范于未然。

5.结语

煤矿冲击地压及其防治 篇7

1 煤矿发生的冲击地压显现的特征

1) 发生前通常没有明显前兆, 冲击过程短暂, 持续时间几秒到几十秒。2) 通常表现为煤爆、浅部冲击和深部冲击。发生煤爆时, 煤壁爆裂, 并伴随有小块煤体抛射现象;浅部冲击发生在煤壁2~6m范围内;深部冲击发生在煤体深处, 声如闷雷, 破坏程度不同。常见有煤层冲击, 也有岩层的顶底板冲击。在煤层冲击中, 一般表现为煤块抛出, 还有的是十平方米的煤体整体移动, 并伴随有巨大声响、岩体震动和冲击波。3) 冲击地压的危害严重, 既破坏正常生产, 还严重威胁井下人员的安全, 发生时可造成煤壁片帮、顶板下沉和底鼓、支架折损、设备移动、巷道堵塞和人员伤亡。4) 在自然地质条件上, 各种煤种都有冲击地压记录, 开采深度从200m到1056m, 地质构造从简单到复杂, 煤层从薄到特厚, 倾角从水平到急斜, 顶板包括砂岩、石灰岩, 油母页岩都爆发过冲击地压。

在生产技术条件上, 炮采、普采和综采, 等各种采煤工艺, 长壁、短壁、巷柱、倾斜分层等各种采煤方法, 都过冲击地压。我国煤矿发生冲击地压的典型条件是煤的强度较高, 性脆, 顶板一般为厚度和强度均较大的砂岩。根据应力来源, 冲击地压可分为重力型、构造应力型和二者并有的重力构造型。

2 冲击地压的类型

2.1 厚层难冒坚硬顶板条件下的冲击地压

在直接顶较薄, 采高又较大的长壁垮落工作面, 初次来压前, 基本顶可视为两端固定的梁, 初次来压后可视为一端固定的悬臂梁。由材料力学可知, 两种梁的弯曲变形能与梁的跨度或悬伸长度的五次方成正比, 即跨度或悬伸长度越长, 积聚的能量越多。厚度越大的坚硬顶板越不容易垮落, 跨度或悬伸长度也越长。因而, 厚层难冒坚硬顶板发生冲击地压的可能性较大。

2.2 构造应力型冲击地压

煤系地层中程度不同地存在着断层、褶曲和局部异常, 如底板凸起、顶板下陷、煤层分岔、变厚、变薄或尖灭、倾角急剧变化等构造带, 这些构造带中存在着残余应力, 形成构造应力场, 构造应力型冲击地压发生在构造应力比较集中的区域。

2.3 柱式体系开采条件下的冲击地压

柱式体系采煤法包括房柱式、巷柱式、刀柱式、短壁小阶段、漏斗式 (水采) 等采煤法, 这些采煤法开掘巷道多, 巷道交岔多, 发生冲击地压的可能性要高于长壁采煤法。

2.4 深矿井重力型冲击地压

深矿井重力型冲击地压主要受开采深度影响, 从我国新坟、开滦和徐州等矿区深矿井中发生的冲击地压情况来看, 深矿井重力型冲击地压有如下特点。多数冲击地压发生在采煤工作面的回采巷道中, 一部分发生在采煤工作面。由于侧支承压力作用, 采煤工作面回风平巷中发生的次数多于运输平巷中发生的次数, 这类冲击地压多与前支承压力有关, 在前支承压力和侧支承压力峰值叠加区内最容易发生。

回收多侧采空的煤柱或在煤柱下方开掘巷道易发生冲击地压。煤柱是产生应力集中的地点, 多侧采空的煤柱受多个方向集中应力的叠加, 煤柱内的集中应力不仅对本煤层开采有影响, 而且也使下部煤层形成冲击条件。

在逐渐加深和增多的深矿井中, 有冲击地压的深矿井将呈增加趋势, 厚层坚硬顶板、发育的地质构造和柱式体系采煤法, 这些因素中的其中一项存在或同时存在, 将使深矿井冲击地压的频次和强度加剧;根据我国几十年来防治冲击地压的实践, 已发生冲击地压的矿井采取一定措施后, 冲击次数已有明显减少。

3 防范冲击地压的根本措施

对有冲击倾向的煤层, 避免冲击地压要应用综合技术手段, 降低应力集中程度或使应力峰值向煤体深部转移;改变煤岩的力学性能, 削弱其积蓄和骤然释放弹性能的能力;避免冲击地压的危害。

3.1 合理开采部署

深矿井新采区或新区段的投产要保证合理的开采顺序, 防止形成多侧采空的煤柱后再回收。深矿井采煤工作面的回风平巷应力求完全沿空掘巷。在采煤过程中如果回风平巷不能满足生产时, 重新掘巷的位置要选在煤体边缘, 杜绝在前支承压力和侧支承压力峰值叠加区中补掘巷道。首采煤层或上部煤层应尽量多采, 不留或少留煤柱。在未进行有效的处理前, 避免在侧支承压力峰值区中开掘本煤层的巷道或在同组底部煤层中开掘巷道。在深部开采过程中, 要尽可能布置岩石上下山, 对这些上下山进行跨采, 防止留设两侧采空甚至三侧采空的上下山保护煤柱;在上下山附近杜绝两侧同时开采。

深矿井中不适合采用柱式体系采煤法, 杜绝采用房柱式采煤法回收已留的煤柱。

3.2 煤层注水

煤层注水可以改变煤体的结构, 软化煤层, 增加塑性变形, 使煤体的强度和积蓄弹性能的能力下降, 使冲击倾向减弱。多数煤层注水后, 冲击倾向要降低一个等级。注水能使支承压力峰值降低, 使峰值位置向煤体深部转移, 达到改变煤体 (或局部煤体) 应力状态的目的。

3.3 开采保护层

《规程》规定:“开采煤层群时, 首先开采无冲击地压或弱冲击地压煤层作为保护层。”开采保护层是为消除或减轻邻近煤层发生冲击的危险, 煤层开采后在开采区间附近的顶板和底板中形成应力降低区, 位于应力降低区内的被保护层所承受的应力下降, 发生冲击地压的危险程度也相应减小。

摘要:煤矿发生的冲击地压显现有其特定的特征, 冲击地压有厚层难冒坚硬顶板条件下的冲击地压、构造应力型冲击地压、柱式体系开采条件下的冲击地压、深矿井重力型冲击地压等类型。防范冲击地压, 要采取合理开采部署、煤层注水、开采保护层等措施。

关键词:煤矿,冲击地压,防治

参考文献

[1]孙学会.复杂开采条件下冲击地压及其防治技术, 北京:冶金工业出版社, 2009.

[2]徐永圻.采矿学, 徐州:中国矿业大学出版社, 2005.

[3]孙先尘, 钱鸣高等.中国采煤学, 北京:煤炭工业出版社, 2003.

[4]刘卫方, 张荣玉.冲击地压发生机理综述, 矿业工程, 2006.

研究煤炭开采冲击地压机理与防治 篇8

关键词:社会经济;自然资源;煤炭开采工程;冲击地压;现状;措施

目前,据有关数据统计,我国在2013年底由于冲击地压发生矿难的煤炭开采工程有150多个,其中有60多个已经将开采深度拓展到了一千米。由于矿井受到冲击地压的破坏,使得很多矿井工人面临生命危险,有些工人甚至死亡。冲击地压已然成为威胁我国煤炭开采工程的突出问题,需要我国注重对此问题的重视程度。

一、冲击地压发生机理与防治技术研究现状及存在的问题

1.冲击地压地质构造条件及相互作用机制

对于冲击地压形成的因素有很多,比如矿井的地质特征或者矿井的构造过程等与其有着密切的联系关系。矿井地质随着时间的演化,每层的展布、厚度都有所不同,从而造成了地质构造、分布等存在较大差异性。引发矿井灾难的根本原因在于地质在不停的运动,形成了多种地质构造,并且具有一定的特殊性,促使了灾害的发生。在引发冲击地压灾难发生的诸多因素中,其中断层和褶曲是作为特殊地质构造成为诱发的主要地质因素。近年来,通过诸多国内外知名的学者对冲击地压灾难发生进行研究,发现冲击地压灾难的发生与斜轴部、构造变化以及应力带区域有着直接的联系。另外,也有一些专家学者指出不同类型的断层对冲击地压的形成也有不同的影响。在地质构造对冲击地压的影响研究过程中,发现地质构造的两种类型增压和减压有着截然不同的效果。增压型地质构造会促进冲击地压的发生,而减压型会降低冲击地压发生的几率。为此,想要降低冲击地压发生的几率,还是应该详细的了解地质构造的信息。

目前,我国地质构造探测的技术发展还需要很大的提升空间,有探地雷达、TSP 超前地质预报以及三维地震勘探等技术。面临巨大的煤炭开采工程,对煤炭深层地质构造进行详细研究是一项巨大的工程,不仅要对煤层和空间结构及力学性质进行相关的探索、研究,同时也要建立一套完整的监测系统,制定综合性的探测方法,使得对地质构造的研究成为准确判断的依据,为降低冲击地压矿难发生的几率。

2.煤矿冲击地压的发生机理

对于像我国这样的煤炭开采大国来说,由于过度的开采煤炭资源,发生冲击地压矿难的几率当然会比那些煤炭开采资源较少的国家要大的多。但是,我国还不能为降低矿难发生的几率就毅然决然的放弃资源开发和利用也是不理性的做法。所以,对冲击地压矿难发生的有效预防及控制成为未来我国发展研究的主要方向。冲击地压机理引起因素分为三种类型,包括物力学性质、地质构造及局部变形的突出以及扰动影响与冲击地压之间的关系。这三种类型随着我国煤炭资源开采的不断深入,也逐渐成为近几十年来威胁矿难发生的主要因素,尤其是扰动影响与冲击地压之间的关系,深度和扰动增加的越快,对冲击地压发生的几率就越大。通过此种方向的研究,从煤岩体裂缝开采,以能量的积聚以及释放机制、能量场的时空演化规律为基本理念,通过能量体系、分叉理论和动力学对破裂演化诱发的冲击地压过程进行分析,探索有效降低冲击地压灾害发生的几率。

二、煤矿冲击地压的综合防治方法

目前,我国对冲击地压的防治技术可分为三类,一类是不断优化设计方法,比如优化开拓布置、解放层开采、无煤柱开采或者宽巷留住法等等,可以有效的避免冲击地压的发生。一类是无法避免冲击危险发生的区域,要进行及时解危处理。不断改善煤岩体截止性质、避免高应力集中等减弱积聚弹性能等。具体做法包括顶板深孔爆破、底板切槽法、大孔卸压法、预掘卸压硐室、煤层高压水力压裂或者高压水射流切槽等。另一类则是采用有效的支护方法。所谓的支护方法其实质是一种被动的防护措施,是通过增大支护强度或改善支护方式以提高支护体抵抗冲击的能力,比如垛式液压支架法、恒阻大变形锚索支护法、强力锚杆 U 型钢支护法、冲击震动巷道围岩刚柔蓄能支护法等等。

结合以上三类冲击地压的防治技术手段来看,其中开采设计优化方法是从源头上解决实际问题,成为根本性解决冲击地压危险的重要手段。例如,矿井开采阶段要注重对应力叠加和集中问题的考虑,如果没有考虑到位的话,很可能导致出现孤岛煤柱开采和上覆煤柱下方开采的局面。另外两种有效防治技术手段成为辅助力量,达到了消除应力多次叠加产生的应力高度集中的目的。

在我国全面范围内进行冲击地压技术管理体系开展过程中,对防治冲击地压的防治工作的设计非常重视。比如山东能源集团为此专门制定了煤炭开采生产的八大管理规定,成为目前对煤炭企业开采防治冲击地压的标准型举措。具體的八项管理规定里其中有几项内容具有显著的代表性,比如开采前进行冲击地压危险性评价、开采设计方案优化、开采前的防冲预处理、冲击地压防治经验的总结。另外,为加强对防冲工作的重视程度,还建立了一套完整的体系和流程,包括防冲人员、技术体系、管理体系,一个流程则是指闭环式的工作流程。技术体系的发展对防冲工作有着举足轻重的地位,例如危险区的三强防冲技术,强卸压、监测及防护起到了很好的防冲效果。

随着我国社会不断的发展,科学技术不断的改进,对冲击地压防治技术手段的应用探索还需要更深层次的研究。我国要广泛吸收国外先进的冲击地压防治方法机理的实践经验,力争为我国冲击地压等煤炭开采灾难机理及防治方法的研究做出巨大的贡献,为降低冲击地压动力灾难的发生。另外,结合我国装备预警监测设备的考虑,也要充分吸收国外先进的开采设计理念,改变采动应力场分布,不断改善局部煤岩体性质等等。不断研究出适合我国煤矿深部冲击地压综合防治方法的理论和技术,为降低冲击地压灾难的发生提供有利的保障基础。

参考文献:

[1]潘俊锋,毛德兵,蓝航,王书文,齐庆新.我国煤矿冲击地压防治技术研究现状及展望[J].煤炭科学技术,2013(6).

煤矿机电设备事故原因及预防措施 篇9

1、煤矿生产中发生机电设备事故的原因

1.1 机电操作人员素质参差不齐、安全意识淡薄。

据统计,在机电科工作人员中,初中文化程度的占40%,高中文化程度的占50%,中专以上的仅有10%。机电操作人员文化基础差、安全意识淡薄,在操作过程中达不到安全操作规程的要求。特种作业人员掌握特种作业技术不娴熟,再加上特种作业人员频繁调整岗位,也给安全埋下隐患。违章指挥、违章操作时有发生。提高从业人员安全技能,特别是自觉遵章守纪的意识,任重而道远,且又尤为紧迫。

1.2 设备预防性维修、保养不到位

机电设备长时间运行和在机电设备运行中职工操作的失误都会引起设备的损坏,这就要求对设备检修必须做到认真、细致、全面。现在的维修人员力量不足,再加上维修人员整体素质较差、设备维修工作量大等,所以对设备的检查维修只能是哪坏修哪,年检月检工作很难进行下去。存在“只要设备在自己负责的八小时不出问题”的消极意识。班班得过且过,对设备运行中的异常振动、声音、气味等不进行认真观察,进行简单处理后设备带病运转,导致一些小毛病演变成大问题,或者更换一个螺母就能解决的问题到最后不得不更换一台电机,因此带来的经济损失和造成机电事故的现象也曾发生。据统计,发生的机电设备事故约有75%~80%是由于操作不规范、检修不到位造成的。1.3 我矿部分机电设备未按国家规定进行检测检验

煤矿机电设备的检测检验是一项新工作,国家虽然出台了一些安全检测检验标准,由于安全管理人员思想还停留在以前的观念上,认为主要机电设备进行检测检验就可以,对其它机电设备检测检验工作不够重视。而只靠企业安全管理人员及维修人员用眼睛去判断机电设备上的问题,也只能治标不治本。

2、煤矿生产中发生机电设备事故的预防措施 2.1 加强安全教育和培训工作

安全是一个系统工程,无论是管理者、职工、还是安全员,都要从讲政治的高度来做好安全工作,确保煤矿职工生命和国家财产的安全,尽一切力量扭转我矿安全生产的被动局面。加强职工安全技术培训,提高职工安全技术素质,主要从以下方面着手:

(1)加强职工的安全技术培训工作。减人提效后,以岗定人,需根据新的形式采取新的对策:①建立竞争机制。例如对技术工种和管理人员采取竞争上岗,对所有职工都采用岗位技能工资,划分工资等级,引导职工自发学习安全业务知识;②各类机电操作人员上岗前要经过技术培训,考试(包括现场操作)合格,颁发合格证,人人持证上岗,按章操作,严禁无证上岗。要做到“三懂”“四会”,即:懂设备原理、设备构造、设备性能;会使用、会维修保养、会检查、会排除故障。机电设备切忌超负荷运转:③每隔一定时期组织职工进行技术比武,对优胜者给予重奖,以调动职工学技术、学业务的积极性,提高他们的业务技术素质,促使他们在岗位上“干标准活、上标准岗”,按照《媒矿安全规程》进行作业;全面提高职工的安全业务素质。④采用“三结合”的培训方式,即业余培训与脱产培训相结合,以业余培训为主:全员培训与重点培训相结合,以重点培训为主:内部培训与外部培训相结合,以内部培训为主。对新工人、新岗位、新技术要进行强化培训。

(2)加强特殊工种的用工制度管理。煤矿机运工种的技术性较强,要由思想端正、技术全面的工人来担任,尽量少用或不用临时工。除特殊情况外,特殊工种人员不能随意调换,要严格考核发证,定期对特殊工种人员进行培训,做到人人持证上岗。

(3)加强思想教育工作。通过各种途径加强引导教育职工,明确事故发生后的危害性,消除安全侥幸心理,增强安全意识,可从以下方面进行:

①建立典型事故案例教育展室,定期对职工开放,用生动的案例形象教育职工;

②用典型说教的方式,教育职工认清“三违”的危害,强化职工安全防范意识;

③特别要注意了解掌握职工的思想动态和生理状态,因地制宜,因人而异加以监护,防止因不安全心理因素造成的突发事故。

2.2 加强设备的日常维修保养,确保设备的正常运转。

①科学检修。机电设备维修人员要树立强烈的事业心、责任感,改变以往机电设备哪儿坏修哪儿的旧传统,井上、下设备到达修理车间后,从螺丝、轴承查起,对设备全面检修,消除检修隐患,做到眼勤、嘴勤、手勤,即:勤观察、勤说话、勤维修,发现问题,及时处理解决。同时,必须对设备进行经常性的维护保养。②建立完善设备维修台帐。制定(包括设备的出厂日期、使用年限、检修部位、检修时间等内容)的设备台帐,每台设备都有了“户口”,往来使用的设备都登记在册,掌握设备的使用周期。③对损坏的设备,实行责任追查。出现机电设备事故后,由机电事故分析小组牵头,调查设备损坏原因,找出使用责任,检修责任,主要责任,次要责任,落实到人。④进一步深化包机责任制。在定期组织涉机、涉电人员培训,提高其业务水平的同时,将机电设备管理权落实到人,交接班检查后双方签定设备完好登记本,发现问题及时解决,保持设备的使用寿命。

2.3 采取一切可行的手段,加大设备投入和改造,对照《煤矿安全规程》及有关行业标准,做出规划,确保煤矿必须的生产装备、安全监控设备的正常运转和更新换代,对保护装置不齐全的设备必须按照《煤矿安全规程》的要求,完善保护或予以更换。以较为先进和节能降耗的新型现代化机械设备来代替原来的陈旧设备。组织技术人员对设备进行改造,降低环境噪声污染和高能耗,提高设备的性能和效率。推广使用新设备。新技术、新工艺、特别是创造条件使用综合机械化采煤设备。避免采用低设备投人、大量投入人员、点多面广、效瘁低下的人海战术,应走出恶性循环圈。采用先进工艺流程,合理控制作业点和作业面个数,减少事故发生源的个数,真正实现矿井的安全、高产、高效。

优先使用大功率采煤机、综掘机、绞车变频调速装置、斜巷行人行车综合监测保护装置、轨道运输监测监控系统、变电所监测监控系统等先进技术和装备。2.4 建立健全各种规章制度。

制度是一种约束机制,是指导职工如何开展工作的尺度。只有制度完善、管理到位、责任到位,才能保障机电设备的正常运转。而安全生产责任制是企业最基本的一项安全制度,是企业所有安全生产管理制度的核心。因此,为贯彻落实安全生产方针,必须严格落实生产责任制、工种岗位责任制、事故责任追究制等,实行安全工作人人管理,让每个人、每个部门都要负起职责范围内的安全工作,使安全工作做到层层有人抓,事事有人管,人人有专责。2.5 加强机电设备检测检验工作

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