本質(zhì)安全型的地方煤礦與采礦新技術(shù)

目      錄

1、我國(guó)煤礦目前的整體現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

2、地方煤礦的本質(zhì)安全化

3、地方煤礦采礦（安全）新技術(shù)

煤礦自然條件復(fù)雜，災(zāi)害因素較多

我國(guó)33.09%煤礦的地質(zhì)構(gòu)造屬于復(fù)雜或極復(fù)雜 ；

我國(guó)幾乎所有井工煤礦均為瓦斯礦井。國(guó)有重點(diǎn)煤礦高瓦斯礦井占26.8%，煤與瓦斯突出礦井占17.6%；

煤塵爆炸危險(xiǎn)普遍存在，危害嚴(yán)重。原國(guó)有重點(diǎn)煤礦有煤塵有爆炸危險(xiǎn)的礦井占87.4%。

礦井煤層自然發(fā)火危險(xiǎn)性嚴(yán)重。原國(guó)有重點(diǎn)煤礦中有煤層自然發(fā)火危險(xiǎn)的礦井占51.3%。

沖擊地壓危險(xiǎn)性增大，個(gè)別煤礦十分嚴(yán)重。

水文地質(zhì)條件復(fù)雜。

采深加大，高溫礦井增多

煤礦生產(chǎn)力整體水平低下

我國(guó)煤礦開(kāi)采以地下開(kāi)采為主，產(chǎn)量約占95%。美國(guó)、印度的井工產(chǎn)量比重分別約為33％t和20％，井工礦井的安全狀況不如露天礦井。

生產(chǎn)技術(shù)水平落后。我國(guó)煤礦開(kāi)采以地下開(kāi)采為主，產(chǎn)量約占95%，全國(guó)采煤機(jī)械化程度42％，除部分國(guó)有大礦之外，大多數(shù)煤礦生產(chǎn)技術(shù)水平低，裝備差，效率低。特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)小煤礦，基本上是非機(jī)械化開(kāi)采，200萬(wàn)以上的礦工還從事手工采煤。

辦礦門檻低、小煤礦技術(shù)落后

鄉(xiāng)鎮(zhèn)及個(gè)體煤礦辦礦標(biāo)準(zhǔn)低，采煤技術(shù)落后，設(shè)備簡(jiǎn)陋。這些煤礦大都是非機(jī)械化開(kāi)采，其中約有一半是靠原始的生產(chǎn)方式開(kāi)采，絕大多數(shù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦通風(fēng)、防塵、防火和安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的裝備、設(shè)施投入嚴(yán)重不足，綜合抗災(zāi)能力很低，有相當(dāng)數(shù)量的鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦不具備安全生產(chǎn)的基本條件。

行業(yè)地位和職工素質(zhì)問(wèn)題

煤礦是高危行業(yè)，也是一個(gè)艱苦而且收入低的行業(yè)，難以吸引和留住人才，因此從業(yè)人員素質(zhì)偏低。原國(guó)有重點(diǎn)煤礦采掘工人中，初中以下文化程度占55%，且大多是農(nóng)民協(xié)議工、合同工，缺乏專業(yè)的培訓(xùn)，煤礦生產(chǎn)專業(yè)技術(shù)人員也嚴(yán)重不足。小型煤礦員工素質(zhì)更低，多數(shù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦幾乎沒(méi)有安全技術(shù)人員，一些小煤礦礦長(zhǎng)根本不懂安全生產(chǎn)知識(shí)，缺乏安全管理能力。

安全系統(tǒng)

安全系統(tǒng)是指人、機(jī)、環(huán)境要素，在相互聯(lián)系和作用條件下，構(gòu)成的安全有機(jī)整體。

人-機(jī)-環(huán)境-物

    （能量和信息）

本質(zhì)安全型礦井的形態(tài)體系

安全觀念體系：主要指決策者和大眾共同接受的安全意識(shí)、安全理念、安全價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)。

安全行為體系：指在安全觀念體系的指引下，人們?cè)谏詈蜕a(chǎn)過(guò)程中的行為準(zhǔn)則、思維方式、行為模式的表現(xiàn)。

安全管理（制度）體系  ：指對(duì)社會(huì)組織和組織人員的行為產(chǎn)生規(guī)范性、約束性影響和作用，它集中體現(xiàn)觀念體系和物質(zhì)體系對(duì)領(lǐng)導(dǎo)和員工的要求。

安全物態(tài)體系：安全物態(tài)體系是安全文化的表層部分，它是形成觀念體系和行為體系的條件 

礦井安全觀念體系

安全理念：生命只有一次　安全就是生命　安全才能健康　健康才能幸福。

安全工作信念：以人為本創(chuàng)佳績(jī) 實(shí)事求是建真功。

四化目標(biāo)：自動(dòng)化生產(chǎn)　現(xiàn)代化管理　標(biāo)準(zhǔn)化操作　本質(zhì)化安全 。

安全價(jià)值觀：安全就是品牌安全就是效益安全就是責(zé)任安全就是保障 。

核心價(jià)值觀：時(shí)刻把職工的生命安全與健康放在企業(yè)工作的第一位 。

礦工自我安全觀念

安全價(jià)值觀：生命只有一次，安全是生命之本                       

安全哲學(xué)觀：安全第一                                                          

 安全防范觀：任何責(zé)任事故都是可以避免的                                    

安全效益觀：安全是企業(yè)創(chuàng)造最大價(jià)值的基礎(chǔ)                                    

 安全效率觀：一次把事情做對(duì)的成本最低                                      

 安全系統(tǒng)觀：企業(yè)的安全管理系統(tǒng)是人、社會(huì)、環(huán)境、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等因素構(gòu)成的大協(xié)調(diào)系統(tǒng)，安全生產(chǎn)需要諸多因素的協(xié)調(diào)與組織才能實(shí)現(xiàn)                                                                   

安全科學(xué)觀：預(yù)防為主，以人為本，責(zé)任與關(guān)懷                                       

本質(zhì)安全型礦井的建設(shè)

安全觀念體系建設(shè)   更新安全觀念

安全管理體系建設(shè)   創(chuàng)新安全管理

安全行為體系建設(shè)   規(guī)范安全行為

安全物態(tài)體系建設(shè)   優(yōu)化安全物態(tài)

正向引導(dǎo)教育

正向引導(dǎo)教育是一種以人為本的安全管理模式，是一種親情管理，是一種本質(zhì)化安全管理。他突出體現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)的主體——人在安全生產(chǎn)中無(wú)可替代的作用，摒棄傳統(tǒng)的自上而下的安全管理模式，從安全管理的最基層著手，自下而上實(shí)施安全負(fù)責(zé)，真正實(shí)現(xiàn)“要我安全”向“我要安全”轉(zhuǎn)變。

正向引導(dǎo)教育的四情特點(diǎn)

用親情的牽掛啟發(fā)人

用熱情的宣傳引導(dǎo)人

用無(wú)情的事故教育人

用絕情的管理愛(ài)護(hù)人

市場(chǎng)化安全管理

4TS

Thought standardization—思想標(biāo)準(zhǔn)化；

Tongue standardization—語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)化；

Trick standardization—行為標(biāo)準(zhǔn)化；

Task standardization—操作標(biāo)準(zhǔn)化,

LOEC管理體系

Let‘s的首字母，表示讓我們每一個(gè)人共同努力，創(chuàng)建自己的安全文化體系；

“O”表示全方位；

“E”表示每人、每天、每件事；

“C”表示控制和管理；

      加在一起就是全方位對(duì)每人每天每件事進(jìn)行控制和管理。

7S

即整理（Sort）

整頓（Straighten）

清掃（Sweep）

清潔（Sanitary）

自律（Self-discipline）

標(biāo)準(zhǔn)(Standard)

安全(Safety) 

3.1  礦井開(kāi)采及支護(hù)技術(shù) 3.1.1中厚煤層開(kāi)采機(jī)械化 3.1.2 薄煤層開(kāi)采機(jī)械化 3.1.3 錨桿支護(hù)技術(shù)

3.2 、礦井安全新技術(shù)及其應(yīng)用

3.2.1 安全可靠的通風(fēng)系統(tǒng)

實(shí)踐表明：

◆零星事故主要是個(gè)人違章及工作環(huán)境差造成的；

◆重大瓦斯事故都是因通風(fēng)系統(tǒng)有問(wèn)題造成的。

通風(fēng)系統(tǒng)存在的問(wèn)題

◆主扇運(yùn)行效率低

◆驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)的電機(jī)負(fù)荷率低、導(dǎo)致效率低。

◆通風(fēng)阻力大，阻力分布不合理

     有些礦井回風(fēng)段的阻力占總阻力的60％-80％

  有些礦井采區(qū)的通風(fēng)阻力為總阻力的40％-50％

 存在局部高阻力區(qū)段和地點(diǎn)。如失修回風(fēng)道、

風(fēng)窗、風(fēng)硐、拐彎、未拆除的風(fēng)門墻垛等；

 降低高阻力區(qū)段的通風(fēng)阻力是改善通風(fēng)，提高

合理性和增加安全性的重要途徑！  

◆風(fēng)量不足

◆風(fēng)量調(diào)節(jié)方法不妥

礦井投產(chǎn)初期放下閘門減少進(jìn)風(fēng)量

用風(fēng)窗調(diào)風(fēng)

盲目換裝大能力風(fēng)機(jī)，或調(diào)大葉片安裝角

◆漏風(fēng)多

 

◆風(fēng)流不穩(wěn)定

角聯(lián)網(wǎng)路多

采面處于對(duì)角巷道，且無(wú)防止風(fēng)流反向的措施

主扇在駝峰區(qū)附近工作，有的礦甚至出現(xiàn)風(fēng)機(jī)“飛動(dòng)”

風(fēng)門數(shù)量多，位置不當(dāng)，且經(jīng)常風(fēng)流短路

反向風(fēng)門數(shù)量少

自然風(fēng)壓影響大

多風(fēng)機(jī)相互干擾，相互“搶風(fēng)”

◆主要通風(fēng)機(jī)停電

礦井通風(fēng)的基本目標(biāo)

　　以最小的阻力、最低的電耗，把足夠的新鮮風(fēng)量送達(dá)用風(fēng)地點(diǎn)，并具有較高的防災(zāi)抗災(zāi)能力。

整體性

必須與運(yùn)輸、開(kāi)拓開(kāi)采系統(tǒng)相協(xié)調(diào)；

必須與地質(zhì)、開(kāi)采條件相適應(yīng)；

必須把礦井通風(fēng)系統(tǒng)（通風(fēng)井、風(fēng)機(jī)、網(wǎng)路、通風(fēng)構(gòu)筑物）看成一個(gè)整體，統(tǒng)一考慮（不能Q不足，就換大風(fēng)機(jī)）。

改造通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，不僅要考慮新系統(tǒng)的先進(jìn)性，而且要充分利用現(xiàn)有的通風(fēng)井巷、設(shè)備，使新老系統(tǒng)協(xié)調(diào)起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)合理的新系統(tǒng)。

時(shí)間性

  通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)劣，有個(gè)時(shí)間性問(wèn)題。這

個(gè)時(shí)期為優(yōu)秀，過(guò)個(gè)時(shí)期就可能為不好

（存在問(wèn)題）。這是因?yàn)?br />
不同生產(chǎn)時(shí)期（投產(chǎn)初期、正常生產(chǎn)期、礦井后期），對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)有不同的要求；

即使是正常生產(chǎn)期，生產(chǎn)區(qū)域的轉(zhuǎn)移，對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)的要求也發(fā)生變化，必須及時(shí)調(diào)整；

通風(fēng)構(gòu)筑物的建立與拆除，爆炸或火災(zāi)的發(fā)生都會(huì)引起通風(fēng)狀況變化，應(yīng)預(yù)測(cè)和增強(qiáng)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性。

3.2.2 瓦斯治理技術(shù)

瓦斯危險(xiǎn)程度預(yù)測(cè)

瓦斯抽放技術(shù)

局部瓦斯積聚防治技術(shù)

煤與瓦斯突出防治技術(shù)

瓦斯危險(xiǎn)程度預(yù)測(cè)

瓦斯危險(xiǎn)程度預(yù)測(cè)包括：瓦斯含量測(cè)定、瓦斯壓力測(cè)定和礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)

     瓦斯含量：煤層開(kāi)采前，單位重量煤炭含瓦斯體積的多少。

     （礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)中所有采、掘、礦井預(yù)測(cè)都由瓦斯含量開(kāi)始）

     瓦斯含量測(cè)定：

     地勘時(shí)期：

      （1）解吸法：鉆芯提到地面測(cè)定解吸規(guī)律，解吸量+依據(jù)解吸規(guī)律提鉆時(shí)間推算的損失量+實(shí)驗(yàn)室測(cè)定的殘存量。

      （2）集氣密閉式取樣：采用特殊鉆頭對(duì)所測(cè)定的煤體密閉煤芯、集存解吸出的瓦斯，提到地面。（成功率50-60%，已逐漸淘汰）

瓦斯危險(xiǎn)程度預(yù)測(cè)

生產(chǎn)時(shí)期：

     （1）間接法：實(shí)驗(yàn)室測(cè)定瓦斯壓力與瓦斯含量間的關(guān)系（吸附等溫線），現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)瓦斯壓力，計(jì)算瓦斯含量。

     （2）直接法：

       ① 解吸法：與地勘時(shí)期解吸法基本相同，只是暴露時(shí)間相對(duì)縮短，精度更高。

       ②  快速測(cè)定法：利用瓦斯含量與一定暴露時(shí)間條件下煤樣解吸速度存在內(nèi)在關(guān)系的規(guī)律，井下測(cè)定煤的解吸速度，推算出煤層的瓦斯含量。

瓦斯危險(xiǎn)程度預(yù)測(cè)

       瓦斯壓力：煤層孔隙內(nèi)瓦斯氣體分子自由熱運(yùn)動(dòng)撞擊所產(chǎn)生的作用力。

       瓦斯壓力測(cè)定：

     （1）直接法：井下在巖石巷道向煤層打鉆，封孔（黃泥、水泥沙漿、化學(xué)粘液）壓力表直接測(cè)定。（MT/638-1996）

     （2）間接法：利用瓦斯壓力與一定暴露時(shí)間條件下煤樣解吸速度存在內(nèi)在關(guān)系的規(guī)律，井下測(cè)定煤的解吸速度，推算出煤層的瓦斯壓力。

瓦斯危險(xiǎn)程度預(yù)測(cè)

掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)：

        掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出量：巷道煤壁瓦斯涌出量+落煤瓦斯涌出量。

        巷道煤壁：與瓦斯含量、煤厚、掘進(jìn)速度，揮發(fā)份有關(guān)

        落煤：與巷道斷面、掘進(jìn)速度、瓦斯含量、殘存瓦斯量有關(guān)。

回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)：

        回采工作面的瓦斯涌出量：開(kāi)采層（包括圍巖）瓦斯涌出量+鄰近層瓦斯涌出量。

        開(kāi)采層：工作面煤壁+采落煤+圍巖（圍巖用統(tǒng)計(jì)方法：圍巖涌出系數(shù)1.1～1.3)。

        鄰近層：與鄰近層瓦斯含量、厚度、距開(kāi)采層距離、開(kāi)采層厚度等有關(guān)。

瓦斯危險(xiǎn)程度預(yù)測(cè)

分源法預(yù)測(cè)礦井瓦斯涌出量：

        分源計(jì)算法：以瓦斯含量為基礎(chǔ)，根據(jù)各基本瓦斯涌出源的涌出規(guī)律，計(jì)算采、掘工作面、采區(qū)和礦井瓦斯涌出量。

局部瓦斯積聚防治技術(shù)

（1）脈動(dòng)風(fēng)扇：采用脈動(dòng)風(fēng)扇設(shè)備，增大采、掘工作面風(fēng)流的紊流度，使瓦斯較好的混合于風(fēng)流中，防止瓦斯積聚。

（2）抽出式無(wú)火花風(fēng)機(jī)：利用抽出式風(fēng)機(jī)抽放積聚的瓦斯。

（3）小型液壓風(fēng)機(jī)：在局部瓦斯積聚處，采用無(wú)電源的液壓風(fēng)機(jī)，混合瓦斯和風(fēng)流，防止瓦斯積聚。

（4）引射器：在局部瓦斯積聚處，采用水力或風(fēng)力引射器，混合瓦斯和風(fēng)流，防止瓦斯積聚。

（5）盲巷積聚瓦斯排放：全自動(dòng)巷道瓦斯排放自控裝置，利用計(jì)算機(jī)和傳感技術(shù)，實(shí)現(xiàn)盲巷瓦斯排放全部自動(dòng)化。

（6）移動(dòng)泵站：在局部瓦斯積聚處，利用一定技術(shù)手段和移動(dòng)泵站進(jìn)行瓦斯抽放，減少局部瓦斯涌出，防止瓦斯積聚。

3.2.3 礦井煤塵防治技術(shù)

綜采（綜放）掘工作面防塵技術(shù)；

薄煤層（炮采）工作面防塵技術(shù)

煤層快速注水技術(shù)；

濕式打眼和泡沫除塵技術(shù)；

智能放炮系統(tǒng)；

表面活性劑潤(rùn)濕抑塵技術(shù)；

3.2.4 礦井內(nèi)、外因火災(zāi)的防治技術(shù)

內(nèi)因火災(zāi)的防治技術(shù)；

外因火災(zāi)的防治技術(shù)；

完善礦井防滅火灌漿系統(tǒng)

完善礦井防滅火灌漿系統(tǒng)

注漿參數(shù)及注漿方式：地面灌漿系統(tǒng)由漿料、儲(chǔ)存場(chǎng)地、取土設(shè)備、攪拌池、輸漿管網(wǎng)系統(tǒng)和井上、下的外加添加劑系統(tǒng)構(gòu)成。

灌漿工藝的選擇：常用的灌漿類別有：灌注黃土漿液、“灌注黃土漿液+阻化劑”、“灌注高濃度黃土＋稠化膠體漿液”、復(fù)合膠體泥漿等。

利用注氮系統(tǒng)防滅火 ：

      對(duì)開(kāi)區(qū)注氮、閉區(qū)注氮的效果進(jìn)行考察，選擇合理的注氮參數(shù)，確保注氮的效果。

對(duì)采空區(qū)“三帶”進(jìn)行研究，確定“三帶”的范圍。

工作面注氮方式的選擇 。

預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)

束管檢測(cè)

溫度檢測(cè)（ＭＫＴ－２溫度測(cè)定系統(tǒng)）

漏風(fēng)檢測(cè)技術(shù)：應(yīng)用SF6漏風(fēng)檢測(cè)技術(shù)，確定漏風(fēng)量、漏風(fēng)通道和漏風(fēng)范圍。

堵漏技術(shù)防滅火

水泥砂漿噴涂封堵技術(shù)（巷道）

施工防火閉墻 和在工作面采空后部?jī)傻罉?gòu)建隔離墻（防止向采空區(qū)）

泡沫和凝膠噴涂：在局部漏風(fēng)地點(diǎn)應(yīng)用艾格勞尼、、TEKFOAM等進(jìn)行噴涂；（局部）

壓注MEA封堵型防滅火劑 （大面積）；