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文档简介

PAGE新东五号井安全预评价报告第一章概述第一节评价对象及范围广西扶绥县新东矿业有限公司五号井原为东罗矿务局那全一号井,该井于1974年2月开始建井,于1985年12月建成投产,至2000年8月底东罗矿务局破产后停产关闭。于2005年8月5日经挂牌的方式公开出让,新东矿业有限公司竞得该矿采矿权。为恢复五号井建设,2006年4月,广西扶绥县新东矿业有限公司委托我公司对其五号井进行安全预评价。对该矿进行安全预评价的范围为可研报告提交的广西扶绥县新东矿业有限公司新东五号井开拓系统、开采系统、井上下供电系统、通风系统、排水系统、提升及运输系统、防尘及防灭火系统、地面生产系统等方面的内容。第二节评价依据一、法规文件1、《中华人民共和国安全生产法》(2002年2、《中华人民共和国矿山安全法》(1993年5月1日);3、《中华人民共和国煤炭法》(1996年12月1日);4、《中华人民共和国劳动法》(1995年1月1日);5、《中华人民共和国工会法》(2001年10月27日);6、《中华人民共和国职业病防治法》(2001年10月21日);7、《煤矿安全规程》(2004年18、《煤矿安全监察条例》(2000年12月1日);9、《煤矿安全评价导则》(2000年12月1日);10、《煤炭工业设计规范》(2000年12月1日)。二、其它资料1、广西扶绥县新东矿业有限公司五号井安全预评价《委托书》;2、《广西扶绥县新东矿业有限公司五号井可行性研究报告》;3、《广西扶绥煤田那全矿区详细勘探报告》;4、《广西扶绥县东罗煤矿区那全一号井矿产资源储量核实地质报告》;5、2004、2005年度广西扶绥县新东矿业有限公司灾害预防计划;6、2001~2005年广西扶绥县新东矿业有限公司生产安全事故统计资料等;7、广西东罗矿务局那全一号井采掘工程平面图;8、广西东罗矿务局那全一号井井上井下对照图;第三节评价目的对该矿井进行安全预评价的目的是根据该煤矿可研报告的内容,采取科学的方法,对矿井的恢复建设和生产过程中潜在的危险、有害因素进行预测和定性、定量分析,初步确定危险度,从而论证可研报告在安全技术措施、安全管理、采用的生产工艺流程和设备的选型、安全设施等是否能有效地降低或消除矿井的危险性,为今后的矿井初步设计和恢复建设提供依据、对策措施及建议。第四节安全预评价程序1、前期准备明确评价对象和范围,进行矿井现场调查,初步了解矿井状况,收集国内相关法律法规、技术标准与评价对象相关的煤矿行业数据资料。2、危险、有害因素识别与分析根据煤矿的开拓工艺、开采方式、生产系统和辅助系统、周边环境及水文地质条件等特点,识别和分析生产过程中的危险、有害因素。3、划分评价单元按安全生产系统、生产工艺功能、危险与有害因素类别等划分评价单元。4、现场了解情况针对矿井可行性研究报告等资料提供信息,根据安全生产法律法规和技术标准的要求,深入矿区了解该矿井及周边矿井的有关情况。5、定性、定量评价选择科学、合理、适用的定性、定量评价方法,对可能引发事故的危险、有害因素进行定性、定量评价,给出引起事故发生的致因因素、影响因素及其危险度,为制定安全对策措施提供科学依据。6、提出安全对策措施及建议根据现场检查了解情况和定性、定量评价的结果,对那些违反安全生产法律法规和技术标准以及不符合安全生产法律法规和技术标准的工艺、场所、设施和设备等,提出安全改进措施及建议;对那些可能导致重大事故发生或容易导致事故发生的危险、有害因素提出安全技术措施、安全管理措施及建议。7、作出安全评价结论列出对主要危险、有害因素的评价结果,指出应重点防范的重大危险、有害因素,明确重要的安全对策措施。对该矿的开拓方式、开采方法、生产工艺与系统、辅助系统、安全管理等是否满足有关安全生产法律法规和技术标准要求作出结论。8、编制安全评价报告将安全评价对象、安全评价过程、采用的安全评价方法、获得的安全评价结果、提出的安全对策措施及建议等写入安全评价报告。9、安全评价报告评审将安全评价报告送有关单位组织专家进行技术评审,并由专家评审组提出书面评审意见,评价单位根据审查意见,修改、完善评价报告。10、出版安全评价报告并交付委托评价单位。第二章井田概况及安全条件第一节井田概况一、地理位置及交通广西扶绥县新东矿业有限公司新东五号井(原东罗矿务局那全一号井)位于扶绥县煤田中部,处在扶绥县城约2220方位,客兰水库以东约4km,属扶绥县东罗镇管辖。井田距原东罗火车站约5km,原东罗铁路支线与南宁至凭祥铁路线相接于渠黎,两站里程23km,但东罗铁路支线由于东罗矿务局的破产现已拆除。井田东面有东罗通往南宁、崇左的柏油公路,距南宁117km、距崇左95km;此外,有通往那红村和水厂的简易公路,交通颇为方便。交通位置见下图。矿区交通位置图二、地形、地貌井田内为低山丘陵地形,北高南低,海拔标高最高为+187.40m,最低为+130.00m,相对高差一般为三、河流、气象矿区地表水体不发育,仅有两条季节性小水沟;井田西面约4km呈不规则形态,最大库容量2.18亿m3,正常库容量7100万m3,历史最高洪水位标高+128.72m,一般水位标高+126m,最低水位标高+121.06m。客兰水库为矿区附近最大的地表水体。本区为亚热带干旱地区。据扶绥县气象站资料:年最高气温为36.9~40.4℃,出现在5~8月;最低气温为-0.3~5.5℃,出现在1~2月。月平均气温11~3月为11~20℃,4~10月为20~29℃。全年气候温和,无冰雪;年降雨量为1659.3~1794.2mm,雨季多出现在5~9月,年蒸发量为1659.3~1794.2mm,属干旱区;9~3月多为东北风,4~8月多为东南风,风速最大为8m/s,平均为1~2m/s;冰雹偶有出现,雹径1~10mm,使部分地区受灾。根据中国地震参数图,扶绥县地震烈度为6度。四、矿区开发情况矿区工业欠发达,主要以煤炭工业为主,为广西主要产煤区之一。当地大部分居民以农业为主,主要农作物为水稻、玉米,经济作物有甘蔗、辣椒、生姜等。当地居民主要为汉族和壮族,从事农业为主,劳动力充足。扶绥煤田那全矿区共划分为五对矿井,最东部的那全五号井(西与那全四号井相邻)储量已采完报废。本矿井东为那全四号井(尚未建设),西面为那全三号井与原那全二号井(东罗矿务局破产后由重组企业东罗工矿公司开采,命名为广龙矿)。东罗矿务局破产后那全三号井已关闭。那全一号井井田内无其他小煤窑开采历史。详见下图。第二节安全条件一、地质构造(一)地层本区处于崇左穹断束(Ⅳ级构造单元)的中部,区内构造较复杂。矿区出露地层为下二叠统茅口阶、上二叠统合山组、下三叠统罗楼组及第四系。现由老至新叙述如下:1、下二叠统茅口阶(p1m呈喀期特地形分布于矿区外缘,厚度不详。岩性为灰岩:灰白——灰色,中厚层状,细晶质。一般下部色较深、较坚硬。厚层状者质较纯、性脆,生物碎屑构造明显。2、上二叠统合山组(P2h)本组厚度为106~251m,一般154m。按岩性不同分上下两段,共十个分层:(1)下段(P2h1):为含煤段,主要由泥岩、灰岩、煤层等组成,厚度26~83m,一般48m,西薄东厚。P2h12a:厚度4.14~40.94m,一般19.16m。由下而上为I煤层、泥灰岩、灰岩。ⅡI煤层:为本区可采煤层;泥灰岩,深灰~灰黑色,厚度较稳定,富含炭质及海相动物碎屑,并含黄铁矿结核,岩性特殊明显,为主矿区标志层。P2h12b:本层以泥岩为主,仅于305~309线间灰岩发育,304线东全为泥岩,305线及其以西地段则相变为灰岩,厚度为5.37~38.75m,往矿区西部变薄,305线以东不含煤,均为泥岩。本层含Ⅲ、Ⅳ煤组之煤层,仅限307线以西,局部可采。P2h12c:灰岩,厚0.2~18.33m,一般5mP2h12c:以泥岩为主,厚0~14.64m,一般2.6m(2)上段(P2h2):以灰岩为主,泥岩次之,不含煤层,仅偶夹煤线。308线以西一般厚度变化不大,向东逐渐增厚,到300线又变薄。本段厚度68~180M,一般106m。本段分P2h21a、P2h21b、P2h21c、P2h22、P2h2P2h21a:以灰岩为主,中夹泥岩一层,间见煤线,厚度10.15~87m,一般35mP2h21b:以泥岩为主,中部间夹泥灰岩或灰岩薄层,厚度0~16.45m,一般4.5m,变化大无规律。P2h21c:灰岩,灰白、灰、肉红、深灰色,灰白及肉红色分布于中上部,质纯、性脆,具缝合线构造,偶含白去岩团块。在305线以东,深灰色及灰色者呈中厚层状,具动物碎屑,含燧石结构及条带,厚带12.45~148m,一般40mP2h22:矽质泥灰岩为主,夹数层灰色及灰绿色泥岩。含瓣鳃类、菊类、腕足类及植物化石。厚度一般16m。P2h23:泥岩夹少量泥灰岩,厚度一般11m,富含腕足类及植物化石,为上二叠统合山组与下三叠统罗楼组分层标志。3、下三叠统罗楼组(T11)本组在矿区广泛分布,厚度300m下段(T111):灰岩,灰~深灰色,细~隐晶质结构,薄~中厚层状及页片状构造,向下泥质增多,上部局部呈粉红色,厚层状,局部具鲕状构造。产菊石类化石。本层厚度量40~120m。上段(T111):灰岩,灰白~灰色,局部具肉红色,厚层状为主,间夹中厚或少量薄层状,质纯。大部分具鲕状构造,鲕粒1~1.5mm,上部局部为豆状结构、缝合线构造。4、第四系(Q)以残积、坡积为主,为粘土、亚粘土、亚砂土夹各种岩石碎块,色为黄、灰及杂色等。矿区浮土掩盖较广,厚度一般8~10m,局部在30m以上。(二)构造矿区为与相邻的东罗五联矿区、渠勒矿区构成一个复式向斜,轴向NEE,为一东部狭窄西南开阔的地堑型向斜。其褶皱及断裂的方向与区域相一致,为NEE、SWW。区内褶皱不很发育,断裂以走向正断层为主。1、褶皱褶皱走向与断层走向基本一致,以开阔的背向斜为主煤系地层分布地区多为短轴北向斜,由于受断层切割,使褶皱表现不够明显与完全。矿区东部有板长向斜、路渠山向斜、板长后山北向斜、那岜山背斜、岜羊山向斜。规模均较小,褶皱宽度一般500m,延伸长50m~1300m,矿区西部有客兰向斜、多冲向斜、柳云村南向斜、那练北背斜、那猪山向斜、绿内向北向斜、薄纸岭向斜、那如山向斜等。褶皱宽度500~800m,延伸2000~3000m。矿区岩层倾角平缓,地表一般150,深部略缓,一般120。2、断层本区断层较发育,各种性质的大小断层共计58条,以走向正断层为主,斜交断层为次,逆断层少见。区内规模较大的断层有F11、F12、F301、F308等。F11、F12、分别为矿区北面及南面的边界线,F301、F303、F308等断层向西延伸出到渠勒矿区。逆断层及斜交断层延伸及落差均较小,斜交断层多分布于矿区边缘,研究程度差。本区断层生成时代,初步认为主要发生在印支期,后经燕山运动、喜山运动加剧和产生了新的断层;该区断层的存在,破坏了煤层的连续性和完整性,其形态变得复杂,加大了煤层的埋藏深度,同时也使得水文地质条件复杂化,这些都给矿山开采造成一定的难度。由于本区断层多属于高角度的正断层,对煤层的破坏不大,无煤区面积不广,对煤质影响也小,从断层的两旁钻孔所取的煤样化验结果看,煤质组分接近,煤层结构相似,厚度可以对比。因此,构造作用对煤层影响不大。(三)岩浆岩。本矿区及其周围未发现有岩浆岩。(四)煤层特征1、煤层的层数、厚度矿区含煤共四组八层,均产于合山组下段。每个煤组含煤两层,由下而上编号为Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅲ1、Ⅲ2、Ⅳ1、Ⅳ2,其中Ⅰ、Ⅱ煤层产于合山组下段第二分层(P2H12a),Ⅲ、Ⅳ煤层产于第三分层(P2H12b)。其中Ⅰ煤层为主要可采煤层,平均厚度为1.2m,Ⅱ1、Ⅳ2两煤层局部可采,其他煤层多为煤线。各煤层可采总厚度0~7.68m,一般2.73m2、煤层的层位、间距、结构I煤层位于煤系的最下部,距灰岩0.2~17.56m,一般4~5m。平均厚度为1.2m,结构复杂,夹矸较多,一般有10层,最多达23层,单层夹矸厚度0.01~0.37m不等,一般0.10m。煤分层层数一般5~11层,最多达24层,单层厚度0.01~0.82m,一般0.1~Ⅱ1煤层:位于I煤层之上2.9~22.4m,一般11.5m,西部间距小,向东逐渐增大。可采范围限于310—37线之间。Ⅳ2煤层:位于Ⅱ1煤层之上6.4~46m,一般20m,西部间距小,向东逐渐增大。可采范围限于307~312线之间。Ⅱ1、Ⅱ1煤层结构和I煤层一样,均属于结构复杂煤层。3、煤层顶底板和夹矸岩性I煤层:顶板为生物碎屑泥灰岩,灰黑色中厚层状,微粒—中粒结构,富含动物碎屑及黄铁矿结核,动物碎屑为层孔虫、腕足类、头足类等。向下炭质增多。该层厚度1.2~9.02m,一般4.80m。为矿区之标志层。自305线东I煤层局部分岔,顶板为铝土岩,细腻,页理不太清晰,富含植物叶片化石及黄铁矿结核,厚度0.3~5.13m。I煤层底板为铝土岩,多为灰色、绿灰色,下部局部为紫红色。厚度0.2~12.79m,一般3.41m。含植物叶片化石,富含星散状、结核状黄铁矿,具垂直节理。I煤层伪顶伪底一般为厚2~10cm炭质页岩。煤层夹矸为炭质页岩及黑色泥岩。炭质页岩为黑色,性软,易碎,常含炭化植物化石碎片,局部含黄铁矿结核,多出现于I煤层中上部;黑色泥岩致密,节理平直,含黄铁矿结核,多见于I煤层下部,其它煤层较少见。其它煤层夹矸多为炭质页岩。顶底板岩性见下表。煤层顶底板岩性表煤组煤层顶板底板煤层间距(m)岩性厚度(m)岩性厚度(m)IⅠ生物碎屑泥灰岩、东部局部为铝土页岩4.80铝土岩3.41Ⅰ211.50ⅡⅡ1含燧石灰岩2.70灰岩6.702.70Ⅱ2生物碎屑灰岩2.40灰岩2.702.40ⅢⅢ1泥岩3.00生物碎屑灰岩2.403.00Ⅲ2泥岩、泥灰岩5.30泥岩3.006.90ⅣⅣ1泥岩、灰岩3.70泥岩1.603.70Ⅳ2含燧石灰岩5.00泥岩、灰岩3.70(五)煤质I煤层属富有灰~高灰、高硫、极难洗选的贫瘦煤,只宜做动力用煤。煤层原煤煤质情况见下表。Ⅰ煤层原煤煤质情况表项项目数值水分Wt(%)灰分Ag(%)挥发分Vr(%)固定碳CFGD(%)发热量Qfdr(MJ/kg)硫分(%)磷Pg(%)全硫Sgq硫酸盐酸Sglx硫化物硫SgLT有机硫Sgrj最小0.2730.5920.0530.9612.171.3202.420.260.003最大2.9255.6729.6054.1021.6110.740.185.074.020.007平均1.2439.8523.9546.0118.516.670.063.802.710.005二、水文地质条件(一)矿区含水层与隔水层现由新至老叙述如下:1、第四系全新统透水层残积、坡积、冲积粘土、亚粘土、含铁锰质颗粒,厚8~30m。透水和季节性含水。2、下三叠统罗楼组含水层(1)上段:厚层鲕状灰岩,浅部70m裂隙溶洞发育,地表有漏斗,厚达数百米(2)下段:中厚层至薄层致密灰岩,节理裂隙发育,厚度40~120m,分布于各向斜内呈潜水盆地埋藏。该含水层水位标高+120~+150m,泉涌水量0.03~1.5L/S,渗透系数(K)=0.29m/昼夜,含岩溶裂隙潜水,水质属重碳酸钙质淡水。3、上二叠统合山组含水组自上而下又分为(1)紫色泥岩隔水层:薄层状,泥质结构,质软细腻,厚0.51~30.50m,一般11.0m,自东向西变厚,分布广泛,为良好的隔水层.(2)泥灰岩含水层:薄至中厚层状,性硬脆,垂直层面的两组节理异常发育,厚2.43~39.14m,一般16m,西薄东厚,含裂隙水。(3)白色厚层状灰岩和深灰色中厚层状灰岩含水层:前者质较纯,裂隙、溶蚀、溶洞十分发育,含水层厚达百余m,富含裂隙溶洞水。后者含燧石结核和条带,裂隙溶蚀发育,少有溶洞。该段厚度变化极大,12.15~148.00m,一般40m。(4)泥岩隔水层:薄层泥质结构,质软,局部相变为泥质菱铁矿岩和铝土岩,厚0~16.45m,一般4.5m,矿区中部发育。(5)生物碎屑灰岩和中厚层状灰岩间夹少许泥岩:前者一般厚15m,后者致密,局部含燧石结核和条带,一般厚18m。灰岩裂隙发育,有溶蚀现象和溶洞,泥岩夹于其间,薄层、细腻,一般厚1.9m。(6)泥岩夹砂质泥岩隔水层:薄至中厚层状,细腻或粉砂质结构,厚0~14.62m,一般2.6m,自西向东部变厚,西部稳定。(7)灰岩夹少量泥灰岩含水层:厚2~8m,岩石较完整,有裂隙,少有溶洞,弱含水。(8)泥岩隔水层:质软致密完整,厚20~30m,为一良好的隔水层。(9)灰岩、泥灰岩、铝土页岩和煤层:上部为中厚状灰岩,细晶质,坚硬,富含燧石结核及条带。厚13~25m,裂隙、溶蚀、溶洞十分发育,为古溶洞埋藏区。下部为泥灰岩,细密完整,厚6~13m,含溶洞裂隙水,重碳酸质淡水。(10)铝土泥岩、铝土岩、底砾岩隔水层:上部为铝土泥岩,中部为铝土岩,两者均致密完整。底部为底砾岩,砾石为基底灰岩。厚度0~13.08m,一般2~5m,受基底茅口阶灰岩古喀斯特凹凸不平的表面控制。铝土岩的隔水性因厚度而异,厚度小于2m4、下二叠统灰岩含水层厚层至块状,裂隙、溶蚀、溶洞、古溶洞发育,水位标高120~140m,单位涌水量为0.001~0.203L/S.m,渗透系数0.00129~0.367m/昼夜,含岩溶裂隙承压水,水质属重碳酸钙质淡水。(二)矿区地表水体矿区内及附近最大的地表水体是客兰水库,呈不规则形态,最大库容量2.18亿m3,正常库容量7100万m3,历史最高洪水位标高+128.72m,一般水位标高+126m,最低水位标高+121.06m(以上资料来源于1988年3月至4月份广西150煤田地质勘探队渠勒探区1/5万水文地质测绘报告)。库水主要淹没了罗楼组含水层以及少量合山组隔水层和含水层,据矿区观测资料查明:库水通过淹没下的含水层与库外围地下水有水力联系,而与矿区内部有无水力联系,有待进一步查明。(三)矿区地下水补给、排泄条件大气降雨和地表水是本区地下水的主要补给来源,它通过出露地层的孔隙,岩层的裂隙、断裂构造破碎等渗入补给,含水层接受补给后,由于地貌、岩溶和含水层分布的控制,在区内迳流后以泉水的形式排出地表,流入客兰水库等地。(四)生产矿井的水文地质特征该矿井主要可采煤层标高约-70~0m,矿坑充水主要来自煤层顶底板灰岩溶洞裂隙承压力,水量大,来势猛,水头压力高,例如14号出水点,水量最大可达520m2/h,水压13.1kg/cm2,为底板突水,1988年矿井涌水量月平均值为1029.9m据原矿方技术人员反映,涌水量比较稳定,井下出水点几乎不受大气降雨的影响,即雨季和旱季出水量变化不大,甚至无变化,大断层一般留设有保安煤柱,对煤层开采不会有直接充水影响,小的断层较多,但出水量都不大,一般只是滴水或淋水,到目前为止,井下出水点仅有一个小断层点,出水量为60m3/小时,因此煤层顶板灰岩岩溶裂隙承压水是矿井充水的主要直接水源。下原那全一号井矿井涌水量观测表流量(m3/h)观测时间流量(m3/h)观测时间11001987.18501988.2.2311501987.28501988.3.2210271987.38501988.4.208501987.410301988.5.238201987.512091988.6.228701987.612001988.7.199000987.710601988.8.229501987.810801988.9.2011001987.910001988.10.229601987.1010901988.11.2010001987.1111601988.12.319501987.1211301989.1.238801988.110601989.2.27(五)充水因素分析根据本井田文地质特征及相邻那全矿区生产井水文地质情况,预计未来矿坑充水因素主要有以下几个方面:1、底板岩溶裂隙承压水:煤层底部灰岩岩溶裂隙含水层是未来矿坑充水的主要因素,由于该层岩溶裂隙较发育,水量较丰富,据矿井以往开采对涌水量观测,最大涌水量可达1414m3/h(1986年4月测),对煤2、顶板含水层向矿坑充水:主要是上覆灰岩含水层向矿坑充水,例如当矿井回采放顶时坍塌产生的裂隙可以连通上覆含水层而向矿坑流水,或者由于断层的影响,在一定条件下对矿坑充水等,因此顶板水也是一个不可忽视的直接充水因素。3、断层水:据矿井以往生产反映,井中遇到断距数m的小断层很多,一般无水或只是滴水,到目前为止,就只发现有一个小断层出水点,涌水量为60m34、大气降雨和地表水:井田内出露地表的岩性主要为合山组顶部的泥岩,分布在井田的西部,其它均被第四系的表土覆盖,大气降雨只能部分补给含水层,大部分流走或蒸发掉,对未来矿坑充水没有多大影响。本井田地表水体缺乏,主要在本井田的西部有客兰水库,由于F301断层落差较大,矿井主要直接充水含水层茅口灰岩与本区另一富水性强的含水层罗楼组灰岩发生对接,而客兰水库在对接口西北1.5km处,覆于罗楼组灰岩上且具有水力联系,如果在对接口中这两个含水层都有岩溶发育的话,就有可能与地表水发生水力联系,导致客兰河水库的水返向补给,从而造成对未来矿坑进行充水。综上所述,本矿井岩溶裂隙发育,矿井涌水量大,水文地质条件属复杂型。(六)矿井涌水量预测原矿井从投产到2001年关闭的10多年的生产中,一般正常涌水量1100~1200m3/h,矿井的最大涌水量为1414m3/h。经用相关比拟法公式估算来预测未来矿井正常涌水量,经计算得出结果为三、地质勘探报告的评述广西426地质队提交的《广西扶绥煤田那全矿区详细勘探报告》,对可采煤层、层位、产状、结构、构造、煤质及变化情况已基本查明。由于本矿井原为生产井,开拓巷道已完成,采区巷道也即将完成,河南省郑州地质工程勘察院编制的《广西扶绥县东罗煤矿区那全一号井资源储量核实地质报告》资料基本齐全,储量计算基本可靠合理。上述等资料可以满足煤矿开发利用方案设计的要求,可作为设计的依据。四、矿井开采技术条件(1)、本矿井瓦斯相对面涌出量小于10m3(2)、煤尘有爆炸危险性,煤层属不易自燃的煤层。(3)、本矿井岩溶裂隙发育,矿井涌水量大,以底板进水为主。水文地质条件属复杂型。(4)、本区断层较发育,以走向正断层为主。褶皱走向与断层走向基本一致,以开阔的背、向斜为主。(5)、主采煤层Ⅰ煤,平均厚度1.2m,顶板为泥灰岩,底板为铝土质泥岩,伪顶伪底一般为厚2~10cm炭质页岩。煤层埋藏深度+145~—200m。煤层倾角120~15(6)、开采深度达200m地温31℃,进入一级热害区。矿井大部分区域属一级热害区。原东罗矿区那全一号井采掘工作面温度26~28第三节矿井建设概况一、工程性质矿井设计生产能力为21万吨/年,属恢复建设矿井。二、矿山开采现状扶绥煤田那全矿区于1959年至1964年由原广西地质局426地质队对矿区进行普查勘探,1964年12月提交《广西扶绥煤田那全矿区详细勘探报告》,1972年广西地质局批准那全矿区工业储量2812.2万t,远景储量1311.8万t。1975年2月,广西煤矿设计院(现广西工业设计院)完成《广西壮族自治区东罗矿务局那全一号井初步设计说明书》,设计A+B+C+D级储量1254.6万t,其中可采储量771.3万t。矿井设计生产能力20万t/年,服务年限28年。那全一号井(现改为新东矿业有限公司五号井,以下同)于1974年12月开始建井,1985年月12月建成投产,至2000年8月底东罗矿务局政策性破产前止,累计生产原煤171.0万t。该井采用斜井开拓,开拓水平标高为-70m,双翼双水平生产,投产15年,采区回采率63.4~69%,矿井回收率38.3~65.2%。经过数年开采,F301断层西南、306号勘探线以西、F308断层以北除保安矿柱外已大部分采空,并形成3个采空区。目前该井地面工业建设与行政福利建筑物、井下巷道及硐室基本保持完好。选矿工艺:采用不选矿、不分级,原煤销售。原矿井的所有机电设备及大型材料在矿井破产期间已作拍卖处理。矿井地面工业广场设施尚有地面变电房、通风设施、场内道路、办公室、矿灯房、洗澡房、储装、排矸系统等。矿井关闭后,由于长时间没有排水,巷道已基本被水淹没。三、井田开拓和开采(一)、井田境界根据2005年广西壮族自治区国土资源厅桂资储备案证明[2005]22号关于《广西扶绥县东罗矿区那全一号井储量核实地质报告》矿产资源储量评审备案证明与2005年广西南宁储伟资源咨询有限责任公司桂储伟审[2005]40号关于《广西扶绥东罗煤矿区那全一号井资源储量核实地质报告》评审意见书认定的储量由19个拐点坐标圈定,详见下表。井田东西走向长约4.9km,南北宽约0.4~4.0km,矿井储量圈定范围开采面积为6.5496km2,开采深度:+150~-170m标高(核实储量范围最低标高为-180m)。新东五号井矿界拐点坐标表拐点号X坐标Y坐标备注1247547536468278224757273646853532476200364684054247598036469985524753603647022562475725364709007247542536471015824750603647035092474370364706101024739003646940011247179036466690122472390364664301324731253646709514247319036467015A2473655364676751524739253646795016247444536467992B24750153646842517247509036468415(二)、储量根据《广西扶绥县东罗煤矿区那全一号井资源储量核实地质报告》,新东五号井储量见下表。那全一号井资源储量计算结果表资源储量类别标准编码块段矿石量(万t)合计(万t)保有资源储量控制的经济基础储量122b238.63864.33推断的内蕴经济资源量333539.56探明的次边际经济资源量2S1127.52控制的次边际经济资源量2S2258.62矿井设计利用资源储量表(单位:万t)煤层名称资源储量类别资源量永久性煤柱损失设计利用资源储量村庄呆滞煤量断层井筒及工业场地井田边界小计I煤122b238.634.174.17234.46333539.5611.5231.4916.5022.4916.6287.1440.942S1127.5227.5227.5202S2258.6258.6258.620合计864.3397.6631.4916.5022.4920.79188.93675.40矿井设计可采储量表(单位:万t)煤层名称资源储量类别矿井设计利用储量开采工程保护煤柱设计可采储量大巷上、下山采区边界小计I煤122b234.4627.795.011.0033.80200.66333440.9425.8638.953.6168.38158.34合计675.453.6143.964.61102.18359.00(三)、设计生产能力及服务年限矿井设计生产能力21万吨/年,服务年限为12.3年。(四)、井田开拓及井口位置1、井田开拓本矿井关闭前为生产矿井,主、副井筒已建成。因此井田开拓方式与井口位置选择已确定。本矿井采用斜井开拓,呈正斜井开拓。2、井口与工业场地位置该矿原属生产矿井,主副井筒、井口与工业场地已确定,井口与工业场地位于井田内的西侧400m左右的丘陵地上,地形较平坦。主副井筒特征表井筒名称项目主斜井副斜井井口坐标纬距X2637284.6492637280.070经距Y36354407.22536354432.238井口标高Z()+145+145提升方位角(度)6456井筒倾角(度)2323井筒宽度(mm)净38002600设计掘进44003200井筒断面积()净8.66设计掘进11.08.1井筒支护支护材料混凝土混凝土支护厚度300300(五)、水平、采区划分及大巷布置水平划分:根据井田内煤层赋存情况,确定采用一个水平开拓,水平标高布置在-70m。本井田划分为8个采区。其中2个为上山开采,6个为下山开采。大巷布置:为利于巷道维护,运输大巷及总回风巷布置沿Ⅰ煤层底板布置。(六)采煤方法采区开采顺序先近后远原则,采用前进式的开采方式,按一、二、三、四……八采区的顺序依次开采本井田内煤层的倾角变化平缓,煤层倾角在12°~15°,采用走向长壁采煤方法。采用走向长壁采煤方法时,回采工作面则由采区倾向边界向采区上、下山的方向推进,为后退式回采。回采工作面顶板管理采用全面垮落法。回采工作面采用MZ-12型煤电钻打眼,爆破落煤,爆破与人工装煤相结合。采用SGB-420/30型可弯曲刮板运输机运煤,回采工作面采用DZ18-30/100G单体液压支柱和HDJA-900型金属铰接顶梁进行支护,配备JH2-2型回柱器辅助回柱放顶,装备RBZ-80/200乳化液泵。采区运输采用刮板运输机运煤,回采工作面运输机顺槽铺设SGB-520/34型可弯曲刮板运输机。掘进工作面煤炭和矸石,采用矿车运输;材料、设备分别用材料车、平板车运送。第三章危险、有害因素识别与分析第一节矿山灾害和矿山事故矿山灾害和矿山事故,指矿山建设或矿山生产过程中所引发的灾害和事故。矿山灾害和事故的发生原因,可概括为人的不安全行为(或失误)和物的不安全状态(或故障)两大因素作用的结果。物,通常是指采矿的设计与施工、机电设备、安全设施与生产环境等。在人与物这两大因素中,人的不安全因素占主要地位。因此,事故的预防,应主要杜绝人的不安全因素。矿山灾害与事故,按事故发生源分类,可分为以下9种:■瓦斯事故,指由瓦斯爆炸或燃烧,煤(岩)中瓦斯突出,气体窒息(中毒)造成的伤害。■粉尘事故,指煤尘爆炸造成的伤害,粉尘造成的矿工职业病的危害。■水害,指由老窿水、含水层水、大气降水、地表水影响生产、威胁采掘工作面或矿井安全,造成人员伤害和财产损失。■矿井火灾,指由煤层自燃发火和外因造成的火灾,直接伤人或产生有害气体造成人员伤亡及地面火灾造成的事故。■顶板事故,指由矿井冒顶、片帮、冲击地压、顶板掉块造成的伤害事故。■提升事故,指由提升工具造成的伤害事故,如断绳、过卷、卡罐、跑车等。■运输事故,指由运输工具造成的伤害事故,如车辆撞、挤、轧人,刮板运输机及胶带输送机伤人。■电气事故,指由电气设备造成的伤害事故,如触电、变电所火灾等。■其它事故。第二节危险、有害因素识别的方法和过程一、危险、有害因素的识别方法在对该矿的危险、有害因素识别时运用了经验分析法(包括对照分析法和类比法)及系统安全分析法等两种方法进行识别。二、危险有害因素的识别过程危险有害因素从其表现形式又可分固有危险、相关危险、贮运危险等三大类。(一)、固有危险的识别固有危险又分为物质危险、生产过程危险和工艺、设备(装置)危险三方面。1、甲烷、煤尘等物质的固有危险甲烷:在开采过程中产生的易燃易爆气体主要为甲烷,在空气中甲烷浓度的增高会导致氧气浓度的降低,人会处于昏迷状态,甚至窒息、死亡。甲烷在空气中达到一定浓度时,遇到高温热源会燃烧和爆炸。煤尘:该矿煤尘有爆炸性,在空气中达到一定浓度遇高温会燃烧或爆炸。空气中的浮尘使接触人员产生职业疾病尘肺病,粉尘还会引起刺激性疾病、急性中毒甚至癌症。电流:电流通过人体会引起神经或肌肉功能的紊乱和电烧伤,影响呼吸、心脏和神经系统,使触电者窒息、停止呼吸或心室颤动而死。2、生产过程危险有害因素的识别按工业广场及平面布置、建筑物、安全出口与通道、工艺过程等方面分析。1)井口广场及平面布置井口距储煤场、矸石山、木料场过近,入井空气容易遭粉尘污染,木料场若发生火灾会威胁井下。重要建筑物防火间距不符合要求,发生事故时相互影响或消防灭火困难,造成灾害扩大。2)建筑物工业广场建筑的火灾耐火等级、结构、层数、面积、防火间距、安全系数不符合设计要求时,发生灾害易于引起连锁作用,扩大事故灾害的程度。3)安全出口与通道当矿井、采区、工作面、安全出口个数不符合规定或通道断面小,不畅通时,一旦发生灾害可造成人员撤离、疏散困难,导致灾害扩大。4)工艺过程①掘进作业危险有害因素有:片帮冒顶、瓦斯、爆破、火药爆炸、火灾、水害、运输、粉尘、中毒或窒息、机械(局扇等)噪声等。②回采作业危险有害因素有:瓦斯爆炸、片帮冒顶、水害、煤尘、爆破等。③巷道维修作业危险有害因素有:片帮冒顶、瓦斯爆炸、中毒窒息等。④提升、运输等辅助生产过程危险有害因素有:运输提升、机电、火灾、冒顶片帮等。3、工艺设备或装置的危险性危险有害因素主要有:机械伤害、触电、噪音等。(二)、煤矿生产相关的危险、有害因素危险、有害因素主要有:地下开采造成地表塌陷,矸石山造成的粉尘灾害(该矿矸石较少),井下有毒有害气体直接排出,造成环境污染,矿井废水不经处理直接排放,可能造成周围农田受污染等。(三)、爆炸材料储运过程危险、有害因素主要危险有害因素有:火药(雷管)运输和贮存不当发生爆炸。三、影响煤矿生产的危险、有害因素综合上述危险有害因素的分类和识别方法,并结合该矿开采技术条件及生产工艺特点,确定影响该矿生产的危险、有害因素主要有以下11种:1、水害,包括地表水害、地下水害(老空水、断层水、含水层水,)。2、火灾,主要有含碳固体可燃物火灾和电气火灾。3、瓦斯爆炸或瓦斯燃烧。4、粉尘,主要有粉尘职业危害及煤尘爆炸。5、冒顶片帮。6、中毒和窒息,包括中毒、缺氧(窒息、中毒性窒息)。7、机电,包括触电(电击和电伤)、非正常停电(停风和停止排水)和雷电波窜入事故,不包括电气火灾。8、运输提升,包括井筒、巷道运输(提升)中发生的断绳崩人、跑车、撞击碾压等事故。9、爆破,是指爆破作业中发生的伤亡事故。10、火药爆炸,是指火药、雷管在运输、贮存中发生的爆炸事故。11、其他危险、有害因素:机械伤害主要存在于检修机电设备和机械过程中;灼烫发生于给矿灯配制、添加酸液和电焊、气焊时;照明、信号、标志缺陷主要存在于重要机房、硐室、防火场所、井上下通信地点和提升的井巷、井下巷道交叉点等地点;振动、噪音主要存在于使用主扇、局扇、绞车、空压机等地点和放炮地点附近。第三节主要危险、有害因素危险性分析根据矿井可行性研究和类比矿井的资料,对本矿井主要危险、有害因素进行分析。一、瓦斯矿井瓦斯爆炸是煤矿极其严重的一种灾害,一旦发生,不仅造成大量人员伤亡,而且还会严重摧毁井下设施,中断生产,甚至还会引起煤尘爆炸、矿井火灾以及冒顶等第二次灾害,从而加重了灾害后果,使生产难以在短期内恢复。所以瓦斯是矿井的主要危险因素。二、粉尘(一)、粉尘定义及分类粉尘是指煤矿井下生产过程中所产生的各种岩矿微粒的总称,又称矿尘。粉尘的分类如下:1、按粉尘的成份可分为:■煤尘:以固定碳成份为主的粉尘称为煤尘。它是采煤、煤巷掘进及装运等过程中产生的粉尘。■岩尘:不含或极少含有固定碳的粉尘称为岩尘。它是岩巷掘进及装运等过程中产生的粉尘。该矿可采煤层只有Ⅰ煤层,平均厚度1.2m,井下巷道2、按粉尘中游离SiO2含量可分为:■矽尘:煤矿中的岩尘一般都为矽尘。粉尘中游离SiO2在10%以上的粉尘称为矽尘。■非矽尘:粉尘中游离SiO2在10%以下的粉尘称为非矽尘,煤尘一般为非矽尘。根据合山矿区资料,游离SiO2含量,全岩粉尘为3.19~23.49%,平均为14.3%;半煤岩为2.1~20.5%,平均为8.0%;全煤为0.4~8.5%,平均为4.1%。该矿的岩性与合山矿区相似。(二)、粉尘的职业危害粉尘是造成矿工职业病的有害物质,长期被矿工吸入体内能引起煤、矽肺病,严重危害矿工身体健康,使矿工丧失劳动能力,以致缩短寿命。粉尘的物理化学性质,如粒度、分散度、浓度及游离二氧化硅含量等的不同,对人体的危害程度也不同。影响煤、矽肺病的因素见下表。影响煤、矽肺病的因素表影响因素简要说明游离二氧化硅含量(SiO2)游离二氧化硅是游离存在的二氧化硅晶体或非晶体。人吸入的粉尘中游离二氧化硅含量愈多,肺组织的纤维化过程愈短,发病率也愈严重,游离二氧化硅是致病的主要因素,含量愈大,致病率愈强。砂岩、页岩和煤中的游离二氧化硅含量约为35~45%、27~30%和1~5%,游离二氧化硅含量约为80~90%时,几年内即可致病粉尘的粒度和分散度0.1~5微米以下的粉尘能直接进入肺泡内对人的危害最大,它能使肺泡失去弹性,旷日持久,呼吸功能便会减退,最后导致煤矽肺病等症粉尘粒度越小,分散度越大,对人体的危害也越大。粉尘中0.1~5微米的尘粒所占比重较大时,危害程度最严重粉尘的浓度粉尘浓度越高对人体的危害越大,如果粉尘浓度为1000毫克/米3时,1~3年即可致病从事岩石作业时间的长短从事岩石作业的时间越长,吸收粉尘的积累量就越多(粉尘浓度+时间),发病率就越高。据统计,工龄在十年以上的开拓掘进工人的发病率比十年以下的高两倍(三)、煤尘爆炸的危害煤尘爆炸严重威胁矿井安全生产,能造成矿井严重的破坏和人员大量的伤亡。原东罗矿务局已对那全矿区的所有矿井进行取煤样作煤尘爆炸指数测定。测定表明,本矿井煤尘具有爆炸危险性。煤尘爆炸的特性与产物■产生高温。据测定,煤尘爆炸火焰温度是1600~1900℃。■产生高速传播的火焰,传播速度为610~1800m/s。■产生高速传播的冲击波,最高可达2340m/s。■产生高压,煤尘爆炸的理论压力为75kpa。■产生粘块与焦渣。■产生大量的一氧化碳和二氧化碳。一氧化碳的浓度一般可达2%~3%,甚至达8%。三、水害凡影响生产、威胁采掘工作面或矿井安全的,造成人员伤害和财产损失,增加吨煤成本和使矿井局部或全部被淹没的矿井水,都称为矿井水害。造成矿井水害的水源有大气降水、地表水、地下水和老空水。其中地下水按其储水空隙特征又分为孔隙水、裂隙水、断层水和岩溶水等。根据水源分类,可把矿井水害分成若干类型。见下表。矿井水害类型表类别水源水源进入矿井的途径或方式发生过突水、淹井的典型矿区地表水水害大气降水、地表水体(江河、湖泊、水库、沟渠、坑塘、池沼、泉水和泥石流)井口、采后冒裂带、岩溶地面塌坑或洞,断层带及煤层顶底板或封孔不良的钻孔充水或导水水城汪家寨矿、内蒙古早庄古山矿、辽源梅河一井等老空水水害古井、小窑、废巷及采空区积水采掘工作面接近或沟通时,老空水进入巷道或工作面山西陵川县关岭山煤矿、徐州旗山矿、峰峰四矿、广西合山东矿、东罗五联矿孔隙水水害第三系、第四系松散含水层孔隙水、流砂水或泥沙等,有时为地表水补给采后冒裂带、地面塌陷坑、断层带或煤层顶底板含水裂隙及封孔不良的旧钻孔导水吉林舒兰煤矿、淮南孔集矿、徐州新河煤矿裂隙水水害砂岩、砾岩等裂隙含水层的水,常常受地表水或其他含水层水的补给采后冒裂带、断层带、采掘巷道揭露顶板或底板砂岩水,或者封也不良的老钻孔导水徐州大黄山煤矿、韩桥煤矿、开滦范各庄煤矿等岩溶水水害薄层灰岩水水害主要为华北石炭二叠纪煤田的太原群薄层灰岩岩溶水(山东一带为徐家庄灰岩水),往往得到中奥陶系灰岩水补给采后冒裂带、断层带及陷落柱、封孔不良的老钻孔,或采掘工作面直接揭露薄层灰岩溶裂隙带突水徐州青山泉二号井、淮南谢一矿、肥城大封煤矿、杨庄矿(徐灰)、新密芦沟矿厚层灰岩水水害煤层直接或间接顶板厚层灰岩含水层,并往往受地表水补给采后冒裂带、采掘工作面直接揭露或地面岩溶塌陷坑江西丰城云庄井煤层底板直接或间接岩溶含水层水(在我国煤矿区主要是华北的中奥陶系厚层500~600m灰岩水和南方二叠统合山组和茅口阶灰岩水)对煤矿开采威胁最大,也最严重采掘工作面底鼓,岩溶富水带、断层带、陷落柱或封孔不佳的老钻孔和地面岩溶塌陷坑吸收地表水峰峰一矿、焦作演马庄矿、合山里兰矿、溯河矿、东罗那全1、2、3号井,淄博北大井均为断层导水淹井;开滦范各庄矿、安阳铜冶矿为中奥灰水通过陷落柱、钻孔进入矿井四、矿井火灾(一)、矿井火灾分类及其特征为了有针对性地制订防灭火对策,将矿井火灾予以分类是必要的。根据火灾发生的地点不同可分为:1、地面火灾。发生在矿井工业广场范围内地面上的火灾称为地面火灾。地面火灾外部征兆明显,易于发现,空气供给充分,燃烧完全,发展迅猛,有毒气体(CO)发生量较小,地面空气宽阔,烟雾易于扩散,与火灾斗争回旋余地大。2、井下火灾。发生在井下的火灾以及发生在井口附近而威胁到井下安全的火灾称为井下火灾。与地面火灾相比井下火灾发生初期很难发现,井下空气供给有限,燃烧不完全,有毒有害烟雾大量发生,而且随井下风流到处扩散,对井下人员构成严重威胁;有时还可能引起瓦斯、煤尘爆炸,酿成重大恶性事故。根据引火的热源不同可将矿井火灾分成以下两类:1)、外因火灾或称外源火灾。是指由外来热源如瓦斯、煤尘爆炸、放炮作业、机械摩擦、电源短路、电气设备失爆、吸烟、烧焊以及其他明火等引起的火灾。2)、内因火灾或称煤的自燃火灾。是指煤炭在一定的条件下,自身发生物理化学变化:吸氧、氧化、发热、热量聚集导致着火而形成的火灾。外因火灾的特点是:突然发生,来势猛烈,如果不能及时发现和控制,往往可能酿成重大事故。据统计国外记载的重大恶性火灾事故90%以上属外因火灾。因此,在矿井火灾的总数中,外因火灾占比重虽小但也不容忽视。外因火灾多发生在井口、井底机电硐室、火药库以及安有机电设备的巷道或工作面内。火焰的燃烧一般是在着火物的表面,如果及时发现和扑救还是容易扑灭的。内因火灾的发生,往往伴有一个蕴育的过程。有预兆易于发现,但火源隐蔽,经常发生在人们无法进入的采空区或煤柱内,要想准确地找到火源也非易事。因此,难以扑灭,以致有的火灾持续数月、数年、数十年之久;有的漫延扩大,烧毁大量煤炭,冻结大量资源。据统计,在我国统配煤矿中,存在自然发火危险的矿井占总矿井数的57.7%,自然发火煤层占累计可采煤层的60%以上,内因火灾发生的次数占矿井总次数的90%以上,每年自燃发火达450次之多,至今尚未熄灭的有300余处,冻结煤量达6×107t,应成为防治的重点。(二)、煤层自燃倾向性该矿井关闭前曾取煤样送检,进行自燃倾向性测定分析。结果表明,该矿井煤层属不易自燃煤层。相邻正重组生产的原那全二号井煤层也属不易自燃煤层。五、顶板事故顶板事故是煤矿伤亡事故中占比重最大的事故,据全国1953~1979年统计,冒顶事故伤亡人数占总伤亡人数的38%。广西1979~1987年统计,冒顶事故死亡人数占总死亡人数的40.2%。新东矿业公司重组后2001~2005年顶板伤亡事故占总伤亡事故次数的46.7%。尽管大多数冒顶事故每次造成的伤亡人数不多,但发生频率高,造成的危害较大。六、提升事故该矿可能产生的提升事故主要有:断绳、过卷、跑车等,其中危害最大和发生频率最高的事故是车辆跑车事故。跑车事故是指斜井(包括采区上下山)上部车场或井筒(包括采区上下山或运输斜巷)中部,车辆脱离钢丝绳的牵引,沿着斜井巷飞奔而下所造成的事故。跑车事故的后果是相当严重的,除了撞坏井筒等设施外,还会将下部车场把钩工或其他作业人员撞伤或撞死,造成重大人身伤亡事故。七、运输事故该矿矿井主要运输拟采用架线式电机车,可能发生的事故有:机车及其它运输车辆运行中碰撞、伤人、触电等事故。八、电气事故主要包括以下三个方面:1、供电线路断线事故、倒杆事故。2、地面变电所火灾、变电所设备事故及小动物引起的短路等。3、电气设备失爆、漏电引起的瓦斯、煤尘爆炸和触电事故。九、热害新东五号井井口标高+145.5m,开采深度为+150~-170m。根据测温资料:开采标高在±0m以上地温小于30℃;±0m~-200m地温30~35℃;-200m~-350m地温为35~40℃。开采深度达200m地温31℃,属一级热害区。矿井开采到-50m水平时已进入一级热害区。根据矿方提供的资料,原东罗矿区那全一号井采掘工作面温度26~28℃。因此,矿井大部分区域第四章类比工程评价分析第一节类比工程的选择依据类比工程的选择,应以安全技术条件和安全管理模式为依据,选择同类的矿山进行类比。新东五号井原为东罗矿务局那全一号井,是那全矿区的三对生产矿井之一。所以从安全技术条件因素考虑选择与其相邻的那全二号井(现为广龙矿)进行类比;从安全管理模式因素考虑选择新东一、二号井进行类比。同时由于该矿井属恢复建设的矿井,也把本矿井关闭前的相关情况作为依据进行评价。那全二号井,建于1997年8月,设计生产能力6万吨/年,设计服务年限17.2年。该矿井的水文地质条件与新东五号井相同,且同采Ⅰ煤层。至2000年12月东罗矿务局破产时止,那全二号井共完成基建投资额1560万元,完成建成井工程量的70%左右。2001年初,关闭破产后职工重组,更名为东罗工矿实业公司广龙煤矿。截止2003年末,矿井保有地质储量289.34万吨,保有可采储量149.47万吨,剩余服务年限15年。第二节类比工程数据资料来源1、瓦斯:广龙煤矿2005年度瓦斯等级鉴定结果:CH4绝对涌出量为0.48m3/min,CH4相对涌出量为1.88m3/t,CO2绝对涌出量为0.73m3/min,CO22、涌水量:根据那全矿区地质勘探报告资料计算,同时由新东矿业公司提供原东罗矿务局对那全一、二、三号井现场实测数据。那全一号井正常涌水量为1200m3/h,最大涌水量为1414m3/h;那全二号井正常涌水量为450m3/h,最大涌水量为520m3/h;那全三号井正常涌水量为3、煤尘爆炸性:据广龙矿2003年取煤样送检鉴定报告书,煤尘爆炸指数为25.82%,火焰长度为35mm,抑制煤尘爆炸最低岩粉量为65%。结论为有煤尘爆炸性危险。4、煤层自燃倾向性:据广龙矿2003年取煤样送检鉴定报告书,属不易自燃煤层。5、冲击地压:椐地质勘探报告资料和评价人员对广龙矿生产现场进行查看和分析,结果为该矿井无冲击地压现象。6、地温:根据那全矿区地质勘探报告资料和新东矿业公司提供那全一号井关闭前井下有关场所的地温情况,同时评价人员对广龙矿生产现场进行调查和分析。该矿井开采标高在±0m以上地温小于30℃;±0m~-200m地温30~35℃;开采深度达200m地温31℃,属一级热害区。矿井开采到-50m水平时已进入一级热害区。根据矿方提供的资料,原东罗矿区那全一号井采掘工作面温度26~28℃7、生产安全事故统计:根据新东矿业公司提供的新东一、二号井和东罗工矿公司广龙矿重组生产后2001~2005年生产安全事故统计资料。第三节类比工程主要危险、有害因素的存在场所安全评价组通过对广龙矿进行危险、有害因素的识别与分析,查找出其主要危险、有害因素主要有11种,对这些危险、有害因素的存在场所分析结果如下:1、瓦斯爆炸:主要存在于瓦斯超限的采、掘工作面和回风巷道、机电硐室。2、片帮冒顶:主要存在于采掘工作面和巷道维修过程中,以及支护质量较差的井巷和硐室。3、粉尘:主要存在于采掘工作面、煤(岩)转载点、回风巷道及地面煤场。4、中毒和窒息:主要存在于人员误入盲巷和通风不良的采掘工作面放炮后炮烟窒息。5、水害:主要存在于井底水泵房(含水仓)、采掘工作面遇突然涌水和地表水突然大量涌入井下。6、火灾:主要是地面、井下机电火灾,有机电设施的地点。7、机电:主要是触电、非正常停电和雷电波侵入井下,存在于地面、井下安装有机电设施的地点。8、运输、提升:存在于井巷运输、提升过程中发生的断绳崩人、跑车和撞击辗压事故。9、爆破:发生在爆破作业中。10、火药爆炸:发生在炸药、雷管运输、贮存过程中,即运输经过的井巷和贮存炸药、雷管的炸药库和采掘作业点附近。11、其他危险、有害因素:空压机爆炸发生于安设空压机的地点;机械伤害主要存在于检修机电设备和机械过程中;灼烫发生于给矿灯配制、添加酸液和电焊、气焊时;照明、信号、标志缺陷主要存在于重要机房、硐室、防火场所、井上下通信地点和提升的井巷、井下巷道交叉点等地点;振动、噪音主要存在于使用主扇、局扇、空压机、柴油发电机、绞车等地点和放炮地点附近。第四节应用类比工程数据资料的适应性研究新东五号井原为东罗矿务局那全矿区的三对生产矿井之一,其安全技术条件与原那全二号井(现为广龙煤矿)基本相同;安全管理模式上,职工素质、企业性质、管理方式也基本相同。所以,广龙煤矿的安全技术数据对新东五号井很大程度上是相适应的,具有可比性。同时,由于新东五号井为恢复建设矿井,该矿井前身那全一号井的原有资料也得到利用,数据资料的适应性更强。应用类比工程数据资料是可供新东五号井的恢复建设借鉴的。一、应用防治水系统数据资料的适应性(一)相关数据资料目前广龙煤矿矿井正常涌水量480m3/h,最大涌水量500m3/h。涌水水源主要为底板裂隙岩溶水,广龙煤矿井底车场设主排水泵房,共有200D43×3型水泵4台,每台排水能力为288m3/h,正常时2台工作,备用1台,检修1台。有主水仓和副水仓,总仓容4000m东一采区泵房有4台:200D43×3型排水泵,单台泵排水量为:288m3/h,地面有1台检修泵。涌水量380m3/h,有主副水仓,总仓容4000m3。南二采区排水系统2005年1月已形成。目前正常涌水量为100m3/h。主副水仓容量为2500m3矿井原有一台QKB-50型探水钻机,配套钻杆30米。但钻机残旧,矿方已购买了新的探水钻机,满足探放水的要求。(二)、适应性结论广龙煤矿与新东五号井同属扶绥煤田那全矿区,为相邻矿井。两矿井的水文地质条件均属水文地质条件复杂类型,且同采Ⅰ煤层。因此,广龙煤矿的安全评价数据资料对于新东五号井具有可比性。从开采范围和开采深度比较,广龙煤矿比新东五号井均小得多,且广龙煤矿处于那全矿区中部的地垒构造区域。因此广龙煤矿的矿井涌水量要比新东五号井小得多。同时广龙煤矿的矿井水很有可能渗入或涌入新东五号井。二、应用配供电系统数据资料的适应性研究(一)相关数据资料广龙煤矿电源来自南宁坛洛110kV和扶绥县城110kV至那全变电站,由该变电站6kV高压电,双回路电源线路直接供电至井口。矿井6kV电源供电,采用分列运行方式,一回路主供,另一回路备用。地面变电所安装2台SJ1-320/6型变压器供地面用电(每台320kVA),其中一台备用。由地面变电所用ZLQP203×150铠装高压电缆将6kV电源双回路输送至井下主泵房变电所,主泵房变电所安装有2台KSJ3-320/6型矿用变压器(每台320kVA),将6kV高压变为380V供井下低压电器设备用电,其中一台主供,另一台备用。矿井主排水泵和东一采区排水泵共安装7台200D43×3型水泵(单台动力500kW),采用6kV高压电动机。东一采区一趟线路直供,另一回路从主泵房变电所供电;南二采区由主泵房变电所一路6kV高压供电、一路380V低压供电;中央变电所6kV高压经变压后,再输送380V电源到各采区工作面。工作面的电压经干式变压器变压为127V电压,供照明、电煤钻等使用。井下在用设备全部使用矿用防爆、隔爆型设备。为了提高功率因素,在地面变电所安装有静电电容进行无功补偿。全矿井装机总负荷3950kW,使用总负荷2450kW。全矿井有功功率2280kW,无功功率1038kVar,视在功率2505kVA,功率因数0.91。全矿供电系统满足安全生产要求。矿井的中央变电所(采区变电所)装有灵敏可靠的检漏继电器,供电电网安装有过流短路和接地保护装置,各采煤工作面装备有煤电钻综合保护装置,能防止机电漏电事故的发生。地面、井下各重要库房,如炸药库、地面变电所、井下泵房都安设有避雷装置,且能正常发挥作用。煤矿每年对供电系统及主要用电设备进行全面测试1-2次。井下在主、副水仓设有主接地极,其断面和接线符合规定,接地电阻经测定不超过2Ω。(二)、适应性结论从矿井的井型(设计生产能力)、装机总负荷等方面分析比较,新东五号井开采规模比广龙煤矿大,新东五号井供电容量要比广龙煤矿大,安全可靠程度要比广龙煤矿高。三、应用通风系统数据资料的适应性研究(一)相关数据资料广龙煤矿矿井采用中央并列抽出式通风,主扇风机型号:4-72-12-NO.16(37kW),主井进风、副井回风。矿井设计需风量为1860m3/min,目前矿井总进风量为1785m3/min,总回风量为1811m3/min,矿井负压850Pa,等积孔1.8m(二)、适应性结论广龙煤矿与新东五号井的瓦斯涌出量及地热情况基本相同,但由于新东五号井的井型(设计生产能力)比广龙煤矿大,工作地点多,矿井的总需风量比广龙煤矿要大。四、应用瓦斯防治系统数据资料的适应性研究(一)相关数据资料广龙煤矿2005年度瓦斯等级鉴定结果:CH4绝对涌出量为0.48m3/min,CH4相对涌出量为1.88m3/t,CO2绝对涌出量为0.73m3/min,CO2虽然该矿井为低瓦斯矿井,仍把“一通三防”工作作为安全工作的重中之重来抓。采煤工作面和掘进煤巷、半煤岩巷配备有风电闭锁、甲烷传感器、甲烷自动报警断电仪等装置。配备有足够的瓦检员24小时全天候对井下各作业地点进行瓦斯检测,能较好地坚持“一班二检”和“一炮三检”制度,瓦斯手册、瓦斯报表、瓦斯牌版能做到“三对口”,重组生产几年来,未发生过瓦斯灾害事故,瓦斯防治工作做得比较扎实、有效。(二)、适应性结论新东五号井与广龙煤矿同属扶绥煤田那全矿区,为相邻矿井。两矿井的煤田地质条件相同,且同采Ⅰ煤层。因此,广龙煤矿瓦斯涌出量数据资料对于新东五号井具有可比性。从广龙煤矿2005年度瓦斯等级鉴定结果推断,新东五号井也应属低瓦斯矿井。但在瓦斯防治工作上要做得更扎实、有效。五、应用粉尘防治系统数据资料的适应性研究(一)相关数据资料广龙煤矿所开采煤层的煤尘经鉴定具有爆炸性,火焰长度35mm,抑制煤尘爆炸最低岩粉量为65%。该矿在总回风巷及采区回风巷安装有隔爆水袋,采煤工作面之间设有隔爆水袋棚。井下各工作面配备有承压防尘水,在工作面、煤槽转载点、机头装车点、主要运输巷、回风巷安装有喷雾洒水装置,能定期对主要回风巷、运输巷的积尘进行清扫、清理。配备有ACH-1型测尘仪,并能定期进行测尘。(二)、适应性结论新东五号井与广龙煤矿同属扶绥煤田那全矿区,为相邻矿井。两矿井的煤田地质条件相,且同采Ⅰ煤层。因此,广龙煤矿粉尘数据资料对于新东五号井具有可比性。从广龙煤矿经鉴定煤尘具有爆炸性的鉴定结果推断,新东五号井煤尘也应具有爆炸性。广龙煤矿的粉尘防治工作值得新东五号井借鉴。六、应用防灭火系统数据资料的适应性研究(一)相关数据资料广龙煤矿现开采煤层经检测鉴定,煤层自燃倾向性为第三类,属不易发火煤层,该矿井建矿以来从未发生过煤层自燃。井下各泵房变电所、主要机房硐室配备有灭火器、砂子、铁铲等,东一、南二采区设置有消防材料库;井下泵房、硐室的杂物能及时清理。主泵房和东一泵房设有防火门。井下主要巷道设有消防管路,并能按规定设置防火栓。井下氧焊、电焊等特殊作业编制有安全技术措施。煤矿配备有足够的自救器,并能坚持携带下井。井下按规定设置有避灾线路和路标,能正确指导发生突发事故时人员撤离。(二)、适应性结论新东五号井与广龙煤矿同属扶绥煤田那全矿区,为相邻矿井。两矿井的煤田地质条件相,且同采Ⅰ煤层。因此,广龙煤矿粉尘数据资料对于新东五号井具有可比性。从广龙煤矿经鉴定煤层自燃倾向性为第三类、属不易发火煤层的鉴定结果推断,新东五号井的煤层自燃倾向性也应为第三类、属不易发火煤层。广龙煤矿的矿井火灾防治工作值得新东五号井借鉴。第五章煤矿事故统计分析第一节同类矿山生产安全事故统计分析一、东罗工矿公司广龙煤矿近五年事故统计那全二号井(现广龙煤矿)2001~2005年,在生产中发生1起死亡事故。2003年9月21日中班,在南109工作面发生一起冒顶事故,冒落岩石压死1名工人;此外,该矿井近5年还发生了8起受伤事故,详见下表。事故类别分析统计表事故类别事故次数伤亡人数其中经济损失(万元)死亡重伤轻伤车辆伤害000000触电000000放炮000000高处坠落000000锅炉爆炸000000火药爆炸000000火灾000000机械伤害(提升运输)550235.2冒顶片帮4510418.8其他爆炸000000其他伤害000000起重伤害000000容器爆炸000000坍塌000000透水000000瓦斯爆炸000000物体打击000000淹溺000000中毒和窒息000000灼烫000000合计91012724事故原因分析统计表事故原因事故次数伤亡人数其中经济损失(万元)死亡重伤轻伤安全设施缺少或有缺陷000000对现场工作缺乏检查或指挥错误3310218.8个人防护用品缺少或有缺陷000000技术和设计有缺陷000000教育培训不够缺乏安全操作知识000000劳动组织不合理000000没有安全操作规程或不健全000000设备设施工具附件有缺陷220112.2生产场所环境不良110010.6违反操作规程或劳动纪律340132.4合计91012724二、新东一号井近五年年事故统计新东一号井自2000年12月由新东矿业公司重组生产以来,至2005年底止,在生产中共发生2起死亡事故。2004年1月15日早班,在井底车场发生一起运输事故,放车时跑车,人员躲避不及时,被矿车撞死1名工人;2005年10月26日中班,在1002工作面触电死亡1人。此外,该矿井近5年还发生了9起受伤事故,都是轻伤事故。详见下表。事故类别分析统计表事故类别事故次数伤亡人数其中经济损失(万元)死亡重伤轻伤车辆伤害000000触电1110010放炮000000高处坠落000000锅炉爆炸000000火药爆炸000000火灾000000机械伤害(提升运输)331028冒顶片帮770072其他爆炸000000其他伤害000000起重伤害000000容器爆炸000000坍塌000000透水000000瓦斯爆炸000000物体打击000000淹溺000000中毒和窒息000000灼烫000000合计111120920事故原因分析统计表事故原因事故次数伤亡人数其中经济损失(万元)死亡重伤轻伤安全设施缺少或有缺陷000000对现场工作缺乏检查或指挥错误000000个人防护用品缺少或有缺陷000000技术和设计有缺陷000000教育培训不够缺乏安全操作知识000000劳动组织不合理000000没有安全操作规程或不健全000000设备设施工具附件有缺陷000000生产场所环境不良660061.5违反操作规程或劳动纪律5520318.5合计111120920三、新东二号井近五年事故统计二号井自重组以来,至2005年底止,在生产中曾发生2起死亡事故。2004年7月29日中班,在井下大巷发生运输事故,处理矿车掉道时被矿车压死1名工人。2004年8月19日中班,在采煤工作面发生冒顶事故,由里往外处理支架时冒顶,被压死1人,轻伤1人。此外,该矿井近5年还发生了8起受伤事故,其中:重伤事故3起,受伤3人;轻伤事故5起,受伤6人。详见下表。事故类别分析统计表事故类别事故次数伤亡人数其中经济损失(万元)死亡重伤轻伤车辆伤害000000触电120023放炮000000高处坠落000000锅炉爆炸000000火药爆炸000000火灾000000机械伤害(提升运输)6612332冒顶片帮3311136其他爆炸000000其他伤害000000起重伤害000000容器爆炸000000坍塌000000透水000000瓦斯爆炸000000物体打击000000淹溺000000中毒和窒息000000灼烫000000合计101123671事故原因分析统计表事故原因事故次数伤亡人数其中经济损失(万元)死亡重伤轻伤安全设施缺少或有缺陷000000对现场工作缺乏检查或指挥错误000000个人防护用品缺少或有缺陷000000技术和设计有缺陷000000教育培训不够或缺乏安全操作知识000000劳动组织不合理000000没有安全操作规程或不健全000000设备设施工具附件有缺陷1101010生产场所环境不良330034违反操作规程或劳动纪律6722357合计101123660第二节事故统计分析结果对本建设项目的指导一、三对同类矿井近五年事故统计分析结果事故类别分析统计表事故类别事故次数伤亡人数其中经济损失(万元)死亡重伤轻伤车辆伤害000000触电2310213放炮000000高处坠落000000锅炉爆炸000000火药爆炸000000火灾000000机械伤害(提升运输)141425754.2冒顶片帮1415201347.8其他爆炸000000其他伤害000000起重伤害000000容器爆炸000000坍塌000000透水000000瓦斯爆炸000000物体打击000000淹溺000000中毒和窒息000000灼烫000000合计3032552295按事故类别分析统计可以看出,发生事故最多的是片帮冒顶事故和提升运输事故,各占伤亡事故次数的46.7%;其次是触电事故,占伤亡事故次数的6.3%。事故原因分析统计表事故原因事故次数伤亡人数其中经济损失(万元)死亡重伤轻伤安全设施缺少或有缺陷000000对现场工作缺乏检查或指挥错误3310218.8个人防护用品缺少或有缺陷000000技术和设计有缺陷000000教育培训不够或缺乏安全操作知识000000劳动组织不合理000000没有安全操作规程或不健全000000设备设施工具附件有缺陷3302112.2生产场所环境不良101000106.1违反操作规程或劳动纪律141643987.9合计30325122115按事故原因分析统计可以看出,违反操作规程或劳动纪律居第一位,占伤亡事故次数的46.7%;其次是生产场所环境不良,占伤亡事故次数的33.3%;再次是对现场工作缺乏检查或指挥错误和设备设施工具附件有缺陷,各占伤亡事故次数的10%。二、事故统计分析结果对该矿井恢复建设的指导通过对新东一、二号井和广龙矿三对同类矿井的事故统计分析,新东五号井在今后恢复建设和生产过程中,应该重点抓好以下方面的问题。1、必须高度重视对顶板事故的防治,切实加强顶板的管理,认真落实有关规章制度,预防冒顶事故的发生。2、加强对提升、运输系统的管理,严格执行运输过程的有关安全规定,加强轨道的维护,加强对提升、运输设备的检查和维修,严防提升、运输事故的发生。3、加强职工的培训、教育工作,不断提高职工的业务知识和操作技能,杜绝违章指挥、违章作业或违反劳动纪律现象。4、改善生产场所环境,加强现场检查和现场指挥,及时消除事故隐患。由于新东五号井与以上三对同类矿井均属水文地质条件复杂矿井,在重点抓好以上几方面工作的同时,必须把防治水工作作为本矿井的隐患重点来抓,完善矿井的排水系统,按要求安设防水闸门等防治水设施,坚持“有疑必探,先探后掘”的原则,开展矿井的探放水工作,预防水害事故尤其是重、特大水害事故的发生。第六章矿井主要评价单元安全预评价第一节评价单元的划分及评价方法一、评价单元划分的原则和方法矿井作为一个复杂的系统是由大量的子系统组成的。这些子系统包括开拓及开采、运输、提升、通风、排水、供电和地面生产等子系统组成,它们构成了具有统一性的整体——即系统。各子系统之间不是简单的组合,而是组成后构成了一个具有特定功能的整体。矿井生产具有多工序、多环节、生产过程复杂、工作地点经常移动、环境恶劣、危险、危害因素多等特点。从安全角度考虑。开拓系统的安全性是矿井安全的基础,直接影响乃至决定了采掘系统和通风系统的安全与否。而安全可靠的采掘系统和通风系统又为矿井防治粉尘、瓦斯、火灾、水害、顶板等灾害提供根本的保证。除此以外,还应注意到井下各种灾害相互之间的联系,某一种事故的发生可能引起另一种事故的发生。比如瓦斯爆炸可能引起煤尘爆炸;井下火灾、电气事故甚至是提升事故中斜井跑车撞击的火花,都可能引起瓦斯爆炸。顶板大面积冒落也可能破坏上方煤岩柱,造成矿井水害等等。具体见矿井灾害因果关系图。爆破事故爆破事故顶板灾害瓦斯灾害矿井水害提升事故运输事故电气事故粉尘灾害井下火灾矿井灾害因果关系图图中:①—→②表示事故1发生可能引起事故2发生。①←→②表示事故1(或2)发生可能引起事故2(或1)发生。安全预评价中评价单元划分的原则和方法为:1、以危险、有害因素为主划分2、以系统的相对独立性划分二、评价单元的划分按照评价单元划分的原则和方法,根据可行性研究报告及新东五号井的情况,评价单元具体划分为:1、以危险、有害因素为主划分可分为瓦斯灾害、矿井火灾(煤层自燃与外因火灾)、

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