煤礦剃頭下山開采解讀

1、所謂的“剃頭下山開采,是指在下山開采過程中,主要進、回風(fēng)巷仍在繼續(xù)向下延伸時,就組織工作面進行開采或掘進的一種開采模式.在這種開采模式下,采區(qū)的主要進、回風(fēng)巷尚未貫穿,通風(fēng)、供電、排水等系統(tǒng)均沒有形成和完善,就已經(jīng)開始布置采煤工作面進行回X7山生產(chǎn),屬于一種邊開拓、邊采掘的開采模式.發(fā)帶下山面開切眼掘進面規(guī)進面掘進面圖1剃頭下山開采示意圖Fig,1Thesketchmapofhaircut-downhillexploitation“剃頭下山開采的形成原因“剃頭下山開采模式是在一定的歷史條件下形成的,并受許多客觀因素的影響,歸結(jié)起來,主要有以下幾方面的原因:(1)經(jīng)濟原因.前些年煤炭市場疲軟,企

2、業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營遇到前所未有的困難,很多煤礦企業(yè)無力拿出大量資金對開拓延伸工程及通風(fēng)防治水工程進行投入；2001年以來,煤炭經(jīng)濟有所好轉(zhuǎn),有些集團公司雖然加大了對開拓工程的投入,但也只是杯水車薪,難以有效解決該問題；另外,由于受各種因素的影響,不能實現(xiàn)礦井水平的正常更替,為了保證出煤量,維持經(jīng)濟效益穩(wěn)定,各礦不得不在通風(fēng)系統(tǒng)尚未完善的情況下就組織工作面進行生產(chǎn).(2)開采方式影響.采煤工作面全面推廣一次采全高放頂煤開采,開采強度增大,產(chǎn)量提升速度更快,井巷工程欠帳緊張的局面無法得到有效的緩解.(3)瓦斯原因.有些礦井為瓦斯高突礦井,給開拓掘進工作帶來了很大的困難,開拓掘進速度明顯變慢,并大量增加了用

3、于瓦斯防治的開拓掘進巷道.(4)水害原因.隨著開采深度的增加,水害威脅越來越大,增大了開拓難度,增加了用于疏放水及防治水的開拓工程量.(5)礦壓影響.隨著采區(qū)向深部延深,生產(chǎn)戰(zhàn)線長,礦壓顯現(xiàn)加劇,巷道失修率高,前掘后修,巷道維護大量擠占了開拓力量.(6)地質(zhì)條件影響.局部礦井采區(qū)由于地質(zhì)條件的變化,如構(gòu)造多、煤層變薄、受相鄰煤礦的越界開采等原因,采區(qū)開采儲量銳減,造成井巷工程欠帳更多.“剃頭下山開采存在大量事故隱患.“剃頭下山開采模式,雖然在一定程度上暫時緩解了出煤量的不穩(wěn)定問題,但是其中卻存在著大量的平安隱患：(1)排水、運輸、瓦斯抽排以及通風(fēng)系統(tǒng)不完善剃頭下山開采多數(shù)是因采場接替緊張而造成

4、的非正常開采,首采面投產(chǎn)時開拓系統(tǒng)尚未完工.有的下山采區(qū)不是一次設(shè)計到位,采區(qū)巷道不斷變化,使生產(chǎn)環(huán)節(jié)和通風(fēng)系統(tǒng)趨于復(fù)雜,因此,系統(tǒng)抗災(zāi)水平差,在排水、運輸、瓦斯抽排以及通風(fēng)系統(tǒng)方面存在著很大的平安隱患.(2)采區(qū)內(nèi)存在多個采、掘工作面,平安隱患大剃頭下山開采方式,回采工作面生產(chǎn)、下山掘進開拓與下階段回采工作面巷道的掘進等工作都需要同時進行,在一個區(qū)域工程多,出現(xiàn)多個掘進面,較多的人員在一個抗災(zāi)水平較弱的區(qū)域內(nèi)工作,勢必帶來事故發(fā)生的潛在危險.(3)通風(fēng)設(shè)施多,通風(fēng)系統(tǒng)平安可靠性降低工作面回采準備與下山的開拓延伸,在下山與下山之間、下山與水平大巷之間、開拓延伸的下山下部與承當(dāng)通風(fēng)、運輸?shù)娜蝿?wù)的

5、下山上部之間,新工作面的順梢掘進工作面與下山之間等都需要設(shè)立通風(fēng)設(shè)施,一個區(qū)域內(nèi)通風(fēng)設(shè)施多,通風(fēng)系統(tǒng)就復(fù)雜,平安可靠性就大幅降低；因施工隊伍多,回采、掘進同步作業(yè),因此采區(qū)內(nèi)行人、運煤、運料,風(fēng)門頻繁開關(guān),且易遭到損壞,通風(fēng)設(shè)施易失效引起風(fēng)流短路,進而造成工作面甚至整個采區(qū)缺風(fēng)、無風(fēng),引起瓦斯超限.(4)下行通風(fēng)存在許多的平安隱患下山開采中作為主進風(fēng)的下山巷道必然要采用下行通風(fēng).上行通風(fēng)時,新鮮風(fēng)流自進風(fēng)上山進入采區(qū),清洗工作面的乏風(fēng)后,經(jīng)回風(fēng)上山流入回風(fēng)道,新風(fēng)流和乏風(fēng)流均向上流動,沿傾斜方向的風(fēng)路較短.下行通風(fēng)時,新風(fēng)由進風(fēng)下山進入采區(qū),清洗采煤工作面后的乏風(fēng)要經(jīng)下山流回回風(fēng)道,風(fēng)流在進風(fēng)

6、下山和回風(fēng)下山內(nèi)流動方向相反,通風(fēng)路線長；且進風(fēng)下山和回風(fēng)下山相距較近,屬于平行反向流動,風(fēng)壓差大,故漏風(fēng)嚴重,通風(fēng)效率低；而且進、回風(fēng)路線之間交叉點多,通風(fēng)設(shè)備多,治理困難.下行通風(fēng)在災(zāi)變(發(fā)生爆炸或火災(zāi))條件下容易產(chǎn)生風(fēng)流逆轉(zhuǎn),由于爆炸或火災(zāi)產(chǎn)生的熱空氣所形成的熱風(fēng)壓與通風(fēng)機作用相反,特別是在下山剃頭開采的條件下,通風(fēng)壓力小,熱風(fēng)壓的作用就特別容易起主導(dǎo)作用,造成風(fēng)流逆轉(zhuǎn),這時,災(zāi)變氣流就會侵入到鄰近的工作區(qū)域,如果逆流到進風(fēng)巷道,就會隨風(fēng)流迅速侵入到工作面等人員集中的場所,造成大范圍的人員傷亡.因而,下行通風(fēng)的抗災(zāi)水平比上行通風(fēng)要弱得多；如果礦井有煤與瓦斯突出危險,那對于下行通風(fēng)更應(yīng)該慎

7、之又慎,由于突出的瓦斯如果濃度很大,極易產(chǎn)生瓦斯逆流,使某些場所瓦斯?jié)舛瘸?萬一發(fā)生爆炸后,災(zāi)害涉及的范圍就很容易擴大.I進風(fēng)流,2火風(fēng)樂或瓦斯逆流；4下山傾斜巷道圖1發(fā)生火盅或瓦斯突出時的風(fēng)流逆轉(zhuǎn)示意圖Fig.2Thesketchmapofairflowreversalinconditionoffineorgasoutburst(5)下山采區(qū)逃生困難下山采區(qū)中人員逃生必須走上坡路,比走下坡路需要更多的逃生時間,遇到突發(fā)事故,逃生難度相當(dāng)大.木沖溝、大平、孫家灣等煤礦事故中,都因缺少逃生路線,逃生困難,很多人員死于一氧化碳中毒窒息.5.典型事故案例分析下面以發(fā)生于2000年的君州木沖溝煤獷事

8、故為例,做進一步扯陪述和分析.2000年9月27日20時3.分,貴州省水城礦務(wù)局木沖溝煤斗四采區(qū)發(fā)生一起特別重大瓦那煤生爆炸事故,事故涉及整個四采區(qū),而成】62人死亡,37人受也,直接經(jīng)濟損失1327.22萬元.5J礦井概況水觸溝煤小位于班州省六鷺匯市境內(nèi).1974年1.月投產(chǎn),年方案生產(chǎn)煤炭77萬噸,1S月實際產(chǎn)量523力噸口礦井為高瓦斯丁井,絕對瓦斯涌出量為2933加血,相對瓦斯用卅或為16E3山山并具有突出危險性：煤生爆炸指麟為27%-36%,具有堞生爆炸危險.礦井采用抽出式強風(fēng),兩臺軸流式風(fēng)機,一用一卷獷井靠網(wǎng)量為"IOm3,min.突際風(fēng)量為50781113/mim獷井負壓

9、1第0%,最大風(fēng)量流程為8040m,并用采用走向平砌開拓,劃分為一個水平,即+1臉0m水平,單水平上.下山開采,如國九牌3木沖溝焯口*2-'瓦斯爆牛塔抹事故示意圖Fi,3Thesketchnwp卜門heaudifcni.陋andmh】dustcxph培:unixurringinMulIujuimi匚館IMine井田沿走向園分為8個采區(qū)卜現(xiàn)開采的是第四采區(qū)下山局部.四采區(qū)為三條集中下山再拓,其中進風(fēng)下山和發(fā)帶下山進風(fēng),帆道下山回風(fēng).西翼共布置兩個回采工作向41112綜采工作面和41114高檔普采工作面,一個綜采灌得工作面用111尊果工作面和六個弟進T作面(41116T作而機卷、軌道卷、開

10、切眼,41118T作而軌道巷,采區(qū)進風(fēng)行人下山和皮帶運物卜山).其中,綜采工作面正在女裝,六個掘法工作而也正在施工圖,5.2 事故發(fā)生原因及經(jīng)過9月27日,事故當(dāng)班井下有244人作業(yè),41116軌道巷掘進工作面因更換局部通風(fēng)機電停風(fēng)造成瓦斯超限,排放瓦斯過程中,現(xiàn)場人員違章拆卸礦燈產(chǎn)生火花,引起瓦斯爆炸,如圖4所示.圖4小沖溝煤曠瓦斯爆塵爆炸事故經(jīng)IIFig.4IheprocessoftheaccidentofgasandcoaldustexplosionoccunnginMuchonggouCoalMine5.3 總結(jié)事故發(fā)生的主婪原因是該礦通風(fēng)系統(tǒng)不完善,而且在生產(chǎn)技術(shù)及平安治理上存在相當(dāng)

11、嚴重的問題,主要表現(xiàn)在：(1)該礦屬于明顯的“剃頭下山開采,生產(chǎn)過于集中,而且沒有形成完整的通風(fēng)系統(tǒng),給該礦帶來諸多的平安隙患,如生產(chǎn)集中、通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜,造成了通風(fēng)設(shè)施,如風(fēng)門、風(fēng)機和風(fēng)筒等設(shè)施增多和治理不善,很容易發(fā)生風(fēng)流瓦路和漏風(fēng)現(xiàn)象,致使礦井有效風(fēng)量僅為所需風(fēng)量的87%,風(fēng)量嚴重缺乏：采用下行通風(fēng),致使工作而瓦斯爆炸后產(chǎn)生風(fēng)流逆轉(zhuǎn),許多位于進風(fēng)口的人都未能幸免于養(yǎng),這是導(dǎo)致災(zāi)害事故擴大員工要的原因.(2)在未經(jīng)批讖的情況下,該礦擅自修改東區(qū)設(shè)計方案,印在四采區(qū)一翼布置2個生產(chǎn)H作面、1個綜采準務(wù)而和fi個掘進工作面,導(dǎo)致生產(chǎn)過于臬中,布局不合理,致使通風(fēng)系統(tǒng)豆雜.帆流不穩(wěn)建事血"

12、;超通風(fēng)納力組颯生產(chǎn),(3)通風(fēng)設(shè)薨不可界+1813水平石門的三道園門開啟頻繁,其中兩道風(fēng)門被K住不俄關(guān)閉,而且第一邊風(fēng)門被擦變形,渣成漏風(fēng)量辨加和風(fēng)流短路;進風(fēng)下山臨時板門也被捕斷撞埼,造成漏風(fēng)量進一步增加,減少了整個系統(tǒng)的有數(shù)風(fēng)量.(4)機電9局部遴區(qū)治理混用,局部加風(fēng)機更換后不及時翻換機電設(shè)備代理的誨板.逼成誤開、停局部迎風(fēng)機.而旦井下起常停電停風(fēng).造成果據(jù)T作而瓦斯超限和局部通風(fēng)機無方案停電停風(fēng)頻繁.6月1日至27日,有據(jù)可查的瓦斯超限達23次,無方案停風(fēng)達17次,米第T作面安裝的瓦斯斷電儀發(fā)生故障15次.(5)超章排放瓦斯e在柞放瓦斯過程中r事先沒制定任何律放方案,在排放瓦斯能啊的區(qū)

13、域內(nèi)也沒有設(shè)置警戒,而且沒有采取停電、撤人等舉措.礦山救護隊員作業(yè)時也未佩戴呼吸器；更聿要的是,位于41114機智的臼臺局部通風(fēng)機同時運轉(zhuǎn)排放,迨成41114機巷局部通風(fēng)機以里局部谷道內(nèi)風(fēng)流不穩(wěn)定和產(chǎn)生循環(huán)風(fēng)；再加上41116物道著因枳水導(dǎo)致回風(fēng)巷斷面變小.阻力變大.回風(fēng)不暢.41114機巷第四聯(lián)路巷附近卷遨內(nèi)的瓦斯?jié)舛鹊竭_炸極限(6)沒實行分區(qū)通風(fēng).工作面串聯(lián)通風(fēng)嚴重.進風(fēng)下山的新風(fēng)經(jīng)過411IE機巷、41118軌地巷掘出工作面帶,之風(fēng)又串聯(lián)至進風(fēng)下山和皮的下山掘出工作而,#致事故/人.(7)職工素/低.該甲一線職工70%是農(nóng)民梆說工,由于鍛乏平安培訓(xùn),都不具備起碼的平安常識.甩掉煤電鉆綜合

14、保護裝置作業(yè)、用新鮮風(fēng)潦吐瓦斯監(jiān)釉探頭和在井下拆卸礦燈等嚴重違章現(xiàn)象屢見不好,而且對防生工作不重視,折I進工作向遇到斷層時,便整防生水管改成仄風(fēng)管使用,“剃頭下山開采解決舉措要消除“剃頭下山開采,可以從以下幾個方面著手：(1)轉(zhuǎn)變觀念,強化平安意識,樹立“平安第一,生產(chǎn)第二的思想,即使?fàn)奚a(chǎn),也要先把平安問題解決,要熟悉到只有保證平安才是產(chǎn)量提升的有效前提.所以,進一步轉(zhuǎn)變觀念,強化企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)、員工的平安意識,增強平安治理,對于煤礦平安生產(chǎn)是非常重要的.(2)礦井設(shè)計規(guī)劃時,應(yīng)該合理布置采掘關(guān)系,實現(xiàn)正常更替,防止因采掘關(guān)系緊張造成不合理開采,而形成“剃頭下山開采現(xiàn)象,導(dǎo)致事故隱患的出現(xiàn).同時,加大對井巷工程的投入,集中力量解決井巷開拓問題,完善開拓系統(tǒng),形成完整的通風(fēng)系統(tǒng)、排水系統(tǒng)之后,再進行采煤工作面的生產(chǎn)(3)增強對瓦斯的治理.隨著開采深度的增加,可能會帶來瓦斯隱患增加的現(xiàn)象,增大了開拓掘進工作的難度,就會大大影響