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礦井危險源識別與分析

  
評論: 更新日期:2020年04月04日

危險因素是指對人造成傷亡或對物造成突發(fā)性損壞的因素。有害因素是指能影響人的身體健康,導致疾病,或對物造成慢性損壞的因素。危險、有害因素分析是安全評價的基礎。

第一節(jié) 重大危險源辨識根據(jù)山西省煤炭工業(yè)廳晉煤執(zhí)發(fā)[2009]272號文《關于在全省井工煤礦開展重大危險源辨識評估和監(jiān)控管理工作的通知》,屬下列情況之一的井工開采礦井為存在重大危險源礦井:

(一)高瓦斯礦井;

(二)煤與瓦斯突出礦井;

(三)有煤塵爆炸危險的礦井;

(四)水文地質(zhì)環(huán)境條件復雜的礦井;

(五)煤層自然發(fā)火期小于或等于6個月的礦井;

(六)煤層沖擊傾向為中等及以上的礦井;

(七)采煤工作面存在不易垮落必須經(jīng)人工強制放頂?shù)膱杂岔敯宓V井;

(八)其它自然因素下影響煤礦安全的重大危險源。

一、瓦斯重大危險源辨識

1、山西煤炭運銷集團......有限公司由山西陽城鑫營煤業(yè)有限公司、陽城縣伏巖煤業(yè)有限公司、山西陽城四候煤業(yè)有限公司和山西陽城府底煤業(yè)有限公司(十關閉)四礦整合而成,各礦井整合前開采3號煤層,均為低瓦斯礦井。

2、依據(jù)2010年9月山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心提供的《山西煤炭運銷集團......有限公司礦井瓦斯涌出量預測報告》中提供瓦斯涌出量預測結果:礦井按90萬t/a生產(chǎn)時,一采區(qū)上分層最大絕對瓦斯涌出量16.70m3/min,最大相對涌出量為8.82m3/t;一采區(qū)下分層最大絕對瓦斯涌出量5.72m3/min,最大相對涌出量為3.02m3/t;二采區(qū)最大絕對瓦斯涌出量4.07m3/min,最大相對涌出量為2.15m3/t,礦井為低瓦斯礦井。

綜上所述,我礦基本建設或投入生產(chǎn)后,屬低瓦斯礦井。因此,瓦斯不構成我礦井重大危險源。

二、煤與瓦斯突出重大危險源辨識

1、根據(jù)中國礦業(yè)大學(北京)2010年12月28日《山西煤炭運銷集團......有限公司3號煤層煤與瓦斯突出危險性鑒定(修改版)》,其中防突測定結果為:鑒定范圍內(nèi)3號煤層為非突出危險性煤層。

2、2011年1月25日,山西省煤炭工程項目咨詢評審中心出具了《山西煤炭運銷集團......有限公司3號煤層煤與瓦斯突出危險性鑒定報告專家論證意見書》,論證意見為:專家論證認為《山西煤炭運銷集團......有限公司3號煤層煤與瓦斯突出危險性鑒定報告》編制依據(jù)基本合理,鑒定參數(shù)測試過程符合國家相關規(guī)范要求,鑒定的程序符合相關規(guī)定,報告編制的論證和推理合理,報告的結論可信。

3、我礦為低瓦斯礦井,通過對我礦資源整合前礦井實際情況調(diào)查,礦井3號煤層資源整合前的各礦開采歷史中未發(fā)生過煤與瓦斯突出現(xiàn)象。

因此,煤與瓦斯突出不構成我礦的重大危險源。

三、煤塵重大危險源辨識

1、兼并重組整合區(qū)內(nèi)原山西陽城四候煤業(yè)有限公司2008年9月26日委托山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心對我礦采區(qū)大巷掘進面所采煤樣進行了煤塵爆炸檢驗,結論為3號煤層煤塵無爆炸性。

2、原山西陽城伏巖煤業(yè)有限責任公司2008年6月2日委托山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心對我礦井下工作面所采煤樣進行了煤塵爆炸檢驗,結論為3號煤層煤塵無爆炸性。

3、原山西陽城鑫營煤業(yè)有限公司2004.07.22對我礦井下工作面所采煤樣進行了煤塵爆炸檢驗,結論為3號煤層煤塵無爆炸性。

4、根據(jù)晉城市煤田地質(zhì)勘探隊編制的《山西煤炭運銷集團......有限公司兼并重組整合礦井地質(zhì)報告》:勘探施工S-1號鉆孔所取3號煤樣于2010年5月15日所作煤塵爆炸性試驗,火焰長度均為0mm,加巖分量均為0%,煤塵無爆炸性;勘探施工S-4號鉆孔所取3號煤樣于2010年3月23日所作煤塵爆炸性試驗,火焰長度均為0mm,加巖分量均為0%,煤塵無爆炸性。山西省煤炭工業(yè)廳以晉煤規(guī)發(fā)[2010]1146號文對地質(zhì)報告予以批復;

5、山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心具有山西煤礦安全監(jiān)察局頒發(fā)的安全生產(chǎn)檢測檢驗乙級資質(zhì)。該測試報告煤樣均取自山西煤炭運銷集團......有限公司井田范圍內(nèi)原整合礦井井下工作面,井下巷道布局均在同一水平。

6、通過對礦井的實地調(diào)查,我礦資源整合前各礦井開采歷史中,均未發(fā)生過煤塵爆炸事故。

因此,煤塵不構成我礦的重大危險源。

四、礦井水重大危險源辨識

根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》(安監(jiān)總局28號令)礦井應對本單位的水文地質(zhì)情況研究,編制礦井水文地質(zhì)類型劃分報告,并確定本單位的礦井水文地質(zhì)類型,礦井水文地質(zhì)類型劃分報告由煤礦企業(yè)總工程師負責組織審定,我礦已開展此項工作,委托中國煤炭地質(zhì)總局華盛水文地質(zhì)勘察工程公司,編制了《山西煤炭運銷集團四侯煤業(yè)有限公司礦井水文地質(zhì)類型劃分報告》,報告確定“建議本礦開采3#煤層,礦井水文地質(zhì)類型定為中等型”“ 建議本礦開采15#煤層時,礦井水文地質(zhì)類型定為中等型”。該報告未經(jīng)礦方評審。

中國煤炭地質(zhì)總局華盛水文地質(zhì)勘察工程公司資質(zhì)情況:中國煤炭地質(zhì)總局華盛水文地質(zhì)勘察工程公司有中華人民共和國國土資源部頒發(fā)的中華人民共和國地質(zhì)勘查資質(zhì)證書,證書編號為01201021100104,有效期至2013年12月29日。

《山西煤炭運銷集團四侯煤業(yè)有限公司礦井水文地質(zhì)類型劃分報告》僅作為參考, 不作為水文地質(zhì)條件重大危險源的判定依據(jù)。對礦井水進行評估。

晉城市煤炭地質(zhì)勘探隊2010年4月提交的《山西煤炭運銷集團......有限公司兼并重組整合礦井地質(zhì)報告》,3號煤層水文地質(zhì)類型屬中等類型。

晉城市煤炭地質(zhì)勘探隊具有煤炭勘探資質(zhì)。

該地質(zhì)報告經(jīng)山西省煤炭工程項目咨詢評審中心于2010年9月15日進行評審。山西省煤炭工業(yè)局批復如下:井田基本達到了勘探程度,可作為礦井建設的地質(zhì)依據(jù)。

以上山西煤炭運銷集團四侯煤業(yè)有限公司3#煤層礦井水文地質(zhì)屬中等類型,僅作為參考, 不作為水文地質(zhì)條件重大危險源的判定依據(jù)。以下對3號煤礦井水進行重大危險源辨識。

(二)礦井水重大危險源辨識

根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》中關于礦井水文地質(zhì)類型的劃分標準(下表),對本井田水文地質(zhì)類型進行劃分。下表為礦井水文地質(zhì)類型劃分表。

煤層分類依據(jù)類 別
簡單中等復雜極復雜
受采掘破壞和影響的含水層及水體含水層性質(zhì)及補給條件受采掘破壞或影響的孔隙、裂隙、巖溶含水層,補給條件差,補給來源少或極少受采掘破壞或影響的孔隙、裂隙、巖溶含水層,補給條件一般,有一定的補給水源受采掘破壞或影響的主要是巖溶含水層、厚層砂礫石含水層、老空水、地表水、其補給條件好,補給水源充沛受采掘破壞或影響的為巖溶含水層、厚層砂礫石含水層、老空水、地表水、其補給條件很好,補給水源及其充沛,地表泄水條件差
單位涌水量 q(L/s.m)q≤0.10.1<q≤1.01.0≤q≤5.0q>5.0
礦井及周邊老空水分布狀況無老空積水存在少量老空積水,位置、范圍、積水量不清楚存在少量老空積水,位置、范圍、積水量不清楚存在大量老空積水,位置、范圍、積水量不清楚
礦井涌水量(m3/h)正常Q1 最大Q2Q1≤180 (西北地區(qū)Q1≤90) Q2≤300 (西北地區(qū)Q2≤210)180<Q1≤600 (西北地區(qū)90<Q1≤180) 300<Q2≤1200 (西北地區(qū)210<Q2≤600)600<Q1≤2100 (西北地區(qū)180<Q1≤1200) 1200<Q2≤3000 (西北地區(qū)600<Q2≤2100)Q1>2100 (西北地區(qū)Q1>1200) Q2>3000 (西北地區(qū)Q2>2100)
突水量Q3(m3/h)Q3≤600600<Q3≤1800Q3>1800
開采受水害影響程度采掘工程不受水害影響礦井偶有突水,采掘工程受水害影響,但不威脅礦井安全礦井時有突水,采掘工程、礦井安全受水害威脅礦井突水頻繁,采掘工程、礦井安全受水害嚴重威脅
防治水工作難易程度防治水工作簡單防治水工作簡單或易于進行防治水工程量較大,難度較高防治水工程量較大,難度高

根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》水文地質(zhì)類型劃分要求,對我礦礦井水重大危險源進行辨識,辨識從以下六方面進行(參考我礦礦井水文地質(zhì)類型劃分報告及安全專篇):

1、受采掘破壞或影響的含水層及水體

3#煤層的直接充水含水層為頂板砂巖裂隙含水層,受采掘破壞或影響的第四系孔隙含水層、二疊系砂巖裂隙含水層,補給條件一般較差,補給水源較少。本含水層q值為0.0246L/s.m,為弱富水性的含水層。按照《規(guī)定》第一分類依據(jù),為簡單型。

2、礦井及周邊老空水分布狀況

詳細調(diào)查井田內(nèi)積水量為426098m3,井田周邊無老窯分布,周邊相鄰礦井也均和本礦井有煤柱相隔,無越界開采現(xiàn)象,其積水也對本井田無影響。

但該井田周邊相鄰有2個煤礦,井田東部為山西煤炭運銷集團陽城演禮煤業(yè)有限公司,北部為山西亞美大寧煤礦。地質(zhì)報告及水文地質(zhì)報告沒有對以上2礦與我礦相鄰采空區(qū)的積水情況進行調(diào)查。

井田內(nèi)3#煤雖然沒有上部采空區(qū),但是在工作的開采后,對后續(xù)工作面存在部分積水區(qū),位置和水量基本清楚,但與我礦相鄰礦井的相鄰采空區(qū)積水情況不清楚。按照《規(guī)定》第二分類依據(jù),為復雜(局部)型。

3、礦井涌水量

礦井3#煤層生產(chǎn),礦井正常涌水量為60m3/h,最大涌水量為93.75m3/h。按照《規(guī)定》第三分類依據(jù),為簡單型。

4、突水量

礦井現(xiàn)開采3#煤層,出水點少,水點水量小。礦井充水多以頂板滲水、淋水為主,局部為采空區(qū)上部積水滲水?,F(xiàn)礦井最大涌水量為3.75m3/h,未發(fā)生突水。按照《規(guī)定》第四分類依據(jù),為簡單型。

5、開采受水害影響程度

礦井開采3#煤層,現(xiàn)主要充水水源為頂板砂巖裂隙水、頂板冒落帶裂隙溝通上部含水層。頂板水是防治水工作的重點。應嚴格按照“預測預報,有疑必探,先探后掘,先治后采”的原則,認真做好防水、探水、疏放及排水工作,總的認為采掘工程不受水害影響。按照《規(guī)定》第五分類依據(jù),為簡單型。

6、防治水工作難易程度

針對本礦礦井水文地質(zhì)特征,按照《煤礦防治水規(guī)定》要求,認真做好井上、井下水文地質(zhì)和防治水工作,重點做好對采空區(qū)積水、構造水的防探工作??偟恼J為,防治水簡單或易于進行。按照《規(guī)定》第六分類依據(jù),為簡單型。

綜合以上闡述,針對分類依據(jù)第二條的評述,按分類依據(jù)就高不就低的原則,建議本礦開采3#煤層,礦井水文地質(zhì)類型定為復雜(局部)型。

因此,我礦井3號煤層礦井水構成重大危險源。

五、煤層自然發(fā)火重大危險源辨識

1、兼并重組整合區(qū)內(nèi)原山西陽城四候煤業(yè)有限公司2008年9月26日委托山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心對我礦采區(qū)大巷掘進面所采煤樣進行了煤層自燃傾向性檢驗,結論為3號煤層自燃傾向性等級為Ⅲ級,屬不易自燃煤層。

2、原山西陽城伏巖煤業(yè)有限責任公司2008年6月2日委托山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心對我礦井下工作面所采煤樣進行了煤塵煤層自燃傾向性檢驗,結論為3號煤層自燃傾向性等級為Ⅲ級,屬不易自燃煤層。

3、原山西陽城鑫營煤業(yè)有限公司2004年7月22日對我礦井下工作面所采煤樣進行了煤層自燃傾向性檢驗,結論為3號煤層自燃傾向性等級為Ⅲ級,屬不易自燃煤層。

4、根據(jù)晉城市煤田地質(zhì)勘探隊編制的《山西煤炭運銷集團......有限公司兼并重組整合礦井地質(zhì)報告》:勘探施工S-1號鉆孔所取3號煤樣于2010年5月15日所作煤層自燃傾向性化驗,3號煤層吸氧量為1.30cm/g,自燃等級為級Ⅲ級,為不易自燃煤層;勘探施工S-4號鉆孔所取3號煤樣于2010年3月23日所作煤層自燃傾向性化驗,3號煤層吸氧量為1.22cm/g,自燃等級為級Ⅲ級,為不易自燃煤層。山西省煤炭工業(yè)廳以晉煤規(guī)發(fā)[2010]1146號文對地質(zhì)報告予以批復;

5、山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心具有山西煤礦安全監(jiān)察局頒發(fā)的安全生產(chǎn)檢測檢驗乙級資質(zhì)。該測試報告煤樣均取自山西煤炭運銷集團......有限公司井田范圍內(nèi)原整合礦井井下工作面,井下巷道布局均在同一水平。

6、通過對礦井的實地調(diào)查,我礦資源整合前開采歷史中,均未發(fā)生過煤層自燃發(fā)火事故。

因此,煤層自然發(fā)火不構成我礦井的重大危險源。

六、煤層沖擊地壓重大危險源辨識

根據(jù)晉城市煤田地質(zhì)勘探隊2010年3月編制的《山西煤炭運銷集團......有限公司兼并重組整合礦井地質(zhì)報告》,本區(qū)地壓屬正常區(qū),無煤層沖擊地壓危險。

晉城市煤田地質(zhì)勘探隊具備相應的資質(zhì),且出具的《兼并重組整合礦井地質(zhì)報告》進行了批復。

通過對礦井實際調(diào)查,我礦開采以來未發(fā)生過沖擊地壓現(xiàn)象。

因此,沖擊地壓不構成我礦井的重大危險源。

七、煤層頂板重大危險源辨識

根據(jù)晉城市煤田地質(zhì)勘探隊2011年11月編制的《山西煤炭運銷集團......有限公司兼并重組整合礦井地質(zhì)報告》,3號煤頂?shù)装骞こ痰刭|(zhì)特征:偽頂一般為黑色薄層狀泥巖,水平層理十分發(fā)育,富含植物化石,厚度0~0.20m,極不穩(wěn)定,隨著煤層開采而向下冒落。直接頂:為灰黑色含粉砂質(zhì)泥巖,鈣質(zhì)膠結,分選一般,含有泥巖包裹體,斜層理明顯,裂隙不太發(fā)育,厚3.05~4.85m,平均厚3.95m。巖石見水極易松散跨落,個別地段的直接頂為細粒砂巖及粉砂巖。屬中等堅硬巖石,抗壓強度為39.80MPa,抗拉強度為9.51MPa。老頂:為灰黑色細粒砂巖,質(zhì)較堅硬,較為完整,不易跨落,厚5.90~9.42m,平均7.66m。底板:為深灰色砂質(zhì)泥巖,含有植物根、莖化石及炭質(zhì)碎屑,平均厚8.21m??箟簭姸葹?0.22MPa。根據(jù)本次勘探采取S-4號鉆孔3號煤層頂?shù)装鍘r石物理、力學性質(zhì)試驗成果表,3號煤層頂板細粒砂巖抗壓強度為68.0-72.8MPa,平均73.1 MPa,抗拉強度為3.9-4.6 MPa,平均4.2 MPa,屬中硬巖石;底板砂質(zhì)泥巖抗壓強度為22.0-27.2MPa,平均24.7 MPa,抗拉強度為1.4-2.1 MPa,平均1.7 MPa,屬軟弱巖層。

晉城市煤田地質(zhì)勘探隊具備相應的資質(zhì),且出具的《兼并重組整合礦井地質(zhì)報告》進行了批復。

依據(jù)《山西煤炭運銷集團......有限公司兼并重組整合礦井地質(zhì)報告》和現(xiàn)場開掘及以往開掘情況,采煤工作面頂板易冒落,不需要經(jīng)人工強制放頂。

因此,采煤工作面頂板,不構成我礦井的重大危險源。

八、其它自然因素重大危險源辨識

1.壓力管道

符合下列條件之一的壓力管道:

(1)長輸管道

① 輸送有毒、可燃、易爆氣體,且設計壓力大于1.6 MPa的管道;② 輸送有毒、可燃、易爆液體介質(zhì),輸送距離大于等于200 km且管道公稱直徑≥300 mm的管道。

(2)公用管道

中壓和高壓燃氣管道,且公稱直徑≥200 mm。

(3)工業(yè)管道

① 輸送GB5044中,毒性程度為極度、高度危害氣體、液化氣體介質(zhì),且公稱直徑≥100 mm的管道;② 輸送GB5044中極度、高度危害液體介質(zhì)、GB50160及GBJ16中規(guī)定的火災危險性為甲、乙類可燃氣體,或甲類可燃液體介質(zhì),且公稱直徑≥100 mm,設計壓力≥4 MPa的管道;③ 輸送其他可燃、有毒流體介質(zhì),且公稱直徑≥100 mm,設計壓力≥4 MPa,設計溫度≥400℃的管道。

上述壓力管道所構成重大危險源情況,目前我礦不涉及。

2.壓力容器

屬下列條件之一的壓力容器:

(1)介質(zhì)毒性程度為極度、高度或中度危害的三類壓力容器;(2)易燃介質(zhì),最高工作壓力≥0.1MPa,且PV≥100 MPa×m3的壓力容器(群)。

上述壓力容器所構成重大危險源情況,目前我礦不涉及。

3、火藥庫:根據(jù)國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局、國家煤礦安全監(jiān)察局安監(jiān)管協(xié)調(diào)字[2004]56號《關于開展重大危險源監(jiān)督管理工作的指導意見》中附件重大危險源申報范圍規(guī)定:庫區(qū)(庫)工業(yè)銨梯炸藥、乳化炸藥臨界量為工業(yè)炸藥 50 t;民用爆破器材起爆器材雷管、導爆管等臨界量為1 t。

我礦地面建有炸藥庫:炸藥最大儲存量3噸,雷管庫最大儲存量1萬發(fā)。

我礦地面炸藥庫儲存炸藥遠小于50噸,雷管庫儲存雷管小于1噸,因此,不構成重大危險源。

關于開展重大危險源監(jiān)督管理工作的指導意見

4、鍋爐:

根據(jù)國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局、國家煤炭安全監(jiān)察局安監(jiān)管協(xié)調(diào)字〔2004〕56號文,《關于開展重大危險源監(jiān)督管理工作的指導意見》,符合下列條件之一的鍋爐構成重大危險源:

①蒸汽鍋爐:額定蒸汽大于2.5MPa,且額定蒸發(fā)量大于等于10t/h;

②熱水鍋爐:額定出水溫度大于等于120攝氏度,且額定功率大于等于14MW。

我礦現(xiàn)工業(yè)場地僅裝配有一臺山西原平市興達常壓鍋爐有限公司生產(chǎn)的CLSG-85/70-AⅢ型熱水鍋爐,用于生活及澡堂供暖,其額定出水溫度為85℃,額定功率1.05MW。

我礦現(xiàn)使用的常壓熱水鍋爐不構成重大危險源。

九、礦井重大危險源辨識結果

通過對我礦的重大危險辨識,我礦存在的重大危險源為礦井水災。

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