煤礦安全與地質(zhì)環(huán)境

1、煤礦安全與地質(zhì)環(huán)境安全管理理論認(rèn)為，事故的根本原因是物的不安全狀態(tài)和人的不安全行為。煤礦也不例外，近年來，我省煤礦事故頻繁發(fā)生，按事故形成環(huán)境可以分為人為環(huán)境和自然環(huán)境即地質(zhì)環(huán)境。事故統(tǒng)計(jì)表明煤礦發(fā)生的事故有一與地質(zhì)因素有關(guān)。因此，加強(qiáng)礦井生產(chǎn)環(huán)境中地質(zhì)因素的研究，實(shí)現(xiàn)礦井環(huán)境的本質(zhì)安全化，是煤礦事故預(yù)防的重點(diǎn)。省煤礦近三年事故中，局部冒頂、瓦斯中毒窒息、水害事故約占總事故的以上。造成這些事故發(fā)生的地質(zhì)因素有巖性組合、巖石的性質(zhì)、強(qiáng)度、含水性、透水性等地質(zhì)構(gòu)造，包括摺皺、斷層、裂隙、火成巖侵人體瓦斯的含量，涌出量、涌出規(guī)律，瓦斯梯度等礦井的充水水源、通道，小窯、老空區(qū)的分布及積水，聚氣情況等煤

2、層自燃的傾向。認(rèn)真研究這些地質(zhì)因素，找出規(guī)律，制定有效的防治措施，對指導(dǎo)煤礦安全生產(chǎn)具有十分重要的意義。本文就冒頂、瓦斯中毒室息和水害等事故的地質(zhì)因素進(jìn)行分析。一、冒頂事故的地質(zhì)因素分析據(jù)統(tǒng)計(jì)，省煤礦易發(fā)生局部冒頂事故的主要地點(diǎn)有頂板破碎，層理發(fā)育易脫層及偽頂發(fā)育的回采工作面和煤巷謀層厚度變厚點(diǎn)、急傾斜煤層和煤質(zhì)松軟的回采工作面和切眼見煤點(diǎn)和過斷層破碎帶的掘進(jìn)工作面采空區(qū)附近等。縱觀這些冒頂事故發(fā)生的地點(diǎn)，都與地質(zhì)因素有關(guān)。省主要含煤地層屬二迭系下統(tǒng)童子巖組，由細(xì)砂巖、粉砂巖、泥巖和煤組成。主采煤層的頂板多為泥巖，少數(shù)粉砂巖。偽頂發(fā)育且不規(guī)則，巖性為泥巖或炭質(zhì)泥巖，呈鍋底狀、透鏡狀等不規(guī)則狀，

3、大小不一，其完整性和穩(wěn)定性差。直接頂多為泥巖、粉砂巖互層，層理發(fā)育，強(qiáng)度差，受后期構(gòu)造影響，裂隙發(fā)育，采動(dòng)后易形成“人字劈”等，許多案例證明，若不及時(shí)支護(hù)或支護(hù)質(zhì)量低劣，往往造成冒落傷人事故。童子巖煤系形成之后，受燕山期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)改造，褶皺、斷層、裂隙異常發(fā)育。摺曲的軸部、斷層破碎帶等部位巖石破碎易發(fā)生冒頂事故。據(jù)某礦統(tǒng)計(jì)，百米之內(nèi)竟有十幾條大小不一的斷層，有的頂斷底不斷。如某礦頂板事故，就因?yàn)椴擅骓敯宕嬖凇半[蔽”斷層，回柱時(shí)又沒有打密集柱切頂，造成胃頂死亡人的重大事故。1、童子巖煤系煤層厚度后生變化普遍，煤層形態(tài)多變。受應(yīng)力擠壓煤層產(chǎn)生塑性變形而形成藕節(jié)狀、雞窩狀、透鏡狀、瓜藤狀、申珠狀等大煤

4、包和變薄帶，特別是急傾斜煤層的煤包往往煤質(zhì)松軟容易片邦胃落造成埋人傷人事故。采空區(qū)邊緣頂板由于采動(dòng)影響已失去完整性和穩(wěn)定性，且往往又是壓力集中部位，若未加支護(hù)，冒然進(jìn)人回采區(qū)，也是造成冒頂事故的原因之一。2、冒頂事故的防治措施冒頂并非不可預(yù)防。加強(qiáng)地質(zhì)因素的研究，在編制“三書”時(shí)，詳細(xì)闡述頂板的巖性，強(qiáng)度、完整性、層理、裂隙發(fā)育程度、發(fā)育方向，頂測煤層厚度、傾角的變化，構(gòu)造情況，采空區(qū)的分布范圍等，建議生產(chǎn)部門選擇何種支護(hù)方式，同時(shí)加強(qiáng)現(xiàn)場管理，堅(jiān)持“敲邦問頂”制度，發(fā)現(xiàn)預(yù)兆，及時(shí)整改，可有效地預(yù)防冒頂事故的發(fā)生。如某煤礦年至年間先后發(fā)出預(yù)防冒頂通知十份，有關(guān)部門及時(shí)整改，七次未發(fā)生事故，三次

5、因頂板破碎，煤厚達(dá)米，無法控制造成片邦，但無傷人，實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)。二、瓦斯室息、中毒事故與瓦斯地質(zhì)省煤礦均屬低瓦斯礦井，但近年來因瓦斯造成的窒息、中毒事故卻頻繁發(fā)生，據(jù)統(tǒng)計(jì)年至年間，省煤礦共發(fā)生瓦斯事故起其中重大事故起，死亡人，占事故總起數(shù)和死亡總?cè)藬?shù)的和。因此，開展瓦斯地質(zhì)研究對煤礦安全生產(chǎn)，杜絕重大事故的發(fā)生，具有十分重要的意義。1、瓦斯事故的地質(zhì)因素分析瓦斯是礦井內(nèi)有毒、有害氣體的總稱。省煤礦瓦斯成分主要是、和比等，由于這些有毒、有害氣體的局部積聚，造成中毒或窒息事故。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我省煤礦瓦斯事故發(fā)生的主要地點(diǎn)有褶曲軸部和壓性斷層、火成巖侵人體附近的工作面和采空區(qū)、圍巖透氣性差的盲巷、深部開

6、采的下山。不同的構(gòu)造部位，瓦斯含量也不同，礦井內(nèi)頂板完整性較好，裂隙不發(fā)育的褶曲軸部壓性斷層和火成巖侵人體，起“截流”作用，位于這些部位的獨(dú)頭小眼、上山或巷道的迎頭，易于瓦斯局部積聚。若是無風(fēng)或微風(fēng)作業(yè)，極易發(fā)生瓦斯中毒室息事故。井田內(nèi)以壓性斷層為主，巖層產(chǎn)狀平緩，裂隙不發(fā)育，造成圍巖透氣性差，如果通風(fēng)不良，有毒、有害氣體難以逸散，那么這種礦并的盲巷和采空區(qū)易于積聚瓦斯。如某鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦死亡人的，”重大瓦斯中毒窒息事故，就是因?yàn)椴赏ú煽諈^(qū)，導(dǎo)致大量有毒有害氣體涌出所致。隨開采深度的增加，瓦斯含量也會隨之增加。瓦斯是可流動(dòng)的有毒有害氣體，隨氣壓變化而流動(dòng)，改變聚集地點(diǎn)。此外，局部煤層自燃產(chǎn)生大量的、

7、氣體，也是導(dǎo)致瓦斯事故發(fā)生的原因之一，如某鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦“”瓦斯窒息中毒事故，就是因煤層自燃產(chǎn)生的有毒有害氣體，隨上行風(fēng)流涌人上部各井炯所致。2、瓦斯事故的預(yù)防措施省煤礦屬低瓦斯礦井，但一旦發(fā)生事故，重大事故比例高約占。要有效地預(yù)防瓦斯事故，一是要正確認(rèn)識瓦斯的性質(zhì)和危害性，在職工中普及瓦斯地質(zhì)知識二是加強(qiáng)瓦斯地質(zhì)研究，對影響礦井瓦斯聚集的因素進(jìn)行綜合分析，找出瓦斯聚集規(guī)律，瓦斯含量、涌出量、涌出規(guī)律，瓦斯梯度及當(dāng)?shù)貧鈮鹤兓闆r，編制瓦斯地質(zhì)圖，指導(dǎo)通風(fēng)同時(shí)加強(qiáng)現(xiàn)場瓦斯?jié)舛葯z測和通風(fēng)管理，促進(jìn)安全生產(chǎn)。四、水容事故與水文地質(zhì)據(jù)統(tǒng)計(jì)，省煤礦在年至年間發(fā)生透水事故起，占事故總起數(shù)和死亡總?cè)藬?shù)的和，是我省

8、煤礦的第三大類事故。因此，開展水文地質(zhì)研究對煤礦安全生產(chǎn)是非常必要的。水害事故的地質(zhì)因素分析統(tǒng)計(jì)資料表明，省煤礦造成水害事故的主要地點(diǎn)有掘進(jìn)巷道和回采工作面采通小窯、老空區(qū)、遇導(dǎo)水?dāng)鄬踊蚍忾]不良的鉆孔、雨季期間的淹井等。省煤礦發(fā)生透水事故造成人員傷亡的絕大多數(shù)是小窯、老空水積水所致。由于井田內(nèi)淺部小煤窯的非法超層越界侵人，溝通地表，致使大氣降水、地表水沿通道進(jìn)入，聚積采空區(qū)。若不注意水文地質(zhì)調(diào)查，弄不清楚采空區(qū)的分布范圍、積水量及充水通道，使“探放水”無的放矢，極易導(dǎo)致工作面掘或采通老空水，釀成透水事故。如某煤礦“透水重大死亡事故，就是因?yàn)樾∶焊G非法越界侵人，致使采空區(qū)積水，工程技術(shù)人員和作業(yè)

9、人員在不明情況下，放炮導(dǎo)致透水。省童子巖煤系地層本身屬弱含水巖系，底部文筆山組泥巖起著隔離棲霞灰?guī)r的作用，含水層突水可能性較小。但若受斷裂構(gòu)造影響，導(dǎo)水?dāng)鄬涌赡芘c棲霞灰?guī)r接口或溝通，就可能導(dǎo)致突水。早期鉆孔封孔質(zhì)量不好，積水多，來通鉆孔亦可能發(fā)生透水事故。省煤礦區(qū)地處亞熱帶，溫濕多雨，年降雨量在毫米以上，且多集中于一月份，占年降雨量的。雨季期間，若不嚴(yán)加防范，可能造成淹井事故。如年閩北地區(qū)發(fā)生洪災(zāi)，致使某礦被淹，造成幾千萬元的損失，因此，雨季“三防”不容忽視。2、水害事故的防治措施水害事故的發(fā)生率雖然較低，但一旦發(fā)生所造成的經(jīng)濟(jì)損失卻是巨大的。廣泛開展水文地質(zhì)調(diào)查，對礦區(qū)范圍內(nèi)巖層的含水性，各種構(gòu)造的水文地質(zhì)特征，小煤窯采空區(qū)的分布范圍積水悄況，各鉆孔封孔質(zhì)量，當(dāng)?shù)氐哪杲涤炅康惹闆r進(jìn)行綜合分析，查明充水水源和通道，編制水文地質(zhì)圖，指導(dǎo)防治水，使探放水工作有的放矢，避免水害事故的發(fā)生，促進(jìn)安全生產(chǎn)。至于人為因素，可以通