“一通三防”在袁大灘煤礦的實踐

萬彥陽

(陜西中能煤田有限公司袁大灘煤礦，陜西 榆林 719000)

0 引言

陜西中能煤田袁大灘井田位于陜北侏羅紀煤田榆橫礦區東北部，榆溪河以西，無定河以北，古長城西北處。井田東距榆林市約20 km，行政區劃隸屬榆林市榆陽區小紀汗鄉、巴拉素鎮及芹河鄉。該井田內查明煤炭總資源儲量1 646.64 Mt；其中探明的內蘊經濟資源量(331)421.11 Mt；控制的內蘊經濟資源量(332)374.33 Mt；推斷的內蘊經濟資源量(333)851.20 Mt。該礦井設計可采儲量891.86 Mt，礦井生產能力8.0 Mt/a，服務年限約79.6 a。可采煤層為7層，分別為2、3-1、4-2、5、7、8和9號煤層，其中主要可采煤層4層，為2、3-1、4-2、5號煤層均為大部分可采煤層。經有關專家和技術人員實地勘察，該礦井為低瓦斯、煤層易揮發礦井，因此“一通三防”安全管理措施嚴格落實對該礦井安全生產尤為重要[1-4]。

1 井田通風、煤塵、瓦斯、煤層燃點狀況

1.1 井下通風

該礦井下通風安全設施主要有雙向風門、調節風門、風簾、風橋、隔爆水棚、進風井井口防火鐵門及回風井井口防爆門等設施。該礦井以半煤巖巷為主，各類巷道位于開采煤層中，在開拓、準備、回采巷道相交處風橋較多，實際生產中應加強通風設施的施工質量，減少漏風。對已采工作面巷道應在停采線處及時密閉，以減少漏風。在進、回風巷道之間，設兩道雙向風門，必要時反風和正常時減少漏風并防止風流短路[5]。

1.2 井下煤塵

影響煤塵爆炸的主要因素之一是煤的揮發分，其含量越高，煤塵爆炸危險性越大，該礦井各煤層揮發分均大于30%，煤的干燥無灰基揮發分(Vdaf)產率與固定碳(FCdaf)之比(爆炸性指數)遠遠大于10%的界限，表明各煤層均有爆炸危險性。根據袁大灘井田地質報告，所取22件樣品測試的火焰長度均>400 mm，抑制煤塵爆炸最低巖粉用量在70%～80%之間，均屬于有爆炸性危險的煤層。因此在開采過程中，防治煤塵爆炸應引起高度重視[5]。各鉆孔煤塵爆炸性鑒定報告見表1。

表1 煤塵爆炸性鑒定報告

1.3 礦井瓦斯管理

瓦斯礦井如果通風管理不善，造成瓦斯聚集達到爆炸界限，又遇明火，就會發生瓦斯爆炸。該礦井瓦斯含量低，仍然按瓦斯礦井管理，在生產建設中要嚴格執行《煤礦安全規程》，制定具體防止瓦斯爆炸的安全措施并嚴格執行[6]。

1.4 井下煤層燃點

該礦雖為瓦斯礦井，但煤層有自燃傾向，極易引起煤塵、瓦斯爆炸等危險災害。井下安全設施及避災路線如圖1所示。

圖1 井下安全設施及避災路線

根據袁大灘井田地質報告，各煤層原煤樣燃點與氧化燃點之差(ΔT)在25～47 ℃之間；煤的干燥無灰基揮發分(Vdaf)>18%，煤的吸氧量Vd>0.7%。根據GB/T 20104—2006《煤自燃傾向性色譜吸氧鑒定法》中第9.1條，煤自燃傾向性等級及分類指標確定：該礦井各煤層為Ⅰ類容易自燃煤層，應在生產、貯運中采取相應的科學阻燃對策[7]。

2 井田“一通三防”具體安全措施

根據袁大灘井田“一通三防”現狀，為了更好的將“一通三防”安全技術措施落實到位，真正做到礦井高效安全生產，其具體落實措施如下[8-12]。

2.1 通風安全具體措施

安全規定：①嚴禁破壞任何通風設施；②進風巷道材料必須擺放整齊，減少風阻；③當瓦斯超限達到斷電濃度時，班組長、瓦斯檢查工、礦調度員有權責令現場作業人員停止作業，停電撤人。

工作面配風環境要求：①工作面風速不得小于0.25 m/s，不得大于4 m/s；②工作面范圍內所有風門、風橋、風墻、風窗等通風設施必須完好，由班長負責每班對工作面范圍內所有通風設施進行巡查，發現問題立即匯報處理，否則不允許開工；③工作面配風量必須符合規程規定，出現無風、微風或風量不穩定時必須立即匯報智能信息中心；④當工作面的空氣溫度超過30 ℃、機電設備硐室超過34 ℃時，必須停止作業；⑤進、回風巷材料擺放不能超過斷面的1/5。

2.2 煤塵防治具體措施

煤機在運行中必須開啟內、外噴霧和風水聯動噴霧：為達到理想噴霧降塵效果，煤機的內外噴霧用水必須進行加壓，內噴霧壓力不得小于2 MPa，外噴霧壓力不得小于4 MPa，無水或噴霧裝置不能正常使用時必須停機。兩巷內所有自動噴霧裝置和支架噴霧裝置必須完好，降柱、移架時同步噴霧。

日常檢修維護：必須做好集中消塵區、煤層注水、防塵網等除塵設施的日常檢修和維護，確保設備全部完好，出現問題及時處理。①每周必須對巷道進行兩次全斷面灑水消塵；②工作人員做好個體防護，必須戴好防塵口罩；③工作面實施強制放頂或水力壓裂孔時必須濕式作業；④采煤機必須保持截齒鋒利，出現磨損及時更換，缺失的立即補充；⑤在生產期間兩順槽、轉載點及進、回風順槽集中消塵區噴霧必須保持開啟狀態，破碎機防塵罩和出口處噴霧裝置必須完好，正常使用。

2.3 瓦斯防治具體措施

作業要求：①在生產過程中要確保隨著工作面推進，及時將上、下隅角封堵嚴實；②上隅角埋置花管，花管必須深入切頂線以內2 m(離頂板和煤壁為0.5 m)，要求吊掛平直，隨工作面回采同時前移。

隨時關注作業環境：當回風順槽甲烷濃度超過0.6%或者二氧化碳濃度超過1.5%時，必須停止工作，撤出人員。

2.4 火災預防具體措施

預防外因火災：①嚴格按規定使用工作面的各種電器設備，嚴防外因火災發生；②移動變電站、轉載機、油脂堆放點、膠帶機機道和機頭必須按規定設置干粉滅火器、防火鏟、砂箱、水管，在進、回風順槽必須每隔50 m設置防滅火支管；③工作面不得從事電焊、氣焊等作業；④工作面風流不穩定時，必須立即停止作業并撤人，在確保安全情況下及時向智能信息中心匯報，查清原因并解決問題后方可恢復生產；⑤各設備的運轉部位，要定期進行檢查維修，嚴禁與外界發生摩擦。液壓聯軸器必須使用合格的易熔合金塞、防爆塞，并注入規定量的難燃液。膠帶輸送機滾筒要及時清理，且有防滑、防跑偏等保護裝置，噴霧灑水設施必須齊全完好，嚴禁摩擦積煤，以防引起火災；⑥采用阻燃電纜，高壓供電必須按規定具備短路過負荷、欠壓保護和漏電保護裝置；⑦隔爆水棚要定期維護加水，隨工作面回采進行移設；⑧加強工作面特別是上隅角的瓦斯管理，發現異常必須立即采取相應措施處理；⑨嚴禁任何人員攜帶煙火入井。

預防內因火災：該礦所采煤層為自然發火煤層，最短自然發火期為47 d。根據《煤礦安全規程》防止煤炭自然發火的具體要求，結合該礦實際情況，防止煤炭自燃具體措施如下。①最大限度提高工作面回采率，降低煤炭損失量，減少采空區遺煤；②加強工作面設備管理，在保證正規循環的前提下盡可能加大工作面的推進度；③工作面必須安裝阻化劑防滅火系統，根據規定，每割一刀煤對采空區噴灑阻化劑，防止煤炭自燃。當工作面上隅角CO濃度異常時必須使用移動式注氮泵，向專用管路注氮氣，對采空區進行注氮防滅火。注入的氮氣必須源頭穩定可靠、濃度不得小于97%，且隨著工作面的推進，在上、下隅角每5 m用尿醛泡沫樹脂進行一次封堵，由瓦檢員隨時監測采空區氣體成分變化情況，防止氮氣泄漏；④在日常生產管理中，必須每班清理工作面各地點浮煤，確保巷道中無連續長5 m，厚度超過2 mm的煤塵堆積。使用撒布巖粉的方式進行防滅火。工作面灑水管路保持完好，不得兼做其他用途。每天安排專人巡視專用注氮管路，確保處于正常工作狀態。

火災預防其他措施：①每班在推移刮板運輸機后對采空區，工作面兩出口處的浮煤及煤柱破碎帶進行噴灑；②嚴禁將阻化劑噴灑到電器設備和金屬構件上，以防腐蝕；③按規定配制溶液濃度，將阻化劑充分溶化后方可噴灑；④各班做好阻化劑噴灑記錄，注明時間、地點、噴灑量、工作人員等。

3 結語

考察和調研了陜西中能煤田有限公司袁大灘井田井下地質狀況，該礦井為低瓦斯、煤層易揮發礦井。分析該礦井下通風、煤塵、瓦斯、防滅火等現狀，給出了該礦井在煤層開采過程中，“一通三防”安全技術落實的具體措施；通風安全技術具體落實措施；防煤塵爆炸的具體落實措施；防瓦斯爆炸的具體落實措施；防止各種意外而引起火災發生的具體預防措施。對類似地質條件礦井的“一通三防”及安全管理有一定的借鑒作用。這一系列措施的提出對該礦后期的安全生產管理有十分重要的指導意義。