照金煤礦安全生產隱患排查與治理分析

張耀昆

（銅川市耀州區煤炭工業局,陜西 銅川 727100）

0 引言

隨著社會的進步，我國政府不斷加大對煤礦企業隱患治理工作的投入，借鑒歐美國家及日本等在隱患治理方面的理論和方法。但是，對于某些煤礦企業而言煤礦的主要目標是為了抓生產、講效益，因此相關制度的落實就會出現執行力度不夠、貫徹不到位的情況。目前適合我國國情的隱患排查治理監管體系還未形成，以致造成對煤礦企業的監督難度，最終煤礦在執行隱患排查的相關規定時出現不嚴格不到位情況。現代化科學技術的發展，使信息化、數字化等最新科學技術已經在其他領域的企業中得到了廣泛應用，煤礦企業緊隨其后開始逐漸采用現代化的管理方式及信息化技術，用以加強煤礦企業的安全生產。但是煤礦企業相對而言比較特殊，對現代技術的應用有一定的滯后性。

因此，煤礦企業管理部門，必須要落實國家頒布的有關法律法規，需要認識到煤礦安全生產的重要性，把煤礦安全生產工作做到極致，必須長期將安全生產作為企業管理的重要基礎，貫徹落實安全生產主體責任。煤礦生產過程中，由于危險因素較多，安全問題頻繁發生，嚴重影響了煤礦企業正常生產和經濟效益，甚至導致傷亡事故，造成巨大損失[1-3]。對煤礦生產過程中的隱患進行分析和研究，并采取有效措施來排查和治理生產安全事故隱患具有重要現實意義[4-5]。

1 礦井主要災害情況

銅川市照金煤礦位于銅川市耀州區照金鎮照金村，現有礦區面積10.775 1 km2，企業性質為民營。該礦屬生產礦井，2004年7月開工建設，2008年1月建成投產，核定生產能力180萬t/a，安全生產標準化為三級，證照齊全有效。礦井主采4-2煤層，采用斜立井單水平開拓，布置主斜井、副斜井、進風立井和回風斜井，采區布置有皮帶大巷、軌道大巷和回風大巷，采用傾向長壁采煤法、綜合機械化放頂煤采煤工藝、全部垮落法管理頂板。

目前井下作業地點六處：①1090軌道大巷起底維修及噴漿封閉工作；②1090皮帶大巷維修點；③1090外水倉巷道起底維修；④207綜放工作面正常回采作業；⑤三采區運輸上山正常掘進；⑥206備采工作面進行軌道鋪設。

1.1 礦井水文地質類型及排水情況

照金煤礦水文地質為復雜型，預測正常用水量54.34 m3/h、最大用水量123.78 m3/h。礦井在+1 090 m水平車場內設有1號主水倉，容積為1 160 m3（外水倉700 m3，內水倉460 m3）。礦井在1090軌道大巷1 100 m處設有2號主水倉，水倉容積為1419 m3（外水倉946 m3、內水倉473 m3），配備MD280-65×7/710 kW水泵3臺（功率710 kW、揚程455 m、流量280 m3/h），2趟φ273排水管經管子道、進風行人大巷、進風行人上山、主斜井敷設至地面。抗災排水泵房設在1090水泵房北側，安裝2臺BQS200-480/12-450/S型潛水泵，1趟φ273×12排水管道經進風行人上山、主斜井敷設至地面。

采掘工作面按照工作面開采設計進行管理，定期巡查，且有圍巖觀測記錄臺賬，采面兩順槽及掘進巷道采用頂板離層儀進行觀測頂板，采面使用動態礦壓監測系統實時在線監測。礦井于2017年4月至2018年10月由中煤科工集團西安研究院有限公司完成了井田地質補勘工作（施工鉆孔25個，總進尺7 383.32 m）。礦井進行的水文地質工作有：祥查時施工水文孔ZK6（進行了抽水試驗），2018年補勘時施工 洛 河 組 水 文 孔6個（ZD1-1、ZD1-2、ZD4-1、ZD4-2、ZD6-1、ZD6-2）（抽水試驗測得洛河組最大單位涌水量為0.005 296 L/s.m）。目前礦井水文地質情況與勘探結果相吻合，建有KJ1049煤礦水文監測系統，對井下中央水泵房、1090水泵房、地面氣象及地面水文觀測孔相關數據進行實時監測，并具備與各級監管監察部門聯網數據接入的功能。

礦井現回采207工作面，回采前委托陜西省煤田物探測繪有限公司進行了工作面頂板水文地質異常區直流電法探查，確定了2個水文異常區；礦井委托陜西省煤田物探測繪有限公司對異常區進行了鉆探驗證（共實施7個驗證探測孔，總進尺1 160 m）。

207工作面預計最大涌水量為60 m3/h，安裝了4臺BQW80-80型潛水泵和2趟排水管路。礦井設置專門的防治水機構，并配備專職人員、探放水隊伍和探放水設備。礦井對206備采面實施了瞬變電磁法和坑透探查，并進行了鉆探驗證探測。礦井各項防治水管理制度齊全，各類防治水臺賬、圖紙等基礎資料齊全。水文在線監測系統運行正常可靠。

1.2 防滅火情況

礦井編制了2021年度《礦井防滅火設計及安全技術措施》，工作面回采期間采用黃泥灌漿和注氮為主、噴灑阻化劑、束管監測、隅角堵漏和人工檢查相結合的綜合防滅火措施。

1）灌漿系統。在主斜井井口附近設置有黃泥灌漿站，制漿能力15 m3/h,灌漿管路自主斜井鋪設入井，經進風行人上山、采區回風巷進入工作面回風順槽，對采空區進行灌漿，灌漿管徑均為DN108 mm。

2）注氮系統。井下注氮硐室安裝安裝JXZD-600型移動型碳分子篩制氮機1套，制氮量600 m3/h；注氮管徑DN50 mm，管路從制氮硐室敷設至207工作面運輸順槽，通過埋管向工作面采空區注氮。

3）束管監測系統。礦井建有kss-200型束管監測系統。該系統可24 h連續監測工作面采空區CO、C02、02、N2等氣體含量，鋪設一趟8路束管。監測管路由主井進入進風行人巷，經1090軌道大巷、回采工作面回風順槽敷設至采空區。

2 煤礦生產安全事故隱患治理策略

2.1 提高煤礦生產人員的整體素質

煤礦安全生產少不了技術扎實、作業規范的工人，這可以保障煤礦工作以及安全生產。據調查發現，現在煤礦中的從業人員都有著不同的素質以及專業知識和安全知識，這嚴重影響了煤礦作業的安全生產。因此煤礦企業必須要秉著以人為本的理念，制定科學的管理方案，還要采取合理的培訓措施，讓煤礦的從業人員擁有豐富的安全知識，提升自我素質，不斷的提升全體人員的技術和技能以及應急能力，對突發事故能夠沉著冷靜的處理。并且，還要確保落實所有的安全措施，確保所有員工都做好安全防護工作，降低突發事件帶來的傷害，為煤礦安全生產提供保障。

2.2 加強生產機械設備的管理力度

應用生產機械設備能夠保障施工人員的安全，也能提升煤礦生產的效率。雖然如此，但是在實際的煤礦生產過程中，有許多的煤礦企業對生產機械設備管理力度很低，致使機器設備運行時出現許多安全事故。所以要加強生產機器設備的管理力度，要做到以下幾點：①煤礦企業要以自身的特點，比選不同的方案，采納最合適、最經濟的方案，根據方案內容管理設備；②需要注意各個生產機械設備間的配合，調整設備的運行時間，發揮所有設備的最高效率；③操作人員需要持有相關證件，能夠規范使用機器設備，企業也要定期對設備采取維護和檢修措施，保證設備的運行效率，促進經濟效益穩定增長。

2.3 合理調節不利環境因素

使煤礦生產具有危險性的環境因素能夠分為長期性和短期性。長期性隱患可以利用儀器檢測預警進行監測，確保生產機械設備能夠互相協調安全運行，降低煤礦生產的危險性，讓煤礦生產的數量穩定，避免發生安全事故。而短期性隱患具有突發性的特點，可以安裝應急設備，對工作人員定期采取安全培訓，提升他們的應急能力，當出現安全隱患時能夠及時的處理，降低安全事故產生的不利影響。通過合理調節不利環境因素，可以有效降低安全事故發生的可能性，為工作人員提供安全保障。

2.4 強化安全監管及隱患閉合管理工作

制定完整的規章制度，嚴格執行。隱患排查治理和報告制度通過重視現場管理以及嚴格排查各個煤礦生產點的隱患，做好安全工作規程。需要秉著“嚴標準、依程序、重細節、求閉合”的原則，需要不斷的完善安全監管制度，落實安全防范工作，對于安全隱患要認真排查，對于不負責、懈怠的工作人員要有嚴厲的處罰措施，整頓這種松懈作風，讓所有的工作人員都能夠認真負責。執行PDCA循環管理方案，能夠提前工作的效率，采取閉環管理方式，讓所有安全措施在制度運行中執行，能夠有效的提升安全質量，將煤礦生產安全過程中的隱患消除，預控風險。

3 煤礦事故隱患排查治理系統設計及實現

3.1 系統整體架構的研究

如圖1所示，一般系統軟件的設計過程分為5個過程，分別為概念化階段、分析階段、架構設計階段、開發測試階段與試運行及驗收階段。每個階段都要與使用者進行反復的討論研究，在不斷的研究中尋找最佳的設計方案。

1）概念化階段。系統開發在該階段最主要的目的是通過與使用著溝通確定系統主要實現的功能。根據對企業調研所掌握的資料，撰寫系統開發所需的文檔包括立項背景、需求分析、項目設計方案等。因此，概念化階段可以說是系統開發的基礎。

2）分析階段。確定系統主要模塊的功能，盡量滿足客戶的需求，同時考慮到相應計算機技術水平，實現體統功能的高效性、穩定性和安全性。

3）架構設計階段。設計階段是在概念化階段與分析階段的基礎之上，將抽象化的概念進行具體化，并將系統整合從整體考慮系統所需要滿足的功能，最后整理出系統的框架結構。本系統是基于Java平臺第三方框架進行開發的。系統架構圖見圖4.1。

4）開發測試階段。項目組以技術框架為平臺，根據分析階段的對系統模塊的定義和界定，統一進行系統化編碼開發。將系統進行模塊化處理如圖2所示，每個模塊完成相應的功能，模塊與模塊之間的信息交換完成系統功能的信息交互，保證系統的整體性。開發采用信息隱藏原理有助于模塊獨立開發，同時可以減少后期的維護量。

5）試運行及驗收階段。系統開發完成后應按規定時間交付客戶進行試用行測試，系統需在煤礦進行全面測試，在測試過程中所產生的問題或者在使用中過程中系統與煤礦實際情況不適應的問題應當及時溝通并解決。在反復的修改與討論中完善隱患排查系統。驗收結束后，可根據開發商與用戶之間協調維護期，維護期內對系統內同的增加或修改系統開發人員應當及時完成。

圖1 系統架構圖

圖2 隱患排查系統整體方案

3.2 分布式系統和數據庫部署

本系統現階段設計包括投資公司及其下屬2個煤礦的隱患排查管理信息系統，隨著使用效果顯現將會向其他煤礦推廣。各煤礦之間的實際情況略有差異，因此隱患排查流程細節問題可能有所不同，但主要業務流程大致是相同的。因此本系統采用分布式系統的拓撲機構（如圖3所示），不僅滿足公司與煤礦之間的獨立性，同時系統采用數據庫同步技術，可以實現數據一定程度上的實時共享。

可擴展性主要體現在隨著系統的使用用戶對系統的需求不斷增加，這就需要對系統進行擴展。系統的擴展主要在管理、規模及地域等方面上。雖然系統的擴展會使系統的運行效率有所下降，但相比于大量的維護費用犧牲一點運行效率就顯得更加經濟有效，因此，從經濟效益而言，分布式系統更加有優勢。

圖3 分布式系統拓撲結構

分布式數據庫具有局部相應速度快、可靠性高及較好的擴展性等特點，因此本系統采用該部署方式。所謂分布式數據庫系統就是形式上是由若干個數據庫組成且相互之間獨立，但實際上數據庫在邏輯上是相互關聯的，可視為一個完整的數據庫。

3.3 安全監控系統運行及緊急避險系統情況

1）礦井安全監控已完成升級改造（系統型號為KJ73X）。安全監控系統顯示和控制終端設置在礦調度室，系統運行正常。

2）人員位置監測系統。礦井使用KJ1150型人員管理系統，監控中心站設在調度機房，采用雙回路供電，中心站安裝監控主機2臺、服務器1臺、在線式UPS電源1臺、監控軟件1套、雙機熱備份軟件1套、信號避雷器1臺。井下安裝人員監測分站10臺，讀卡器58臺；能準確統計全井下及某個區域某個時段人員數量、活動軌跡，可實現24 h值守監測對井下人員應急救援功能。

3）通訊聯絡系統。礦井使用1臺SH-3000DS型調度系統，交換機容量為160門，調度控制系統設在調度室。井下調度電話設置在硐室、采掘工作面等處，并使用語音廣播系統。調度通信系統上海華亨的AOI系統，該系統具有強插通話、多方通話、集呼、群呼、組呼、通話錄音等功能。在井下中央泵房、采區泵房、注氮硐室、避難硐室、采掘工作面等場所安裝防爆電話29門，其中直通電話9門；地面安裝電話57門，其中直通電話5門。

4）緊急避險系統。礦井1090車場附近建有1處永久避難硐室可容納90人；在1090軌道巷和皮帶巷2 600 m處另建有1處永久避難硐室，目前正在進行設備安裝。

5）供水施救系統。供水施救水源引自地面2×250 m3高位水池，φ108 mm供水管道分別沿主斜井和副斜井引入井下，敷設至井下各巷道、工作面；井下供水管路每間隔50 m設置有支管及閥門，采掘工作面每間隔200 m設置1套供水施救終端，水源取自沿途供水管路。

6）壓風自救系統。壓風自救系統風源取自地面空壓機站，壓風管路沿副斜井敷設至井下，主管路為φ108 mm無縫鋼管，支管路采用φ50 mm無縫鋼管，井下大巷及采掘工作面均敷設有壓風支管和閥門，工作面每間隔200 m設置1套壓風自救裝置。

7）頂板水文管理情況。采掘工作面按照工作面開采設計進行管理，定期巡查，且有圍巖觀測記錄臺賬，采面兩順槽及掘進巷道采用頂板離層儀進行觀測頂板，采面使用動態礦壓監測系統實時在線監測。礦井對206備采面實施了瞬變電磁法和坑透探查，并進行了鉆探驗證探測。礦井各項防治水管理制度齊全，各類防治水臺賬、圖紙等基礎資料齊全。水文在線監測系統運行正常可靠。

4 結論

煤礦企業管理部門，必須要落實國家頒布的有關法律法規，需要認識到煤礦安全生產的重要性，把煤礦安全生產工作做到極致，必須長期將安全生產作為企業管理的重要基礎，貫徹落實安全生產主體責任。該系統擁有多種功能，非常適合運用在煤礦安全生產工作中，擁有數據統計和分析的功能、能夠將所有的安全隱患信息儲存提供他人查閱，企業領導能夠利用這個資料制定詳細的治理方案，從多個方面解決安全隱患，保障煤礦生產的安全性。