23101巷掘進(jìn)工作面安全風(fēng)險分析及防范對策

張曉強(qiáng)

(山西長沁新興煤業(yè)有限公司，山西 長治 046500)

工業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃指出，煤炭是我國的基礎(chǔ)能源和重要原料，煤炭工業(yè)是關(guān)系國家經(jīng)濟(jì)命脈和能源安全的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)[1-2]。近年來，我國煤礦的安全狀況總體上趨于好轉(zhuǎn)。2017年，全國發(fā)生煤礦傷亡事故18起，重特大事故4起，死亡181人。與2013年相比，傷亡事故減少36起，重特大事故減少10起，死亡人數(shù)減少229人。但安全生產(chǎn)形勢依然嚴(yán)峻，研究煤礦安全生產(chǎn)事故發(fā)生規(guī)律，制訂相應(yīng)的對策，有效控制煤礦事故的發(fā)生對于我國煤礦的安全生產(chǎn)具有重要的意義。

1 工程背景

某礦23101巷現(xiàn)已掘進(jìn)至733m，進(jìn)入沖刷帶DY4影響區(qū)域,煤層厚度變化較大，對工作面掘進(jìn)有很大影響。本巷道掘進(jìn)區(qū)域無斷層、無陷落柱賦存。巷道局部煤層節(jié)劈理發(fā)育，易片幫冒頂，對巷道掘進(jìn)有一定影響。工作面掘進(jìn)期間的涌水形式均主要為構(gòu)造裂隙水、頂板淋水，鉆孔顯示來源于煤層頂板K、K8砂巖含水層。煤層頂板為中粒砂巖、粉砂巖，灰色-淺灰色，含白云母與暗色礦物，夾泥質(zhì)條帶，波狀層理。底板為砂質(zhì)泥巖、細(xì)粒砂巖，含水率：0.71%，孔隙率：4.93%。工作面主采3#煤層，煤層厚度1.2m，最大厚度5.25m，平均煤厚4m。煤層傾角0-8°，平均4°。

2 風(fēng)險因素及風(fēng)險程度分析

2.1 風(fēng)險因素分類

在總結(jié)煤礦安全生產(chǎn)經(jīng)驗基礎(chǔ)上，借鑒安全現(xiàn)狀評價等有益資料，該礦23101巷掘進(jìn)工作面存在的主要危險因素如下：

頂板事故：頂板意外冒落造成人員傷亡、設(shè)備損壞、生產(chǎn)終止等的事故。

瓦斯事故：瓦斯、煤塵爆炸或燃燒，煤(巖)與瓦斯突出，瓦斯室息(中毒)等。

水害事故：煤層地板承壓奧灰水通過導(dǎo)水構(gòu)造、鉆孔等方式涌入工作面。頂?shù)装逑萋渲?，老空區(qū)突水事故。

火災(zāi)事故：來自煤層自燃以及外來火種引發(fā)的各種火災(zāi)；煤礦主采煤層煤種屬于褐煤，自燃周期為3個月，屬于易自燃煤層。

機(jī)電事故：指機(jī)電設(shè)備(設(shè)施)導(dǎo)致的事故。包括運(yùn)輸設(shè)備在安裝、檢修、調(diào)試過程中發(fā)生的。

機(jī)械事故：煤礦內(nèi)有挖掘機(jī)、鏟車、自卸汽車、切割機(jī)、手持砂輪機(jī)等各種機(jī)械設(shè)備，操作人員的誤操作和違章操作都可能引發(fā)卷入、割、絞、夾擊、刺等各種人身傷害和機(jī)械事故。

運(yùn)輸事故：因車輛、人、環(huán)境等問題出現(xiàn)的各種車輛傷害事故。

其他事故：除上述事故外的其他事故。

2.2 風(fēng)險等級劃分

采用與風(fēng)險有關(guān)的三種危險性指標(biāo)定量分析法(LEC)，來評估作業(yè)條件風(fēng)險的大小。計算公式為：

D=L×E×C

(1)

其中：L表示事件發(fā)生的可能性；E表示人員暴露于危險環(huán)境中的頻繁程度；C表示可能造成的后果；D表示危險性。

評估人員結(jié)合實際情況，分別對每個風(fēng)險進(jìn)行L、E、C值評估打分，通過公式計算D值大小，根據(jù)D值所處的區(qū)間來確定重大風(fēng)險、較大風(fēng)險、一般風(fēng)險和低風(fēng)險。如下表1所示。

表1 風(fēng)險等級劃分

2.3 23101巷掘進(jìn)工作面風(fēng)險辨識及評價

根據(jù)23101巷掘進(jìn)工作面開采過程中的風(fēng)險事故情況，采用上述作業(yè)條件危險性參數(shù)定量分析法公式(1)，對各類風(fēng)險類型進(jìn)行安全等級評價，評價結(jié)果如表2所示。

表2 23101巷掘進(jìn)工作面風(fēng)險辨識評價表

3 防范風(fēng)險對策

在對以上23101巷掘進(jìn)工作面地質(zhì)概況了解的基礎(chǔ)上，根據(jù)風(fēng)險事故的發(fā)生特點(diǎn)，進(jìn)一步分析事故發(fā)生的原因，提出了如下相應(yīng)的預(yù)防措施[3]。

(1)頂板事故

工作面巷道貫通、斷層破碎帶、陷落柱等地質(zhì)構(gòu)造時必須制定專項安全技術(shù)措施。嚴(yán)格執(zhí)行工序管理，加強(qiáng)現(xiàn)場監(jiān)督。嚴(yán)格施工質(zhì)量驗收，確保施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)。加強(qiáng)頂板觀測、合理選擇支護(hù)參數(shù)。堅持正規(guī)循環(huán)，嚴(yán)禁超循環(huán)作業(yè)。嚴(yán)格執(zhí)行“三員”到崗進(jìn)入煤幫(迎頭)安全確認(rèn)制度。進(jìn)入煤幫(迎頭)作業(yè)前必須堅持敲幫問頂。

(2)瓦斯事故

使用超過半年的局部通風(fēng)機(jī)必須及時更換。每天按時切換主、副局部通風(fēng)機(jī)，發(fā)現(xiàn)問題及時辦票檢修。加強(qiáng)風(fēng)筒巡查，對破、漏風(fēng)筒及時修補(bǔ)。每14天對風(fēng)筒傳感器進(jìn)行一次閉鎖試驗，每天巡檢一次，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。

(3)火災(zāi)事故

各類電氣設(shè)備安裝過流保護(hù)。定期對電氣設(shè)備、電纜進(jìn)行檢查檢修，保證完好。皮帶安設(shè)各類保護(hù)裝置，并定期檢查檢修保證齊全完好。必須使用阻燃皮帶。消防設(shè)施專人管理，定期檢查各類消防設(shè)施，并及時更換過期設(shè)施。

(4)水害事故

加強(qiáng)地質(zhì)水情預(yù)測預(yù)報。加強(qiáng)水文觀測孔水位監(jiān)測。對大型構(gòu)造提前進(jìn)行物、鉆、化探處理，查明水源，并進(jìn)行疏放水。若確定可能導(dǎo)通奧灰含水層，需留設(shè)安全煤柱，避開構(gòu)造進(jìn)行開采，并酌情對構(gòu)造進(jìn)行注漿封堵，經(jīng)評價安全后方可繼續(xù)開采。排水系統(tǒng)能力要滿足最大涌水要求，否則不得生產(chǎn)。出現(xiàn)透水預(yù)兆時，先行撤人，隨后派專人診斷處理。

(5)機(jī)械事故

所有機(jī)械設(shè)備轉(zhuǎn)動部位必須加裝防護(hù)網(wǎng)或防護(hù)罩，并設(shè)警示牌。作業(yè)人員應(yīng)按要求穿戴勞保用品。工作服袖口必須扎緊，嚴(yán)禁帶手套操作。檢修作業(yè)前，確認(rèn)機(jī)械設(shè)備停電，與專業(yè)無關(guān)人員不準(zhǔn)靠近轉(zhuǎn)動設(shè)備，保持安全距離，在未確認(rèn)設(shè)備完全停止前，禁止盲目作業(yè)。檢修結(jié)束后，轉(zhuǎn)動部位的防護(hù)罩應(yīng)及時恢復(fù)，并固定牢固。

(6)運(yùn)輸事故

運(yùn)輸大型設(shè)備必須制定專項安全技術(shù)措施。運(yùn)輸大型設(shè)備前，必須對運(yùn)輸線路進(jìn)行專項驗收。大型設(shè)備車輛掉道、側(cè)翻后，上道必須制定專項安全技術(shù)措施。上道時必須“三員”到崗。

(7)機(jī)電事故

及時更新、調(diào)整地點(diǎn)保護(hù)定值。嚴(yán)格執(zhí)行停送電制度，先進(jìn)行驗電、放電。嚴(yán)格執(zhí)行停送電制度，開蓋前先檢查設(shè)備周圍瓦斯深度(1%以下方可檢修)。

(8)其他

加強(qiáng)人員操作培訓(xùn)，熟練掌握操作技能，作業(yè)人員熟悉了解設(shè)備性能參數(shù)，確保操作空間寬敞。

4 結(jié)論

(1)提出的危險性參數(shù)定量分析法(LEC)能夠很好地把分析結(jié)果定量化,清楚地確定出各種風(fēng)險事故的等級，為安全開采及治理提供可靠的評價依據(jù)。

(2)基于23101巷掘進(jìn)工作面風(fēng)險事故的發(fā)生特點(diǎn)，提出了防范措施及對策，對于我國煤礦的安全生產(chǎn)具有重要的借鑒意義。