《煤矿安全规程》解读-2016年版.

1《煤矿安全规程》解读（开拓开采部分）Tel:[phone]Email:[e-mail]云南能源职业技术学院二〇一六年五月三日21总则2矿井建设3开采4冲击地压防治教授主要内容3总则解读4总则解读图1井上、下对照图局部图5总则解读图2巷道布置图局部图6总则解读图3采掘工程平面图局部图7总则解读图4王家岭煤矿透水示意图8总则解读事故原因分析1、事故的直接原因是：该矿20101回风巷掘进工作面附近小煤窑老空区积水情况未探明，且在发现透水征兆后未及时采取撤出井下作业人员等果断措施，掘进作业导致老空区积水透出，造成+583.168m标高以下巷道被淹和人员伤亡。2、事故的间接原因是：地质勘探程度不够，水文地质条件不清，未查明老窑采空区位置和范围、积水情况；水患排查治理不力，发现透水征兆后未采取有效措施；施工组织不合理，赶工期、抢进度；未对职工进行全员安全培训，部分新到矿职工未经培训就安排上岗作业，部分特殊工种人员无证上岗。9瓦斯爆炸事故案例贵州省某矿是设计年产量为90万t的高瓦斯矿井，相对瓦斯涌出量为20.36m3∕t,煤尘爆炸指数为29.49%~39.48%，煤层有自然发火倾向。瓦斯爆炸事故发生于某年3月20日10时5分（见下图）。事故地点在矿井东部采区11号煤层11111采煤工作面运输机巷与开切眼贯通处。事故前该区域使用1台风量为1249m3/min的主要通风机，5处独头共用1台28KW局部通风机供风。事故发生时，爆炸产生的大量浓烟冲出平硐口，总计波及巷道达2550m。摧毁风桥2座、风门7道，破坏巷道1653m、电缆2840m和47台机电设备。井下多人遇难。总则解读10爆炸点平硐风井轨道石门1800回风巷1800运输巷1号爆炸点2号爆炸点3号爆炸点11111回风巷11111运输机巷11111材料巷图5瓦斯爆炸事故示意图总则解读11事故原因：这是一起有煤尘参与的大型瓦斯爆炸事故。事故的直接原因是：（1）11111回风巷与开切眼贯通因测量失误，事先没有采取相应措施。在放炮前，开切眼的瓦斯浓度在5%以上。11111回风巷掘进迎头打眼深度过大（眼深为2.1m并穿透开切眼左帮）和装药量过多，造成两巷贯通时抵抗线偏小。所以，11111回风巷放炮时产生的火焰，引燃开切眼处积聚瓦斯，导致爆炸事故发生。总则解读12（2）该采区停工巷道多。11111运输机巷、11111回风巷因误掘均有一段盲巷、11111材料巷、11113材料巷等掘进工面，在事故前均已停工停风但未封闭。这些地点积存大量瓦斯，浓度均在10%以上。由于大量瓦斯参与爆炸，增大了瓦斯爆炸强度，扩大了灾区范围。（3）煤尘大。据事故前的测尘记录记载，东部采取各处巷道均有煤尘沉积。浮煤煤尘浓度最高达279㎎/m3,最低为147.5㎎/m3。瓦斯爆炸震起的沉积煤尘便成了浮游煤尘。当爆炸火焰到达后，使煤尘参与了爆炸。在图中的1、2、3号爆炸点，均发现有煤尘参与爆炸产生的皮渣和粘块。总则解读13总则解读14总则解读复产后发生瓦斯爆炸事故案例15总则解读16总则解读17总则解读老空区透水事故案例2014年9月23日16时30分，宣威市倘塘镇小河边煤矿小河边井（以下简称小河边煤矿）东南巷掘进工作面发生一起水害事故，造成8人被困井下，经抢救5人生还，3人遇难，直接经济损失993.4万元。小河边煤矿均在五架河以下开采，五架河从矿区流过，属于季节性河流，雨季时，五架河水通过裂隙或构造破碎带补给地下水，矿井水文地质条件属复杂类型。与小河边煤矿相邻的矿井有金田煤矿、大沟煤矿小红地井、原箐门口煤矿，其中箐门口煤矿位于小河边煤矿井田东南部，2007年已关闭，井下存在老窑积水。（一）直接原因:东南巷掘进工作面附近存在老窑积水；作业人员未进行探放水，冒险打眼作业导通老窑导致事故发生。（二）间接原因:小河边煤矿安全生产主体责任不落实，违法违规组织生产，不执行探放水措施，安全管理混乱；事故发生后，瞒报事故。18矿井建设解读19矿井建设解读20矿井建设解读21矿井建设解读22矿井建设解读23第61条高瓦斯、煤与瓦斯突出和有煤尘爆炸危险矿井的煤巷、半煤岩巷掘进工作面和石门揭煤工作面，严禁使用钢丝绳牵引的耙装机。在高瓦斯区域和有煤与瓦斯突出危险区域，掘进工作面尽管采取了各种安全措施，但相对而言，高瓦斯区域和有煤与瓦斯突出危险区域的煤巷工作面中瓦斯越限的几率要大得多，若采用钢丝绳牵引的耙装机，由于摩擦和撞击极易产生火花，从而引起瓦斯爆炸。所以规定：在高瓦斯区域和有煤与瓦斯突出危险的掘进工作面，严禁使用钢丝绳牵引的耙装机。1997年5月3日，淮北矿务局某煤矿发生瓦斯爆炸，其原因就是在高瓦斯区域的煤巷掘进工作面违章使用钢丝绳牵引的耙装机所造成的。矿井建设解读24矿井建设解读第八十条开凿或者延深斜井、下山时，必须在斜井、下山的上口设置防止跑车装置，在掘进工作面的上方设置跑车防护装置，跑车防护装置与掘进工作面的距离必须在施工组织设计或者作业规程中明确。斜井（巷）施工期间兼作人行道时，必须每隔40m设置躲避硐。设有躲避硐的一侧必须有畅通的人行道。上下人员必须走人行道。人行道必须设红灯和语音提示装置。斜巷采用多级提升或者上山掘进提升时，在绞车上山方向必须设置挡车栏。25矿井建设解读跑车造成的较大运输事故2016年3月27日21时20分，宣威市宝山镇虎场煤矿（以下简称虎场煤矿）+1980m水平轨道下山（以下简称轨道下山）发生1起运输事故，造成3人死亡、1人受伤，直接经济损失530万元。事故发生在虎场煤矿+1980m水平轨道下山，经现场勘测，轨道下山坡度29°，斜长88m，上部平车场变坡点距离绞车房8m，提升矿车（料车）每辆长2.4m；阻车器自2016年年初损坏后未予修复处于常开状态；挡车栏安设于变坡点下方6.7m处，下部车场无灯光信号和照明装置。串车提升到轨道下山上部车场，余仕勇在未查看提升车辆的情况下进行摘钩作业。此时，最末端的空矿车尚处于轨道下山变坡点下方最终造成跑车事故。8m绞车房轨道下山2926矿井建设解读（一）直接原因：1.提升串车的末端矿车在摘钩时处于变坡点下方；轨道下山内“一坡三挡”保护装置失效。2.把钩工业务不熟，违规摘钩，造成跑车；检修作业人员在串车提升过程中违规进入轨道下山。（二）间接原因1.煤矿安全生产主体责任不落实。（1）现场安全管理混乱。安排未取得特种作业操作资格证的人员从事特种作业；超挂矿车、违规摘挂钩；作业人员未执行斜井提升“行车不行人，行人不行车”的规定，串车提升时随意进入斜巷下方区域。（2）隐患排查治理不到位。对斜井“一坡三挡”设施失效等事故隐患未及时采取措施进行处理，对监管部门提出的轨道下山无灯光信号装置的事故隐患未进行及时整改。（3）技术管理不到位。制定的《2016年度春节隐患整改实施方案》为通用安全技术措施，没有结合各整改作业点的实际制定有针对性的安全技术措施；煤矿巷道布置和绞车硐室设计不合理，+1980m水平轨道下山上部车场过卷距离未经设计验算，未针对车场实际情况编制切实有效的规章制度和安全管理措施。27矿井建设解读28开采解读29开采解读30开采解读31开采解读第95条采（盘）区开采前必须按照生产布局和资源回收合理的要求编制采（盘）区设计，并严格按照采（盘）区设计组织施工，情况发生变化时及时修改设计。一个采（盘）区内同一煤层的一翼最多只能布置1个采煤工作面和2个煤（半煤岩）巷掘进工作面同时作业。一个采（盘）区内同一煤层双翼开采或者多煤层开采的，该采（盘）区最多只能布置2个采煤工作面和4个煤（半煤岩）巷掘进工作面同时作业。采掘过程中严禁任意扩大和缩小设计确定的煤柱。采空区内不得遗留未经设计确定的煤柱。严禁任意变更设计确定的工业场地、矿界、防水和井巷等的安全煤柱。突出矿井、高瓦斯矿井、低瓦斯矿井高瓦斯区域的采煤工作面，不得采用前进式采煤方法。32《煤矿安全规程》解读331989年1月29日，北票矿务局三宝煤矿－220m水平东五石门九层采煤工作面采用沿空留巷前进式采煤法，发生煤与瓦斯突出，突出煤量165t，涌出瓦斯量12909m3，死亡22人。开采解读34开采解读35几种锚杆开采解读参数设计施工监测36开采解读37开采解读38初步确定锚杆支护参数，如巷道断面、锚杆材质、锚杆直径、钻孔直径、树脂药卷大小、锚固方式及长度、预拉力等。建立模型，根据锚杆布置密度、长度、锚杆间排距等参数确定锚杆布置方案，用数值分析不同方案巷道围岩的稳定性。综合分析，选取较好的方案进行现场施工。锚杆支护的初始设计开采解读391、工程类比支护设计开采解读40开采解读412、理论计算支护设计煤巷锚杆支护参数和设计方法的确定锚杆支护参数确定方法取决于锚杆支护理论，锚杆支护理论不同，锚杆支护参数的确定方法也不同。1悬吊作用理论设计锚杆支护参数1）锚杆长度的确定L=L1+L2+L3式中L——锚杆长度，m；L1——锚杆外露长度，m；L2——锚杆有效长度，m；L3——锚杆锚固长度，m。（1）锚杆外露长度L1的确定L1=垫板厚度+螺母厚度+（0.02～0.03）m一般L1=0.15m。开采解读422、理论计算支护设计（2）锚杆有效长度L2的确定锚杆有效长度L2的确定方法有三种，一是采用声波法测出巷道围岩松动圈范围；二是采用岩层探测分析仪进行测量；三是采用解释法中普式自然平衡拱理论确定L2。a.岩层探测分析仪确定L2b.普式自然平衡拱理论确定L2：巷道顶锚杆有效长度L2的确定：式中f——普氏系数；B——巷道跨度，m；H——巷道掘进高度，m；φ——内摩擦角，（º）。开采解读43TYGD10岩层钻孔探测仪该仪器由主机和辅机两部分组成(见图)，主机用来观察钻孔岩性、裂隙、各岩层厚度变化及赋存情况，并在显示屏上显示出来，辅机是由防爆摄像机构成，用来记录拍摄主机观察到的钻孔中岩性、裂隙及各岩层厚度变化及赋存情况。开采解读44TYGD10型岩层钻孔探测仪1.主要用来探测地质构造，断层、裂隙;2.探测煤层及其顶板岩层的岩性、厚度;3.探测巷道及采煤工作面顶板离层的位置、间隙的大小及顶板的错位、破碎情况，为巷道支护及顶板管理提供依据;开采解读45C、钻孔柱状图确定L2开采解读顶板岩层典型柱状图实例46巷道帮锚杆有效长度L2的确定：式中f——普氏系数；B——巷道跨度，m；H——巷道掘进高度，m；φ——内摩擦角，（º）。（3）锚杆锚固长度L3的确定L3=0.4~0.6m2）锚杆间排距的确定对锚杆支护巷道，考虑施工工艺通常取间排距相等，锚杆间排距a按下式计算：3）锚杆直径的确定锚杆直径d可按下式计算：开采解读474）锚固力及锚固剂的确定式中：d-锚杆的直径；l-锚固段长度；τ-锚固剂或者水泥的抗剪能力，Pa；水泥τ=1/5~1/10Rc锚固剂的抗剪能力取5MPa；Q-锚杆的锚固力，取80~100KN。开采解读48将初步设计方案应用到现场进行施工，并建立适当的测站进行观测。观测内容包括：巷道表面位移、巷道围岩较深部变形、巷道顶板的离层状况、锚杆全长范围的受力情况、锚杆的拉拔试验和锚杆的工作阻力。现场施工与监测开采解读49顶板离层观测仪开采解读50巷道围岩深部位移观测仪安装示意图基岩直接顶12岩层分界面开采解读511、顶板离层指示仪安装要求巷道围岩类别安设数量备注Ⅱ100m/个在地质构造带与巷道交岔点内部应适当增设Ⅲ70m/个Ⅳ50m/个Ⅴ50m/个开采解读522、顶板失稳离层界限值顶板离层界限是指锚杆支护巷道在正常使用的情况下所允许的顶板离层的范围。超过这一范围意味着顶板将处于非稳定状态之中，应该更加密切注意顶板动态，及时采取相应的补强措施，否则顶板离层可能会进一步加剧，最终导致巷道的失稳破坏。开采解读532、顶板失稳离层界限值（1）受采动影响前煤层巷道顶板最大离层量为3mm;（2）受采动影响后煤层巷道顶板最大离层量为59mm。结论：1、巷道顶板离层量不仅受巷道围岩力学性质的影响，而且在巷道受采