煤矿灾害及防治技术-郭忠

煤矿灾害及防治技术2020/5/4淮北矿业股份公司朱庄煤矿1提纲煤炭工业的地位1煤炭工业及其生产结构2煤矿的主要灾害及危害程度3煤矿灾害事故现状42020/5/4淮北矿业股份公司朱庄煤矿2提纲煤矿灾害事故原因分析5煤矿灾害防治技术及主要问题6煤矿灾害防治技术面临的挑战与对策72020/5/4淮北矿业股份公司朱庄煤矿3温家宝总理指出:安全生产责任重于泰山。搞好安全生产是全面落实科学发展观的必然要求；是建设和谐社会的迫切需要；是各级政府的重要职责。经济发展必须建立在安全生产基础上，绝不能以损害人民群众利益甚至牺牲职工生命为代价。导言2020/5/4淮北矿业股份公司朱庄煤矿4一、煤炭工业的地位煤炭工业是关系国家经济命脉的重要基础产业保证了国民经济和社会发展的需要2020/5/4淮北矿业股份公司朱庄煤矿5一、煤炭工业的地位1.煤炭工业是关系国家经济命脉的重要基础产业煤炭是我国的主体能源和重要原料；煤炭在我国一次能源生产和消费结构中的比重分别占76.0%和68.9%；我国76%的发电能源、76%的工业燃料和动力、60%的民用商品能源、70%的化工原料都是煤炭提供。2020/5/4淮北矿业股份公司朱庄煤矿6一、煤炭工业的地位2.保证了国民经济和社会发展的需要十二五期间原煤产量预计较十一五增加10亿t；2010年煤炭产量达到32.4亿t；2011年煤炭产量接近36亿t、同比增长11.1%。2020/5/4淮北矿业股份公司朱庄煤矿7二、煤炭工业的基本特点煤炭工业是资源性行业，发展不平衡煤炭工业是高危险行业煤矿分布与类型煤矿生产能力概况2020/5/4淮北矿业股份公司朱庄煤矿8二、煤炭工业的基本特点1.煤炭工业是资源性行业，发展不平衡煤矿的寿命取决于拥有的资源量；安全生产状况受其资源条件的限制；煤炭资源条件差别很大，开采条件中等偏下水平；大多数煤矿远离经济发达地区；企业发展不平衡性在工业行业中十分突出。2020/5/4淮北矿业股份公司朱庄煤矿9二、煤炭工业的基本特点2.煤炭工业是高危险行业煤矿存在瓦斯、自然发火、突水、爆炸等多种灾害隐患；致灾因子共存于同一作业空间，容易引发事故；我国煤矿主要是井工矿，开采深度深，作业环境、照明等条件差，不利于生产安全；容易引起多种灾害的藕合。2020/5/4淮北矿业股份公司朱庄煤矿10二、煤炭工业的基本特点3.煤矿分布与类型27个省、市、区、1264个县均有分布，占我国县级行政区划的44.2%；到2010年1月全国在籍煤矿总数约为15119处，其中小煤矿数约1.3万处（30万t/a及以下）；国有重点煤矿68处，其中45户纳入重点监察对象，近代企业的矿井414处。装备水平和集约化程度在不断提高，生产规模逐步扩大，已形成3000万吨级以上的煤矿企业16家，其中亿吨级特大企业2家。2020/5/4淮北矿业股份公司朱庄煤矿11二、煤炭工业的基本特点3.煤矿分布与类型年产400～600万吨综采技术装备实现了国产化；2010年国有重点煤矿采煤机械化程度达到95%；安全高效矿井2010年增加到300个，约占全国煤炭产量的50%；安全高效矿井的百万吨死亡率，基本与美国等先进采煤国持平、约为0.064，不到全国煤矿平均水平的1/25；国有地方煤矿2210处，中小煤矿居多，总体生产技术水平不高，装备差；乡镇煤矿约11022处，开采方法落后，整体装备水平低，基本采用非机械开采，缺乏足够的安全保障。2020/5/4淮北矿业股份公司朱庄煤矿12二、煤炭工业的基本特点4.煤矿生产能力概况我国煤矿以井工矿为主，露天矿仅占0.3%，产能占5%；井工矿又以小型矿井为主；30万吨/年以上大中型矿井约758处，占3.05%，产能占54%；30吨/年以下的小型矿井占96.95%，其中6万吨/年以下的矿井占82.94%，产能占24.5%。2020/5/4淮北矿业股份公司朱庄煤矿13二、煤炭工业的基本特点4.煤矿生产能力概况煤矿生产能力得到了充分利用，尤其是进入21世纪以来，煤炭产量超常增长；从2006年的23.25亿t，增长到2010年的32.4亿t，此外有7039个新建项目，新增产能15.03亿吨，其中1081个新建项目，总能力6.85亿吨；在世界煤炭开采史上绝无仅有。2020/5/4淮北矿业股份公司朱庄煤矿14排序国别2009年煤炭产量占世界总产量比重%1中国29.73432美国9.73143印度5.5784澳大利亚4.0165俄罗斯2.9846南非2.53.67印尼2.53.68德国1.832.69波兰1.352世界主要产煤国家煤炭产量注：2009年世界煤炭总产量69.4亿吨2020/5/4淮北矿业股份公司朱庄煤矿15二、煤炭工业的基本特点图1“十一五”期间全国煤炭生产情况十一五期间煤炭产量23.3125.2327.4829.7332.400.005.0010.0015.0020.0025.0030.0035.002006年2007年2008年2009年2010年原煤产量(亿吨)2020/5/4淮北矿业股份公司朱庄煤矿16二、煤炭工业的基本特点图2各所有制煤矿全年煤炭产量统计乡镇煤矿13.02亿t，38.3%国有重点16.46亿t，48.4%国有地方4.52亿t，13.3%2020/5/4淮北矿业股份公司朱庄煤矿17二、煤炭工业的基本特点4.煤矿生产能力概况国有煤矿整体上已接近满负荷生产，国有重点煤矿的能力利用系数为0.96，国有地方为0.89；近15%的国有煤矿存在超通风能力生产，超能力产量占四分之一；33.5%的国有重点矿、13.2%的国有地方矿超能力生产；2020/5/4淮北矿业股份公司朱庄煤矿18三、煤矿主要灾害及其危害程度瓦斯灾害尘害自然发火水害冲击地压灾害主要灾害的变化态势2020/5/4淮北矿业股份公司朱庄煤矿19三、煤矿主要灾害及其危害程度1.瓦斯灾害我国煤层瓦斯赋存量高，导致煤矿瓦斯灾害严重；我国煤矿几乎都有瓦斯涌出；高瓦斯和突出矿井多，国有重点煤矿中占49.8%；是始突深度最小的国家；是世界上煤与瓦斯突出最严重的国家之一。2020/5/4淮北矿业股份公司朱庄煤矿20三、煤矿主要灾害及其危害程度2.尘害87.37%的国有重点煤矿存在煤尘爆炸危险；发生过4次死亡百人以上的纯煤尘爆炸事故；瓦斯与煤尘共存条件下，相互促进危险性增大；发生过最大的瓦斯煤尘爆炸事故和8次死亡百人以上的瓦斯煤尘爆炸；导致矿工患尘肺病。2020/5/4淮北矿业股份公司朱庄煤矿21附：芦岭矿瓦斯煤尘爆炸事故2003年5月13日16时03分，芦岭矿Ⅱ104采区发生瓦斯煤尘爆炸事故，波及Ⅱ1048风巷、改造切眼、Ⅱ1048机巷、开切眼掘进工作面、变电所、Ⅱ1046采煤工作面和-590大巷，死亡86人，受伤28人。这次事故的瓦斯，来源于Ⅱ1046回采工作面跳采前老采空区所积存的瓦斯。由于Ⅱ1046回采工作面老采空区顶板的矿山压力突然活动，使得在采空区形成矿山冲击，并使1m～2m厚的小煤柱承受冲击，煤柱出现片帮，局部地域将小煤柱冲击破坏，并使采空区积聚的瓦斯受到挤压，从煤柱破坏处冲出，与风巷中的空气混合，形成爆炸性混合气体，遇到火源即形成瓦斯爆炸。2020/5/4淮北矿业股份公司朱庄煤矿22三、煤矿主要灾害及其危害程度2020/5/4淮北矿业股份公司朱庄煤矿23三、煤矿主要灾害及其危害程度3.自然发火72.06%的大中型煤矿，自然发火严重或较严重；51.3%的国有重点煤矿存在自然发火危险；几乎所有产煤区都存在自然发火危险，重点产煤区尤为严重；露天矿也存在自然发火危险；北方煤田煤田火灾问题突出。2020/5/4淮北矿业股份公司朱庄煤矿24三、煤矿主要灾害及其危害程度4.水害我国煤矿水文地质条件比较复杂；奥灰岩溶水威胁华北煤田煤矿生产安全；30年间发生过200多起淹井事故；采空区、老空积水已成为煤矿一大隐患。2020/5/4淮北矿业股份公司朱庄煤矿25附：朱庄煤矿突水历史时间工作面最大突水量（m³/h）隔水层厚度与断层关系水压/MPa突水系数1994.0136126050有2.80.621995.11361312055有3.10.731996.10361439055有3.10.731996.1236148055有3.00.711998.12261815047有3.00.812005.013622142045~55有3.20.762007.10362810055有3.70.732009.03362860055有3.70.732020/5/4淮北矿业股份公司朱庄煤矿26三、煤矿主要灾害及其危害程度5.冲击地压灾害102处各类煤矿发生过程度不同的冲击地压；大中型煤矿中5%的煤矿存在冲击地压危险；随着采深增加，冲击地压将有所加重。2020/5/4淮北矿业股份公司朱庄煤矿27三、煤矿主要灾害及其危害程度6.主要灾害的变化态势我国煤矿开采深度平均每年增加10～20m；煤矿相对和绝对瓦斯涌出量随之增大；煤与瓦斯突出危险性也增加；受冲击地压威胁的区域在扩大，发生频度和强度也在加大；热害已成为矿井新的灾害；容易导致继发性灾害发生。2020/5/4淮北矿业股份公司朱庄煤矿28四、我国煤矿灾害事故现状煤矿整顿关闭和瓦斯治理两个攻坚战取得初步成效，煤矿安全生产保持了总体稳定，趋于好转的发展态势。但煤矿事故总量过大，重大事故上升，非法、违法生产现象严重，安全生产形势依然严峻。2020/5/4淮北矿业股份公司朱庄煤矿29四、我国煤矿灾害事故现状2010年全国煤矿安全生产基本呈现“四个大幅度下降，一个杜绝和一个上升”的特点：事故总量、特大事故、特别重大事故、百万吨死亡率大幅度下降；杜绝了百人以上事故；重大事故上升。2020/5/4淮北矿业股份公司朱庄煤矿30四、我国煤矿灾害事故现状事故总量分析按所有制分析百万吨死亡率分析重大灾害事故分析特大灾害事矿分析煤矿灾害事故类型多，瓦斯是“第一杀手”采掘工作面事故最多乡镇故事故多发，非法开采矿井安全问题严重安全生产发展不平衡，存在显著区域性差别2020/5/4淮北矿业股份公司朱庄煤矿31四、我国煤矿灾害事故现状1.事故总量分析煤矿安全生产形势在我国工业企业中最为严峻；我国煤矿灾害事故死亡人数也是主要采煤国中最高的；每年发生各类灾害事故3000起左右，死亡6000人左右；2009年煤矿死亡人数首次降到3000人以下，是历年来最低。差距明显、任重道远2001～2010年中国与美国煤矿死亡人数对比中国与美国煤矿死亡人数对比6995567064346027598647463786321026312433284230282347343018440100020003000400050006000700080002001年2002年2003年2004年2005年2006年2007年2008年2009年2010年年份中国煤矿(人)01020304050美国煤矿(人)中国煤矿死亡人数美国煤矿死亡人数2020/5/4淮北矿业股份公司朱庄煤矿33四、我国煤矿灾害事故现状2.按所有制分析我国煤矿事故死亡人数中，发生在乡镇煤矿的事故死亡人数占70%以上，国有地方占14%左右，国有重点占16%左右。2020/5/4淮北矿业股份公司朱庄煤矿34四、我国煤矿灾害事故现状图4全国煤矿事故起数按所有制统计4153812149704611343124341791091478168625191954580500100015002000250030003500起数总体死亡人数起数重大事故死亡人数起数特别重大事故死亡人数国有重点国有地方乡镇煤矿2020/5/4淮北矿业股份公司朱庄煤矿35四、我国煤矿灾害事故现状3.百万吨死亡率分析十一五期间由2005年的2.836下降到2010年的0.749，五年间下降73.35%；国有重点煤矿下降了49.61%；国有地方煤矿下降了55.86%；乡镇煤矿下降了67.