摘要 安全生產(chǎn)是煤礦企業(yè)永恒的主題,事故的發(fā)生與地質(zhì)環(huán)境密切相關(guān)。文章從巖性組合、地質(zhì)構(gòu)造、瓦斯地質(zhì)、水文地質(zhì)等因素,分折事故發(fā)生的內(nèi)在原因,提出相應(yīng)的防治措施,指導(dǎo)煤礦的安全生產(chǎn)。
一、引言
安全管理理論認(rèn)為,事故的根本原因是物的不安全狀態(tài)和人的不安全行為。煤礦也不例外,近年來,我省煤礦事故頻繁發(fā)生,按事故形成環(huán)境可以分為人為環(huán)境和自然環(huán)境即地質(zhì)環(huán)境。事故統(tǒng)計(jì)表明煤礦發(fā)生的事故有一與地質(zhì)因素有關(guān)。因此,加強(qiáng)礦井生產(chǎn)環(huán)境中地質(zhì)因素的研究,實(shí)現(xiàn)礦井環(huán)境的本質(zhì)安全化,是煤礦事故預(yù)防的重點(diǎn)。
福建省煤礦近三年事故中,局部冒頂、瓦斯中毒窒息、水害事故約占總事故的以上。造成這些事故發(fā)生的地質(zhì)因素有巖性組合、巖石的性質(zhì)、強(qiáng)度、含水性、透水性等地質(zhì)構(gòu)造,包括摺皺、斷層、裂隙、火成巖侵人體瓦斯的含量,涌出量、涌出規(guī)律,瓦斯梯度等礦井的充水水源、通道,小窯、老空區(qū)的分布及積水,聚氣情況等煤層自燃的傾向。認(rèn)真研究這些地質(zhì)因素,找出規(guī)律,制定有效的防治措施,對(duì)指導(dǎo)煤礦安全生產(chǎn)具有十分重要的意義。本文就冒頂、瓦斯中毒室息和水害等事故的地質(zhì)因素進(jìn)行分析。
二、冒頂事故的地質(zhì)因素分析
據(jù)統(tǒng)計(jì),福建省煤礦易發(fā)生局部冒頂事故的主要地點(diǎn)有頂板破碎,層理發(fā)育易脫層及偽頂發(fā)育的回采工作面和煤巷謀層厚度變厚點(diǎn)、急傾斜煤層和煤質(zhì)松軟的回采工作面和切眼見煤點(diǎn)和過斷層破碎帶的掘進(jìn)工作面采空區(qū)附近等?？v觀這些冒頂事故發(fā)生的地點(diǎn),都與地質(zhì)因素有關(guān)。福建省主要含煤地層屬二迭系下統(tǒng)童子巖組,由細(xì)砂巖、粉砂巖、泥巖和煤組成。主采煤層的頂板多為泥巖,少數(shù)粉砂巖。偽頂發(fā)育且不規(guī)則,巖性為泥巖或炭質(zhì)泥巖,呈鍋底狀、透鏡狀等不規(guī)則狀,大小不一,其完整性和穩(wěn)定性差。直接頂多為泥巖、粉砂巖互層,層理發(fā)育,強(qiáng)度差,受后期構(gòu)造影響,裂隙發(fā)育,采動(dòng)后易形成“人字劈”等,許多案例證明，若不及時(shí)支護(hù)或支護(hù)質(zhì)量低劣,往往造成冒落傷人事故。童子巖煤系形成之后,受燕山期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)改造,褶皺、斷層、裂隙異常發(fā)育。摺曲的軸部、斷層破碎帶等部位巖石破碎易發(fā)生冒頂事故。據(jù)某礦統(tǒng)計(jì),百米之內(nèi)竟有十幾條大小不一的斷層,有的頂斷底不斷。如某礦“”頂板事故,就因?yàn)椴擅骓敯宕嬖凇半[蔽”斷層,回柱時(shí)又沒有打密集柱切頂,造成胃頂死亡人的重大事故。
童子巖煤系煤層厚度后生變化普遍,煤層形態(tài)多變。受應(yīng)力擠壓煤層產(chǎn)生塑性變形而形成藕節(jié)狀、雞窩狀、透鏡狀、瓜藤狀、申珠狀等大煤包和變薄帶,特別是急傾斜煤層的煤包往往煤質(zhì)松軟容易片邦胃落造成埋人傷人事故。采空區(qū)邊緣頂板由于采動(dòng)影響已失去完整性和穩(wěn)定性,且往往又是壓力集中部位,若未加支護(hù),冒然進(jìn)人回采區(qū),也是造成冒頂事故的原因之一。
2、冒頂事故的防治措施
冒頂并非不可預(yù)防。加強(qiáng)地質(zhì)因素的研究,在編制“三書”時(shí),詳細(xì)闡述頂板的巖性,強(qiáng)度、完整性、層理、裂隙發(fā)育程度、發(fā)育方向,頂測(cè)煤層厚度、傾角的變化,構(gòu)造情況,采空區(qū)的分布范圍等,建議生產(chǎn)部門選擇何種支護(hù)方式,同時(shí)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理,堅(jiān)持“敲邦問頂”制度,發(fā)現(xiàn)預(yù)兆,及時(shí)整改,可有效地預(yù)防冒頂事故的發(fā)生。如某煤礦年至年間先后發(fā)出預(yù)防冒頂通知十份,有關(guān)部門及時(shí)整改,七次未發(fā)生事故,三次因頂板破碎,煤厚達(dá)米,無法控制造成片邦,但無傷人,實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)。
三、瓦斯室息、中毒事故與瓦斯地質(zhì)
福建省煤礦均屬低瓦斯礦井,但近年來因瓦斯造成的窒息、中毒事故卻頻繁發(fā)生,據(jù)統(tǒng)計(jì)年至年間,福建省煤礦共發(fā)生瓦斯事故起其中重大事故起,死亡人,占事故總起數(shù)和死亡總?cè)藬?shù)的和。因此,開展瓦斯地質(zhì)研究對(duì)煤礦安全生產(chǎn),杜絕重大事故的發(fā)生,具有十分重要的意義。
1、瓦斯事故的地質(zhì)因素分析
瓦斯是礦井內(nèi)有毒、有害氣體的總稱。福建省煤礦瓦斯成分主要是、和比等,由于這些有毒、有害氣體的局部積聚,造成中毒或窒息事故。據(jù)統(tǒng)計(jì),我省煤礦瓦斯事故發(fā)生的主要地點(diǎn)有褶曲軸部和壓性斷層、火成巖侵人體附近的工作面和采空區(qū)、圍巖透氣性差的盲巷、深部開采的下山。
不同的構(gòu)造部位,瓦斯含量也不同,礦井內(nèi)頂板完整性較好,裂隙不發(fā)育的褶曲軸部壓性斷層和火成巖侵人體,起“截流”作用,位于這些部位的獨(dú)頭小眼、上山或巷道的迎頭,易于瓦斯局部積聚。若是無風(fēng)或微風(fēng)作業(yè),極易發(fā)生瓦斯中毒室息事故。
井田內(nèi)以壓性斷層為主,巖層產(chǎn)狀平緩,裂隙不發(fā)育,造成圍巖透氣性差,如果通風(fēng)不良,有毒、有害氣體難以逸散,那么這種礦并的盲巷和采空區(qū)易于積聚瓦斯。如某鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦死亡人的‘,”重大瓦斯中毒窒息事故,就是因?yàn)椴赏ú煽諈^(qū),導(dǎo)致大量有毒有害氣體涌出所致。
隨開采深度的增加,瓦斯含量也會(huì)隨之增加。瓦斯是可流動(dòng)的有毒有害氣體,隨氣壓變化而流動(dòng),改變聚集地點(diǎn)。此外,局部煤層自燃產(chǎn)生大量的、氣體,也是導(dǎo)致瓦斯事故發(fā)生的原因之一,如某鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦“”瓦斯窒息中毒事故,就是因煤層自燃產(chǎn)生的有毒有害氣體,隨上行風(fēng)流涌人上部各井炯所致。
2.瓦斯事故的預(yù)防措施
福建省煤礦屬低瓦斯礦井,但一旦發(fā)生事故,重大事故比例高約占。要有效地預(yù)防瓦斯事故,一是要正確認(rèn)識(shí)瓦斯的性質(zhì)和危害性,在職工中普及瓦斯地質(zhì)知識(shí)二是加強(qiáng)瓦斯地質(zhì)研究,對(duì)影響礦井瓦斯聚集的因素進(jìn)行綜合分析,找出瓦斯聚集規(guī)律,瓦斯含量、涌出量、涌出規(guī)律,瓦斯梯度及當(dāng)?shù)貧鈮鹤兓闆r,編制瓦斯地質(zhì)圖,指導(dǎo)通風(fēng)同時(shí)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)瓦斯?jié)舛葯z測(cè)和通風(fēng)管理,促進(jìn)安全生產(chǎn)。
四、水容事故與水文地質(zhì)
據(jù)統(tǒng)計(jì),福建省煤礦在年至年間發(fā)生透水事故起,占事故總起數(shù)和死亡總?cè)藬?shù)的和,是我省煤礦的第三大類事故。因此,開展水文地質(zhì)研究對(duì)煤礦安全生產(chǎn)是非常必要的。
水害事故的地質(zhì)因素分析統(tǒng)計(jì)資料表明,福建省煤礦造成水害事故的主要地點(diǎn)有掘進(jìn)巷道和回采工作面采通小窯、老空區(qū)、遇導(dǎo)水?dāng)鄬踊蚍忾]不良的鉆孔、雨季期間的淹井等。
福建省煤礦發(fā)生透水事故造成人員傷亡的絕大多數(shù)是小窯、老空水積水所致。由于井田內(nèi)淺部小煤窯的非法超層越界侵人,溝通地表,致使大氣降水、地表水沿通道進(jìn)入,聚積采空區(qū)。若不注意水文地質(zhì)調(diào)查,弄不清楚采空區(qū)的分布范圍、積水量及充水通道,使“探放水”無的放矢,極易導(dǎo)致工作面掘或采通老空水,釀成透水事故。如某煤礦“透水重大死亡事故,就是因?yàn)樾∶焊G非法越界侵人,致使采空區(qū)積水,工程技術(shù)人員和作業(yè)人員在不明情況下,放炮導(dǎo)致透水。
福建省童子巖煤系地層本身屬弱含水巖系,底部文筆山組泥巖起著隔離棲霞灰?guī)r的作用,含水層突水可能性較小。但若受斷裂構(gòu)造影響,導(dǎo)水?dāng)鄬涌赡芘c棲霞灰?guī)r接口或溝通,就可能導(dǎo)致突水。早期鉆孔封孔質(zhì)量不好,積水多,來通鉆孔亦可能發(fā)生透水事故。
福建省煤礦區(qū)地處亞熱帶,溫濕多雨,年降雨量在毫米以上,且多集中于一月份,占年降雨量的。雨季期間,若不嚴(yán)加防范,可能造成淹井事故。如年閩北地區(qū)發(fā)生洪災(zāi),致使某礦被淹,造成幾千萬元的損失,因此,雨季“三防”不容忽視。
2、水害事故的防治措施
水害事故的發(fā)生率雖然較低,但一旦發(fā)生所造成的經(jīng)濟(jì)損失卻是巨大的。廣泛開展水文地質(zhì)調(diào)查,對(duì)礦區(qū)范圍內(nèi)巖層的含水性,各種構(gòu)造的水文地質(zhì)特征,小煤窯采空區(qū)的分布范圍積水悄況,各鉆孔封孔質(zhì)量,當(dāng)?shù)氐哪杲涤炅康惹闆r進(jìn)行綜合分析,查明充水水源和通道,編制水文地質(zhì)圖,指導(dǎo)防治水,使探放水工作有的放矢,避免水害事故的發(fā)生,促進(jìn)安全生產(chǎn)。
至于人為因素,可以通過對(duì)員工的培訓(xùn)、教育,提高其安全意識(shí)和安全技術(shù)素質(zhì),貫徹落實(shí)“三大規(guī)程”,杜絕“三違”,實(shí)現(xiàn)消除人的不安全行為。
綜上所述,通過廣泛細(xì)致地開展煤礦生產(chǎn)過程中各種地質(zhì)因素的研究,找出規(guī)律,制定更有效的災(zāi)害預(yù)防措施,實(shí)現(xiàn)礦井環(huán)境因素的本質(zhì)安全化,科學(xué)地指導(dǎo)煤礦安全生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn),提高經(jīng)濟(jì)效益。
