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關(guān)鍵詞:煤礦;防治水;預(yù)防水害事故;實(shí)踐與探索
中圖分類(lèi)號(hào):TD74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
近年來(lái),隨著煤礦產(chǎn)量的逐年遞增,礦井開(kāi)采深度的不斷增加,全國(guó)各地煤礦透水事故頻發(fā),煤礦防治水工作任務(wù)緊迫而繁重。為進(jìn)一步深刻吸取近年來(lái)煤礦發(fā)生的水害事故及重大透水事故教訓(xùn),全面加強(qiáng)煤礦水害防治工作,確保煤礦安全生產(chǎn)形勢(shì)持續(xù)穩(wěn)定,國(guó)家安全監(jiān)管總局就煤礦防治水工作多次提出要求,全面加強(qiáng)企業(yè)安全管理,積極開(kāi)展安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),不斷深化安全專(zhuān)項(xiàng)整治,進(jìn)一步強(qiáng)化基礎(chǔ)管理工作,加快建立“探測(cè)超前、預(yù)報(bào)準(zhǔn)確、防治達(dá)效、管理到位”的煤礦防治水工作體系,認(rèn)真做好防汛、防排水、防雷電和井下防治水工作,防患于未然,嚴(yán)防因自然災(zāi)害引發(fā)事故災(zāi)難,有效遏制重特大水害事故和防范暴雨洪水引發(fā)生產(chǎn)安全事故。下面筆者就如何做好煤礦防治水預(yù)防水災(zāi)事故工作,談了自己的一些看法。
一、加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo),高度重視
煤礦企業(yè)要認(rèn)真貫徹落實(shí)煤礦防治水相關(guān)規(guī)定,充分認(rèn)識(shí)防治水工作的極端重要性,堅(jiān)決克服麻痹思想和僥幸心理,增強(qiáng)責(zé)任感和緊迫感。要建立并充實(shí)工作領(lǐng)導(dǎo)組,成立綜合防治水機(jī)構(gòu),認(rèn)真學(xué)習(xí)《煤礦安全規(guī)程》和《煤礦防治水規(guī)定》,定期召開(kāi)安全專(zhuān)題會(huì)議,認(rèn)真分析和查找工作中的薄弱環(huán)節(jié),建立預(yù)防暴雨洪水引發(fā)煤礦事故災(zāi)難的機(jī)制和制度,提前部署好雨季“三防”和防治水工作。要按照國(guó)家安全生產(chǎn)事故預(yù)防工作的要求,做好編制搶險(xiǎn)預(yù)案,組建搶險(xiǎn)隊(duì)伍,加強(qiáng)應(yīng)急預(yù)案演練,制定并嚴(yán)格落實(shí)雨季防治水措施,儲(chǔ)備足夠的防洪搶險(xiǎn)物資,為應(yīng)對(duì)突發(fā)事故做好充分準(zhǔn)備。
二、構(gòu)建長(zhǎng)效機(jī)制,完善制度,強(qiáng)化責(zé)任意識(shí)
煤礦防治水工作是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,必須構(gòu)建煤礦水害防治的長(zhǎng)效機(jī)制,特別是要建立防治水安全責(zé)任體系和安全監(jiān)管體系,完善防治水工作機(jī)構(gòu),配足防治水專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員,配齊專(zhuān)用探放水設(shè)備,加強(qiáng)探放水隊(duì)伍的建設(shè)和管理。水文地質(zhì)條件復(fù)雜或水害隱患嚴(yán)重的煤礦企業(yè),必須設(shè)立專(zhuān)門(mén)的煤礦防治水機(jī)構(gòu),配備水文地質(zhì)技術(shù)人員,要配備齊全的探放水設(shè)備和專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍,建立并執(zhí)行水害防治崗位責(zé)任制、防治技術(shù)管理制度、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)制度、水害隱患排查治理制度、事故隱患責(zé)任追究制度、防治水安全確認(rèn)簽字移交制度等。要立足于防大汛、抗大災(zāi),做到早謀化、早準(zhǔn)備,超前安排部署“雨季三防”和井下防治水工作,一級(jí)一級(jí)的落實(shí)責(zé)任,層層分解工作任務(wù),做到責(zé)任明確。要切實(shí)監(jiān)督、督促煤礦企業(yè)認(rèn)真開(kāi)展隱患排查治理,將隱患消滅在萌芽之中,并積極采取有力防范措施,不斷促進(jìn)礦井防治水工作制度化、規(guī)范化。
三、建立健全完善基礎(chǔ)臺(tái)帳,完善礦井水文地質(zhì)基礎(chǔ)資料
要定期對(duì)周邊小煤窯進(jìn)行調(diào)查,建立水文檔案,查清周邊煤礦水文賦存資料。一是積極查找收集資源整合礦井的資料,包括周邊歷年關(guān)閉煤礦的采掘工程平面圖,嚴(yán)格積水線(xiàn)、警戒線(xiàn)、探水線(xiàn)的“三線(xiàn)”管理。二是督促煤礦采取地面地質(zhì)調(diào)查、核實(shí)礦井資料、走訪(fǎng)老工人及當(dāng)?shù)厝罕姷确绞?,確實(shí)查清原有小煤礦開(kāi)采情況,真實(shí)掌握礦區(qū)水害地點(diǎn)標(biāo)高、采空區(qū)范圍和積水量、巷道布置等情況。三是是督促生產(chǎn)礦井開(kāi)展了水文地質(zhì)補(bǔ)充調(diào)查等工作,完善編制礦井充水性圖、礦井涌水量與各種相關(guān)因素動(dòng)態(tài)曲線(xiàn)圖、礦井綜合水文地質(zhì)圖、礦井綜合水文地質(zhì)剖面圖、礦井綜合水文地質(zhì)柱狀圖等有關(guān)圖件,并建立礦井涌水量觀測(cè)成果、氣象資料、探放水成果等有關(guān)基礎(chǔ)臺(tái)賬。四是建立防治水專(zhuān)家會(huì)診制度,進(jìn)行全面排查和自查自評(píng)。
四、加強(qiáng)防治水知識(shí)教育培訓(xùn),提高水害防治意識(shí)和技能
要加強(qiáng)水害事故警示教育,通過(guò)重大水害事故案例,深刻接受事故教訓(xùn),舉一反三。通過(guò)警示教育活動(dòng),真正提高廣大職工的安全意識(shí),推動(dòng)防治水工作,有效防范水害事故的發(fā)生。一是組織相關(guān)人員參加國(guó)家、省、市舉辦的防治水專(zhuān)業(yè)培訓(xùn),并進(jìn)行考試、考核。二是煤礦安全監(jiān)管監(jiān)察部門(mén)要督促煤礦企業(yè)結(jié)合典型水害案例,加強(qiáng)對(duì)職工水害防治知識(shí)的培訓(xùn)和教育,采取專(zhuān)家解讀、現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)、案例警示教育等多種形式對(duì)井下職工進(jìn)行防治水知識(shí)的全面培訓(xùn),對(duì)先進(jìn)的探放水設(shè)備和技術(shù)等手段,著重進(jìn)行培訓(xùn),提高專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的分析判斷能力,做到水害綜合分析,提前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),提高煤礦職工安全生產(chǎn)技能和綜合素質(zhì)。三是開(kāi)展水害應(yīng)急預(yù)案的演練,提高抵御水災(zāi)和緊急避險(xiǎn)能力。
五、認(rèn)真落實(shí)防治水措施
一是煤礦負(fù)責(zé)人和管理人員嚴(yán)格落實(shí)24小時(shí)調(diào)度值班制度、領(lǐng)導(dǎo)帶班制度和安全情況報(bào)告制度,要提高警惕,時(shí)刻觀察天氣情況,特別是接到大雨暴雨災(zāi)害預(yù)警電話(huà)、手機(jī)短信或文字書(shū)面通知后,必須立即停止作業(yè),撤出疏散井下作業(yè)人員,確保安全。二是要認(rèn)真落實(shí)“防、堵、疏、排、截”五項(xiàng)綜合治理措施。三是加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理和專(zhuān)項(xiàng)整治,認(rèn)真落實(shí)探放水有關(guān)規(guī)定,堅(jiān)持“有掘必探、有采必探、先探后掘、先探后采”的原則,對(duì)受水害危害區(qū)域,要及時(shí)編制探放水設(shè)計(jì),嚴(yán)格按設(shè)計(jì)進(jìn)行探放水。在安排生產(chǎn)計(jì)劃時(shí),首先安排探放水計(jì)劃,采掘隊(duì)伍進(jìn)行生產(chǎn)前必須履行探放水安全確認(rèn)簽字移交程序。四是認(rèn)真做好井下探放水工作,及時(shí)開(kāi)展礦井水害隱患排查和治理,根據(jù)礦井充水條件,分析落實(shí)“防、堵、疏、排、截”綜合治理措施,嚴(yán)格落實(shí)“有疑必停,有險(xiǎn)必撤”的緊急措施,確保安全生產(chǎn)。
六、定期組織開(kāi)展水害隱患排查專(zhuān)項(xiàng)檢查
對(duì)防治水工作要列入各階段執(zhí)法檢查計(jì)劃,做為全年重點(diǎn)檢查內(nèi)容,明確檢查內(nèi)容、時(shí)間安排、工作要求。隱患排查要突出重點(diǎn):防汛物資是否準(zhǔn)備充足;排泄洪渠、排水溝及涵洞等防洪設(shè)施是否堅(jiān)固、完好、暢通;辦公室、生活區(qū)、職工宿舍是否受洪水、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害威脅,受威脅地點(diǎn)是否采取防范措施;礦井排水系統(tǒng)是否可靠,排水能力是否滿(mǎn)足規(guī)定要求;水泵、管路、電控等設(shè)備是否保持完好;礦井防治水設(shè)施、探放水設(shè)備是否齊全到位;礦井防雷電裝置是否組織檢修、測(cè)試,地面避雷裝置是否齊全有效;是否存在井口在洪水位以下;主變壓器、下井電纜等供變電設(shè)施是否進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn);供電系統(tǒng)漏電保護(hù)是否進(jìn)行整定校驗(yàn);泵房、變配電所、防洪物資庫(kù)等重要場(chǎng)所的值班人員是否落實(shí)值班責(zé)任制等,并要建立臺(tái)賬,對(duì)排查出的水害隱患要責(zé)任到人、立即整改。通過(guò)查隱患、堵漏洞、夯實(shí)基礎(chǔ)、強(qiáng)化管理,徹底消除隱患。
七、進(jìn)一步加大水害防治的監(jiān)管監(jiān)察力度
煤礦安全監(jiān)管部門(mén)要認(rèn)真履行對(duì)煤礦水害的日常監(jiān)管職責(zé),加強(qiáng)對(duì)轄區(qū)內(nèi)煤礦的監(jiān)督檢查力度。凡沒(méi)有配備地質(zhì)或水文地質(zhì)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的,有水患的企業(yè)未配備探放水設(shè)備和隊(duì)伍的,防治水措施不落實(shí)的,沒(méi)有開(kāi)展水害隱患排查治理、制定礦井水害應(yīng)急預(yù)案的,超層越界開(kāi)采的,開(kāi)采防水煤柱的煤礦企業(yè),必須責(zé)令其立即停產(chǎn)整改,經(jīng)整改仍不合格的,要依法關(guān)閉。對(duì)對(duì)存在重大隱患的,責(zé)令停產(chǎn)整頓,凡整改不合格、無(wú)法保障安全開(kāi)采的,依法予以關(guān)閉。
總之,煤礦防治水工作是一項(xiàng)長(zhǎng)期、艱巨的任務(wù),各級(jí)管理人員必須高度重視,提高防治水意識(shí),積極掌握水害防治水技術(shù)、新裝備、新工藝的應(yīng)用,強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)管理,消除安全隱患,促進(jìn)煤礦企業(yè)安全、穩(wěn)定、和諧、發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]周紹刊.加大煤礦水害防治的監(jiān)管監(jiān)察力度的必要性[J].山西煤炭,2008年02期.
[關(guān)鍵詞]煤礦;防治;措施
一、山西省煤礦防治水的現(xiàn)狀
以前,山西省煤礦多、小、散的局面和粗放落后的生產(chǎn)方式引起了煤炭資源的重大浪費(fèi),形成了環(huán)境污染,生態(tài)影響,直接影響著煤礦工作的可持續(xù)性發(fā)展,省政府決定,2006年在全省進(jìn)行煤炭資源整合,到2006年底,共保留煤礦3022座,淘汰9萬(wàn)噸每年以下小煤礦。根據(jù)省政府要求,從2007年到2008年共關(guān)閉395座煤礦,到2008年底全省保留礦井2676座。為了實(shí)現(xiàn)山西省煤礦的可持續(xù)性發(fā)展,提高企業(yè)集中度,山西省委、省政府想出策略,借助金融機(jī)制在山西省煤炭行業(yè)進(jìn)行全國(guó)范圍內(nèi)的企業(yè)重組工作,解決困難,搶占發(fā)展先機(jī),省政府在全省推進(jìn)煤炭企業(yè)重組,全省煤炭在2627座基礎(chǔ)上關(guān)閉1574座,到2010年底保留1053座,平均單井規(guī)模在110萬(wàn)噸每年以上,基本實(shí)現(xiàn)機(jī)械化開(kāi)采。
山西省礦井水就是礦井開(kāi)拓、采掘中淋入、滲入、滴入、流入井巷的工作面的水,礦井透水就是井巷、工作面和水源接近溝通而導(dǎo)致的出水的事故。當(dāng)各種通道流入礦井的涌水量超過(guò)礦外的正常排水的才能的時(shí)候,就容易造成礦井水泛濫成災(zāi),形成礦井災(zāi)害,我國(guó)有27、5的國(guó)有重點(diǎn)礦井受到各種水災(zāi)的危險(xiǎn)。
礦井水災(zāi)能夠引起各種災(zāi)害,產(chǎn)生危險(xiǎn),影響礦井生產(chǎn)效率,造成淹井人亡的事故,容易惡化環(huán)境,形成巷道積水,頂板淋水等,讓地面和附近的巷道空氣潮濕,工作環(huán)境很差,影響人們的身體健康。礦井水災(zāi)容易引起排水費(fèi)用,能提高成本,影響道排水的措施、設(shè)備和排水費(fèi)用。礦井水災(zāi)能縮短生產(chǎn)壽命,容易對(duì)金屬設(shè)備,金屬設(shè)施有著腐蝕能力。礦井水災(zāi)容易損失煤炭資源,引起隔離煤柱的煤損。礦井水災(zāi)還容易引起瓦斯積聚、爆炸,引起瓦斯積聚、爆炸和硫化氫中毒,當(dāng)?shù)V井水能量超過(guò)礦井的排水能力的時(shí)候,或者突然涌水的時(shí)候,容易引起礦井局部停產(chǎn)或局部巷道被淹沒(méi),引起礦井淹沒(méi)、人員傷亡,引起停產(chǎn)和關(guān)井等。
二、資源整合礦井水害防治
(一)礦井水害的綜合防治
1、切實(shí)加強(qiáng)防治水的基礎(chǔ)工作。山西省煤炭行業(yè)應(yīng)該編寫(xiě)長(zhǎng)期資源整合礦井水的綜合防治計(jì)劃,認(rèn)真組織實(shí)施計(jì)劃,各類(lèi)礦井應(yīng)該采用適合的礦井的物探、鉆探等仙境技術(shù),找到礦井的水文地質(zhì)情況,重視物理技術(shù)在礦井水害中的地位,重視在設(shè)計(jì)階段堅(jiān)持運(yùn)用三維地震勘探技術(shù)和瞬變電磁技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)充勘探,查明地球物理技術(shù)在煤礦水害中的作用,采取設(shè)計(jì)階段堅(jiān)持使用三維地震勘探技術(shù)和瞬變電磁技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)充勘測(cè),查明落差大于5米的斷層和富水性。
2、認(rèn)真做好井下探放水工作,采掘工作面受到水害的影響的礦井,應(yīng)該充分運(yùn)用充水條件進(jìn)行分析,堅(jiān)持有預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),有疑心必探究,先探究后開(kāi)掘,先治理后采掘等策略,深刻落實(shí)防、堵、疏、排、截等綜合治理措施。礦井有透水的征兆的時(shí)候,采用水害的威脅作業(yè),應(yīng)該立即停止作業(yè),撤出作業(yè)人員到達(dá)安全地點(diǎn),深刻分析原因,采用積極的措施。井下探放水的實(shí)惠哦應(yīng)該采用探放水鉆機(jī),嚴(yán)格使用煤電鉆進(jìn)行探放水。
3、深刻加強(qiáng)“雨季”三防工作,煤礦企業(yè)應(yīng)該就防范暴雨洪水進(jìn)行隱患排查和專(zhuān)項(xiàng)整治,徹底消除安全隱患。井口標(biāo)高低于歷史最高洪水的水位的礦井應(yīng)該有應(yīng)急的措施,對(duì)洪水可能淹沒(méi)的廢舊的老井必須按照規(guī)定填充封死,或者在井口澆注1個(gè)大于井筒斷面的堅(jiān)實(shí)的鋼筋混凝土的蓋板,嚴(yán)防地表的水倒灌在井下導(dǎo)致淹井。雨季應(yīng)該安排專(zhuān)人負(fù)責(zé)對(duì)本井田的范圍內(nèi)可能波及的周邊廢舊老窯、地面塌陷的坑、采動(dòng)的裂隙,以及可能影響礦井安全的水庫(kù)和湖泊、河流和涵閘、提防工程等重點(diǎn)的部位進(jìn)行巡視檢查,尤其是接到暴雨災(zāi)害的預(yù)警信息和警報(bào)后,應(yīng)該實(shí)施24小時(shí)的不間斷的巡視,建立暴雨洪水可能引發(fā)的淹井的事故等災(zāi)害緊急情況下及時(shí)撤出井下人員的制度,發(fā)現(xiàn)暴雨災(zāi)害嚴(yán)重后,可能引發(fā)淹井的時(shí)候,應(yīng)該立即停產(chǎn)撤人,重視確認(rèn)隱患已經(jīng)消除以后采能恢復(fù)生產(chǎn)。
4、重視水害的應(yīng)急救援和只供防水安全知識(shí)培訓(xùn)等各項(xiàng)工作,制定完善水害應(yīng)急預(yù)案,建立區(qū)域搶險(xiǎn)排水基地,增加各類(lèi)排水的設(shè)備,實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的檢修,保證設(shè)備條件完好,增強(qiáng)搶險(xiǎn)的救災(zāi)的效果。煤礦企業(yè)也要準(zhǔn)備充足的搶險(xiǎn)物資和設(shè)備,保證搶險(xiǎn)救災(zāi)的時(shí)候能夠及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)揮作用。煤礦企業(yè)應(yīng)該結(jié)合水害的案例,加強(qiáng)只供水害的防治知識(shí)的訓(xùn)練和教育,全面提高安全生產(chǎn)技能和綜合素質(zhì),全面制定礦井水害應(yīng)急預(yù)案,開(kāi)展應(yīng)急預(yù)案的演練,保證職工掌握逃生的線(xiàn)路。煤礦企業(yè)在發(fā)生透水之后,應(yīng)該立即啟動(dòng)礦井水害的應(yīng)急方案,規(guī)定及時(shí)上報(bào)到有關(guān)的部門(mén),積極開(kāi)展救援的工作。
三、防治水的技術(shù)措施的使用
防治水的工作應(yīng)該堅(jiān)持預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),有疑問(wèn)必探究,先探究后開(kāi)掘,先治理后采掘,采用防止、堵塞、疏通、排和截的綜合治理的辦法和措施。
1、防
在礦井設(shè)計(jì)的時(shí)候,井口和工業(yè)場(chǎng)地應(yīng)該選擇不受到洪水威脅的地點(diǎn),井口和工業(yè)場(chǎng)地以?xún)?nèi)的主要建筑物的標(biāo)高,應(yīng)該高出當(dāng)?shù)貧v年的最高的洪水位置,如果因?yàn)槭艿降匦蔚南拗?,就難以找到合適的井筒的位置,并且應(yīng)該建筑堅(jiān)實(shí)的高臺(tái),讓井口高高標(biāo)出歷年的最高的洪水的位置。礦區(qū)受到山洪的威脅的時(shí)候,可以在山坡上修挖防洪溝堵截并在井口附近的水流的方向修筑防洪的堤壩,防止山洪暴發(fā)洪水直接從井口灌到井下來(lái)。礦區(qū)地表的塌陷區(qū)域,廢舊的鉆孔和小窯古井等,都要用鉆土和石塊堵塞、填平、夯實(shí),對(duì)于很大范圍內(nèi)的塌陷的坑和裂縫的塌陷區(qū),填塞的工程量卻太大,或者一些固定的原因不能進(jìn)行填塞的時(shí)候,也要采取外國(guó)挖掘環(huán)狀排水溝進(jìn)行截水,不讓雨水匯集,對(duì)于流經(jīng)礦區(qū)的河流和溝渠,如果確定查明有著一些水流漏失的情況,一定要對(duì)礦井的安全構(gòu)成威脅,可以在礦區(qū)水流漏失的地段,使用粘土、料石、水泥修筑。這樣的辦法適用于流量不大的季節(jié)性河流,對(duì)于水量較大的河流,可以采用改道的辦法,雖然可以徹底解決河流對(duì)礦井安全的威脅,但是工程巨大、耗資巨多,還要涉及一些農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的問(wèn)題,所以不能采用,應(yīng)該認(rèn)真檢查,全面比較后再?zèng)Q定。
2、疏
對(duì)于礦區(qū)以?xún)?nèi)的大面積的積水或者防水的匯集水,可以開(kāi)掘疏水溝渠將積水排走,如果礦井四面是山,積水流不出去,可以開(kāi)掘洞,將水引到礦區(qū)外面去,在修筑疏水溝渠的時(shí)候,應(yīng)該避免煤層和含水層的露頭、地表的裂縫等,防止地表水滲入井下。
3、排
對(duì)待地勢(shì)低洼,水流排不出去的時(shí)候,或者洪水季節(jié)河水有倒流現(xiàn)象的礦區(qū),可以在泄洪總溝的出口處建立水閘,設(shè)立排洪站口,利用水泵向外面排水。
4、截
[關(guān)鍵詞]煤礦安全;技術(shù)進(jìn)展;科技對(duì)策;發(fā)展方向
近年來(lái),我國(guó)在煤礦安全生產(chǎn)領(lǐng)域加大了政策扶持、資金支持、科技創(chuàng)新和監(jiān)管監(jiān)察的力度,煤礦安全生產(chǎn)形勢(shì)持續(xù)穩(wěn)定好轉(zhuǎn)[1]。2005年到2014年的十年間,我國(guó)煤炭產(chǎn)量從2.11Gt攀升到3.87Gt,增加83.4%;煤礦事故起數(shù)從3306起下降到509起,下降84.6%;煤礦事故死亡人數(shù)從5938人下降到931人,下降84.3%;百萬(wàn)噸死亡率從2.811下降到0.255,下降90.9%。但在當(dāng)前宏觀經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和煤炭行業(yè)發(fā)展的新形勢(shì)下,我國(guó)煤礦安全依然面臨行業(yè)形勢(shì)不容樂(lè)觀、事故總量仍然偏高、區(qū)域發(fā)展極不平衡、職業(yè)健康備受關(guān)注、科技支撐仍待加強(qiáng)等突出問(wèn)題和嚴(yán)峻挑戰(zhàn)?!笆濉逼陂g,有必要圍繞煤礦安全重點(diǎn)領(lǐng)域和薄弱環(huán)節(jié),強(qiáng)化技術(shù)創(chuàng)新和集成示范,推動(dòng)煤礦安全科技水平再上新臺(tái)階。為此,在總結(jié)分析我國(guó)煤礦安全科技近年來(lái)的主要進(jìn)展和當(dāng)前面臨形勢(shì)的基礎(chǔ)上,提出了“十三五”我國(guó)煤礦安全科技的對(duì)策和方向建議。
1煤礦安全科技主要進(jìn)展
“十二五”以來(lái),煤礦安全領(lǐng)域相關(guān)科研院所、高等院校、生產(chǎn)企業(yè)注重產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合,以實(shí)施“973”計(jì)劃、國(guó)家科技支撐計(jì)劃、國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)等國(guó)家科技計(jì)劃為契機(jī),廣泛開(kāi)展科技合作和技術(shù)創(chuàng)新,在基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)、重大裝備和工程示范等領(lǐng)域取得了重要突破,為煤礦安全生產(chǎn)形勢(shì)持續(xù)穩(wěn)定好轉(zhuǎn)提供了重要支撐。
1.1煤礦瓦斯災(zāi)害防治
瓦斯災(zāi)害監(jiān)控預(yù)警和瓦斯高效抽采利用是瓦斯治理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。近年來(lái),瓦斯含量快速準(zhǔn)確測(cè)定技術(shù)實(shí)現(xiàn)了120m長(zhǎng)鉆孔定點(diǎn)取樣,20min內(nèi)快速測(cè)定瓦斯含量,測(cè)定誤差小于7%,并在100多個(gè)礦井推廣應(yīng)用。開(kāi)發(fā)的基于2個(gè)“四位一體”煤礦瓦斯災(zāi)害監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng),大幅提高了瓦斯災(zāi)害預(yù)警自動(dòng)化水平,預(yù)警準(zhǔn)確率達(dá)75%以上。研制成功國(guó)內(nèi)首臺(tái)最大扭矩12000N•m大功率定向鉆機(jī),在晉城寺河煤礦完成1881m井下近水平長(zhǎng)鉆孔施工,創(chuàng)造了煤礦井下順煤層定向鉆孔深度的世界紀(jì)錄。研制成功適用于f≤0.5松軟煤層的高轉(zhuǎn)速大扭矩螺旋鉆進(jìn)裝備、空氣套管鉆進(jìn)裝備及地面遠(yuǎn)距離自動(dòng)控制鉆進(jìn)裝備,在松藻、淮南、平頂山等礦區(qū)廣泛開(kāi)展示范應(yīng)用,松軟煤層鉆孔深度最深達(dá)271m,鉆孔成孔率達(dá)到76.9%。開(kāi)發(fā)了煤礦采動(dòng)區(qū)頂板“L”型地面井抽采技術(shù)并在晉城寺河煤礦成功應(yīng)用,抽采濃度最高達(dá)93%,抽采純量最高達(dá)3.11萬(wàn)m3/d,實(shí)現(xiàn)了本煤層采動(dòng)影響區(qū)、采空區(qū)連續(xù)抽采,工作面瓦斯?jié)舛冉档图s30%[2]。
1.2煤礦水害防治
水源和導(dǎo)水通道探測(cè)、水害預(yù)測(cè)、注漿堵水等關(guān)鍵技術(shù)取得突破,水文地質(zhì)探測(cè)與水害治理技術(shù)體系日趨完善。研發(fā)的井下瞬變電磁儀,可用于井下掘進(jìn)頭、側(cè)幫、頂?shù)装?、充水采空區(qū)、充水陷落柱、含水層等隱蔽水害探測(cè),最大探測(cè)距離達(dá)200m,準(zhǔn)確率達(dá)到70%。研發(fā)的自記式地震儀及數(shù)據(jù)處理與解釋軟件,顯著提高了斷層、陷落柱、煤層變薄帶等異常體的探測(cè)精度,探測(cè)距離達(dá)1600m。研發(fā)的動(dòng)水大通道突水鉆孔控制注漿高效封堵技術(shù),解決了攜袋鉆進(jìn)、鉆注一體化轉(zhuǎn)換、注漿入袋、拋袋提鉆等技術(shù)難題,在陜西榆卜界煤礦涌水量約1200m3/h的動(dòng)水條件下,對(duì)高3m寬4m的過(guò)水巷道實(shí)施封堵一次成功,封堵巷道不足50m,注漿量不到850m3,施工工期僅18d[3]。
1.3煤礦火災(zāi)防治
早期預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、監(jiān)測(cè)預(yù)警、新型防滅火材料和裝備等是礦井火災(zāi)防治的關(guān)鍵。目前已形成了以自然發(fā)火早期預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、阻化劑防火、氮?dú)夥罍缁?、凝膠防滅火、黃泥灌漿防滅火技術(shù)等為主體的內(nèi)因火災(zāi)防治技術(shù)體系。形成了以膠帶機(jī)火災(zāi)預(yù)測(cè)與自動(dòng)滅火技術(shù),惰氣滅火、泡沫滅火、惰泡滅火技術(shù)等為主體的外因火災(zāi)防治技術(shù)體系。煤礦井下移動(dòng)式碳分子篩制氮裝置關(guān)鍵性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,氮?dú)獬隹跐舛取?8%,出口流量≥2000m3/h,填補(bǔ)我國(guó)煤礦井下移動(dòng)式大流量制氮裝置的空白[4]。
1.4煤礦粉塵防治
形成以煤層注水防塵、噴霧降塵、通風(fēng)除塵、個(gè)體防護(hù)等為主體的防降塵技術(shù)體系,以及被動(dòng)式隔爆、自動(dòng)抑爆技術(shù)兩大類(lèi)多類(lèi)型防隔爆技術(shù)體系。粉塵濃度、粒度分布測(cè)定等粉塵檢測(cè)技術(shù)取得重要突破,可對(duì)作業(yè)環(huán)境粉塵濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)、在線(xiàn)監(jiān)測(cè)[5]。研制出國(guó)內(nèi)首套煤礦井下掘進(jìn)工作面綜合除塵系統(tǒng),在神東等礦區(qū)得到成功應(yīng)用,呼吸性粉塵除塵效率≥99%,達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
1.5沖擊地壓防治
形成了以巖石力學(xué)方法和地球物理方法為主的沖擊地壓監(jiān)測(cè)預(yù)警與評(píng)價(jià)體系,建立了包括區(qū)域防治與局部防治的沖擊地壓防治體系[6]。針對(duì)目前國(guó)內(nèi)外已有微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)只能被動(dòng)接受煤巖體破裂產(chǎn)生的微震信號(hào)和震源定位精度不高的現(xiàn)狀,研發(fā)出自震式微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)波速場(chǎng)的實(shí)時(shí)反演與解算,提高了微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的定位精度,微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的震源定位精度達(dá)到5~10m。
1.6煤礦熱害防治
形成了礦井熱害預(yù)測(cè)、評(píng)價(jià)、控制成套技術(shù)和裝備,為改善工作環(huán)境和保障職業(yè)健康提供了重要技術(shù)裝備支持。成功研制首套地面集中降溫的核心設(shè)備———高低壓轉(zhuǎn)換裝置,溫度躍升小于0.5℃,設(shè)計(jì)壓力16MPa,已在平煤神馬集團(tuán)建設(shè)示范礦井[7]。
1.7煤礦應(yīng)急救援
形成了事故預(yù)警、培訓(xùn)演練、逃生避難、搶險(xiǎn)救援等一系列成套技術(shù)和裝備。在人員精確定位技術(shù)、無(wú)線(xiàn)救災(zāi)通訊、應(yīng)急避災(zāi)信號(hào)引導(dǎo)、應(yīng)急救援指揮系統(tǒng)等領(lǐng)域取得一系列先進(jìn)成果。采用無(wú)線(xiàn)MESH網(wǎng)絡(luò)、骨傳導(dǎo)等技術(shù)研制了KJ30礦用救災(zāi)無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng),救護(hù)隊(duì)員可快速搭建數(shù)據(jù)傳輸通道,將事發(fā)地點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)圖像、環(huán)境參數(shù)、救護(hù)隊(duì)員生命體征等信息傳輸至指揮中心,支持雙向?qū)χv,供救援指揮人員實(shí)時(shí)掌握救援情況并進(jìn)行可視化管理和調(diào)度,目前已在14個(gè)國(guó)家礦山應(yīng)急救援區(qū)域隊(duì)進(jìn)行推廣[8]。
2煤礦安全科技面臨的形勢(shì)
在當(dāng)前宏觀經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和煤炭行業(yè)發(fā)展的新形勢(shì)下,我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)也呈現(xiàn)新的特點(diǎn),面臨行業(yè)形勢(shì)不容樂(lè)觀、事故總量仍然偏高、區(qū)域發(fā)展極不平衡、職業(yè)健康備受關(guān)注等突出問(wèn)題和嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
2.1煤礦安全形勢(shì)依然嚴(yán)峻
首先,盡管我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)形勢(shì)持續(xù)穩(wěn)定好轉(zhuǎn),但重特大事故仍時(shí)有發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計(jì),2012~2014年全國(guó)工礦商貿(mào)企業(yè)共發(fā)生重特大事故71起,死亡1278人,其中煤礦44起,死亡747人,分別占61.97%和58.45%;其次,我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)水平與發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)水平仍然存在較大差距。2014年我國(guó)煤礦百萬(wàn)噸死亡率0.255,仍遠(yuǎn)高于歐美主要產(chǎn)煤國(guó)家平均0.03的水平;再次,煤礦安全生產(chǎn)指標(biāo)持續(xù)走低,百萬(wàn)噸死亡率等指標(biāo)低位反彈和反復(fù)的風(fēng)險(xiǎn)增大。此外,能源革命也給煤礦安全生產(chǎn)提出了更高的要求。
2.2煤礦安全水平極不平衡
長(zhǎng)江以南及西南地區(qū)地質(zhì)條件極為復(fù)雜,80%煤層為急傾斜、傾斜煤層,薄煤層多,厚度0.6~2m,局部斷層密度達(dá)到35條/km2,機(jī)械化程度極低。2012年,全國(guó)僅云、貴、川、渝、湘5省市的煤礦事故死亡人數(shù)均超100人,共死亡672人,占全國(guó)的49%,而5省市煤炭產(chǎn)量?jī)H占全國(guó)的13%。2013年,全國(guó)僅云、貴、川、渝、湘5省市的煤礦事故死亡人數(shù)均超90人,共死亡494人,占全國(guó)的46%,而5省市煤炭產(chǎn)量?jī)H占全國(guó)的12%。
2.3煤礦開(kāi)發(fā)條件不斷變化
我國(guó)煤炭資源分布具有“東貧西富”、“東深西旱”的特點(diǎn),煤炭開(kāi)發(fā)不斷向西部和深部轉(zhuǎn)移。東部擁有約90%的經(jīng)濟(jì)總量,而煤炭資源的賦存僅占總量的30%;西部煤炭資源的賦存占70%,經(jīng)濟(jì)總量?jī)H約為10%。目前全國(guó)已有47座超千米深井,最深已達(dá)1501m,隨東部煤炭開(kāi)采深度增加,高地應(yīng)力、高瓦斯、高地溫、高承壓水等帶來(lái)的安全問(wèn)題更加突出[9]。新疆等西部地區(qū)大傾角煤層、巨厚煤層、三軟煤層的安全高效開(kāi)采也面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
2.4隱蔽致災(zāi)因素難以精確普查
煤礦隱蔽致災(zāi)因素通常無(wú)明顯的顯現(xiàn)特征,具有隱蔽性、時(shí)變性、脆弱性等特點(diǎn),探測(cè)和預(yù)防難度大。煤礦災(zāi)害事故大多都與隱蔽致災(zāi)地質(zhì)因素緊密相關(guān),隱蔽致災(zāi)因素已成為引發(fā)煤礦水害、瓦斯和頂板等重大災(zāi)害事故的主要原因[10]。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),在煤礦重大事故中,與地質(zhì)條件有關(guān)的各類(lèi)重大事故占90%。隱蔽致災(zāi)因素的致災(zāi)機(jī)理和預(yù)防機(jī)制、隱蔽致災(zāi)地質(zhì)因素的快速精細(xì)探查技術(shù)與裝備是研發(fā)重點(diǎn)。
2.5煤礦職業(yè)危害備受關(guān)注
煤炭開(kāi)采過(guò)程中存在的粉塵、噪聲、高溫、振動(dòng)、高濕等職業(yè)危害,對(duì)職工安全健康造成嚴(yán)重威脅。2013年共報(bào)告職業(yè)病26393例,其中塵肺病23152例;煤礦職業(yè)病15078例,其中塵肺病13955例[11]。煤礦塵肺病約占新發(fā)塵肺病總數(shù)的60%。在有效遏制重大人員傷亡事故的同時(shí),如何預(yù)防和控制職業(yè)危害,做到早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療已成為煤礦安全生產(chǎn)工作的重點(diǎn)。
2.6煤礦安全投入面臨困局
受宏觀經(jīng)濟(jì)影響,煤炭需求持續(xù)下滑,供大于求現(xiàn)象十分嚴(yán)重,煤炭行業(yè)低迷現(xiàn)狀或?qū)⒊掷m(xù)。煤炭企業(yè)在經(jīng)濟(jì)效益普遍下滑虧損條件下,資金周轉(zhuǎn)困難,安全投入難以保證。因此,煤礦安全技術(shù)裝備的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性越來(lái)越成為現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用考慮的重要方面,技術(shù)成果應(yīng)用示范和推廣難度加大,容易影響科技成果研發(fā)和應(yīng)用兩方面的積極性。
3煤礦安全科技發(fā)展的方向
國(guó)家能源局、環(huán)保部、工信部在《促進(jìn)煤炭安全綠色開(kāi)發(fā)和清潔高效利用的意見(jiàn)》中提出,到2020年,全國(guó)煤礦采煤機(jī)械化程度達(dá)到85%以上,掘進(jìn)機(jī)械化程度達(dá)到62%以上。煤礦安全生產(chǎn)形勢(shì)根本好轉(zhuǎn),煤炭百萬(wàn)噸死亡率下降到0.15以下。為實(shí)現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)形勢(shì)根本好轉(zhuǎn)的目標(biāo),有必要針對(duì)煤礦安全的重點(diǎn)領(lǐng)域和薄弱環(huán)節(jié),提出針對(duì)性科技對(duì)策和發(fā)展方向。
3.1攻克災(zāi)害防治技術(shù)瓶頸,打好災(zāi)害對(duì)抗戰(zhàn)
針對(duì)煤炭開(kāi)發(fā)向深部和西部轉(zhuǎn)移出現(xiàn)的災(zāi)害新特點(diǎn),以“超前預(yù)測(cè)、主動(dòng)預(yù)警、綜合防治”為重點(diǎn),研發(fā)煤礦隱蔽致災(zāi)因素動(dòng)態(tài)智能探測(cè)、煤礦重大災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)判識(shí)及監(jiān)控預(yù)警、煤礦深部開(kāi)采動(dòng)力災(zāi)害防控技術(shù)。重點(diǎn)突破小尺度地質(zhì)異常體精細(xì)探測(cè)技術(shù)、隱蔽致災(zāi)因素井上下立體動(dòng)態(tài)探測(cè)技術(shù)、煤礦重大災(zāi)害判識(shí)預(yù)警模型及方法、突水水源在線(xiàn)快速判別與智能注漿系統(tǒng)、超千米深部流變圍巖控制技術(shù)、深部礦井耦合動(dòng)力災(zāi)害防治技術(shù)、高溫誘發(fā)瓦斯煤塵爆炸及自燃火災(zāi)防控技術(shù)、礦山呼吸性粉塵監(jiān)測(cè)與防治技術(shù)等。
3.2提升信息化和智能化水平,打好安全戰(zhàn)
當(dāng)前“減人促安”、“無(wú)人則安”的理念被廣泛認(rèn)同,通過(guò)提升煤礦機(jī)械化、自動(dòng)化、信息化、智能化水平,可在提高煤炭生產(chǎn)效率的同時(shí)顯著提升煤礦安全生產(chǎn)水平。為此,有必要圍繞煤礦重點(diǎn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)及安全保障系統(tǒng)的機(jī)械化、自動(dòng)化和智能化開(kāi)展攻關(guān),重點(diǎn)突破煤礦巷道高效快速掘進(jìn)技術(shù)與裝備、難采煤層機(jī)械化開(kāi)采技術(shù)與裝備、清潔智能輔助運(yùn)輸技術(shù)與裝備、無(wú)人化綜采工作面巡檢機(jī)器人、“人-機(jī)-環(huán)境”信息感知和交互技術(shù)與裝備、智能生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)等,促進(jìn)煤礦“機(jī)械化換人、自動(dòng)化減人”,提升安全高效開(kāi)采水平。
3.3提升應(yīng)急救援裝備水平,打好災(zāi)變時(shí)應(yīng)急戰(zhàn)
煤礦應(yīng)急處置與救援是煤礦安全生產(chǎn)的最后一道防線(xiàn),為保障煤礦災(zāi)變時(shí)期應(yīng)急救援技術(shù)裝備“找得到、調(diào)得來(lái)、用得好”,急需研制集緊急避險(xiǎn)、災(zāi)區(qū)偵測(cè)、通信定位、應(yīng)急救援于一體的煤礦重大事故應(yīng)急處置與救援技術(shù)和裝備。重點(diǎn)突破煤礦重大災(zāi)害災(zāi)情演變規(guī)律、煤礦災(zāi)變環(huán)境偵測(cè)及存儲(chǔ)技術(shù)、災(zāi)變環(huán)境應(yīng)急通信及遇險(xiǎn)(難)人員精確定位技術(shù)、快速逃生避險(xiǎn)救援保障技術(shù)及裝備、煤礦救援通道快速構(gòu)建技術(shù)及裝備、智能化應(yīng)急預(yù)案及應(yīng)急救援輔助決策技術(shù),提升煤礦重大事故應(yīng)急處置與救援技術(shù)裝備水平。
3.4提高監(jiān)管執(zhí)法技術(shù)水平,打好安全監(jiān)管戰(zhàn)
監(jiān)管監(jiān)察是加強(qiáng)煤礦安全管理的重要手段,當(dāng)前有必要進(jìn)一步提高煤礦安全監(jiān)管監(jiān)察的科技含量和科學(xué)化水平。重點(diǎn)突破現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督檢測(cè)裝備、現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法與調(diào)查取證分析裝備、信息化裝備、執(zhí)法配套裝備等,全面提升監(jiān)管監(jiān)察技術(shù)裝備水平[12]。此外,要加強(qiáng)對(duì)煤礦安全現(xiàn)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程的調(diào)研和梳理工作,對(duì)缺乏科學(xué)性、合理性的重點(diǎn)技術(shù)條款和關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)進(jìn)行深入研究,做好技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的修訂和制定工作,為煤礦安全生產(chǎn)和監(jiān)管監(jiān)察提供科學(xué)指導(dǎo)和依據(jù)。
4結(jié)束語(yǔ)
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
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