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。文章從巖性組合、地質(zhì)構造、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,提出相應的防治措施,指導煤礦的安全生產(chǎn)。

一、引言

安全管理理論認為,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)計表明煤礦發(fā)生的事故有一與地質(zhì)因素有關。因此,加強礦井生產(chǎn)環(huán)境中地質(zhì)因素的研究,實現(xiàn)礦井環(huán)境的本質(zhì)安全化,是煤礦事故預防的重點。

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)、強度、含水性、透水性等地質(zhì)構造,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,對指導煤礦安全生產(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)因素進行分析。

二、冒頂事故的地質(zhì)因素分析

據(jù)統(tǒng)計,福建省煤礦易發(fā)生局部冒頂事故的主要地點有頂板破碎,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、急傾斜煤層和煤質(zhì)松軟的回采工作面和切眼見煤點和過斷層破碎帶的掘進工作面采空區(qū)附近等?？v觀這些冒頂事故發(fā)生的地點,都與地質(zhì)因素有關。福建省主要含煤地層屬二迭系下統(tǒng)童子巖組,由細砂巖、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,強度差,受后期構造影響,裂隙發(fā)育,采動后易形成“人字劈”等,許多案例證明，若不及時支護或支護質(zhì)量低劣,往往造成冒落傷人事故。童子巖煤系形成之后,受燕山期構造運動改造,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,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,就因為采面頂板存在“隱蔽”斷層,回柱時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,冒然進人回采區(qū),也是造成冒頂事故的原因之一。

2、冒頂事故的防治措施

冒頂并非不可預防。加強地質(zhì)因素的研究,在編制“三書”時,詳細闡述頂板的巖性,強度、完整性、層理、裂隙發(fā)育程度、發(fā)育方向,頂測煤層厚度、傾角的變化,構造情況,采空區(qū)的分布范圍等,建議生產(chǎn)部門選擇何種支護方式,同時加強現(xiàn)場管理,堅持“敲邦問頂”制度,發(fā)現(xiàn)預兆,及時整改,可有效地預防冒頂事故的發(fā)生。如某煤礦年至年間先后發(fā)出預防冒頂通知十份,有關部門及時整改,七次未發(fā)生事故,三次因頂板破碎,煤厚達米,無法控制造成片邦,但無傷人,實現(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,我省煤礦瓦斯事故發(fā)生的主要地點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,位于這些部位的獨頭小眼、上山或巷道的迎頭,易于瓦斯局部積聚。若是無風或微風作業(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,就是因為采通采空區(qū),導致大量有毒有害氣體涌出所致。

隨開采深度的增加,瓦斯含量也會隨之增加。瓦斯是可流動的有毒有害氣體,隨氣壓變化而流動,改變聚集地點。此外,局部煤層自燃產(chǎn)生大量的、氣體,也是導致瓦斯事故發(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,隨上行風流涌人上部各井炯所致。

2.瓦斯事故的預防措施

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。要有效地預防瓦斯事故,一是要正確認識瓦斯的性質(zhì)和危害性,在職工中普及瓦斯地質(zhì)知識二是加強瓦斯地質(zhì)研究,對影響礦井瓦斯聚集的因素進行綜合分析,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?shù)貧鈮鹤兓闆r,編制瓦斯地質(zhì)圖,指導通風同時加強現(xiàn)場瓦斯?jié)舛葯z測和通風管理,促進安全生產(chǎn)。

四、水容事故與水文地質(zhì)

據(jù)統(tǒng)計,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)計資料表明,福建省煤礦造成水害事故的主要地點有掘進巷道和回采工作面采通小窯、老空區(qū)、遇導水斷層或封閉不良的鉆孔、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,就是因為小煤窯非法越界侵人,致使采空區(qū)積水,工程技術人員和作業(yè)人員在不明情況下,放炮導致透水。

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。但若受斷裂構造影響,導水斷層可能與棲霞灰?guī)r接口或溝通,就可能導致突水。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,若不嚴加防范,可能造成淹井事故。如年閩北地區(qū)發(fā)生洪災,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)濟損失卻是巨大的。廣泛開展水文地質(zhì)調(diào)查,對礦區(qū)范圍內(nèi)巖層的含水性,各種構造的水文地質(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?shù)氐哪杲涤炅康惹闆r進行綜合分析,查明充水水源和通道,編制水文地質(zhì)圖,指導防治水,使探放水工作有的放矢,避免水害事故的發(fā)生,促進安全生產(chǎn)。

至于人為因素,可以通過對員工的培訓、教育,提高其安全意識和安全技術素質(zhì),貫徹落實“三大規(guī)程”,杜絕“三違”,實現(xiàn)消除人的不安全行為。

綜上所述,通過廣泛細致地開展煤礦生產(chǎn)過程中各種地質(zhì)因素的研究,找出規(guī)律,制定更有效的災害預防措施,實現(xiàn)礦井環(huán)境因素的本質(zhì)安全化,科學地指導煤礦安全生產(chǎn),實現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn),提高經(jīng)濟效益。