煤矿安全

1821. 某煤矿开采4号煤层,核定年生产能力为3Mt。该矿有主斜井、副斜井、回风立井3个井筒,采用中央边界式通风。副斜井主进风,回风立井回风,地面建有永久瓦斯抽放系统。综采工作面采用U形通风,上隅角附近设置木板隔墙引导风流稀释冲淡瓦斯,该工作面采取了喷雾降尘措施,未进行煤层注水。掘进工作面采用局部通风机压入式通风,选用FBD-No6.3/2×30局部通风机,配套柔性风筒。备用采煤工作面进风巷内设置调节风门进行风量调节。采区进风上山和回风上山之间的联络巷内按要求砌筑永久性挡风墙隔断风流。相邻采煤工作面之间设置了隔爆水棚。 矿井煤层瓦斯含量为12.9m³/t,矿井绝对瓦斯涌出量为90.1m³/min,相对瓦斯涌出量为55.5m³/t,综采工作面绝对瓦斯涌出量为59.3m³/min,掘进工作面绝对瓦斯涌出量为3.8m³/min。矿井采取抽采措施后,综采工作面风排瓦斯量为18.5m³/min,工作面瓦斯涌出不均衡备用风量系数按1.2考虑;综采工作面平均采高2.4m,最大控顶距6.2m,最小控顶距5.6m,综采工作面有效通风断面而积按70%考虑;综采工作面同时最多作业人数为25人。综采工作面上隅角一氧化碳浓度为0.0012%。 根据2017年3月矿井通风阻力测定报告,矿井通风路线长度为12000m,较投产初期增加4000m;矿井有5处巷道失修,变形严重,断面减小;1处有严重积水。测定结果显示:矿井自然风压为353Pa,总进风量为10476m³/min,总回风量为10671m²/min,总阻力为2660Pa,副斜井风速为6.9m/s,采区回风石门风速为6.4m/s,总回风巷风速为7.8m/s,回风立井风速为10.6m/s。矿井风量大且过于集中。根据矿井通风阻力测定报告反映出的问题,矿领导责成相关部门制定整改方案,对通风系统进行优化改造。 根据以上场景,回答下列问题: 1.判断该矿井瓦斯等级,并列出该等级的判定标准。 2.根据《煤矿安全规程》,列出该矿井副斜井、采区回风石门、总回风巷、回风立井的最高允许风速,并指出风速超限的井巷。 3.列出该矿井构筑的通风设施。 4.根据风排瓦斯量和作业人数分别计算综采工作面的配风量,按照风速进行验算并给出结论。
1822. 某煤矿瓦斯涌出量较大,自然发火严重,矿井通风总阻力h为2880Pa、矿井总风量Q为7200m³/min。进回风井口标高均为+50m,开采水平标高为350m。2017年3月该矿进行改扩建,通风系统发生重大变化。为保证矿井安全生产,提高矿井的抗灾能力,该矿决定进行全面的通风系统优化改造。通风科编制了通风阻力测定方案,制定了相关安全措施,组织相关部门进行全矿井通风阻力测定。鉴于矿井通风系统线路长、坡度大、直角拐弯多、巷道内局部堆积物较多、有矿车滞留现象、盘区内设置有较多调节风窗,决定采用气压计法测定矿井通风阻力,迎面法进行测风。测量仪器有干湿球温度计、精密气压计、机械式叶轮风表(高、中、低速)和巷道尺寸测量工具等。其中,风表启动初速度设定为0,校正系数为1.2。 经测定,矿井进风井空气密度为1.25kg/m³,回风井空气密度为1.20kg/m³;石门测风站巷道净断面为10m²,风表的表风速为5m/s;二盘区下部的3211回采工作面的风量为1200m³/min,分三段测定了该回采工作面的通风阻力,其中进风巷通风阻力为44Pa,作业面通风阻力为60Pa,回风巷通风阻力为40Pa。 根据通风阻力测定结果,通风科等部门掌握了矿井风量和通风阻力分布情况,对矿井通风系统进行了分析评价,并针对部分高阻力巷道采取了降阻优化措施。 根据以上场景,回答下列问题: 1.计算该煤矿自然风压、石门测风站风量及矿井总风阻。 2.计算3211回采工作面(包括进风巷、作业面、回风巷)的通风阻力、风阻和等积孔。(保留小数点后两位) 3.列出降低该煤矿局部通风阻力的技术措施。 4.列出煤矿发生火灾时通常可采取的风流控制措施。
1823. 某煤矿为设计生产能力60×10⁴t/a的地下矿,该矿煤层的自燃倾向性为容易自燃,煤尘具有爆炸危险性。矿井通风方法为压入式,该矿火灾严重,曾经发生过多起火灾事故。 2019年6月20日,该矿一集中运输巷内的带式输送机产生燃烧并最终引发火灾事故,迫使周边区域人员紧急撤退,后被矿山救护队扑灭,未造成人员伤亡。事后,该矿为防止火灾事故的发生,一是选择阻燃性能和抗静电性能符合规定的输送带,二是安装了带式输送机火灾监测系统,做到早发现、早治理。 2020年8月9日,该矿一综采工作面后方的采空区有自燃现象,该矿初期采用均压防灭火方式处理采空区煤炭自燃,自燃现象有缓解现象。但随着采煤工作面推进速度减慢,后方采空区自燃现象严重,并最终演变为火灾,该矿不得不将该综采工作面封闭。在封闭期间,矿井积极监测火区内的各项数据,如空气温度、出水温度及有害气体的浓度。当监测到气体合格后,便重新打开了火区,但不久之后,煤炭再次发生自燃,矿方不得不再次将工作面封闭。后达到合格标准并且指标稳定后,重新进行了启封。 为了防止采空区火灾的发生,该矿井建立了注氮防灭火系统,采取连续注氮的方式,沿工作面进风巷道外侧敷设无缝钢管,并且根据采煤工作面的实际情况,确定了注氮量。 根据以上场景,回答下列问题: 1.简述采空区防灭火耗氮量需要考虑的因素。 2.简述外因火灾的特点并指出启封火区时4项指标的持续时间。 3.简述带式输送机监测系统的测点布置及用途。 4.指出均压防灭火的类别并简述均压防灭火的原理。
1824. 某煤矿属于水文地质类型复杂的矿井,设计生产能力为1.5Mt/a。该矿只有13号煤层一个可采煤层,平均厚度7m,埋深240~385m,倾角0°~5°,属于全区稳定可采煤层。该煤层上部岩层有含水层,无冲击地压倾向性。 2017年4月1日,矿井开始沿井田边界施工13201回风顺槽掘进工作面,巷道沿底板掘进,宽4.8m,高3.8m。经调查邻近矿井为已经废弃的封闭老窑,开采图纸等资料不详。该矿制定了探放水措施,但在生产过程中并未严格按规定进行探放水作业。 4月28日19时30分,当班工人在13201工作面回风顺槽掘进工作面作业时,发现迎头附近出现雾气,煤帮出现淋水且淋水量不断增大,局部出现掉渣、片帮等现象。20时05分,该矿生产技术部副部长到该工作面巡查,但未作任何安排便自行离开。当班工人继续进行掘进作业。21时40分,13201工作面回风顺槽掘进工作面迎头发生透水事故。 21时45分,当班瓦检员第二次巡检行至该巷道口时,听到异常响声,看到风筒摆动、巷道底板积水不断增加,马上向矿调度室汇报。矿调度员立即通知井下所有人员升井,同时向矿领导进行了汇报。经统计,当班井下作业人员158人,紧急升井153人,事故共造成5人死亡。 事故调查发现: (1)安全管理比较混乱。 (2)防治水技术管理仅由一名机电专业的助理工程师负责。 (3)除掘进迎头附近区域外,13201工作面回风顺槽与邻近矿井采空区之间的煤柱宽度为21~25m。 (4)13201回风顺槽邻近矿井采空区积水量达425600m³,水头压力达0.4MPa。 (5)13号煤的抗拉强度为0.3MPa。 根据事故调查结论,政府相关部门要求该矿深刻吸取教训,严格遵循煤矿防治水工作原则,按照《煤矿安全规程》和《煤矿防治水细则》相关规定,对存在问题或隐患进行整改。 注:防隔水煤(岩)柱计算公式L=0.5KM(3p/Kp)^0.5,式中:L——煤柱留设的宽度,m;K——安全系数,一般取2~5,本题取5;M——煤层的厚度或者采高,m;p——实际水头值,MPa;Kp——煤的抗拉强度,MPa。 根据以上场景,回答下列问题: 1.列出煤矿防治水工作应坚持的“十六字”原则。 2.简述13201工作面回风顺槽探放水钻孔布置应考虑的参数。 3.指出13201工作面回风顺槽防治老空积水应监测的内容。 4.判断13201工作面回风顺槽与邻近矿井采空区之间21~25m的煤柱是否安全,并计算说明。 5.提出防治13201工作面透水事故应采取的措施。
1825. 2020年6月10日,G煤矿1105运输巷综掘工作面发生一起煤与瓦斯突出事故,造成7人死亡,2人受重伤,直接经济损失1666万元。 G煤矿设计生产能力为60×10⁴t/a,矿井绝对瓦斯涌出量为8.77m³/min,相对瓦斯涌出量为8.41m³/t,地面建立了煤与瓦斯抽采系统。矿井采用立井开拓,中央边界式通风,采用综合机械化采煤法,全部垮落法管理顶板。该矿的煤尘有爆炸危险性,煤层自燃倾向性为自燃。采煤工作面采用全负压U型通风方式,掘进工作面采用局部通风机压入式通风。 事故发生后的勘察过程中发现,1105运输巷掘进工作面通过S3向斜轴部后进入S3向斜北翼,逐步向前方50m左右的小型背斜构造延伸,受地质原生沉积环境影响,该部分区域地质构造应力集中,煤层产状及厚度变化大,煤层厚度由最小0.6m增加到6.75m,煤层倾角变化较大。1105运输巷掘进工作面迎头中部煤壁在施工过程中,依照相关规定采取了钻孔卸压等局部防突措施。但在后来检查过程中发现,施工的钻孔卸压孔数量不足以及抽采系统未正常投入使用。且该矿地质工作落实不到位,未及时掌握采掘作业周边地质情况,也未对掘进过程中出现的喷孔、顶钻、卡钻等预兆进行分析判断,采取有效措施。企业组织的培训内容和考试内容中均无煤与瓦斯突出灾害防治和突出预兆的情况,且死亡的员工中有3人未经岗前培训便入井作业。 根据以上场景,回答下列问题: 1.简述瓦斯抽放的指标。 2.简述“四位一体”综合防突措施中“安全防护措施”.包含的内容。 3.依据《防治煤与瓦斯突出细则》的规定,突出矿井的通风系统应当符合哪些要求? 4.为防止煤与瓦斯突出事故的发生,该矿井应采取哪些措施?