(来学网)某煤矿为一井工矿井,核定生产能力为300×10^4t/a,矿井采用立井多水平开拓方式,两翼对角式通风;煤矿为高瓦斯矿井,水文地质类型为复杂型。
其中某综采工作面长120m,日产2000t,综采工作面平均采高2.4m,最大控顶距4.8m,最小控顶距4.4m,综采工作面有效通风断面面积按80%考虑;该工作面相对瓦斯涌出量为3.5m³/t,工作面瓦斯涌出不均衡备用风量系数按1.35考虑,入风流中的瓦斯浓度按照1%考虑;两端开切口所需一级煤矿许用炸药量7kg;综采工作面同时最多作业人数为45人。
2022年12月2日12时24分,风井煤柱区F5010联络巷,发生一起冲击地压事故,共造成7人死亡、5人受伤,直接经济损失为614.024万元。
后经调查,事故区域具有发生冲击地压的地质条件,5号煤层及其顶板具有弱冲击倾向性。事故区域开采深度近800m,地质构造复杂,构造应力高,事故地点地处“半岛”形煤柱区,应力高度集中,从而引起煤与瓦斯突出事故发生;且该地区受到回采工作面走向和倾向支撑压力叠加影响。在联络巷进行掘进作业时,由于煤尘集中引起爆炸事故的发生。
根据以上场景,回答下列问题:
1.根据瓦斯涌出量、炸药使用量以及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。
2.为防止爆炸事故的扩大,主要采用隔爆棚以隔绝煤尘爆炸的传播,隔爆棚分为主要隔爆棚和辅助隔爆棚,分别说出这两类隔爆棚在巷道的布置地点。
3.针对采掘工作面发生的煤与瓦斯突出事故,为预防此类事故的发生,简述煤矿应当采取的技术措施。
4.为预防煤尘爆炸事故的发生,该煤矿应采取哪些煤尘综合防治措施?
正确答案:
1.(1)综采工作面的配风量的计算:
综采工作面瓦斯的绝对涌出量为:(3.5X2000)/(24x60)=4.861m3/min
按瓦斯涌出量计算:(1.35X4.861)/1%=656.235m3/min
按使用炸药量计算:25x7=175m3/min
按作业人数计算:4x45=180m3/min
三者取大值为:656m3/min
(2)按风速(综采工作面最低风速0.25m/s,最高风速4.0m/s)进行验算:
最小风速时配风量为:60×0.25×4.8×2.4×80%=138.24(m³/min)
最大风速时配风量为:60×4.0×4.4×2.4×80%=2027.52(m³/min)
138.24m³/min<656.235m³/min<2027.52m³/min,因此符合风速要求。
2.(1)主要隔爆棚应在下列巷道设置:①矿井两翼与井筒相连通的主要大巷;②相邻采区之间的集中运输巷和回风巷;③相邻煤层之间的运输石门和回风石门。
(2)辅助隔爆棚应在下列巷道设置:①采煤工作面进风、回风巷道;②采区内的煤和半煤巷掘进巷道;③采用独立通风并有煤尘爆炸危险的其他巷道。
3.煤矿必须采取两个“四位一体”综合防突措施,做到多措并举、应抽尽抽、效果达标,否则严禁采掘活动。
具体技术措施如下:
(1)采取区域综合防突措施:①区域突出危险性预测,即根据瓦斯参数结合突出位置进行分析;②区域防突措施,即应首先开采上煤组作为保护层,不应采取顺层钻孔预抽煤巷掘进条带瓦斯;③区域防突措施效果检验;④区域验证。
(2)采取局部综合防突措施:①工作面突出危险性预测,即采用钻屑指标法等方法预测;②工作面防突措施,即采取超前钻孔预抽瓦斯等措施;③工作面防突措施效果检验;④安全防护措施,即采取避难硐室、反向风门、隔离式自救器等安全防护措施。
4.为预防煤尘事故的再次发生,该矿应采取综合防尘措施:
(1)技术措施:①采取通风排尘措施(保证掘进中的煤巷、半煤岩巷和采煤工作面最低风速不低于0.25m/s);②采取湿式作业(爆破前后进行洒水降尘、湿式凿岩与钻眼,转载点设置喷雾,采用水炮泥);③采取净化风流措施(巷道中设水幕净化装置,掘进工作面配备除尘器);④采取煤层注水措施;⑤杜绝点火源(选用防爆电气设备并保持电气设备完好性,杜绝摩擦火花、摩擦热及爆破后出现高温点)。
(2)管理措施:①建立健全安全生产责任制度;②建立健全安全生产规章制度并严格落实;③进一步加强安全生产投入;④加强煤尘隐患检查,及时消除事故隐患;⑤加强员工的安全教育培训工作。