“剃头”下山论文..doc

“剃头” 下山开采安全隐患分析及防治对策 张玉涛1,2，王德明1,2 1. 中国矿业大学能源与安全工程学院，江苏徐州 (221008) 2. 煤炭资源与安全开采国家重点实验室，江苏徐州 (221008) 摘 要：针对当前煤矿生产中普遍存在的“剃头” 下山开采模式，进行了深入地研究和探讨，分析了其中存在的重大安全隐患，如水患严重、运输困难、灾变时极易发生风流逆转等，并配合具体的事故案例加以阐述，最后提出了相应的防治对策。 关键词：“剃头”下山开采；安全隐患；下行通风；风流逆转；煤矿事故 1. 引 言 近年来，我国煤矿事故频繁发生，2000 年以来，仅死亡一百人以上的煤矿事故就发生了8 起之多，具体分布如下表1，煤矿安全形势已经相当严峻。 尽管国家为保证煤矿安全采取了一系列相关的政策，但是仅从政策上着手并不能有效地根治煤矿事故这一顽疾，最重要的还要从技术上下功夫，也就要尽可能地减少煤矿生产中存在的重大安全隐患。笔者在对以上8 起死亡百人以上煤矿事故的总结中发现，各个发生事故的矿井全部采用了下山开采，而其中5 个事故煤矿采用了“剃头”下山开采模式。2005 年的煤矿安全专家会诊中也发现，“剃头”下山开采模式在当前煤矿开采中普遍存在，已经成为影响煤矿安全生产的重大顽疾，同时也为煤矿事故的发生埋下了重大的安全隐患。 2. “剃头”下山开采的概念 所谓的“剃头下山”开采，是指在下山开采过程中，主要进、回风巷仍在继续向下延伸时，就组织工作面进行开采或掘进的一种开采模式。在这种开采模式下，采区的主要进、回风巷尚未贯通，通风、供电、排水等系统均没有形成和完善，就已经开始布置采煤工作面进行生产，属于一种边开拓、边采掘的开采模式，如图1。 3. “剃头”下山开采的形成原因 “剃头”下山开采模式是在一定的历史条件下形成的，并受许多客观因素的影响，归结起来，主要有以下几方面的原因： （1）经济原因。前些年煤炭市场疲软，企业生产经营遇到前所未有的困难，很多煤矿企业无力拿出大量资金对开拓延伸工程及通风防治水工程进行投入；2001 年以来，煤炭经济有所好转，有些集团公司虽然加大了对开拓工程的投入，但也只是杯水车薪，难以有效解决该问题；另外，由于受各种因素的影响，不能实现矿井水平的正常更替，为了保证出煤量，维持经济效益稳定，各矿不得不在通风系统尚未完善的情况下就组织工作面进行生产。 （2）开采方式影响。采煤工作面全面推广一次采全高放顶煤开采，开采强度增大，产量提升速度更快，井巷工程欠帐紧张的局面无法得到有效的缓解。 （3）瓦斯原因。有些矿井为瓦斯高突矿井，给开拓掘进工作带来了很大的困难，开拓掘进速度明显变慢，并大量增加了用于瓦斯防治的开拓掘进巷道。 （4）水害原因。随着开采深度的增加，水害威胁越来越大，增大了开拓难度，增加了用于疏放水及防治水的开拓工程量。 （5）矿压影响。随着采区向深部延深，生产战线长，矿压显现加剧，巷道失修率高，前掘后修，巷道维护大量挤占了开拓力量。 （6）地质条件影响。部分矿井采区由于地质条件的变化，如构造多、煤层变薄、受相邻煤矿的越界开采等原因，采区开采储量锐减，造成井巷工程欠帐更多。 4. “剃头”下山开采存在大量事故隐患 “剃头”下山开采模式，虽然在一定程度上暂时缓解了出煤量的不稳定问题，但是其中却存在着大量的安全隐患： （1）排水、运输、瓦斯抽排以及通风系统不完善 剃头下山开采多数是因采场接替紧张而造成的非正常开采，首采面投产时开拓系统尚未完工。有的下山采区不是一次设计到位，采区巷道不断变化，使生产环节和通风系统趋于复杂，因此，系统抗灾能力差，在排水、运输、瓦斯抽排以及通风系统方面存在着很大的安全隐患。 （2）采区内存在多个采、掘工作面，安全隐患大 剃头下山开采方式，回采工作面生产、下山掘进开拓与下阶段回采工作面巷道的掘进等工作都需要同时进行，在一个区域工程多，出现多个掘进面，较多的人员在一个抗灾能力较弱的区域内工作，势必带来事故发生的潜在危险。 （3）通风设施多，通风系统安全可靠性降低 工作面回采准备与下山的开拓延伸，在下山与下山之间、下山与水平大巷之间、开拓延伸的下山下部与承担通风、运输的任务的下山上部之间，新工作面的顺槽掘进工作面与下山之间等都需要设立通风设施，一个区域内通风设施多，通风系统就复杂，安全可靠性就大幅降低；因施工队伍多，回采、掘进同步作业，因此采区内行人、运煤、运料，风门频繁开关，且易遭到损坏，通风设施易失效引起风流短路，进而造成工作面甚至整个采区缺风、无风，引起瓦斯超限。 （4）下行通风存在许多的安全隐患 下山开采中作为主进风的下山巷道必然要采用下行通风。上行通风时，新鲜风流自进风上山进入采区，清洗工作面的乏风后，经回风上山流入回风道，新风流和乏风流均向上流动，沿倾斜方向的风路较短。下行通风时，新风