煤矿剃头下山开采解读

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1、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。回道下下下山山山掘3图1剃头下血开采示倉闿Fig.l The sketch map of haircut-downhilI exploitation掘进面避面开切眼堀进面“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

2、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

3、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。“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

4、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

5、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

6、路较短。 下行通风时，新风由进风下山进入采区，清洗采煤工作面后的乏风要 经下山流回回风道，风流在进风下山和回风下山内流动方向相反，通 风路线长；且进风下山和回风下山相距较近，属于平行反向流动，风 压差大，故漏风严重，通风效率低；而且进、回风路线之间交叉点多， 通风设备多，管理困难。下行通风在灾变（发生爆炸或火灾）条件下 容易产生风流逆转，因为爆炸或火灾产生的热空气所形成的热风压与 通风机作用相反，特别是在下山剃头开采的条件下，通风压力小，热 风压的作用就特别容易起主导作用，造成风流逆转，这时，灾变气流 就会侵入到邻近的工作区域，如果逆流到进风巷道，就会随风流迅速 侵入到工作面等人员集中的场所，

7、造成大范围的人员伤亡。因而，下 行通风的抗灾能力比上行通风要弱得多；如果矿井有煤与瓦斯突出危 险，那对于下行通风更应该慎之又慎，因为突出的瓦斯如果浓度很大， 极易产生瓦斯逆流，使某些场所瓦斯浓度超限，万一发生爆炸后，灾 害波及的范围就很容易扩大。321进凤流；2火风乐或瓦斯逆蓝；S卜山倾斜社道 图1发生火灾或瓦斯突出时的风流逆转示倉图Fig. 2 The sketch map of airflow reversal in condition of fine or 咅日 aatburst（5）下山采区逃生困难下山采区中人员逃生必须走上坡路，比走下坡路需要更多的逃生时间，遇到突发事故，逃生难度相当

8、大。木冲沟、大平、孙家湾等煤矿事故中，都因缺少逃生路线，逃生困难，很多人员死于一氧化碳中毒窒息。5.典型事战案例分析下面以发生于2000午的股州朮冲洶煤旷事故対恻，魅进一涉地阐述和廿析.2000年9月27 3 20时恥 分開州背水城疔务局木冲沟煤矿四采区发生一起特剔重大 瓦斯煤尘爆炸事故，事故液及整卜四采区，崖成162人死亡，37人受他，直接经济摘夹122T22 万元*5.1矿井槪况术冲沟煤矿位于贵州种天盘水市境内f 1974年10月投产2000年计划生产煤嶷77 711-S ,1买际产虽23万吨。旷井为奇瓦斯矿井，绝对瓦斯涌出堑为 血们mS/rnim柿 对瓦斯涌岀星为1氐的m3/L并其右突山

9、危险件：煤尘爆炸指數为27%36%具有煤尘爆 炸危险犷井采用抽出式通凤两匸轴流罠风机，一屈一备j扩井需凤量为4510m3in 实际风呈为507Sm3/inin?矿井负压1930Pa，最大风呈締程为8040m.井丑采用龙向平刚开拓，划分为一亍丿K平.即十用伽1忒平，单木平上、下山讦釆，如 閤氛I* 小 4uw v I a閹J木冲洵煤旷92瓦斯煤尘爆柞事故示意闍Fig3 The sketch, rciap ofthe yociLl&TiL of费圧 and cja dusL cAploiin otirriTig in N(u2hDiigguu Coal Mine井田沿走向划廿为R个釆区.现开釆的妊

10、笫四采区下山裁分a四采区为三条集中下山开 拓，其申进凤下山和堰带下山琏凤，龜逍下山回风.四翼扶布宜两个回采工作面C41112综采王柞而和41114高档普采工作而、一个综采准窑工柞而41114综采工柞而）和六个掘i;i |1 I H AU山 、进丁作而(41116 丁作而机卷、轨谊巷.开切眼，41118 丁作而轨逍巷，采区进风行人下山 和皮帘运输卜山)。其中，综采工作血止在女装，六个掘进工作闻也止在施工.5.2事故发生原因及经过9月27日，事故当班井下有244人作业，41116轨道巷掘进工作而因更换局部通风机 电停风造成瓦斯超限，排放瓦斯过程中，现场人员违章拆卸矿灯产生火花，引起瓦斯爆炸， 如图

11、4所示。图4木冲沟煤旷瓦斯煤尘爆炸爭故经过Fig.4 l he process of the accident of gas and coal dust explosion occuring in Muchonggou Coal Mine5.3总结事故发生的主:要原内是该矿通风系统不完善，而且在生产技术及女全耸埋上存在相当严 重的问题，主要表现在：(1) 该矿属于明显的“剃头下山”开采，生产过于集中，而且没有形成完整的通风系统, 给该矿带来诸多的公全隐患，如生产集巾、通风系统复杂，适成了通风设施.如风门、风机 和风筒等设施增多和管理不菩，很容易发生风流短路和漏风现竦，致使矿井有效风呈仅为所 需

12、风量的87%,风量严重不足；采用下冇细风，致使工作而瓦斯爆炸后产生风浣逆转，许多位于进凤口的人都未能琴免于徘，遠是导-致灾害爭故扩大晟丄要的煤圉。（2）在未经批准的情况下，该矿擅自修改来区设计方案，即在四采区一翼布置2个土 产工作面、1牛综采准卷训栢（1亍掘进工作面，导致生产过干集中，布局不合理，致使通凤 系统复杂*冈流不稳足：而冃超適风诡力组巫牛严“（3）通风设施不町靠。+1S13水平石门的三道凤门开启频热苴中两逍凤门被卡柜不 能天闭，而且第一边凤门被揀变形，适成漏风量增加和风流蚯路；进风下山临时板门也被扭 断撞垮，适成漏凤虽进一步增加，减少了整个系统的有效凤呈（4）机电与局部適城廿理混乱。

13、局部適风机里换后不疑时调换机申，设备诗理的I卑板*進成误开、停局部通凤机，而且井下軽常停电獰风，适成采拥工作而瓦斯超艇廂局部逋风机 无计划停电停凤频緊61日至27 S,有摒可査的瓦斯超限达23次无计划序风达17次,采掘丁作而女袈的瓦撕断电仪发生故障15次.（5）违章持放瓦斯C排放瓦斯过程中，事先帳制足任何诽放计划+在排族瓦斯彩吨 的区域内也没有设置警戒，而旦没冇采取停电、撤人等描施.矿山救护队崗作业时也未抜戴 呼吸器；更重亞的是41114机巷的四台用部通风机同时运转排放，谴成41114机巷同 部通凤机以里部分巷道内风流不稳定和产生狐环風；再加上411M轨道巷因积木呂致凹凤誉 斷曲变小*叩力变大

14、。IM风不畅致使41114机老第四联络着附近苕道内的瓦撕浓度达到爆 炸极限T作面，赤致爭故扩大*（职匸素质低匚职工 宛恋绘农民协i义丁，由十缺乏致全堵训*都年具务起码的立全常识.甩掉煤电站综合保护裝置作业、用新眸风流吹互斯监测探头和在井下拆切矿 灯等严重走章现象屡见不駢；而且对防聲丁作不重视，拥进工作而遇到断层时，便将防尘木 管改成压凤管使用戸| =“剃头”下山开采解决措施要消除“剃头”下山开采，可以从以下几个方面着手：（1）转变观念，强化安全意识，树立“安全第一，生产第二”的思想，即使牺牲生产，也要先把安全问题解决，要认识到只有确保安全才是产量提高的有效前提。所以，进一步转变观念，强化企业领

15、导、员工的安全意识，加强安全管理，对于煤矿安全生产是非常重要的。（2）矿井设计规划时，应该合理布置采掘关系，实现正常更替，防止因采掘关系紧张造成不合理开采，而形成“剃头”下山开采现象，导致事故隐患的出现。同时，加大对井巷工程的投入，集中力量解决井巷开拓问题，完善开拓系统，形成完整的通风系统、排水系统之后， 再进行采煤工作面的生产。（3）加强对瓦斯的治理。随着开采深度的增加，可能会带来瓦斯隐 患增加的现象，增大了开拓掘进工作的难度，就会大大影响掘进速度， 从而造成采掘失调，因此必须加大瓦斯抽放力度，完善瓦斯抽放系统， 不能让瓦斯成为桎梏煤矿正常生产的瓶颈。（4）加强水患的治理，采用三维地震、瞬变电磁勘探、开凿水文地 质观测孔等措施加强对水患的监测监控，同时进行底板注浆，加固系 统。另外，在采区需要配备排水泵及配套电控，并铺设管路，制定完 善的排水措施 。（5）提高巷道支护水平，减少甚至避免巷道冒顶垮落，保证巷道的 稳定，避免因巷道维修挤占掘进工作的时间。同时，加强对巷道掘进 技术的改进，提高巷道掘进速度。