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一、瓦斯灾害防治
1、通风新中国成立以前,淮北矿区的小矿井、小煤窑大都属于自然通风,瓦斯隐患大,通风状况差。从50年代后期开始,把自然通风改建为抽出式机械通风。80年代中期,中国地方煤矿公司和安徽省煤炭厅从技术改造资金和自有资金中拨出费用,用于解决地方煤矿风量严重不足矿井的通风系统改造。80年代后期,地方煤矿的多数矿井通风系统得到明显改善。以后陆续建设的新矿井,都采用新的设计技术和装备,并逐渐采用中央边界式、对角式、混合式通风,均为机械抽出式通风。各生产水平和各采区都是分区通风。高沼气采掘面和爆炸材料库等主要地点、建立单独通风系统,采煤面在构成总负压通风系统后回采用上行通风。低沼气走向长壁采煤面和倾斜掩护支架采煤面用一巷进风一巷回风的“U”形通风,高沼气走向长壁面用“W”形通风。掘进面禁止用扩散通风,除掘进小眼偶尔用压风引射器通风外,其它掘进面都用局扇压入式通风和安设风电瓦斯闭锁装置。至90年代,统配煤矿和地方煤矿设施齐全,工作地点通风良好,不让瓦斯积聚,基本上消除了风量不足而造成的瓦斯事故。
2、照明用电50年代使用安全灯,禁止使用明火明电,以防止引起火灾和瓦斯爆炸。60年代,随着井下机电设备的增多,电器火花引起的瓦斯爆炸事故也逐渐增多。为此,淮北矿区各矿都规定,在有瓦斯和煤尘爆炸危险的矿井掘进头、回采工作面及回风道,严禁使用非防爆型设备。导电线路保证完好,不准有明接头。80年代以来,淮北矿区各矿认真贯彻落实《煤矿安全规程》,增添先进的安全设备,健全通风和防爆管理制度,统配煤矿和省属地方煤矿的重大瓦斯煤尘爆炸事故已得到控制。
3、瓦斯监测1972年,淮北矿区开始瓦斯遥测工作,当时烈山矿研制出淮北矿区第一台瓦斯遥测仪,使用在掘进工作面。1978年超级瓦斯矿芦岭矿在采掘工作面安装使用了10台AYJ-1型瓦斯遥测仪,1984年又安装了全自动监测系统。至1992年,淮北矿务局的袁庄、朱仙庄等矿均装备了国产A-1型安全监测系统,该系统采用微机进行数据处理,可纳128个探头,能监测沼气、风速、负压、温度、一氧化碳等5种矿井环境参数和风门、局扇等开关量,并可向井下发出信号以切断瓦斯超限处电源。并有AQC-1、AQC-100两种型号光学瓦斯检查器1527台,便携式瓦斯指示报警仪3060台。皖北矿务局的各矿均配备了携带式瓦斯自动检查报警仪、断电仪和报警矿帽等。1992年以前,皖北矿务局5对生产矿井除刘桥一矿为高沼气矿井外,其它各矿均为低沼气矿井。为提高矿井瓦斯监测手段,刘桥一矿安装了A2矿井监测系统,已使用23个探头,使用情况良好。其它各矿也逐步配备了报警断电仪,遥测仪49台,对高沼气矿井实行每班不少于3次,低沼气矿井每班不少于2次的瓦斯检查制度,并实行井下现场交接班制度,对查出的隐患和不符合的工作地点,及时向调度回报,采取措施,解决问题,杜绝瓦斯事故隐患。
二、水害防治
淮北煤田含水丰富,渗透性强,是煤矿开采时的主要水害原因之一。六七十年代,淮北矿区新矿井不断建立,并总结出一套含水砂层开采煤的具体措施。通过留设防水煤岩柱,阻隔新生界砂层水、砂溃入井下;砌筑防水砂墙;采前在防水煤柱内设置深部观测点,以监测回采对防水煤柱的抽冒情况;建立砂层组、泥灰岩组、煤系砂岩、灰岩含水层地下水动态监测网;建立地表变形(下沉)观测站;扩大矿井排水救灾能力。
1985年,皖北矿务局的刘桥一矿与煤炭科学院北京开采所及淮南矿业学院合作,完成了刘桥一矿缩小防水煤柱及砂岩裂隙的治理方案。这一方案通过部级鉴定,获煤炭工业部科技成果三等奖。可以缩小露头部位对松散层底部含水砂层留设的防水煤柱,解放防水煤柱压煤量264万吨。同时总结出一套治理回采工作面顶板砂岩裂隙水害防治方法,在实施采前探放,采动疏放方面试验成功,不但改善了生产也相应地提高了回采工作面单产效率,达到国内先进水平。
1989年皖北矿务局的百善煤矿与皖北矿务局和淮南矿业学院合作,完成了中等含水砂层下留设防砂煤柱的开采试验,成果通过部级鉴定。可解放出原留设的防水煤柱压煤1400万吨。同时提出了基岩强烈风化带具有隔水作用和抑制回采两带高度发展作用的新的理论,突破了常规以两带高度作为确定回采上限留设防水煤柱尺寸的观念,达到了国内外同类项目的先进水平。
1990至1992年,淮北矿区对毛郢孜矿、孟庄矿、前岭矿、百善矿等一般水害的矿井,不存在具有导致淹没矿井水害发生的水文地质背景和水情的采掘工作面,在水害防治上按照《煤矿安全生产规程》和《煤矿防治水工作条例》有关规定认真贯彻,主要是深入分析研究水文地质背景,坚持有疑必探,消除隐患后再进行生产。对于水害威协严重的刘桥一矿、刘桥二矿的6煤层、10煤层底板下灰岩水害,作为皖北矿务局的重点,自筹资金,安排井上、井下探查工程,进一步查明水情水害,建立地面水和地下水的动态长期观察系统。
三、火灾防治
淮北矿务局的14对生产矿井,均有煤层自燃发生火灾的危险性。其中一级火灾危险矿井3对,二级火灾危险矿井4对。至1992年自燃发火事故23次,其中闸河煤田9次,宿县煤田14次。皖北矿务局5对生产矿井中只有毛郢孜矿为自燃发火矿井,自燃发火期为70天,是一类自燃发火矿井。
对自燃煤层的开采,本着“预防为主”、“综合治理”的原则,在防治方面,除从开拓方式、巷道布置、通风系统、健全机构和管理制度着手外,淮北矿区还建立了集中灌浆站和灌浆系统,灭火方法以封闭和灌浆为主。矿区老火区灭火是由封闭墙或由邻近巷道打钻注浆。老火区资料不全、火点位置不明时,采取消火道灭火。有的老火区虽然火已扑灭,因长期受高温影响,煤体干燥温度高,除增加灌浆外,有时回采前在顺槽内砌水坝,向坝内注清水湿润煤体进行降温。放顶后的老塘内温度高就由碴内向老塘洒浆式洒水以防止复燃。急倾斜煤层倾角大、个别灌浆地点流出来的仍是泥浆水,为加快泥浆沉淀,在泥浆中加入少量白灰或黄砂,并采取“少灌勤灌”进行重复灌浆,收到较好效果。另外,多数矿井还采取由地面向浅部已采区进行打钻灌浆和由采煤面向老塘洒浆的方法,扩大随采随灌范围,并取得再生顶板防火防尘效果。
至1992年,淮北矿务局有防灭火灌浆系统19个,灌浆管路121.4公里,拥有各类灌浆设备118台。皖北矿务局的毛郢孜矿也建成了井下灭火灌浆系统。
对外源火灾的防治,淮北矿区各矿均建立了防灭火防煤尘的洒水管路,并有足够的水源,井下每条皮带机巷都安装了防灭火管路,并每隔50米设一个三通阀门。各机电硐室都设置了灭火器、灭火弹、黄沙、铁锹等防灭火器材。同时在井下又专门设置防灭火救灾器材库,内存多种防、灭火器材,做到有备无患。
四、粉尘防治
淮北矿区建矿初期,井下防尘设施不健全,普遍采取干式凿岩,岩尘和煤尘浓度都很高,矿工缺乏必要的保护,易患矽肺病。60年代,井下掘进头开始使用湿式凿岩;试用横杆式自动洒水装置,进行洒水灭尘;井下爆破开始使用水泡泥,并且由非自动封口水泡泥改用自动封口水泡泥,以降低粉尘。尽管如此,矽肺病人数还在逐年增加。
1970年,淮北矿务局开始试行通风排尘、风水联动、放炮喷雾等办法进行防尘,全局投资70多万元完善防尘系统。在主要进、回风巷道设置自动净化水幕;在各运煤转载、装卸点设置自动喷雾装置;采掘工作面实行煤层注水、湿式打眼、放炮自动喷雾等。主要防尘设备有光控、能控、声控及红外线自动喷雾洒水装置、HZB恒比柱塞泵、水流除尘风机、煤层注水钻机等。全局12对矿井有31个防尘供水系统,辅设供水管路608.64公里。建防尘供水静压池38座,总容量10320立方米。安装风流净化水幕685处,转载点喷雾75处。80年代开始又用扫把蘸白灰刷白巷道,以后逐渐用压风喷刷白灰浆,杜绝引燃引爆煤尘的火源。
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