
本篇内容包含12个要点,考虑到内容较多,我们将分阶段进行公布。今天,我们将首先呈现前三点的详细分析。
第一点 矿井通风
(一)目的
通过通风设施,将地面新鲜空气导入矿井,并送至各需风区域,最终通过回风井排出地面,这一流程旨在确保矿井内拥有充足的新鲜空气,同时稀释和移除瓦斯及粉尘,以避免瓦斯积聚现象的发生。
(二)执行方式
依据矿井瓦斯及其他有害气体排放量、矿井的设计产量、井下作业人员的数量、煤层的分布状况、机械设备的运作状态、井下爆破作业、无轨胶轮车的运输情况以及井下气候条件等多重因素,需选定矿井的通风方式、通风手段以及通风巷道的布局,从而搭建起矿井通风系统。该系统需向井下各个需要通风的区域输送充足的新鲜空气,同时确保井下空气流动的稳定性和可靠性,并具备应对灾害变化的能力。
(三)要求
矿井通风机安装及运用需严格遵守规范;生产用矿井的通风机必须配备有反风设备,且须在十分钟内调整巷道风流方向;风流方向调整后,通风机提供的风量不得低于常规风量的40%。每季度至少应检查一次反风设备,每年需举行一次反风演练;若矿井通风系统发生重大变动,亦需开展一次反风演练。
解读:
规程中明确了基本的要求。然而,在此处需对“对整个矿井通风系统进行改动”与“矿井通风系统发生显著变化”这两个不同的概念进行区分。
对矿井整体通风系统进行优化调整:这包括对通风方式(即通风系统类型)的调整、对主要通风机运作方法的改进、对主要通风机的更换、以及对矿井一侧或以上区域的通风系统进行变革等不同方面。
矿井通风系统经历了显著调整:这包括对整个矿井通风模式的调整、风井数量的增减以及主要通风机型号的更换。
(3)明显上述是有区别
调整主要通风设备的工作模式(通风方式)的情况较为罕见,大多数情况下都采用的是抽排风方式,除非涉及到规模较大的技术革新。
增减风井通常在矿井开采的后期阶段出现,这包括整体风量不足、矿井边缘的拓展,以及矿井中某一特定水平或采区开采完毕等情形。
在此处,我们需明确区分“调整主导通风设备种类”与“替换主导通风设备”这两个概念。调整种类指的是在旋式与轴流式之间进行转换。
更换核心通风设备不必然导致其类别改变,实则仅是更换了全新的设备。无论进行何种调整,都必须保证新旧两台风机具备相同的工作效能。
(4)对应开展工作
对矿井通风系统进行改造,必须首先对通风阻力进行重新测量。同时,还需制定通风设计方案和安全技术预案,并提交企业技术主管进行审核。特别指出的是,此处所指的企业技术主管并非煤矿企业的技术负责人,而是需获得上级公司的批准。
②“矿井通风系统有较大变化”后需要进行一次反风演习。
矿井必须配备一个完善的独立通风设施,同时,生产区域和开采(或称盘区)应当实施分区域通风管理。
对于高瓦斯和有突出危险的矿井开yun体育app官网网页登录入口,每一个采矿区域以及那些开采易自燃煤层的区域,都必须设立至少一条专用的回风巷;而对于低瓦斯矿井,在开采煤层群或进行分层开采时,若采用联合布置的采矿区域,也必须配置一条专用的回风巷。
采区进风巷和回风巷需全面覆盖整个采区范围,不得将一段区域设为进风巷而另一段设为回风巷。开采和掘进作业区域应独立进行通风,而串联通风必须严格遵守相关规定。同时,采区变电所及其具备采区变电所功能的中央变电所、井下爆炸物品库以及充电硐室,均需执行独立通风措施。
解读:
在生产过程中,需确保采(盘)区的回风能够直接进入总回风或主要回风管道,以防止其他巷道与通风系统相连,从而在矿井通风系统的整体设计中,自始至终追求通风系统的优化目标。
区(阶)段的界定,即采煤作业区域的划分,这在2022版《煤矿安全规程》的附录中有所阐述,其目的在于确保采煤作业区域通风与安全避难系统的稳定性与可靠性。
除了对“剃头”开采进行限制之外,还特别强调了两个关键点。首先,必须优先确保区(阶)段进、回风石门之间的连通性,这一规定主要针对回采巷道掘进过程中的要求,即必须先建立起独立于掘进工作面的回风系统,然后才能进行正巷的掘进,以确保掘进过程中通风系统的合理性和稳定性。其次,严格禁止在回风巷以上区域开采保安煤柱。不仅是对同一层面的保安煤柱,还对回风巷周边的煤柱进行了全方位的加强,其目的是为了最大程度地减少采煤活动对保安煤柱可能造成的损害。
(4)煤矿串联通风标准

国家局对相关内容进行了解读:关于实现采区变电所功能所需的中央变电所,如何实现独立通风的问题。
煤矿企业需依据实际情况确立风量计算的标准,并且每隔五年至少更新一次。矿井整体的风量、采掘区域的通风量以及各个供风点的分配风量,均需满足所需风量,同时风速、矿井内空气成分、井下环境条件均需符合相关规范。严格禁止在没有风或仅有微弱风的情况下进行作业。通风阻力的测量需满足标准,确保系统阻力与风量保持一致。在制定每年的采掘作业计划过程中,需对矿井的通风能力进行评估,并严格禁止在超出通风能力的情况下进行生产活动。
解读:这里强调2点。
依据《煤矿安全规程》(2022年版)的解读,由王显政编著,其中第一百三十八条规定,备用工作面的风量必须确保不低于该采煤工作面在生产过程中实际所需风量的半数。若该作业区域已启动安装作业,且需人员与车辆进场操作,则必须重新估算实际所需的风量;需依据同时在场作业的最大人数来确定,确保每位工人每分钟至少获得4立方米的供风量;同时,必须确保作业区域内的风流中甲烷、二氧化碳及其他有害气体的浓度,以及风速和温度等参数,均符合煤矿安全操作规程的相关规定。
风门联络巷的通风配置是怎样的,是否需要参照其他通风行人巷道的风量要求,其风速是否应至少达到0.15米每秒?
对现行《煤矿安全规程》中涉及两个风量规定的不合理性进行深入研究(点击链接)。
在进行掘进巷道作业时,务必实施矿井全风压通风或选用压入式局部通风机进行通风,但需注意,除用于除尘并具备甲烷电闭锁功能的抽出式通风机外,其他情况不得使用。对于高瓦斯、突出矿井中的煤巷、半煤岩巷以及瓦斯涌出的岩巷掘进工作面,其正常运行的局部通风机必须配备具有同等能力的备用通风机,并且该备用通风机需具备自动切换功能。局部通风设备和风道安装规范,确保无空气循环;且不会发生无计划的停风现象,若需计划性停风,则会预先制定相应的安全技术方案。
解读:规程基本要求,但要注意风机三专供电问题。
在矿井中,对于高瓦斯区域、煤巷、半煤岩巷以及岩巷中存在瓦斯涌出的掘进工作面,其正常运行的局部通风机必须接入“三专”供电系统。至于备用局部通风机的电源,虽然不必采用“三专”供电,但必须从另一个同时带电的电源获取,且该电源不得与正常运行的“三专”电源位于同一母线段,这样的电源被称为“混装”电源。
“混装”电源适用于承载额外的负载,然而,这些额外的负载必须连接至电源的开关或母线,不得与局部通风机的开关相连接。
风门、风桥、风墙、风窗等用于调节风流的关键设施必须保证其稳定性。在挖掘突出煤层的过程中,工作面的回风侧严禁安装任何用于调节风量的装置。
解读:
构建煤层采掘工作面的回风系统对于确保安全生产极为关键,因此严禁安装调节风量的设备;其根本原因在于,若发生突出事故,有毒有害气体将难以迅速被排出,极易反向流入进风系统,进而导致人员伤亡。
1998年12月24日,某矿在-700米水平南石门进行煤层揭露作业时,发生了突出事故。由于当时掘进工作面的回风系统中安装了两道调节风门,突出事故发生后,高压气流无法顺畅排出,导致瓦斯逆流,进而冲破了-700米底板巷道的两道防突风门。这一情况造成守候在风门外的28人因缺氧而窒息,不幸遇难。
在调整全矿井通风系统过程中,务必制定详细的通风设计方案及相应的安全保障措施。在进行矿井的开拓工作或准备开采区域时,设计时需充分考虑该区域的全面风压供风量与瓦斯涌出量,以此为基础编制通风设计。在巷道贯通之前,应制定专门的贯通措施。此外,矿井还需建立测风制度,确保每旬至少进行一次全面的测风工作。
解读:
巷道贯通措施及通风系统调整方案的制定时间应予以明确:对于突出煤层相向掘进的巷道,在两者相距60米之前;对于非突出煤层的综掘巷道,在两者相距50米之前;对于其他类型的掘进巷道,在两者相距20米之前,均需编制相应的巷道贯通措施,并且必须暂停一个工作面的作业。
贯通措施的核心内容涵盖:在接近贯通巷道时,需确定启动贯通措施的最小安全距离;同时,需制定预防水灾、火灾、瓦斯泄漏、煤尘爆炸以及顶板坍塌等事故的技术对策。此外,还需调整通风系统,明确受影响的区域、程度以及相应的管理策略,并附上相关图纸。同时,还需明确现场指挥人员及参与人员的具体岗位、职责分工。
进行爆破作业的巷道,需确立具体的警戒区域,同时绘制相应的警戒区域图示。在每次爆破活动开始前,务必在贯通的巷道及其入口处安排专人负责警戒工作。
贯通作业前的安全措施需具体规定,包括炮响前对贯通至的另一侧工作面或巷道进行瓦斯检测的具体方法和标准。
在措施中,需确立规范巷道掘进方向的详细办法,以及掌握剩余距离的精确措施,以避免出现贯通误差;同时,还需制定强化支护的方案,以及预防贯通点前后发生坍塌导致通风系统混乱和瓦斯浓度超标的应对措施。
巷道贯通调整通风系统所需采取的措施涵盖以下内容:制定通风系统调整的具体方案,明确贯通过程中的组织架构和人员职责分工,做好贯通前的各项准备工作,详细列出调整通风系统的具体步骤,安排好影响区域的风量管理和瓦斯检测计划,制定贯通期间的安全保障措施,以及绘制贯通前后的通风系统图。在贯通前的通风系统图上,需标注风流方向、风量大小及瓦斯状况。需准确确定贯通作业中风流设施的具体布局、种类、构造以及施工时间等相关细节。同时,需绘制贯通完成后通风系统的示意图,并对贯通后空气流动的方向、风速以及瓦斯含量的变化进行预估。
设立健全的矿井通风管理规章、作业规范、作业流程以及记录档案等配套文件,对日常通风作业进行指导和警示,防止出现风力不足或无风状况,从而保障生产安全的环境。
解读:这里推荐几个官方推荐的操作视频
(1)国家局推荐:爆破工岗位规范操作标准视频
(2)国家局推荐:瓦斯检查工岗位规范操作标准视频
(3)国家局推荐:安全监控维护工岗位规范操作标准视频
(4)国家局推荐:防突工岗位规范操作标准视频
第二点 瓦斯基本参数测定
(一)目的
矿井需按照规定检测煤层的瓦斯含量、瓦斯压力、瓦斯吸附系数、瓦斯释放初速率、煤的硬度系数、煤层透气性系数,还有开采煤层的有效抽采半径等数据,这些数据将为煤层突出风险的评价、突出风险区域的预测、瓦斯治理策略的选取、抽采效果的评估等工作提供重要参考。
(二)执行方式
确立瓦斯基础数据测量计划,涵盖需测定的各项指标、测量点选定、目标煤层确定、钻孔作业设计方案、封堵孔口的技术、参数测量技术以及观测标准等,待煤矿总工程师审核通过后,再进行具体实施。
解读:基本上凡是技术上的方案,至少由煤矿总工程师审批。
对瓦斯基本参数的测定时间、测定地点、钻孔完成后的轨迹及其相关参数、钻探过程中出现的异常情况、取样和测定过程、测定结果以及相关人员信息进行整理,编制成瓦斯基本参数测定报告,同时将这些参数标注在瓦斯地质图和防突预测图上。
解读:所谓“防突预测图”,即煤矿所绘制的、用以指导现场日常防突作业的图表。该图以煤层瓦斯地质图为基础,详细标注了采掘区域内煤层的分布、瓦斯地质状况、巷道布局、综合防突措施以及瓦斯和防突参数等信息。这些内容被分别展示在地面调度室和井下现场,旨在为矿井生产提供指导。
(三)要求
煤矿若具备相应能力,可自行进行测定;若不具备,则可由中介机构或其上级公司负责组织测定。
解读:此处规定,具有相应资质的煤矿可自行进行测定。在过去的执法检查和专家评审过程中,通常都规定需由第三方机构承担,最宽泛的情况也仅限于上级公司的瓦斯研究机构或同类型单位。
在低瓦斯矿井进行新水平、新采区或新煤层揭露的作业中,若采煤工作面的瓦斯绝对涌出量超过每分钟3立方米,或者掘进工作面的瓦斯绝对涌出量超过每分钟1立方米,就必须对煤层的瓦斯含量或瓦斯压力进行测量。
在矿井开采过程中,对于非突出煤层及高瓦斯矿井的开采煤层,尤其是当矿井延深至50米或以上,或者新采区被开拓时,务必进行煤层瓦斯压力、瓦斯含量等与突出风险密切相关的参数测定。
解读:这里区别2个50m。
在鉴定结果判定为非突出煤层的情况下,鉴定报告中未对鉴定区域进行清晰界定;或者当采掘作业超出了既定的鉴定区域,未对瓦斯压力及瓦斯含量进行测定;又或者在开发新的开采水平或开采深度增加超过五十米时,未对突出煤层的危险性进行重新鉴定。
在矿井开采过程中,针对那些非突出煤层以及高瓦斯矿井中的开采煤层,当矿井延深至50米或更深处,或者新采区被开发时,尚未进行瓦斯压力和瓦斯含量的测定。
这些条件均超过50米,涉及两个方面的深度,即开采深度和延伸深度;既包括新水平的开拓,也包括新采区的开发,两者极易造成混淆。特别是对于高瓦斯矿井,在开采符合上述(2)条件煤层时,往往容易忽视对瓦斯参数的测定。
对于新建矿井或已存在的突出矿井,在首次开拓新水平井巷并揭穿厚度达到或超过0.3米的煤层时,必须先行进行煤层厚度及地质结构的探测,同时测定煤层的瓦斯压力和瓦斯含量等与突出风险密切相关的各项参数。
分析中应着重强调与风险性相关的几个关键因素,这些因素涵盖了软分层煤的破坏模式、煤的瓦斯释放初始速率p以及煤的硬度系数f等具体指标。
第三点 瓦斯地质保障
(一)目的
在煤矿的采掘活动中,需依据瓦斯与地质条件之间的相互作用,查明瓦斯地质结构、储存状况及其规律特性,从而为瓦斯防治措施提供坚实的地质依据。
(二)执行方式
针对煤矿建设、生产以及资源整合,结合未来三至五年的采掘接续计划,进行隐蔽致灾因素的全面普查。具体包括查明矿井中的断层、裂隙、褶曲、瓦斯富集区域、井下火区以及煤层气(天然气)井等潜在危险。在此基础上,煤矿的总工程师将依据地质条件,组织并制定相应的瓦斯防控策略。
解读:自2024年11月1日起施行的《矿山隐蔽致灾因素普查规范》第二版,针对煤矿提出了新的规定。该规范明确提出必须具备瓦斯防控措施。至于未来3至5年的采掘接续计划,文中并未提及是否需要滚动更新,因此可以理解为是一次性的规划,故可确定规划期限为3至5年。
煤矿需调查井田内煤层的厚度及其变化趋势,分析煤质特性、煤体构造、瓦斯含量及瓦斯压力等关键参数,以及瓦斯的分布情况。同时,应全面搜集井田内的瓦斯地质资料,并协同地质测量部门、防突机构和通风部门,共同编制矿井瓦斯地质图。
设立矿井采掘区域地质信息搜集与处理的相关规定。由矿井采掘区(队)的技术人员及班组长负责,确保现场地质信息的实时提供;地测部门的技术人员负责对收集到的地质信息进行深入分析和预测;地质副总工程师则负责对关键地质信息进行处置和决策。
解读:地质副总工程师的职责是对关键的地质信息进行处理和做出决策。因此,仅由科长一人签字的做法,显然是不符合相关规定的。
在工作面进行掘进和回采的过程中,可以运用边掘进边开采以及孔中物探等手段来探测前方的地质构造等相关信息。需要特别关注煤层实体煤的采掘工作面、石门揭煤等关键区域,矿井地测部门应当编制相应的地质预报。
解读:地质前探在防突工作中的措施
①井巷揭煤工作面
在距离煤层10米之前,需进行至少3个地质勘探钻孔,以查明煤层的分布、地质构造以及瓦斯地质状况;当区域性措施孔施工达到设计孔数的1/3时,进行煤层分布及构造的反演分析;区域性措施孔施工完毕后,还需对煤层的分布、地质构造和煤层的厚度进行进一步的核实。
②突出煤层掘进工作面
通过综合剖析前探孔、防突预测孔、煤厚探测孔等不同类型的钻孔数据,我们成功确定了前方存在超过一半煤厚的大型断层以及煤厚异常区域,并全面了解了煤层的厚度变化和地质构造的发育态势。
③回采工作面
借助三维地震勘探、坑道透视、顺层探测、防突预测钻孔以及煤厚探测钻孔等多种手段,我们能够准确查明地表内部落差超过煤层厚度的断层位置。
在井巷揭露煤炭之前,必须运用物探和钻探等技术对煤层厚度、地质构造、瓦斯含量、水文地质状况以及顶底板等地质要素进行全面探测。依据探测结果,编制详细的揭煤地质说明书,并就防范措施和建议提出具体意见。
解读:揭煤地质说明书规范大纲
井巷的煤炭揭露水平、开采区域的具体状况、井巷的工程使用目的、井巷的标高设定、方向定位、覆盖范围,以及断面的形状、尺寸和支护方法等;井巷煤炭揭露区域的周边开采关联性(涵盖煤柱、开采区域、地面钻孔等)以及采掘作业的相关活动;勘探作业(包括钻探和物探)的控制效果;以及邻近采掘作业的控制程度。
含煤岩层及其特征标志,包括煤层的厚度、形态、构造以及煤质情况,煤尘引发爆炸的风险程度、自燃的潜在倾向,以及待揭露的煤层顶部和底部30米范围内的岩层特性及其厚度。
断层命名、其产状、落差大小、控制区域以及它们对揭露煤炭的影响,褶曲的名称、构成要素及其对煤炭揭露的影响,陷落柱的分布范围、特性及其对煤炭揭露的影响,岩浆岩的岩石性质、分布范围及其对煤炭揭露的影响。
明确揭示煤矿特定区域内的瓦斯地质特征、构造单元属性,以及煤层的硬度和软分层发育状况,同时记录附近采掘作业中瓦斯动力作用的显现,邻近区段瓦斯突出指标的实测数据,并对瓦斯含量、压力进行预测,以及评估其突出风险。
⑤ 含水层厚度、富水性以及对揭煤的影响,涌水量预计;
地质勘探钻孔方案涉及钻孔标识、起始点定位、钻进角度、方向以及完成深度等关键参数,同时需满足预探深度、煤层终止深度、岩心采集、倾斜度测量等具体规范;此外,钻孔数量需遵循《防治煤与瓦斯突出管理规定》的相关规定;至于物探方案,则包括探测技术类型、执行地点和技术标准等内容。
⑦ 针对存在的地质问题应注意事项及建议。
在强调煤层顶部和底部岩巷的开挖过程中,务必提前进行煤层和地质构造的探测,对勘测到的地质资料进行详细分析并加以验证,绘制巷道地质素描图,以便实时了解施工进展和围岩的变动状况。对于距离突出煤层危险区不足20米的掘进作业面,必须制作层位控制预测图,以避免误穿突出煤层的情况发生。
对距离煤层突出危险区不超过20米的掘进作业面,需绘制层位控制预测图云开·全站体育app登录,该图需经防突和地质部门的审核确认。矿方必须严格按照审核通过的指导意见进行地质勘探工作,若层位或地质构造尚未明确,则严禁进行掘进作业。
(三)要求
在揭示超出地质预报的异常地质构造,例如直径不小于2米的断层、背斜或向斜的转折端,以及煤层厚度变化超过平均厚度三分之一、煤层倾角急剧变化或存在构造煤的情况下,煤矿应立即暂停作业。此时,应由总工程师或通风副总工程师牵头,组织相关人员到现场进行鉴定,并据此制定针对性的防突预案。
解读:这里明确了异常地质构造的量化标准,方便企业执行。
在开始揭露煤层之前,必须提供相应的煤地质说明书,该说明书应在距离待揭煤层至少10米的位置准备妥当(若地质构造复杂或岩石破碎,则应提前至20米处);同时,在揭煤巷道施工之前也应备妥。在地质构造破坏带或应力集中区域,应尽量避免进行煤层揭露;还要注意,不应在角度较小、距离较长的条件下进行揭煤作业;此外,若层位和构造探测不明确,或原始瓦斯压力测定不准确,则不得进行煤层揭露。
解读:
小角度的揭煤操作,比如煤层倾角与巷道轴线夹角在30°以下时,会使揭煤段的长度相应增加,从而延长了煤体暴露在空气中的时间。根据统计数据,采用这种揭煤方式时,发生突出的风险是垂直揭煤的2至3倍。
在长距离进行煤炭揭露作业(如深度超过50米)的情况下,区域性的防突措施(例如预抽钻孔)往往难以实现全面覆盖。以某矿井的实际情况为例,当煤炭揭露区域超出预先设定的控制界限(即巷道轮廓线向外延伸15米)时,瓦斯预抽的效果显著下降,预抽率从原先的45%锐减至不足30%。
矿井瓦斯地质图需明确标注开采进度、受保护区域、煤层分布状况、地质结构、突出位置、突出程度、瓦斯基础参数等内容,这些信息是预测突出风险区域和制定防突策略的重要依据,其更新频率不应超过一年。而对于突出煤层开采区域,瓦斯地质图的更新则需更加频繁,不得超过三个月。
解读:瓦斯地质图和防突预测图区别
瓦斯地质图以瓦斯分布的规律性为基准,整合了地质构造和煤层特性等静态信息,揭示了瓦斯含量及压力等关键参数的分布态势。比如,借助瓦斯含量等值线的标示,可以识别出构造应力集中的区域和瓦斯富集的地带,从而辅助评估煤层的整体突出风险。
防突预测图是以瓦斯地质图为依据,结合动态监测数据及防突措施的实际效果kaiyun.ccm,对采掘作业面实施动态风险提示。图中会标明钻孔施工的相关参数、区域验证的关键指标以及防护设施的具体位置,以此作为现场作业的指导依据。

