煤矿生产安全事故综合应急危险源与风险分析.doc

煤矿生产安全事故综合应急危险源与风险分析根据职业健康安全管理体系的要求，本矿进行了危害辨识、风险评价，现对我矿存在的重大危险源进行分析。1.1煤尘煤尘是煤炭在生产运输过程中，产生的固体颗粒。其主要危害是煤尘爆炸和呼吸性粉尘造成的职业伤害。煤矿井下环境中，煤尘爆炸必须同时具备以下四个条件：1）煤尘本身具有爆炸性；2）具有爆炸性的煤尘悬浮在空气中达到一定浓度时才能发生爆炸；实验表明，煤尘爆炸下限为30-50g/ m3，上限为1000-2000 g/ m3， 爆炸力最强的煤尘浓度为300500g/ m3。3）高温热源，能够引燃煤尘爆炸的热源温度变化的范围是比较大的，它与煤尘中挥发份含量有关。我国煤尘爆炸的引燃温度变化大约在6001000之间，烟煤一般为650900。煤矿井下能点燃煤尘的高温火源主要为：爆破时出现的火焰、电气火花、电弧、静电放电、摩擦放电、摩擦高温、井下火灾和瓦斯爆炸等。4）空气中氧气浓度大于18%。矿井现开采的3下、12下、16层煤经中国矿业大学、煤炭科学研究总院抚顺分院鉴定均有爆炸性，因此存在煤尘爆炸的危险性。矿井已将该危险源列为重大危险源进行监控，因此矿井在开采过程中一定要作好综合防尘措施。另外煤矿生产过程中（如掘进、采煤、放炮、运输和破碎等）产生的大量煤尘或岩尘对人体健康危害还是很大的。5m以下的呼吸性粉尘对人的危害最大。呼吸性粉尘可以进入肺泡，使肺组织发生病理学改变，丧失正常通气和换气功能，长期吸人粉尘后，严重损害身体健康。煤尘可引起尘肺病，岩尘可能引起矽肺病。产生煤尘职业危害的主要原因有：无降尘措施或措施未发挥作用；风速过大；未进行煤层注水降尘；沉积煤尘清理不及时；采掘机械无喷雾降尘装置；干式打钻；放炮未填水炮泥或炮泥长度不够；回风巷无雾化降尘措施；人员未带防尘面罩；转载点无喷雾洒水装置或没起作用等。在煤矿生产过程中，可能发生煤尘职业危害的场所主要有：采煤工作面、掘进工作面、回风巷道等。1.2瓦斯瓦斯危害包括瓦斯窒息、瓦斯爆炸和瓦斯突出等，是煤矿的主要灾害之一。瓦斯窒息事故在煤矿井下发生较多，多为人员误入不通风巷道以及矿井的通风系统出现问题，导致瓦斯积聚造成的。瓦斯爆炸是煤矿瓦斯事故中危害最大、损失最严重的灾难性事故，能造成爆炸区和影响区人员重大伤亡，能摧毁巷道，炸毁井下设备、设施，且恢复生产难度较大。瓦斯爆炸的原因主要有：工作面风流短路、多次串联、循环风等通风系统不合理引起瓦斯积聚；通风设施不可靠，风门、调节风窗、风桥、密闭等设施不符合要求；矿井通风能力不够，矿井总进风量不足；独头巷道掘进或回采工作面形不成正常的全风压通风；出现引爆热源，如明火，电气火花、撞击火花、摩擦火花、爆破火焰等。如果瓦斯浓度超出了爆炸极限范围，出现引燃热源就会引起瓦斯燃烧，也会造成重大的人员伤亡事故。采掘工作面、采空区、盲巷和回风巷道等容易形成瓦斯积聚的地方，都可能引发瓦斯灾害。北徐楼煤矿在多年开采中均未出现“瓦斯突出”现象。但是在生产中，如果通风系统不完善，可能导致局部瓦斯积聚，达到一定浓度后，可能导致作业人员窒息或遇火源引发瓦斯燃烧、爆炸事故。因此，矿井在安全生产管理中应把瓦斯作为重大危险源进行监控管理，绝不可掉以轻心。在煤矿生产过程中，可能发生瓦斯事故的场所主要有：采煤工作面、掘进工作面、回风巷道、采空区、盲巷、石门等。1.3水灾北徐楼煤矿水害隐患有灰岩水、砂岩水及老空积水、岩溶陷落柱突水影响等。水灾是煤矿的重大事故之一，一旦突水，后果极为严重。现将我矿受水害威胁地点的隐患分析如下：1、含水层水：目前我矿开采的16煤易产生水害的含水层主要是顶板石炭系第十下石灰岩水，正常情况下随采掘活动水跟低洼处，对采掘活动影响较小，但仍不排除在采掘活动中可能造成淹巷或局部淹工作面事故。2、老空积水：由于我矿经过近10余年的开采，老空区分布面积大，井田内地质构造复杂，褶曲及次生褶曲发育，煤层产状变化大，及易造成局部巷道及采空区积水。目前12煤、16煤老空水威胁矿井安全生产，对16煤回采工作面生产期间构成水害威胁。3、底砾岩含水层水：通过前期注浆改造目前剩余集中出水点三个，经过注浆堵水剩余水量约18 m3/h，今后仍是矿井防治水工作重点。4、断层导水：我矿历史未发生断层涌水事故，但由于技改井田勘探程度有限，且构造发育，断层水的危害程度取决于所导通的含水层赋水性及断层的导水性。因此技改井田断层水害应引起高度重视。5、人为因素：采掘过程中没有探水或探水工艺不合理；采掘过程中遇到含水地质构造；爆破、钻孔时揭露水体；地压活动揭露水体；钻孔封孔不良；排水设施、设备设计或施工不合理；采掘过程中违章作业；没有及时发现突水征兆；发现突水征兆时没有及时采取有效的探水、防水措施或存有封孔不良钻孔；未留设合理有效的防水煤柱或乱采滥挖破坏防水煤柱；采掘过程中没有采取合理的疏水、导水措施，采空区、废弃巷道积水未排；巷道、工作面和地面水体内外连通；降雨量突然加大时，造成井下涌水量突然增大。矿井水、地表水或突然降水都可能造成矿井水灾事故，这些事故包括：（1）采掘工作面突水；（2）采掘工作面或采空区透水。由于地质构造或采掘使采空区与储水体连通，使大量的水体直接进入采空区，从而使采空区、巷道甚至矿井被淹；（3）地表水或突然大量降雨进人井下。通过裂隙、溶洞、废弃巷道、透水层、地表露头与采空区、巷道、采掘工作面连通，使大量的水体通过采空区进入作业场所或直接进入作业场所。1.4火灾北徐楼煤矿现开采的3下、12下、16煤层经中国矿业大学和煤炭科学研究总院抚顺分院鉴定自燃倾向性均为类自燃，有发生内因火灾的可能性。内因火灾易发地点为采区密闭内，因地质构造丢煤或采面浮煤、顶煤回收不净，遇密闭漏风和串风缓慢供氧的条件，易引起自然发火；3下煤综放工作面采空区浮煤多、停采线附近、推采速度慢、防灭火措施执行不到位、采煤工作面沿空留巷及其采面内老巷因暴露时间过长，煤帮被压酥脱喷，也可能发生煤炭自燃。预兆：在自燃地点附近巷道或采煤工作面，闻到煤油味、汽油味、松节油或胶油味；当人接近火源附近时有头痛、闷热等不适感；附近空气中CO、CO2增加，含氧量降低；附近水温或空气温度增加；明显的烟雾和明火等。井下有电缆、电气设备、油料等可燃物，一旦有引燃可燃物的火源（如电焊、电器发热、设备摩擦、人的不规范行为等）存在，就可能发生外因火灾。一旦发生，就会在短时间内产生大量的有毒有害气体并出现火焰，如果发现不及时并扑灭或井下人员不能够及时撤离，就会造成巨大的财产损失和重大的人员伤亡。1.5电气伤害电气设备选型必须符合煤矿安全规程有关规定，电缆具有阻燃性和抗静电性。电气设备由于现场使用或维修不当，使防爆性能下降或失爆，会引起火灾或爆炸；另外，配电线路、开关、熔断器、插销座、照明器具、电动机等均有可能引起电气设备伤害。电击危害变电所、供电线路以及在生产过程中使用的各种固定电气设备、移动电气设备、手持电动工具、照明线路及照明器具或与带电体连通的金属导体等，都存在直接或间接受到电击的可能。（1）伤害方式：电击伤害是由电流的能量造成的，当电流流过人体时，人体受到局部电能作用，使人体内细胞的正常工作遭到不同程度破坏，产生生物学效应、热效应、化学效应和机械效应，会引起压迫感、打击感、痉挛、疼痛、呼吸困难、血压异常、昏迷、心律不齐等，严重时会引起窒息、心室颤动而导致死亡。（2）伤害途径：电击常见的伤害途径有，人体触及带电体、人体触及正常状态下不带电而当设备或线路故障（如漏电）时意外带电的金属导体(如设备外壳)、人体进入地面带电区域时，两脚之间承受的跨步电压。（3）产生电击的原因有：电气线路或电气设备在设计、安装上存在缺陷，或在运行中缺乏必要的检修维护，使设备或线路存在漏电、过热、短路、接头松脱、断线碰壳、绝缘老化、绝缘击穿、绝缘损坏、PE线断线等隐患；没有采取必要的安全技术措施或安全措施失效；电器设备运行管理不当，安全管理制度不完善；电工或机电设备操作人员的操作失误或违章作业等。1.6触电伤害（1）分布：触电伤害主要发生在变电所、供电线路等地点。（2）伤害方式：由电流的热效应、化学效应、机械效应对人体造成局部伤害，形成电弧烧伤、电流灼伤、电烙印、电气机械性伤害、电光眼等。（3）伤害途径：直接烧伤：当带电体与人体之间产生电弧时，电流流过人体形成烧伤。直接电弧烧伤是与电击同时发生的。间接烧伤：当电弧发生在人体附近时，对人体产生烧伤，包括融化了的炽热金属溅出造成的烫伤。电流灼伤：人体与带电体接触，电流通过人体由电能转换为热能造成的伤害。（4）产生触电的原因主要有：带负荷（特别是感应负荷）拉开裸露的闸刀开关；误操作引起短路；近距离靠近高压带电体作业；线路短路、开启式熔断器熔断时，炽热的金属微粒飞溅；人体过于接近带电体等。1.7锅炉压力容器危险有害因素锅炉压力容器是广泛用于工业生产、公用事业和人民生活的承压设备，包括：锅炉、压力容器、有机载热炉和压力管道。国家将锅炉、压力容器、有机载热体炉和压力管道等定为特种设备，即在安全上有特殊要求的设备。锅炉与压力容器的主要的危险、有害因素有：锅炉压力容器内具有一定温度的带压工作介质、承压元件的失效、安全保护装置失效等三类（种）。由于安全防护装置失效或（和）承压元件的失效，使锅炉压力容器内的工作介质失控，从而导致事故的发生。常见的锅炉压力容器失效有泄漏和破裂爆炸。所谓泄漏是指工作介质从承压元件内向外漏出或其他物质由外部进入承压元件内部的现象。如果漏出的物质是易燃、易爆、有毒物质，不仅可以造成热（冷）伤害，还可能引发火灾、爆炸、中毒、腐蚀或环境污染。所谓破裂爆炸是承压元件出现裂缝、开裂或破碎现象。承压元件最常见的破裂形式有韧性破裂、脆性破裂、疲劳破裂、腐蚀破裂和蠕变破裂。产生锅炉压力容器危险有害因素的原因有：锅炉安全阀阀杆卡死、安全阀排气孔堵塞、安全阀释放压力整定不合适、锅炉的供水系统不上水、水位计报警装置失灵引起满水、缺水事故、锅炉在高温（高压）下故障运行引起超压事故等。1.8机械伤害危险有害因素机械伤害主要指机械设备运行（静止）部件、工具、加工件直接与人体接触引起的夹击、碰撞、剪切、卷入绞、碾、割、刺等形式的伤害。各类机械加工设备等转动机械的外露传动部分和往复运动部分都可能对人体造成机械伤害。其致因因素有防护缺陷、操作不当、操作人员着装不当等，可能引发操作者个体伤亡。机电设备失控：如机电设备没有控制、屏蔽措施或控制、屏蔽措施失效，就会发生机电设备事故，从而造成人员伤亡和经济损失。机电设备故障：某系统、设备、元件等在运行过程中，由于设备、元件的磨损、疲劳、老化、检查维修不及时或设备缺陷等原因，就会发生机电设备故障，从而造成人员伤亡和经济损失。易造成机械伤害的机械、设备包括运输机械、采掘机械、装载机械、钻探机械；破碎设备、通风设备、排水设备、支护设备及其他转动及传动设备。1.9采掘作业伤害采掘作业是煤矿生产的中心环节。北徐楼煤矿采煤方法为走向长壁后退式采煤法，全部垮落法和缓慢下沉法管理顶板。采煤工艺为综合机械化采煤、刮板输送机运煤、液压支架支护顶板。掘进工艺为炮掘和综合机械化掘进、机械装（煤）岩、刮板输送机配合胶带输送机运输，锚网喷或锚网永久支护。矿井在采掘作业中可能发生如下事故：（1）打钻作业中钻杆伤人、钻机砸伤人及干式打钻产生尘肺病危害；（2）爆破作业中冲击波、飞石、拒爆、迟爆、爆炸火焰外泄引起的瓦斯、煤尘爆炸等；（3）爆破作业未执行“一炮三检”而引起瓦斯爆炸等；（4）支护作业中顶板垮落、煤壁片帮、支柱倾倒砸伤等；（5）装载作业中装载伤人等。（6）采掘作业中未遵守作业规程规定等而空顶作业，可能会发生冒顶或顶板浮煤或矸石落下伤人。（7）支护作业中顶板垮落、巷壁片帮砸伤，支架垮落、喷浆伤人等。（8）电钻电缆沿采面拖动，易因摩擦或受煤岩崩砸，而发生破损漏电，可能引发触电事故。1.10爆破事故作为爆破材料的电雷管和炸药，其本身就是易爆危险物品，在运输或搬运过程中，遭受猛烈撞击、挤压摩擦、强电场，遇火、雷击和电雷管导通时等等，都可能产生爆炸。雷管和炸药因本身质量、过期失效、变质等会产生早爆或晚爆、残爆和拒爆。井下爆破作业时如果存在以下不安全行为，也会引起爆破事故：（1）未按爆破说明书进行装药、爆破。如少打眼多装药、违章大药量爆破；（2）装药工作中，雷管脚线未扭结并放置位置不对或在联线时，因较大的杂散电流、感应电流，放炮母线与发爆器联线未取下或吊挂在动力电缆上等，引起电雷管爆炸；（3）制作引药不合要求、电雷管内部断线、发爆器性能降低、炸药装填和雷管脚线连接未按规定要求执行，引起残爆或拒爆；（4）放炮警戒未在所有通往放炮地点的安全通道中设专人警戒和设置警标，或是警戒人员违章自行提前解除警戒，使其他人员进入放炮地点；（5）放炮前，未清点核对人数，放炮安全距离内有人；（6）警戒或放炮位置安全距离不够；（7）残爆及未爆的爆炸材料混入被爆破后的破碎物中未被发现，在作业时发生强烈碰撞或摩擦引起爆炸；（8）处理瞎炮时引起爆炸；（9）裸露爆破；（10）爆破后未仔细检查工作面的爆破情况，留有残爆或未爆的爆炸物品；（11）放炮员违章不随身携带发爆器钥匙或将钥匙交与他人放炮；（12）雷管炸药存放在电器、机械或顶帮不安全地带。1.11提升运输事故提升、运输是矿井生产中的一个重要组成部分。提升、运输发生事故的主要表现有：（1）提升机、绞车运转过程中发生机械伤害事故；（2）跨越运动的钢丝绳造成摔倒、挤轧事故；（3）输送带运行过程中输送带发生撕裂、断带等事故造成伤人事故；（4）斜巷绞车提升存在跑车、掉道毁物伤人等事故；（5）电机车运行过程中发生机械伤害事故；（6）立井井口人员操作失误、安全保护装置失效发生坠井事故；（7）罐笼提升人员过程中违章人、物混提，发生的机械伤害事故；（8）蹲罐事故；其中蹲罐事故是立井提升过程中最大的事故，其产生的原因主要有如下两种：1）提升设备、设施运行状态不良（1）钢丝绳断裂。钢丝绳承载时强度不够或负荷超限时可能产生钢丝绳断裂。钢丝绳固定不符合要求，发生滑绳事故；（2）提升运行过程中罐笼发生卡阻导致钢丝绳断裂；（3）制动装置失灵。制动装置主要为工作闸或制动闸，如果失效就会造成制动装置失灵发生跑车事故；（4）提升机司机操作失误。司机精神不集中，未带电“放飞车”；（5）电气系统、液压系统发生故障导致跑车事故；（6）制动力矩不够，提升时发生跑车事故；2）安全保护装置及管理缺陷（1）设计缺陷：电气控制回路设计不符合要求，最大加减速度超限，最大工作油压、二级制动油压值、延时时间整定不合乎要求，过放距离、过卷距离设计不满足规程要求等。（2）安装缺陷：防撞梁、托罐装置、缓冲装置安装不当，起不到应有的作用；（3）工作状态不良：工作状态异常或出现故障，起不到作用。防坠器发生故障，蹲罐时防坠器不动作或失效；（4）各种保护装置失效。松绳、过卷、过速、限速、闸间隙、满仓保护失效；1.12冒顶、片帮在煤矿生产过程中，冒顶是常见的事故之一，井下煤炭生产破坏了原煤及其周围岩体的初始平衡状态，导致煤、岩内局部应力集中。当重新分布的应力超过煤岩构造的强度时，将会发生煤体或岩体失稳。如果支护不及时或支护方法选择不当，就会发生工作面顶板冒落。顶板事故是煤矿生产的重大灾害之一。顶板事故主要是在从事煤矿井下掘进、采煤等作业过程中发生的事故，发生的主要原因是遇地质构造、安全技术措施有缺陷、顶板支护工程质量差、空项作业、违章指挥作业等造成。顶板事故发生会造成埋人、堵人等重大人身伤亡事故，严重影响矿井的安全生产，顶板事故在夏季雨季多发。造成冒顶、片帮事故的主要因素：（1）岩体本身稳定性差，应力高。如：岩体或其构造的强度低、岩体内节理裂隙发育、采场或巷道所在岩体的原岩应力高等。（2）采掘顺序和采掘工艺不合理。不当的采矿工艺或采掘顺序将加重应力集中程度，加大岩体失稳的破坏机率。（3）区域地压活动。长期大规模采矿作业，导致矿区总体应力场重新分布，假如发生大规模地压活动，将会急剧恶化生产采场和巷道的稳定性，发生冒顶事故。（4）采掘工作面过断层、破碎带等地质构造带时，因支护不及时、支护方式和支护结构参数设计选择不当，不足以承受地压等。（5）设计不合理，巷道位置选择不当，巷道穿过岩层突然发生变化，在其交界处及易产生塌冒。井下检查不严不细、违反操作规程、危岩悬矸处理不及时。（6）巷道不是一次成巷，围岩暴露时间长，造成风化、松动、引起塌冒；工作面空顶距离长，临时支护失效；在松软岩层施工，炸药量使用过多，破坏了围岩的稳定性造成塌冒。（7）采用沿空留巷巷道，由于受采空区压力影响，巷道支护强度不够，发现处理不及时，容易发生折帮冒顶。冒顶、片帮可能会造成采煤工作面顶板大范围垮落、陷落和冒落；釆空区大范围垮落或陷落；巷道或采掘工作面的片帮、冒顶或底板膨胀；竖井井壁破裂、井筒涌砂、岩帮片落；地表沉陷，使采煤工作面无法正常生产，损坏支架，破坏进回风巷道、井下供电系统和防排水系统，造成人员伤亡，破坏矿井设备，造成生产秩序紊乱等。