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煤气共采对煤矿安全的影响范文

时间:2022-05-04 10:23:43

煤气共采对煤矿安全的影响

1天然气泄漏危险、有害因素识别与分析。

钻井作业位于志安煤矿井田内,存在煤、气共采作业,从以下几方面对天然气泄漏原因进行分析辨识。

1.1设计、施工缺陷。保护煤柱设计不合理,范围未留足也有可能到这煤层位移,导致天然气井筒破裂,发生天然气泄漏事故。天然气井筒设计不合理,施工质量未达到要求,均有可能发生井筒破裂,导致天然气泄漏事故的发生。

1.2管理因素。采煤工作面工人未按照井上井下对照图进行作业,挖开保护煤柱,致使保护煤柱不能满足要求,从而发生天然气泄漏事故。天然气钻井工作人员钻井偏移,未从设计图纸进行钻井导致钻井偏差,可能造成天然气泄漏到采煤工作面,发生安全事故。天然气勘探开发部未与煤矿实施安全联防,有可能造成天然气泄漏事故并使事故扩大化。

1.3自然灾害。对该煤气共采项目来说,地震会造成保护煤柱偏移、天然气井筒破裂、采煤工作面坍塌等危险,从而导致天然气泄漏,发生天然气突出事故。

2天然气开采对煤矿的危害分析。

2.1天然气泄露到矿井中会造成矿井中的瓦斯含量增加,甚至出现瓦斯超限事故,影响矿井通风安全;

2.2当天然气井中的天然气涌入巷道时,可能发生瓦斯燃烧事故;

2.3天然气泄露到矿井中会造成矿井中的瓦斯含量增加,达到爆炸浓度极限时,有瓦斯爆炸危险性;

2.4天然气泄漏到矿井空气中,会降低矿井空气中的氧含量比例,严重时会造成缺氧窒息事故;

2.5天然气大量、迅速的涌入矿井空气中,会造成类似于瓦斯喷出的效果,影响通风系统稳定性,威胁通风系统安全;

2.6天然气井破坏了煤田的完整性,造成了采掘机械的使用,降低了机械化程度,增加了施工危险性。

3安全对策措施

3.1留设保护煤柱安全措施。

3.1.1测算原则。为保证矿井建设和生产安全,井田内的油气井按《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的规定留设煤柱。根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》(2000年版)油气井保护等级为Ⅰ级,围护带宽度取15m。由于本区没有实测的岩层移动角参数,根据《规程》附表5-3及附表5-4选取,松散层边界角=50°,基岩δ、β、γ均按75°(煤层近水平)边界角,按垂直剖面法设计保护煤柱。建议在以后的生产过程中建立地表下沉观测站,为安全合理留设煤柱、提高资源回收率提供科学依据。同时本次计算过程中各煤岩层及黄土层数据由油井方提供,但缺少正式说明性文件,在工程实施前应提供相应文件,在工程实施过程应对数据准确性进行验证,以确保施工过程安全。

3.1.2计算过程。本次计算参照陕西延长石油(集团)有限责任公司提供的《延454钻井地质设计资料》及《延456钻井地质设计资料》,选取作为本井田煤柱测算的依据。志安煤矿保护煤柱即延454井所在处,第四系松散层厚度18m,5号煤埋深50m,煤层厚度0.7m;3号煤与5号煤平均间距45m,3号煤煤层厚度1.7m。被保护对象轮廓保护煤柱宽度计算公式为:W5=15+d1×ctg50°+d2×ctg75°W3=15+d1×ctg50°+(d2+d3)×ctg75°式中:W-被保护对象轮廓保护煤柱宽度d1-松散层厚度,取18m;d2-5号煤基岩段厚度,取32m;d3-5号煤与3号煤煤层间距,取45m;W5=15+18×ctg50°+32×ctg75°≈38.8mW3=15+18×ctg50°+77.7×ctg75°≈51m经计算油气井周围5号煤保护煤柱宽度取50m,3号煤保护煤柱宽度取51m。

3.2监测监控对策措施。矿井生产后期,当采掘工作接近气井安全煤柱时,利用矿井监测监控系统,在距离安全煤柱较近(或可能危险)区域布置甲烷、硫化氢及一氧化碳检测探头。检测相应区域各种有害气体浓度,如出现浓度异常超标,及时采取相应措施。如发生天然气泄漏应及时通知油气井一方,双方采取联动预防机制。

3.3日常管理对策措施。

3.3.1保护煤柱按照设计留设,且符合《煤矿安全规程》和行业规定。严禁在保护煤柱中开掘巷道,更不能开采保安煤柱。在保安煤柱附近开掘巷道,必须有导线和中线控制,一旦发现巷道偏离中线,应及时进行纠正。

3.3.2临近保安煤柱边界时,测量人员必须在巷道明显位置标出该点距保安煤柱边界的距离,并报告矿总工程师。

3.3.3一旦发现巷道进入保安煤柱,测量人员有权立即停止该掘进点的掘进工作。不得以任何方式破坏保安煤柱(采下一层煤时,按塌陷角留设,不得破坏上层煤柱)。

3.3.4加强安全教育培训,增强作业人员自身防范意识。发生有毒有害气体中毒,急救人员应佩戴防护用具,启动事故应急救援预案,迅速将患者移至空气新鲜处,采取紧急救援措施,以缓解病情,中毒严重者应立即送往医院进行抢救。

3.3.5经现场勘查,天然气井井场位置现有一口油井,天然气井口应在油井10米半径范围内,且保护煤柱应以天然气井井口计算保护半径。

作者:贠少强单位:陕西能源职业技术学院

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