三、案例分析問答題

26、背景資料

某煤礦設(shè)計生產(chǎn)能力1.20Mt/a，2004年11月投產(chǎn)，2008年礦井核定生產(chǎn)能力為1.80Mt/a。該礦為高瓦斯礦井，有沖擊地壓危險，水文地質(zhì)類型復(fù)雜，最大涌水量為2000m3/h，采用雙回路供電。井田內(nèi)有8號煤層和10號煤層兩個可采煤層，均為自燃煤層，平均厚度為6.68m。

目前有8號煤層4采區(qū)和10號煤層5采區(qū)兩個生產(chǎn)采區(qū)，采區(qū)上山兩翼布置走向長壁綜采工作面，8號煤層布置8402綜采工作面，10號煤層布置一個備用綜采工作面。

2020年10月15日，該煤礦邀請專家組進行了安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化達標(biāo)預(yù)驗收。專家組在檢查中發(fā)現(xiàn)：該煤礦共配備生產(chǎn)、掘進、通風(fēng)、機電4名副總工程師;1月生產(chǎn)原煤15.2×10?t，2月生產(chǎn)原煤17.5×10?t;進風(fēng)大巷有1盞照明燈失爆;8402綜采工作面生產(chǎn)班安排了51名職工作業(yè)，有1臺電氣開關(guān)失爆;8號煤層4采區(qū)東翼有2個煤巷掘進面和1個半煤巖巷掘進面同時掘進;主排水泵房的工作水泵額定工作能力為2500m3/h;水災(zāi)專項應(yīng)急預(yù)案包括事故風(fēng)險分析、應(yīng)急指揮機構(gòu)、處置程序和注意事項4部分內(nèi)容。

該煤礦針對專家檢查發(fā)現(xiàn)的問題，礦長口頭指定了整改責(zé)任人，但沒有開展實際整改工作，最終導(dǎo)致該礦未通過安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化達標(biāo)驗收。

根據(jù)以上場景，回答下列問題：

1.補充該礦水災(zāi)專項應(yīng)急預(yù)案缺少的2項內(nèi)容。

2.根據(jù)《煤礦重大事故隱患判定標(biāo)準(zhǔn)》，指出該礦存在的重大事故隱患。

3.根據(jù)《煤礦安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化管理體系基本要求及評分方法(試行)》，辨識該礦8402綜采工作面的重大安全風(fēng)險。

27、背景資料

某煤礦開采4號煤層，核定年生產(chǎn)能力為3Mt。該礦有主斜井、副斜井、回風(fēng)立井3個井筒，采用中央邊界式通風(fēng)。副斜井主進風(fēng)，回風(fēng)立井回風(fēng)，地面建有永久瓦斯抽放系統(tǒng)。綜采工作面采用U型通風(fēng)，上隅角附近設(shè)置木板隔墻引導(dǎo)風(fēng)流稀釋沖淡瓦斯，該工作面采取了噴霧降塵措施，未進行煤層注水。掘進工作面采用局部通風(fēng)機壓入式通風(fēng)，選用FBDNo6.3/2×30局部通風(fēng)機，配套柔性風(fēng)筒。備用采煤工作面進風(fēng)巷內(nèi)設(shè)置調(diào)節(jié)風(fēng)門進行風(fēng)量調(diào)節(jié)。采區(qū)進風(fēng)上山和回風(fēng)上山之間的聯(lián)絡(luò)巷內(nèi)按要求砌筑永久性擋風(fēng)墻隔斷風(fēng)流。相鄰采煤工作面之間設(shè)置了隔爆水棚。

礦井煤層瓦斯含量為12.9m3/t，礦井絕對瓦斯涌出量為90.1m3/min，相對瓦斯涌出量為55.5m3/t，綜采工作面絕對瓦斯涌出量為59.3m3/min，掘進工作面絕對瓦斯涌出量為3.8m3/min。礦井采取抽采措施后，綜采工作面風(fēng)排瓦斯量為18.5m3/min，工作面瓦斯涌出不均衡備用風(fēng)量系數(shù)按1.2考慮;綜采工作面平均采高2.4m，最大控頂距6.2m，最小控頂距5.6m，綜采工作面有效通風(fēng)斷面面積按70%考慮;綜采工作面同時最多作業(yè)人數(shù)為25人。綜采工作面上隅角一氧化碳濃度為0.0012%。

根據(jù)2017年3月礦井通風(fēng)阻力測定報告，礦井通風(fēng)路線長度為12000m，較投產(chǎn)初期增加4000m;礦井有5處巷道失修，變形嚴重，斷面減小;1處有嚴重積水。測定結(jié)果顯示：礦井自然風(fēng)壓為353Pa，總進風(fēng)量為10476m3/min，總回風(fēng)量為10671m3/min，總阻力為2660Pa，副斜井風(fēng)速為6.9m/s，采區(qū)回風(fēng)石門風(fēng)速為6.4m/s，總回風(fēng)巷風(fēng)速為7.8m/s.回風(fēng)立井風(fēng)速為10.6m/s。礦井風(fēng)量大且過于集中。根據(jù)礦井通風(fēng)阻力測定報告反映出的問題，礦領(lǐng)導(dǎo)責(zé)成相關(guān)部門制定整改方案，對通風(fēng)系統(tǒng)進行優(yōu)化改造。

根據(jù)以上場景，回答下列問題：

1.判斷該礦井瓦斯等級，并列出該等級的判定標(biāo)準(zhǔn)。

2.根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，列出該礦井副斜井、采區(qū)回風(fēng)石門、總回風(fēng)巷、回風(fēng)立井的最高允許風(fēng)速，并指出風(fēng)速超限的井巷。

3.列出該礦井構(gòu)筑的通風(fēng)設(shè)施。

4.根據(jù)風(fēng)排瓦斯量和作業(yè)人數(shù)分別計算綜采工作面的配風(fēng)量，按照風(fēng)速進行驗算并給出結(jié)論。

28、背景資料

某煤礦屬于水文地質(zhì)類型復(fù)雜的礦井，設(shè)計生產(chǎn)能力為1.5Mt/a。該礦只有13號煤層一個可采煤層，平均厚度7m，埋深240～385m，傾角0°～5°，屬于全區(qū)穩(wěn)定可采煤層。該煤層上部巖層有含水層，無沖擊地壓傾向性。

2017年4月1日，礦井開始沿井田邊界施工13201回風(fēng)順槽掘進工作面，巷道沿底板掘進，寬4.8m，高3.8m。經(jīng)調(diào)查鄰近礦井為已經(jīng)廢棄的封閉老窯，開采圖紙等資料不詳。該礦制定了探放水措施，但在生產(chǎn)過程中并未嚴格按規(guī)定進行探放水作業(yè)。

4月28日19時30分，當(dāng)班工人在13201工作面回風(fēng)順槽掘進工作面作業(yè)時，發(fā)現(xiàn)迎頭附近出現(xiàn)霧氣，煤幫出現(xiàn)淋水且淋水量不斷增大，局部出現(xiàn)掉渣、片幫等現(xiàn)象。20時05分，該礦生產(chǎn)技術(shù)部副部長到該工作面巡查，但未作任何安排便自行離開。當(dāng)班工人繼續(xù)進行掘進作業(yè)。21時40分，13201工作面回風(fēng)順槽掘進工作面迎頭發(fā)生透水事故。

21時45分，當(dāng)班瓦檢員第二次巡檢行至該巷道口時，聽到異常響聲，看到風(fēng)筒擺動、巷道底板積水不斷增加，馬上向礦調(diào)度室匯報。礦調(diào)度員立即通知井下所有人員升井，同時向礦領(lǐng)導(dǎo)進行了匯報。經(jīng)統(tǒng)計，當(dāng)班井下作業(yè)人員158人，緊急升井153人，事故共造成5人死亡。

事故調(diào)查發(fā)現(xiàn)：

①安全管理比較混亂。

②防治水技術(shù)管理僅由一名機電專業(yè)的助理工程師負責(zé)。

③除掘進迎頭附近區(qū)域外，13201工作面回風(fēng)順槽與鄰近礦井采空區(qū)之間的煤柱寬度為21～25m。

④13201回風(fēng)順槽鄰近礦井采空區(qū)積水量達425600m3，水頭壓力達0.4MPa。

⑤13號煤的抗拉強度為0.3MPa。

根據(jù)事故調(diào)查結(jié)論，政府相關(guān)部門要求該礦深刻吸取教訓(xùn)，嚴格遵循煤礦防治水工作原則，按照《煤礦安全規(guī)程》和《煤礦防治水細則》相關(guān)規(guī)定，對存在問題或隱患進行整改。

[注]防隔水煤(巖)柱計算公式L=0.5KM(3p/KP)1/2，式中：L一煤柱留設(shè)的寬度，m;K一安全系數(shù)，一般取2～5，本題取5;M一煤層的厚度或者采高，m;p一實際水頭值，MPa;Kp一煤的抗拉強度，MPa。

根據(jù)以上場景，回答下列問題：

1.列出煤礦防治水工作應(yīng)堅持的“十六字”原則。

2.簡述13201工作面回風(fēng)順槽探放水鉆孔布置應(yīng)考慮的參數(shù)。

3.指出13201工作面回風(fēng)順槽防治老空積水應(yīng)監(jiān)測的內(nèi)容。

4.判斷13201工作面回風(fēng)順槽與鄰近礦井采空區(qū)之間21～25m的煤柱是否安全，并計算說明。

5.提出防治13201工作面透水事故應(yīng)采取的措施。