黄沙矿安全验收评价报告：危险、有害因素的识别与分析

冀中能源峰峰集团黄沙矿技术改造产业升级项目安全验收评价报告

2 危险、有害因素的识别与分析

2.1危险、有害因素识别方法和过程

危险因素是对人造成伤亡或对物质造成突发损害的因素，有害因素是影响人身健康导致疾病或对物体造成慢性损害的因素。危险、有害因素的产生主要是因为矿井存在有能量或有害物质失控而意外释放出来。

矿井存在的危险、有害因素主要有水、火、瓦斯、煤尘、顶板、地压、提升运输、机械事故等方面的灾害。

2.1.1危险、有害因素的识别原则

危险、有害因素识别的原则包括科学性、系统性、全面性、预测性四个方面。 科学性：危险、有害因素的识别是分辨、识别、分析确定系统内在的危险，是预测安全状态和事故发生途径的一种手段。

系统性：危险、有害因素存在于生产活动的各个方面，因此要对系统进行全面、详细的剖析，研究系统和系统及子系统之间的相关和约束关系。

全面性：辨别危险、有害因素时不要发生遗漏，以免留下隐患，要从自然条件、工艺过程、生产设备装置、安全管理系统、管理制度等方面进行分析、识别。

预测性：对危险、有害因素，还要分析其触发事件，亦即危险有害因素出现的条件或设想的事故模式。

2.1.2危险、有害因素识别的方法

危险、有害因素识别的方法有经验分析法和系统安全分析法。经验分析法有对照分析法、类比推断法、专家评议法等。

对照分析法：对照分析法是对照煤矿有关标准、法规，建立安全检查表，借助分析人员的经验和知识，直接对矿井危险、有害因素进行分析。

类比推断法：类比推断法是利用相同或类似工程、作业条件的因素，进行对比分析。

本次评价采取的方法主要是对照分析法和类比推断法。 2.2主要危险、有害因素的危险性分析 2.2.1瓦斯危险、有害因素分析 1）瓦斯灾害的原因

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瓦斯在煤体内的赋存形式有游离和吸附状态两种，在进行掘进或采煤过程中，煤体内部分吸附状态瓦斯因受采掘作业动力影响解吸为游离状态释放出来。当矿井生产过程中出现通风异常或瓦斯涌出异常时，就有可能导致瓦斯积聚而引发瓦斯灾害。

（1）矿井通风异常

当出现通风异常情况时，就会出现风量不足或无风的情况，就不能有效地稀释和排除生产过程中产生的瓦斯，从而造成瓦斯气体的局部积聚。通风异常主要有以下几种情况：

①停电或风机故障：主扇停电或风机故障造成全矿井停风(只有自然通风)，必然引起矿井瓦斯积存；掘进工作面局扇停风，引起其供风的独头巷道无风，可能造成该巷道的瓦斯积存。

②通风系统或通风设施的破坏或异常：风门未关闭，风道堵塞，临时改变通风系统，掘进风筒脱节或破坏等，都会造成局部或区域风量不足甚至无风，产生瓦斯积存。

③ 反风：当矿井反风时，若反风系统不完善，会出现瓦斯异常。 （2）瓦斯涌出异常

当瓦斯涌出量大于预计或实测的正常涌出量时，即使保持正常通风，也会出现瓦斯积聚的情况。根据黄沙矿井的地质和开采技术条件，在下列情况下可能会出现瓦斯异常现象。

①地质原因引起的瓦斯异常：本矿井的地质构造综观全区属构造中等。在地质构造异常(复杂)区域进行采掘活动时，特别是在工作面放顶煤时，或者在工作面回风隅角，有可能出现瓦斯异常涌出，引起工作面支撑掩护架间顶板和液压支架背后瓦斯长时间超限事故。

②深部瓦斯异常涌出：矿井进入深部开采后，由于受地质构造影响，可能会出现瓦斯异常涌出。

③冲击地压事故引起瓦斯异常：本矿井在进入深部及地质构造复杂区域开采时，有可能产生冲击地压灾害。发生冲击地压时，会把煤体内或采空区的瓦斯挤压出来，造成瓦斯异常。

④采掘工作面接近采空区边界的卸压线：采掘工作面接近采空区边界的卸压

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线时，采空区内积存的瓦斯可能突然涌入采掘空间，造成瓦斯异常。

⑤其它情况引起的瓦斯异常：大气压力急剧降低、采掘工作面大面积同时落煤时，都有可能造成大量瓦斯涌出。

⑥放顶煤工作面采空区顶板不冒落，可能积聚瓦斯。 2、瓦斯灾害的形式及危害

瓦斯灾害的主要形式有瓦斯爆炸、瓦斯燃烧、瓦斯窒息和瓦斯突出。另外高瓦斯积聚区可以降低空气中氧气的含量，可能导致作业人员窒息事故。

（1）瓦斯爆炸及危害

瓦斯爆炸条件：一是瓦斯在一定浓度（5-16%）会发生爆炸，9.5 %时爆炸能力最强；二是要有高温火源（650℃~750℃）；三是要有足够的氧气含量

瓦斯爆炸是一种剧烈氧化反应，危害性极大。其反应过程释放大量热能，温度高达1850~2650℃，气体迅速膨胀可形成0.7-1MPa，爆炸形成的冲击波以极高的速度从爆源向四周扩散，其速度可以达每秒几百米至几千米，同时产生大量有害气体。严重危及矿井生产和井下工人的生命安全，可导致以下严重的后果：

爆炸冲击波引起人员伤亡； 爆炸冲击波引起设备和巷道破坏； 爆炸火焰造成人员烧伤； 爆炸火焰引起电气设备破坏；

爆炸火焰引发火灾，或诱发煤尘爆炸，使事故扩大； 产生的有毒有害气体，造成大量人员伤亡。

当瓦斯浓度超过16％、氧气浓度不低于12%时，遇到火源会产生燃烧。瓦斯燃烧的危害：

导致作业人员烧伤或中毒窒息； 烧毁作业场所的电气设备与木支护体；

引发连锁灾害（瓦斯爆炸、煤尘爆炸或残煤自燃、冒顶等）。 （2）瓦斯窒息事故

由于瓦斯无色无味，所以当作业人员吸入一定量的瓦斯、空气混合气体（CH4浓度大于16%，O2浓度小于12%）时，就可能造成瓦斯窒息事故，造成人员窒息。

2.2.2煤（岩）尘危险、有害因素分析

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根据河北省煤矿安全生产监督管理办公室以冀煤安办[2005]44号批复：矿井瓦斯相对量9.89m3/min，绝对瓦斯涌出量为16.42m3/min，为低瓦斯矿井，按高瓦斯矿井管理。

根据2005年11月经煤炭科学研究总院重庆分院鉴定：煤尘爆炸指数为28.56%，煤尘具有爆炸性。

1）煤尘危害分析 （1）产生煤尘的原因分析

煤矿开采过程中，产生大量煤尘的场所和生产环节主要有：

①采煤工作面割煤、放顶煤（含放炮）、装煤时产生的煤尘尤为严重； ②掘进工作面打眼、放炮、装煤； ③煤炭运输巷道的装（转）载点。 （2）煤尘危害的形式

煤尘灾害的形式主要是煤尘爆炸、作业人员的煤(矽)肺病和工作场所的污染。

①煤尘爆炸

煤尘爆炸是煤矿生产中主要灾害之一，危害性很大，对人员的人身安全造成严重威胁，对煤矿的生产破坏力极强，工作面瞬间即可被摧垮，生产设备被破坏等

当井下空气中，煤尘浓度达到一定界限（10g/m3~2000g/m3），遇到高温（610~1050℃）就会发生煤尘爆炸。正常情况下，井下空气中煤尘浓度不易达到爆炸界限，但在煤层中放炮的瞬间和放炮后的一段短暂时间内，由于爆炸冲击地压或大面积顶板垮落引起的冲击波的作用，使沉积在巷道周边上的积尘被气浪掀起，悬浮于空气中而达到甚至超过爆炸浓度。这时，如果具有爆炸性的煤尘遇到火源时，受热分解周围的煤尘迅速被氧反应出的热量传播达到一定程度，便能发展为剧烈的爆炸。所以煤尘首先被点燃，燃烧生成的热量传递给附近的煤尘又使其受热活化温度升高，这种煤尘氧化燃烧不断循环发展下去，传播速度越来越快，最终使煤尘的燃烧转变为爆炸。

2）煤尘爆炸的主要引爆火源

使用非煤矿安全炸药，放炮中产生的火焰把煤尘直接点燃引爆；使用不合格

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的毫秒雷管和炸药起爆的火焰点燃起爆形成的高浓度煤尘和沼气。

放炮时违章操作，如不掏净炮眼内的煤粉、封泥长度不符合要求，放明炮、糊炮等，都会引起瓦斯、煤尘爆炸。

斜巷中跑车，矿车和轨道的磨擦生热或车体碰撞火花点燃被扬起的煤尘。 设备失爆、电气火花和静电火花等。 3）煤尘爆炸的主要危害 爆炸火焰造成人员烧伤； 爆炸火焰引起电气设备破坏； 爆炸火焰引发火灾； 爆炸冲击波引起人员创伤； 爆炸冲击波引起设施和巷道破坏；

产生CO等有毒有害气体，造成大量人员伤亡。 ②煤(矽)肺病危害

作业人员长期吸入大量的煤尘会患煤肺病和煤矽肺病等许多职业病，严重危害作业人员的身体健康，严重时会造成劳动力的丧失和死亡。

③工作场所的污染

粉尘大，能见度降低，影响作业人员正常操作。 4）岩尘灾害分析 （1）岩尘的危害

岩尘的危害性极大。其主要危害有以下几个方面： ①污染工作场所，危害人体健康，甚至尘肺病和皮肤病。

长期吸入大量的矿尘会造成一些职业病，如尘肺病、煤肺病、矽肺病和煤矽肺病。尘肺病是长期大量吸入微细矿尘而引起的一种慢性职业病，在煤矿里是目前危害最大的一种职业病，一旦患病很难治愈，而且发病缓慢病期较长，常不被人们所重视。实际上尘肺病引起的致残和死亡人数，在国内外都十分惊人。据我国某矿务局统计，尘肺病的死亡人数为工伤事故死亡人数的6倍。

②降低工作场所的可见度，使工伤事故增多； ③加速机械的磨损，缩短精密仪表的使用时间。 2.2.3火灾危险、有害因素识别与分析

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