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第一章 煤矿建设项目安全管理概述

第二节 煤矿建设项目的特点与组成

我国工农业生产及经济发展对煤炭资源的战略需求,煤矿建设项目的安全、 顺利实施也是国家能源安全的保障。煤矿建设项目完成验收形成新的、完整的、 可以独立发挥能力或效益的整体性固定资产,通过煤矿建设,能够为煤炭开采提 供完善的基础设施,实现煤炭的高效开采和利用。

煤矿建设项目一般使用国家预算内基本建设拨款、银行贷款等进行建设,如 财政部关于下达 2020 年煤矿安全改造专项中央基建投资预算(拨款),国家发 展改革委等部门关于修订印发《煤矿安全改造中央预算内投资专项管理办法》等, 都体现了国家对煤矿建设的资金支持。

煤矿建设项目以提供新增生产能力或工程效益为主要目的,煤矿建设不仅是 为了扩大生产规模,更是为了提高煤炭开采的效率和质量,为国家经济发展提供 稳定的能源支持。同时,由于煤矿建设项目受地质条件、工程技术及开采技术发 展的限制,煤矿建设过程中易发安全生产事故,具有安全管理工作的对象复杂、 安全管理涉及多个部门、多环节的特点,煤矿建设项目的安全管理也同样受到国 家及地方的高度重视。

一、煤矿建设项目安全管理的特点

煤矿建设项目安全管理具有复杂性、系统性和动态性等特点。在实际工作中, 需要充分认识这些特点,采取有效的安全管理措施,确保煤矿建设项目的安全。

(一)复杂性

地质条件复杂:煤矿建设项目通常位于地下,地质条件复杂多变。不同的矿 区可能存在不同的地质构造、煤层厚度、倾角、顶底板条件等,这些因素都会对 安全管理带来挑战。例如,在一些地质构造复杂的矿区,可能存在断层、褶皱、 陷落柱等地质灾害,增加了巷道掘进和采煤的难度,也容易引发顶板事故、透水 事故等安全问题。此外,煤层的瓦斯含量、自然发火倾向等也会因地质条件的不 同而有所差异,需要采取不同的安全管理措施。

工程技术复杂:煤矿建设项目涉及多个专业领域,包括采矿工程、地质工程、 机电工程、通风安全等,工程技术复杂。在建设过程中,需要进行建筑施工、井 巷工程、设备安装、通风系统建设等多项工作,每一项工作都需要严格的安全管 理。例如,井巷工程施工中,需要采用不同的掘进方法和支护技术,以确保巷道 的稳定和安全。同时,还需要考虑通风、排水、运输等系统的配套建设,确保整 个矿井的安全运行。另外,随着科技的不断进步,一些新的技术和设备不断应用 于煤矿建设项目中,如智能化开采技术、无人值守设备等,这些新技术的应用也 给安全管理带来了新的挑战。

管理对象复杂:煤矿建设项目的管理对象包括人员、设备、材料、环境等多 个方面,管理对象复杂。其中,人员是安全管理的核心,由于煤矿建设项目的施 工人员大多来自农村,文化程度较低,安全意识淡薄,给安全管理带来了很大的 难度。设备方面,煤矿建设项目需要使用大量的机械设备和电气设备,这些设备 的运行状态直接关系到安全生产。因此,需要对设备进行定期维护和检修,确保 设备的安全运行。材料方面,煤矿建设项目需要使用大量的支护材料、爆破材料 等,这些材料的质量和使用方法也会影响到安全生产。因此,需要对材料进行严 格的质量控制和管理。环境方面,煤矿建设项目的作业环境恶劣,存在瓦斯、煤尘、 水、火等多种危险因素,需要采取有效的安全管理措施,确保作业环境的安全。

(二)系统性

安全管理贯穿项目全过程:煤矿建设项目的安全管理贯穿于项目的规划、设 计、施工、竣工验收等各个阶段。在项目规划阶段,需要进行安全预评价,确定 项目的安全风险和控制措施;在设计阶段,需要将安全设计纳入总体设计中,确 保项目的安全设施符合国家标准和规范;在施工阶段,需要加强现场安全管理, 确保施工过程中的安全;在竣工验收阶段,需要对项目的安全设施进行验收,确 保项目能够安全投入生产。例如,在项目规划阶段,如果没有进行充分的安全预评价,可能会导致项目在建设过程中出现重大安全隐患。在施工阶段,如果没有 加强现场安全管理,可能会引发安全事故,影响项目的进度和质量。

安全管理涉及多个部门和环节:煤矿建设项目的安全管理涉及多个部门和环 节,包括建设单位、施工单位、监理单位、设计单位等。各个部门和环节之间需 要密切配合,形成一个有机的整体,共同做好安全管理工作。例如,建设单位需 要对项目的安全管理负总责,制定安全管理制度和应急预案,加强对施工单位的 监督管理;施工单位需要按照设计要求和施工规范进行施工,加强现场安全管理, 确保施工安全;监理单位需要对施工过程进行监督检查,及时发现和纠正安全隐 患;设计单位需要按照国家标准和规范进行设计,确保项目的安全设施符合要求。

安全管理需要综合运用多种手段:煤矿建设项目的安全管理需要综合运用多 种手段,包括技术手段、管理手段、教育手段等。技术手段主要是通过采用先进 的技术和设备,提高项目的安全水平;管理手段主要是通过建立健全安全管理制 度,加强对人员、设备、材料等的管理,确保安全生产;教育手段主要是通过加 强安全教育培训,提高员工的安全意识和技能水平。例如,在技术手段方面,可 以采用瓦斯抽采技术、防灭火技术、顶板支护技术等,提高项目的安全水平;在 管理手段方面,可以建立健全安全管理制度,加强对人员、设备、材料等的管理, 确保安全生产;在教育手段方面,可以加强安全教育培训,提高员工的安全意识 和技能水平。

(三)动态性

安全风险随项目进展而变化:煤矿建设项目的安全风险随着项目的进展而不 断变化。在项目的不同阶段,安全风险的类型和程度也会有所不同。例如,在项 目的前期阶段,主要面临地质勘探不准确、设计方案不合理等风险;在施工阶段, 主要工程地质条件的变化面临坍塌、透水、瓦斯爆炸等风险;在竣工验收阶段, 主要面临设备调试不稳定、安全设施不完善等风险。因此,安全管理需要根据项 目的进展情况,及时调整安全管理策略和措施,确保项目的安全。

外部环境变化影响安全管理:煤矿建设项目的外部环境也会对安全管理产生 影响。例如,国家政策法规的变化、市场需求的变化、自然灾害等都可能会影响 项目的安全管理。国家对煤矿安全管理的要求越来越严格,煤矿企业需要不断加 强安全管理,提高安全水平。市场需求的变化可能会导致煤矿企业调整生产计划, 增加或减少建设项目,这也会对安全管理产生影响。自然灾害如地震、洪水等可 能会破坏煤矿建设项目的安全设施,引发安全事故。

安全管理需要持续改进:安全管理是一个持续改进的过程。随着科技的不断 进步和管理经验的不断积累,安全管理的方法和手段也需要不断改进和完善。例 如,通过对安全事故的分析和总结,可以发现安全管理中存在的问题和不足,及 时采取措施进行改进。同时,还可以借鉴国内外先进的安全管理经验和技术,不 断提高安全管理水平。

二、煤矿建设项目的组成

建设项目:一般是指按照一个总体设计进行施工的一个或几个单项工程组成 的总体。例如,一个大型的煤矿建设项目可能包括多个矿井的建设、配套的运输 设施、洗煤厂等。

单项工程:是建设项目的主要组成部分,具有独立的设计文件、建成后能独 立发挥生产能力或效益,但具有独立施工条件的工程。比如,一个矿井的建设就 是一个单项工程,它有自己独立的设计文件,建成后可以独立进行煤炭开采。

单位工程:是单项工程的组成部分,一般是指不能独立发挥能力或效益,但 具有独立设计和独立施工条件并能现成独立使用功能的单元。例如,矿井中的通 风系统、排水系统等就是单位工程,它们虽然不能独立发挥生产能力,但具有独 立的设计和施工条件,能够为矿井的正常运行提供保障。

三、煤矿建设项目单位工程的构成

(一)矿建工程

1. 井筒工程

井筒是煤矿井下与地面连接的重要通道,包括主井、副井、风井等不同类型。

主井井筒:主要用于提升煤炭,其构成有井壁支护结构(如混凝土井壁、钢 筋混凝土井壁等),根据井筒深度和地质条件采用合适的支护形式确保井筒稳固; 立井井筒装备包含罐道(木罐道、钢罐道等)、罐道梁,为提升容器(箕斗等) 运行提供导向和支撑;还有梯子间,作为人员紧急情况下的安全通道;斜井井筒 一般采用带式输送机提升,同时装备架空乘人装置,保障矿井作业人员通勤;另外, 主井井筒可能配备相应的电缆、管道等附属设施,用于铺设通信电缆、排水管等。

副井井筒:主要承担人员、材料、设备等的升降任务,结构组成与主井井筒 类似,不过其提升容器通常为罐笼,相应的罐道、罐道梁等井筒装备要适配罐笼的运行要求。同时,也具备完善的梯子间及附属的各类管线铺设空间等。对于斜 井井筒则一般装备斜井提升机,敷设轨道采用串车提升运输。

风井井筒:为井下通风提供通道,保障井下空气的流通与置换。其井壁支护 同样要满足强度和密封性要求,内部可能设置用于通风监测的传感器线路等,有 的风井井筒还可能会有检修用的简易通道设施等。

矿井主井、副井及风井井筒亦有采用平硐的形式,就实现各井筒功能的目的 而言,配置基本一致。

2. 巷道工程

巷道是构成井下生产系统的基本空间,可分为开拓巷道、准备巷道和回采巷 道等。

开拓巷道:例如井底车场,它是连接井筒和井下主要运输巷道、硐室的枢纽, 由轨道、道岔、调车线等组成,便于车辆调度、编组,还有各类硐室(如变电所、 水泵房等)与之相连;主要运输大巷,承担着煤炭、矸石、材料等的运输任务, 其断面尺寸要满足运输设备(如电机车、带式输送机等)通行以及通风要求,有 支护结构(锚杆支护、锚喷支护、砌碹支护等)来维护巷道稳定,并且布置有照 明、通信、消防等管线设施;回风大巷用于排出井下污浊空气,要保证通风顺畅, 其结构特点与运输大巷类似,有相应的通风设施配套(如风门、风桥等部分连接 或调节风流的构造)。

准备巷道:像采区上山,用于将采区内煤炭运出,一般安装刮板输送机或带 式输送机,以及轨道上山用于辅助运输(如材料、设备运输等),巷道有合适的 坡度、支护形式保证运输安全和巷道稳定;采区石门是连接不同煤层、不同采区 的通道,具备相应的支护与管线布置等。

回采巷道:采煤工作面的进风巷,为采煤工作提供新鲜空气,布置有刮板输 送机、转载机等运输设备以及通风、供电、供水等管线;回风巷用于排出采煤过 程中产生的污浊空气,安装通风监测设备、防尘喷雾装置等,且支护要适应采动 影响,保障通风断面和人员通行安全;开切眼则是为安装采煤机、液压支架等采 煤设备开辟的空间,其宽度、高度等尺寸根据采煤设备要求确定,支护强度较高 以应对初次来压等情况。

3. 硐室工程

硐室是为满足特定生产、生活需求在井下设置的相对独立的空间。

机电硐室:例如井下变电所,内部安装有高、低压开关柜等电气设备,为井 下各用电设备提供电力分配和控制,有防火、防潮、防鼠等设施,以及完善的接 地系统保障电气安全;井下水泵房,布置着排水泵、吸水管、排水管等排水设备, 具备足够的空间便于设备安装、检修以及水仓连接,水仓则用于储存井下涌水, 其容积要根据矿井涌水量设计,有清淤通道等维护设施。

其他硐室:如炸药库硐室,有严格的防爆、防静电、防潮等安全防护措施, 存放炸药、雷管等爆破用品,并按照规定进行分类存放、严格管理;还有等候室, 为井下作业人员提供临时休息、等候的场所,配备座椅、照明、通风等基本设施; 避难硐室是在灾害发生时供人员紧急避难的场所,内部储备有氧气、食品、水、 急救药品等生存物资,具备气密、抗压、隔热等防护性能,还有通信设备便于与 外界联系。

(二)土建工程

1. 工业建筑

煤矿地面变电所:是煤矿正常运行供配电的重要组成部分。厂房要能够承受 变压器、开关柜等电气设备的重量,以及设备运行时产生的振动。一般采用钢筋 混凝土结构等具有足够强度和稳定性的建筑形式,以确保厂房在长期使用过程中 不会出现结构变形、裂缝等问题,保证设备的正常运行和人员的安全。由于变电 所内存在大量的电气设备和电缆,容易引发火灾,因此厂房应具有良好的防火性 能。其建筑材料应选用不燃或难燃材料,如防火墙、防火门等,以防止火灾蔓延, 减少火灾对设备和人员的危害。防火门应向外开启,并具有自闭功能,确保在紧 急情况下人员能够迅速疏散。要防止雨水、地下水等渗入厂房内部,影响设备的 正常运行。屋顶、墙壁、地面等部位应做好防水处理,如采用防水卷材、防水涂 料等。同时,电缆沟等部位也应设置有效的排水系统,避免积水对电缆造成损坏。 考虑到煤矿所在地区可能存在地震活动,厂房应按照当地的抗震设防烈度进行设 计和建设,具备一定的抗震能力,以保证在地震发生时能够保持结构稳定,减少 设备损坏和人员伤亡。

选煤厂厂房:对煤炭进行洗选加工,内部安装有破碎机、筛分机、跳汰机、 重介质旋流器等众多选煤设备,厂房结构要满足设备的荷载要求以及振动、噪声 控制要求,有完善的给料、排料系统,并且配备相应的通风、除尘、消防、照明 等设施,保障选煤作业环境的安全与舒适。

压风机房:放置空气压缩机,为井下风动工具、通风系统等提供压缩空气, 机房的建筑设计要考虑压风机的散热、降噪需求,有进风通道、排风通道保证良 好的通风条件,同时配备相应的电气控制柜、冷却系统等附属设施,地面要做防 滑、防油处理等。

锅炉房:若煤矿采用蒸汽锅炉用于供热等,锅炉房内有锅炉本体、鼓风装置、 引风装置、水处理设备等,建筑结构要具备防火、防爆、保温等性能,有烟囱用 于排烟,并且设置安全通道、泄爆口等保障安全,配备相应的仪表、阀门等监控 和调节设备。

2. 民用建筑

办公楼及联合建筑:作为煤矿管理人员办公的场所、生产调度信息中心,满 足科室区队办公、职工交接班班前会议、洗浴更衣要求。包含各类办公室、会议 室、资料室等功能房间,有完善的建筑装饰装修,配备照明、空调、网络通信等 设施,还要有楼梯、电梯等垂直交通设施以及消防通道、消防设施等满足安全疏 散和防火要求。

职工宿舍:为职工提供住宿休息的地方,宿舍房间布局合理,配备床、衣柜、 桌椅等基本生活家具,有独立的卫生间、洗漱间等卫生设施,并且整栋建筑要保 证良好的采光、通风条件,具备消防、防盗等安全防护功能。

食堂:设有厨房操作间,配备炉灶、蒸箱、消毒柜、冷藏柜等餐饮设备,满 足职工就餐的烹饪需求,有餐厅区域提供就餐座位,同时注重食品卫生安全,设 置完善的通风、排烟、排水、防鼠等设施,保证食堂环境的清洁与卫生。

3. 辅助建筑

材料配件库:用于存放煤矿生产所需的各类材料(如钢材、木材、管材、配 件等),建筑要有足够的存储空间,合理的货架、货位布置,具备防潮、防火、 防盗等功能,便于材料的收发、盘点和保管。

机修车间:是对煤矿机电设备进行维修、保养的场所,内部配备车床、铣床、 钻床、电焊机等维修加工设备,有相应的钳工工作台、工具存放架等,车间要保 证良好的采光、通风条件,便于维修操作和设备搬运,并且设置有防火、防爆、 安全防护等设施,保障维修作业安全。

(三)机电设备安装工程

1. 提升设备安装

主提升机安装:包括提升机的主机(如滚筒、减速器、电机等部件)安装, 要保证各部件的安装位置准确,连接牢固,主轴的水平度、同轴度等参数符合要 求;制动系统安装,确保制动闸的间隙、制动力矩等满足安全规定,能可靠制动 提升容器;提升容器(如箕斗、罐笼)的安装要保证其结构完整、强度符合要求, 与提升机配合良好,在井筒内运行平稳;配套的信号系统、安全保护装置(如过 卷保护、过速保护、松绳保护等)安装齐全且调试灵敏,保障提升作业的安全、 高效。

主斜井带式输送机安装:包括带式输送机电动机、驱动滚筒、改向滚筒、输 送带张紧装置及多种保护装置。跑偏保护装置,打滑保护装置保证输送带在运行 过程中由于种种原因(如物料偏载、托辊安装偏差等)出现跑偏现象,偏离正常 运行轨道达到一定程度时,跑偏传感器会检测到这一情况,并将信号传递给控制 系统,控制系统会发出警报信号提示工作人员,同时还可以控制相应的调心托辊 动作,对输送带的跑偏进行自动纠正,避免输送带因跑偏过度而与机架摩擦、撕 裂或者导致物料撒落等问题。

像撕裂保护装置、堆料保护装置、温度保护装置、烟雾保护装置等也都基于 各自的检测原理,对输送带是否撕裂、物料是否堆积、关键设备温度是否异常、 井下环境是否有烟雾等情况进行实时监测,一旦出现异常便及时报警并采取相应 措施,全方位保障斜井带式输送机的正常、安全运行。

副提升机安装:副提升机的安装基本要求与主提升机类似,但由于其功能主 要针对人员、材料等的运输,在安全性能方面要求更为严格,例如罐笼的门闭锁 装置、乘人间隙等都有严格的安全标准,信号系统要确保能准确传达指令,满足 人员上下井和物料运输的不同需求。

2. 通风设备安装

主通风机安装:主通风机的机座安装要牢固、水平,风机的叶轮安装角度、 电机与风机的同轴度等关键参数精准调整到位,确保风机能高效、稳定地运行, 提供满足井下通风量、风压要求的风流;风道、风硐等附属设施连接严密、无漏 风,通风机的启动、停止、反风等控制功能正常,配备的过载、超温等安全保护 装置可靠有效,防止风机故障影响井下通风安全。

局部通风机安装:局部通风机安装在掘进工作面等局部用风地点附近,位置 要符合通风要求,能有效地将新鲜空气输送到作业区域,风机与风筒连接牢固、不漏风,且具备风电闭锁、瓦斯电闭锁功能,当风机停止运转或瓦斯超限时能及 时切断相关区域电源,保障局部通风效果和安全。

3. 排水设备安装

水泵安装:井下排水泵(如离心式水泵等)的泵体安装要保证水平度符合规定, 联轴器同心度良好,水泵与吸水管、排水管的连接严密、无泄漏,确保水泵能正 常吸水、排水;排水管道铺设要有合理的坡度,管径、壁厚符合设计要求,通过 管道的耐压试验保证其强度,能承受井下排水时的压力,将水顺利排出到地面或 指定地点;同时配备相应的控制阀门、逆止阀等,便于排水系统的操作和维护。

水仓及附属设施安装:水仓的施工要保证其容积、形状符合设计要求,内部 清理、维护的通道设置合理,与水泵房的连接顺畅,便于积水流入水泵房进行排 水;另外,水仓的水位监测装置、清淤设备等附属设施安装到位且能正常工作, 实时掌握水仓水位情况,及时进行清淤等维护工作,保障排水系统的正常运行。

4. 采煤设备安装

采煤机安装:采煤机在采煤工作面的安装位置准确,各部件(如截割部、牵 引部、行走部等)连接牢固,截割滚筒的截齿安装齐全、锋利,喷雾降尘装置安 装合理且能正常工作,采煤机的电气系统接线正确、绝缘良好,通过调试保证其 启动、运行、停止等操作正常,能按照设定要求进行采煤作业,并且与刮板输送 机、液压支架等设备配合良好,实现协同工作。

液压支架安装:液压支架的安装要保证其排列整齐、间距符合设计要求,立 柱、千斤顶等液压部件伸缩灵活,初撑力、工作阻力等参数达到规定数值,通过 液压系统的压力测试确保系统无泄漏、动作可靠,能有效地支撑顶板,维护采煤 工作面的顶板稳定,保障采煤工作安全、高效进行。

刮板输送机安装:刮板输送机的机头、机尾安装牢固,刮板链条的张紧度适 中,刮板无变形、缺失,与采煤机、液压支架的联动控制良好,输送机的驱动装 置运行正常,能顺利将采煤机截割下来的煤炭输送出去,同时配备相应的紧链装 置、断链保护装置等安全设施,防止链条故障影响生产。

(五)运输设备安装

带式输送机安装:带式输送机的机架安装牢固、平直,输送带的接头连接质 量良好,托辊安装齐全、转动灵活,驱动滚筒、改向滚筒的安装符合要求,张紧 装置能有效调节输送带的张紧度,保证输送带运行平稳;配备的跑偏保护、打滑保护、撕裂保护等安全保护装置灵敏可靠,能及时发现并处理输送带运行中的异 常情况;输送机的电气控制系统接线规范,具备启动、停止、调速等功能,满足 煤炭运输需求。

轨道运输设备安装:像电机车、矿车等轨道运输设备,轨道的铺设要保证轨 距、轨道平整度、坡度、转弯半径等符合标准要求,道岔安装灵活、可靠,电机 车的电机、控制器、制动装置等部件安装调试正常,能在轨道上安全、高效地牵 引矿车运行,运输煤炭、材料等物资;同时,轨道运输沿线要设置相应的信号装 置、阻车器等安全设施,防止车辆失控等事故发生。

(六)电气设备安装

变配电设备安装:井下变电所内的变压器、开关柜、配电箱等变配电设备安 装位置正确,基础型钢的水平度、柜体的垂直度等符合规定,电器元件齐全、接 线规范,相序正确,具备短路、过载、漏电等保护功能,通过电气试验保证设备 性能合格,能安全、可靠地进行电力分配和控制,满足井下各用电设备的供电需求。

电缆敷设:电缆的选型要符合不同区域、不同设备的用电要求,敷设路径合 理,避免受到机械损伤、高温、潮湿等不良影响,电缆的接头制作规范、绝缘良 好,通过电缆桥架、电缆沟、穿管等方式进行敷设,在井口、硐室等特殊部位要 做好防火、防爆、防水等防护措施,保证电缆能安全地传输电能。

煤矿建设项目单位工程的这些构成部分相互关联、协同配合,共同保障煤矿 建设完成后能够安全、高效地投入生产运营,满足煤炭生产的各项需求。