基于LEC法对煤矿通风瓦斯风险辨识评估实践

张润涛

（同煤大唐塔山有限公司塔山白洞井，山西 大同 037029）

瓦斯事故是影响煤矿安全生产的五大灾害之一。 瓦斯事故危害性大，会造成矿井生产作业人员伤亡，并带来很大的经济损失，严重影响煤矿安全生产[1]。 为了保证煤矿的安全生产，科研工作者进行多方面的研究，提出了煤矿危险源的概念，并以此对煤矿危险程度进行评价。 在借鉴前人的基础上，以塔山白洞井为工程背景，全面科学地辨识矿井瓦斯危险源，采用作业条件危险性分析法（LEC法）进行安全风险评估，并指导煤矿生产，保障矿井的安全。

1 工程概况

同煤大唐塔山煤矿有限公司塔山白洞井位于大同石炭系煤田的东部，口泉河的中游，距离大同市西南约18 km 处，行政隶属于大同市云冈区所辖。该矿矿区面积为8.27 km2，生产规模为0.9 Mt/a，采用井工方式进行开采，主采煤层为石炭系5#煤层，综合机械化放顶煤采煤工艺。 矿井鉴定为低瓦斯矿井，煤尘具有爆炸性，煤层自燃倾向性等级为自燃（Ⅱ类）[2]。白洞井采用中央并列抽出式通风方式，主立井、副立井、羊涧沟斜井进风，西风井回风。西风井安装2 台型号为FCZ№28/1250 型对旋通风机，功率1 250 kW，其中1 台正常运转，1 台备用。 盘区设有专用回风巷，采掘工作面、各硐室等均实现独立通风。 掘进工作面局部通风机采用“三专”供电，实现“风电、甲烷电”闭锁和“双风机双电源”并能自动切换。

2 安全风险辨识评估

2.1 安全风险辨识评估范围

安全风险年度辨识评估范围主要是矿井年度生产接续规划范围内瓦斯、水、火、煤尘、顶板、冲击地压及提升运输系统等及地面重要场所容易造成群死群伤事故的危险因素。 采掘范围具体为：

综 采 区：8107 工作面、8108 工作面。

掘进三队：2119 胶带顺槽、8119 切眼。

掘进四队：5119 回风顺槽、2114 胶带顺槽。

地面重要场所：洋涧沟110 kV 变电所、洋涧沟6 kV 变电站、新白洞6 kV 变电站、地面空压机房。

井下重要硐室：如井下中央变电所、采区变电所、移动变电站、供电设备等硐室。

2.2 安全风险辨识方法

安全风险辨识首先要排查煤矿风险点。年度辨识人员依据大小适中、功能独立、责任明确的原则，对所有生产区域划分风险点，形成风险点台账。 风险辨识方法一般采用安全检查表法（SCL）、经验分析法、作业危害分析法（JHA）。 本次针对矿井风险辨识采用安全检查表法。

2.3 安全风险评估方法

煤炭行业属于高危行业，依据相关的法律法规及其公司相关制度要求，结合矿井的实际生产情况，风险评估方法采用作业条件危险性评价法（LEC），由安全风险有关的事故发生的可能性（L）、人员暴露于危险环境中的频繁程度（E）、发生事故可能造成的后果（C）三种因素评定风险值，进而确定相应的风险等级（D）。 如式（1）所示：

评价人员依据井下不同作业条件，对3 个自变量进行打分，然后把分数代入式（1）中，计算出该工作的危险性分数值，并依据分数值进行安全等级划分，最终确定其危险程度。

在塔山白洞井全矿通风瓦斯风险因素安全评估过程中，依据LEC 评价方法得出的分数进行排序，把安全风险等级分为四个等级，并用不同的颜色进行标识[3]，如表1 所示。

表1 LEC 评估值与安全风险等级对应关系

3 风险辨识及评估结果

3.1 矿井通风瓦斯方面危险因素辨识

由矿总工程师组织通风瓦斯有关科室 （部门）、生产单位，依据国家相关法律法规标准及其结合该地区的实际情况，对塔山白洞井通风瓦斯方面危险因素进行辨识，将通风瓦斯危险因素分为2 类16 种。 主要从通风系统和瓦斯超限方面入手：

（1）通风系统主要包括：①主要通风机停风。②局部通风机停风、风筒断开。 ③通风系统短路。④角联通风，造成局部巷道缺氧或瓦斯积聚。

（2）瓦斯方面主要包括：①综放工作面瓦斯超限，造成人员瓦斯等有害气体中毒或窒息。②掘进工作面瓦斯超限，造成人员瓦斯窒息。③采空区密闭前瓦斯及有害气体涌出造成人员中毒窒息。 ④综放工作面瓦斯超限引起瓦斯爆炸，造成人员伤害。⑤掘进工作面瓦斯超限引起瓦斯爆炸，造成人员伤害[4]。 ⑥8119 两顺槽掘进工作面进入上石炭系采空区，气体下泄，导致瓦斯超限引起瓦斯爆炸，造成人员伤害。 ⑦中央水仓、盘区水仓内长时间处于微风、无风状态，容易出现缺氧现象，当人员误入或者清理水仓时造成瓦斯等有害气体中毒窒息。 ⑧8119 两顺槽贯通通风系统短路造成瓦斯超限引起瓦斯爆炸或造成人员瓦斯等有害气体中毒、窒息。⑨8108 准备工作面、8107 综放工作面和8119 准备工作面搬家期间不当改变通风系统造成人员瓦斯等有害气体中毒或窒息。 ⑩各放水钻孔气体涌出导致瓦斯超限引起瓦斯爆炸或造成人员瓦斯等有害气体中毒、窒息；密闭返水池损坏等导致放水孔涌出气体，导致局部瓦斯积聚；冬季井口温度降低导致井筒结冰。

3.2 矿井通风瓦斯方面危险因素评估

通过对塔山白洞井全矿通风瓦斯风险因素进行合理地辨识，采用作业条件危险性分析法16 种安全风险种类进行评估、计算，经安全风险辨识评估工作组确认，共辨识出矿井通风瓦斯有1 项列为重大风险，3 项列为较大风险，8 项列为一般风险，4 项列为低风险[5]，矿井通风瓦斯风险辨识评估表如表2 所示。

表2 矿井通风瓦斯风险辨识评估

序号 风险辨识 风险评估风险地点 可能性（L） 暴露率（E） 后果（C） 风险值（D） 风险等级采空区密闭处 0.2 6 20 24 低风险10 8119 两顺槽、2114 掘进工作面 0.2 10 100 200 较大风险9 11 水仓 0.5 6 30 90 一般风险12 8119 两顺槽 1 5 15 75 一般风险13 8108 准备工作面、8107 综放工作面和8119准备工作面 1 6 15 90 一般风险14 钻孔处 1 3 7 21 低风险15 密闭返水池 0.5 6 15 45 低风险16 井口 3 10 3 90 一般风险

4 管控措施

经过通风瓦斯风险因素的辨识和评估，为了矿井的安全生产，塔山白洞井从管理和技术两个方面入手对通风瓦斯风险进行管控：

4.1 重大风险源的管理措施

安全管理方面的措施在矿井通风瓦斯危险源控制方面起着重要作用。 建立健全瓦斯管理制度，明确责任，定期检查；针对每项重大风险，均按照“五落实”原则，制定重大安全风险管控措施，矿长组织实施《煤矿重大安全风险管控方案》，每月组织对重大安全风险管控措施落实情况、 管控效果及覆盖生产各系统、各岗位的事故隐患至少开展1次排查；矿领导带班下井过程中跟踪带班区域重大安全风险管控措施落实情况，排查事故隐患，记录重大安全风险管控措施落实情况和事故隐患排查情况[6]，做好公告、警示、检查、信息管理、培训等工作。

由矿长组织各业务部门依照煤矿实际情况，设定重大安全风险区域作业人数上限： 采煤工作面作业人员不得超过30 人，综掘工作面作业人员不得超过16 人，炮掘工作面作业人员不得超过12人，采空区密闭处作业人员不得超过6 人，其他作业地点按作业规程或安全技术措施执行[7]。

4.2 技术方面的管控措施

在矿井通风瓦斯危险源的治理过程中，矿总工程师组织相关技术人员积极消除风险因素，并针对重大安全风险区域，采取了一系列的措施，主要措施如下：①加强对矿井通风系统的排查，保证通风系统合理，具有足够的供风量，从而达到稀释瓦斯，防治瓦斯积聚的目的。②加强工作面瓦斯等有害气体监测、 监控工作。 ③编制工作面发生中毒、窒息事故的应急预案。④提前制定措施、预案，当工作面有害气体异常涌出时立即按措施、 预案要求执行，保障人员安全。 ⑤积极与科研单位合作，借助外部先进的技术解决瓦斯防治技术难题。

5 结语

通过对塔山白洞井矿井通风瓦斯危险源进行全面辨识并进行定量评价，辨识出矿井通风瓦斯危险源中有1 项列为重大风险，3 项列为较大风险，8 项列为一般风险，4 项列为低风险。 公司针对安全风险区域从管理和技术方面提出相应管控措施，对煤矿通风瓦斯危险源的预控实施有效管理，实现安全生产。