防止瓦斯爆炸措施汇总十篇

时间:2022-02-04 21:02:27

防止瓦斯爆炸措施

防止瓦斯爆炸措施篇(1)

2004年10月20日,河南省郑州煤炭工业集团有限责任公司(简称郑煤集团公司)大平煤矿发生一起特大型煤与瓦斯突出引发的特别重大瓦斯爆炸事故,造成148人死亡,32人受伤(其中重伤5人),直接经济损失3935.7万元。大平煤矿隶属于郑煤集团公司,位于登封市与新密市交界处(郑州市西南60 km)。大平煤矿四证(即:采矿许可证、煤炭生产许可证、营业执照、矿长资格证)齐全。1982年开始建井,1986年建成投产。矿井原设计生产能力60万吨/年。2000年至2001年进行了矿井通风系统、提升系统改造,2003年矿井核定生产能力130万吨/年,2004年1-9月份累计生产原煤96万吨。矿井为立井单水平上下山开拓方式,采用抽出式混合通风方式。当时有2个生产采区,2个准备采区,2个掘进采区。布置有2个采煤工作面, 5个煤巷掘进工作面,3个岩巷掘进工作面。 2003年瓦斯等级鉴定为高瓦斯矿井。煤尘具有爆炸性。煤层自燃发火期为2-6个月。井下建立有局部瓦斯抽放系统。矿井安装有KJ90安全监控系统。

一、煤与瓦斯突出事故简况

2004年10月20日22时09分, 21轨道下山岩石掘进工作面(距地表垂深612m)发生特大型延期性煤与瓦斯突出,突出煤岩量为1894 t,瓦斯量约25万m3。当班为掘进班,放炮员领有炸药和雷管,但在事故后清理的现场却没有发现炸药和雷管,即在现场清理突出物过程中没有发现炸药或雷管;专家组与技术组在突出现场勘察时,发现该工作面的炸药箱内没有炸药。说明炸药和雷管已用于放炮。突出的上一班是喷浆班,但据现场勘察,巷道壁锚喷的末端(即图中的锚杆处)到突出孔洞的距离尚有1~1.5 m未锚喷新岩壁,表明这是当班放炮的进尺。

二、瓦斯爆炸事故简况

2004年10月20日22时40分,在西大巷与11轨道石门交汇点附近的西大巷内,架线电机车取电弓与架线的电火花引发瓦斯爆炸。 爆炸波及范围为矿井西翼进风系统,13、15、11、21四个采区和矿井西翼回风系统。

瓦斯爆炸的原因:

1、局部通风设施管理混乱, 21岩石下山回风联络巷堆积物料,并有带有通风口的风墙,加大了突出瓦斯逆流,逆流到西大巷新鲜风流中的瓦斯达到爆炸浓度,由架线电机车取电弓与架线产生的电火花,引发了瓦斯爆炸。

2、瓦斯突出与瓦斯爆炸有31分钟的间隔时间,应急处置措施不当,没有按照事故应急预案要求,对瓦斯波及区域实施停电措施 。

3、技术管理、安全责任不落实,重生产轻安全。

通过以上分析我们不难发现这是一起特大型煤与瓦斯突出引发瓦斯爆炸的责任事故。

三、瓦斯爆炸的条件

我们知道瓦斯爆炸必须同时具备下列三个条件,缺一不可。

(1)瓦斯浓度——瓦斯与空气混合,按体积计算瓦斯浓度达5%~16%时具有爆炸性。

(2)点燃瓦斯的火源——引爆火源温度为650~750℃且火源存在时间大于瓦斯爆炸感应期。

(3)空气中氧气的含量——在空气与瓦斯混合气体中,如果氧气含量低于12%,混合气体就会失去爆炸性。

矿井瓦斯爆炸的防治主要从如下三个方面进行考虑,即防止瓦斯超限与积聚,防止瓦斯引燃和防止瓦斯爆炸事故的扩大。

1、防治瓦斯积聚的措施

1)加强通风管理

通风是防止瓦斯积聚的主要措施。矿井通风要做到有效稳定和连续不断地向井下各用风地点输送足够的新鲜空气,以保证及时排除和冲淡矿井瓦斯和矿尘,使井下各处的瓦斯浓度符合《煤矿安全规程》的要求,这是防止矿井瓦斯爆炸事故的可靠保证。

2)加强瓦斯检查与检测

井下瓦斯状况的检查和监测是判断和预测井下瓦斯状况、采取防范措施和处理措施的依据;随时检查和监测煤矿井下通风、瓦斯状况是矿井安全管理的主要内容。它可以及时发现瓦斯超限和积聚,从而采区处理措施使事故消灭在萌芽状态。

3)及时处理局部积聚的瓦斯

矿井瓦斯积聚是发生瓦斯事故的物质基础,要及时处理。所谓局部瓦斯积聚是指瓦斯浓度超过2%,其体积超过0.5m3的现象。

生产过程中容易形成局部瓦斯积聚的地点有:采煤工作面的上隅角,顶板冒落的空洞内,综采机、综掘机附近,低风速巷道中的顶板附近,停风的独头,综放工作面放煤口等,及时处理局部瓦斯积聚的瓦斯是日常管理中的重要内容。

4)瓦斯抽放

利用通风的方法,封闭和堵塞不能解决局部瓦斯积聚时,可建立移动式抽放泵站或地面抽放系统。

2、防止瓦斯引燃

防止瓦斯引燃的原则是井下消灭火源,严格管理和控制热源。主要措施有:

1)防止明火。严禁任何人携带引火物下井,井下严禁吸烟;减少漏风,防止煤层自燃发火,加强火区管理;消灭一切高温火源。

2)防止电火花。完善井下电器设备“三大保护”( 过流保护、漏电保护、接地保护);使用防爆性能良好的电器设备;消灭电缆接头的“鸡爪子、羊尾巴和明接头”;检修电气设备不准带电作业;推广使用供电闭锁和超前切断电源的控制设备。

3)防爆破引燃瓦斯。按《规程》有关规定装药爆破,炮眼必须充足炮泥,严禁浅眼、明火爆破和一次装药分次爆破,严格执行“一炮三检”和“三从联锁爆破制度”。

4)防止机械摩擦、冲击火花。禁止使用磨钝的截齿;截槽内喷雾洒水等,随着煤矿机械化成度的不断提高和钢铁化支架的发展,以及提升运输方面的跑车撞车等,防止机械火花显得日益重要。

3、防止瓦斯爆炸事故的扩大

井下一旦发生瓦斯爆炸,应使灾害波及范围局限在尽可能小的区域内,减轻伤害和损失,主要应做好以上工作:

1)编制灾害预防和处理计划

矿井每年初都要编制有针对性的、切实可行的灾害预防和处理计划,每季度根据矿井变化的情况进行修订和补充,并且组织所有入井职工认真学习、贯彻,使每个入井人员都能了解和熟悉一旦发生瓦斯爆炸时的撤出和躲避路线与地点。每年由矿长组织一次实战演习。

2)安设安全装置

①安设防爆门(防爆井盖)。

安装主要通风机的出井口必须安装防爆门(防爆井盖),防爆门(防爆井盖)每6个月检修1次。当井下发生瓦斯爆炸时,爆炸冲击波将防爆门(防爆井盖)冲开释放能量,从而保护主要通风机免遭破坏。

②安设反风设施

生产矿井主要通风机必须装有反风设施,并能在10min内改变巷道中的风流方向;风流方向改变后,主要通风机的供给风量不应小于正常供风量的40%。每季度应至少检查1次反风设施,每年应进行1次反风演习;矿井通风系统有较大变化时,应进行1次反风演习。

③安设隔爆设施

隔爆设施是根据瓦斯或煤尘爆炸时所产生的冲击波与火焰的速度差的原理设计的。爆炸时产生的冲击波在前,可使隔爆设施动作,将随后而来的火焰扑灭、隔住,从而使爆炸范围不再扩大。井下可设置水棚,岩粉棚进行隔爆,我国新进研制出了自动隔爆装置。

防止瓦斯爆炸措施篇(2)

【中图分类号】TD714.5

【文献标识码】A

【文章编号】1672—5158(2012)10-0216-01

瓦斯是矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体,能够发生燃烧或爆炸,是矿井主要灾害之一,是煤矿的首要灾害,因此必须制定防治措施。

1 瓦斯爆炸的基本条件

瓦斯爆炸的发生必须具备三个基本条件,一是瓦斯浓度在爆炸界限内(理论上是5%~16%);二是有足够能量的点火源;三是混合气体中的氧气浓度不低于12%。三个条件缺少其中任何一个均不能发生瓦斯爆炸。

1.1 瓦斯的浓度

瓦斯浓度超限是形成瓦斯爆炸事故的根源。引起瓦斯爆炸的瓦斯浓度是有范围的,凡是浓度低于爆炸下限或高于爆炸上限的瓦斯混合物与点火源接触时都不会引起火焰自行传播。瓦斯浓度低于爆炸下限时,由于过量的空气作为惰性介质参与燃烧反应,消耗一部分反应热,起到了冷却作用,阻碍火焰自行传播而燃烧;相反瓦斯浓度高于爆炸上限时,由于可燃物过剩,即空气中氧气量不足,导致化学反应不完全,反应放出的热量小于损耗的热量,因而阻碍了火焰的蔓延而燃烧。在煤矿开采中,对一些不可避免的瓦斯浓度要采取措施,使其成为不能满足瓦斯爆炸的条件。

1.2 氧气的浓度

氧气的浓度必须达到12%以上,否则井下瓦斯爆炸反应不能够持续进行。在井下的封闭区域、采空区内及其它裂隙处由于有氧气消耗或没有供氧,可能会出现氧浓度低于12%的可能性外,所有通风、行人的巷道和工作面等一般氧气浓度都会高于12%。12%以上是极易满足的条件,在煤矿开采中,对氧气的浓度不能采取有效措施,使其成为不能满足防范。

1.3 火源

火源是引起矿井瓦斯爆炸事故的必备条件之一。火源可以分为弱火源和强火源。一般情况下,弱火源不能形成冲击波,不能使沉积煤尘转变为浮游状态;相反,强火源会产生冲击波,并把沉积煤尘转变为浮游状态。要发生瓦斯爆炸其火源必须要达到足够的能量,即温度一般不低于650℃、能量一般大于0.28mJ和持续时间大于爆炸感应期。这个条件通常很容易满足的。在煤矿开采中,对一些不可避免的火源要采取措施,使其成为不能满足点燃瓦斯的点火源。

2 瓦斯爆炸原因分析

2.1 故原因分析

瓦斯爆炸是一种化学爆炸,是爆炸性气体混合物一瓦斯在一定浓度范围内受激发而发生的剧烈化学反应,反应时产生大量的热和气体。引起瓦斯爆炸的原因有:①存在CH4与氧浓度在爆炸浓度范围内的爆炸危险区;②在爆炸危险区内存在火源点。火区封闭后,封闭区氧浓度和温度有降低趋势,瓦斯浓度则逐渐上升。如果瓦斯浓度升至爆炸范围时,发火区温度仍很高(存在高温性火源),氧浓度尚未降到瓦斯爆炸极限浓度以下,就可能发生瓦斯爆炸。

2.1.1 自然条件不好

进入20世纪90年代以后,随着开采深度的增加,地质条件变得越来越复杂,煤层瓦斯含量和瓦斯涌出量都随之增大,煤与瓦斯突出越来越严重。同时由于开采深度的加大,使得现有的部分瓦斯治理理,不再能够适应新的生产条件。

2.1.2 通风不良

主要有通风系统不合理,存在风流短路、多次串联和循环风,造成供风地点风量不足,而引起瓦斯积聚;局部通风机安装位置不当、风筒未延伸到供风点或脱落引起供风点有效风量不足,而造成瓦斯积聚;掘进工作面擅自停电停风而引起瓦斯积聚;盲巷的瓦斯积聚。

2.1.3 引爆火源存在

井下引爆瓦斯的火源有:爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃、赤热的安全灯罩、吸烟等。但放炮和电器设备产生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源。

3 控制瓦斯爆炸事故的技术措施

3.1 控制井下瓦斯的浓度

3.1.1 建立合理的通风系统,稀释井下空间的瓦斯浓度

通风是排放瓦斯最主要的手段。做好通风安全技术管理是防治煤矿主要事故的先决条件和关键环节。因此,所有矿井都必须要建立安全可靠的、独立的矿井通风系统。建立合理的通风系统,能够保证井下所有工作地点有足够多的风量将井下涌出的瓦斯及时冲淡并排放出井外,避免瓦斯集聚,所以建立合理的通风系统是防止瓦斯爆炸最有效、最基本的措施。

3.1.2 搞好瓦斯抽放,降低煤层瓦斯涌出量

抽放瓦斯是防止瓦斯集聚的有效措施。随着煤矿开采深度不断加深,瓦斯涌出量变得越来越大,通风系统越来越复杂,通过通风的方法来使瓦斯的浓度降低到煤矿安全规程要求范围内,从技术和经济角度上看,都是不合理的。瓦斯抽放不仅能够有效利用瓦斯,还能够降低煤层的瓦斯涌出量。

3.1.3 加强瓦斯日常管理

加强瓦斯日常管理是煤矿安全工作的重要组成部分。瓦斯日常管理就是建立巡回检查瓦斯制度,就是要瓦检员不间断地下井检查通风情况和瓦斯的浓度,当发现局部积聚瓦斯问题时,要即时处理。

此,瓦检员在井下工作时,要严格执行煤矿安全规程,严禁空班漏检情况发生。对于突出矿井,还应做好瓦斯突出预测工作。瓦斯日常管理是预防瓦斯爆炸事故的重要措施之一。

3.1.4 建立瓦斯监控系统,及时发现瓦斯超限

建立瓦斯监控系统,对控制瓦斯的浓度具有非常重要的作用。瓦斯监控系统能够实现连续监测瓦斯,及时掌握瓦斯浓度的变化,同时也可能为事故应急救援决策和事故调查提供参考依据。在井下安装瓦斯监控仪器,对井下主要巷道瓦斯的异常情况实行连续监控,能够达到预防和控制瓦斯爆炸事故的发生。

3.2 杜绝火源

火源是引起矿井瓦斯爆炸一个基本条件。要认真执行煤矿安全规程,在井下要杜绝一切非生产火源;严格管理和限制生产中可能发生的火源、热源。严禁井下使用架线电机车,在生产中采掘分开供电、三专两闭锁、双风机双电源等措施限制火源的发生。

3.3 演习瓦斯爆炸

演练对预防瓦斯爆炸事故具有非常重要的意义。煤矿企业应当在“防救结合,预防为主”方针指导下,认真制定瓦斯爆炸事故专项应急预案,并对其预案进行演习。制定瓦斯爆炸应急预案不仅有助于大平煤矿广大职工熟悉本企业的情况,而且能够指导瓦斯爆炸事故的预防工作和事故的应急救援。通过预案的演习不但能够使广大煤矿职工掌握各种应急技能,提高应急救援人员的应变能力,

4 结语

预防煤矿瓦斯爆炸是一个复杂的系统工程,煤矿一切生产要把防止瓦斯爆炸事故放在重要位置,认真贯彻“先抽后采、监测监控、以风定产”十二字方针,本文从瓦斯爆炸条件出发,分析和提出了防止瓦斯爆炸应从控制瓦斯浓度、杜绝火源和演习瓦斯爆炸预案出发,采取相应的预防措施,才能使矿井的生产达到本质安全化。

防止瓦斯爆炸措施篇(3)

1瓦斯爆炸的基本条件分析

瓦斯爆炸的发生必须具备3个基本条件,一是瓦斯浓度在爆炸界限内,一般为5%-16%;二是有足够能量的点火源;三是混合气体中的氧气浓度不低于12%。

2引起瓦斯爆炸的主要原因

2.1思想因素

思想决定行为,引起瓦斯爆炸事故的根源在于思想上认识不足。干部思想认识不到位,就会造成投入不到位,或者设施设备投入到位,而随意减少瓦斯检查和管理人员,或使瓦斯管理人员和检测人员的工资低下。职工思想认识不到位,就会出现漏检、虚报等。特别是在近两年煤炭行情利好的情况下,许多煤炭企业一味的扩大生产能力,增加煤炭产量,而不能够正确处理安全与生产,安全与效益的关系。“安全第一”的观念淡化,因此思想认识不到位是当前煤矿安全生产的最大隐患。

2.2技术装备因素

随着以高产高效为基本特征的集约化生产技术的采用。已有的瓦斯灾害防治技术及装备已经不能有效地控制矿井重大瓦斯灾害事故的发生。主要原因:①瓦斯灾害防治技术分散。没有形成完整系统的体系;②瓦斯灾害防治技术缺乏相应的装备支撑;③还有很多需要解决的共性关键技术问题,特别是运用于集约化生产技术条件下的共性关键技术问题。

2.3培训考核因素

随着监控技术升级,对操作人员和管理人员的技术要求越来越高,煤矿的管理人员知识更新,新技术新标准的掌握就显得尤为重要。强制性的培训和学习是提高员工素质,减少操作失误,发挥高新技术设备性能的关键。

2.4资金投入因素

在前几年,由于煤矿的经济效益不好,许多煤矿企业降低了安全投入,存在不同程度的通风系统及配套设施不完善、“一通三防”监测系统不完善和设备设施老化等问题。近两年煤矿效益好转的情况下,许多企业只注重生产投入,安全投入仍然存在严重不足,安全生产条件没有得到明显改善。

2.5管理因素

随着煤矿开采深度的不断增加,瓦斯地质条件越来越复杂多变。再加上传统的安全管理方式受到人的经验、知识和责任心的限制,所以管理因素也是瓦斯事故多发的原因之一。

3防止瓦斯爆炸基本措施

从瓦斯爆炸条件看,氧气的浓度是引起瓦斯爆炸的因素之一,但在煤矿井下一般不存在氧气浓度低于12%的情况。因此,搞好瓦斯爆炸的防治措施体现在两个方面:严格监控矿井各区域的瓦斯浓度、杜绝火源和演习预案。

3.1控制方法

(1)建立合理的通风系统通风是排放瓦斯最主要的手段。做好通风安全技术管理是防治煤矿主要事故的先决条件和关键环节。建立合理的通风系统,能够保证井下所有工作地点有足够多的风量将井下涌出的瓦斯及时冲淡并排放出井外,避免瓦斯积聚,所以建立合理的通风系统是防止瓦斯爆炸最有效、最基本的措施。

(2)搞好瓦斯抽放,降低煤层瓦斯涌出量,抽放瓦斯是防止瓦斯积聚的有效措施。随着煤矿开采深度不断加深,瓦斯涌出量变得越来越大,通过通风的方法来使瓦斯的浓度降低到煤矿安全规程要求范围内,从技术和经济角度两方面来看,都是不合理的。瓦斯抽放不仅能够有效利用瓦斯,还能够降低煤层的瓦斯涌出量。实行瓦斯抽放是控制采掘空间瓦斯浓度,减少瓦斯积聚。也防止煤与瓦斯突出的根本措施。

(3)加强瓦斯日常管理对于突出矿井,还应做好瓦斯突出预测工作。瓦斯日常管理是预防瓦斯爆炸事故的重要措施之一。瓦斯日常管理就是建立巡回检查瓦斯制度,就是要瓦检员不间断地下井检查通风情况和瓦斯的浓度,当发现局部积聚瓦斯问题时。要即时处理。

3.2监测方法

(1)人工检测检查,传统的使用光干涉瓦斯检查仪检查人员必不可减少,每班的瓦斯检查员不仅是沿一定线路定点定时检查瓦斯,而且可以沿途对监控设施的完好和使用情况进行检查,比对光瓦和传感器数值,最大限度的降低瓦斯浓度超限的几率。

(2)瓦斯监控系统能够实现连续监测瓦斯,及时掌握瓦斯浓度的变化,同时也可能为事故应急救援决策和事故调查提供参考依据。人对瓦斯的监测是一个间断性的过程,有其必然的缺点,而事故发生的特点是一个随机性与偶然性相结合的统一体,这就决定了单纯依靠人来管理瓦斯,显然不能够达到控制瓦斯浓度的目的。所以,建立瓦斯监控系统,对控制瓦斯的浓度具有非常重要的作用。

3.3杜绝火源是防止矿井瓦斯爆炸一个基本条件

要认真执行煤矿安全规程,在井下要杜绝一切非生产火源,严格管理和限制生产中可能发生的火源、热源。

防止瓦斯爆炸措施篇(4)

煤矿在开采煤炭资源过程中会伴随着多种灾害事故的发生,如瓦斯爆炸、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、中毒、窒息、火灾、透水、顶板冒落等。在这些事故中瓦斯爆炸无疑是最严重的,它不光是造成的损失最大,发生的频率也是最大的,根据每年国家煤监局的事故统计来看,煤矿发生一次死亡10人以上的特大事故中,绝大多数是瓦斯爆炸,约占特大事故总数的70%左右,为此,瓦斯可称为煤矿安全的最大威胁者。所以,分析瓦斯爆炸原因,制订瓦斯防治对策,就显得尤为重要。瓦斯的主要成分甲烷,是一种无色、无味、无臭的气体,密度为0.714kg/m3,与空气的密度比为0.554,比空气轻,容易积聚在空气上层。

一、瓦斯爆炸技术的预防措施

引起瓦斯燃烧与爆炸必须具备3个条件:一定浓度的瓦斯、一定温度的引火源和足够的氧。

1、防止瓦斯积聚。所谓瓦斯积聚是指局部瓦斯浓度超过2%;其体积超过0.5立方米的现象。为了防止瓦斯积聚,每一矿井必须从生产技术管理上尽量避免出现盲巷,临时停工地点不准停风,并加强通风系统管理,严格执行瓦斯检查制度,及时安全地处理积聚瓦斯。

2、防止瓦斯被引燃。防止瓦斯引燃的措施是严禁和杜绝一切火源;严格管理和控制生产中可能发生的火、热源,防止它的产生或限制其引燃瓦斯的能力。因而严禁携带烟草和点火物品下井,矿灯应完好,否则不的发放,应爱护矿灯,严禁拆开、敲打、撞击;加强电器设备管理和维护,采用防爆型的电器设备,井下供电还应做到无鸡爪子,无羊尾巴,无明接头,坚持使用煤电钻综合保护,坚持局扇风电闭锁。

3、防止瓦斯爆炸灾害扩大。为了防止万一发生爆炸,应使灾害限制在尽可能小的范围,并尽可能减少损失,为此通风系统力求简单,采用并联通风,禁止大串联通风。

4、加强通风。使瓦斯浓度降低到《煤矿安全规程》规定的浓度以下,即采掘工作面的进风风流中不超过0.5%,回风风流不超过1%,矿井总回风流中不超过0.75%。

5、加强检查工作。及时检查各用风地点的通风状况和瓦斯浓度,查明隐患进行处理,是日常进行瓦斯管理的重要内容。我国井工矿井目前所用的甲烷检查仪器有:光学甲烷检定器、热放式甲烷检定器、甲烷警报器和甲烷遥测警报仪等。班组长及安全检查工佩带使用比较先进的TX系列智能便携式气体监测仪和遥测仪器等。

6、对瓦斯含量大的煤层,进行瓦斯抽放,降低煤层及采空区的瓦斯涌出量。

二、 瓦斯爆炸原因分析

煤矿发生瓦斯爆炸事故是由很多原因造成的,但总的来说分为客观原因和主观原因两种。主观原因就是瓦斯积聚和引爆火源的存在;客观原因与自然条件、安全技术手段、安全装备水平、安全意识和管理水平等有关,发生瓦斯爆炸事故往往就是以上原因相互作用所导致的。

1、瓦斯积聚的存在

煤矿井下造成瓦斯积聚的原因很多,但主要有通风系统不合理和局部通风管理不善是瓦斯积聚的主要原因。如2005年34起特大瓦斯爆炸事故中,有22起主要是因通风系统不合理,存在风流短路、多次串联和循环风,造成供风地点风量不足而引起瓦斯积聚;有9起主要是因局部通风机安装位置不当,风筒未延伸到供风点或脱落引起供风点有效风量不足而造成瓦斯积聚;有2起事故主要是因停电停风而引起瓦斯积聚;有1起是盲巷积聚的瓦斯被引爆。

2、引爆火源的存在

煤矿井下引爆瓦斯的火源有爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等。但放炮和电器设备产生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源。如2005年34起特大瓦斯爆炸事故中,有16起是由放炮产生的火花引爆的;有15起事故是由电器设备及电源线电火花引爆的。

3、装备不足、管理不落实

矿井安全装备配置不足,“先抽后采,监测监控,以风定产”方针未得到完全落实。乡镇煤矿发生的特大瓦斯事故都没有装备瓦斯抽放系统或抽放系统不能有效运行,监控系统也不能有效发挥作用。

4、管理水平低

许多事故分析发现,违章操作或管理不当而造成了一些本可避免的事故,但未引起重视,最终酿成特大瓦斯爆炸事故。因此,管理水平和职工的安全意识对于煤矿的长期安全生产起到了举足轻重的作用。

二、控制瓦斯爆炸事故的技术措施

瓦斯治理工作一定要在“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”十六字方针的指导下进行。瓦斯爆炸事故的防治可分为预防爆炸和抑制爆炸。预防爆炸主要有:优化通风网络及通风系统,防治瓦斯积聚,进行瓦斯抽放,加强瓦斯浓度和火源监测,防止点火源的出现等;抑制爆炸主要采用隔爆抑爆装置将瓦斯爆炸限制在一定范围内,从而减少人员伤亡和灾害事故所造成的损失。

1、我国国有煤矿高瓦斯和瓦斯突出矿井占矿井总数的46%。瓦斯抽放是减少矿井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和突出的治本措施,同时也是开发利用瓦斯能源、保护大气环境的重要手段。如皖北煤电集团公司祁东煤矿利用抽放瓦斯进行发电,并取得了可观的经济效益和社会效益。

2、为提高瓦斯抽放率,目前主要需解决长钻孔定向钻进技术,包括测斜、纠偏技术;提高单一低透气性煤层的抽放率;研制钻进能力更强的钻机具;完善和提高扩孔技术、排渣技术、造穴技术和封孔技术;开发新的瓦斯抽放技术及设备。

3、瓦斯抽放方法有本煤层抽放、邻近层抽放和采空区抽放等;抽放工艺有顺层长钻孔、大直径钻孔、地面钻孔、顶板岩石和巷道钻孔等。并研制出与之相配套的强力钻机及配套机具,如MK型长钻孔钻机和ZSM顺层强力钻机等。此外已研制出多种抽放泵及配套的监控系统和仪表等,大大提高了瓦斯抽放量和抽放率。矿井瓦斯浓度及火源的实时自动监测对于防止瓦斯爆炸非常重要,当发现瓦斯异常或有火源产生,立即采取措施可防止爆炸事故的发生。我国目前开发了KJ90、KJ92、KJ94、KJ95、KJ73、KJ66等型号的矿井安全监控系统,以及各类检测传感器、报警仪和断电仪。

7、 井下火源防治

随采矿机械化程度的提高,防止机械摩擦火花引燃瓦斯显得日益重要。煤矿井下由于摩擦火花而引起的瓦斯爆炸事故占有相当的比例,因此不少国家对这个问题进行了研究,并提出,在摩擦部件的金属表面溶敷一层活性小的金属(如铬),使形成的摩擦火花不能引燃瓦斯;在铝合金的表面涂各种涂料,以防止摩擦火花的发生和金属中加入少量的铍,降低摩擦火花的点燃性等。

经常对巷道进行洒水,保证巷道及各地点的卫生,最大程度上减少煤尘及粉尘的堆积;对粉尘及煤尘产生较大的工作地点及附近安装自动洒水降尘装置,可减少矿井巷道粉尘的飞扬,从而杜绝瓦斯爆炸引起煤尘爆炸。

总之,只有把安全放在首位,认真落实瓦斯治理的“安全第一,预防为主,防治结合”方针,健全各项规章制度,合理加大安全投入,瓦斯爆炸事故及其它灾害事故才能大幅度地减少,煤矿的安全状况才能得到根本好转,这样的才能真正实现煤炭企业安全生产的长治久安,实现安全发展。

防止瓦斯爆炸措施篇(5)

中图分类号:TQ517文献标识码: A

瓦斯灾害是煤矿中的重大自然灾害之一。它不仅影响矿井的正常生产,还威胁到井下作业人员的生命安全。瓦斯是一种无色、无味、无嗅、无毒的气体。混合到空气中,当占到一定比例时,空气中的氧气含量下降,造成人员缺氧窒息死亡。瓦斯达到一定浓度时,遇火会发生燃烧或爆炸。在煤矿各类安全生产事故中,煤矿瓦斯事故的危害性最大。要实现煤矿的安全、高效和可持续性生产,必须采用综合治理措施治理好瓦斯。杜绝瓦斯事故。

1、矿井瓦斯的危害

1.1瓦斯是一种窒息性气体。当空气中瓦斯浓度达到43%时,氧气浓度将降至12%,人会感到呼吸困难;当瓦斯浓度达到57%时,氧气浓度将降至9%,人会处于昏迷状态,甚至窒息死亡。近几年发生的煤矿瓦斯事故中,伤亡的人员很大比例是因为瓦斯窒息死亡。

1.2瓦斯达到一定浓度后遇到火源会燃烧和爆炸。当瓦斯浓度在5%―至16%,空气中的氧气含量不低于12%时,遇到火源会发生爆炸。当瓦斯浓度超过16%,空气中的氧气含量不低于12%时,遇到火源会燃烧。井下瓦斯一旦发生爆炸,产生高温、高压和大量有害气体(如CO1、CO2气体等),并形成破坏力很强的冲击波,不仅伤害职工生命,而且严重地摧毁矿井巷道和设备,甚至造成矿毁人亡。有时还可能引起煤层爆炸和井下火灾,造成不可估量的后果。

1.3由于瓦斯赋存在煤层或岩层中。在煤矿开采过程中,如果瓦斯治理不到位,煤体中的瓦斯不能释放出来,受采掘活动影响会导致煤与瓦斯突出事故。煤与瓦斯突出是煤矿较严重的灾害,煤和瓦斯瞬间突出,它能使工作面或巷道内充满瓦斯,造成窒息和爆炸条件;能破坏通风系统,造成风流紊乱或短时逆转;突出的煤、岩堵塞巷道,破坏支架、设施和设备,造成较大的人员伤亡,严重威胁矿井的安全生产。2012年贵州响水煤矿发生的煤与瓦斯突出事故就造成了较大的人员伤亡事故。

2、瓦斯防治措施

2.1加强通风确保通风系统稳定可靠

加强矿井通风,按实际需要分配风量并及时调节风量,利用新鲜空气开稀释并排出瓦斯。矿井通风系统必须可靠合理,各水平有专用回风石门,采掘工作面都必须有专用回风巷,不得串联通风和共用回风。采掘工作面的污风流直接流入采区回风石门或总回风巷,而不串入别的采掘工作面,当一个工作面发生瓦斯事故时,不会波及和影响其他工作面。

2.2防止采掘工作面瓦斯积聚

煤矿井下的瓦斯事故多发生在采掘工作面,而且又以掘进工作面占多数。因为一方面掘进工作面是靠局部通风机供风的,风筒口距工作面太远或风筒漏风太多就会使掘进工作面的供风不足,瓦斯易积聚,浓度很容易达到爆炸界限。另一方面,掘进工作面多用电钻打眼,如果电钻失去防爆性能,常常会冒出电火花。违章放炮也会引起瓦斯爆炸。因此,加强掘进头的通风,避免无计划停风、加强瓦斯检查和积聚瓦斯的处理、正确排放瓦斯,严格放炮制度,可以避免掘进工作面的瓦斯事故。

回采工作面由于工作面风量不足,管理不到位,导致采面、采面上隅角、回风流瓦斯积聚。加之采面电器设备较多,电器设备失爆、违章放炮、采煤机截齿与坚硬夹石摩擦产生火花等,很容易造成瓦斯事故。因此,保证采面足够风量,及时有效地排除积聚的瓦斯,加强电器设备和放炮管理,严格执行瓦斯超限不作业的规定,就可以避免采煤工作面发生瓦斯事故。

2.3加强瓦斯检查

瓦斯可以使人窒息,也能够燃烧与爆炸;当它涌到井下工作间以后,就有可能造成灾害事故。但是,只要我们加强管理,人人提高警惕,认真对待,就可以杜绝瓦斯事故。加强瓦斯管理,有很多方面的工作。如加强通风,控制井下工作地点的瓦斯浓度不超限;采用机械通风、适时调整通风能力;坚持矿井风量和瓦斯观测工作。及时正确处理积聚的瓦斯;及时构筑通风设施,并保证其完好;进行瓦斯抽放,预先排出瓦斯,减少瓦斯涌出量;采取有效措施防止瓦斯涌出、防止煤与瓦斯突出。瓦斯燃烧和爆炸的关键是火源,在井下要杜绝一切火花的产生,也不要把火种、带到井下。对于那些停工、停风和废旧巷道,要打上栅栏,禁止人员进入,以免引起窒息事故。瓦斯超限时,坚决停止生产,及时进行处理。局部通风机启动前,放炮前后要检查瓦斯,不冒险作业。不在巷道和采煤工作面乱堆杂物,以保证风流畅通。瓦斯检测仪器要精确,使用中应加以爱护防止碰撞,并适时检修、校正,确保精度才能保证检测数据的准确。

2.4加强瓦斯治理,防止煤与瓦斯突出

加强地质预报工作,摸清采掘区域内的地质构造情况,探明地质构造。在瓦斯喷出可能性大的地区掘进时,可在掘进巷道的前方和两侧打钻孔,探明是否存在断层、裂隙和构造,以便了解和掌握瓦斯的赋存情况。提前采取措施预抽瓦斯,消除突出危险。

掌握煤与瓦斯突出预兆,严控预测指标。煤与瓦斯突出前,一般都有预兆,掌握突出前的预兆,就可以及时采取预防措施,杜绝煤与瓦斯突出事故。煤与瓦斯突出预兆分为有声预兆和无声预兆,但是,任何一次突出前,并不是所有预兆都同时出现,仅出现一种或数种,而且有的预兆还不十分明显;也有的预兆距发生突出前的时间太短,往往不能被人们很准确地掌握。这就要求瓦斯治理必须到位,抽采达标,必须采取包括突出危险性预测、防治突出措施、防突措施的效果检验、安全防护措施的综合措施防治煤与瓦斯突出的四位一体综合防突措施。

防止瓦斯爆炸措施篇(6)

中图分类号:TD712.7 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2012)06-0059-02

在煤炭开采过程中,瓦斯爆炸、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、中毒、窒息矿井火灾、透水、顶板冒落等多种灾害事故时有发生。在这些事故中尤以瓦斯爆炸造成的损失最大,从每年的事故统计中来看,煤矿发生一次死亡10人以上的特大事故中,绝大多数是由于瓦斯爆炸,约占特大事故总数的70%左右,为此,瓦斯称为煤矿灾害之王。因此,分析瓦斯爆炸原因,制订防治对策,显得特别重要。

1 瓦斯爆炸原因分析

1.1 瓦斯爆炸特点

根据多年对煤矿瓦斯爆炸事故统计分析,可发现有以下一些特点:①瓦斯爆炸多为大事故;②事故地点多发生在采煤与掘进工作面;③瓦斯爆炸造成的破坏波及范围大;④多为火花引爆;⑤高瓦斯矿井、低瓦斯矿井均有发生;⑥瓦斯爆炸多发生在乡镇煤矿;⑦基建、技改矿井和转制矿井瓦斯爆炸事故多发。

1.2 事故原因分析

煤矿发生瓦斯爆炸事故与许多因素有关,但总的来说,主要与自然因素、安全技术手段、安全装备水平、安全意识和管理水平等有关,发生瓦斯爆炸事故往往是以上因素相互作用所导致的。

1.2.1 煤矿开采条件差

我国煤矿井下开采条件普遍较差,据统计,2000年全国国有重点煤矿共有580处矿井进行了瓦斯等级鉴定,其中高瓦斯矿井160处,低瓦斯矿井298处,煤与瓦斯突出矿井122处;有自然发火矿井372处,占64%,有煤尘爆炸危险矿井427处,占73.6%。

1.2.2 瓦斯积聚的存在

煤矿井下造成瓦斯积聚的原因很多,但通风系统不合理和局部通风管理不善是瓦斯积聚的主要原因。如2005年34起特大瓦斯爆炸事故中,有22起主要是因通风系统不合理,存在风流短路、多次串联和循环风,造成供风地点风量不足,而引起瓦斯积聚;有9起主要是因局部通风机安装位置不当、风筒未延伸到供风点或脱落引起供风点有效风量不足,而造成瓦斯积聚;有两起事故主要是因停电、停风而引起瓦斯积聚;有1起是盲巷积聚的瓦斯被引爆。

1.2.3 引爆火源的存在

煤矿井下引爆瓦斯的火源有:爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等。但放炮和电器设备产生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源。如2005年34起特大瓦斯爆炸事故中,有16起是由放炮产生的火花引爆的;有15起事故是由电器设备及电源线电火花引爆的。

1.2.4 装备不足、管理不落实

矿井安全装备配置不足,“先抽后采,监测监控,以风定产”方针未得到完全落实。如2005年发生的41起特大瓦斯事故中,有的矿井没有安装瓦斯监控系统或运行不正常,有的矿井虽安装有监控系统,但因传感器数量不足、安装位置不对、线路存在故障、显示器不显示数据等问题,不能有效发挥其应有的作用。此外,乡镇煤矿发生的特大瓦斯事故都没有装备瓦斯抽放系统或抽放系统不能有效运行,监控系统也不能有效发挥作用。如内蒙古乌海市乌达区巴音赛煤焦有限责任公司某井虽安装了瓦斯监控系统,但在其实际开采区域却并没有瓦斯传感器,而造成特大瓦斯事故的发生,死亡16人。

1.2.5 管理水平低

许多事故分析发现,违章操作或管理不当而造成了一些本可避免的事故,但未引起重视,最终酿成特大瓦斯爆炸事故。因此,管理水平和职工的安全意识对于煤矿的长期安全生产非常重要。

1.2.6 企业技术管理薄弱

一些煤矿企业由于采煤方法落后,引起矿井采掘布置不合理,通风系统不完善,此外,作业规程编制不符合实际,针对性不强,给安全生产带来了严重隐患。

2 控制瓦斯爆炸事故的技术措施

瓦斯爆炸事故的防治可分为预防爆炸和抑制爆炸。预防爆炸主要有:优化通风网络及通风系统,防治瓦斯积聚,进行瓦斯抽放,加强瓦斯浓度和火源监测,防止点火源的出现等;抑制爆炸主要采用隔爆、抑爆装置将瓦斯爆炸限制在一定范围内,从而减少人员伤亡和灾害事故所造成的损失。

2.1 瓦斯爆炸事故的预防措施

2.1.1 煤矿瓦斯抽放技术

(1)我国国有煤矿高瓦斯和瓦斯突出矿井占总矿井数的46%。瓦斯抽放是减少矿井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和突出的治本措施,同时也是开发利用瓦斯能源、保护大气环境的重要手段。如皖北煤电集团公司祁东煤矿利用抽放瓦斯进行发电取得了可观的经济效益和社会效益。

(2)为提高瓦斯抽放率,目前主要需解决长钻孔定向钻进技术,包括测斜、纠偏技术;提高单一低透气性煤层的抽放率;研制钻进能力更强的钻机具;完善和提高扩孔技术、排渣技术、造穴技术和封孔技术;开发新的瓦斯抽放技术及设备。

(3)瓦斯抽放方法有本煤层抽放、邻近层抽放和采空区抽放等;抽放工艺有顺层长钻孔、大直径钻孔、地面钻孔、顶板岩石和巷道钻孔等。并研制出与之相配套的强力钻机及配套机具,如MK型长钻孔钻机和ZSM顺层强力钻机等。此外已研制出多种抽放泵及配套的监控系统和仪表等,大大提高了瓦斯抽放量和抽放率,使安全环境得到进一步改善。

(4)利用多分支羽状适用技术,解决低渗煤层瓦斯治理问题,以提高抽采率。

(5)煤矿瓦斯治理应与煤层气产业化紧密结合。

2.1.2 矿井瓦斯浓度及火源监测技术

矿井瓦斯浓度及火源的实时自动监测对于防止瓦斯爆炸非常重要,当发现瓦斯异常或有火源产生,立即采取措施可防止爆炸事故的发生。我国目前开发了KJ90、KJ92、KJ94、KJ95、KJ73、KJ66等型号的矿井安全监控系统,以及各类检测传感器、报警仪和断电仪。已有多个矿井安装了矿井安全综合监控系统,且具有以下功能:①矿井环境和工况参数实时监控;②主要通风机在线监测;③巷道火灾实时监测;④矿井瓦斯抽放实时监测;⑤中击地压实时监测;⑥煤与瓦斯突出实时监测;⑦煤层自然发火实时监测;⑧瓦斯爆炸或燃烧实时监测;⑨矿井电网监测等多种功能。监控系统的安装极大地提高了煤矿的安全管理自动化水平,防止了许多事故的发生。

2.1.3 井下火源防治

对煤矿井下的爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等火源都有一些相应的防治措施,除炸药安全性检验、电器防爆检验、摩擦火花检验外,还需防止火源与瓦斯积聚在同时同地点出现,如放炮时检测瓦斯浓度,采用风电闭锁、瓦斯电闭锁等措施。另外,加强明火的管理,严格动火制度,消除引爆瓦斯的火源。

2.1.4 优化通风网络及通风系统

合理可靠的通风系统是防止瓦斯事故和控制灾害扩大的重要措施,为此,瓦斯防治工程与采掘工程,必须同时设计,超前施工,同时投入使用。

2.2 隔爆措施

矿井隔爆、抑爆装置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障,当瓦斯爆炸发生后,依靠预先设置的装置可以阻止爆炸的传播,限制火焰的传播范围,主要有被动式隔爆棚和自动抑爆装置。

2.2.1 被动式隔爆棚

隔爆岩粉棚、隔爆水槽棚和隔爆水袋棚因成本低、安装方便,因而得到了广泛的使用,其中隔爆水袋棚的使用最为广泛。目前研制的XGS型和KYG型隔爆棚,具有适应性强,安装、拆卸和移动方便的特点。

2.2.2 自动式抑爆装置

使用压力或温度传感器,在爆炸发生时探测爆炸波,及时将预先放置的水、岩粉、N2、CO2等喷洒到巷道中,从而达到抑制爆炸火焰传播的目的。如ZGB-Y型自动隔爆装置采用高压氮气引射消焰剂,能将爆炸限制在距爆源40~60 m之内;YBW-1型无电源触发式抑爆装置,适合安装在距爆源20~45 m的巷道中;ZYB-S型自动产气式抑爆装置采用实时产气原理,当传感器接收到燃烧或爆炸火焰时,触发气体发生器快产生的高压气体喷洒消焰剂,抑制火焰的传播。

3 结束语

瓦斯爆炸事故的防治是煤矿安全工作的一个系统工程,除了完善可靠的安全装备和采取有效的措施外,还应加强安全管理和安全监督,重视员工安全意识的培养。只有把安全放在首位,认真落实瓦斯治理的“十二字”方针,健全各项规章制度,合理加大安全投入,瓦斯爆炸事故及其他灾害事故才能大幅度地减少,煤矿的安全状况才能得到根本转变。

Cause Analysis and Countermeasures of Coal Mine Gas Explosion

防止瓦斯爆炸措施篇(7)

瓦斯的引火温度,即点燃瓦斯的最低温度,一般为650-750℃。所以,明火、抽烟、电气火花、煤炭自燃,甚至摩擦火花,都可引燃瓦斯。

瓦斯的引火温度受瓦斯浓度、火源的性质及混合气体压力等因素的影响而变化。瓦斯含量在7-8%时最易引燃;混合气体的压力增高时,引燃温度即降低;引燃火源温度相同时,火源面积大、点火时间越长、越易引燃瓦斯。

瓦斯和高温火源接触后,并不立刻引燃,二要延迟一个很短的时间,这种特性叫做瓦斯引燃延迟性。瓦斯引燃延迟时间的长短与瓦斯浓度和引火温度有关。瓦斯浓度越高,迟延时间越长。引火温度越高,迟延时间就越短。当引火温度为摄氏650°时,迟延10秒钟;当引火温度达摄氏1000°时,则迟延1秒钟就引燃。这种引燃迟延现象,对矿内安全爆破有着重要意义。

二、影响瓦斯爆炸界限的主要因素。瓦斯的爆炸界限并不是固定不变的,当瓦斯的混合气体的温度、压力发生变化,或混入煤尘及其他可燃性气体,都会影响瓦斯爆炸界限的变化。

含有瓦斯的混合气体的最初温度越高,爆炸界限越扩大。如最初温度为摄氏20°时,其爆炸界限为6.0-13.4%。

在含有瓦斯的混合气体中混入煤尘,则爆炸下限降低。如每立方米空气中含有10-12克的煤尘,瓦斯含量达4%时遇火就引爆。

其它可燃气体混入时,对爆炸界限也有影响。

三、瓦斯爆炸的危害作用。井下瓦斯爆炸时,产生高温(约摄氏1850-2650°)、高压(平均为9个大气压)的气流,形成爆炸波,以极快的速度自爆源地点沿巷道向外冲击,这种冲击称为直接冲击。它将有可能推倒支架,造成巷道或工作面的顶板坍塌;并由于高温,容易把木材支架和煤壁引燃,造成井下火灾。

瓦斯爆炸时生产高温的水蒸汽,在爆炸后的爆源地点温度迅速下降,其水蒸汽凝成水,使爆源地点空气稀薄,呈半真空状态的低压区;在的高压气流以反方向冲击过来,这种冲击称为反向冲击。反向冲击的力量比直接冲击的力量要小,但反向冲击通过已受直接冲击所破坏的巷道,因此,其破坏作用更为严重。

由于爆炸波的冲击作用,会使别处积存的瓦斯冲出并能扬起煤尘,构成瓦斯或煤尘的连续爆炸。瓦斯爆炸,是一种强烈的化学反应,它需要大量的氧气,同时伴生大量的有害气体(主要是一氧化碳和二氧化碳),因此已发生瓦斯爆炸的地区,充满了有害气体,其中几乎没有氧气,会使人员中毒和窒息。

四、矿井各处瓦斯含量的规定

由于瓦斯爆炸界限受到很多因素影响,同时考虑到矿井瓦斯涌出的不稳定和测定瓦斯含量时的误差等原因,所以《煤矿安全生产试行规程》对井下各处风流中的瓦斯含量作了如下规定:

矿井总回风或一翼回风中瓦斯浓度不得超过0.75%;采区回风道中瓦斯浓度不得超过1%;采掘工作面风流中瓦斯浓度达1%时,必须停止用电钻打眼;浓度达到1.5%时,必须停止工作,切断电源;采掘工作面局部瓦斯积聚达2%时,附近20米以内,停止机器运转,只有在浓度降低到1%以下,才许开动机器;放炮地点附近20米风流中瓦斯浓度达到1%时,禁止放炮。

造成矿井瓦斯爆炸必须具备两个条件,即瓦斯浓度为5-16%的混合气体和温度为摄氏650――750°的火源来引爆。这两个条件中缺少一个都不会发生瓦斯爆炸。因此,预防瓦斯爆炸的有效措施,就必须从防止瓦斯积聚和消除火源这两个方面着手。

一、防止瓦斯积聚的措施

1、加强通风。用足够的风量把瓦斯稀释到无害的程度,为此,必须采取下列措施:

(1)采用机械通风(在瓦斯矿井应采用抽出式通风)。

(2)正确、合理地计算与分配风量,使各采掘工作面、各巷道、各硐室都供给足够的风量,既不使瓦斯超限,又能创造良好的气候条件。

(3)加强局扇管理和风筒的维护,防止漏风,避免循环风流,保证掘进工作面有足够的新鲜风流,严禁扩散通风。

(4)正确的选择通风构筑物的位置,加强其维护与管理,防止矿内大量漏风。

(5)在瓦斯矿井中,回采工作面、回风巷道都要采用上行通风。

2、加强瓦斯检查。经常检查矿井通风及瓦斯涌出情况,准确地掌握矿井空气中的瓦斯含量,是防止瓦斯爆炸的重要措施之一。

(1)各矿井必须建立区域巡回瓦斯检查制度。瓦斯检查员必须选派政治思想好、责任心强的工人担任。

(2)在瓦斯矿井中所有巷道(包括可能涌出或可能积聚瓦斯的硐室)内瓦斯浓度的检查次数:一、二级瓦斯矿井,每班至少检查两次三级和超级瓦斯矿井,每班至少检查三次;有煤和瓦斯突出煤层中的采掘工作面,必须有专人经常检查。

(3)在瓦斯矿井中,对个别瓦斯涌出量较大、变化异常的采掘工作面以及三、超级瓦斯矿井中采用机械采煤或掘进的工作面,要有专人经常检查瓦斯。

3、及时处理局部瓦斯积聚。经检查发现有局部瓦斯积聚时,要及时处理。巷道空顶积聚瓦斯的处理方法,一般有如下几种:

隔离法:在棚梁的上边或下边钉木板,上填黄土或砂子,把顶空填塞,消除瓦斯积聚。

分支通风法:在风筒上接上分支大小风筒,把风送到顶处,吹散瓦斯。

引风法:钉上挡板,把风流引导顶空,吹散瓦斯。

压风法:在有压风管道的巷道,可以在压风管上接出支管,并在支管上开若干风嘴(不能用铁质风嘴),用压风吹散瓦斯。

二、防止瓦斯引燃的措施

1、严格井口检查制度,禁止在井口房周围20米范围以内或井下使用明火和吸烟。

2、井下不准出现明火和灼热的金属板或金属丝。如果必须在井下主要硐室、主要进风巷道和井口房内从事点焊、气焊和使用喷灯接焊等工作,必须制定安全措施。

3、严格执行放炮规章制度,瓦斯达到1%时,不准放炮,采用安全炸药和防爆型发爆器,

4、采用防爆型或防火花型的电气设备。防爆性能要经常检查,不符合要求及时更换和修理。井下禁止带电检修和迁移任何电气设备。

5、严格管理火区,要按规程规定检查密闭火墙,严防火墙漏风。并定期测定火区温度与瓦斯浓度,防止高温和瓦斯积聚。

6、井下电动机、局扇启动前,必须在其附近20米内检查瓦斯,如瓦斯浓度大于1%时则不能启动。

7、加强矿灯管理,发放的矿灯要合乎要求,严禁在井下拆开、敲打、撞击。

三、防止瓦斯爆炸灾害扩大的措施

在与瓦斯作斗争的过程中,还有考虑到一旦矿井发生爆炸,就要尽量防止爆炸灾害的扩大,为此应采取下列措施:

1、矿井要实行分区通风,通风系统应力求简单,总进风道和总回风道的布置不能太近。通风巷道维修良好,风流要求稳定可靠。无用巷道和采空区及时封闭。

2、扇风机必须安装反风装置,并定期试验,保证在处理事故需要紧急反风时能灵活使用。

防止瓦斯爆炸措施篇(8)

1 影响煤层瓦斯含量的因素

煤的瓦斯含量是指单位体积或重量的煤在自然状态下所含有的瓦斯量(标准状态下的瓦斯体积),是计算瓦斯蕴藏量、预测瓦斯涌出量的重要依据。影响煤层瓦斯含量的主要因素有煤层的埋藏深度、煤层与围岩的透气性、煤层倾角和露头、地质构造、煤的吸附特性、水文地质条件等。

2 矿井瓦斯的抽放与涌出量

矿井瓦斯涌出是指在矿井建设和生产过程中从煤与岩石内涌出的瓦斯,其涌出的严重与否,则由瓦斯涌出量来表示。在研究瓦斯来源和瓦斯涌出量时,既要考虑矿井地质条件,也要分析采矿技术条件。当用通风方法不能使工作地点涌出的瓦斯稀释到《煤矿安全规程》规定的最高允许浓度时,就必须预先抽放瓦斯。瓦斯抽放已成为降低工作面瓦斯涌出量和防止突出的主要措施。

3 煤矿瓦斯事故原因分析

3.1瓦斯爆炸的三要素

瓦斯爆炸的条件是一定浓度的瓦斯、高温火源的存在和充足的氧气,这三个要素缺一不可。当一定体积的空气中瓦斯浓度达到5%~16%时,就可以产生爆炸,而当浓度高于5%时,瓦斯的爆炸可能性逐渐增加,当浓度介于9.0%~9.5%时,瓦斯和氧气充分混合,会产生最强的爆炸威力。空气中的氧气浓度降低时,瓦斯爆炸界限随之缩小,当氧气浓度减少到12%以下时,瓦斯混合气体即失去爆炸性。这一性质对井下密闭的火区有很大影响,在密闭的火区内往往积存大量瓦斯,且有火源存在,但因氧气的浓度低,并不会发生爆炸。瓦斯的引火温度,即点燃瓦斯的最低温度。一般认为,瓦斯的引火温度为650~750℃,受瓦斯的浓度、火源的性质及混合气体的压力等因素影响而变化。当瓦斯浓度在7%~8%时,最易引燃。当混合气体的压力增高时,引燃温度即降低,在引火温度相同时,火源面积越大、点火时间越长,越易引燃瓦斯。

3.2安全装备配备不足

部分矿井虽安装了瓦斯监控系统,但因传感器数量不足、安装位置不正确、线路存在故障、显示器不显示数据等问题,不能有效发挥其应有的作用。某些矿井为了提高产量,调高瓦斯探头下限,甚至使用损坏的瓦斯监测设备等,类似的违规操作就容易造成严重的瓦斯事故。

3.3通风效果不好

通风系统不合理,存在风流短路、多次串联和循环风,造成供风地点风量不足,而引起瓦斯积聚; 局部通风机安装位置不当,风筒未延伸到供风地点或脱落,引起供风地点有效风量不足而造成瓦斯积聚;掘进工作面擅自停电停风而引起瓦斯积聚; 盲巷的瓦斯积聚等; 都容易引起瓦斯事故。

4 瓦斯爆炸事故的危害

瓦斯爆炸产生高温高压火源、冲击波,造成人员伤亡,破坏矿井设施及设备,产生有毒有害气体。在密闭的空间里,甲烷爆炸时温度可达2150~2650℃,这样高的温度会产生很高的压力,如果产生二次爆炸,爆炸将会更猛。甲烷爆炸后产生大量有毒有害气体,空气中的氧含量大大减少,倘若有煤尘参与爆炸,则生成的一氧化碳更多。在瓦斯爆炸所造成的伤亡事故中,一氧化碳中毒者往往占有很大的比重。

5 防治瓦斯事故的技术措施

5.1建立合理的通风系统

通风是排放瓦斯最主要的手段,做好通风管理工作是防治煤矿瓦斯事故的关键。因此,所有矿井都必须建立安全可靠的、独立的通风系统。建立合理的通风系统,能够保证井下所有工作地点有足够多的风量将涌出的瓦斯及时冲淡,并排放出井外,避免瓦斯积聚。使用局部通风机要做到选型合理、安装到位、配置完好,使掘进工作面保持足够、稳定的风量,严防风筒破损、断开等原因产生漏风和循环风。控制风流的风门、风桥、风墙、风窗等通风设施质量必须可靠,出现漏风、损坏时要及时修复。对采区工作面必须保证生产所需风量,并有一定备用系数。因检修、停电等原因造成主要通风机或局部通风机停止运行,在恢复通风前,要执行《煤矿安全规程》相关规定检查瓦斯并采取安全措施。建立合理的通风系统是防止瓦斯事故最有效、最基本的方法。

5.2井下火源防治

火源是引起矿井瓦斯爆炸的一个基本条件,对煤矿井下的爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等火源都要有相应的防治措施。除炸药安全性检验、电器防爆检验、摩擦火花检验外还需防止火源与瓦斯积聚在同时同地点出现。如放炮时必须进行“一炮三检”,掘进工作面采用风电闭锁、瓦斯电闭锁等措施。另外要加强明火的管理,严格动火制度,消除引爆瓦斯的火源。

5.3建立瓦斯监控系统,加强瓦斯日常管理

建立瓦斯监控系统,对有效控制瓦斯的浓度具有重要作用。瓦斯监控系统能够实现全天24h连续监测瓦斯,及时掌握瓦斯浓度的变化。在井下安装瓦斯监控仪器,对井下主要巷道瓦斯的异常情况实行连续监控,能够预防瓦斯事故。瓦斯日常管理就是建立瓦斯巡回检查制度,瓦检员要跟班检查通风情况和测量瓦斯浓度,当发现局部瓦斯积聚时,要采取措施及时处理,严禁空班漏检情况发生。对于突出矿井,还应做好瓦斯突出预测工作。

5.4开展瓦斯事故应急演习

演练对预防瓦斯事故具有非常重要的意义。煤矿企业应当在“防救结合,预防为主”的方针指导下,认真编制瓦斯爆炸事故专项应急预案,并进行演习。通过预案的演习,不但能够使矿工掌握各种应急技能,提高应急救援人员的应变能力,而且还能够在演习的过程中发现瓦斯事故防治措施的不足,并完善措施,杜绝瓦斯事故的发生。

结束语

瓦斯治理是一项复杂的系统工程,必须有强的责任心、精益求精的业务知识和一支过硬的团队,才能做好瓦斯治理工作。严格执行瓦斯治理“先抽后采、监测监控、以风定产”十二字方针,了解瓦斯的涌出规律,采取积极的安全措施治理瓦斯,为矿井安全生产创造条件。

参考文献:

防止瓦斯爆炸措施篇(9)

中图分类号:X321 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)10-0270-01

在煤炭开采过程中,瓦斯爆炸、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、中毒、窒息矿井火灾、透水、顶板冒落等多种灾害事故时有发生。在这些事故中尤以瓦斯爆炸造成的损失最大,从每年的事故统计中来看,煤矿发生一次死亡10人以上的特大事故中,绝大多数是由于瓦斯爆炸,约占特大事故总数的70%左右,为此,瓦斯称为煤矿灾害之王。因此,分析瓦斯爆炸原因,制订防治措施,十分重要。

1 瓦斯爆炸原因分析

1.1 瓦斯爆炸特点

根据多年对煤矿瓦斯爆炸事故统计分析,可以发现有如下一些特点:①瓦斯爆炸多为大事故;②事故地点多发生在采煤与掘进工作面;③瓦斯爆炸造成的破坏波及范围大;④多为火花引爆;⑤高瓦斯矿井、低瓦斯矿井均有发生;⑥瓦斯爆炸多发生在乡镇煤矿。

1.2 事故原因分析

煤矿发生瓦斯爆炸事故与许多因素有关,但总的来说,主要与自然因素、安全技术手段、安全装备水平、安全意识和管理水平等有关,发生瓦斯爆炸事故往往是以上因素相互作用所导致的。

1.2.1 煤矿开采条件差

我国煤矿井下开采条件普遍较差,据统计,全国国有重点煤矿共有580处矿井进行了瓦斯等级鉴定,其中高瓦斯矿井160处,低瓦斯矿井298处,煤与瓦斯突出矿井122处;有自然发火矿井372处,占64%,有煤尘爆炸危险矿井427处,占73.6% 。

例:南山煤矿现开采的15#层和18#层,均为容易自燃煤层,最短发火期为37天,一般发火期3~6个月,煤层自燃发火是影响南山矿煤安全生产的主要因素之一。

另外15号煤层、18-1号煤层、18-2号煤层已由有资质鉴定部门进行了煤尘爆炸性鉴定,经鉴定煤尘爆炸指数30.65%~35.44%,有爆炸危险。

经过2008年瓦斯等级鉴定为高瓦斯突出矿井。

1.2.2 瓦斯积聚的存在

煤矿井下造成瓦斯积聚的原因很多,但主要有通风系统不合理和局部通风管理不善是瓦斯积聚的主要原因。如1994年9月17日17时30分左右,南山煤矿西一区南部七层235普放区发生了一起特大瓦斯爆炸事故,造成56人死亡,11人受伤。

这起事故主要是涉及该区的通风设备较多,通风系统复杂、不稳定,上山角风机停运,造成瓦斯大量涌出到工作面及上山角,而引起瓦斯积聚:在工作面上出口处,采煤工在架梁过程中,使用手锤敲打铰接顶梁联结销时产生的火花而引起瓦斯爆炸。

1.2.3 引爆火源的存在

煤矿井下引爆瓦斯的火源有:爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等。但放炮和电器设备产生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源。据统计在多起特大瓦斯爆炸事故中,有大部分是由放炮产生的火花引爆的;电器设备及电源线电火花引起爆炸的也占相当一部分比例。

1.2.4 装备不足、管理不落实

矿井安全装备配置不足,“先抽后采,监测监控,以风定产”方针未得到完全落实。经过特大瓦斯事故处理调查后得知,有的矿井没有安装瓦斯监控系统或运行不正常,有的矿井虽安装有监控系统,但因传感器数量不足、安装位置不对、线路存在故障、显示器不显示数据等问题,不能有效发挥其应有的作用。此外乡镇煤矿发生的特大瓦斯事故都没有装备瓦斯抽放系统或抽放系统不能有效运行,监控系统也不能有效发挥作用。

1.2.5 管理水平低

许多事故分析发现,违章操作或管理不当而造成了一些本可避免的事故,但未引起重视,最终酿成特大瓦斯爆炸事故。因此,管理水平和职工的安全意识对于煤矿的长期安全生产非常重要。

1.2.6 企业技术管理薄弱

一些煤矿企业由于采煤方法落后,引起矿井采掘布置不合理,通风系统不完善,此外,作业规程编制不符合实际,针对性不强,给安全生产带来了严重隐患。

2 加强瓦斯管理、制定技术措施、预防瓦斯爆炸

瓦斯爆炸事故的防治可分为预防爆炸和抑制爆炸。预防爆炸主要有:优化通风网络及通风系统,防治瓦斯积聚,进行瓦斯抽放,加强瓦斯浓度和火源监测,防止点火源的出现等;抑制爆炸主要采用隔爆抑爆装置将瓦斯爆炸限制在一定范围内,从而减少人员伤亡和灾害事故所造成的损失。

2.1 加强预防措施管理

2.1.1煤矿瓦斯抽放技术

提高瓦斯抽放率,主要对本煤层抽放、邻近层抽放和采空区抽放等;抽放工艺有顺层长钻孔、大直径钻孔、地面钻孔、顶板岩石和巷道钻孔等,并研制出与之相配套的强力钻机及配套机具。

例:南山煤矿使用的ZY-300型钻机、ZY-750型钻机对井下采取采前预抽、边掘边抽、采后边采边抽、上隅角埋管抽、顶板巷打高位孔抽等方法,真正做到了多措并举治理瓦斯,大大提高了瓦斯抽放量和抽放率,使安全环境得到进一步改善。

2.1.2 提高监测技术管理

矿井瓦斯浓度及火源的实时自动监测对于防止瓦斯爆炸非常重要,当发现瓦斯异常或有火源产生,立即采取措施可防止爆炸事故的发生。

我国目前开发了KJ90.KJ92.KJ94. KJ95. KJ73. KJ66. KJ2000. KJ2000N等型号的矿井安全监控系统,以及各类检测传感器、报警仪和断电仪。

例:现南山煤矿安装了KJ2000N型号矿井安全综合监控系统,并具有如下功能:

①矿井环境和工况参数实时监控;②主要通风机在线监测;③巷道火灾实时监测;④矿井瓦斯抽放实时监测;⑤冲击地压实时监测;⑥煤与瓦斯突出实时监测;⑦煤层自然发火实时监测; ⑧分布式光纤测温监测预报系统,对采空区内“三带”温度变化能够进行同时监测,提高了发火点精准定位。监控系统的安装极大地提高了煤矿的安全管理自动化水平,防止了许多事故的发生。

2.1.3 加强井下火源管理

对煤矿井下的爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等火源加强管理、制定防治措施,除炸药安全性检验、电器防爆检验、摩擦火花检验外、还需防止火源与瓦斯积聚在同时同地点出现,如放炮时检测瓦斯浓度,采用风电闭锁、瓦斯电闭锁等措施。所以加强明火管理,严格动火制度,可以消除引爆瓦斯的火源。

2.2 隔爆措施管理

矿井隔爆抑爆装置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障,当瓦斯爆炸发生后,依靠预先设置的装置可以阻止爆炸的传播,限制火焰的传播范围,主要有被动式隔爆水袋棚、隔爆岩粉棚装置。

被动式隔爆水袋棚、隔爆岩粉棚因成本低、安装方便,因而得到了广泛的使用,其中隔爆水袋棚的使用最为广泛。具有适应性强,安装、拆卸和移动方便的特点。

例:南山煤矿井下对各主要运输大巷、运输机道、采煤工作面、煤掘工作面进行安设隔爆水袋棚,经核定安设44处隔爆水袋棚,实际安设46处隔爆水袋棚。

3 结论

防止瓦斯爆炸措施篇(10)

【文章编号】1672-5158(2012)10-0397-01

在煤炭开采过程中,瓦斯爆炸、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、中毒、窒息矿井火灾、透水、顶板冒落等多种灾害事故时有发生。在这些事故中尤以瓦斯爆炸造成的损失最大,从每年的事故统计中来看,煤矿发生一次死亡10人以上的特大事故中,绝大多数是由于瓦斯爆炸,约占特大事故总数的70%左右,为此,瓦斯称为煤矿灾害之王。因此,分析瓦斯爆炸原因,制订防治对策,显得特别重要。

一、瓦斯爆炸特点

根据历年煤矿瓦斯爆炸事故统计分析,可以发现有如下一些特点:

①瓦斯爆炸多为大事故;

②事故地点多发生在采煤与掘进工作面;

③瓦斯爆炸造成的破坏波及范围大;

④多为火花引爆;

⑤高瓦斯矿井、低瓦斯矿井均有发生;

⑥瓦斯爆炸多发生在乡镇煤矿;

⑦基建、技改矿井和转制矿井瓦斯爆炸事故多发。

二、事故原因分析

煤矿发生瓦斯爆炸事故与许多因素有关,但总的来说,主要与自然因素、安全技术手段、安全装备水平、安全意识和管理水平等有关,发生瓦斯爆炸事故往往是以上因素相互作用所导致的。

我国煤矿井下开采条件普遍较差。①煤矿井下造成瓦斯积聚的原因很多,但主要有通风系统不合理和局部通风管理不善是瓦斯积聚的主要原因。②煤矿井下引爆瓦斯的火源有:爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等。但放炮和电器设备产生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源。③矿井安全装备配置不足,“先抽后采,监测监控,以风定产”方针未得到完全落实。许多事故分析发现,违章操作或管理不当而造成了一些本可避免的事故,但未引起重视,最终酿成特大瓦斯爆炸事故。因此,管理水平和职工的安全意识对于煤矿的长期安全生产非常重要。④一些煤矿企业由于采煤方法落后,引起矿井采掘布置不合理,通风系统不完善,此外,作业规程编制不符合实际,针对性不强,给安全生产带来了严重隐患。

三、瓦斯爆炸事故的预防措施

1)对煤矿井下的爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等火源都有一些相应的防治措施,除炸药安全『生检验、电器防爆检验、摩擦火花检验外、还需防止火源与瓦斯积聚在同时同地点出现,如放炮时检测瓦斯浓度,采用风电闭锁、瓦斯电闭锁等措施。另外加强明火的管理,严格动火制度,消除引爆瓦斯的火源。

2)优化通风网络及通风系统

合理可靠的通风系统是防止瓦斯事故和控制灾害扩大的重要措施,为此,瓦斯防治工程与采掘工程,必须同时设计,超前施工,同时投入使用。

3)隔爆措施

矿井隔爆抑爆装置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障,当瓦斯爆炸发生后,依靠预先设置的装置可以阻止爆炸的传播,限制火焰的传播范围,主要有被动式隔爆棚和自动抑爆装置。

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