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防止瓦斯爆炸的措施范文1
【关键词】爆炸特点;原因分析;防治措施
【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。
参考文献
防止瓦斯爆炸的措施范文2
瓦斯爆炸成因预防
一、矿井瓦斯的危害
(一)矿井瓦斯的威胁
(1)井下空气中瓦斯浓度较高时,会相对地降低空气中氧气含量,使人窒息死亡。
(2)瓦斯爆炸后产生高温,即爆炸产生的热量迅速加热周围空气,一般情况下温度在1850℃以上;瓦斯爆炸后产生高压,即周围气体温度急剧升高时,就必然引起气体压力的突然增大,一般爆炸后的压力可以达到爆炸前的9倍;瓦斯爆炸后产生正向及反向冲击,直接造成人员伤亡、设备损失。
(3)某些地区煤(岩)体内的瓦斯量较大时,瓦斯会因采掘活动的影响而以突然的、猛烈的形式被释放出来,同时带出大量的煤(岩),直接造成人员伤亡,设备、设施或巷道的破坏。
二、矿井瓦斯涌出及瓦斯等级
(一)瓦斯涌出的概念
矿井在生产或建设过,煤体受到破坏,贮存在煤体内的部分瓦斯就会离开煤体而涌入采掘空间,这种现象叫做瓦斯涌出。
(二)瓦斯涌出的形式
普通涌出。瓦斯沿着煤、岩体内的微细空隙缓缓地、连续地涌向采掘空间的现象,称为矿井瓦斯的普通涌出。
特殊涌出。如果煤岩层中含有大量瓦斯,采掘工作进入这些地段时,这些瓦斯就会在极端内,突然大量地涌出,可能还伴有碎煤或岩块,这种现象叫特殊涌出。它包括瓦斯喷出及煤与瓦斯突出。
(三)瓦斯涌出量
矿井瓦斯涌出量是指矿井在生产过程中实际涌进巷道的瓦斯量。表示矿井瓦斯涌出量的方法有两种。绝对瓦斯涌出量,单位时间内涌进采掘巷道的瓦斯量,称为绝对瓦斯涌出量,用m3/min或m3/d表示;相对瓦斯涌出量,矿井在正常生产条件下,平均日产1t煤所涌出的瓦斯量,用m3/t表示。
(四)影响瓦斯涌出的因素
开采规模,开采范围越大,瓦斯涌出量越大;开采深度,开采深度越深,瓦斯涌出量越大;煤层瓦斯含量,瓦斯含量越高,其涌出量就越大;地面大气压力增大,矿井瓦斯涌出量减少,相反,则瓦斯涌出量增大;生产工艺,打眼、放炮、落煤时,瓦斯涌出量增加,其余时间瓦斯涌出量减少;矿井通风压力,抽出式通风的矿井,瓦斯涌出量大,压入式通风的矿井,瓦斯涌出量少;开采顺序、采煤方法、顶板管理、采空区管理以及开采层的地质构造都对瓦斯涌出量的影响较大。因此,可根据矿井的具体条件,找出主要影响因素,采取有效的防治措施。
(五)矿井瓦斯等级的确定
《煤矿安全规程》规定:矿井瓦斯等级,根据矿井相对瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式划分。划分的类型有:低瓦斯矿井,矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10m3/t,且矿井绝对瓦斯涌出量小于40m3/min;高瓦斯矿井,矿井相对瓦斯涌出量大于10m3/t或矿井绝对瓦斯涌出量大于40m3/min;煤与瓦斯突出矿井。
矿井按照瓦斯涌出量的大小和瓦斯涌出的不同形式,划分成不同类型的瓦斯矿井,以便于矿井开采设计、便于矿井的安全管理、便于矿井设备的选择和资金投入。
三、瓦斯爆炸的条件及其影响因素
(一)瓦斯浓度
瓦斯爆炸有一定的浓度范围,我们在把空气中瓦斯遇火后能引起爆炸的浓度范围称为瓦斯爆炸界限。瓦斯爆炸界限为5%—16%,5%为爆炸下限,16%为爆炸上限。瓦斯爆炸界限不是固定不变的,它受许多因素的影响:可燃气体的混入,使瓦斯爆炸界限扩大;惰性气体的混入,降低了氧浓度,使瓦斯爆炸的危险性和爆炸界限降低;煤尘掺入可降低瓦斯爆炸下限;瓦斯与空气混合气体的初始压力越大,爆炸界限范围越大;瓦斯与空气混合气体的初始温度越高,爆炸界限范围越大。
(二)引火温度
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是650—750℃。但因受瓦斯的浓度、火源的性质及混合气体的压力等因素影响而变化,当瓦斯含量在7%—8%时,最易引燃;当混合气体的压力增高时,引火温度降低;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。
(三)氧气浓度
当氧浓度低于12%时,混合气体中的瓦斯失去爆炸性。正确认识氧含量对瓦斯爆炸的作用,对密闭或启封火区及对封闭火区灭火时,判断火区内有无瓦斯爆炸性均有指导意义。
四、预防瓦斯爆炸的措施
(一)防止瓦斯积聚的措施
(1)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%。
(2)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20世纪80年代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。90年代以后使用比较先进的TX系列智能便携式气体监测仪和遥测仪器等。
(3)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)防止瓦斯引燃的措施
井口房、瓦斯抽放站及主要通风机房周围20m内禁止使用明火;瓦斯矿井要使用安全照明灯,井下禁止打开矿灯,禁止携带烟草及点火工具下井;严格管理井下火区;严格执行放炮制度;严格掘进工作面的局部通风机管理工作,局部通风机要设有风电闭锁装置;瓦斯矿井的电气设备要符合《煤矿安全规程》关于防爆性能的规定;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。
参考文献:
[1]贺勇.截止品位与入选品位智能优化的理论与方法研究[D].中国地质大学,2009.
[2 杨应迪.瓦斯爆炸对矿井通风网络的动力效应研究[D].安徽理工大学,2011
[3]王晓川.射流割缝导向软弱围岩光面爆破机理及实验研究[D].重庆大学,2011.
防止瓦斯爆炸的措施范文3
[关键词]煤矿;瓦斯;结构;治理;措施
中图分类号:TD712.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)34-0273-01
一、瓦斯的结构
瓦斯在煤体或围岩中是以游离状态和吸着状态存在的。游离状态也称为自由状态,这种瓦斯以自由气体状态存在于煤体或围岩的裂缝、孔隙之中,其量的大小主要决定于贮存空间的体积、压力和温度。
吸着状态又称结合状态,其特点是瓦斯与煤或某些岩石结合成一体,不再以自由气态形式存在。按其结合形式不同又可分为吸附及吸收两种。吸附状态是由于固体粒子与气体分子之间分子吸引力的作用,使气体分子在固体粒子表面上紧密附着一个薄层;吸收状态是气体分子已进入煤分子团的内部。
二、瓦斯爆炸的条件
矿井瓦斯爆炸是一种热一链式反应(也叫链锁反应)。当爆炸混合物吸收一定能量(通常是引火源给予的热能)后,反应分子的链即行断裂,离解成两个或两个以上的游离基(也叫自由基)。这类游离基具有很大的化学活性,成为反应连续进行的活化中心。在适合的条件下,每一个游离基又可以进一步分解,再产生两个或两上以上的游离基。这样循环不已,游离基越来越多,化学反应速度也越来越快,最后就可以发展为燃烧或爆炸式的氧化反应。所以,瓦斯爆炸就其本质来说,是一定浓度的甲烷和空气中度作用下产生的激烈氧化反应。
(1) 瓦斯浓度
瓦斯爆炸有一定的浓度范围,我们把在空气中瓦斯遇火后能引起爆炸的浓度范围称为瓦斯爆炸界限。瓦斯爆炸界限为5%~16% 当瓦斯浓度低于5%时,遇火不爆炸,但能在火焰形成燃烧层,当瓦斯浓度为9.5%时,其爆炸威力最大(氧和瓦斯完全反应);瓦斯浓度在16%以上时,失去其爆炸性,但在空气中遇火仍会燃烧。
瓦斯爆炸界限并不是固定不变的,它还受温度、压力以及煤尘、其它可燃性气体、惰性气体的混入等因素的影响。
(2)引火温度
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℃。但因受瓦斯的浓度、火源的性质及混合气体的压力等因素影响而变化。当瓦斯含量在7%一8%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。
高温火源的存在,是引起瓦斯爆炸的必要条件之一。井下抽烟、电气火花、违章放炮、煤炭自燃、明火作业等都易引起瓦斯爆炸。所以,在有瓦斯的矿井中作业,必须严格遵照《煤矿安全规程》的有关规定。
(3)氧的浓度
实践证明,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,但因氧的浓度低,并不会发生爆炸。如果有新鲜空气进入,氧气浓度达到12%以上,就可能发生爆炸。因此,对火区应严加管理,在启封火区时更应格外慎重,必须在火熄灭后才能启封。
瓦斯爆炸产生的高温高压,促使爆源附近的气体以极大的速度向外冲击,造成人员伤亡,破坏巷道和器材设施,扬起大量煤尘并使之参与爆炸,产生更大的破坏力。另外,爆炸后生成大量的有害气体,造成人员中毒死亡。
三、2.2机构设置和管理制度
配备充足的通风、瓦斯管理、防突、瓦斯抽放、防尘安全监测等工程技术人员和专业队伍。 为保障矿井建设期间的通风瓦斯管理,制定了《关于强化“一通三防”管理的若干规定》、《关于加强通风、瓦斯、防突管理的操作要求》、《瓦斯管理制度》等安全管理制度。
2.3 加强局部通风
建设初期在通风系统未形成前,主、副平硐、回风斜井及6中S102轨道、运输顺槽五个掘进工作面均采用大功率2×45KW供风量为750m3/min-300m3/min,风压为400-6500P大风筒直径来满足五个掘进工作面施工的需要。
局部通风实现“双风机、双电源、自动换机、自动分风”技术和“三专两闭锁”。
2.4 瓦斯管理
建立健全各项瓦斯管理制度,严格落实“先抽后采,监测监控,以风定产”的十二字方针。从管理上构建安全管理闭环控制系统,建立瓦斯管理各项制度能得到有效落实的长效机制。
2.5 监测监控
根据高瓦斯矿井的实际情况,建井初期,对掘进工作面安装甲烷风电闭锁装置和甲烷报警断电仪。主、副平硐与中央回风斜井贯通后,本矿井安全与生产监测监控设备选用KJ95型煤矿综合监控装置。
2.6 防止煤(岩)与瓦斯突出
2.6.1 加强地质工作和矿井瓦斯地质工作
为防止掘进过程中,误穿小窑、老巷、地质构造带(断层、破碎带、向、背斜轴部、煤层变化带),在原井田勘探报告提供的基础上开展地质勘探工作,进一步查明地质构造情况。
2.6.2 坚持“有疑必探,先探后掘,有疑必抽”的防突措施
首先,揭开煤层前请有资质单位重新对煤层突出危险性进行鉴定,测定各煤层瓦斯含量,瓦斯压力、f值及煤层透气性系数等瓦斯基础参数。以便为制定防突技术措施提供可靠依据。
2.6.3 石门揭煤防突措施
石门揭煤前选用综合指标法,钻屑瓦斯解吸指标法或其它经验证实有效的方法预测工作面突出危险性。 防治石门突出措施可选用抽放瓦斯、水力冲孔、排放钻孔、水力冲刷或金属骨架等措施。
2.6.4 采掘工作面防突
掘进工作面立体消突措施有:在巷道两帮交替布置钻场,打抽放钻孔对本煤层进行钻孔抽放的措施,如果采用本煤层钻孔抽放达不到消突目的的,采用顶(底)板专用抽放巷穿层钻孔抽放配合本煤层钻孔抽放进行消突。回采工作面立体消突措施主要采取本煤层钻孔抽放(沿工作面顺槽上下交叉布置钻孔进行抽放)、开采上(下)保护层配合专用抽放巷穿层钻孔抽放、高位抽放及工作面短孔排放、深孔卸压排放、采空压预埋管抽放等措施。
2.7 瓦斯抽放
2.7.1永久抽放系统
高负压选用2BE3-42型水环式真空泵2台,1台工作,1台备用。高负压预抽瓦斯主(干)管采用无缝钢管,规格为D459×9
中低负压选用2BE3-52型水环式真空泵z台,1台工作,1台备用,中低负压抽放瓦斯主(干)管采用无缝钢管规格为D560×10,支管采用D325×7和D273×7无缝钢管。
2.7.2采掘进工作面的瓦斯抽放
采用本煤层钻孔预抽、穿煤层钻孔预抽、高位钻场高位钻孔抽放、边掘边抽(耳巷抽放)等。 采用水泥沙浆封孔,孔口段围岩条件好,构造简单,孔口负压中等时,封孔长度为3~5m,高负压时封孔长度为5~8m;煤层或围岩较为破碎的岩石钻孔封孔长度8~10m。视具体条件以不漏气为准,尽量缩短封孔长度。
2.8 安全培训
强化安全培训工作,努力提高职工队伍的整体素质。分批组织干部、职工到周边大、中型煤矿学习防治瓦斯的先进经验。积极与煤炭院校和科研单位共同研究防治煤与瓦斯突出的防治技术和方法。达到逐步适应“本质安全型”矿井建设的需求,进一步提高广大职工的安全意识。自觉完成瓦斯治理工作,保障矿井安全生产。
防止瓦斯爆炸的措施范文4
关键词:瓦斯爆炸;原因分析;控制措施;发展趋势
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。
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。
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)煤矿瓦斯治理也应该与煤层气产业化紧密结合起来。
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,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。
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)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40-60m之内;YBW-1型无电源触发式抑爆装置,适合安装在距爆源20-45m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,触发气体发生器快速产生的高压气体喷洒消焰剂,抑制火焰的传播。
防止瓦斯爆炸的措施范文5
瓦斯灾害是煤矿安全生产的五大自然灾害之一。瓦斯在一定条件下能够爆炸和燃烧;当瓦斯大量积聚,浓度达到或超过40%时,能使人窒息,造成死亡。井下一旦发生瓦斯爆炸,不但会造成财产损失,更重要的是会造成矿毁人亡的严重后果。因此,我们必须从思想上予以高度重视,采取下措施,以有效地控制瓦斯爆炸。
一、改善矿井通风系统,提高矿井抗灾能力
应用电子计算机技术,优化选择矿井合理的通风系统和改造方案。采用降阻、堵漏、改造通风机性能等技术措施,提高矿井通风能力和抗灾能力。煤矿掘进工作面必须实现“三专两闭锁”(专用开关、专用线路、专用变压器、风电闭锁和瓦斯电闭锁)和双风机双电源并能自动切换,局部通风机应有一定的备用系数,消灭串联通风、老塘风。局部通风机必须指定人员负责管理,并实行挂牌制度,任何人不准随意停开,建立停电停风台账以及停电停风管理制度。严禁使用3台以上局部通风机同时向1个掘进工作面供风,严禁使用1台局部通风机同时向2个掘进工作面供风,同时必须实现风电闭锁和瓦斯电闭锁。
二、加强通风管理,防止瓦斯积聚
掘进工作面采用全压式局部通风机通风,瓦斯喷出与煤尘爆炸的区域采用全压式通风。局部通风机由专人负责管理,保证正常运转。局部通风机和启动装置必须安设在进风巷道中,实行“三专两闭锁”。风筒必须使用抗静电、阻燃风筒,且吊挂平直,接头严密,不漏风,不脱节,破了洞要及时修补,拐角用弯头转弯,严禁转死弯或直角弯。风筒出风口要符合有关规定,距掘进迎头不得超过5米。
三、加强掘进通风装置管理
加强掘进通风装置管理是防止发生瓦斯爆炸事故的重中之重。做好掘进工作面局部通风工作,必须抓好以下几点:
1.煤矿必须按规定配备足够的专职瓦斯检查工。瓦斯检查工必须具有初中以上文化程度,责任心强,有煤矿井下工作经验,熟悉通风瓦斯管理的基本知识和要求,能熟练使用瓦斯检定器(光学甲烷检测仪),并取得特殊工种操作资格证。强化现场管理,杜绝空检、漏检、假检。
2.加强技术管理,合理布置巷道,最大限度合理配备采掘比例,同时,在作业规程中要提出安全管理。两巷的贯通相距2O米时,只准从一头向对方接通,不得对接,对方工作面必须保持正常通风。每次爆破前,班组长和瓦斯检查工要到对面工作面(或巷道)检查瓦斯情况,只有当对方工作面各处瓦斯浓度均在1%以下时,设好警戒,方可装药爆破。贯通时,必须有通风部门的负责人在现场指挥贯通,巷道贯通后严格按照编制的矿井通风系统调整措施进行通风系统调整,并对相关区域的风量、瓦斯情况进行全面检查,发现问题及时采取措施进行处理。
3.大力推广采掘机械化工艺,尽量减少打眼、装药、放炮。炮掘工作面严格执行“一炮三检”和“三人连锁放炮制”的爆破制度,只有当爆破地点附近20米以内风流中瓦斯浓度小于1%时,方可装药爆破。
4.加强掘进工作面瓦斯以及煤层掘进巷道或掘进工作面高顶处的瓦斯管理工作。可采用充填法排放高顶处瓦斯积聚,也可利用导风风障、压风管、水力引射器等安全设施把风流引到高顶处,从而有效地控制高顶处的瓦斯浓度。
四、加强井下电气设备管理,严防电气火花产生
煤矿井下发生瓦斯爆炸的三大要素(氧气浓度、瓦斯浓度、火源)中,氧气浓度虽然不能有效控制,但瓦斯浓度和火源是可以控制的。井下电气火花是引爆的主要因素之一。所以,必须严格执行电气入井防爆检查制度,入井后采用机电运输设备的各类保护装置,同时大力推广使用不延燃高低压动力电缆、煤电钻电缆及阻燃胶带、无火花信号装置、真空开关等新技术新装备。全面加强设备检修、维修,严禁带电作业,特别是地方小煤矿井下煤电钻的综合保护必须投用。严格按相关规程作业,坚决杜绝“鸡爪子”、“羊尾巴”和“明接头”。坚持掘进工作面使用专用变压器、专用开关和专用线路,严禁电工违章作业和带电检修和搬迁电器设备,不完好的矿灯和非防爆的电气检测装置严禁入井,杜绝电气火花的产生。
五、加强井下掘进工作的爆破管理
井下爆破工作也是点燃瓦斯与煤尘爆炸的主要因素之一。为了防止爆破引起瓦斯爆炸,煤矿应使用合格的炸药与雷管。在有瓦斯、煤尘爆炸的掘进工作面,严禁使用非煤矿许用的炸药和雷管。雷管和炸药必须分开搬运,分别送往掘进工作面。在打眼放炮时,应设防尘措施,放炮前严格执行“一炮三检”与“三人连锁放炮制”。按规定装药联线放炮,炮眼封泥必须使用水炮泥,严禁用爆粉、煤状及可燃材料做封泥,严禁放空心炮。放炮必须采用煤矿许用的放炮器材,禁止使用明接头或的放炮母线,坚决使用放炮器,放炮后加强通风,认真检查瓦斯后方可作业。
六、加强掘进“一通三防”工作,搞好安全培训
防止瓦斯爆炸的措施范文6
[关键词]瓦斯灾害;治理;管理;对策
中图分类号:TD712 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)18-0001-01
1 瓦斯灾害治理存在的问题
虽然我们在瓦斯灾害治理方面取得了一定成绩,但特大瓦斯事故仍时有发生,瓦斯灾害依然严峻,煤矿在防治瓦斯灾害方面存在的问题主要表现在以下几方面:
(1)认识上尚存在着定位不准、认识不清的问题。
(2)瓦斯管理仍存在着大量问题和隐患,瓦斯治理已成为煤矿安全生产工作中的薄弱环节。
(3)突出理论还没有实现重大突破,不能为突出事故的预防提供理论上的必然保障。
(4)煤层瓦斯抽采效率偏低。
2 瓦斯涌出的掘进巷道管理安全技术措施
在有瓦斯涌出巷道掘进时 掘进通风必须稳定、可靠,以预防瓦斯超限和积聚,杜绝瓦斯爆炸事故。在煤层内掘进巷道时,局扇通风必须采用压入式,使局扇及其电气设备处于新鲜风流内,应推广采用高效对旋式局扇和智能对旋风机,并遵循先抽采瓦斯、后掘进的原则,未进行瓦斯抽采且抽采未达标的一律禁止作业。局扇和风筒的布置必须遵守《规程》及有关规定,防止发生局扇吸循环风和工作面瓦斯积聚。瓦斯员不能限于牌板上规定每班三次检查,要做到随时、多次地进行巡回检查。
2.1 预防瓦斯爆炸的措施
防止瓦斯积聚和引燃是预防瓦斯爆炸的根本措施,加强通风是防止瓦斯聚积的有效措施,矿井通风应做到有效稳定和连续不断,要有足够的风速、风量把瓦斯吹散、冲淡,稀释到规程规定以下,为此必须做到矿井主要通风机应采用抽出式通风,可减少停风以后瓦斯涌出量突然增大,有突出危险采掘工作面必须有足够的风量稀释瓦斯浓度,因此要推广使用大风机,大风筒,大断面;煤层倾角大于12°的回采工作面必须采用上行通风,如果采用下行通风必须符合规程有关规定,掘进工作面应采用全风压或局部扇风机通风,禁止采用扩散通风,掘进工作面都应采用独立通风。开采有瓦斯喷出或有煤与瓦斯突出危险的煤层。严禁任何两个工作面之间串联通风,加强瓦斯检查,准确掌握瓦斯浓度是防止瓦斯爆炸的重要手段之一。
2.2 发生瓦斯事故时的应急措施
井下发生瓦斯爆炸事故时,现场人员一定要沉着,不要惊慌,也不要乱喊乱跑,一定要注意空气震动的方向,背着它的方向脸向下卧倒,头要尽量低,用湿毛巾捂住口鼻,用衣服等物盖住身体,使身体的外露部分尽量减少,巷道内有水沟时,要卧在水沟一侧,在爆炸的一瞬间,要尽量屏住呼吸,防止吸入大量高浓度的有害气体,与此同时,要迅速摘下自救器,按操作方法把它戴好,然后辨明方向,沿着避灾路线,尽快进入新鲜风流离开灾区。事故发生后要迅速切断灾区电源,井下人员要积极自救,要有组织地在队、班长或有经验的老工人带领下按避灾路线撤退到安全地点采用最快速的、最有效的传报技术和方法,通知和引导灾区人员和受威胁区域的人员迅速撤退至安全地点当巷道破坏严重,又不知道避灾路线中是否安全时,先到安全的地方暂时躲避。并发出信号等待救护遇瓦斯大量喷出时,先撤人,切断电源,然后加强通风,并将含有大量瓦斯的风流直接引入回风巷道。
3 煤矿瓦斯灾害的治理方针与对策
瓦斯事故虽然破坏性极强,危害极大,但瓦斯防治是有规律可循的,瓦斯事故是可以预防的。为了有效治理煤矿瓦斯灾害,减少重大瓦斯事故的发生,在认真总结借鉴我国煤矿瓦斯治理工作中成功的经验和血的教训的基础上,从瓦斯防治在煤矿安全生产中极为重要的特殊位置考虑,提出了“先抽后采,监测监控,以风定产”的瓦斯治理工作方针,这一方针就是我国煤矿瓦斯灾害防治方针与对策,也是我们今后的工作方向和重点“先抽后采、监测监控、以风定产”的十二字工作方针,是实现预防为主关口前移,建立防范瓦斯事故的长效机制的基础,也是在治理煤矿瓦斯方面的又一项重要举措,体现了技术装备和管理并重的原则。
3.1 先抽后采是瓦斯治理的基础
“先抽后采”就是坚持在进行采区工作面布置前和工作面回采前,利用一切可以利用的条件,通过矿井瓦斯抽放管路系统将煤层 采空区中瓦斯抽出加以利用或直接排放到矿井外大气 矿井回风系统中,确保矿井生产过程中不受或少受瓦斯因素影响 实现安全生产的技术手段。采取先抽后采的技术措施后,由于极大地降低了煤层和采空区中的瓦斯含量,尤其是降低了煤层中瓦斯压力,一方面大大减弱了向采掘空间涌出瓦斯的瓦斯源的强度,另一方面消除了造成瓦斯突出的瓦斯压力因素,因而可有效防止采掘空间的瓦斯积聚现象的发生和瓦斯突出事故的发生。实践证明,先抽后采 措施是瓦斯灾害防治的基础,也是治理瓦斯灾害的治本之策和关键之举。
3.2 监测监控是瓦斯治理和保障
“监测监控”就是通过矿井安全监测监控系统或甲烷断电仪、甲烷风电闭锁装置,对采掘工作面、机电设备峒室等按规定需要安设甲烷传感器的地点的瓦斯浓度进行实时自动 连续监测,在所控区域瓦斯浓度达到规定的临界点时,及时报警并切断所控区域所有机电设备的电源,迫使其停止生产,实现安全生产的技术手段。
“监测监控”是预防瓦斯事故的重要防线和保障措施,是现行的瓦斯检查员制度的重要补充,是实现矿井信息化管理的基础,同时由于能够将监测数据记录保存下来,还为瓦斯超限原因分析、事故调查进而制定与修改日常的瓦斯管理措施提供第一手资料。近年来,曲江公司在加大安全投入的基础上,建立了瓦斯监测监控联网系统,将瓦斯监测由矿级管理提升到局、省监控中心管理,对企业瓦斯矿井实施24小时监控,有力地促进了煤矿企业的安全生产。
3.3 以风定产是根本
“以风定产”就是根据矿井现有实际供风能力核定矿井生产能力,通过控制矿井的实际产煤量来减少矿井瓦斯的涌出量 降低瓦斯危害程度,从而实现安全生产的技术措施。“以风定产”是防治瓦斯的最基本的生产管理措施,也是防止井下瓦斯积聚的先决条件和根本措施,当生产能力超过矿井的实际通风能力后,由于矿井总进风量已无法将涌出的瓦斯稀释到规定的浓度以下,而煤矿企业为了能维持正常生产就必须在风量分配上做文章,这样就会造成矿井通风系统的紊乱,从而降低了矿井的防灾和抗灾能力,同时因风量不足不会经常造成瓦斯超限和积聚,给安全生产带严重隐患。近年来国有煤矿发生的几起重特大瓦斯爆炸事故几乎都是超通风能力突击生产酿成的,所以必须坚持“以风定产”方针不动摇,不安全不生产。
4 结束语
“十二字方针”反映了对瓦斯防治工作规律性的认识,概括了瓦斯治理的三个最基本的环节。“先抽后采、监测监控、以风定产”三条是相辅相成的有机整体,抓住了这三条,就等于抓住了瓦斯治理的关键,就可以从根本上解决问题这一点,我们要从思想上给以高度的重视,只要坚持按“十二字方针”办事,确保各项措施的贯彻落实,重特大瓦斯事故完全可以避免。曲江公司在瓦斯治理方面多年来坚持“瓦斯为天、瓦斯超限就是事故、通风工作无小事”的瓦斯管理理念,形成了集通风、抽放、监测为一体的瓦斯管理体系,保障了煤矿企业的安全生产,为企业做强、做大,建设“科技同煤、绿色同煤、诚信同煤”奠定了坚实基础。
参考文献