硫化氫的預(yù)防與治理對策

1、硫化氫的預(yù)防與治理對策    泰安市成礦地質(zhì)條件獨特，礦產(chǎn)種類多樣，分布廣泛，石膏資源極其豐富，現(xiàn)已探明大汶口地區(qū)石膏儲量360.51億噸，預(yù)測遠景儲量667.42億噸，占山東省石膏總量的95%，資源儲量居全國第一。近年來，泰安市充分發(fā)揮資源優(yōu)勢，先后建設(shè)了5處石膏礦，年產(chǎn)150萬噸石膏，石膏的開采和加工對地方經(jīng)濟的發(fā)展起到了積極的促進作用。隨著石膏開采規(guī)模的擴大，硫化氫突出事故安全隱患更加明顯，加強硫化氫防治工作顯得尤為重要和迫切。一、硫化氫的特性及其防治工作存在的問題(一)硫化氫的特性硫化氫; Hydrogen sulfide; 為無色氣體。具有臭蛋

2、氣味。分子式H2-S。分子量34.08。相對密度1.19。熔點-82.9。沸點-61.8。易溶于水,亦溶于醇類、石油溶劑和原油中?？扇忌舷逓?5.5 %,下限為4.3%。燃點292。在采礦和從礦石中提煉銅、鎳、鈷等,煤的低溫焦化,含硫石油的開采和提煉,橡膠、人造絲、鞣革、硫化染料、造紙、顏料、菜腌漬、甜菜制糖、動物膠等工業(yè)中都有硫化氫產(chǎn)生; 開挖和整治沼澤地、溝渠、水井、下水道、潛涵、隧道和清除垃圾、污物、糞便等作業(yè),以及分析化學(xué)實驗室工作者都有接觸硫化氫的機會; 天然氣、礦泉水、火山噴氣和礦下積水,也常伴有硫化氫存在。由于硫化氫可溶于水及油中,有時可隨水或油流至遠離發(fā)生源處,而引起意外中毒事

3、故。硫化氫經(jīng)粘膜吸收快,皮膚吸收甚少。硫化氫是一種神經(jīng)毒劑，亦為窒息性和刺激性氣體。其毒作用的主要靶器是中樞神經(jīng)系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)，亦可伴有心臟等多器官損害，對毒作用最敏感的組織是腦和粘膜接觸部位。硫化氫在體內(nèi)大部分經(jīng)氧化代謝形成硫代硫酸鹽和硫酸鹽而解毒，在代謝過程中谷胱甘肽可能起激發(fā)作用;少部分可經(jīng)甲基化代謝而形成毒性較低的甲硫醇和甲硫醚，但高濃度甲硫醇對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有麻醉作用。體內(nèi)代謝產(chǎn)物可在24小時內(nèi)隨尿排出，部分隨糞排出，少部分以原形經(jīng)肺呼出，在體內(nèi)無蓄積。硫化氫的急性毒作用靶器官和中毒機制可因其不同的濃度和接觸時間而異。濃度越高則中樞神經(jīng)抑制作用越明顯，濃度相對較低時粘膜刺激作用明顯。人

4、吸入70150 mg/m3/12小時，出現(xiàn)呼吸道及眼刺激癥狀，吸25分鐘后嗅覺疲勞,不再聞到臭氣。吸入300 mg/m3/1小時，68分鐘出現(xiàn)眼急性刺激癥狀，稍長時間接觸引起肺水腫。吸入760 mg/m3/1560分鐘，發(fā)生肺水腫、支氣管炎及肺炎,頭痛、頭昏、步態(tài)不穩(wěn)、惡心、嘔吐。吸入1000 mg/m3/數(shù)秒鐘，很快出現(xiàn)急性中毒,呼吸加快后呼吸麻痹而死亡。大汶口地區(qū)石膏集中分布大汶口盆地，橫跨肥城市和岱岳區(qū)，受成礦地質(zhì)條件的制約，石膏資源在空間分布上呈現(xiàn)明顯的差異。根據(jù)大汶口石膏礦區(qū)石膏開采中實際揭露情況，整個礦區(qū)石膏礦層及上、下圍巖中普遍存在硫化氫氣體，硫化氫賦存狀況復(fù)雜，含量高低不一，在

5、一定條件下形成高濃度硫化氫氣體瞬間噴出現(xiàn)象，突出迅速、無規(guī)律，超前預(yù)測、預(yù)報難度大。且大部分區(qū)域含量較高，極易突發(fā)，對員工人身安全構(gòu)成巨大威脅。(二)硫化氫防治存在的問題泰安市石膏礦山企業(yè)在硫化氫防治方面做了大量工作，探索了一些方法，但在硫化氫預(yù)防和治理方面，還存在許多問題。(1)目前對硫化氫氣體突出的規(guī)律性沒有根本掌握，無法進行全面有效的超前排放、提前預(yù)防，不能及時控制硫化氫氣體的突出。從大汶口石膏礦區(qū)石膏開采情況來看，含水區(qū)域和導(dǎo)水?dāng)鄬蛹肮?jié)理、裂隙等構(gòu)造，出水時都伴隨著大量硫化氫氣體的涌出，為過斷層掘進開采埋下了巨大隱患。(2)對硫化氫氣體瞬間突出缺乏有效的監(jiān)控手段。對硫化氫氣體還停留在局

6、部的監(jiān)測階段，還達不到對礦井全面性的全覆蓋的監(jiān)控。(3)硫化氫氣體中毒傷害范圍廣、速度快，一旦發(fā)生硫化氫中毒，現(xiàn)有的醫(yī)療設(shè)備、醫(yī)療條件和救護設(shè)備無法達到快速救治的效果。(4)隨著礦井的開拓延深，通風(fēng)系統(tǒng)阻力越來越大，礦井通風(fēng)安全系數(shù)逐漸減小，對硫化氫氣體的快速排放造成了一定的影響。同時，井下各作業(yè)地點排出的硫化氫氣體都通過回風(fēng)巷道順風(fēng)井排至地面，從而為井下作業(yè)人員避水災(zāi)造成了安全隱患。(5)施工人員、救援人員的安全素質(zhì)和實戰(zhàn)技能水平有待進一步提高。二、硫化氫預(yù)防和治理的對策(一)把握好幾個原則一是隔離原則。通過留設(shè)足夠的護頂膏和護底膏，將硫化氫隔離在頁巖中，阻止其涌出。二是釋放原則。通過打釋放

7、孔，將硫化氫氣體有計劃地釋放出來。三是宜抽不宜吹的原則。遇到硫化氫氣體的突出，要將其抽出來，不能吹，減少硫化氫氣體在井下的停留時間。四是躲的原則。遇到硫化氫氣體，要迅速將人員撤離到安全通風(fēng)的地方。(二)硫化氫防治對策1、繼續(xù)推行行之有效的硫化氫預(yù)防和治理措施。一是科學(xué)確定硫化氫異常區(qū)域，并采取混合通風(fēng);二是加大硫化氫異常區(qū)域釋放孔的密度;三是加大硫化氫異常區(qū)域硫化氫檢測的頻率;四是配置硫化氫檢測儀器及各工作面的救護設(shè)備。實踐證明，這些辦法取得了較好的效果，在今后的工作中應(yīng)當(dāng)繼續(xù)堅持，并大力推廣。(風(fēng)險管理世界網(wǎng)-安全員之家)2、科學(xué)合理地確定礦房采留比。石膏礦山企業(yè)要進一步加強對礦房采留比的研

8、究，在確保安全開采，不浪費國家資源的基礎(chǔ)上，合理地選取礦房采高、采寬、礦柱留設(shè)寬度及礦房長度，盡可能縮短單礦房回采時間，確保礦房在回采期間底板不發(fā)生爆裂，最大限度地減少硫化氫突出的條件。要嚴格執(zhí)行山東省石膏礦安全規(guī)程，留足護頂膏和護底膏。3、改造礦井通風(fēng)系統(tǒng)。在原通風(fēng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，根據(jù)石膏礦現(xiàn)狀和長遠規(guī)劃，對通風(fēng)系統(tǒng)進行改造，探索科學(xué)先進的通風(fēng)方式，對局部回風(fēng)巷道進行擴刷，減小通風(fēng)阻力，增大通風(fēng)能力，縮短硫化氫氣體的在作業(yè)地點停留的時間。4、超前對含水區(qū)打鉆探放硫化氫。針對含水構(gòu)造或含水區(qū)域出水就會有硫化氫氣體涌出的實際情況，采取超前對含水區(qū)打鉆探放。探至含水區(qū)后，先釋放出含水區(qū)的硫化氫氣體，

9、再注入一定量的石灰水，中和硫化氫氣體，最后用水泥注漿封堵，將流動的含氣水層封固起來，為巷道掘進安全奠定基礎(chǔ)。5、配置性能先進的設(shè)備和儀器。購進技術(shù)先進、質(zhì)量優(yōu)質(zhì)、靈敏度高、監(jiān)測數(shù)據(jù)準確的硫化氫氣體檢測報警儀。選擇購進符合石膏礦山的鉆探設(shè)備，以滿足超前探放硫化氫氣體的需要。使用穩(wěn)定、可靠的檢測設(shè)備，逐步淘汰質(zhì)量低、靈敏度差、數(shù)據(jù)不準確、不穩(wěn)定的檢測設(shè)備，確保硫化氫突出時報警快速、準確，為人員及時撤離創(chuàng)造條件。6、建立完善的硫化氫監(jiān)控系統(tǒng)。在現(xiàn)有局部電視監(jiān)控的基礎(chǔ)上，加大投入，實現(xiàn)全礦井監(jiān)測、監(jiān)控。在各主要回風(fēng)巷道安裝硫化氫和風(fēng)量監(jiān)測、監(jiān)控裝置，全自動、全方位、全天候地監(jiān)測、監(jiān)控硫化氫氣體及風(fēng)量的

10、變化情況。監(jiān)控室值班人員當(dāng)發(fā)現(xiàn)監(jiān)控數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常：顯示的硫化氫濃度數(shù)據(jù)突然變大且逐步增高，達到危險值時，可立即通過通訊系統(tǒng)查明突出地點、突出原因、人員是否采取安全措施緊急撤離、有無傷害及硫化氫突出有無繼續(xù)發(fā)展，危害有無繼續(xù)升級等情況，并立即電話通知受威脅區(qū)段的人員緊急撤離或告知其他人員嚴禁進入受威脅地段。當(dāng)硫化氫突出量大，需要采取救援措施時，可立即電話通知石膏礦領(lǐng)導(dǎo)及各相關(guān)部門，及時啟動硫化氫突出事故應(yīng)急救援預(yù)案，進行救護。7、加強人員培訓(xùn)和演練。井下各工作面配全、配齊自救設(shè)備、設(shè)施(氧氣呼吸機、化學(xué)氧自救器)，加強員工對硫化氫預(yù)防和救援知識的培訓(xùn)，切實使員工熟知硫化氫的危害、突出征兆、必要的自

11、救互救知識、氧氣呼吸機的使用等知識，不斷提高員工的安全業(yè)務(wù)素質(zhì)，形成自救能力。各石膏礦山企業(yè)都要制定硫化氫突出事故應(yīng)急救援預(yù)案，并按要求進行了事故救援演習(xí)。進一步增強員工對硫化氫突出事故的救援經(jīng)驗，提高干部員工的安全意識和實戰(zhàn)能力。8、探索建立硫化氫探放、抽排系統(tǒng)。自工作面通過回風(fēng)巷道、風(fēng)井至地面設(shè)置抽排管路，在地面設(shè)置抽排站，安設(shè)抽氣泵。對待掘進巷道和待采礦房實行預(yù)先打眼釋放，當(dāng)孔內(nèi)硫化氫氣體突出量過高時，立即將探放孔與抽排管路對接，借助抽氣泵的吸力，排往地面泵站，最大限度地超前釋放出工作面儲存的硫化氫氣體。9、建立井下氧氣室。針對硫化氫突出快，人員升井速度慢的缺點，在礦井下建立應(yīng)急救援系統(tǒng)

12、，配備先進的救援設(shè)備及醫(yī)療救護人員，確保突發(fā)事故時能迅速反應(yīng)，及時救援，減少傷亡。在井下選擇適當(dāng)位置(兩邊都能兼顧的區(qū)段)建立氧氣室(應(yīng)急救援醫(yī)療站)，站內(nèi)設(shè)置吸氧裝置及救護設(shè)備設(shè)施、藥品和醫(yī)務(wù)值班人員，并安裝通訊系統(tǒng)能直接與各施工現(xiàn)場取得聯(lián)系。一旦發(fā)生硫化氫氣體突出情況，形成人員可迅速將中毒人員送至站內(nèi)呼吸高壓氧，降低中毒人員的傷害程度，為進一步救護奠定基礎(chǔ)。10、加強硫化氫氣體從生成到賦存狀況及突出機理的研究。在認真貫徹執(zhí)行金屬非金屬礦山安全規(guī)程、山東省石膏礦山安全規(guī)程的基礎(chǔ)上，結(jié)合大汶口石膏礦區(qū)特點，積極進行調(diào)查研究工作，針對各種條件下硫化氫的突出形式，研究預(yù)防和治理的技術(shù)及方法工藝，并提出針對性的預(yù)防和治理措施，提高生產(chǎn)的安全性。組織山東科技大學(xué)等院校和專家對大汶口石膏礦區(qū)的石膏生產(chǎn)礦山的硫化氫突出機理、預(yù)防和治理工作進行研究，確定預(yù)防和治理方案，從理論上填補大汶口石膏礦區(qū)硫化氫預(yù)