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文檔簡介
教學目的1、掌握礦井瓦斯的概念2、熟練地掌握礦井瓦斯涌出形式和礦井瓦斯的等級3、熟練地掌握瓦斯爆炸的條件和瓦斯爆炸的危害4、熟練的掌握預防瓦斯爆炸的方法5、熟悉避災方法第一頁,共352頁。第一頁,共352頁。教學重點1、礦井瓦斯的概念2、礦井瓦斯涌出形式和礦井瓦斯的等級3、瓦斯爆炸的條件和瓦斯爆炸的危害4、預防瓦斯爆炸的方法5、避災方法第二頁,共352頁。第二頁,共352頁。礦井瓦斯以風定產(chǎn)
監(jiān)測監(jiān)控
先抽后采第三頁,共352頁。第三頁,共352頁。礦井瓦斯是指井下各種有害氣體的總稱。是各種氣體的混合物,其成分是很復雜的,但主要成分是甲烷(沼氣)。因此,習慣上所說的礦井瓦斯就是指甲烷而言一、瓦斯性質(zhì)及賦存狀態(tài)(一)、什么叫礦井瓦斯第四頁,共352頁。第四頁,共352頁。(三)、瓦斯的性質(zhì)1、瓦斯是一種無色、無味、無臭的氣體。2、瓦斯的比重是0.554,比空氣輕近一半。3、瓦斯本身無毒,不能供人呼吸,與空氣混合能燃燒和爆炸。4、瓦斯有很強的擴散性和滲透性。第五頁,共352頁。第五頁,共352頁。(二)、瓦斯的生成瓦斯是伴隨著煤的形成而產(chǎn)生的。是成煤過程的一種伴生產(chǎn)物。大約形成1噸煤產(chǎn)生240立方米的瓦斯,在長期的地質(zhì)年代里,由于地層變動造成的斷裂和裂隙,大部分瓦斯逸散到大氣中,少部分被保存在煤體和圍巖中。第六頁,共352頁。第六頁,共352頁。(四)瓦斯賦存形態(tài)瓦斯在煤體或圍巖中是游離狀態(tài)和吸附狀態(tài)存在。(1)游離狀態(tài)(自由狀態(tài)):存在于煤體或圍巖的裂縫、孔隙之中。(2)吸附狀態(tài)(結(jié)合狀態(tài)):是瓦斯與煤結(jié)合成一體。按其結(jié)合的形式不同又分為吸著狀態(tài)和吸收狀態(tài)。解吸:吸附瓦斯轉(zhuǎn)化為游離瓦斯。吸附:游離瓦斯轉(zhuǎn)化為吸著瓦斯。第七頁,共352頁。第七頁,共352頁。第八頁,共352頁。第八頁,共352頁。(五)瓦斯含量概念:單位體積或單位質(zhì)量的煤層或圍巖在自然條件下所含有的瓦斯量,用m3/m3或m3/T表示.影響瓦斯含量的因素主要受生成瓦斯的條件和保存瓦斯條件這兩方面的影響。第九頁,共352頁。第九頁,共352頁。第十頁,共352頁。第十頁,共352頁。二、礦井瓦斯涌出及礦井瓦斯等級1、瓦斯涌出形式按瓦斯涌出的形式可以分為普通涌出和特殊涌出(或一般涌出和異常涌出)。普通涌出是指在時間與空間上比較均勻、普遍發(fā)生的不間斷涌出,它是礦井正常狀態(tài)下的涌出。特殊涌出是指在時間與空間上突然、集中發(fā)生的涌出,涌出速率很不均勻,如瓦斯噴出、煤與瓦斯突出。礦井瓦斯涌出按其來源可分為三個方面,即:煤壁涌出的瓦斯、鄰近煤層通過裂隙涌出的瓦斯及采落煤炭放散的瓦斯。第十一頁,共352頁。第十一頁,共352頁。2、瓦斯涌出量的計算概念:從煤層本身及圍巖和鄰近煤層涌出瓦斯數(shù)量的總和。瓦斯涌出量可分為絕對涌出和相對涌出兩種(1)礦井絕對涌出量:單位時間內(nèi)涌出的瓦斯數(shù)量。單位m3/min。QCH4=Q總..c%
m3/min
(2)礦井相對瓦斯涌出量:礦井在正常生產(chǎn)條件的情況下,平均日產(chǎn)一噸煤的瓦斯涌出量。單位為m3/tqch4=1440QCH4/Adm3/t第十二頁,共352頁。第十二頁,共352頁。3、礦井瓦斯等級(1)、《規(guī)程》規(guī)定:只要有一個煤層發(fā)現(xiàn)過瓦斯,該礦井即定為瓦斯礦井。(2)、礦井瓦斯等級,礦井瓦斯等級,根據(jù)礦井相對瓦斯涌出量、礦井絕對瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式劃分為:1)低瓦斯礦井:礦井相對瓦斯涌出量小于或等于10m3/t且礦井絕對瓦斯涌出量小于或等于40m3/min。2)高瓦斯礦井:礦井相對瓦斯涌出量大于10m3/t或礦井絕對瓦斯涌出量大于40m3/min。3)煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出礦井。第十三頁,共352頁。第十三頁,共352頁。4、礦井瓦斯的危害(1)、能使人窒息;(2)、能發(fā)生煤與瓦斯突出事故;(3)、遇火燃燒;(4)、遇火爆炸。第十四頁,共352頁。第十四頁,共352頁。第十五頁,共352頁。第十五頁,共352頁。第二節(jié)瓦斯爆炸及防治◆(一)瓦斯爆炸的危害
——爆炸溫度。瓦斯爆炸的溫度在1850-2650℃之間。這樣的高溫,不僅燒傷人員、燒壞設備,還可能引起井下火災,擴大災情。
——爆炸壓力。瓦斯爆炸后的壓力約為爆炸前的10倍。在高溫高壓作用下,爆源處的氣體以每秒幾百米的速度向外沖擊。伴隨有正向和反向沖擊,都具有極大的破壞性。
——有毒有害氣體。爆炸后產(chǎn)生大量有害氣體。主要成分為:氧氣6-10%、氮氣82-88%,二氧化碳4-8%、一氧化碳2-4%。爆炸后生成大量一氧化碳是造成人員大量死亡的主要原因。
——引起煤塵爆炸。爆炸產(chǎn)生的高溫、高壓作用下,沖擊波以極快速度向四周擴散,揚起大量煤塵并使之參與爆炸,產(chǎn)生更大的破壞、力和更多的有害氣體。據(jù)統(tǒng)計分析,很多爆炸事故不是單純的瓦斯爆炸事故,而是煤塵參與了爆炸。第十六頁,共352頁。第十六頁,共352頁。(二)瓦斯爆炸的條件及其影響因素1、瓦斯爆炸的條件(1)、一定的濃度:濃度為5%~16%;(2)、引爆火源:溫度為650~750℃;(3)、充足的氧氣:氧氣含量不低于12%。上述三個條件必須同時存在。第十七頁,共352頁。第十七頁,共352頁。2、影響瓦斯爆炸界限的因素①可燃氣體的混入。如果有可燃氣體混入,不僅會增加爆炸氣體的總濃度,而且會使爆炸下限降低,擴大了爆炸的界限。②爆炸性煤塵的混入。多數(shù)礦井煤塵具有爆炸性。當混入煤塵時,會使瓦斯爆炸下限降低。如空氣中煤塵含量為3g/m3時,爆炸下限降到3%。因此,做好防塵工作十分重要。
③惰性氣體的混入?;烊氲獨狻⒍趸嫉榷栊詺怏w,可以縮小瓦斯爆炸界限,降低爆炸的危險性。第十八頁,共352頁。第十八頁,共352頁。影響引火溫度的因素①瓦斯?jié)舛?。一般來說,瓦斯?jié)舛仍?-8%時其引火溫度最低。②混合氣體壓力。壓力越大,引火溫度就越低。
③火源性質(zhì)。在一定溫度條件下,火源的表面積越大,存在時間越長,越容易引爆瓦斯。反之,即使火源溫度很高,而存在的時間較短,也不能引爆瓦斯。
這就是瓦斯爆炸的感應期。對煤礦安全生產(chǎn)有著重要意義。如煤礦現(xiàn)在使用的毫秒雷管和安全炸藥,就是應用這一原理。
第十九頁,共352頁。第十九頁,共352頁。
◆瓦斯爆炸發(fā)生的規(guī)律
據(jù)資料統(tǒng)計,礦井內(nèi)任何地點都有發(fā)生瓦斯爆炸的可能性,但90%以上發(fā)生在采掘工作面
——瓦斯聚集發(fā)生的原因及地點
①局部通風機停止運轉(zhuǎn)。這一現(xiàn)象導致瓦斯爆炸的比例最大。主要是管理混亂、任意停開,機電故障、無計劃停電停風等②風筒斷開或嚴重漏風;
③采掘工作面風量不足;④風流短路;⑤通風系統(tǒng)不合理、不完善⑥存有采空區(qū)或盲巷;⑦巷道支架后空間及高頂區(qū);⑧瓦斯涌出異常;⑨局部地點。
第二十頁,共352頁。第二十頁,共352頁。
——引爆火源發(fā)生的規(guī)律
①電火花。電火花引起瓦斯爆炸的比重約為40%。其中,礦燈失爆、電纜明接頭及帶電作業(yè)所占比例較大。②放炮火花。放炮火花引起瓦斯爆炸的比重約為40%。主要是炮泥充填不滿、最小抵抗線不夠和放明炮、糊炮等。
③撞擊摩擦火花。因摩擦火花引起的爆炸事故起數(shù)僅次于前兩位。④明火。⑤靜電火花和地面雷擊。
第二十一頁,共352頁。第二十一頁,共352頁。●瓦斯爆炸的防治
◆瓦斯爆炸事故原因分析
——引起瓦斯爆炸的主要原因。違章作業(yè)、違章指揮,安全技術(shù)措施不完善、不落實,安全技術(shù)水平不高。
——爆炸發(fā)生地點。絕大多數(shù)發(fā)生在采掘工作面。
——引爆火源。以爆破火焰居多,其他依次為明燈、失爆、撞擊、吸煙和摩擦火花等。第二十二頁,共352頁。第二十二頁,共352頁。
◆建立健全瓦斯管理規(guī)章制度
主要包括:健全專業(yè)機構(gòu),配齊檢查人員,定期開展培訓,不斷提專業(yè)人員技術(shù)素質(zhì);建立各級領導和檢查人員責任制,建立礦長、總工程師審閱瓦斯日報制度;建立盲巷和密閉啟封等瓦斯管理規(guī)定;健全放炮過程中的瓦斯管理制度;健全排放瓦斯的有關規(guī)定;安裝配備安全監(jiān)控系統(tǒng);健全礦井瓦斯抽放、防止煤與瓦斯突出的規(guī)定等。
第二十三頁,共352頁。第二十三頁,共352頁。
◆預防瓦斯爆炸的技術(shù)措施
——防止瓦斯積聚的技術(shù)措施
主要是保證工作面的供風量
★采煤工作面:注意上隅角的瓦斯超限,保證工作面的供風量;
★掘進工作面:加強局部通風管理,保證局部通風機正常運轉(zhuǎn);高瓦斯礦井要安裝三專兩閉鎖;避免局扇循環(huán)風等。
第二十四頁,共352頁。第二十四頁,共352頁。
——及時處理積存的瓦斯
①處理采煤工作面回風隅角的瓦斯
★掛風障引流:在工作面支柱或支架上懸掛風簾阻擋風流,增大向回風隅角的處供風。
缺點:引流風量有限,且風流不穩(wěn)定。僅作為臨時措施。
★尾巷排放瓦斯法:是利用與工作面平行的專門排放瓦斯巷道經(jīng)過其與采空區(qū)相連的巷道排放瓦斯的方法。適用于高瓦斯工作面?!镲L筒導風法:是利用專門的排放管路引排上隅角的瓦斯。一般采用動力為專用抽出式通風機、水力引射器等。
第二十五頁,共352頁。第二十五頁,共352頁。
②處理掘進工作面瓦斯積聚
★充填法:將沙土等惰性物質(zhì)充填到冒落的空洞內(nèi),消除瓦斯積聚的空間。
★引風法:是利用安設在巷道頂部的檔風板將風流引入冒落的空洞中?!镲L筒分支排放法:在風筒上設一三通,將部分風流直接送到冒落的空洞或通風巷道?!稂S泥抹縫法:將巷道棚頂用木版背嚴,然后用黃泥抹縫將其封閉。主要適用于頂板裂隙發(fā)育、瓦斯涌出量大而又難以排除使使用。
第二十六頁,共352頁。第二十六頁,共352頁。
◆建立健全瓦斯管理規(guī)章制度
主要包括:健全專業(yè)機構(gòu),配齊檢查人員,定期開展培訓,不斷提專業(yè)人員技術(shù)素質(zhì);建立各級領導和檢查人員責任制,建立礦長、總工程師審閱瓦斯日報制度;建立盲巷和密閉啟封等瓦斯管理規(guī)定;健全放炮過程中的瓦斯管理制度;健全排放瓦斯的有關規(guī)定;安裝配備安全監(jiān)控系統(tǒng);健全礦井瓦斯抽放、防止煤與瓦斯突出的規(guī)定等。
第二十七頁,共352頁。第二十七頁,共352頁。
◆預防瓦斯爆炸的技術(shù)措施
——防止瓦斯積聚的技術(shù)措施
主要是保證工作面的供風量
★采煤工作面:注意上隅角的瓦斯超限,保證工作面的供風量;
★掘進工作面:加強局部通風管理,保證局部通風機正常運轉(zhuǎn);高瓦斯礦井要安裝三專兩閉鎖;避免局扇循環(huán)風等。
第二十八頁,共352頁。第二十八頁,共352頁。
——及時處理積存的瓦斯
①處理采煤工作面回風隅角的瓦斯
★掛風障引流:在工作面支柱或支架上懸掛風簾阻擋風流,增大向回風隅角的處供風。
缺點:引流風量有限,且風流不穩(wěn)定。僅作為臨時措施。
★尾巷排放瓦斯法:是利用與工作面平行的專門排放瓦斯巷道經(jīng)過其與采空區(qū)相連的巷道排放瓦斯的方法。適用于高瓦斯工作面。★風筒導風法:是利用專門的排放管路引排上隅角的瓦斯。一般采用動力為專用抽出式通風機、水力引射器等。
第二十九頁,共352頁。第二十九頁,共352頁。
②處理掘進工作面瓦斯積聚
★充填法:將沙土等惰性物質(zhì)充填到冒落的空洞內(nèi),消除瓦斯積聚的空間。
★引風法:是利用安設在巷道頂部的檔風板將風流引入冒落的空洞中。★風筒分支排放法:在風筒上設一三通,將部分風流直接送到冒落的空洞或通風巷道?!稂S泥抹縫法:將巷道棚頂用木版背嚴,然后用黃泥抹縫將其封閉。主要適用于頂板裂隙發(fā)育、瓦斯涌出量大而又難以排除使使用。
第三十頁,共352頁。第三十頁,共352頁。第三十一頁,共352頁。第三十一頁,共352頁。
——防止點火源的出現(xiàn)(一)
①加強管理,提高防火意識加強安全教育,提高職工素質(zhì),加大管理安全力度②防止放炮火源★爆破工作符合《規(guī)程》規(guī)定,保證炸藥符合要求;
★嚴格執(zhí)行一炮三檢、三人聯(lián)鎖制度;★炮眼深度、位置、裝藥量符合規(guī)定;★禁止放明炮、糊炮;★嚴格執(zhí)行炸藥、雷管存放、運輸管理規(guī)定。
第三十二頁,共352頁。第三十二頁,共352頁。
——防止點火源的出現(xiàn)(二)
③防止電氣火源和靜電火源
井下嚴禁帶電檢修,井下供電做到無“雞爪子”、無“羊尾巴”和明接頭,有各類保護,堅持使用檢漏繼電保護器、煤電鉆綜合保護等。④防止摩擦和撞擊火花★在摩擦發(fā)熱的裝置上安設過熱裝置;
★在摩擦部件金屬表面附著活性低的金屬,使火花難以引燃瓦斯;
★工作面遇堅硬夾石或硫化鐵夾層時,應放炮處理;★定期檢查截齒和其后的噴水裝置,保證其工作正常;
★嚴格執(zhí)行炸藥、雷管存放、運輸管理規(guī)定。
第三十三頁,共352頁。第三十三頁,共352頁。
——防止點火源的出現(xiàn)(三)
⑤防止明火源點燃
★嚴禁攜帶煙火、易燃品下井;★嚴禁在井口房、通風機房周圍20m范圍內(nèi)使用明火、吸煙、用火爐取暖等;★加強井下火區(qū)管理;
★井下嚴禁使用電爐或燈泡取暖;
★井下燒焊必須制定安全措施;⑥防止其他火源防止地面閃電、突發(fā)電流進入井下。
第三十四頁,共352頁。第三十四頁,共352頁。
●防止瓦斯爆炸災害擴大措施
◆分區(qū)通風要求通風系統(tǒng)力求簡單。井下各區(qū)域?qū)嵭蟹謪^(qū)通風。每一水平、每一采區(qū)都必須布置單獨的回風道,嚴格禁止各采區(qū)、水平之間串聯(lián)通風,盡量避免采區(qū)之間角聯(lián)風路的存在。
第三十五頁,共352頁。第三十五頁,共352頁。
◆隔爆、阻爆措施
——用巖粉棚阻爆。定期將巖粉撒布于積存煤塵的采掘工作面和巷道中。
——用水預防和阻隔爆炸。以用水槽或水袋棚代替巖粉棚。使用效果較好。
——自動式隔爆棚。使用壓力或溫度或傳感器,在爆炸時發(fā)生時探測爆炸波的傳播,及時將預先放置的水、巖粉等噴灑到巷道中,準確、可靠地撲滅爆炸火焰。第三十六頁,共352頁。第三十六頁,共352頁。
◆編制礦井災害預防和處理計劃
——當前安全、生產(chǎn)狀況。有反映時間情況的各類圖紙。
——災害處理計劃①爆炸發(fā)生后可能造成的影響區(qū)域;②如何恢復災區(qū)的通風和確定災區(qū)人員的避災路線;③災害區(qū)域的斷電方法;④如何防止爆炸引起的火災、二次爆炸等;⑤救災人員的安全路線。第三十七頁,共352頁。第三十七頁,共352頁。14時55分盲斜下山瓦斯?jié)舛冗_4%。2%的積聚瓦斯于14時49分排出。配電點處14時53分瓦斯?jié)舛冗_8%。15時01分發(fā)生瓦斯爆炸。爆炸前,瓦斯?jié)舛?.2%。爆炸前,瓦斯?jié)舛?.2%。瓦斯?jié)舛冗_2.7%。14時49分38秒沖擊地壓發(fā)生;14時50分至14時52分瓦斯?jié)舛扔?.29%升至4%以上。第三十八頁,共352頁。第三十八頁,共352頁。課堂小節(jié)1、礦井瓦斯的概念2、礦井瓦斯涌出形式和礦井瓦斯的等級3、瓦斯爆炸的條件和瓦斯爆炸的危害4、預防瓦斯爆炸的方法5、避災方法第三十九頁,共352頁。第三十九頁,共352頁。礦井防滅火第四十頁,共352頁。第四十頁,共352頁。一、礦井火災的基本概念定義:凡是發(fā)生在井下或地面但能威脅到井下的火災。分類:外源火災和自然火災(內(nèi)因和外因)發(fā)生火災的條件:(1)具有一定溫度和足夠能量的熱源;(2)存在一定的可燃物;(3)具有新鮮空氣。第四十一頁,共352頁。第四十一頁,共352頁。概念圖示第四十二頁,共352頁。第四十二頁,共352頁。火災條件圖示第四十三頁,共352頁。第四十三頁,共352頁。二、礦井火災的危害1、產(chǎn)生大量有毒有害氣體,威脅井下人員;2、引起瓦斯或煤塵爆炸;3、造成煤炭資源的損失和浪費;4、毀壞設備,浪費人力、無力、財力;5、產(chǎn)生火風壓擴大事故;6、嚴重的環(huán)境污染。第四十四頁,共352頁。第四十四頁,共352頁。三、自然火災1、煤炭自然的條件;
1)煤炭具有自然發(fā)火傾向。2)浮煤量大,存在堆積。3)低速供氧,熱量難以散發(fā)。4)漏風供氧、蓄熱的條件保持一定時間。
2、煤的自然過程:
1)潛伏階段:常溫下氧化吸熱。2)自熱階段:經(jīng)潛伏期后,氧化速度加快,煤體溫度升高,出現(xiàn)征兆。如氣味等。3)燃燒階段:當達到臨界著火溫度70~100℃以上時,就開始進入燃燒階段。第四十五頁,共352頁。第四十五頁,共352頁。
3、發(fā)生自燃火災的外部征兆
1)視力感覺:巷道內(nèi)濕度增大,出現(xiàn)霧狀,煤壁有水珠。2)溫度感覺:從此處流出的水和空氣的溫度較正常高。3)氣味感覺:有煤油味、汽油味、松節(jié)油味或煤焦油味。4)疲勞感覺:由于有一氧化碳等有害氣體產(chǎn)生,會使人感到頭疼、悶熱、不舒服、精神不振、四肢無力等。
注意:發(fā)現(xiàn)上述征兆時,應及時采取有效措施,防止發(fā)生自燃火災。
第四十六頁,共352頁。第四十六頁,共352頁。4、煤炭自燃的預防1)開采技術(shù)措施:使煤炭暴露面積最小,回采率最高,回采速度最快。
2)預防性灌漿:進行降溫和隔氧。3)阻化劑防火:向采空區(qū)遺煤、氧化煤壁噴灑阻化劑和打孔注入阻化液。4)膠體泥漿防火技術(shù):用黃泥或粉煤灰堵塞煤體孔,阻止氧化,固定水分,降低煤體溫度。5)惰性氣體滅火:利用惰性氣體的窒息作用抑制自燃。6)均壓防滅火技術(shù):通過調(diào)整風流系統(tǒng),減少或消除漏風,抑制自燃。第四十七頁,共352頁。第四十七頁,共352頁。四、外因火災的預防1、礦井防滅火原則
以防為主,消防并舉的原則。2、預防礦井外因火災的措施
1)一般性技術(shù)措施:采用不燃性支護;進風口設防火門;設消防器材和消防管路;設反風門;建立井口檢身制度,防止煙火入井等。2)控制高溫熱源:5種火源
防止出現(xiàn)明火。防止出現(xiàn)電器火花。防止出現(xiàn)爆破火花。預防磨擦起火。防止靜電產(chǎn)生。第四十八頁,共352頁。第四十八頁,共352頁。外因火災預防措施之一第四十九頁,共352頁。第四十九頁,共352頁。外因火災預防措施之二第五十頁,共352頁。第五十頁,共352頁。外因火災預防措施之三第五十一頁,共352頁。第五十一頁,共352頁。外因火災預防措施之四第五十二頁,共352頁。第五十二頁,共352頁。外因火災預防措施之五第五十三頁,共352頁。第五十三頁,共352頁。五、井下滅火的方法
1、井下防火基本知識:
1)熟悉常用滅火器材的使用方法。2)熟悉本工作區(qū)域內(nèi)滅火器材的使用方法。3)熟悉滅火注意事項。4)熟悉避災路線及避災方法。
2、滅火的方法分為:1)直接滅火:如挖出火源.器材滅火。2)隔絕滅火:密閉、隔絕空氣。3)聯(lián)合滅火:使用多種方法滅火。第五十四頁,共352頁。第五十四頁,共352頁。五、井下滅火的方法
3、常用滅火器材:水、砂子或巖粉、泡沫滅火器、干粉滅火器四氯化碳等。
4、用水滅火的注意事項:(1)應先從外圍逐漸向火源中心噴射。(2)滅火人員一般不準在火源的回風側(cè)。(3)用水撲滅電氣火災時,首先要切斷電源。(4)不宜用水撲滅油類火災。(5)保持正常通風。第五十五頁,共352頁。第五十五頁,共352頁。五、井下滅火的方法5、泡沫滅火器:抗燃性好,黏著力大,不能滅電氣火災,但可以滅油類火災。
6、砂子和巖粉:可以熄滅電氣設備和油類火災。
7、干粉滅火器:注意堵管現(xiàn)象,且是一次性使用的,滅火時所站位置應正確。
8、鹵代滅火器:可以滅電氣和油類,但不能滅乙炔氣,且氣體略帶毒性。
六、妥善避災1.迅速了解事故情況,確定避災路線。2.迅速帶好自救器或用濕毛巾捂住嘴。3.進風側(cè)迎風撤退,回風側(cè)繞到進風流中。4.撤退中途受阻時,建立臨時避難所妥善避難,等待救援。第五十六頁,共352頁。第五十六頁,共352頁。礦井水害防治
水害是礦井的五大自然災害之一,也被國家《特別規(guī)定》列為15類重大隱患之一。
《煤礦安全規(guī)程》要求水文地質(zhì)條件復雜的礦井必須建立地下水動態(tài)觀測系統(tǒng),進行水害預測預報,并制定“探、防、堵、截、排”五字綜合防治措施。第五十七頁,共352頁。第五十七頁,共352頁。
水害防治,必須堅持“有異必探、先探后掘、有水必治、先治后采”的十六字原則。
并采取超前探查、預測預報、優(yōu)化設計、綜合防治的方法。實現(xiàn)不突水、不淹面淹井、不傷人的三大目標。
第五十八頁,共352頁。第五十八頁,共352頁。
以下就礦井水害防治的相關問題,講幾點意見:
■水害事故的規(guī)律■水害事故的原因■礦井水害事故防治技術(shù)■水害防治措施■水害事故處理要點第五十九頁,共352頁。第五十九頁,共352頁。
一、水害事故的特點和規(guī)律
1、按水源分
水害事故,按水源分為地表水害和地下水害事故兩大類。據(jù)統(tǒng)計,地表水害事故相對較少約占10%。第六十頁,共352頁。第六十頁,共352頁。
2、按水的性質(zhì)分據(jù)統(tǒng)計,自建國到1995年間,全國煤礦發(fā)生“老窯和采空區(qū)積水”突水事故起數(shù)和死亡人數(shù),在一次死亡3人及3人以上的水害事故中,分別占66%和70%,雙居第一。多年來,民營煤礦、國有重點礦井,頻頻發(fā)生突水事故,傷亡慘重。
2005年某民營煤礦,證照不全,非法開采,發(fā)生突水事故,死亡121人。因此,對“老窯水和采空積水”的防治是礦井水害防治的關鍵。第六十一頁,共352頁。第六十一頁,共352頁。掘進工作面其他地點
3、按突水地點分
據(jù)統(tǒng)計,掘進工作面突水次數(shù)和死亡人數(shù),分別占較大水害事故的55%和66%,亦雙居第一。因此,掘進工作面是礦井水害事故的“多發(fā)地點”,要嚴加防范。突水地點示意圖起55%人66%起45%人34%第六十二頁,共352頁。第六十二頁,共352頁。
4、按礦井性質(zhì)分
地方煤礦的水害事故,遠高于國有重點礦井。據(jù)統(tǒng)計,全國煤礦1988~1990三年間,共發(fā)生一次死亡3人及3人以上的較大水害事故121起,死亡850人,其中:地方煤礦116起,死亡818人,是國有重點礦井的26倍。據(jù)不完全統(tǒng)計,2007年,全國煤礦發(fā)生較大水害事故28起,死亡214人,其中絕大部分是地方煤礦。因此,地方煤礦的水害防治是全國煤炭行業(yè)水害防治的重大薄弱環(huán)節(jié),亟待加強。第六十三頁,共352頁。第六十三頁,共352頁。從客觀上講,地方煤礦資源條件差,技術(shù)裝備落后,加之職工素質(zhì)不高等原因,水害事故多是必然的。但我們也必須正視,地方煤礦在水害的認識上、管理上、態(tài)度上與國有重點礦井相比,有較大差距,這也是水害事故多發(fā)重要主觀原因。第六十四頁,共352頁。第六十四頁,共352頁。二、礦井突水事故原因
綜上所述,國有重點礦井和地方煤礦,較大突水事故頻頻發(fā)生。究竟原因是什么?教訓在哪?其宏觀原因主要有三:
※有水源
※有通道
※有誘導因素
第六十五頁,共352頁。第六十五頁,共352頁。
具體的說有以下幾點:
1、水文地質(zhì)條件不清。
2、防治措施不力。
3、執(zhí)行措施不嚴。
4、“三違”導致突水。
5、職工素質(zhì)差等。對安全技術(shù)培訓工作不到位,職工的素質(zhì)差,對透水預兆不熟悉,思想麻痹。今后應如何防范?講第三個問題:第六十六頁,共352頁。第六十六頁,共352頁。
三、礦井水害防治主要技術(shù)
礦井水害防治技術(shù)包括:
礦井水文地質(zhì)條件探查、水害評價、水害治理三個部分。本教案主要對礦井水害防治技術(shù)的相關問題闡述如下:
第六十七頁,共352頁。第六十七頁,共352頁。
1、留設安全防水煤(巖)柱對那些有突水危險又不宜疏排的,可采取留設安全防水煤(巖)柱的措施解決。如:地表水系、導水大斷層、采空區(qū)積水、老窯水、水患老鉆孔等。
“三下開采”,是指在鐵路下、水體下、建(構(gòu))筑物下開采。必須按《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定履行報批手續(xù),并留設足夠的安全煤(巖)柱。對地表水系或頂板含水層留設的安全煤(巖)柱,要經(jīng)科學計算,必須弄清“上三帶”(冒落帶、裂隙帶、彎曲下沉帶)高度,留有足夠的安全系數(shù)。第六十八頁,共352頁。第六十八頁,共352頁。
2、疏排開采技術(shù)
對那些有水患威脅,處理難度不大的,具備疏排條件的,可采取先疏排,消除水患威脅,再開采的措施。如:地面積水、煤層頂?shù)装搴畬?、采空區(qū)積水、老窯水等,可采用鉆排、泵排、巷排等綜合疏排方法。第六十九頁,共352頁。第六十九頁,共352頁。
3、帶壓開采技術(shù)當煤層底板承壓含水層與開采煤層之間的隔水層,能承受的水頭值>實際水頭值時,可以“帶壓開采”,但必須按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,制定安全措施,報煤礦企業(yè)主要負責人審批。第七十頁,共352頁。第七十頁,共352頁。
4、探放水施工在開采過程中,若對水文地質(zhì)條件、水害情況不清楚,必須按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,堅持“有疑必探、先探后掘”的探放水原則編制探放水設計和安全措施。開采水淹區(qū)下的廢棄煤柱時,要按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,制定安全措施,報煤礦企業(yè)技術(shù)負責人審批。由于探放水施工是重要的“事故多發(fā)點”之一,后列專題詳述。第七十一頁,共352頁。第七十一頁,共352頁。
5、注漿堵截水技術(shù)對那些有水力聯(lián)系和補給通道的水害源區(qū),技術(shù)上可采取注漿堵塞通道、帷幕截源、加固巖層等措施,以達到消除水患的目的。
6、其他措施如:從礦井設計上使井口和工業(yè)廣場的標高,高于當?shù)貧v史最高洪水位;采取地面水系改道、井下設置水閘門和“應急排水系統(tǒng)”等措施。第七十二頁,共352頁。第七十二頁,共352頁。四、掘進探放水施工
掘進探放水施工,是掘進施工的主要“事故多發(fā)點”之一??偟囊笫菄栏駡?zhí)行煤礦安全規(guī)程中“有疑必探,先探后掘”的探放水規(guī)定,并必須撤出探放水點以下的全部人員。
具體說,有以下安全注意事項:第七十三頁,共352頁。第七十三頁,共352頁。
(1)首先要弄清水害情況
(2)要嚴格控制“探水線”距離
(3)要編制正規(guī)、“專題”探放水設計和安全措施
(4)搞好疏排系統(tǒng)
(5)要向職工認真貫徹“透水預兆”
(6)對透水預兆的處理原則
(7)區(qū)隊干部應跟班第七十四頁,共352頁。第七十四頁,共352頁。
五、井下發(fā)生透水事故時,現(xiàn)場人員行動原則
井下透水事故發(fā)生時,現(xiàn)場人員應視具體情況決定行動方案。
首先要判斷---突水地點、原因、水源、危害程度等情況。
并立即向礦調(diào)度室匯報。第七十五頁,共352頁。第七十五頁,共352頁。應針對以下不同情況,分別采取相應的行動原則:
1、若災情清楚時,涌水量不大,在不威脅現(xiàn)場人員安全的前提下,可采取現(xiàn)場救災措施,搶運設備,減少災害損失。當災情變化時,應迅速撤離。
2、若災情不明,水勢較大時,應組織現(xiàn)場人員,按避災路線,立即逃生。
3、若災情不清,水勢兇猛時,又堵住了撤退路線,應立即就近撤離到高處避災。第七十六頁,共352頁。第七十六頁,共352頁。
在此強調(diào)指出:
■撤退時,在正常情況下,應按避災路線,向上山方向和通風巷道撤退。■應注意盡可能避開水頭和主流,并防止被沖倒、絆倒。
■若情況萬分危急,切斷撤退后路時,可暫到就近較高的峒室或上山巷道內(nèi)避災。第七十七頁,共352頁。第七十七頁,共352頁。
六、水害事故處理要點突水事故發(fā)生后,搶險指揮部在制定搶救方案時,應遵循以下要點:
★
迅速判定突水地點、突水原因、水害的性質(zhì)、補給水源及通道等情況,采取針對性措施。
★
分析災區(qū)范圍、災害程度、事前人員分布及遇險人員可能躲避的地點。
★
加強通風,防止有毒有害氣體積聚、熏人;礦井壓風系統(tǒng)要保持正常運行?!锛訌娭ёo,防止冒頂傷人。
★嚴防出水通道被堵或“堆積壩”發(fā)生二次潰水,導致?lián)尵热藛T擴大傷亡。第七十八頁,共352頁。第七十八頁,共352頁。
七、案例分析
某礦掘進工作面透水事故(見下圖)
①事故概況
■時間——1989年。
■地點——10210風巷。
■性質(zhì)——透水。
■傷亡——死亡9人。
第七十九頁,共352頁。第七十九頁,共352頁。第八十頁,共352頁。第八十頁,共352頁。第八十一頁,共352頁。第八十一頁,共352頁。②事故經(jīng)過據(jù)地質(zhì)資料提供,該風巷上邊是上階段采空區(qū),“可能有積水,希望施工注意安全”。掘進施工單位,對此隱患重視不夠,沒有編制專題正規(guī)探放水設計。當切眼掘到“探水線”后,只是停頭用電煤鉆“象征性”的打3個探水眼,沒有出水,就誤認為無水,又恢復施工。當風巷掘10m時,早班(事故班),切眼上口與風巷的交叉點處,出現(xiàn)較大“淋水”。一個新工人(因其叔是老工人),向班長提出,此處淋水這么大,安全上可有問題?王班長很自信的說“不是探過了嗎?沒有水,掘進頭有點淋水是正常現(xiàn)象”。第八十二頁,共352頁。第八十二頁,共352頁。到9:50左右,邵大隊長來頭檢查,這位新工人又向他質(zhì)疑:“我看此處的淋水比剛才還大,會不會有問題?”邵大隊長和王班長是同一個老師培訓的,說法完全一樣,說過就進頭抓進尺去了。此刻時淋水越來越大,突然發(fā)生了透水事故,這位新工人邊跑邊喊“透水了”。切眼下部的一位接管工正扛管上行,聽說突水,轉(zhuǎn)身就逃。結(jié)果只有這位新工人和接管工兩人逃脫,王班長,邵大隊長等9人全部遇難。第八十三頁,共352頁。第八十三頁,共352頁。
③事故原因和教訓
a、地質(zhì)資料含糊,技術(shù)措施不力,沒有認真進行探放水,是發(fā)生透水事故的重要原因。
b、發(fā)現(xiàn)明顯透水預兆,沒有立即停工、撤人,班、隊長違章指揮冒險作業(yè),是這次事故的直接原因。
c、職工安全意識不強,對透水預兆不熟悉,思想麻痹,沒有行使煤礦安全規(guī)程賦予職工的“三大權(quán)力”,拒絕王班長和邵隊長的違章指揮行為,也是發(fā)生這次事故的重要方面。這次事故不是不可避免的,其教訓沉痛,今后探放水施工時,應認真落實前述有關安全措施,避免同類事故再次發(fā)生。④防范措施為上述1—7條,此略。
第八十四頁,共352頁。第八十四頁,共352頁。礦井防塵
第八十五頁,共352頁。第八十五頁,共352頁。一、粉塵的定義●煤塵:細微顆粒的煤炭粉塵●巖塵:細微顆粒的巖石粉塵
●水泥粉塵:煤礦井上下有些場所生產(chǎn)或應用水泥制品時產(chǎn)生的水泥粉塵
●呼吸性粉塵:能被吸入人體肺泡的浮塵●生產(chǎn)性粉塵:生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵●浮塵:懸浮于礦井空氣中的粉塵●落塵:從礦井空氣中沉降下來的粉塵第八十六頁,共352頁。第八十六頁,共352頁。二、粉塵的產(chǎn)生源●采煤工作面產(chǎn)塵源
主要產(chǎn)塵工序有:采煤機落煤、裝煤、液壓支架移架、運輸轉(zhuǎn)載、運輸機運煤、放炮、人工攉煤、放煤口放煤等?!窬蜻M工作面產(chǎn)塵源
主要產(chǎn)塵工序有:機械破巖(煤)、裝巖、放炮、煤矸運輸轉(zhuǎn)載、錨噴等?!衿渌a(chǎn)塵源:煤炭裝卸點、巷道維修的錨噴現(xiàn)場等。第八十七頁,共352頁。第八十七頁,共352頁。三、粉塵的基本性質(zhì)●密度:單位體積粉塵的質(zhì)量●比表面積:單位質(zhì)量粉塵的總表面積●自燃和爆炸性:粉塵自燃是由于粉塵氧化產(chǎn)生的熱量不能及時散發(fā),而使氧化反應自動加速造成的。有些浮塵達到一定濃度會爆炸,稱爆炸性
第八十八頁,共352頁。第八十八頁,共352頁。四、塵肺病的發(fā)病原因及影響因素●煤礦塵肺病種類
▲矽肺:吸入游離SiO2含量較高的巖塵所引起的塵肺?;颊叨酁殚L期從事巖巷作業(yè)職工。
▲煤矽肺:由煤塵和含有游離SiO2的巖塵共同作用引起的塵肺?;颊叨酁閹r巷掘進和采煤的混合工種職工。
▲煤肺:由煤塵引起的塵肺。多為采煤工。第八十九頁,共352頁。第八十九頁,共352頁?!衩旱V塵肺病的影響因素
▲粉塵成分:能引起肺部纖維病變的礦塵,大多含有游離SiO2,其含量越高,發(fā)病工齡愈短,病變發(fā)展愈快。
▲粉塵分散度:空氣中粉塵如細微顆粒占的百分比多就稱其分散度高。礦塵的分散度越高,對人體的危害越大。最危險的是粒度3-5um的礦塵。
▲粉塵濃度:單位空氣中粉塵質(zhì)量。是一個極重要因素,超過某一值才產(chǎn)生致病危害。
▲接塵時間:工作時間越長,發(fā)病率越高
第九十頁,共352頁。第九十頁,共352頁。五、煤塵爆炸●煤塵爆炸機理
煤塵爆炸是空氣中氧氣與煤塵急劇氧化的反應過程。煤塵懸浮于空氣中,吸氧和被氧化的能力增強,在外界高溫熱源作用下,吸收更多熱量,放出甲烷、乙烷等可燃性氣體,形成氣體外殼。殼內(nèi)氣體吸收一定能量,鏈反應開始,發(fā)生塵粒閃燃,放出熱量,傳遞給周圍塵粒,并使之參與鏈反應,燃燒循環(huán)繼續(xù)下去。燃燒產(chǎn)物的迅速膨脹形成壓縮波,壓縮波互相疊加,引起火焰?zhèn)鞑サ淖詣蛹铀佟.斔俣冗_到每秒數(shù)百米后,煤塵燃燒轉(zhuǎn)變?yōu)楸?。第九十一頁,?52頁。第九十一頁,共352頁?!衩簤m爆炸的危害及特征
煤塵爆炸的危害性表現(xiàn)為對人員的傷害和設備的破壞兩方面。其特征概括為五個方面:
▲產(chǎn)生高溫高壓:煤塵爆炸產(chǎn)生的熱量,爆炸地點溫度高達2000℃,壓力達736KPa。
▲連續(xù)爆炸:煤塵爆炸的壓力波將巷道中的落塵揚起,使煤塵濃度迅速達到爆炸范圍,再次發(fā)生爆炸。有時反復多次,連續(xù)爆炸
▲爆炸感應期:主要取決煤的揮發(fā)分含量,揮發(fā)分越高,感應期越短。一般為40-280ms
▲產(chǎn)生大量CO:濃度高達2-3%,甚至達到8%左右。事故受害者大多數(shù)(70-80%)是由于CO中毒造成的第九十二頁,共352頁。第九十二頁,共352頁。
▲揮發(fā)分減少:煤塵爆炸時,參與反應的揮發(fā)分約占總量40-70%。根據(jù)這一特征,可以判斷煤塵是否參與爆炸
▲形成“粘焦”:氣煤、肥煤、焦煤等粘結(jié)性煤塵,一旦發(fā)生爆炸,一部分煤塵會被焦化、粘結(jié)在一起,沉積于支架或向道壁上,形成煤塵爆炸特有的產(chǎn)物-粘焦。不同程度的煤塵爆炸形成粘焦形狀不一樣。如下圖所示:弱爆炸中等強度爆炸強爆炸第九十三頁,共352頁。第九十三頁,共352頁。煤塵爆炸的三個條件:
一是煤塵本身必須具有爆炸性;二是在空氣中煤塵濃度在30~2000g/m3;三是有不低650℃以上的引爆火源和點燃時間長于感應期。第九十四頁,共352頁。第九十四頁,共352頁。六、煤塵爆炸的預防措施
1、防止煤塵沉積和飛揚的技術(shù)措施
▲煤層注水:利用鉆孔將壓力水注入即將回采的煤層中,增加煤體內(nèi)部水分,減少開采時產(chǎn)生的浮塵,降塵率可達60-90%。
▲濕式打眼:在工作面使用電鉆或風鉆打眼時,將壓力水經(jīng)過桿中央的水孔送到炮眼底部,將煤粉濕潤后從炮眼中沖洗出來,從而達到降塵目的▲水炮泥:采掘工作面放炮時,炮眼中必須裝填特制的裝滿水的水炮泥。起降塵、降溫、凈化空氣的作用。降塵率可達80%,減少70%。第九十五頁,共352頁。第九十五頁,共352頁。
▲噴霧灑水:將壓力水通過特制的噴嘴噴出,霧化的水流使漂浮的塵粒濕潤下降,防止煤塵飛揚
▲通風除塵:用清潔的風流不斷稀釋和排出空氣中的煤塵?!鴽_洗煤塵:沿容易沉積煤塵的工作面進、回風巷,用水流沖洗巷道四周,使煤塵充分濕潤,無法揚起制。第九十六頁,共352頁。第九十六頁,共352頁。
2、防止點火源出現(xiàn)
▲加強管理,提高防火意識:嚴禁攜帶煙火、穿化纖衣服入井,嚴禁使用電爐和燈泡取暖等。新工人入井前,加強安全教育。
▲防止放炮火源:爆破使用有產(chǎn)品許可證的火工用品,禁止放明炮、糊炮、連環(huán)炮和明電放炮。放炮前充填好水炮泥?!乐闺姎饣鹪春挽o電火源:電氣設備符合規(guī)程要求,井下供電符合有關規(guī)定?!乐鼓Σ梁妥矒酎c火:在摩擦發(fā)熱的裝置上安設過熱保護裝置和溫度檢測報警斷電裝置;定期檢查截齒和其后的噴水裝置等第九十七頁,共352頁。第九十七頁,共352頁。3、防止煤塵爆炸災害擴大的措施
防止煤塵擴大的措施有兩個方面,即:分區(qū)通風和設置自動隔爆裝置
分區(qū)通風
《煤礦安全規(guī)程》第113條規(guī)定:生產(chǎn)水平和采區(qū)必須實行分區(qū)通風。生產(chǎn)過程中,每一生產(chǎn)水平、每一采區(qū)都必須布置單獨的回風道,嚴格禁止各采區(qū)、水平之間的串聯(lián)通風,盡量避免采區(qū)之間角聯(lián)風路的存在。
第九十八頁,共352頁。第九十八頁,共352頁?!衩簤m爆炸的阻爆隔爆技術(shù)
▲隔爆裝置設置地點:《煤礦安全規(guī)程》第155條規(guī)定:礦井兩翼、相臨采區(qū)、相鄰煤層、相鄰的采煤工作面間,煤層掘進巷道同與其相連的巷道間,采用通風并有煤塵爆炸危險的其他地點同與其相連通的巷道間,必須用水棚或巖粉棚隔開。
第九十九頁,共352頁。第九十九頁,共352頁。按隔爆棚的保護范圍分為主要隔爆棚和輔助隔爆棚
△主要隔爆棚設置地點:礦井兩翼與井筒相連通的主要運輸大巷的回風大巷;相鄰采區(qū)之間的集中運輸巷道和回風巷道;相鄰煤層之間的運輸石門和回風石門。
△輔助隔爆棚設置地點:采區(qū)工作面進、回風巷道;采區(qū)內(nèi)的煤層掘進巷道;采用獨立通風,并有煤塵爆炸危險的其他巷道。第一百頁,共352頁。第一百頁,共352頁。
▲隔爆裝置種類:主要包括巖粉棚、水棚、自動防爆棚。
目前,井下使用最多的是水袋棚,每個水袋棚的容量一般為25L、60L。主要隔爆棚的總水量不得低于400L/m2,輔助隔爆棚的總水量不得低于200L/m2。第一百零一頁,共352頁。第一百零一頁,共352頁。4、減塵技術(shù)措施
《煤礦安全規(guī)程》第17規(guī)定:掘進井巷和硐室時,必須采取濕式鉆眼、沖洗井壁巷幫、水炮泥、爆破噴霧、裝巖(煤)灑水和凈化風流等綜合措施。
在有條件的礦井還應通過改進采掘機械機構(gòu)及其運行參數(shù)等方法減少采掘工作面的粉塵產(chǎn)生量。
第一百零二頁,共352頁。第一百零二頁,共352頁。5、礦井通風排塵
礦井通風除塵是指稀釋與排出礦井空氣中的粉塵的一種除塵方法。決定通風除塵效果的主要因素是風速。能以最大程度地排除礦塵的風速為最優(yōu)風速。一般來說,掘進工作面最優(yōu)風速為,機械化采煤工作面為。第一百零三頁,共352頁。第一百零三頁,共352頁。
6、掘進除塵及除塵器
在煤礦各生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,井巷開拓、掘進是產(chǎn)生粉塵的主要環(huán)節(jié)之一。掘進打眼、放炮、支護、裝矸和運輸?shù)裙ば虿粌H產(chǎn)生大量煤塵,影響安全生產(chǎn),而且還嚴重危害職工的身體健康。因此,必須因地制宜地采取有效的通風、干式捕塵及除塵器等比例防塵措施,保證掘進工作面粉塵濃度達到國家衛(wèi)生標準。第一百零四頁,共352頁。第一百零四頁,共352頁。
7、個體防護
▲目的:使佩帶者既能呼吸凈化后的潔凈空氣,又不影響正常操作?!饕雷o用具:防塵口罩、防塵帽、防塵呼吸器、防塵風罩、防塵呼吸器等。第一百零五頁,共352頁。第一百零五頁,共352頁。煤塵爆炸典型事故案例分析
第一百零六頁,共352頁。第一百零六頁,共352頁。新汶礦業(yè)集團華豐煤礦
“10.24”煤塵爆炸事故分析
1968年10月24日14時40分,新礦集團華豐礦發(fā)生一起特大煤塵爆炸事故,造成108人死亡,64人受傷。破壞巷道1050米,通風設施35個(風門20個,密閉15個),破壞設備7臺,電纜6340米,通訊線22300米,架空線1600米,礦車30輛。
事故示意圖如下:第一百零七頁,共352頁。第一百零七頁,共352頁。第一百零八頁,共352頁。第一百零八頁,共352頁?!袷鹿矢艣r:事故前,華豐礦一號井集中在-210水平生產(chǎn),東翼正在開拓中,尚未形成通風系統(tǒng)。西翼有三個采區(qū)生產(chǎn),六個采煤工作面、四個掘進工作面。爆炸點在-210水平十五層平巷迎頭。
十五層煤厚0.8米,灰分24.7%,水分2.46%,揮發(fā)分47.66%。掘進迎頭用電煤鉆打眼,人力扒裝,局扇安裝在石門以東-210十三層大巷新鮮風流中。當班出勤12人。第一百零九頁,共352頁。第一百零九頁,共352頁。●事故原因:
▲發(fā)生事故時,該迎頭正放第二茬炮。因該頭放炮未開風機,放第一茬炮時揚起的煤塵不能稀釋,造成煤塵達到爆炸濃度。第二茬放炮發(fā)生殘藥著火,引爆煤塵。
▲事故發(fā)生在文化大革命時期,生產(chǎn)混亂,正常管理制度和體制被打亂。
▲該煤層揮發(fā)分達47.66%,煤塵有嚴重爆炸危險性。
▲井下無防塵管路,巷道煤塵堆積很厚,當十五層平巷發(fā)生爆炸后,將各處煤塵揚起,發(fā)生連續(xù)爆炸,使事故擴大。第一百一十頁,共352頁。第一百一十頁,共352頁?!袷鹿式逃枺?/p>
▲任何時候都不能打亂正常的生產(chǎn)管理體制,不能違背客觀規(guī)律,否則將會受到大自然的懲罰。
▲煤塵達到爆炸濃度,且有火源時,煤塵可以直接爆炸。切不可認為礦井瓦斯?jié)舛鹊?,忽視煤塵管理。
▲盡量減少串聯(lián)通風,防止事故范圍擴大▲掘進工作面停風時,應停止一切作業(yè),撤出人員,并采取適當措施進行處理。第一百一十一頁,共352頁。第一百一十一頁,共352頁。新汶礦業(yè)集團潘西煤礦
“4.4”煤塵爆炸事故分析
1969年4月4日3時10分,新礦集團潘西礦二號井東翼發(fā)生一起特大煤塵爆炸事故,造成115人死亡,108人受傷。破壞巷道3700米,破壞設備73臺、電纜2950米。
事故示意圖如下:第一百一十二頁,共352頁。第一百一十二頁,共352頁。第一百一十三頁,共352頁。第一百一十三頁,共352頁?!袷鹿矢艣r:事故前,三采區(qū)31604面正在生產(chǎn),31604付巷、41604伏巷和4161主付巷正在掘進。在礦井東翼工作的100多人幾乎全部遇難。在負傷的108人中,當場受傷的只有5人(其余103人都是在事故搶救中受傷的)。第一百一十四頁,共352頁。第一百一十四頁,共352頁?!袷鹿试颍?/p>
▲31604付巷掘進煤用V型車運至貫眼,通過溜子運輸,大巷接車。因此,產(chǎn)生大量煤塵,又由于±0大巷在三、四采區(qū)間為微風區(qū),不能及時將煤塵帶走,使大巷接車點附近煤塵長時間處于爆炸界限內(nèi)。電機車產(chǎn)生電火花引爆。是這次爆炸的直接原因。
▲通風系統(tǒng)不合理,±0大巷三、四采區(qū)間長期處于微風區(qū),使該段產(chǎn)生的煤塵不能及時帶走,給煤塵爆炸創(chuàng)造了條件。
▲礦井無防塵系統(tǒng),加之付巷翻車,大巷接車,接車點產(chǎn)生大量浮塵,使煤塵達到爆炸界限。19層煤揮發(fā)分達40%,嚴重爆炸危險性。
▲因全礦無防塵系統(tǒng),各處煤塵堆積很厚,因此一處爆炸,將各處煤塵揚起,發(fā)生連續(xù)爆炸,使事故擴大。第一百一十五頁,共352頁。第一百一十五頁,共352頁。新汶礦業(yè)集團汶南煤礦
“12.27”煤塵爆炸事故分析
2001年12月27日8時20分,新礦集團汶南礦11310東面斷層切眼掘進工作面發(fā)生一起煤塵爆炸事故,16人當場死亡,24人受傷(后在醫(yī)院搶救期間死亡6人),直接經(jīng)濟損失320.53萬元。事故示意圖如下:
第一百一十六頁,共352頁。第一百一十六頁,共352頁。第一百一十七頁,共352頁。第一百一十七頁,共352頁。第一百一十八頁,共352頁。第一百一十八頁,共352頁。第一百一十九頁,共352頁。第一百一十九頁,共352頁。第一百二十頁,共352頁。第一百二十頁,共352頁。第一百二十一頁,共352頁。第一百二十一頁,共352頁。第一百二十二頁,共352頁。第一百二十二頁,共352頁。第一百二十三頁,共352頁。第一百二十三頁,共352頁。第一百二十四頁,共352頁。第一百二十四頁,共352頁。第一百二十五頁,共352頁。第一百二十五頁,共352頁。第一百二十六頁,共352頁。第一百二十六頁,共352頁。第一百二十七頁,共352頁。第一百二十七頁,共352頁。第一百二十八頁,共352頁。第一百二十八頁,共352頁。第一百二十九頁,共352頁。第一百二十九頁,共352頁。第一百三十頁,共352頁。第一百三十頁,共352頁。第一百三十一頁,共352頁。第一百三十一頁,共352頁。第一百三十二頁,共352頁。第一百三十二頁,共352頁。第一百三十三頁,共352頁。第一百三十三頁,共352頁。第一百三十四頁,共352頁。第一百三十四頁,共352頁?!袷鹿试颍?/p>
▲事故直接原因:
事故的直接原因放炮時由于炸藥爆燃產(chǎn)生火源,引起煤塵爆炸。
▲事故主要原因:
①特殊防塵措施不力。對開采的十三層煤缺少有針對性的特殊防塵措施。②切眼掘進工作面與其相連的回采工作面平行作業(yè)同時生產(chǎn)。③現(xiàn)場違章施工、違章放炮。如炮眼沒有按按作業(yè)規(guī)程布置、掘進工作面一次裝藥分次起爆等。
第一百三十五頁,共352頁。第一百三十五頁,共352頁。
▲爆點確認
根據(jù)現(xiàn)場勘察,爆點在11310東面補掘斷層切眼迎頭。其依據(jù)是:①11310斷層切眼迎頭5米內(nèi)頂帶給焦較嚴重;②迎頭風簡及其它物件朝外側(cè)傾倒;③迎頭附近巷道中的金屬支柱和鋼絲繩錨桿的暴露部分都在朝迎頭一側(cè),有明顯焦碴和掛塵;④爆炸充分的炮眼周邊有明顯的結(jié)焦物,不充分爆炸的雷管及炸藥也有結(jié)焦現(xiàn)象。
第一百三十六頁,共352頁。第一百三十六頁,共352頁。
▲爆炸條件的確認
①塵源:爆破產(chǎn)生的達到爆炸濃度的煤塵。
②火源:未完全爆炸的藥卷和爆炸不充分的雷管產(chǎn)生火源。其依據(jù)是:十三層煤有不規(guī)則的硫化鐵結(jié)核,造成爆炸壓力傳遞不勻,對距離較近的炮眼產(chǎn)生擠壓;鋤迎頭右側(cè)未完全爆破的炮眼中的霄管沒有充分爆炸,只爆炸一半。
③現(xiàn)場勘察放炮器處于放電位置,母線在巷道中懸掛。
第一百三十七頁,共352頁。第一百三十七頁,共352頁。●防范措施:
▲開展攻關研究,解決13層煤注水難的問題。
▲針對13層煤爆炸指數(shù)高,具有強爆性的特點,加強煤塵防治措施及爆破消焰措施的研究。
▲加強采掘工作面爆破參數(shù)的研究。
▲加強采掘交叉作業(yè)的安全管理。
▲嚴把采掘作業(yè)規(guī)程的編制、審批、修改補充、學習考試與現(xiàn)場落實等關口。
▲建立健全通防管理機構(gòu),加強“一通三防”專業(yè)管理。
第一百三十八頁,共352頁。第一百三十八頁,共352頁。新汶礦業(yè)集團張莊煤礦
“1.26”煤塵爆炸事故分析
1996年1月26日,新礦集團張莊礦東都井多種經(jīng)營公司71510平巷發(fā)生一起煤塵爆炸事故,死亡5人。
第一百三十九頁,共352頁。第一百三十九頁,共352頁。●事故原因:
放炮造成煤塵飛揚,殘薄產(chǎn)生火源,引起煤塵爆炸。
▲放炮引起爆炸。①經(jīng)調(diào)查幸存者證明,聽到放炮聲后隨即產(chǎn)生爆炸,產(chǎn)生強大沖擊波。②經(jīng)現(xiàn)場勘察,發(fā)現(xiàn)有放炮母線及放炮器,且有兩名死者在礦車后邊呈工作狀態(tài)。③事故迎頭發(fā)現(xiàn)煤層炮眼已起爆。④迎頭頂板有明顯結(jié)焦。
▲殘爆產(chǎn)生火源。
①殘眼中炸藥沒有充分爆炸,雷管沒有全部爆碎,爆后留有殘體。②殘眼口有明顯結(jié)焦,沿殘眼方向,頂板有爆炸沖擊波
▲現(xiàn)場管理混亂。迎頭干打眼、放炮不使用水炮泥、一次裝藥分次拉炮、不使用瓦斯報警儀、反向定炮、拉炮距離只有55米等。
第一百四十頁,共352頁。第一百四十頁,共352頁?!袷鹿式逃枺?/p>
▲各級干部安全第一的思想不牢靠。
▲沒有真正把小煤井的安全管理納入大礦管理。
▲火工管理、一炮三檢、三人聯(lián)鎖制度流于形式。
▲監(jiān)督檢查不嚴,“三違”現(xiàn)象嚴重。
▲職工安全意識淡泊,技術(shù)素質(zhì)差。第一百四十一頁,共352頁。第一百四十一頁,共352頁。兗州煤業(yè)股份有限公司
濟寧三號煤礦“2.8”煤塵爆炸事故
2004年2月8日21時57分,兗州煤業(yè)股份有限公司濟寧三號煤礦43下04綜放工作面發(fā)生一起煤塵爆炸事故,死亡2人,受傷16人,事故造成直接經(jīng)濟損失29.4萬元。第一百四十二頁,共352頁。第一百四十二頁,共352頁?!?.8”煤塵爆炸示意圖(一)第一百四十三頁,共352頁。第一百四十三頁,共352頁?!?.8”煤塵爆炸示意圖(二)第一百四十四頁,共352頁。第一百四十四頁,共352頁。
●礦井概況
濟寧三號煤礦隸屬兗州煤業(yè)股份有限公司,礦井于1993年12月19日正式開工建設,2000年12月28日正式投產(chǎn),年設計能力500萬噸,核定年生產(chǎn)能力800萬噸。設計服務年限81年,井田總面積05.05km2,可采及局部可采煤層為3上、3下、6、10下、15下、16上、17等共八層,主采煤為一、四、五、六采區(qū),生產(chǎn)水平為-18m,礦井及地質(zhì)類型中等偏簡單,水文地質(zhì)類型簡單~中等,礦井開拓方式為豎井開拓;中央并列式通風,通風方式簡單,通風系統(tǒng)合理,風量滿足要求;采煤方法主要為走向長壁綜采放頂煤法。煤塵爆炸指數(shù)41.15%,低瓦斯礦井。第一百四十五頁,共352頁。第一百四十五頁,共352頁。
●事故地點概況事故發(fā)生在43下04綜放面,43下04綜放面位于四采區(qū)東部,四采輔運巷的北側(cè),西臨43下00綜放面(已回采完),東臨F8斷層。綜放面自北向南推進,推進長度1551.6米,面長155.8米,煤厚3.8~7.1米,平均煤厚6.37米,43下04綜放面共揭露斷層13條,落差最大為7.5米,其北部斷層相對較少,南部距停采線400米范圍內(nèi)共揭露斷層7條,對工作面生產(chǎn)影響較大。煤層有自然發(fā)火傾向,發(fā)火期為3~6個月;煤塵有爆炸危險性,爆炸指數(shù)41.15%。
43下04綜放面共安裝液壓支架105組,截止到事故發(fā)生前工作面已推進1193米,工作面剩余358米。工作面回采過程中,無瓦斯及其它有害氣體異常情況。綜采二隊實行“三八”工作制,即每日三班,每班8小時,兩個生產(chǎn)班,一個檢修班,生產(chǎn)班8小時生產(chǎn),檢修班班4小時生產(chǎn)、4小時檢修。第一百四十六頁,共352頁。第一百四十六頁,共352頁。
●事故發(fā)生經(jīng)過
2004年2月8日14時,綜采二隊當班工人到達43下04工作面,15時左右開始割煤,16時左右,在40號架附近,支架上放下一塊矸石,矸石長2米、寬1.5米、厚0.5米左右,矸石放下后用溜子拉到3號架附近。班長海利向副隊長公衍臣提議放糊炮(裸露爆破)將矸石崩碎,被當班安檢員劉慶鳳制止,隨后海利到機頭喊了幾名工人用大錘砸矸石,砸了一會兒,只砸下一個角,隨后公衍臣安排海利等人用架子把石頭頂?shù)矫簬?,繼續(xù)割煤。煤機割至80號架附近,停機撤人,斷層處放第一茬炮,18點左右開機割至機尾,工作面停產(chǎn)進行設備檢修,到21點左右放完斷層處第二茬炮。21點20分左右,繼續(xù)開機割煤,21點45分左右停機搞質(zhì)量交接班。約21點50分左右,公衍臣再次督促放炮員張興國將石頭處理掉。張興國在石頭上部中央位置放了三塊炸藥,用炮泥糊上,準備好后,撤至七十號架附近,擰動放炮器放炮,隨即工作面發(fā)生爆炸。
第一百四十七頁,共352頁。第一百四十七頁,共352頁。
●發(fā)生事故的現(xiàn)象和表征(一)
43下04綜放面共安裝液壓支架105組,采煤機型號為MGTY400/900-3.3D型,位于91#-97#架間,采煤機右側(cè)(面向煤壁)刮板輸送機上有少量積矸,工作面上有一落差為2m斷層。采煤機附近上下兩側(cè)的支架、管線面對采煤機一側(cè)有不同程度的煤塵結(jié)焦物,工作面刮板輸送機上位于3#-4#支架處有一塊長1.7米、寬米、厚米的矸石,矸石中央已破裂,右端為碎裂矸石,矸石為細砂巖,周圍支架有高溫燒烤的痕跡,該處頂部液壓支架的高壓膠管有明顯過火燒毀痕跡,矸石上下兩側(cè)的支架、管線面對矸石一側(cè)也有不同程度的煤塵結(jié)焦現(xiàn)象。工作面設備沒有損壞,煤壁齊整,上下兩巷支護完好。放炮母線盤在工作面輔助順槽電纜單軌吊下部。
第一百四十八頁,共352頁。第一百四十八頁,共352頁。
●發(fā)生事故的現(xiàn)象和表征(二)工作面測風牌板記錄為,測風時間:2月9日,風量1024m3/min。勘察時實測風量為1089m3/min,工作面、回風隅角、回風流瓦斯?jié)舛葹椋?.02-0.07%;回風隅角CO濃度為2-5ppm;回風隅角溫度為26℃;進、回風順槽隔爆設施、防塵水幕齊全完好,礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)瓦斯傳感器、束管監(jiān)測系統(tǒng)完好,通風設施沒有遭到破壞,風流穩(wěn)定,采煤機內(nèi)外噴霧、液壓支架架間噴霧、放煤口噴霧、防塵設施完好。皮帶順槽沒有結(jié)焦。工作面沒有煤層注水設備,無煤層注水孔。工作面輔助順槽移動變電站外側(cè)有用泥龍袋裝的黃泥。工作面炸藥箱內(nèi)有剩余2包炸藥。另外,經(jīng)調(diào)查取證,現(xiàn)場使用的放炮器及鑰匙有過火現(xiàn)象,現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的雷管腳線有明顯的燒焦現(xiàn)象。第一百四十九頁,共352頁。第一百四十九頁,共352頁?!袷鹿手苯釉?/p>
跟班副隊(區(qū))長公衍臣違章指揮,放炮員張興國違章放炮是事故發(fā)生的直接原因。主要依據(jù)有:
1、煤塵爆炸指數(shù)41.15%,具有爆炸危險性。
2、據(jù)調(diào)查證實,16時左右,在工作面40#架附近,支架上放下一塊矸石,矸石長2米、寬1.5米、厚0.5米左右,矸石放下后用溜子拉到3號架附近。16時20分左右,班長海利向副隊長公衍臣提議放糊炮(裸露爆破)將石頭崩碎,被當班安檢員劉慶風制止。約21時50分左右,公衍臣再次督促放炮員張興國將石頭處理掉。張興國在石頭上部中央位置放了三塊炸藥,用炮泥糊上,準備好后,撤至七十號架附近,擰動放炮器放炮,隨即工作面發(fā)生爆炸。
3、《煤礦安全規(guī)程》第328條規(guī)定“嚴禁裸露爆破”。
4、事故現(xiàn)場勘察發(fā)現(xiàn)的表象符合煤塵爆炸特征。
5、43下04綜放工作面“2.8”爆炸事故專家技術(shù)報告。第一百五十頁,共352頁。第一百五十頁,共352頁。●事故間接原因(一)
綜合防塵措施不完善,礦排查出的隱患不能得到監(jiān)控和整改落實是事故發(fā)生的主要原因。通過查閱濟三煤礦“每周專業(yè)隱患排查”資料發(fā)現(xiàn),濟三煤礦自2004年1月7日—2月11日(共六個周)“濟三煤礦上周通防專業(yè)隱患落實情況表”中每周都提出了如下隱患“43下04工作面煤塵大,用好煤機內(nèi)外噴霧、架間噴霧和放煤噴霧,加強工作面煤塵沖刷?!泵簤m爆炸事故的發(fā)生說明了隱患沒有得到整改落實,沒有做到時間、人員、項目、監(jiān)督四落實,工序控制、過程控制存在嚴重問題等。
《濟三煤礦43下04綜放面作業(yè)規(guī)程》第32頁中規(guī)定:“工作面進行煤層超前注水”,礦實際沒有按照作業(yè)規(guī)程規(guī)定對工作面煤層進行超前注水。兗礦集團有限公司制定的《煤礦安全規(guī)程執(zhí)行辦法》第二十五條規(guī)定:采煤工作面有特殊情況報公司批準后可不采取煤層注水措施。但該礦在沒有上報集團公司批準的情況下擅自決定43下04綜放工作面不進行煤層注水。第一百五十一頁,共352頁。第一百五十一頁,共352頁?!袷鹿书g接原因(二)礦安全管理、安全教育培訓不到位是事故發(fā)生的又一主要原因?!皾旱V上周通防專業(yè)隱患落實情況表”連續(xù)六周提出了43下04綜放工作面的綜合防塵工作存在問題,沒有引起礦管理人員的重視,隱患沒有得到整改;區(qū)隊干部違章指揮,職工違章作業(yè),充分反映了濟三煤礦存在重生產(chǎn)輕安全、重生產(chǎn)輕安全教育培訓、干部職工安全意識差的現(xiàn)象。工作面違章放糊炮,現(xiàn)場的區(qū)隊干部及工人意識不到不安全行為所帶來的事故隱患,也沒人制止這種嚴重違章行為;此外,放炮時工作人員也未按照《43下04綜放工作面過斷層響震動炮安全措施》的規(guī)定撤出工作面,放炮安全距離不夠,這些都反映出濟三煤礦安全管理不到位、職工互保聯(lián)保意識差、職工安全教育方面存在漏洞,從而導致了本次煤塵爆炸事故的發(fā)生。第一百五十二頁,共352頁。第一百五十二頁,共352頁?!袷鹿手匾虬脖O(jiān)人員配備不足、安全檢查人員缺位是事故發(fā)生的重要原因。濟三煤礦現(xiàn)有3個采煤面、15-19個掘進迎頭,現(xiàn)有安監(jiān)人員61人,安監(jiān)人員數(shù)量不足,不能做到跟班檢查,違反了《礦山安全法實施條例》第二十九條第(三)款的規(guī)定。當班安監(jiān)員劉慶鳳曾于事故發(fā)生當班的
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