云南礦井瓦斯爆炸及其預(yù)防

礦井瓦斯爆炸及其預(yù)防

序言

煤炭，是我國(guó)的主要能源之一。在我國(guó)一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，煤炭長(zhǎng)期保持在70%的份額。但是，煤礦井下生產(chǎn)大部分是井下作業(yè),自然條件復(fù)雜,瓦斯、水、火、頂板、礦塵是長(zhǎng)期困擾煤炭工業(yè)健康發(fā)展的主要災(zāi)害。富源縣煤礦資源分布圖

瓦斯爆炸是煤礦中最嚴(yán)重的災(zāi)害之一，因瓦斯爆炸而引起煤塵爆炸，則后果更為嚴(yán)重。例如，1942年日本侵占東北時(shí)期，本溪煤礦由電火花引起的瓦斯、煤塵爆炸，死1549人，傷146人，成為世界煤礦開創(chuàng)史上最大的傷亡事故，因此，預(yù)防和防止瓦斯爆炸是煤礦安全生產(chǎn)的重要舉措。2005年11月27日，龍煤集團(tuán)七臺(tái)河分公司東風(fēng)煤礦井下煤倉(cāng)處發(fā)生瓦斯爆炸事故，共造成134人遇難，48人受傷，為近年來(lái)最嚴(yán)重的瓦斯爆炸事故。瓦斯爆炸的條件及其影響因素爆炸

瓦斯爆炸必須具備三個(gè)基本條件，即瓦斯?jié)舛葹?%～16%；溫度為650～750℃；足夠的氧氣，氧含量不低于12%；三者同時(shí)存在。若能消除、控制其中一個(gè)條件，即可防止發(fā)生瓦斯爆炸。

瓦斯爆炸的條件及其影響因素瓦斯爆炸的條件及其影響因素

影響瓦斯爆炸條件的因素

1、瓦斯?jié)舛龋?）瓦斯爆炸的濃度界限。試驗(yàn)證明：當(dāng)瓦斯?jié)舛鹊陀?%～6%時(shí)，混合氣體無(wú)爆炸性，遇火后只能燃燒呈淡藍(lán)色火焰而不能爆炸；當(dāng)瓦斯?jié)舛鹊陀?%～6%至14%～16%時(shí)混合氣體有爆炸性；

瓦斯爆炸的條件及其影響因素

當(dāng)瓦斯?jié)舛却笥?4%～16%時(shí)，混合氣體內(nèi)無(wú)爆炸性，也不燃燒。如有新鮮空氣供給時(shí)，可以在混合氣體與新鮮空氣的接觸面上進(jìn)行燃燒。因此，瓦斯?jié)舛戎挥性?%～16%范圍內(nèi)，遇高溫火源點(diǎn)燃，方會(huì)發(fā)生爆炸。

瓦斯爆炸的條件及其影響因素

（2）影響瓦斯爆炸界限的因素瓦斯的爆炸界限并不是固定不變的，它受溫度、壓力、煤塵、氧濃度和可燃?xì)怏w、惰性氣體的混入等因素的影響，爆炸界限擴(kuò)大或縮小。

瓦斯爆炸的條件及其影響因素2、引火源（一定的引火溫度）（1）引火溫度界限。一般認(rèn)為，在正常大氣條件下，瓦斯在空氣中的點(diǎn)火溫度650～750℃。瓦斯爆炸的條件及其影響因素

（2）影響點(diǎn)火溫度的因素點(diǎn)火溫度受瓦斯?jié)舛?、氣體壓力、混合氣體的溫度與火源性質(zhì)等因素的影響。瓦斯爆炸的條件及其影響因素

井下明火、煤炭自燃，赤熱的金屬表面，吸煙、放炮、架線火花、摩擦火化、撞擊火花、電氣火花等等足以引起瓦斯事故。因此，消滅井下一切火源是防止瓦斯事故的重要措施之一。

瓦斯爆炸的條件及其影響因素

3、充足的氧含量（氧含量不低12%）瓦斯爆炸的實(shí)質(zhì)是瓦斯的急劇氧化。沒(méi)有足夠氧氣，就不會(huì)發(fā)生瓦斯爆炸，當(dāng)氧含量低12以下，瓦斯混合氣體即失去爆炸性，遇火也不會(huì)燃燒。預(yù)防瓦斯爆炸的措施

防止瓦斯積聚的措施局部瓦斯積聚是指局部空間的瓦斯?jié)舛冗_(dá)到2%，其體積達(dá)到或超過(guò)0.5m3的現(xiàn)象。防止瓦斯聚集的基本方法如下:預(yù)防瓦斯爆炸的措施

１、加強(qiáng)通風(fēng)管理通風(fēng)是防止瓦斯積聚的主要措施，做到穩(wěn)定、可靠、連續(xù)不斷地向井下所有用風(fēng)地點(diǎn)輸送足夠的新鮮空氣，以保證及時(shí)排除和沖淡有害氣體。預(yù)防瓦斯爆炸的措施

（１）各采區(qū)、各水平要有單獨(dú)的回風(fēng)道，不得出現(xiàn)串連通風(fēng)；（２）采煤與采煤、掘進(jìn)與掘進(jìn)之間、采掘之間不得出現(xiàn)串連通風(fēng)；（３）局部通風(fēng)機(jī)、啟動(dòng)安裝在新鮮風(fēng)流中，距回風(fēng)口的距離不小于１０米；（４）高瓦斯礦井采掘供電分開，實(shí)行“三專兩閉鎖”等等。預(yù)防瓦斯爆炸的措施

2、認(rèn)真進(jìn)行瓦斯檢查與監(jiān)測(cè)由于瓦斯的主要成分是甲烷，而甲烷是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭的氣體，依靠人的感官不能判別瓦斯是否超限。所以，必須按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定用甲烷檢測(cè)儀表加強(qiáng)瓦斯檢查和監(jiān)測(cè)。預(yù)防瓦斯爆炸的措施

《規(guī)程》規(guī)定，礦井必須建立瓦斯檢查制度。低瓦斯礦井的采掘工作面，每班至少檢2次；高瓦斯礦井中每班至少檢查3次。有煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出危險(xiǎn)的采掘工作面，有瓦斯噴出危險(xiǎn)的采掘工作面和瓦斯涌出較大、變化異常的采掘工作面，必須有專人經(jīng)常檢查，并安設(shè)甲烷斷電儀。井下各處瓦斯的允許濃度及超限時(shí)應(yīng)采取的措施地點(diǎn)允許瓦斯超限時(shí)必須采取的措施濃度/%礦井總回風(fēng)巷或一冀回風(fēng)巷風(fēng)流中≤0.75必須立即查明原因，進(jìn)行處理采區(qū)回鳳巷，采掘工作面因風(fēng)番風(fēng)流中

≤1

必須停止工作，撤出人員，采取措施，進(jìn)行處理

采掘工作面風(fēng)流中

<1

必須停止煤電鉆打眼<1.5

停止工作，撤出人員，切斷電源，進(jìn)行處理采掘工作面內(nèi)局部地點(diǎn)<2

附近20m內(nèi)必須停止工作，撤出人員，切斷電源，進(jìn)行處理

放炮地點(diǎn)附近20m以內(nèi)風(fēng)流中

<1

嚴(yán)禁放炮

電動(dòng)機(jī)或其開關(guān)地點(diǎn)附近20m以內(nèi)風(fēng)流中<1.5

必須停止工作，切斷電源，撤出人員，進(jìn)行處理預(yù)防瓦斯爆炸的措施

３、及時(shí)處理局部積聚的瓦斯礦井必須從采掘生產(chǎn)管理上采取措施，防止瓦斯積聚；當(dāng)發(fā)生瓦斯積聚時(shí)，必須及時(shí)處理。生產(chǎn)中容易積存瓦斯的地點(diǎn)有:采煤工作面上隅角，獨(dú)頭掘進(jìn)工作面的巷道隅角，冒落的空洞內(nèi)，低風(fēng)速巷道的頂板附近，停風(fēng)的盲巷中，采煤工作面采空區(qū)邊界處，以及采掘機(jī)械切割部周圍等等。

一般采用風(fēng)障引導(dǎo)風(fēng)流法、尾巷排放法、充填置換法、風(fēng)筒引導(dǎo)風(fēng)法、增加風(fēng)量、調(diào)整通風(fēng)方式等方法來(lái)排除局部瓦斯積聚。預(yù)防瓦斯爆炸的措施風(fēng)障風(fēng)障引導(dǎo)風(fēng)流處理上隅角積聚瓦斯引導(dǎo)風(fēng)流法優(yōu)點(diǎn)：安設(shè)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)缺點(diǎn)：引入風(fēng)量有限，波動(dòng)性大黃土木板充填轉(zhuǎn)換法處理巷道冒落空洞內(nèi)局部積聚的瓦斯充填置換法對(duì)采空區(qū)上隅角的空間進(jìn)行充填，使瓦斯沒(méi)有聚集的空間，這種方法還可以預(yù)防自燃發(fā)火的目的，但是，這種方法受條件的限制，除特殊要求的少數(shù)礦井外，一般很少用這種方法。預(yù)防瓦斯爆炸的措施4、瓦斯抽放礦井瓦斯抽放是為了減少和解除礦井瓦斯對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的威脅，利用機(jī)械設(shè)備和專用管道造成的負(fù)壓，將煤層中存在或釋放出來(lái)的瓦斯抽出來(lái)，輸?shù)降孛婊蚱渌踩攸c(diǎn)的方法。是瓦斯涌出量大的礦井采取防止瓦斯積聚的治本措施，抽放瓦斯要嚴(yán)格遵守《煤礦安全規(guī)程》中的相關(guān)規(guī)定。預(yù)防瓦斯爆炸的措施預(yù)防瓦斯爆炸的措施

防止引爆瓦斯

引燃瓦斯的火源有明火、放炮火花、電火花及摩擦撞擊火花四種。針對(duì)這四種火源，應(yīng)采取下列預(yù)防措施:預(yù)防瓦斯爆炸的措施

防止引爆瓦斯

1.防止明火禁止在井口房、通風(fēng)機(jī)房周圍20米以內(nèi)使用明火、吸煙或用火爐取暖；嚴(yán)禁攜帶煙草、點(diǎn)火物品和穿化纖衣服入井；嚴(yán)禁攜帶易燃物品入井，必須帶入井下的易燃品要經(jīng)礦總工程師批準(zhǔn)；預(yù)防瓦斯爆炸的措施

井下禁止使用電爐或燈泡取暖；不得在井下和井口房?jī)?nèi)從事施焊作業(yè)，如必須在井下主要硐室、主要進(jìn)風(fēng)道和井口房?jī)?nèi)從事電焊、氣焊和使用噴燈焊接時(shí)，每次都必須制定安全措施，并遵守《煤礦安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定，回風(fēng)巷不準(zhǔn)進(jìn)行施焊作業(yè)；預(yù)防瓦斯爆炸的措施

嚴(yán)禁在井下存放汽油、煤油、變壓器油等；井下使用的棉紗、布頭、潤(rùn)滑油等，必須放在有蓋的鐵桶內(nèi)，嚴(yán)禁亂仍亂放和拋灑在巷道、硐室或采空區(qū)內(nèi)；防止煤炭氧化自燃，加強(qiáng)火區(qū)檢查與管理，定期采樣分析，防止復(fù)燃。

2.防止出現(xiàn)爆破火焰嚴(yán)格炸藥、雷管管理，井下嚴(yán)禁使用產(chǎn)生火焰的爆破器材和爆破工藝；井下爆破作業(yè)，必須使用煤礦許用炸藥和煤礦許用電雷管，煤礦許用炸藥的選用，應(yīng)按《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定執(zhí)行，不合格或變質(zhì)的炸藥不準(zhǔn)使用；炮眼深度和裝藥量要符合作業(yè)規(guī)程規(guī)定；預(yù)防瓦斯爆炸的措施預(yù)防瓦斯爆炸的措施

炮眼黃泥裝填要滿、要實(shí)，防止爆破打筒，堅(jiān)持使用水泡泥；禁止使用明接頭或裸露的爆破母線；爆破母線與發(fā)爆器的聯(lián)線要牢固，防止產(chǎn)生電火花；爆破員盡量在進(jìn)風(fēng)中啟動(dòng)發(fā)爆器；禁止放明炮、糊炮；嚴(yán)格執(zhí)行“一炮三檢”和“三人連鎖放炮”制度。

3.防止出現(xiàn)電火花井下電氣設(shè)備選用時(shí)應(yīng)符合《煤礦安全規(guī)程》的要求，對(duì)電氣設(shè)備的防爆性能定期、經(jīng)常檢查，不符合要求的要及時(shí)更換和修理，否則不準(zhǔn)使用；井口和井下電氣設(shè)備必須有防雷和防短路保護(hù)裝置，采取有效措施防止雜散電流；所有電纜接頭不準(zhǔn)有“雞爪子”、“羊尾巴”和“明接頭”；嚴(yán)禁帶電作業(yè)；發(fā)放的礦燈要符合要求，嚴(yán)禁在井下拆卸、敲打和撞擊燈頭和燈盒。預(yù)防瓦斯爆炸的措施

4、防止出現(xiàn)摩擦撞擊火花礦井中使用的如塑料、橡膠、樹脂等高等分子材料制品，其表面電阻應(yīng)低于規(guī)定值在發(fā)熱的部件上安設(shè)過(guò)熱保護(hù)裝置；在摩擦部件金屬表面溶敷活性低的金屬；使用難引燃性能的合金工具。綜合機(jī)械化機(jī)組作業(yè)的采掘工作面遇到堅(jiān)硬巖石時(shí)，應(yīng)采用爆破處理，機(jī)組截齒處采取噴水降溫措施。預(yù)防瓦斯爆炸的措施限制瓦斯爆炸范圍擴(kuò)大的措施

井下局部地區(qū)一旦發(fā)生瓦斯爆炸，應(yīng)使其波及范圍盡可能縮小，不致引起全礦井的爆炸。為此，應(yīng)采取以下措施:1、實(shí)行分區(qū)通風(fēng)。

2、通風(fēng)系統(tǒng)力求簡(jiǎn)單。

限制瓦斯爆炸范圍擴(kuò)大的措施3、裝有主要通風(fēng)機(jī)的出風(fēng)井口，應(yīng)安裝防爆門，以防止發(fā)生爆炸時(shí)通風(fēng)機(jī)被毀，造成救災(zāi)和恢復(fù)生產(chǎn)的困難。

4、生產(chǎn)礦井主要通風(fēng)機(jī)必須裝有反風(fēng)設(shè)施，必須能在10min內(nèi)改變巷道中的風(fēng)流方向。限制瓦斯爆炸范圍擴(kuò)大的措施

5、開采有煤塵、瓦斯爆炸危險(xiǎn)的礦井，在礦井的兩翼、相鄰的采區(qū)、相鄰的煤層和相鄰的工作面，都必須用巖粉棚或水棚隔開。在所有運(yùn)輸巷道和回風(fēng)巷道中必須撒布巖粉。

6、每一礦井，每年必須由礦井技術(shù)負(fù)責(zé)人組織編制礦井災(zāi)害預(yù)防和處理計(jì)劃。案例一

2007年11月5日，山西大同懸崗焦家寨煤礦，井下一掘進(jìn)巷道瓦斯因電器打火而引起瓦斯爆炸，造成47人死亡。據(jù)礦方稱當(dāng)時(shí)巷道內(nèi)的瓦斯積聚達(dá)4%事后經(jīng)專家現(xiàn)場(chǎng)勘察證實(shí)（當(dāng)時(shí)實(shí)際可能已達(dá)到8%）。該事故確由電器打火引起。案例二案例三河南省鄭州煤業(yè)集團(tuán)大平礦“10.20”特別重大瓦斯爆炸事故，就是煤與瓦斯