煤礦礦井煤塵培訓(xùn)

礦井通風(fēng)與災(zāi)害防治(三〕授課人：侯英敏礦井煤塵礦塵防治一、礦塵及分類礦塵組成爆炸性粒度存在狀態(tài)煤塵巖塵爆炸性無(wú)爆炸性全塵呼吸性浮塵落塵二、粉塵的產(chǎn)生及危害●采煤工作面產(chǎn)塵源主要產(chǎn)塵工序有：采煤機(jī)落煤、裝煤、液壓支架移架、運(yùn)輸轉(zhuǎn)載、運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤、放炮、人工攉煤、放煤口放煤等。●掘進(jìn)工作面產(chǎn)塵源主要產(chǎn)塵工序有：機(jī)械破巖〔煤〕、裝巖、放炮、煤矸運(yùn)輸轉(zhuǎn)載、錨噴等?！衿渌a(chǎn)塵源：煤炭裝卸點(diǎn)、巷道維修的錨噴現(xiàn)場(chǎng)等。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(zhǎng)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(jìn)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●煤礦塵肺病的影響因素▲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，病變開(kāi)展愈快?！蹓m分散度：空氣中粉塵如細(xì)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(duì)人體的危害越大。最危險(xiǎn)的是粒度3-5um的礦塵▲粉塵濃度：?jiǎn)挝豢諝庵蟹蹓m質(zhì)量。是一個(gè)極重要因素，超過(guò)某一值才產(chǎn)生致病危害?！訅m時(shí)間：工作時(shí)間越長(zhǎng)，發(fā)病率越高▲其他：發(fā)病幾率與人的機(jī)體狀態(tài)、粉塵性質(zhì)、控制措施等有關(guān)。三、煤塵爆炸●煤塵爆炸的危害及特征▲產(chǎn)生高溫高壓：煤塵爆炸產(chǎn)生的熱量，爆炸地點(diǎn)溫度高達(dá)2000℃，壓力達(dá)736KPa?！B續(xù)爆炸：煤塵爆炸的壓力波將巷道中的落塵揚(yáng)起，使煤塵濃度迅速到達(dá)爆炸范圍，再次發(fā)生爆炸。有時(shí)反復(fù)屢次，連續(xù)爆炸▲產(chǎn)生大量CO：濃度高達(dá)2-3%，甚至到達(dá)8%左右。事故受害者大多數(shù)〔70-80%〕是由于CO中毒造成的主要有兩種形式，純煤塵爆炸和有瓦斯參與的煤塵爆炸。以后一種為主。與瓦斯點(diǎn)燃相同。沉積煤塵飛揚(yáng)計(jì)算例如必須經(jīng)過(guò)專門部門的試驗(yàn)鑒定，一般煤的揮發(fā)分Vr>10%屬有爆炸性的煤塵。除少數(shù)無(wú)煙煤外，其余各類煤均屬于爆炸性煤塵。濃度下限45～2000g/m3。直接產(chǎn)生很難—40g/m3時(shí)25W的燈泡，2m內(nèi)人看不見(jiàn)燈光。間接產(chǎn)生容易—積塵飛揚(yáng)。能量>4.5~40mJ；溫度為700~800℃；足夠長(zhǎng)的時(shí)間>爆炸感應(yīng)期。①煤塵本身具有爆炸危險(xiǎn)性。②空氣中煤塵的濃度處于爆炸界限范圍內(nèi)。煤塵爆炸在井下存在的可能性四、煤塵爆炸的條件及影響因素●煤塵爆炸條件

沉積煤塵飛揚(yáng)計(jì)算例如條件：長(zhǎng)、寬、高均為5m的房間，地面沉積有1mm厚的煤塵，其堆積的密度為500kg/m3計(jì)算：當(dāng)沉積的煤塵全部揚(yáng)起，均勻分布在整個(gè)空間時(shí)，室內(nèi)煤塵的濃度是否能到達(dá)爆炸限？解：整個(gè)空間體積：5×5×5=125m3房間中的煤塵重量：5×5×0.001×500=12.5Kg房間中的煤塵濃度：12.5/125=0.1Kg/m3=100g/m3100>40，煤塵濃度已達(dá)爆炸界限范圍●煤塵爆炸影響因素?fù)]發(fā)份：可燃揮發(fā)分越高，爆炸性越強(qiáng)水分：水分能降低煤塵爆炸性，降低飛揚(yáng)能力灰分：吸收熱量，阻擋熱輻射，破壞鏈反響，降低爆炸性。但揮發(fā)分大于15%的煤塵，灰分影響不大含硫量：硫分越高，爆炸性越強(qiáng)。粒度：粒度越小，爆炸性越強(qiáng)。粒度在〔30-75μm)的煤塵爆炸性最強(qiáng)。瓦斯含量：瓦斯存在時(shí)，煤塵爆炸下限會(huì)降低，爆炸的濃度范圍擴(kuò)大氧濃度：較高時(shí)，點(diǎn)燃煤塵的溫度降低，爆炸的壓力升高。當(dāng)氧氣的濃度低于18%時(shí)，煤塵失去爆炸性

點(diǎn)燃源特性：溫度、能量越高，越容易點(diǎn)燃煤塵。其它：爆炸空間形狀和容積大小、有無(wú)障礙物和拐彎、煤塵的飛揚(yáng)性、風(fēng)流流速等都能影響煤塵的爆炸性

煤塵本身特性影響

外部環(huán)境影響

五、煤塵爆炸事故的預(yù)防措施

▲噴霧灑水：將壓力水通過(guò)特制的噴嘴噴出，霧化的水流使漂浮的塵粒濕潤(rùn)下降，防止煤塵飛揚(yáng)▲通風(fēng)除塵：用清潔的風(fēng)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(jìn)、回風(fēng)巷，用水流沖洗巷道四周，使煤塵充分濕潤(rùn)，無(wú)法揚(yáng)起制。二、防止煤塵爆炸災(zāi)害擴(kuò)大的措施防止煤塵擴(kuò)大的措施有兩個(gè)方面，即:分區(qū)通風(fēng)和設(shè)置自動(dòng)隔爆裝置●分區(qū)通風(fēng)?煤礦平安規(guī)程?第113條規(guī)定：生產(chǎn)水平和采區(qū)必須實(shí)行分區(qū)通風(fēng)。生產(chǎn)過(guò)程中，每一生產(chǎn)水平、每一采區(qū)都必須布置單獨(dú)的回風(fēng)道，嚴(yán)格禁止各采區(qū)、水平之間的串聯(lián)通風(fēng)，盡量防止采區(qū)之間角聯(lián)風(fēng)路的存在。

按隔爆棚的保護(hù)范圍分為主要隔爆棚和輔助隔爆棚

△主要隔爆棚設(shè)置地點(diǎn)：礦井兩翼與井筒相連通的主要運(yùn)輸大巷的回風(fēng)大巷；相鄰采區(qū)之間的集中運(yùn)輸巷道和回風(fēng)巷道；相鄰煤層之間的運(yùn)輸石門和回風(fēng)石門?！鬏o助隔爆棚設(shè)置地點(diǎn)：采區(qū)工作面進(jìn)、回風(fēng)巷道；采區(qū)內(nèi)的煤層掘進(jìn)巷道；采用獨(dú)立通風(fēng)，并有煤塵爆炸危險(xiǎn)的其他巷道。

▲隔爆裝置種類：主要包括巖粉棚、水棚、自動(dòng)防爆棚。

目前，井下使用最多的是水袋棚，每個(gè)水袋棚的容量一般為25L、40L。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。

?煤礦平安規(guī)程?第17規(guī)定：掘進(jìn)井巷和硐室時(shí)，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(fēng)流等綜合措施。在有條件的礦井還應(yīng)通過(guò)改進(jìn)采掘機(jī)械機(jī)構(gòu)及其運(yùn)行參數(shù)等方法減少采掘工作面的粉塵產(chǎn)生量。二、礦井通風(fēng)排塵

礦井通風(fēng)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(fēng)除塵效果的主要因素是風(fēng)速。能以最大程度地排除礦塵的風(fēng)速為最優(yōu)風(fēng)速。一般來(lái)說(shuō)，掘進(jìn)工作面最優(yōu)風(fēng)速為，機(jī)械化采煤工作面為。三、掘進(jìn)除塵及除塵器在煤礦各生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，井巷開(kāi)拓、掘進(jìn)是產(chǎn)生粉塵的主要環(huán)節(jié)之一。掘進(jìn)打眼、放炮、支護(hù)、裝矸和運(yùn)輸?shù)裙ば虿粌H產(chǎn)生大量煤塵，影響平安生產(chǎn)，而且還嚴(yán)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(fēng)、干式捕塵及除塵器等比例防塵措施，保證掘進(jìn)工作面粉塵濃度到達(dá)國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

按除塵原理可分為兩類：用水濕潤(rùn)、沖洗初生和沉積的粉塵；用水捕集懸浮于空氣中的粉塵?！盟疂駶?rùn)、沖洗初生和沉積的粉塵。常見(jiàn)于濕式鑿巖、濕式鉆眼等作業(yè)。▲用水捕集懸浮于空氣中的粉塵。目前多采用噴霧捕捉浮塵，主要包括采掘機(jī)械的內(nèi)、外噴霧灑水和井巷定點(diǎn)噴霧降塵。五、個(gè)體防護(hù)

▲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(hù)用具：防塵口罩、防塵帽、防塵呼吸器、防塵風(fēng)罩、防塵呼吸器等。兗州煤業(yè)股份

濟(jì)寧三號(hào)煤礦“2.8〞煤塵爆炸事故2004年2月8日21時(shí)57分，兗州煤業(yè)股份濟(jì)寧三號(hào)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(jì)損失29.4萬(wàn)元?！?.8〞煤塵爆炸示意圖〔一〕“2.8〞煤塵爆炸示意圖〔二〕●礦井概況濟(jì)寧三號(hào)煤礦隸屬兗州煤業(yè)股份，礦井于1993年12月19日正式開(kāi)工建設(shè)，2000年12月28日正式投產(chǎn)，年設(shè)計(jì)能力500萬(wàn)噸，核定年生產(chǎn)能力800萬(wàn)噸。設(shè)計(jì)效勞年限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(jiǎn)單，水文地質(zhì)類型簡(jiǎn)單～中等，礦井開(kāi)拓方式為豎井開(kāi)拓；中央并列式通風(fēng)，通風(fēng)方式簡(jiǎn)單，通風(fēng)系統(tǒng)合理，風(fēng)量滿足要求；采煤方法主要為走向長(zhǎng)壁綜采放頂煤法。煤塵爆炸指數(shù)41.15％，低瓦斯礦井?！袷鹿书g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(shí)是事故發(fā)生的主要原因。通過(guò)查閱濟(jì)三煤礦“每周專業(yè)隱患排查〞資料發(fā)現(xiàn)，濟(jì)三煤礦自2004年1月7日—2月11日〔共六個(gè)周〕“濟(jì)三煤礦上周通防專業(yè)隱患落實(shí)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(jī)內(nèi)外噴霧、架間噴霧和放煤噴霧，加強(qiáng)工作面煤塵沖刷。〞煤塵爆炸事故的發(fā)生說(shuō)明了隱患沒(méi)有得到整改落實(shí)，沒(méi)有做到時(shí)間、人員、工程、監(jiān)督四落實(shí)，工序控制、過(guò)程控制存在嚴(yán)重問(wèn)題等。?濟(jì)三煤礦43下04綜放面作業(yè)規(guī)程?第32頁(yè)中規(guī)定：“工作面進(jìn)行煤層超前注水〞，礦實(shí)際沒(méi)有按照作業(yè)規(guī)程規(guī)定對(duì)工作面煤層進(jìn)行超前注水。兗礦集團(tuán)制定的?煤礦平安規(guī)程執(zhí)行方法?第二十五條規(guī)定：采煤工作面有特殊情況報(bào)公司批準(zhǔn)后可不采取煤層注水措施。但該礦在沒(méi)有上報(bào)集團(tuán)公司批準(zhǔn)的情況下擅自決定43下04綜放工作面不進(jìn)行煤層注水?！袷鹿书g接原因〔二〕礦平安管理、平安教育培訓(xùn)不到位是事故發(fā)生的又一主要原因?！皾?jì)三煤礦上周通防專業(yè)隱患落實(shí)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(wèn)題，沒(méi)有引起礦管理人員的重視，隱患沒(méi)有得到整改；區(qū)隊(duì)干部違章指揮，職工違章作業(yè)，充分反映了濟(jì)三煤礦存在重生產(chǎn)輕平安、重生產(chǎn)輕平安教育培訓(xùn)、干部職工平安意識(shí)差的現(xiàn)象。工作面違章放糊炮，現(xiàn)場(chǎng)的區(qū)隊(duì)干部及工人意識(shí)不到不平安行為所帶來(lái)的事故隱患，也沒(méi)人制止這種嚴(yán)重違章行為；此外，放炮時(shí)工作人員也未按照?43下04綜放工作面過(guò)斷層響震動(dòng)炮平安措施?的規(guī)定撤出工作面，放炮平安距離不夠，這些都反映出濟(jì)三煤礦平安管理不到位、職工互保聯(lián)保意識(shí)差、職工平安教育方面存在漏洞，從而導(dǎo)致了本次煤塵爆炸事故的發(fā)生?！袷鹿手匾虬脖O(jiān)人員配備缺乏、平安檢查人員缺位是事故發(fā)生的重要原因。濟(jì)三煤礦現(xiàn)有3個(gè)采煤面、15-19個(gè)掘進(jìn)迎頭，現(xiàn)有安監(jiān)人員61人，安監(jiān)人員數(shù)量缺乏，不能做到跟班檢查，違反了?礦山平安法實(shí)施條例?第二十九條第〔三〕款的規(guī)定。當(dāng)班安監(jiān)員劉慶鳳曾于事故發(fā)生當(dāng)班的16時(shí)20分左右、16時(shí)40分左右兩次阻止了班長(zhǎng)海利、放炮員張興國(guó)等人的違章指揮、違章放炮的行為。但在21時(shí)40分左右，安監(jiān)員為了按規(guī)定到井底車場(chǎng)維持秩序，離開(kāi)了工作面?！袷鹿手匾颌侔脖O(jiān)人員配備缺乏、平安檢查人員缺位是事故發(fā)生的重要原因。濟(jì)三煤礦現(xiàn)有3個(gè)采煤面、15-19個(gè)掘進(jìn)迎頭，現(xiàn)有安監(jiān)人員61人，安監(jiān)人員數(shù)量缺乏，不能做到跟班檢查，違反了?礦山平安法實(shí)施條例?第二十九條第〔三〕款的規(guī)定。當(dāng)班安監(jiān)員劉慶鳳曾于事故發(fā)生當(dāng)班的16時(shí)20分左右、16時(shí)40分左右兩次阻止了班長(zhǎng)海利、放炮員張興國(guó)等人的違章指揮、違章放炮的行為。但在21時(shí)40分左右，安監(jiān)員為了按規(guī)定到井底車場(chǎng)維持秩序，離開(kāi)了工作面。②?43下04綜放面作業(yè)規(guī)程?中沒(méi)有規(guī)定采煤工作面出現(xiàn)大塊矸石時(shí)如何處理，是事故發(fā)生的一個(gè)原因?！袷鹿势渌虺硕芰ιa(chǎn)