瓦斯矿井主要灾害的防治、危险源辨识及安全措施、

矿井主要灾害的防治、危险源辨识及安全措施、

煤矿安全设施和劳动防护用品的使用及基本维护要求

我国是世界上主要产煤国家之一煤炭资源最为丰富。 2005年我国煤炭产量已达到21.5亿吨居世界第一位。但煤矿生产主要是地下作业地质条件复杂多变经常受到瓦斯、煤尘、水、火以及顶板等灾害的威胁。在我国工矿企业中煤矿仍然是发生事故数和伤亡人数最多的行业重大、特大事故时有发生安全生产形势严峻。据2005年最新统计全国煤矿发生各类事故共造成5938人死亡。其中瓦斯事故占36.56%顶板事故占34. 16,水害事故占10. 19%提升运输事故占9.73%机电事故占1. 77%爆破事故占1. 7%火灾事故占0.38%其他事故占5.51%。 2005年全国煤矿发生一次死亡3人以上重大事故260起死亡2616人平均每1.37天发生一起全国煤矿发生一次死亡10人以上特大事故58起死亡1739人平均每6.29天发生一起全国煤矿发生一次死亡百人以上特别重大事故4起死亡614人。所以每名作业人员必须熟知各类灾害事故预兆、各种安全设施的位置及作用并能正确佩戴和使用劳动防护用品。在工作和学习中规避和控其不安全行为提高安全生产意识强化安全事故的预防、处理及自救互救技能保证煤矿安全生产降低各类事故的发生率促进“人的本质安全系统”的提升。

安全定律海恩法则

每一起严重事故背后必然有29次轻微事故和300起未遂先兆以及1000起事故隐患。

启示事故背后有征兆征兆背后有苗头。防范事故必须从征兆抓起从苗头抓起 从每次违章抓起。 假如人们在安全事故发生之前预先防范事故征兆、事故苗头预先采取积极有效的防范措施那么事故苗头、事故征兆、事故本身就会被减少到最低限度安全工作水平也就提高了。

墨菲定律

只要存在发生事故的原因事故就一定会发生而且不管其可能性多么小但总会发生并造成最大可能的损失。

启示对任何事故隐患不能有丝毫大意不能抱有侥幸心理或对事故苗头和隐患遮遮掩掩而要想尽一切办法采取一切措施加以消除把事故灾害消灭在萌芽状态。 “先其未然谓之防发而止之谓之救行而责之谓之戒。防为上救次之戒为下” 。这是东汉政治家荀悦对治理社会问题的深刻见解。荀悦的见解和“墨菲定律”都告诉我们一个道理必须防患于未然一个螺钉的松动可能引起一个管道的损坏一个管道的损坏导致一个系统的瘫痪一个系统的瘫痪就可能引发一次重大事故造成不可估量的损失。

青蛙原理

把一只青蛙放在凉水里然后慢慢加热青蛙即使被煮熟了也不会主动跳出逃生。但如果将一只青蛙突然扔进热水中青蛙会马上一跃而起逃离危险。

启示青蛙定律告诉我们一些突发事件往往容易引起人们的警觉而易致人于死地地却是在自我感觉良好的情况下对实际情况的逐渐恶化没有清醒的察觉。对自己工作场所的隐患熟视无睹、习以为常是最大的隐患不能发现现场的问题是最大的问题。

蝴蝶效应

一只蝴蝶在巴西扇动翅膀有可能会在美国的得克萨斯引起一场龙卷风。

启示 “千里之堤溃于蚁穴”微小的事情确实能够造成这样的后果。一次小小的违章和隐患如果不加以及时地规避和控制会给安全生产带来非常大的危害甚至酿成大祸。

第一节 矿井瓦斯防治

一、概述

1、矿井瓦斯的概念

矿井瓦斯是成煤过程中的一种伴生气体是指煤矿井下以甲烷CH4为主的有毒、有害气体的总称。因为瓦斯是一种混合气体在组成瓦斯的各种气体中甲烷往往占总量的8090所以矿井瓦斯有时单指甲烷。

矿井瓦斯的来源。矿井瓦斯的形成经历了两个不同的造气时期

1生物化学造气时期。从植物遗体到形成泥炭。

2变质作用造气时期。从褐煤、烟煤到无烟煤。

由于在生化作用造气时期泥炭埋藏较浅覆盖层的胶结固化也不好。因此生成的气体通过渗透和扩散很容易排放到大气中现今煤层中的瓦斯仅是变质作用生成的气体总量的324。

2、瓦斯的性质

矿井瓦斯是无色、无味、无臭的气体比空气轻与空气相比其相对密度为

0.554。因此巷道顶板、 冒落区顶部往往容易积聚瓦斯。瓦斯有很强的渗透性和扩散性扩散速度是空气的1.34倍。瓦斯具有燃烧和爆炸性。

3、矿井瓦斯的危害

1瓦斯窒息。

瓦斯通常指甲烷。甲烷无毒但空气中甲烷浓度的增高会导致氧气浓度的降低。在压力不变的情况下 当甲烷浓度为43时氧气浓度将降至12人会感到呼吸困难当空气中的甲烷浓度为57时氧气浓度将降至9这时人误入其中短时间内就会因缺氧窒息而死亡。

《煤矿安全规程》规定凡井下盲巷或通风不良的地区都必须及时封闭或设置栅栏并悬挂“禁止入内”的警标严禁人员入内。

2瓦斯的燃烧和爆炸。

当瓦斯与空气混合达到一定浓度时遇到高温火源就能燃烧和爆炸一旦发生爆炸事故会造成大量井下作业人员的伤亡严重影响和威胁矿井安全生产会给国家财产和职工生命造成巨大损失。瓦斯爆炸事故是煤矿五大自然灾害之首。

据全国煤矿1991年2004年的统计仅一次死亡3人以上瓦斯煤尘爆炸事故就发生3877起死亡29083人平均1.32天发生一次。其中发生一次死亡10人以上特大瓦斯煤尘爆炸事故682起死亡13741人相当于7.5天发生一起其中 2002年2004年发生一次死亡30人以上瓦斯煤尘爆炸事故85起死亡1360人。

3煤与瓦斯突出。

当发生煤与瓦斯突出时采掘工作面的煤壁将遭到破坏大量的煤与瓦斯从煤壁内 以极快的速度向巷道或采掘空间喷出充塞巷道摧毁巷道内的设施、设备破坏通风系统甚至发生风流逆转还可能造成人员窒息和发生瓦斯爆炸、燃烧及煤流埋人事故严重时可导致整个矿井生产系统的瘫痪。

二、矿井瓦斯涌出及矿井瓦斯等级的划分

1、矿井瓦斯涌出

由于受采动影响的煤层、岩层以及由采落的煤、矸石向井下空间均匀地放出瓦斯的现象称为矿井瓦斯涌出。

1普通涌出

普通涌出是指瓦斯从采落的煤炭及煤层、岩层的暴露面上通过细小的孔隙缓慢而长时间的涌出。普通涌出是矿井瓦斯涌出的主要形式不仅范围广而且数量大。

2特殊涌出

特殊涌出是指采掘过程中在极短时间内从煤岩壁内向采掘工作空间突然大量涌出可能还伴有煤粉、煤块和岩块瓦斯的这种涌出形式称为特殊涌出。

瓦斯特殊涌出是一种动力现象分为瓦斯喷出和煤与瓦斯突出瓦斯特殊涌出的范围是局部的、短暂的、突发性的但其危害极大。

2、矿井瓦斯等级的划分

《煤矿安全规程》 第133条规定一个矿井中只要有一个煤岩层发现瓦斯该矿井即为瓦斯矿井。瓦斯矿井必须依照矿井瓦斯等级进行管理。矿井瓦斯等级根据矿相对瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌出和瓦斯涌出形式划分的。

相对瓦斯涌出量是指在矿井正常生产条件下月平均日产1吨煤所涌出的瓦斯数量用m3/t表示。

绝对瓦斯涌出量是指单位时间内涌入采掘空间的瓦斯数量用m3/mi n或m3/d表示。

矿井瓦斯等级的划分

我国在上世纪5060年代一直沿用原苏联的矿井瓦斯等级划分方法将瓦斯矿井划分为4个等级即一级、二级、三级和超级。其中超级瓦斯矿井包括瓦斯喷出或有煤与瓦斯突出的矿井。 1980年以来将一级、二级瓦斯矿井合并为低瓦斯矿井将三级和超级瓦斯矿井中的非突出矿井合并为高瓦斯矿井将具有煤岩与瓦斯二氧化碳突出危险的矿井列为突出矿井。即共分为三个级别。

1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或等于40m3/min。

2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。

3煤岩与瓦斯二氧化碳突出矿井。

《煤矿安全规程》 第134条规定低瓦斯矿井中相对瓦斯涌出量大于10m3/t或有瓦斯喷出的各别区域采区或工作面为高瓦斯区该区应按高瓦斯矿井管理。所谓“瓦斯喷出区域”是指“在20m巷道范围内涌出瓦斯量大于或等于1.0m

3min且持续时间在8h以上时”的区域。

三、瓦斯爆炸及其预防

一瓦斯爆炸的条件

瓦斯爆炸必须同时具备以下三个条件

1、瓦斯浓度

瓦斯爆炸浓度界限为516。当瓦斯浓度低于5时遇火不爆炸只能燃烧当瓦斯浓度为9.5时爆炸威力最大破坏性最强当瓦斯浓度大于

16时则失去爆炸性。如果有其它可燃气体和粉尘混入或者混合气体的压力和温度升高都会使瓦斯爆炸浓度界限扩大若混入了惰性气体如二氧化碳或氮气可使瓦斯爆炸的界限缩小瓦斯浓度达到5%也可不爆炸不到16%即失去爆炸性。如混入的惰性气体量很大则可使瓦斯与空气的混合气体失去爆炸性。

2、引火温度

瓦斯引火温度一般为650℃750℃。 明火、煤炭自燃、 电气火花、赤热金属表面、吸烟、违章爆破、架线火花甚至撞击和摩擦产生的火花都足以引燃瓦斯。

3、充足的氧气含量

瓦斯爆炸时氧气浓度必须达到12以上。当氧气浓度降到12时瓦斯就失去了爆炸性遇火也不会爆炸。

二瓦斯爆炸的危害

1、产生高温、高压

瓦斯爆炸瞬间时的温度在1850℃2650℃之间这样高的温度不仅会烧伤人员烧坏设备还可能引起井下火灾和连续爆炸事故。

瓦斯爆炸后产生高压。在高温、高压的作用下爆源处的气体形成强烈的冲击波造成人员伤亡、巷道和机械设备遭到破坏摧毁矿井通风设施等冲击波还会将沉积在巷道中的煤尘扬起可能造成二次爆炸。

2、生成大量有害气体

瓦斯爆炸后将生成大量的有毒有害气体。据分析瓦斯爆炸后的空气成份为氧气为69、氮气为8288、二氧化碳为48、一氧化碳为

24。统计资料表明在发生瓦斯、煤尘爆炸事故中死于一氧化碳中毒的人数占总死亡人数的70以上。

《煤矿安全规程》 第10条规定入井人员必须戴安全帽、随身携带自救器和矿灯严禁携带烟草和点火物品严禁穿化纤衣服入井前严禁喝酒。

入井不戴安全帽、不随身携带自救器和矿灯携带烟草和点火物品入井入井前喝酒和穿化纤衣服入井等违章违纪行为都是导致事故的危险源。如矿工入井前喝酒往往神志昏沉精神不集中工作中容易出现差错携带烟草和点火物品一旦摩擦起火或吸烟不仅容易发生火灾遇有瓦斯、煤尘超限还会引起瓦斯煤尘爆炸化纤服装绝缘电阻大当人体活动时它与身体摩擦产生静电可能引起瓦斯爆炸引爆电雷管遇有火灾事故时还会加重对人体的伤害 自救器俗称“救命器” 当遇有火灾、瓦斯爆炸事故 因缺氧或产生大量有毒有害气体容易造成人员窒息或中毒 因此规程规定入井人员必须随身携带自救器而且还要会正确使用。

三预防瓦斯爆炸事故的措施

1、防止瓦斯积聚。

瓦斯积聚是指采掘工作面及其它地点体积大于0.5m3的空间内瓦斯浓度达到或超过2的现象。

防止瓦斯积聚的主要措施有

1加强通风管理

通风是防止瓦斯积聚的主要措施。加强通风管理做到供风稳定、可靠、连续不断才能保证及时冲淡和排除瓦斯。局部通风机不得随意停风风筒质量、挂设等符合要求禁止无风和微风作业。

2加强瓦斯的检查与监测

必须按《煤矿安全规程》规定对井下各地点进行瓦斯检查并配备相应的瓦斯检查仪器、仪表 以监测、监控井下瓦斯。及时发现瓦斯超限和瓦斯积聚并采取措施进行处理。

3及时处理局部积聚的瓦斯

采煤工作面上隅角、巷道冒落空洞内、采空区边界、切割中的采煤机附近等处都容易积聚瓦斯。一旦发现瓦斯积聚现象必须立即处理。

煤矿井下生产条件十分复杂、瓦斯和各种有害气体的涌出变化有时出现异常、煤尘和其他燃爆气体的加入降低瓦斯爆炸下限以及仪器与人为检查上的不足等因素的影响因此在对采区和采掘工作面回风巷风流瓦斯瓦斯浓度进行管理时一般取5倍的安全系数而对局部地点瓦斯浓度取2.5倍的安全系数另外体积超过0.5m3的瓦斯达到爆炸下限浓度时遇到高温火源足以会燃爆。所以《煤矿安全规程》规定采掘工作面内体积大于0.5m3的空间内瓦斯浓度达到2时 附近20m内必须停止工作撤出人员切断电源进行处理。

4瓦斯抽放

瓦斯量大采用通风方法解决瓦斯问题不合理时应预先采取抽放措施把开采时的瓦斯涌出量降下来 以便安全生产。

2、杜绝引爆火源

入井人员严禁携带烟草、点火物品和穿化纤衣服井下禁止使用电炉或灯泡取暖在井下气、电焊和喷灯焊时必须遵守《煤矿安全规程》及有关规定煤矿井下爆破工、煤矿井下电钳工必须严格按《煤矿安全规程》进行作业防止出现爆破火花和电火花。

3、防止瓦斯爆炸事故扩大

井下一旦发生瓦斯爆炸事故要尽量防止灾害事故扩大控制灾害事故范围。为了防止瓦斯爆炸事故扩大除建立完善合理、抗灾能力强的矿井通风系统外还应采取编制《矿井灾害预防和处理计划》和安设安全装置