礦井瓦斯的預防、應急處置與自救互救知識
第三章 礦井瓦斯的預防、應急處置與自救互救
礦井瓦斯和煤塵、火災、水災、以及頂板冒落02manbetx.com 構成煤礦的“五大自然災害”。礦井瓦斯能燃燒爆炸,大量積聚能使人窒息死亡。某些煤層還存在短時間內大量噴出瓦斯或發生煤與瓦斯突出現象,可謂“五大自然災害”之首。因此,掌握礦井瓦斯的性質、規律以及礦井瓦斯02manbetx.com 的控製、搶救和處理辦法,對煤礦安全生產有十分重要的意義。礦井瓦斯是嚴重威脅煤礦安全生產,無論其湧出量多少,一直是煤礦安全生產的主要危險源。我國煤礦發生的特別重大02manbetx.com 主要是瓦斯02manbetx.com 。
第一節 概 述
一、礦井瓦斯的定義及性質
(一)礦井瓦斯的定義
礦井瓦斯是指礦井中主要由煤層氣構成的以甲烷為主的有害氣體。有時單獨指甲烷。礦井瓦斯是一種混合氣體,成分很複雜,主要成分是甲烷(CH4),其次是二氧化碳(CO2)和氮氣(N2),還含有少量或微量的重烴類氣體(乙烷、丙烷、丁烷、戊烷等)、氫(H2)、一氧化碳(CO)、二氧化硫(SO2)、硫化氫(H2S)等。因為甲烷(俗稱沼氣)在煤礦井下各種有毒有害氣體中所占比重最大,可達80%-90%以上,所以在礦山習慣上把甲烷稱為瓦斯。
(二)礦井瓦斯的性質
瓦斯是無色、無味、無臭的氣體。對空氣的相對密度為O.554,幾乎比空氣輕一半,所以在井下空氣中,常積聚在巷道頂部或上山迎頭。瓦斯滲透性很強,是空氣的1.6倍。具有燃燒性、爆炸性,微溶於水,無助於呼吸。如果空氣中的瓦斯濃度增加,則氧氣濃度相對降低,從而使空氣具有窒息性。瓦斯遇火可燃燒、爆炸。
二、礦井瓦斯的成因和賦存狀態
(一)礦井瓦斯的成因
煤礦井下的瓦斯來自煤層和煤係地層,它主要是腐植型有機物質在成煤過程中生成的。在遠古時代,由於成煤植物殘骸被泥沙和海水淹沒,與空氣隔絕,在高溫高壓環境中,在微生物的分解發酵作用下,成煤植物的殘骸逐漸轉化成泥炭、褐煤、煙煤、無煙煤。與此同時,生成了大量以甲烷為主的烴類氣體就是瓦斯。在全部成煤過程中,每形成一噸煙煤,大約可以伴生600m3以上的瓦斯。而在由長焰煤變質為無煙煤時,每噸煤又可以產生約240m3的瓦斯。在長期的地質年代裏,由於瓦斯的比重很小,擴散性很強,地層又具有一定的透氣性,所以大部分逸散到空氣中去了,隻有一小部分至今仍然保存在地下煤體和圍岩中。煤體之所以能保存一定數量的瓦斯,與煤的結構狀態密切相關。煤是一種複雜的孔隙介質,有著十分發達的、各種不同直徑的孔隙和裂隙,形成了巨大的自由空間和孔隙表麵。因此,成煤過程中產生的瓦斯就存在於這些孔隙與裂隙內。
(二)瓦斯的賦存狀態
礦井瓦斯在煤、岩層中以兩種狀態存在,即遊離狀態和吸附狀態,如圖所示。
1、遊離狀態。瓦斯以自由氣體狀態存在於煤層或岩層的孔隙和裂隙中,又稱自由瓦斯。這種狀態的瓦斯可以自由運動,並顯現一定的壓力。但是這種狀態的瓦斯含量很少,一般僅占總量的10%~20%。
2、吸附狀態。由於瓦斯分子和煤分子或圍岩分子間的吸引力的作用,使瓦斯可以被吸附在煤體和岩體的表麵形成一層薄膜,這種形式的瓦斯叫做吸著瓦斯。另外還有部分瓦斯叫做吸收瓦斯,它指瓦斯溶解於煤體和岩體所含水分中,類似氣體溶解於液體中的現象。這些瓦斯分子受到煤、岩分子的引力約束,因而不能以一種自由氣體狀態存在,所以也不顯現壓力。吸附狀態的瓦斯含量約占煤層瓦斯總量的80%~90%。
在一定條件下,這兩種狀態的瓦斯是可以相互轉換的,處於動態平衡。
三、礦井瓦斯含量及影響因素
煤層瓦斯含量指煤層或岩層在自然條件下單位重量或者單位體積所含有的瓦斯量,一般用立方米/噸或立方米/立方米表示。煤層未受采動影響時的瓦斯含量稱為原始瓦斯含量;受采動影響,已有部分而剩餘在煤層中的瓦斯量稱殘存瓦斯含量。瓦斯含量包括遊離瓦斯含量和吸附瓦斯含量。煤層瓦斯含量是確定礦井瓦斯湧出量的基礎數據,是礦井通風及瓦斯抽放設計的重要參數之一。
影響煤層瓦斯含量的因素有煤田地質史、地質構造、煤層傾角、圍岩性質、煤的吸附特性、煤層的埋藏深度、水文地質條件等幾個方麵。影響煤體瓦斯含量的因素很多,可概括為兩類:
1)是影響瓦斯生成量多少的因素。如生煤前含有機質越多,含雜質越少,瓦斯生成量就越多;煤的變質程度越高,含固定炭越多,瓦斯生成量也越多;按地質條件,古老煤田成煤早,瓦斯生成量就大。
2)影響瓦斯保存和放散條件的因素。
(1)煤的性質
煤的孔隙率。煤的孔隙率越大,貯存遊離狀態瓦斯空間就越大,瓦斯的吸附能力也大,貯存瓦斯就越多;煤層的透氣性。煤層的透氣性越強,瓦斯就越容易跑掉,相反,煤層的透氣性越差,瓦斯就容易保存下來;煤的水分含量瓦斯。水分不僅占據了煤的空隙和吸附麵,在一定的壓力下,還可以溶解並帶走一部分瓦斯。因此,煤層含水越多,瓦斯含量就相應的減少。
(2)煤的賦存條件
煤層的埋藏深度。一般來說,煤層埋藏越深,瓦斯含量就越大,淺部煤層和有露頭的煤層,煤層中的瓦斯容易逸散到大氣中去,瓦斯含量就很小。通常是煤體中的瓦斯含量隨著煤層埋藏深度的增加而逐漸增大;煤層傾角。因為瓦斯沿煤層的層麵流動比垂直於層麵流動容易,所以在相同的條件下,煤層的傾角越小,瓦斯含量就越大;圍岩性質。如果煤層的圍岩致密完整,煤層中的瓦斯就容易保存下來。反之,瓦斯容易逸散;地質構造。地質構造往往是同一礦區內瓦斯差別的主要原因,在地質構造附近瓦斯湧出量往往增加或減少。一般說來,開放性斷層有利於瓦斯排放,瓦斯含量減少;壓縮性斷層甚至可以封閉貯存瓦斯,稱之為封閉性斷層,其瓦斯含量增大。
總之,影響瓦斯煤層含量的因素是多種多樣的,應根據具體情況,做調查研究03manbetx ,找出影響本煤田,本礦井瓦斯含量的主要因素,作為預測瓦斯含量和瓦斯湧出量的參考。
四、礦井瓦斯的湧出
(一)礦井瓦斯湧出形式
瓦斯從煤層或圍岩中湧出的形式有普通湧出和特殊湧出兩種:
1、普通湧出。瓦斯從煤層以及采落的煤、矸石表麵細微的裂縫和孔隙中緩慢、均勻的湧出稱為普通湧出。首先是處於遊離狀態的瓦斯湧出,而後是吸附狀態的瓦斯解吸為遊離狀態的瓦斯湧出。這種湧出形式的特點是湧出範圍廣、時間長、速度緩慢而均勻,總量大,是瓦斯湧入礦井的主要形式。
2、特殊湧出。瓦斯特殊湧出形式包括瓦斯噴出和煤與瓦斯突出。瓦斯噴出是指在開采過程中,從煤體或岩體裂隙、孔洞或炮眼中大量瓦斯(二氧化碳)異常湧出的現象。煤與瓦斯突出是指地下開采過程中,在地應力和瓦斯的共同作用下,破碎的煤、岩和瓦斯由煤體或岩體內突然向采掘空間拋出的異常動力現象。其特點是在時間上:突然地、間隔的;空間上:非普遍存在;湧出強度:產生動力破壞。
(二)礦井瓦斯湧出量
礦井瓦斯湧出量是指在礦井生產過程中湧入巷道內的瓦斯量,可用絕對瓦斯湧出量和相對瓦斯湧出量兩個參數來表示。
1、絕對瓦斯湧出量
絕對瓦斯湧出量是指單位時間湧出的瓦斯體積,單位為m3/d或m3/min。
2、相對瓦斯湧出量
相對瓦斯湧出量是指在礦井正常的生產情況下,平均日產一噸煤所湧出的瓦斯量體積,單位是m3/t 。
(三)影響瓦斯湧出的因素
1、 自然因素
1)煤層和圍岩的瓦斯含量,它是決定瓦斯湧出量多少的最重要因素。一般地,煤層的瓦斯含量越高,開采時的瓦斯湧出量也越大。
2)地麵大氣壓變化。地麵大氣壓變化引起井下大氣壓的相應變化,它對采空區(包括回采工作麵後部采空區和封閉不嚴的老空區)或塌冒處瓦斯湧出的影響比較顯著。
2、開采技術因素
1)開采規模
(1)礦井達產之前,絕對瓦斯湧出量隨著開拓範圍的擴大而增加。絕對瓦斯湧出量大致正比於產量,相對瓦斯湧出量數值偏大而沒有意義。
(2)礦井達產階段後,絕對瓦斯湧出量基本隨產量變化並在一個穩定數值上下波動。對於相對瓦斯湧出量來說,如果礦井湧出的瓦斯主要來源於采落的煤炭,產量變化時,對絕對瓦斯湧出量的影響雖然比較明顯,但對相對瓦斯湧出量影響卻不大。
(3)開采工作逐漸收縮時,絕對瓦斯湧出量又隨產量的減少而減少,並最終穩定在某一數值,這是由於巷道和采空區瓦斯湧出量不受產量減少的影響,這時相對瓦斯湧出量數值又會因產量低而偏大,再次失去意義。
2)開采順序與回采方法
首先開采的煤層(或分層)瓦斯湧出量大。采空區丟失煤炭多,回采率低的采煤方法,采區瓦斯湧出量大。頂板管理采用陷落法比充填法能造成頂板更大範圍的破壞和卸壓,臨近層瓦斯湧出量就比較大。
3)采區通風係統
采區通風係統對采空區內和回風流中瓦斯濃度分布有重要影響。
圖3-2 通風對瓦斯的影響
4)生產工藝
瓦斯從煤層暴露麵(煤壁和鑽孔)和采落的煤炭內湧出的特點是,初期瓦斯湧出的強度大,然後大致按指數函數的關係逐漸衰減。
5)風量變化
礦井風量變化時,瓦斯湧出量和風流中的瓦斯濃度會發生擾動,但很快就會轉變為另一穩定狀態。
6)采空區的密閉質量
采空區內往往積存著大量高濃度的瓦斯(可達60%~70%),如果封閉的密閉牆質量不好,或進、回風側的通風壓差較大,就會造成采空區大量漏風,使礦井的瓦斯湧出增大。
3、礦井瓦斯湧出來源:
礦井瓦斯湧出可分為七個基本湧出源(如下圖所示)。
五、礦井瓦斯的等級劃分
《煤礦安全01manbetx 》規定:一個礦井中隻要有一個煤(岩)層發現瓦斯,該礦井即為瓦斯礦井。瓦斯礦井必須依照礦井瓦斯等級進行管理。礦井瓦斯等級,根據礦井相對瓦斯湧出量、礦井絕對瓦斯湧出量和瓦斯湧出形式劃分為:
1、低瓦斯礦井:礦井相對瓦斯湧出量小於或等於10m3/t且礦井絕對瓦斯湧出量小於或等於40m3/min。
2、高瓦斯礦井:礦井相對瓦斯湧出量大於10m3/t或礦井絕對瓦斯湧出量大於40m3/min。
3、煤(岩)與瓦斯(二氧化碳)突出礦井。
《01manbetx 》規定:礦井在采掘過程中,隻要發生過一次煤與瓦斯突出,該礦井即為突出礦井,發生突出的煤層定為突出煤層。
在低瓦斯礦井中,相對瓦斯湧出量大於10 m3/t或有瓦斯噴出的個別區域(采區或工作麵)為高瓦斯區,該區應按高瓦斯礦井管理。對於不同瓦斯等級的礦井或區域,要求采取的防治瓦斯措施是不同的。
每年必須對礦井進行瓦斯等級和二氧化碳湧出量的鑒定工作,報省(自治區、直轄市)煤炭管理部門審批,並報省(自治區、直轄市)煤礦安全監察機構備案。
第二節 瓦斯爆炸事故的預防
近些年來,我們從各種媒體上看到、聽到許多礦難事故,其中許多是關於瓦斯爆炸事故的報道。瓦斯事故發生率高、傷亡大、損失重。
一、瓦斯爆炸的條件
瓦斯爆炸是一定濃度的甲烷和空氣中的氧氣在高溫熱源的作用下發生激烈氧化反應的過程,必須同時具備下列三個條件。
(一)瓦斯濃度。瓦斯與空氣混合,按體積計算瓦斯濃度達5%~16%時具有爆炸性。瓦斯爆炸界限並不是固定不變的。如有別的可燃性氣體或煤塵混入,或溫度、壓力增加後,瓦斯爆炸界限就會擴大,瓦斯濃度不到5%也可能發生爆炸,超過16%更會爆炸;惰性氣體(如二氧化碳或氮氣)混入後,可使瓦斯爆炸的界限縮小,瓦斯濃度達到5%也可不爆炸,不到16%即失去爆炸性。如混入的惰性氣體量很大,則可使瓦斯與空氣的混合氣體失去爆炸性。瓦斯濃度在9.5%時爆炸性最強。
(二)點燃瓦斯的火源。引爆火源溫度為650℃一750℃且火源存在時間大於瓦斯爆炸感應期。井下煤炭自燃、明火、電氣火花、架線機車火花、吸煙及摩擦、撞擊和爆破產生的火花都可以點燃瓦斯。
在井下防止各種火源的出現,對防止瓦斯爆炸是十分重要的。例如,任何人都應自覺地不把火種帶到井下、不在井下吸煙、不隨意打開礦燈。
(三)空氣中的氧氣含量。如果空氣中氧氣含量低於12%,瓦斯就會失去爆炸性。在正常生產礦井中,不可能采用降低空氣中氧氣含量的辦法來防止瓦斯爆炸。對於已封閉的火區或正在處理中的火區尤其是對高瓦斯礦井的火區,可以采取注入惰性氣體、降低氧氣含量的方法來防止瓦斯爆炸。
以上三個條件隻有在同一時空集合時,才會發生瓦斯爆炸事故。
二、瓦斯爆炸的危害
瓦斯爆炸的危害是極其嚴重的,不僅毀壞井巷和設備,更會危害礦工生命安全。瓦斯爆炸的危害性表現在以下幾個方麵:
(一)產生大量的劇毒氣體一氧化碳。井下發生瓦斯爆炸後將會產生大量一氧化碳,是瓦斯爆炸造成人員傷亡的主要原因。從以往事故03manbetx 看:爆炸後的有毒有害氣體的中毒是造成人員死亡的主要原因,占死亡總數的70%~80%。
(二)產生高溫。瓦斯爆炸的瞬間溫度可達1850~2650℃。這對井下人員和設備造成危害。
(三)產生衝擊波。瓦斯爆炸以後,巷道中的空氣壓力約為爆炸前的7倍左右。高壓空氣以每秒幾百米的衝擊波向四周擴張,不僅摧毀巷道支架和設備,同時也是造成人員傷亡的重要原因之一,還可揚起煤塵、引發煤塵爆炸。 衝擊波通過時會對人體造成危害,多數情況下,這些創傷具有綜合(創傷、燒傷等)多樣的特點。
(四)瓦斯爆炸後,爆炸地點由於空氣稀薄、溫度急劇下降,水蒸氣凝結成水。在爆源附近會迅速形成低壓區,因而爆炸波又會反向衝擊,這對巷道的破壞性更大。當低壓區迅速積聚瓦斯或反向,衝擊的空氣中帶來瓦斯足夠多又有充足氧氣和引爆火源時,便會形成二次爆炸。
三、煤礦井下瓦斯爆炸事故原因03manbetx
1、火源
井下的一切高溫熱源——電氣、放炮、摩擦、靜電等。
2、發生地點
掘進工作麵占80%~90%,采煤工作麵占10%~20%
采煤工作麵發生地點:上隅角、采煤機滾筒附近。
掘進麵發生的原因:一方麵是這些地點采用局部通風機通風,如果局部通風機停止運轉、風筒末端距工作麵較遠、風筒漏風太大或局部通風機供風能力不夠,以致風量不足或風速過低,瓦斯容易積聚。另一方麵,放炮,掘進機械,局部通風機,電鑽等的操作管理,如不符合規定,容易產生高溫火源。
四、瓦斯爆炸事故的預防
預防瓦斯爆炸主要有以下3個方麵:防止瓦斯積聚、防止引爆瓦斯和防止瓦斯爆炸事故的擴大。
(一)防止瓦斯積聚的措施
1、加強通風管理
通風是防止瓦斯積聚的主要措施。必須建立一個完善合理的礦井通風係統,加強通風管理,做到有效,穩定,可靠,連續不斷地向井下所有用風地點輸送足夠的新鮮空氣,以保證及時衝淡和排除礦井瓦斯和粉塵,使井下各處的瓦斯濃度符合《01manbetx 》的要求,這是防止礦井發生瓦斯爆炸事故的可靠保證。
1)合理選擇最佳的通風係統,采用分區通風,盡量避免角聯通風。
2)采用機械通風,全礦井或一翼使用的主通風機台數、能力以及備用通風機的啟動均要符合《01manbetx 》規定。
3)瓦斯礦井一般應采用抽出式通風,以防止主通風機停止運轉時,積存在采空區的瓦斯大量湧出。
4)正確分配風量,使每一工作麵都有足夠的風量通過。
5)正確選擇通風構築物,並加強管理,防止漏風。
6)在瓦斯礦井中,回采工作麵、回風巷道都要采用上行風。
7)瓦斯礦井的掘進工作麵,禁止用擴散通風。
8)臨時停工的地點,不得停風,否則必須設置柵欄、提示警標,切斷電源,禁止人員入內。停工區瓦斯濃度達3%或其它有害氣體超過規定時,必須予以封閉。
2、加強瓦斯檢查與監測
1)井下各處允許的瓦斯濃度值及超限時的措施
《煤礦01manbetx 》對井下各處允許瓦斯濃度的限值及超限時應采取的措施,都作了明確的規定,詳見下表。
(l)采掘工作麵的瓦斯濃度檢查次數:① 低瓦斯礦井每班至少檢查兩次,高瓦斯礦井每班至少檢查3 次。② 有煤(岩)與瓦斯突出危險的采掘工作麵,以及有瓦斯噴出危險的采掘工作麵和瓦斯湧出量較大、變化異常的采掘工作麵,都必須有專人經常檢查瓦斯,並安設甲烷斷電儀。
(2)采掘工作麵CO2 濃度每班至少應檢查兩次;有煤(岩)與CO2突出危險的采掘工作麵,以及CO2 湧出量較大、變化異常的采掘工作麵,必須有專人經常檢查CO2濃度。本班未進行工作的采掘工作麵,瓦斯和CO2應每班至少檢查一次;可能湧出或積聚瓦斯或CO2的硐室和巷道的瓦斯或CO2應每班至少檢查一次。
(3)在有自燃發火危險的礦井,必須定期檢查CO 濃度、氣體溫度等的變化情況。
(4)井下停風地點柵欄外風流中的瓦斯濃度每天至少檢查一次,擋風牆外的瓦斯濃度每周至少檢查一次。
(5)在爆破過程中,嚴格執行“一炮三檢製”,爆破工、班(組)長、瓦斯檢查員每次檢測瓦斯的結果都要互相核對,並且每次都以3 人中檢測所得最大瓦斯濃度值作為檢測結果和處理依據。
(6)其它作業地點或應該檢查瓦斯和CO2地點,瓦斯和CO2檢查次數由礦總工程師決定,但每班至少檢查一次。
(7)瓦斯檢查人員必須執行瓦斯巡回檢查製度和請示報告製度,並認真填寫瓦斯檢查班報。每次檢查結果必須記入瓦斯檢查班報手冊和檢查地點的記錄牌上,並通知現場工作人員。
(8)通風安全管理部門的值班人員,必須審閱瓦斯檢查班報表,掌握瓦斯變化情況,發現問題及時處理,並向礦調度室彙報。
瓦斯檢查與監測不僅是礦井通風管理工作的一項重要內容,也是保證礦井安全生產和防止重大事故發生最基本、最關鍵的環節。嚴格執行《規程》有關瓦斯濃度的規定,按《規程》的要求排放瓦斯,及時處理局部積聚的瓦斯,防止瓦斯積聚。
3、及時處理局部積聚的瓦斯。
1)采煤工作麵上隅角瓦斯積聚處理
迫使一部分風流流經工作麵上隅角,將該處積存的瓦斯衝淡排出;全風壓引排法;高瓦斯工作麵采用並聯摻新的通風係統;上隅角排放瓦斯。
(1)風障引導風流法
該方法是在工作麵支柱或支架上懸掛風簾或葦席等阻擋風流,改變工作麵風流的路線,以增大向回風隅角處的供風。
(2)風筒導排風流法
該方法是利用鐵風筒和專門的排放管路引排回風隅角積聚的瓦斯。
(3)尾巷排風法
尾巷排放瓦斯是利用與工作麵回風巷平行的專門瓦斯排放巷道,通過其與采空區相連的聯絡巷排放瓦斯的方法。
(4)調整通風方式法
2)綜采麵處理
(1) 加大工作麵風量。例如有些工作麵風量高達1500~2000m3/min。為此,應擴大風巷斷麵與控頂寬度,改變工作麵的通風係統,增加進量。
(2) 防止采煤機附近的瓦斯積聚。可采取下列措施:
增加工作麵風速或采煤機附近風速。國外有些研究人員認為,隻要采取有效的防塵措施,工作麵最大允許風速可提高到6m/s。工作麵風速不能防止采煤機附近瓦斯積聚時,應采用小型局部通風機或風、水引射器加大機器附近的風速。采用下行風防止采煤機附近瓦斯更容易積聚。
3)、頂板附近層狀積聚處理;
(1) 加大巷道的平均風速,使瓦斯與空氣充分地紊流混合。一般認為,防止瓦斯層狀積聚的平均風速不得低於0.5~1m/s。
(2) 加大頂板附近的風速。如在頂梁下麵加導風板將風流引向頂板附近;或沿頂板鋪設風筒,每隔一段距離接一短管;或鋪設接有短管的壓氣管,將積聚的瓦斯吹散;在集中瓦斯源附近裝設引射器。
(3) 將瓦斯源封閉隔絕。如果集中瓦斯源的湧出量不大時,可采用木板和粘土將其填實隔絕,或注入砂漿等凝固材料,堵塞較大的裂隙。
4)、頂板冒落孔洞內積聚處理;
用砂土將冒落空間填實;用導風板或風筒接岔(俗稱風袖)引入風流吹散瓦斯。
5)、恢複有大量瓦斯積存盲巷或打開封閉
4、抽放瓦斯
對瓦斯含量大的煤層,進行瓦斯抽放,降低煤層及采空區的瓦斯湧出量。
(二)防止引爆瓦斯的措施
防止引爆瓦斯的措施是嚴禁和杜絕一切非生產性火源;嚴格管理和控製生產中可能產生的火源或熱源,防止火源、熱源的產生或限製其引爆瓦斯的能力。
1、加強明火管理,提高防火意識
嚴禁攜帶煙草、易燃品、點火物品下井;必須有防止煙火進入井筒的安全措施;井下嚴禁使用電爐和燈泡取暖;井口房、通風機房周圍20m內禁止存在明火;井下和井口房內不得從事電焊、氣焊和噴燈焊等工作,如果必須進行,應遵守《規程》規定;礦燈發放前應保證完好,否則不得發出,礦工應愛護礦燈,嚴禁拆開、敲打、撞擊礦燈;嚴格井下火區管理。
2、嚴格執行爆破製度,防止出現爆破火焰
嚴格炸藥、雷管的管理,采掘工作麵都必須使用煤礦安全炸藥和瞬發雷管。使用毫秒延期電雷管時,最後一段的延期不得超過130 ms。打眼、裝藥、爆破都必須符合《規程》的的規定,嚴禁采用明火爆破和放糊炮,嚴禁用炮崩卡在溜煤眼中的煤和矸石。
3、加強機電設備管理,防止出現電火花
井下機電設備的選用和井下供電,應符合《規程》的要求;井下嚴禁帶電作業,不得帶電檢修、搬遷電氣設備及電纜、電線;井下機電設備的運行、維護修理等工作必須符合要求。
4、其他引火源的治理
防止摩擦和撞擊火花的產生,防止靜電火花的產生;使用柴油機車的礦井要嚴禁司機拆除防爆裝置;防止煤炭自燃引爆瓦斯。除上述方法外,地麵的閃電或突發的電流也可能通過井下管道進入可能爆炸區域而引爆瓦斯。因此,通常應當截斷通向這些區域的鐵軌、金屬管道等。
(三)防止瓦斯爆炸事故擴大的措施
1、合理布置礦井通風係統
礦井通風係統力求簡單、完整;礦井必須實行分區通風,並聯風路;礦井各水平、各采區都必須設置單獨的回風道,采掘工作麵要實行獨立通風;不用的巷道應及時封閉;入井工人要配帶自救器等。
2、編製災害預防和處理計劃
礦井每年應編製災害預防和處理計劃,加強教育,提高職工的抗災能力,使每一個職工熟悉這個計劃,掌握預防瓦斯爆炸的基本知識和有關規章製度。
3、加強防爆隔爆設施的管理
在風井口應安設防爆門,主要通風機必須有反風裝置。礦井還必須設置岩粉棚和水幕裝置,以免造成連鎖爆炸。井下有關地點按《規程》要求安設隔爆設施。
五、瓦斯治理的十二字方針
煤礦瓦斯災害是一種對煤礦安全生產有較大影響的自然災害,瓦斯事故時刻威脅著煤礦生產安全和職工的人生安全,所以對瓦斯災害的防治一直是煤礦安全工作的重中之重。在技術管理上,我國提出“先抽後采、監測監控、以風定產”綜合治理瓦斯災害的十二字方針。“先抽後采”是瓦斯防治的基礎,是從源頭上治理瓦斯災害的德治本措施和關鍵之舉;“監測監控”是防止瓦斯事故的重要防線和保障措施;“以風定產”是防止瓦斯的基本生產管理措施,也是防止瓦斯積聚的先決條件,三者是一個相輔相成的有機整體。十二字方針是各類煤礦瓦斯災害防治的指南,隻要認真執行,瓦斯事故是可以有效控製的。
(一)瓦斯抽放有關規定
1、設置井下臨時抽放瓦斯泵時應遵守的規定:
臨時抽放瓦斯泵站應安設在抽放瓦斯地點附近的新鮮風流中。抽出的瓦斯可引到地麵、總回風巷、一翼回風巷或分區回風巷,但必須保證稀釋後風流中瓦斯濃度不超限。抽出的瓦斯排入回風巷時,在排瓦斯管路出口必須設置柵欄,懸掛警戒牌等。柵欄設置的位置上風側距管路出口5m,下風側距管路出口30m,兩柵欄之間禁止任何作業。在下風側柵欄外必須設置甲烷斷電儀或礦井安全監控係統的甲烷傳感器,巷道風流中瓦斯濃度超限報警時,應斷電、停止瓦斯抽放;進行處理。
2、抽放瓦斯必須遵守下列規定:
地麵利用瓦斯時,瓦斯濃度不得低於30%,且在利用瓦斯的係統中必須裝設有防回火 防回氣和防爆炸作用的安全裝置。不利用瓦斯,采用於式抽放瓦斯設備時,抽放瓦斯濃度不得低於25%。抽放容易自燃和自燃煤層的采空區瓦斯時,必須經常檢查一氧化碳濃度和氣體溫度等有關參數的變化,發現有自然發火征兆時,應立即采取措施。井下敷設的瓦斯管路,不得與帶電物體接觸,並應有防止砸壞管路的措施。
(二)以風定產內容
1、“以風定產” 是安全生產需要,是以人為本關愛生命的要求。
2、礦井每年安排采掘作業計劃時必須核定礦井生產和通風能力,按實際供風量核定礦井產量。在通風能力允許的範圍內組織生產,嚴禁超通風能力生產。
3、采區、采煤工作麵必須實行獨立通風。在安排采區、采煤工作麵的生產時,必須按規定進行風量計算,並按實際供風量確定產量。嚴禁在風量不足的情況下安排生產。
4、新水平、新采區投產之前,必須進行通風係統調整,必須按規定進行風量計算,並按實際供風量安排生產。在通風係統不合理、不穩定或風量不足的情況下,嚴禁開采。
5、井下出現風速超限、瓦斯積聚、不合理串聯風時等同超能力生產。
實施“以風定產”方針,必須明確兩個問題:一是礦井生產時實際需要的風量 (礦井需風量的確定);二是礦井通風係統能夠提供的風量 (礦井通風能力核定)。遵照“礦井需要風量必須服從於通風係統能夠提供的風量”的原則進行組織和安排生產,嚴禁超通風能力生產。
(三)監測監控的要求
所有礦井必須裝備礦井安全監控係統。
1、對井下瓦斯傳感器的吊掛和安設要求:
甲烷傳感器應垂直懸掛在巷道頂板(頂梁)下,距頂板不大於300mm,距巷道側壁不小於200mm。
應安設在堅固頂板或支護處,以防冒頂及其他的損傷。
在采掘工作麵的瓦斯傳感器,爆破時都應移設到安全防護地點,爆破後再按要求移回規定的位置。
應設在頂板無淋水處,在有風筒的巷道中,不得懸掛在風筒出風口和風筒漏風處。
2、采煤工作麵甲烷傳感器的設置應符合《規程》規定,其斷電範圍為工作麵及回風巷內全部非本質安全型電氣設備。煤 (岩)與瓦斯突出礦井采煤工作麵的甲烷傳感器,應能控製工作麵及其迸、回風巷內全部非本質安全型電氣設備。
3、掘進工作麵甲烷傳感器的設置應符合《規程》規定,低瓦斯礦井掘進工作麵甲烷傳感器,高瓦斯礦井和煤與瓦斯突出礦井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯湧出的岩巷掘進工作麵的甲烷傳感器,均應能控製掘進巷道內全部非本質安全型電氣設備。
4、 串聯通風甲烷傳感器的設置應符合規定,采煤工作麵之間串聯通風、采掘工作麵之間串聯通風、掘進工作麵之間串聯通風時,甲烷傳感器的設置應控製被串聯采煤工作麵及回風巷、被串聯掘進巷道內全部非本質安全型電氣設備。
第三節 瓦斯爆炸事故的應急處置
瓦斯事故是煤礦災害性最嚴重的事故,具有較強的破壞性、突發性,往往造成大量的人員傷亡和財產損失,是煤礦的第一大“殺手”。從全國的情況來看(根據有關資料統計),煤礦一次死亡10人以上的特大事故中有74%是瓦斯爆炸或瓦斯煤塵爆炸事故。在處理瓦斯爆炸事故的過程中,還可能發生多次瓦斯爆炸,造成事故擴大,增加人員傷亡的事例,其原因是處理方法不當,要點把握不準。因此,了解並掌握瓦斯爆炸事故處理的方法,把握其技術要點、難點,科學決策,果斷指揮,對於爭取救災時機、控製事故範圍、減少人員傷亡和財產損失,具有十分重要的作用。
救災的基本原則是:“沉著指揮,科學決策,協調行動,安全快速”。
一、必須了解 (詢問)的內容
必須迅速了解和判斷災情發展趨勢,果斷做出事故初期的救災決定。獲悉爆炸信息後,礦井領導應利用一切可能手段全麵了解災情,並判斷災情的發展趨勢,及時果斷做出決定,下達救災命令。
1、礦井調度中心要詳細了解事故有關的內容,主要有:爆炸地點、範圍、人員傷亡情況及分布、主要通風係統情況、是否發生了火災等。
2、礦井領導根據已了解得災害情況,作出初步判斷。充分估計爆炸可能造成的危害、如冒頂、通風係統破壞、可能發生火災等。
3、利用一切手段和方法通知或引導災區人員撤離危險區,詳細清點井下人數,控製無關人員入井,迅速派救護隊下井搶救遇險人員。
4、在災情未完全查清,情況不明的情況下,要維持通風現狀,即停止通風的不要隨便開啟:運轉的不要停止。視情況切斷災區電源
5、迅速報告上級領導,根據需要召請局(礦)外救護隊。
6、成立搶救指揮部和相應機構,根據已經查明的災情研究製定救災方案,準備好救災物資和傷員救治,安排救護隊對災區進行詳細偵查。
7、救護隊要根據初步了解的災情,製定搶救方案。安排足夠的力量搶救遇險人員,對災區進行詳細偵查,準確查明事故範圍、巷道及設施的破壞程度、有無火源等。
二、必須03manbetx 判斷的內容
在處理瓦斯爆炸事故的過程中,經常會遇到以下幾方麵的技術難題,需要及時而果斷地作出判斷:
1、事故發生後是否應該切斷災區電源?切斷電源可能產生電火花,引起再次爆炸,不切斷電源由於災區供電遭到損壞,隨時有觸電威脅,也有產生火花可能。
2、如何正確調度通風係統,盡快排除災區的有害氣體,控製事故範圍,這是處理瓦斯爆炸事故的關鍵。由於事故發生的地點、條件不同,爆炸後是否引起了燃燒或火災?決定了通風係統的調度方式(反風、短路、加強通風等)的不同。
3、如何安全快速地恢複掘進巷道或無風區域的通風,避免再次爆炸。因此,如果爆炸發生在掘進巷道內,其內積存有大量的瓦斯和有害氣體,又可能存在火源,如遇難者損壞的礦燈放電等,一旦恢複通風,氧含量上升,達到爆炸條件就極易引發二次爆炸,其危害是相當嚴重的。未恢複通風時,由於氧濃度很低,不會爆炸。認真分析有無二次爆炸的危險存在,如有,則應考慮製定防止二次爆炸的措施或撤出救災人員。不得強令救護隊進入有爆炸危險的災區救人。
4、查明災區有無火源存在。如有火源,按火災事故處理,采用一切方法撲滅火源:如無火源,應盡快恢複災區通風係統,這是搶救遇險人員的最好方法。
5、低濃度瓦斯爆炸。應首先考慮盡快恢複通風,防止瓦斯積聚達到爆炸界限,一時無法恢複通風時,如無火源,可考慮先搶救遇險人員,後恢複通風;如有火源,按火災事故處理。
6、高濃度瓦斯爆炸。應首先查明災區是否有火源存在,若有火源,嚴禁啟動局部通風機或恢複災區通風,應在不供風的情況下救人和滅火,無法滅火或滅火無效時,及時予以密閉;若無火源,則應首先考慮恢複災區通風,排放瓦斯後,再集中力量救人。
7、正確調控風流。恢複災區通風時,應優先考慮用全負壓通風,如不具備條件時,可用局部通風機恢複通風。例如,1999年5月銅川救護隊在處理在建的玉華礦南風井瓦斯爆炸事故時,在偵查救人階段救出12名遇險礦工,並查明無火源存在。但有42名遇險人員分布在長達近2000m巷道內,CO濃度高,環境惡劣,對救援人員威脅較大。救護隊建議用全負壓方法恢複災區通風後再抬遇難人員。指揮部采納了救護隊建議,由救護隊在風井口安裝一台風機抽風,在井下風流短路處打一道臨時密閉,恢複了災區通風,迅速排除了有毒有害氣體,僅用32h就安全地完成了事故處理。
8、救護隊在處理爆炸事故時,必須嚴格執行《煤礦救護規程》的規定和爆炸事故處理的行動原則,迅速查明是否有火源存在和有毒有害氣體濃度,盡量創造安全的救災環境;當證實遇難人員已經死亡時,不允許佩戴呼吸器冒險抬人。
三、處理事故的具體措施
(一) 發生瓦斯事故時一般處置措施
1、接到瓦斯爆炸事故的彙報後,是否迅速切斷災區電源?其判斷的標準是:切斷電源會否引起再次爆炸,若能斷定不會引起爆炸,則必須切斷災區電源。但往往是時間緊、情況不清,無法準確判斷,又容不得半點猶豫不決和拖延。這時要看引發爆炸事故的瓦斯來源以及事故地點一般瓦斯湧出的速度來綜合分析,如果是瓦斯突出或突發性的瓦斯來源而引發的瓦斯爆炸,那麼就不宜改變供電狀況,要維持現狀,因為瓦斯突出後瓦斯來源充足,湧出量大,災區內充滿了大量的高濃度瓦斯,改變供電狀況,產生電火花,容易引起瓦斯再次爆炸,如果不是突出引起的或突發性的瓦斯來源,是一般的積聚,而且瓦斯湧出速度不快、量不大,則必須迅速切斷災區電源。
2、正確調度通風係統,控製災區範圍。盡快排除災區有害氣體,這是處理瓦斯爆炸事故技術關鍵。由於每次瓦斯爆炸事故的情況和條件不同,采取的措施和辦法也不同;首先必須判斷爆炸是否引起了火災,其判斷的依據:一是得到確切彙報;二是通過檢測災區回風係統的CO等有毒氣體的變化來加以判斷。如果確認災區發生了火災或有燃燒火源存在,其處理方法必須參照(災害處理計劃)的“火災事故處理內容”進行處理(在此不作過多論述)。若能判定爆炸未產生火災或不存在燃燒火源,則須采取加大風量,強化通風的措施(控製其他地點風量,開大功率的風機,甚至還可考慮啟動備用風機等措施)。反風的辦法必須慎重選擇,隻有在能救更多的人時才采用,一般情況下不宜反風。在恢複通風係統的程序上,必須遵循“先大後小,先主後次”的原則。即先恢複主要設施、修複主要通風巷道,再恢複其他地點,以求取得好的效果。
3、安全快速地恢複掘進巷道的通風,尋找遇難人員,盡快結束救災工作。如果按照一般的方法逐步恢複通風,則存在容易引發二次爆炸的問題,給救災人員帶來嚴重的威脅。為了確保安全,建議采用“一次恢複,遠距離啟動”的辦法,具體操作是:由救護隊員戴機在巷道內接好風筒(由於巷道內缺氧,即使有高濃度瓦斯、有火源存在,也不會爆炸),然後,所有人員撤離至安全區域,實行遠距離啟動局部通風機恢複供風,即使有再次發生爆炸的可能,也能確保救災人員的人身安全。在證實災區遇險人員已無生還可能的情況下,應盡快恢複災區通風,排除有害氣體。不得強令救護隊佩戴呼吸器搶救遇難死亡人員。 此方法在多次處理瓦斯爆炸的事故實踐中,取得了很好的效果,十分成功。
(二) 井下發生瓦斯超限事故的處置措施
1、采掘工作麵瓦斯超限報警應急處置
(1)當掘進工作麵施工過程中,突然出現懸掛的瓦斯報警儀或者瓦斯探頭超限報警,應采取以下措施:
①瓦檢員必須立即安排停止工作、切斷電源,用自身攜帶光學檢測儀和迎頭懸掛的報警儀相互對比,確認瓦斯超限後,立即撤人,查明原因,進行處理,以最大風量稀釋炮眼瓦斯濃度。
②斷電撤人後在掘進巷道與全負壓通風口處懸掛瓦斯報警儀,安排安監員監視掘進巷道瓦斯湧出情況。
③與此同時由瓦檢員或班組長向礦調度室、值班領導彙報,聽從指揮,安排處理;調度主任在接到彙報後,做好記錄,並立即向調通風區隊長、礦總工程師、值班礦領導、安全監測室值班人員彙報,礦總工程師立即召集技術科、通風區隊長、機電科、通風科、安全科副礦長和安監站長製定施工措施,盡快解決瓦斯超限隱患。
④當掘進巷道與全負壓通風口處懸掛的瓦斯報警儀監測的瓦斯濃度超過1%時,由瓦檢員或班組長立即向礦調度室彙報;調度主任在接到彙報後,在做好記錄、並立即向礦總工程師、值班礦領導彙報的同時,由總工程師同意、調度人員立即安排將該施工地點及回風流中和整個采區的電器設備斷電、人員全部撤離,而且要清理好回風係統,保證回風暢通,等待進一步的處理;與此同時礦長決定、由調度主任向縣煤炭局調度室彙報具體情況。
⑤安全監測室值班人員要嚴密監視瓦斯湧出情況,當安全監測係統監測到的瓦斯超限數量增加時,總工程師必須依據係統影響範圍立即決定迎頭、采區或全礦井(除副斜井和主斜井信號及電源外)斷電撤人,人員從副斜井和主斜井升井。
⑥如果屬於瓦斯報警儀或者瓦斯探頭誤報警,經瓦檢員相互對比確認後,也要向調度主任彙報,上井後經分析進行責任追究。
(2)當回采工作麵施工過程中,突然出現上隅角懸掛的瓦斯報警儀或者瓦斯探頭超限報警,應采取以下措施:
①盯班管理人員、瓦檢員、施工班組長必須立即安排停止工作,關閉采麵機械、切斷電源,用自身攜帶的光學瓦檢儀和迎頭懸掛的報警儀相互對比,確認瓦斯超限後,必須立即將工作麵及上下巷斷電撤人,在上下巷建築柵欄嚴禁人員入內,與此同時用風筒布在上隅角處建造調風板,增大上隅角的風量(但不能影響工作麵回風量),以最大風量稀釋上隅角處的瓦斯濃度。
②斷電撤人後在工作麵回風巷回風口處懸掛瓦斯報警儀,安排安監員監視工作麵瓦斯湧出情況。
③與此同時由盯班管理人員或者班長向礦調度室、值班領導彙報,聽從指揮,安排處理;調度室值班主任在接到彙報後,做好記錄,並立即向通風區隊長、礦總工程師、值班礦領導、安全監測室值班人員彙報,礦總工程師立即召集生產技術科科長、通風區隊長、機電科長、通風科、安全科製定施工措施,盡快解決瓦斯超限隱患。
④當工作麵回風巷回風口處懸掛的瓦斯報警儀監測的瓦斯濃度超過1%時,由班長立即向礦調度室、值班領導彙報;調度主任在接到彙報後,做好記錄、並立即向礦總工程師、值班礦領導彙報的同時,由總工程師同意、調度人員立即安排將該施工地點及回風流中和整個采區的電器設備斷電、人員全部撤離,而且要清理好回風係統,保證回風暢通,等待進一步的處理;與此同時礦長決定、由調度主任向縣煤炭局調度室彙報具體情況。
⑤安全監測室值班人員要嚴密監視瓦斯湧出情況,當安全監測係統監測到的瓦斯超限數量增加時,總工程師必須依據係統影響範圍立即決定工作麵、采區或全礦井(除副斜井和主斜井信號及電源外)斷電撤人,人員從副斜井和主斜井升井。
⑥如果屬於瓦斯報警儀或者瓦斯探頭誤報警,經班組長和瓦檢員的報警儀相互對比確認後,也要向調度室主任彙報,上井後經分析進行責任追究。
2、瓦斯超限窒息事故的處理措施
基本原則:現場人員要戴好自救器,積極開展自救和互救;
(1)誤入井下盲巷、無風區或瓦斯積聚區的人員會因缺氧而窒息,遇到這種情況,若現場條件具備,必須向該區恢複通風,不能恢複通風時,立即彙報調度室,安排救護隊隊員佩帶氧氣呼吸器,將遇難人員救到通風良好的地點進行搶救。
(2)當瓦斯檢查員發現瓦斯超限或瓦斯異常時要立即通知施工單位停止作業,斷電撤人,並立即彙報調度室和通風科,報總工程師采取措施處理,上井後填寫瓦斯超限(異常)報告單。
(3)當采煤工作麵上)隅角瓦斯濃度超過1%時,在采取措施時必須安裝使用專用抽出式風機抽排上隅角瓦斯,抽出式風機必須有專人負責,保證正常運轉;當抽出式風機停止運轉,上隅角瓦斯濃度超過1.5%時,必須停止工作,撤出人員,切斷電源,進行處理。
(4)一旦發生瓦斯爆炸事故或燃燒事故,並立即彙報調度室,調度室值班人員接到事故彙報後,要問清事故發生時間、地點、災區人數、危害程度、影響範圍、現狀和發展趨勢,立即通知礦山救護隊,由礦山救護隊負責現場事故搶救工作。總指揮根據彙報情況,安排專人在災區進風入口處站崗,禁止無關人員進入災區,總工程師根據彙報情況,果斷作出救災方案,指揮救災人員全力搶救。
3、應急處置人員緊急疏散、安置
確定礦井發生瓦斯災害後,調度室應下達撤人命令,受瓦斯災害威脅的地點按撤人順序進行撤離。險情發生時,除各重要崗位工(絞車房、信號工、配電室、泵房)及搶險人員外,其它受災人員和受威脅地點人員全部升井。
所以,瓦斯事故的應急處置的具體的處理程序是:首先應設法撤離災區人員,搶救遇難人員;視情況切斷災區電源,馬上恢複通風,排除爆炸產生的有毒有害氣體,設法撲滅各種明火和殘留火,以防再次引起爆炸;通知救護隊;迅速成立救災指揮部,嚴格按照應急救援預案的要求,設立若幹搶救組,各行其責。所有生存人員在事故發生後,應統一、鎮定地撤離危險區。遇有一氧化碳中毒者,應及時將其轉移到通風良好的安全地區。如有心跳、呼吸停止,立即在安全處進行人工心肺複蘇,不要延誤搶救時機。
第四節 瓦斯爆炸事故後的自救互救
根據瓦斯、煤塵爆炸的預兆,當感到空氣在震動時,必須立即背向空氣震動方向,倒地俯臥,麵部貼地,用濕毛巾或手捂住口、鼻,盡量屏住呼吸(特別是爆炸的瞬間),防止高溫氣流和有害氣體吸入體內。俯臥時要用衣服等護住身體,避免燒傷或燙傷。爆炸過後,迅速佩戴好自救器,辨清方向,沿著災害路線盡快撤離到新鮮風流中,離開災區。若因巷道嚴重破壞或其他原因無法撤退時,要盡快躲到安全的地方或就地取材構築臨時避難硐室等待救援。
一、防止瓦斯爆炸時遭受重大傷害的自救措施
1、掌握瓦斯爆炸前的預兆
據親身經曆過瓦斯爆炸的同誌回憶,瓦斯爆炸前感覺到附近空氣有顫動的現象發生,有時還發出噝噝的空氣流動動聲。這可能是爆炸前爆源吸入大量氧氣所致,一般被認為是瓦斯爆炸前的預兆。井下人員一旦發現這種情況時,要沉著、冷靜,立即采取防止爆炸傷害的措施。
2、掌握防止爆炸時遭受重大傷害的措施
其具體方法是:背向空氣顫動的方向,倒地俯臥,麵部貼在地麵,閉住氣暫停呼吸,用毛巾捂住口鼻,防止把火焰吸入肺部。最好用衣物蓋住身體,盡量減少肉體的暴露麵積。
立即臥倒是為了防低身體高度,避開衝擊波的強力衝擊,減少危險。例如,某礦發生的瓦斯爆炸事故,第一次爆炸的威力不大,1名放炮員和其他幾名工人隻是遭到衝擊波的衝擊。他們立即向外撤出。行走時放炮員看到前邊幾十米遠的頂板處有一片火光,他預感到要再次爆炸,就立即臥倒在地。接著,就聽到“轟”的一聲巨響,身上落了一層厚厚的碎矸石。他從地上爬起後,發現與他一起外撤的幾名工人,由於沒有及時臥倒而全部死亡。
用衣物蓋住身體是為了護好身體,避免燒傷。礦山救護隊從長期處理事故中發現,爆炸事故產生的高溫火焰對皮膚的燒傷相當嚴重。但由於這種高溫火焰是瞬間即逝,所以凡是被衣褲、手套、膠靴等保護、遮蓋的部位,基本都末燒傷、因此,礦工在井下工作時,應穿戴好各種勞保用品。
二、掘進工作麵發生爆炸後礦工的自救、互救措施
如發生小型爆炸,掘進巷道和支架基本未遭破壞,遇險礦工未受直接傷害或受傷不重時,應立即打開隨身攜帶的自救器,佩戴好後迅速撤出巷道,到達新鮮風流處。對於附近的傷員,在協助其佩戴好自救器,幫助撤出危險區。不能行走的傷員,在靠近新鮮空氣30m~50m範圍內,要設法抬運到新風處;如距離遠,則隻能為其佩戴自救器,不可抬運。撤出災區後,要立即向礦領導或調度室報告,派礦山救護隊搶救。
如發生大型爆炸,掘進巷道遭到破壞,退路被堵,但遇險礦工受傷不重時,應佩戴好自救器,千方百計疏通巷道,將人員盡快撤到新鮮風流處。如巷道難以疏通,應坐在支護良好的棚子下麵,在外麵建風障防止有害氣體侵入,或利用一切可能的條件構築臨時避難硐室,等待救助。待救時,要相互安慰、穩定情緒,注意檢查待救地點的安全情況,並有規律地發出呼救信號。對於受傷嚴重的礦工,也要為其佩戴好自救器,使其靜臥待救。
例如,某礦發生瓦斯炸,一掘進獨頭上山下部的支架倒塌,設備橫七豎八,在該上山工作的6人被困。他們對災害情況進行檢查,發現外撤退路已被堵後,便立即組織起來,利用風筒建立了兩道臨時風障,並相互安慰、穩定情緒,在被困地點等候礦山救護隊的救援。當救護得知井下發生瓦斯爆炸後,1h就趕到事故現場。在偵察時,救護隊在垮落處進行處理。便繼續進入上山尋找被困人員,發現了風障。打開風障後,救護隊立即給被因人員佩戴好自救器,護送他們脫離災區,使6名壙工全部安全脫險。
掘進工作麵發生瓦斯爆炸,險區以外的現場人員在未受以傷害的情況下,要發揚高度的階級友愛精神,積極進行搶救。搶救的內容主要包括:
(1)立即向現場領導報告,或通過電話及其他方法向礦調室報告發生事故的時間、地點、遇險人員數和其他災情;
(2)佩戴好自救器進入受災巷道,對距新鮮風流較近的傷員進行搶救;
(3)阻止未佩用自救器的人員進入災區,防止事故擴大。
例如,某村辦煤礦掘進獨眼斜井時,因明火放炮引起瓦斯爆炸,風筒被衝擊波摧毀,井下多人生死不明。該礦領導因救人心切,動員並率領沒有自救器及其服防護儀器的人下井救人。當時竟無人抵製和阻止。結果14名井下救人的人員,全部中毒犧牲。這種血的教訓,我們應該牢記。
三、采煤工作麵瓦斯爆炸後礦工的自救與互救措施
如果采麵發生小型爆炸,進、回風巷一般不會被堵死,通風係統也不會遭到大破壞。爆炸所產生的CO和其他有害氣體較易被排除。在這種情況下,采麵爆源上風側的人員一般不會嚴重中毒,應迎(逆)著風流退出。在爆源下風側的人員,應迅速佩戴自救器,經安全地帶通過爆源到達上風側,即可避災脫險。
如果采麵發生嚴重的爆炸事故,可能造成工作麵冒頂垮落使通風係統遭到破壞,爆源的上、下風側都會積聚大量的CO和其他有害氣體。為此,在爆炸後,沒有受到嚴重傷害的人員,都要佩戴好自救器,並幫助傷員戴好。如冒落不嚴重,在爆源上風側的人員,要迎(逆)風撤出;在爆源下風側人員,要經安全地帶通過爆源處,撤到新鮮風流處。如果由於冒頂嚴重撤不出來,應協助轉移傷員,集中在較安全的地點待救。附近有獨頭巷道時,也可進入暫避,並盡可能用木料、風筒等建臨時避難硐室。進入避難硐室前,應在硐室外留下衣物、礦燈等明顯標誌,以便引起礦山救護隊的注意,進入人員避災地點救助。
四、爆炸波及區域礦工的自救與互救措施
(1)聽到爆炸聲或感受空氣的顫動現象、看到有濃煙等征兆時,受爆炸波及區的人員不要驚慌,應立即佩戴好自救器,就近報警,有組織地沿避災路線撤到安全地點。
(2)靠近事故地點的人員,一時來不及佩戴自救器時,應俯臥倒地,麵部貼在地麵,最好是俯於水溝附近,用濕毛巾捂住口鼻,用衣物蓋住身體露出部分,躲開衝擊波,免受燒傷,並盡量減少呼吸,以防中毒;然後,取下身上的自救器佩戴好。
(3)由於自救器防護時間有限,當災區範圍大時,遇險礦工可進入就近設置的避難硐室,換戴上防止時間較長的自救器退出災區,或者不換戴自救器利用硐室中的集體供氣裝置呼吸,維持生命待救。
(4)因爆炸導致巷道垮落,濃煙大火封住巷道無法通過及弄不清事故地點,人員退不出來時,應撤到就近的避難硐室;或退到頂板堅固、無有害氣體、近水處等安全地點待救;或在兩道風門間、機電硐室、獨頭巷道等處,利用身邊的材料構築臨時避難硐室靜臥待救。
(5)待救期間要隨時注意附近情況的變化,發現的危險埋應立即轉移。在撤退和轉移的路線上和躲避地點,都要留有明顯標記,並有規律地發出呼救信號。
關於煤塵爆炸、瓦斯與煤塵爆炸事故的礦工自救與互救措施,可參照瓦斯事故時的自救與互救措施辦理。
第五節、瓦斯爆炸的典型案例分析
孫家灣煤礦海州立井重大瓦斯爆炸事故案例分析
2005年2月14日15時01分,阜新礦業(集團)有限責任公司(以下簡稱阜礦集團)孫家灣煤礦海州立井發生特大瓦斯爆炸事故,造成214人死亡,30人受傷(其中重傷8人),直接經濟損失4968.9萬元。
一、礦井概況
孫家灣煤礦海州立井位於遼寧阜新市南10公裏,隸屬於阜礦集團,原為五龍礦東風井,於2000年5月由遼寧省煤礦工業管理局批準成立海州立井。2001年11月國家經貿委批準海州煤礦技改立項,於2002年轉到國家發改委改擴建項目,設計能力150萬噸/年。2003年11月核定生產能力90萬噸/年。2003年4月阜礦集團決定,海州立井和孫家灣斜井合並,合並後礦井名稱為阜礦集團孫家灣煤礦海州立井。2004年孫家灣煤礦斜井和海州立井共生產原煤148.8萬噸。
二、事故發生及搶險救災經過
2005年2月14日15點10分,海州立井242采區采煤工程師寧海濤從井下打電話向礦調度彙報:在242采區上山有一股煙逆風流過來。礦值班調度接電話後,打電話詢問井下運輸調度,調度員說“滿大巷都是煙。”井下發生了事故。礦調度立即向礦總工程師曹榮春等礦領導進行了彙報。當時判斷可能在井下331采區發生了瓦斯爆炸事故。15時25分礦調度室向局調度室彙報,請求救護隊救援,同時向井下242采區發出緊急撤離人員通知,並組織各區隊做好搶險救災準備,派人在井下設置警戒,防止撤離人員誤入災區。15時50分,阜礦集團救護隊接到事故通知,立即調動5個救護小隊趕赴事故礦井。16時30分成立了搶險救災指揮部。遼寧煤礦安全監察局礦山援救指揮中心調動省內10個救護小隊、110名指戰員先後到達事故礦井。事故礦井當班入井574人,事故後升井330人,截止21日23時55分,事故搶險救護人員在3316回風道冒頂處發現最後一名遇難礦工,共救出負傷人員30名,214名礦工遇難,搶險救災工作結束。
三、事故發生時間
經查閱礦井瓦斯監測係統監測數據和調度記錄,分析認定事故發生時間為:2005年2月14日5時01分。
四、爆源
經現場勘察,技術組和專家組通過對現場衝擊波方向、物體位移狀況、帶電設備引爆條件等分析認定,事故發生爆源點為:孫家灣煤礦海州立井-500m水平3316架子道內,距專用回風道8m處的配電點。
五、事故類別
孫家灣煤礦海州立井為高瓦斯礦井,爆炸前礦井瓦斯監控係統顯示井下3316風道區域風流中有有高濃度瓦斯,衝擊波造成人員傷亡和設施及巷道毀壞遇難者多係一氧化碳中毒死亡,且部分遇難者和傷者有不同程度燒傷,災區內未發現煤塵結焦現象,故煤塵未參與爆炸。經專家和技術人員鑒定確認這是一起瓦斯爆炸事故。
六、事故直接原因
3316風道裏段掘進工作麵局部停風造成瓦斯積聚,衝擊地壓造成3316風道外段大量瓦斯湧出,回風流瓦斯濃度達到爆炸界限;工人違章帶電檢修架子道距專用回風上山8m處臨時配電點的照明信號綜合保護裝置,產生火花引起瓦斯爆炸。
七、事故性質
這是一起責任事故。
八、事故間接原因
1、超能力組織生產。海州立井核定生產能力90萬噸,2005年安排生產計劃145萬噸,一月份實際生產原煤15.5萬噸,超能力組織生產造成采掘關係嚴重失調。采掘布置巷道不合理,沒有采區專用回風巷,采區沒有形成完整通風係統。
2、機電管理混亂。爆源處工人帶電檢修開關,嚴重違章。使用不合格電氣產品,據調查,ZBZ-4.0M127V型照明信號無有效安全標誌許可證,無有效防爆合格證,“MA”防爆標誌係偽造;安設在回風係統中的電氣設備沒有實現瓦斯-電閉鎖,在瓦斯超限的情況下不能及時斷電;工人無證上崗,違章帶電作業引起瓦斯爆炸。
3、勞動組織不合理,管理混亂。事故當班入井574人,多工種交叉作業,其中有鐵法、溫州和工程隊三個外包工隊從事井下采掘作業活動,以包代管,特殊工種無證上崗。
4、海州立井有衝擊低壓災害,且為高瓦斯礦井,雖然有防止衝擊地壓辦公室和防治衝擊地壓隊,但未製定相應的綜合防治措施。
5、礦井安全管理存在漏洞,應急措施不到位。在3316風道甲烷傳感器發生中斷,無監測數值的情況下,沒有及時發現,也未及時處理並采取措施。從衝擊地壓發生到瓦斯爆炸11分鍾時間內,高濃度瓦斯充滿千餘米巷道,回風係統電氣設備未能有效斷電,井下現場有關人員未采取有效措施,監測中心值班人員處置不當。
6、安全製度不落實。海州立井配備有便攜式甲烷檢測儀,2月14日白班無發放記錄,現場勘察未發現便攜式甲烷檢測儀,違反《煤礦01manbetx 》第149條規定。沒有嚴格執行職工入井發放佩帶自救器的管理製度,導致事故傷亡擴大。
本章習題
一、判斷題
1、礦井瓦斯中隻有甲烷一種氣體。( )
2、礦井瓦斯湧出量與工作麵回采速度成反比。( )
3、低瓦斯礦井中,如果個別區域相對瓦斯湧出量大於10m3/t,該區仍按低瓦斯礦井管理。( )
4、低瓦斯礦井中,如果個別區域有瓦斯噴出現象,則礦區按高瓦斯礦井管理。( )
5、有其他可燃氣體的混入往往使瓦斯的爆炸下限降低。( )
6、惰性氣體的加入可以升高瓦斯爆炸的下限,降低其上限。( )
7、采煤工作麵瓦斯積聚通常首先發生在回風隅角處。( )
8、瓦斯檢查人員發現瓦斯超限,有權立即停止工作,撤出人員,並向有關人員報告。( )
9、停工區瓦斯濃度達到3%不能立即處理時,必須在24小時內封閉完畢。( )
10、煤層瓦斯含量越大,瓦斯壓力越高,透氣性越好,瓦斯湧出量就越高。( )
11、瓦斯湧出量的變化與工作麵采煤工藝無關。( )
12、瓦斯是無色氣體,但人可以通過嗅覺器官感知瓦斯的存在。( )
13、在一定溫度下,瓦斯壓力升高,煤吸附瓦斯量將大幅度增加。( )
14、煤層的圍岩致密、完全不透氣時,瓦斯容易保存。( )
15、瓦斯的密度比空氣小,所以瓦斯易在巷道上部積聚。( )
16、礦井瓦斯湧出量通常用礦井絕對瓦斯湧出量和礦井相對瓦斯湧出量兩個參數來表示。( )
二、單選題
1、在理論上,當瓦斯濃度達到( )%時,瓦斯可以和空氣中的氧氣完全反應,爆炸強度最大。
A.7 B.8 C.9.5 D.15
2、井下爆破時產生的火焰不能引燃瓦斯,是因為( )。
A.能量不足 B.缺氧狀態
C.火焰存在時間短 D.瓦斯濃度不在爆炸區間內
3、礦井瓦斯積聚常常在巷道上部是由於( )的原因。
A.風流速度小 B.巷道有冒高 C.瓦斯比空氣輕 D.風流速度大
4、礦井瓦斯是井下從煤岩中湧出的以( )為主的有毒、有害氣體的總稱。
A.二氧化碳(CO) B.氮氣(N2) C.一氧化碳(CO) D.甲烷(CH4)
5、一個礦井隻要有( )個煤(岩)層發現瓦斯,該礦井即為瓦斯礦井。
A.1 B.2 C.3 D.4
6、低瓦斯礦井的礦井相對瓦斯湧出量小於或等於( ) m3/t
A.5 B.10 C.12 D.15
7、高瓦斯礦井的礦井相對瓦斯湧出量大於( )m3/t。
A.5 B.10 C.12 D.15
8、高瓦斯礦井的礦井絕對瓦斯湧出量大於( ) m3/min。
A.10 B.12 C.15 D.40
9、采掘工作麵爆破地點附近20m以內風流中瓦斯濃度達到( )%時,嚴禁爆破。
A.0.5 B.0.75 C1.O D.1.5
10、采掘工作麵及其他作業地點風流中瓦斯濃度達到( )%時,必須停止用電鑽打眼。
A.0.5 B.0.75 C.1.0 D.1.5
11、低瓦斯礦井中采掘工作麵的瓦斯濃度檢查次數每班至少( )次。
A.1 B.2 C.3 D.4
12、高瓦斯礦井中采掘工作麵的瓦斯濃度檢查次數每班至少( )次。
A.1 B.2 C.3 D.4
13、采掘工作麵二氧化碳濃度應每班至少檢查( )次。
A.1 B.2 C.3 D.4
14、瓦斯是一種( )。
A.單質 B.化合物 C.純淨物 D.混合物
15、甲烷是一種可燃氣體,其爆炸下限為( )%。
A.3 B.5 C.7 D.9
16、甲烷是一種可燃氣體,其爆炸上限為( )%。
A.10 B.12 C.14 D.16
17、瓦斯空氣的混合氣體中氧氣濃度必須大於( )%,否則爆炸反應不能持續。
A.12 B.17 C.18 D.20
18、瓦斯積聚是指體積超過0.5m3的空間瓦斯濃度達到( )%的現象。
A.1 B.1.5 C.2 D.3
19、目前,我國煤礦按瓦斯湧出形式和湧出量大小,將礦井瓦斯等級分成( )各等級。
A.2 B.3 C.4 D.5
20、瓦斯在一定壓力下以遊離和( )兩種狀態賦存在煤體中。
A.化合 B.吸附 C.吸著 D.吸收
21、依據下列礦井瓦斯絕對湧出量,屬於高瓦斯礦井的有( )m3/min.
A.25 B.35 C.39 D.55
三、填空題
1、礦井瓦斯是指礦井中主要由煤層氣構成的以 為主的有害氣體。
2、礦井 和礦塵、水災、水災以及頂板冒落事故構成煤礦的“五大自然災害”。
3、瓦斯不助燃,但當空氣中的瓦斯達到一定數值時遇到高溫火源能引起 和 。
4、成煤過程中形成的瓦斯以 和 兩種狀態存在於煤體中。
5、根據瓦斯湧出特性不同,瓦斯湧出可分為 和 。
6、瓦斯特殊湧出的形式包括 和 。
7、瓦斯湧出量有 和 兩種表示方法。
8、礦井瓦斯等級,根據礦井 、 和 來劃分。
9、《規程》規定:礦井在采掘過程中,隻要發生過一次煤與瓦斯突出,該礦井即為 礦井。
10、礦井瓦斯等級劃分為 、 和 。
11、預防瓦斯爆炸的措施歸納起來有三個方麵: 、 和防止瓦斯爆炸事故範圍的擴大。
12、瓦斯事故救災的基本原則是: 、 、 、 。
13、瓦斯治理的“十二字方針” 、 、 。
四、簡答題
1、瓦斯爆炸的條件是什麼?
2、礦井瓦斯有哪些基本性質?
3、劃分瓦斯等級的標準?
4、瓦斯爆炸的產物和危害有哪些?
水災事故的預防、處置和自救互救
一、判斷題
1-5:×××√√ 6-10:√√√√√ 11-16:××√√√√
二、選擇題
1-5:C CC DA 6-10: B BD C C 11-15:B CBDB 16-21:DACBBD
三、填空題
1、甲烷 2、瓦斯 3、燃燒 爆炸 4、吸附狀態 遊離狀態 5、普通湧出 特殊湧出
6、瓦斯噴出 煤與瓦斯突出 7、絕對瓦斯湧出量 相對瓦斯湧出量
8、瓦斯湧出形式 相對瓦斯湧出量 絕對瓦斯湧出量 9、煤與瓦斯突出
10、低瓦斯礦井 煤與瓦斯突出礦井 高瓦斯礦井 11、防止瓦斯積聚 防止瓦斯引燃
12、沉著指揮 科學決策 協調行動 安全快速
13、 先抽後采 監測監控 以風定產
三、簡答題
1、一是瓦斯濃度在其爆炸界限內(5%--16%)二是空氣中的氧氣濃度不低於12%三是有足夠能量的點火源(最低點燃溫度為650—750攝氏度)三者缺一不可。
2、瓦斯是無色、無味、無臭的氣體。對空氣的相對密度為O.554,幾乎比空氣輕一半,所以在井下空氣中,常積聚在巷道頂部或上山迎頭。瓦斯滲透性很強,是空氣的1.6倍。具有燃燒性、爆炸性,微溶於水,無助於呼吸。如果空氣中的瓦斯濃度增加,則氧氣濃度相對降低,從而使空氣具有窒息性。瓦斯遇火可燃燒、爆炸。
3、礦井瓦斯等級,根據礦井 絕對瓦斯湧出量 、 相對瓦斯湧出量 和瓦斯湧出形式 來劃分。
4、瓦斯爆炸的危害是極其嚴重的,不僅毀壞井巷和設備,更會危害礦工生命安全。瓦斯爆炸的危害性表現在以下幾個方麵:
①產生大量的劇毒氣體一氧化碳。井下發生瓦斯爆炸後將會產生大量一氧化碳,是瓦斯爆炸造成人員傷亡的主要原因。從以往事故分析看:爆炸後的有毒有害氣體的中毒是造成人死亡的主要原因,占死亡總數的70~80%。
②產生高溫。瓦斯爆炸的瞬間溫度可達1850~2650℃。這對井下人員和設備造成危害。
③產生衝擊波。瓦斯爆炸以後,巷道中的空氣壓力約為爆炸前的7倍左右。高壓空氣以每秒幾百米的衝擊波向四周擴張,不僅摧毀巷道支架和設備,同時也是造成人員傷亡的重要原因之一,還可揚起煤塵、引發煤塵爆炸。 衝擊波通過時會對人體造成危害,多數情況下,這些創傷具有綜合(創傷、燒傷等)多樣的特點。
④瓦斯爆炸後,爆炸地點由於空氣稀薄、溫度急劇下降,水蒸氣凝結成水。在爆源附近會迅速形成低壓區,因而爆炸波又會反向衝擊,這對巷道的破壞性更大。當低壓區迅速積聚瓦斯或反向,衝擊的空氣中帶來瓦斯足夠多又有充足氧氣和引爆火源時,便會形成二次爆炸。