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摘要:矿井瓦斯爆炸的防治主要从三个方面进行考虑,即防止瓦斯超限与积聚,防止瓦斯引燃和防止瓦斯爆炸事故的扩大。
关键词:瓦斯 爆炸 防治 措施
2004年10月20日,河南省郑州煤炭工业集团有限责任公司(简称郑煤集团公司)大平煤矿发生一起特大型煤与瓦斯突出引发的特别重大瓦斯爆炸事故,造成148人死亡,32人受伤(其中重伤5人),直接经济损失3935.7万元。大平煤矿隶属于郑煤集团公司,位于登封市与新密市交界处(郑州市西南60 km)。大平煤矿四证(即:采矿许可证、煤炭生产许可证、营业执照、矿长资格证)齐全。1982年开始建井,1986年建成投产。矿井原设计生产能力60万吨/年。2000年至2001年进行了矿井通风系统、提升系统改造,2003年矿井核定生产能力130万吨/年,2004年1-9月份累计生产原煤96万吨。矿井为立井单水平上下山开拓方式,采用抽出式混合通风方式。当时有2个生产采区,2个准备采区,2个掘进采区。布置有2个采煤工作面, 5个煤巷掘进工作面,3个岩巷掘进工作面。 2003年瓦斯等级鉴定为高瓦斯矿井。煤尘具有爆炸性。煤层自燃发火期为2-6个月。井下建立有局部瓦斯抽放系统。矿井安装有KJ90安全监控系统。
一、煤与瓦斯突出事故简况
2004年10月20日22时09分, 21轨道下山岩石掘进工作面(距地表垂深612m)发生特大型延期性煤与瓦斯突出,突出煤岩量为1894 t,瓦斯量约25万m3。当班为掘进班,放炮员领有炸药和雷管,但在事故后清理的现场却没有发现炸药和雷管,即在现场清理突出物过程中没有发现炸药或雷管;专家组与技术组在突出现场勘察时,发现该工作面的炸药箱内没有炸药。说明炸药和雷管已用于放炮。突出的上一班是喷浆班,但据现场勘察,巷道壁锚喷的末端(即图中的锚杆处)到突出孔洞的距离尚有1~1.5 m未锚喷新岩壁,表明这是当班放炮的进尺。
二、瓦斯爆炸事故简况
2004年10月20日22时40分,在西大巷与11轨道石门交汇点附近的西大巷内,架线电机车取电弓与架线的电火花引发瓦斯爆炸。 爆炸波及范围为矿井西翼进风系统,13、15、11、21四个采区和矿井西翼回风系统。
瓦斯爆炸的原因:
1、局部通风设施管理混乱, 21岩石下山回风联络巷堆积物料,并有带有通风口的风墙,加大了突出瓦斯逆流,逆流到西大巷新鲜风流中的瓦斯达到爆炸浓度,由架线电机车取电弓与架线产生的电火花,引发了瓦斯爆炸。
2、瓦斯突出与瓦斯爆炸有31分钟的间隔时间,应急处置措施不当,没有按照事故应急预案要求,对瓦斯波及区域实施停电措施 。
3、技术管理、安全责任不落实,重生产轻安全。
通过以上分析我们不难发现这是一起特大型煤与瓦斯突出引发瓦斯爆炸的责任事故。
三、瓦斯爆炸的条件
我们知道瓦斯爆炸必须同时具备下列三个条件,缺一不可。
(1)瓦斯浓度——瓦斯与空气混合,按体积计算瓦斯浓度达5%~16%时具有爆炸性。
(2)点燃瓦斯的火源——引爆火源温度为650~750℃且火源存在时间大于瓦斯爆炸感应期。
(3)空气中氧气的含量——在空气与瓦斯混合气体中,如果氧气含量低于12%,混合气体就会失去爆炸性。
矿井瓦斯爆炸的防治主要从如下三个方面进行考虑,即防止瓦斯超限与积聚,防止瓦斯引燃和防止瓦斯爆炸事故的扩大。
1、防治瓦斯积聚的措施
1)加强通风管理
通风是防止瓦斯积聚的主要措施。矿井通风要做到有效稳定和连续不断地向井下各用风地点输送足够的新鲜空气,以保证及时排除和冲淡矿井瓦斯和矿尘,使井下各处的瓦斯浓度符合《煤矿安全规程》的要求,这是防止礦井瓦斯爆炸事故的可靠保证。
2)加强瓦斯检查与检测
井下瓦斯状况的检查和监测是判断和预测井下瓦斯状况、采取防范措施和处理措施的依据;随时检查和监测煤矿井下通风、瓦斯状况是矿井安全管理的主要内容。它可以及时发现瓦斯超限和积聚,从而采区处理措施使事故消灭在萌芽状态。
3)及时处理局部积聚的瓦斯
矿井瓦斯积聚是发生瓦斯事故的物质基础,要及时处理。所谓局部瓦斯积聚是指瓦斯浓度超过2%,其体积超过0.5m3的现象。
生产过程中容易形成局部瓦斯积聚的地点有:采煤工作面的上隅角,顶板冒落的空洞内,综采机、综掘机附近,低风速巷道中的顶板附近,停风的独头,综放工作面放煤口等,及时处理局部瓦斯积聚的瓦斯是日常管理中的重要内容。
4)瓦斯抽放
利用通风的方法,封闭和堵塞不能解决局部瓦斯积聚时,可建立移动式抽放泵站或地面抽放系统。
2、防止瓦斯引燃
防止瓦斯引燃的原则是井下消灭火源,严格管理和控制热源。主要措施有:
1)防止明火。严禁任何人携带引火物下井,井下严禁吸烟;减少漏风,防止煤层自燃发火,加强火区管理;消灭一切高温火源。
2)防止电火花。完善井下电器设备“三大保护”( 过流保护、漏电保护、接地保护);使用防爆性能良好的电器设备;消灭电缆接头的“鸡爪子、羊尾巴和明接头”;检修电气设备不准带电作业;推广使用供电闭锁和超前切断电源的控制设备。
3)防爆破引燃瓦斯。按《规程》有关规定装药爆破,炮眼必须充足炮泥,严禁浅眼、明火爆破和一次装药分次爆破,严格执行“一炮三检”和“三从联锁爆破制度”。
4)防止机械摩擦、冲击火花。禁止使用磨钝的截齿;截槽内喷雾洒水等,随着煤矿机械化成度的不断提高和钢铁化支架的发展,以及提升运输方面的跑车撞车等,防止机械火花显得日益重要。
3、防止瓦斯爆炸事故的扩大
井下一旦发生瓦斯爆炸,应使灾害波及范围局限在尽可能小的区域内,减轻伤害和损失,主要应做好以上工作:
1)编制灾害预防和处理计划
矿井每年初都要编制有针对性的、切实可行的灾害预防和处理计划,每季度根据矿井变化的情况进行修订和补充,并且组织所有入井职工认真学习、贯彻,使每个入井人员都能了解和熟悉一旦发生瓦斯爆炸时的撤出和躲避路线与地点。每年由矿长组织一次实战演习。
2)安设安全装置
①安设防爆门(防爆井盖)。
安装主要通风机的出井口必须安装防爆门(防爆井盖),防爆门(防爆井盖)每6个月检修1次。当井下发生瓦斯爆炸时,爆炸冲击波将防爆门(防爆井盖)冲开释放能量,从而保护主要通风机免遭破坏。
②安设反风设施
生产矿井主要通风机必须装有反风设施,并能在10min内改变巷道中的风流方向;风流方向改变后,主要通风机的供给风量不应小于正常供风量的40%。每季度应至少检查1次反风设施,每年应进行1次反风演习;矿井通风系统有较大变化时,应进行1次反风演习。
③安设隔爆设施
隔爆设施是根据瓦斯或煤尘爆炸时所产生的冲击波与火焰的速度差的原理设计的。爆炸时产生的冲击波在前,可使隔爆设施动作,将随后而来的火焰扑灭、隔住,从而使爆炸范围不再扩大。井下可设置水棚,岩粉棚进行隔爆,我国新进研制出了自动隔爆装置。
④佩戴自救器
每个入井人员不仅要随身佩戴自救器,还要懂原理、会使用,在发生瓦斯爆炸或其他灾害时,能安全逃生。
我们只要控制或消除其中的一个因素,就可以防止瓦斯爆炸,就可以避免事故的发生。
关键词:瓦斯 爆炸 防治 措施
2004年10月20日,河南省郑州煤炭工业集团有限责任公司(简称郑煤集团公司)大平煤矿发生一起特大型煤与瓦斯突出引发的特别重大瓦斯爆炸事故,造成148人死亡,32人受伤(其中重伤5人),直接经济损失3935.7万元。大平煤矿隶属于郑煤集团公司,位于登封市与新密市交界处(郑州市西南60 km)。大平煤矿四证(即:采矿许可证、煤炭生产许可证、营业执照、矿长资格证)齐全。1982年开始建井,1986年建成投产。矿井原设计生产能力60万吨/年。2000年至2001年进行了矿井通风系统、提升系统改造,2003年矿井核定生产能力130万吨/年,2004年1-9月份累计生产原煤96万吨。矿井为立井单水平上下山开拓方式,采用抽出式混合通风方式。当时有2个生产采区,2个准备采区,2个掘进采区。布置有2个采煤工作面, 5个煤巷掘进工作面,3个岩巷掘进工作面。 2003年瓦斯等级鉴定为高瓦斯矿井。煤尘具有爆炸性。煤层自燃发火期为2-6个月。井下建立有局部瓦斯抽放系统。矿井安装有KJ90安全监控系统。
一、煤与瓦斯突出事故简况
2004年10月20日22时09分, 21轨道下山岩石掘进工作面(距地表垂深612m)发生特大型延期性煤与瓦斯突出,突出煤岩量为1894 t,瓦斯量约25万m3。当班为掘进班,放炮员领有炸药和雷管,但在事故后清理的现场却没有发现炸药和雷管,即在现场清理突出物过程中没有发现炸药或雷管;专家组与技术组在突出现场勘察时,发现该工作面的炸药箱内没有炸药。说明炸药和雷管已用于放炮。突出的上一班是喷浆班,但据现场勘察,巷道壁锚喷的末端(即图中的锚杆处)到突出孔洞的距离尚有1~1.5 m未锚喷新岩壁,表明这是当班放炮的进尺。
二、瓦斯爆炸事故简况
2004年10月20日22时40分,在西大巷与11轨道石门交汇点附近的西大巷内,架线电机车取电弓与架线的电火花引发瓦斯爆炸。 爆炸波及范围为矿井西翼进风系统,13、15、11、21四个采区和矿井西翼回风系统。
瓦斯爆炸的原因:
1、局部通风设施管理混乱, 21岩石下山回风联络巷堆积物料,并有带有通风口的风墙,加大了突出瓦斯逆流,逆流到西大巷新鲜风流中的瓦斯达到爆炸浓度,由架线电机车取电弓与架线产生的电火花,引发了瓦斯爆炸。
2、瓦斯突出与瓦斯爆炸有31分钟的间隔时间,应急处置措施不当,没有按照事故应急预案要求,对瓦斯波及区域实施停电措施 。
3、技术管理、安全责任不落实,重生产轻安全。
通过以上分析我们不难发现这是一起特大型煤与瓦斯突出引发瓦斯爆炸的责任事故。
三、瓦斯爆炸的条件
我们知道瓦斯爆炸必须同时具备下列三个条件,缺一不可。
(1)瓦斯浓度——瓦斯与空气混合,按体积计算瓦斯浓度达5%~16%时具有爆炸性。
(2)点燃瓦斯的火源——引爆火源温度为650~750℃且火源存在时间大于瓦斯爆炸感应期。
(3)空气中氧气的含量——在空气与瓦斯混合气体中,如果氧气含量低于12%,混合气体就会失去爆炸性。
矿井瓦斯爆炸的防治主要从如下三个方面进行考虑,即防止瓦斯超限与积聚,防止瓦斯引燃和防止瓦斯爆炸事故的扩大。
1、防治瓦斯积聚的措施
1)加强通风管理
通风是防止瓦斯积聚的主要措施。矿井通风要做到有效稳定和连续不断地向井下各用风地点输送足够的新鲜空气,以保证及时排除和冲淡矿井瓦斯和矿尘,使井下各处的瓦斯浓度符合《煤矿安全规程》的要求,这是防止礦井瓦斯爆炸事故的可靠保证。
2)加强瓦斯检查与检测
井下瓦斯状况的检查和监测是判断和预测井下瓦斯状况、采取防范措施和处理措施的依据;随时检查和监测煤矿井下通风、瓦斯状况是矿井安全管理的主要内容。它可以及时发现瓦斯超限和积聚,从而采区处理措施使事故消灭在萌芽状态。
3)及时处理局部积聚的瓦斯
矿井瓦斯积聚是发生瓦斯事故的物质基础,要及时处理。所谓局部瓦斯积聚是指瓦斯浓度超过2%,其体积超过0.5m3的现象。
生产过程中容易形成局部瓦斯积聚的地点有:采煤工作面的上隅角,顶板冒落的空洞内,综采机、综掘机附近,低风速巷道中的顶板附近,停风的独头,综放工作面放煤口等,及时处理局部瓦斯积聚的瓦斯是日常管理中的重要内容。
4)瓦斯抽放
利用通风的方法,封闭和堵塞不能解决局部瓦斯积聚时,可建立移动式抽放泵站或地面抽放系统。
2、防止瓦斯引燃
防止瓦斯引燃的原则是井下消灭火源,严格管理和控制热源。主要措施有:
1)防止明火。严禁任何人携带引火物下井,井下严禁吸烟;减少漏风,防止煤层自燃发火,加强火区管理;消灭一切高温火源。
2)防止电火花。完善井下电器设备“三大保护”( 过流保护、漏电保护、接地保护);使用防爆性能良好的电器设备;消灭电缆接头的“鸡爪子、羊尾巴和明接头”;检修电气设备不准带电作业;推广使用供电闭锁和超前切断电源的控制设备。
3)防爆破引燃瓦斯。按《规程》有关规定装药爆破,炮眼必须充足炮泥,严禁浅眼、明火爆破和一次装药分次爆破,严格执行“一炮三检”和“三从联锁爆破制度”。
4)防止机械摩擦、冲击火花。禁止使用磨钝的截齿;截槽内喷雾洒水等,随着煤矿机械化成度的不断提高和钢铁化支架的发展,以及提升运输方面的跑车撞车等,防止机械火花显得日益重要。
3、防止瓦斯爆炸事故的扩大
井下一旦发生瓦斯爆炸,应使灾害波及范围局限在尽可能小的区域内,减轻伤害和损失,主要应做好以上工作:
1)编制灾害预防和处理计划
矿井每年初都要编制有针对性的、切实可行的灾害预防和处理计划,每季度根据矿井变化的情况进行修订和补充,并且组织所有入井职工认真学习、贯彻,使每个入井人员都能了解和熟悉一旦发生瓦斯爆炸时的撤出和躲避路线与地点。每年由矿长组织一次实战演习。
2)安设安全装置
①安设防爆门(防爆井盖)。
安装主要通风机的出井口必须安装防爆门(防爆井盖),防爆门(防爆井盖)每6个月检修1次。当井下发生瓦斯爆炸时,爆炸冲击波将防爆门(防爆井盖)冲开释放能量,从而保护主要通风机免遭破坏。
②安设反风设施
生产矿井主要通风机必须装有反风设施,并能在10min内改变巷道中的风流方向;风流方向改变后,主要通风机的供给风量不应小于正常供风量的40%。每季度应至少检查1次反风设施,每年应进行1次反风演习;矿井通风系统有较大变化时,应进行1次反风演习。
③安设隔爆设施
隔爆设施是根据瓦斯或煤尘爆炸时所产生的冲击波与火焰的速度差的原理设计的。爆炸时产生的冲击波在前,可使隔爆设施动作,将随后而来的火焰扑灭、隔住,从而使爆炸范围不再扩大。井下可设置水棚,岩粉棚进行隔爆,我国新进研制出了自动隔爆装置。
④佩戴自救器
每个入井人员不仅要随身佩戴自救器,还要懂原理、会使用,在发生瓦斯爆炸或其他灾害时,能安全逃生。
我们只要控制或消除其中的一个因素,就可以防止瓦斯爆炸,就可以避免事故的发生。