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煤矿瓦斯气体危险性分析及安全措施

  
评论: 更新日期:2014年03月10日

    3.安全防护措施。安全防护措施是控制突出危害程度的措施,也就是说即
    使发生突出,也要使突出强度降低,对现场人员进行保护不致危及人身安全。如震动性放炮、远距离放炮、反向防突风门、压风自救器、个体自救器等。
    (四).煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出事故的救护及处理
    1.一般原则
    发生煤与瓦斯突出事故时,矿山救护队的主要任务是抢救人员和对充满瓦斯的巷道进行通风。
    救护队进入灾区侦查时,应查清遇险遇难人员数量、地点、倒地方向和姿势,遇险遇难人员伤害类型、部位和程度,并进行现场描述。
    2.抢救遇险人员方法
    采掘工作面发生煤与瓦斯突出事故后,首先到达事故矿井的矿山救护队,应派1个小队从回风侧,另1个小队丛进风侧进入事故地点救人。仅有1个小队时,如突出事故发生在采煤工作面,应从回风侧进入救人。救护队进入灾区前,应携带足够数量的隔绝式自救器或全面罩氧气呼吸器,以供遇险人员佩戴。
    侦察中发现遇险人员应及时抢救,为其佩戴隔绝式自救器或全面罩氧气呼吸器,引导出灾区。对于被突出煤炭堵在里面的人员,应利用压风管路、打钻等输送新鲜空气救人,并组织力量清除阻塞物。如不易清除,可开掘绕道,救出人员。
    3.救护措施
     ⑴发生煤与瓦斯突出事故,不得停风和反风,防止风流紊乱扩大灾情。如果通风系统及设施被破坏,应设置风障、临时风门及安装局部通风机恢复通风。
     ⑵发生煤与瓦斯突出事故时,要根据井下实际情况加强通风,特别要加强电气设备处的通风,做到运行的设备不停电,停运的设备不送电,防止产生火花,引起爆炸。
     ⑶瓦斯突出引起火灾时,要采用综合灭火或惰气灭火。
     ⑷小队在处理突出事故时,检查矿灯,要设专人定时定点用100%瓦斯测定器检查瓦斯浓度,设立安全岗哨。
     ⑸处理岩石与二氧化碳突出事故时,除严格执行处理煤与瓦斯突出事故各项规定外,还必须对灾区加大风量,迅速抢救遇险人员。矿山救护队进入灾区时,要戴好防护眼镜。
    五 瓦斯爆炸及预防
    矿井瓦斯不助燃,但它与空气混合达一定浓度后,遇火能燃烧、爆炸。瓦
    斯爆炸时会产生3个致命的因素:爆炸火焰、爆炸冲击波和有毒有害气体。瓦斯爆炸不仅造成大量的人员伤亡,而且还会严重摧毁矿井设施、中断生产。矿井瓦斯爆炸往往引起煤尘爆炸、矿井火灾、井巷坍塌和顶板冒落等二次灾害。
    (一).瓦斯爆炸的条件
    引起瓦斯燃烧与爆炸必须具备3个条件:一定浓度的甲烷、一定能量的引
    火源和足够的氧气。
    (二).预防瓦斯爆炸技术措施
    预防瓦斯爆炸技术措施包括4个方面:
    1.组织措施
    进一步完善各工种岗位责任制及管理制度,并严格执行。其中包括各工种岗位责任制,工种操作规程,矿领导对瓦斯日报审批签字制度、瓦斯检查制度、瓦斯员现场交接班制度、通风设施管理制度、局部通风管理制度、防灭火管理制度、机电设备维修管理制度、瓦斯检定器定期检查维修制度、爆破材料管理制度、瓦斯管理制度等。
    2.防止瓦斯积聚和超限;
    ⑴ 采区设计。布置采掘工作面从通风角度(通风系统、巷道风速等)来考虑并保证通风合理高效。从设计上避免串联通风。
    ⑵ 安排生产计划时,考虑风量情况,以风定产以防风量不足。
    ⑶ 通风科每旬全面进行一次风量测定工作,同时还要测定回风流中的瓦斯、氧气、一氧化碳、二氧化碳的浓度和空气温度等,并及时地作出通风旬报。另外还要调查漏风情况,制定配风计划,及时合理地调配矿井风量。
    ⑷ 通风科要加强通风设施的施工质量,提高矿井的有效风量率。对任意破坏通风设施的,要追究责任并从严处罚。
     ⑸ 加强通风管理,要有足够的风量和适宜的风速,不得发生循环风,减少漏风,局部通风风筒到迎头距离符合作业规程要求,放炮时不得断开风筒。
    ⑹ 掘进下山、工作面回采过程中,要加强瓦斯检查与管理,防止瓦斯积聚,要加强瓦斯检查与监测。
    ⑺ 及时封闭采空区。采面结束后,巷道内的机电设备应及时回收,在采面回收完毕后,尽快砌筑永久性密闭,最迟不得超过45天。
      ⑻ 加强盲巷管理。风机一旦停止运转,掘进单位要马上撤出人员,切断巷道中电源,揭示警标,并派人站岗警戒,防止人员进入。
    ⑼ 凡超过6米,停风的独头巷道,均要在24小时内予以封闭,密闭前在巷道口要设栅栏,并挂有“禁止入内”的警标牌。
    ⑽ 瓦斯员按规定进行巡回检查。对瓦斯异常地区设专职瓦斯员检查,并安设瓦斯报警断电仪(瓦斯报警断电仪的位置要符合作业规程要求),同时制定相应的瓦斯管理措施。
    ⑾ 在掘进巷道贯通时,施工单位要制定专门措施,报总工批准,并认真实施,通风科做好调整风流的准备工作。加强瓦斯检查,确保风机正常运转,风筒符合质量要求,放炮执行“-炮三检” 、“三人联锁放炮制”制度。
    ⑿ 在巷道贯通时,通风科要加强通风和瓦斯检查工作。贯通双方均要保证局扇正常供风,风筒距迎头符合作业规程规定,双方工作面瓦斯浓度、二氧化碳浓度、氧气浓度等均不超过规程中有关规定(CH4浓度不超过1%,CO2浓度不超过1.5%,O2浓度不低于18%),贯通后通风科及时调整通风系统。
    3.防止瓦斯引燃的措施;
    ⑴ 严格执行《煤矿安全规程》中有关规程,杜绝一切引燃瓦斯的热源。
    ⑵ 搞好电气设备维修与管理,防止电气火花的产生。
    井下电气设备的选用符合《煤矿安全规程》中的规定。
    井下电气设备的运行,维修工作符合防爆性能的各项技术要求,防爆性能受到损坏的电气设备必须立即处理或更换,杜绝失爆。
    井下供电做到“三无、四有、两齐、三全、三坚持”。
    4.防止磨擦火花和静电火花的产生
    ⑴ 禁止使用铅和铝合金制作的部件和仪器设备。
    ⑵ 井下各种机械外露的部分和电动机附近由司机分工负责,要经常擦拭或清理机头、机尾及电机等,严禁浮煤埋压,防止传热而引起的煤尘燃烧,皮带机顶底辊转动灵敏,皮带机下不得有浮煤活碴,皮带机开不动或打滑时严禁硬开,防止摩擦着火。液压联轴节使用配套的易熔合金塞,皮带使用不延燃性的,皮带机头机尾备灭火器、沙箱、铁锨及水管等灭火用具,皮带机使用具有四种保护(低速、跑偏、煤位、超温)并每班试验一次以保证灵敏可靠。强力皮带使用好制动装置,严禁任意拆掉,检修时,一个检修,另一个灵敏可靠起作用。
    ⑶ 严格履行井下电焊和气焊审批手续,制定专门安全措施报相应的领导批准后严格执行。
    (三).瓦斯爆炸事故的救护及处理
    发生瓦斯爆炸事故时,矿山救护队的主要任务是:
    1.抢救遇险人员;
    2.对充满爆炸烟气的巷道恢复通风;
    3.抢救人员时清理堵塞物;
    4.扑灭因爆炸而产生的火灾。
    首先到达事故矿井的小队应对灾区进行全面侦查,查清遇险遇难人员数量、地点、倒地方向和姿势,遇险遇难人员伤害类型、部位和程度,并进行现场描述,发现幸存者立即佩戴自救器就出灾区,发现火源要立即扑灭。
    六 矿井瓦斯抽放
    (一).瓦斯抽放方法
    瓦斯抽放系统主要有瓦斯抽放泵、瓦斯抽放管路(带阀门)、瓦斯抽放钻孔
    或巷道、钻孔或巷道密封等组成。
    根据抽放瓦斯的来源,瓦斯抽放可以分为:本煤层瓦斯预抽、临近层瓦斯
    抽放、采空区瓦斯抽放以及几种方法的综合抽放。
    (二).瓦斯抽放指标
     1.反映瓦斯抽放难易程度的指标:煤层透气性系数、钻孔瓦斯流量衰减系数、百米钻孔瓦斯涌出量。
    2.反映瓦斯抽放效果的指标:瓦斯抽放量、瓦斯抽放率。
    (三).瓦斯抽放主要设备设施
     1.瓦斯抽放泵。瓦斯抽放泵是进行瓦斯抽放最主要的设备。
     2.瓦斯抽放管路。瓦斯抽放管路是进行瓦斯抽放必备也是使用量最大的材
    料。
     3.瓦斯抽放施工用钻机。绝大多数的瓦斯抽放工程都需要利用钻孔进行瓦
    斯抽放,因此,钻机是进行瓦斯抽放的矿井使用最多的设备。
     4.瓦斯抽放参数测定仪表。煤矿瓦斯流量测定仪表主要有孔板流量计、均
    速管流量计、皮托管、涡街流量计等。
     5.瓦斯抽放钻孔的密封。封孔是确保抽放效果的重要环节,采用先进的封
    孔技术和加强封孔的日常施工管理,是提高封孔质量的主要途径。
    七 矿井瓦斯检测及监测
       瓦斯检测实际上是指甲烷检测,主要检测甲烷在空气中的体积浓度。矿井瓦斯检测方法有实验室取样分析法和井下直接测量法两种。使用便携式瓦斯检测报警仪,可随时检测作业场所的瓦斯浓度,也可使用瓦斯传感器连续实时地监测瓦斯浓度。煤矿常用的瓦斯检测仪器,按检测原理分类有:光学式、催化燃烧式、热导式、气敏半导体式等,可以根据使用场所、测量范围和测量精度等要求,选择不同检测原理的瓦斯检测仪器。
    (一).便携式瓦斯检测仪表
     1.便携式热催化型甲烷检测报警仪。当一定的工作电流通过黑元件(用铂丝
    制成)时,其表面即被加热到一定温度,当含有瓦斯的空气接触到黑元件表面时,便被催化燃烧,燃烧放出的热量又进一步使元件的温度升高,使铂丝的电阻值明显增加,于是电桥就失去平衡,输出一定的电压。在甲烷浓度低于4%的情况下,电桥输出的电压与瓦斯浓度基本上呈直线关系,因此可以根据测量电桥输出电压的大小测算出瓦斯浓度的数值;当瓦斯浓度超过4%时,输出电压就不再与瓦斯浓度成正比关系,所以按这种原理做成的甲烷检测报警仪只能测浓度低于4%的瓦斯。
        2.便携式光学甲烷检测仪。光学甲烷检测仪是根据光干涉原理制成的。由于光通过气体介质的折射率与气体的密度有关,如果以空气室和瓦斯室都充入同密度的新鲜空气时产生的条纹为基准(对零),当瓦斯室充入含有瓦斯的空气时(抽气测定),由于空气室中的新鲜空气和瓦斯室中的含瓦斯气体的密度不同,引起折射率的变化,于是干涉条纹产生位移(移动),从目镜可以看到干涉条纹移动的距离。由于干涉条纹的位移量与瓦斯浓度成正比例关系,所以根据干涉条纹的位移量就可以测得瓦斯的浓度,从目镜可以观察到干涉条纹移动后所处的瓦斯浓度刻度值,于是便可测得瓦斯浓度。
    (二).智能式瓦斯检测记录仪
    智能式瓦斯检测记录仪主要检测甲烷浓度,以单片机为核心,以载体催化元件及热导元件为敏感元件,用载体催化元件检测低浓度甲烷、热导元件检测高浓度甲烷,实现0 ~99%CH4的全量程测量,并能自动修正误差。
    (三).瓦斯、氧气双参数检测仪。
    瓦斯、氧气双参数检测仪装有检测甲烷和氧气两种敏感元件,同时连续检测甲烷和氧气浓度。最新研制出四参数检测仪,同时测定甲烷、氧气、一氧化碳和温度,一氧化碳测量范围:0 ~0.0999%,甲烷测量范围:0 ~4%,氧气检测范围:0 ~25%,温度检测范围:0 ~40℃。
    (四).瓦斯报警矿灯
    在矿灯上附加一瓦斯报警电路,即为瓦斯报警矿灯。仪器以矿灯蓄电池为电源,具有照明和瓦斯超限报警两种功能。现有数十种不同结构形式的产品,从报警电路的部位看,早期产品将电路装于蓄电池内,近期产品则将电路置于头灯或矿帽上。有的装在矿帽后部,还有装在矿帽两侧的。一氧化碳检测报警仪,能连续或点测作业环境的一氧化碳浓度,仪器开机即可检测,检测范围:0 ~0.2%。
    (五).瓦斯自动监测监控系统
     1.矿井瓦斯监测监控系统组成。矿井瓦斯监测监控系统主要由监测终端、
    监控中心站、通信接口装置、井下分站、传感器组成。
         2.矿井瓦斯监测、监控系统。目前国内在用的矿井瓦斯监测、监控系统有:KJ 4、KJ 90、KJ 95、KJ 101、KJF 2000、KJ 4/KJ 2000和KJG 2000等监控系统,以及SSNM、WEBGIS等煤矿安全综合化和数字化网络监测管理系统。
    结束语
           瓦斯爆炸事故的防治是煤矿安全工作的一个系统工程,除了完善可靠的安全装备和采取有效的措施外,还应加强安全管理和安全监督,重视员工安全意识的培养。只有把安全放在首位,认真落实瓦斯治理的“十二字”方针,健全各项规章制度,合理加大安全投入,瓦斯爆炸事故及其他灾害事故才能大幅度地减少,煤矿的安全状况才能得到根本好转。
    参考文献:
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    [5] 姜旭初.煤矿安全培训教材[M].1.北京:煤炭工业出版社,2006.1.
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