导航： >> 安全论文>> 矿山安全论文>>正文

炮采工作面炮后CO超限原因分析及防治措施

文档作者：徐金陵，梁旭文档来源：永煤集团股份有限公司		点击数：	更新时间： 2022年11月28日
下载地址：点击这里	文件大小： 230.11 KB 共3页	文档格式： PDF	下载点数： 1 点（VIP免费）

全屏查看

内容预览 [文件共3页]

本文件共3页，如需编辑使用，请下载。

注：预览效果可能会出现部分文字乱码（如口口口）、内容显示不全等问题，下载是正常的。

	文件大小：230.11 KB 共3页文件格式：PDF 下载点数：1 点（VIP会员免费）

下一篇：炮采工作面复合顶板推垮型事故的防治措施

上一篇：河流下浅埋深综放工作面安全开采控制技术

文本预览

仅提取页面文字内容，供快速阅读使用。

2013年第38卷第5期
V01．38 No．5
能源技术与管理
Energy Technology and Management 35
doi：10．3969~．issn 1672—9943．2013．05．013
炮采工作面炮后CO超限原因分析及防治措施
徐金陵，梁旭
(永煤集团股份有限公司通防处，河南永城476600)
[摘要] 为了防止炮采工作面爆破作业后回风流中CO超限，通过分析某矿六 902 Z--作面
CO超限报警数据，探讨了超限原因，提出了防治炮采工作面爆破作业后CO超限的
措施。
[关键词] 零氧平衡；CO超限；有毒气体；煤矿许用乳化炸药
[中图分类号]TD711 ．41[文献标识码]B [文章编号]1672-9943(2013)05—0035_O3
0 引 言
某矿为瓦斯矿井，主采煤层六：赋存于二叠
系下统下石盒子组五煤段中部，上距七 煤层约
90 m，下距二 煤层约350 m，煤层基本顶、底多
为深灰色泥岩、砂质泥岩和灰色砂岩、粉砂岩。六
煤瓦斯绝对涌出量一般为1．226—1．262 m3／min，瓦
斯相对涌出量一般为1．359～2．210 mS／t·d，煤尘具
有爆炸危险性，煤种为焦煤，煤质Ad 15．06％，
Vdaf 20．85％，St．d 0．87％。2012年委托煤炭科学研
究总院沈阳研究院对六：煤样进行检验，六：煤层
的自燃倾向为Ⅲ类，属不易白燃煤层。
某矿六2902采煤工作面位于矿井东翼，平均
煤厚1．2 Ill，工作面走向长度为1 185 m，倾斜宽
为172 m，采用走向长臂后退式炮采采煤方法，配
风400 m3／min。
矿井的安全监控系统型号为KJ209N，生产厂
家为北京鑫源九鼎科技有限公司河南分公司，系
统安装有型号为GT500A、量程为0~500~10 的
电化学式CO传感器。
通过公司安全监控联网系统数据分析，该矿
六：902采煤工作面回风CO超限报警(体积分数
大于24x10 )较为严重。
2012年11月份CO报警达到887次，最大值
99x10
1 CO超限报警数据分析
2012年11月份，该矿六 902采面回风流中
CO传感器其报警次数：上旬314次，中旬211次，
下旬362次；各旬CO超限报警次数在24 h内的
分布情况如图l～3所示；各旬每天CO超限报警
平均值如图4—6所示。
羹鬻一
80
70
6O
5O
40
洳30
20
1O
0
100
兰
80
70
0 60
O
＼ —
，-／ t ． ／
l 2 3 4 5 6 7 8 9 l0
甸每天
图4 上旬六。902采面CO超限报警平均值
36 徐金陵，等炮采工作面炮后CO超限原因分析及防治措施
2013年1O月
Feb．，2013
70
6O
0 5O
槲40
10
0
／ ． ， 一
1'I 。 一
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
中旬每天
图5 中旬六 902采面CO超限报警平均值
2
蜘
^
／ ＼ —一l ’
k 1I_
一 r一
1 2 3 4 5 6 7 8 9 l0
下旬每天
图6 下旬六z902采面GO超限报警平均值
从图1～3中可以发现明显规律， 即5～6 h与
15～22 h均没有一次报警，查监控联网系统数据，
在此期间其平均值为0。上旬报警平均值为
59．87x10 ，最大值99x10 ；中旬报警平均值为
57．76x10 ，最大值97x10 ；下旬报警平均值为
57．96x10 ，最大值96x10 ，没有较大波动。
2 CO超限原因分析
该矿六 煤属不易自燃煤层，在50多年的实
际开采过程中，矿井从未发生过煤层自燃现象，井
下无发火点、无火区。
电化学CO传感器相对甲烷传感器工作稳定
性要高，对微量的H 、CH 、H S影响不大，受自身
伴生气体的影响，传感器对浓度在1 000xl0 以上
的H 响应比较大⋯。从该矿安全监控系统运行记
录中发现，KJ209N系统的GT500A型CO传感器
误报警概率很低，图1～3所反映5-6 h、15 22 h
两个时间段均没有一次报警，数据为0，可排除
CO传感器误报警的可能。经落实，六 902采面的
爆破作业安排在早班、夜班，中班没有爆破作业，
上述CO超限报警时间符合实际生产安排，均为炮
后炮烟CO浓度异常所致。
3 炸药爆炸后生成有毒气体情况
炸药爆炸后不仅产生高压、高温，而且产物的
组成也相当复杂——含有CO 、CO、N 、H20、C、H 、
NO 、N：0、NO、CH 、NH3、0 等。其中，有毒的物质
为CO、NO2、N20、NO等 。
从元素组成来说，炸药通常是由碳、氢、氧、氮
四种元素组成的。其中碳、氢是可燃元素，氧是助
燃元素，炸药是一种载氧体。炸药的爆炸过程实质
上是可燃元素与助燃元素发生极其迅速、猛烈的
氧化还原反应的过程。反应结果是氧和碳化合生
成二氧化碳或一氧化碳，氢和氧化合生成水。每种
炸药里都含有一定数量的碳、氢原子，也含有一定
数量的氧原子，发生反应时就会出现碳、氢、氧的
数量不完全匹配的情况。
零氧平衡指炸药中所含的氧刚够将可燃元素
完全氧化，正氧平衡指炸药中所含的氧将可燃元
素完全氧化后还有剩余，负氧平衡指炸药中所含
的氧不足以将可燃元素完全氧化[3]。负氧平衡炸
药的爆炸产物中一氧化碳、氢气较多，甚至会生成
固体碳；正氧平衡炸药的爆炸产物中氮氧化物较
多。炸药一旦制成，其生成的有毒气体量就是一个
定值。
每千克炸药爆炸后生成的有毒气体总量f按
标准状况下折算成CO计)按下式计算⋯：
V=Vl+6．5 V2
式中， 为每千克炸药爆炸后生成的有毒气
体总量，L／kg；V 为每千克炸药爆炸后生成的CO
体积，L／kg；6．5为将氮氧化物折算成CO时的毒性
系数；V 为每千克炸药爆炸后生成的氮氧化物体
积，L／kg。
河南省内煤矿使用煤矿许用含水炸药较为普
遍，煤矿许用水胶炸药与煤矿许用乳化炸药(包括
一级、二级、三级)爆炸后有毒气体含量不大于
80 L／kg[5-6]。一般情况下煤矿许用炸药爆炸后生
成的有毒气体总体积中氮氧化物体积比小于
1％E引。据测定，二级煤矿许用水胶炸药爆炸后有
毒气体含量平均为22 L／kg，三级煤矿许用水胶
炸药平均17 L／kg，二级煤矿许用乳化炸药平均
25 L／kg，三级煤矿许用乳化炸药平均为21 I_lkg E 。
六 902采面炮眼布置采用双排三花眼。上部
眼距顶板0．2 m，眼深1．1 m，眼距1．4 m，装药量
为0．15 kg／~L。下部眼距底板0．4 m，眼深1．33 m，
眼距0．7 m，装药量为0．3 kg／孑L。分组装药、一次起
爆，一次起爆药量控制在4．05 (上部眼5个，下
部眼l3个)；装药结构为正向装药。选用三级煤矿
许用浆状乳化炸药；用水炮泥、粘黄土炮泥堵塞炮
眼，炮泥总长度大于0．5 m。经计算，六 902采面一
次爆破产生的CO总量为79．86 L；工作面切眼
i∞ ∞ ∞； ∞ ∞ i m 0
2013年第38卷第5期
Vol|38 No．5
能源技术与管理
Energy Technology and Management 37
1 rain内CO体积分数为199．6x10 。
自工作面切眼至回风流中安设CO传感器位
置的距离较长，按风速1．5 m／s计算，炮烟约
10 rain后到达传感器安设位置，在此期间风流稀
释CO较为充分，故CO传感器显示的数据低于
l0_4。
4 防治措施
(1)保证爆破作业地点的通风风量充足、稳
定。这是吹散和冲淡爆破后空气中的有毒有害气
体的重要措施；还要确保工作面进、回风巷畅通，
通风断面满足规程要求，以减小通风阻力。
(2)控制作业人员进入爆破地点的时间，加
强CO气体检查。新鲜风流将炮烟中CO等有毒
有害气体浓度稀释到安全值以下，需要一定时间，
要控制作业人员进入爆破地点的时间，防止发生
人身事故。瓦斯检查员、安全员使用CO便携仪，
需加强对爆破地点以及炮烟沿途流经地点的风流
中CO气体含量的检查。
(3)严格控制一次起爆的药量。爆破产生的
有毒气体总量与炸药用量成正比，严格控制一次
起爆药量，可以有效地降低爆破后有毒气体生成
量。
(4)保证炮眼深度，提高炮眼的装药、封泥质
量。装药前，采用压风管清除炮眼内的可燃性煤
粉，因煤粉的存在会导致炸药爆炸时由零氧平衡
转变成负氧平衡，增加了CO的生成量。使用水炮
泥，在炸药爆炸时形成高温高压环境下，H O与
CO发生反应生成CO 和H ，可以有效降低炮烟
中的CO体积分数。有足够长度且封实的粘土炮
泥将炸药爆炸产物在短时间内密闭和阻挡在炮眼
内，使爆生气体不至于从眼口逸出，炸药的静压膨
胀作用得到充分利用，也有利于炮眼内保持高温、
高压状态，炸药充分反应，从而减少有毒气体生成
量。
(5)选择合适种类的零氧平衡炸药。炸药种
类的不同，爆炸后有毒气体的生成量有很大区别，
煤矿许用炸药爆炸后生成有毒气体量，按硝铵炸
药、乳化炸药、水胶炸药依次递减，三级优于二级。
要尽量用零氧平衡炸药或接近零氧平衡的炸药。
(6)妥善保管炸药，杜绝使用变质炸药。工业
炸药中煤矿许用炸药有效期较短，一般保质期为
6个月，火药库需要加强炸药有效期检查及炸药
出、入库登记。受潮变质或严重硬化的炸药，会产
生大量有毒气体，水胶炸药如出现凝胶、变成糊状
或出水，乳化炸药如有硬块或成分分离(破乳、变
形)，杜绝使用。
(7)爆破后及时洒水降尘。及时洒水可把溶
解度较高的氮氧化物转变成亚硝酸或硝酸，减少
炮烟中有毒气体含量。
(8)加强安全监控系统的维护。目前，电化学
式CO传感器在矿井安全监控系统应用非常普
遍，由于其本身原因，存在气敏元件有效期、气敏
电极催化活性降低、电解液散失等问题，安全监测
工需要加强对CO传感器定期校正，及时更换、升
井检修。传感器的每次超限报警，要分析清楚原
因，查找传感器本身有无问题，并及时总结经验。
5 结论
煤矿许用乳化炸药及煤矿许用水胶炸药，爆
炸后均会产生一定量的有毒气体，在炮采工作面，
通过采取以上综合措施，防止炮后CO超限报警
是完全有可能的。上述CO数据分析方法与综合
措施，在防治炮掘工作面CO超限上也具有一定
的借鉴意义。
[参考文献]
[1]张天鹏．电化学一氧化碳传感器研究[J]．舰船防化，
2003(1)：17—2O
[2]吕早生．炮烟中有毒气体含量简化计算法EJ]．武汉钢
铁学院学报，1995，18(2)，121—127
[3]佚名．炸药爆炸后如果不能实现氧平衡有什么危害?
fEB／OL]．2012-06-14．http：／／www．mkaq．org／html／201206
14134018．htm
[4]国家质量技术监督局．GB18098—2000工业炸药爆炸
后有毒气体含量的测定[S]．北京：中国标准出版社，
2004
[5]国家安全生产监督管理总局．MT65—2008水胶炸药技
术条件[S]．北京：煤炭工业出版社，2009
[6]国家安全生产监督管理总局．MT66—2008乳化炸药技
术条件[S]．北京：煤炭工业出版社，2009
[7]徐龙，洪学民．炸药有毒气体测试中氮氧化物含量的
测定时间[J]．煤矿爆破，1998，43(4)：12—14
[8]赵晓莉，王继峰．炸药爆炸产生有毒气体的原因及其
防治[J]．煤矿爆破，2007，77(2)，23—26
[作者简介]
徐金陵(1972一)，男，工程师，大专学历，现在永城煤电
集团股份有限公司通防处从事“一通三防”技术管理工作。
收稿日期：2013-04—25]

网友评论 more

矿山安全论文最新内容

10-05