礦井通風(fēng)課件瓦斯防治

礦井瓦斯防治

教案

為了降伏瓦斯這一災(zāi)害之王，以下就礦井瓦斯防治的相關(guān)問題講幾點(diǎn)意見：■礦井瓦斯防治任務(wù)■礦井瓦斯防治方針與體系■礦井瓦斯防治措施■瓦斯煤塵爆炸

一、礦井瓦斯防治任務(wù)

（1）瓦斯的含義

瓦斯又叫沼氣（CH4），其化學(xué)名稱叫甲烷，人們常說的瓦斯有廣義和狹義之分：

狹義——專指沼氣。如煤礦安全規(guī)程中規(guī)定的瓦斯?jié)舛戎笜?biāo)、甲烷傳感器、便攜儀、斷電儀顯示的數(shù)據(jù)等，是狹義的。廣義——系指以沼氣為主的有毒有害“混合氣體”（CO、CO2、H2S）的總稱。如講盲巷不準(zhǔn)進(jìn)、里面有瓦斯，是廣義之稱。

（2）瓦斯的性質(zhì)瓦斯是一種無色、無臭、無味、無毒比空氣輕的氣體，易于在巷道頂部和冒高處積聚。（3）礦井瓦斯等級的劃分

煤礦安全規(guī)程，根據(jù)礦井相對瓦斯涌出量（q相）、礦井絕對瓦斯涌出量（q絕）和瓦斯涌出形式三項(xiàng)指標(biāo)，把礦井瓦斯等級劃分為三個(gè)等級：

低瓦斯礦井——q相≤10m3/t，且q絕≤40m3/min。高瓦斯礦井——q相＞10m3/t，或q絕＞40m3/min。

煤與瓦斯突出礦井——具有煤（巖）與瓦斯突出危險(xiǎn)性礦井。

礦井瓦斯等級越高，防治難度就越大，對礦井安全生產(chǎn)威脅也就越大。

（4）瓦斯的危害瓦斯的危害主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:

一是,輕者影響生產(chǎn)。如：超限積聚要停頭、停面處理，成為制約生產(chǎn)的主要因素之一。二是,重者危害職工健康、威脅礦井安全。如：

■當(dāng)瓦斯?jié)舛龋?%——能使人因缺氧昏倒或窒息。

■當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)5-16%——遇火會(huì)發(fā)生爆炸。

■當(dāng)瓦斯?jié)舛龋?%或＞16%與O2接觸面——遇火能燃燒

■

在一定條件下——會(huì)發(fā)生突出事故。(5)、防治任務(wù)

為瓦斯有如此大的危害，我們應(yīng)如何防范呢？其主要防治任務(wù)可概括為四項(xiàng)防止、一個(gè)控制、一個(gè)杜絕。即：■防止瓦斯積聚超限影響生產(chǎn)。

■防止瓦斯熏人造成人身傷害事故?！龇乐雇咚谷紵?、爆炸事故發(fā)生?！龇乐姑号c瓦斯突出事故發(fā)生。

——控制一切引燃、引爆火源。

——杜絕較大、重大、特大瓦斯事故發(fā)生。為了完成這一任務(wù)，煤炭行業(yè)提出了礦井瓦斯防治的方針。

二、瓦斯防治方針與體系

2002年的鐵法會(huì)議，提出了礦井瓦斯防治必須堅(jiān)持“先抽后采，監(jiān)測監(jiān)控，以風(fēng)定產(chǎn)”的十二字方針。這一方針，使我國的瓦斯防治工作，在指導(dǎo)思想、防治方法、監(jiān)控手段、生產(chǎn)方式等方面實(shí)現(xiàn)了重大轉(zhuǎn)變。

——指導(dǎo)思想上：從傳統(tǒng)的邊抽邊采經(jīng)驗(yàn)型，實(shí)現(xiàn)向先抽后采的科學(xué)化轉(zhuǎn)變。

——防治方法上：從過去以風(fēng)排、治表為主，向?qū)崿F(xiàn)以抽排治本為主，表本兼治的綜合防治方法轉(zhuǎn)變。

——生產(chǎn)方式上：從過去傳統(tǒng)的“紅燈停、綠燈行”間斷冒險(xiǎn)的生產(chǎn)方式，向?qū)崿F(xiàn)以風(fēng)定產(chǎn)，消除超限，連續(xù)、安全的生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)化。

——監(jiān)測手段上：從過去專人、定次檢查，向人機(jī)結(jié)合24小時(shí)不間斷的遙測監(jiān)控轉(zhuǎn)化。

十二字方針，是我國對瓦斯防治規(guī)律的科學(xué)總結(jié)。

先抽后采——是從源頭上消除瓦斯危害。

監(jiān)測監(jiān)控——是防止瓦斯事故的保障措施，做到早發(fā)現(xiàn)、早控制、早解決。

以風(fēng)定產(chǎn)——是從根本上消除瓦斯積聚超限。所以十二字方針是礦井瓦斯防治的治本之策和關(guān)鍵之舉，每處生產(chǎn)礦井都要落實(shí)到位。

三、瓦斯防治措施

當(dāng)前我國在瓦斯防治方面，還沒有突破性的新技術(shù)；我國科技大學(xué)提出采用“生物方法防治瓦斯”這一世界領(lǐng)先新技術(shù)，目前還處于試驗(yàn)研究階段。為了完成瓦斯防治任務(wù)，落實(shí)十二字方針，有效控制瓦斯事故，現(xiàn)階段瓦斯防治：

一是，堅(jiān)持“兩同時(shí)一超前”制度，即：瓦斯防治工程與采掘工程，必須同時(shí)設(shè)計(jì)、超前施工、同時(shí)投入使用。二是，落實(shí)一些常規(guī)瓦斯防治措施。

主要有：

（1）礦井要建立健全正規(guī)、完善、科學(xué)合理的通風(fēng)系統(tǒng)

（2）加強(qiáng)局部通風(fēng)管理（3）健全礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)（4）加強(qiáng)采煤工作面瓦斯管理（5）嚴(yán)格執(zhí)行瓦斯檢查制度（6）嚴(yán)格執(zhí)行瓦斯排放規(guī)定（7）瓦斯抽放（8）加強(qiáng)盲巷管理（9）消滅引爆火源（10）煤與瓦斯突出防治要在認(rèn)識(shí)上、方法上、技術(shù)上、組織上、裝備上、投入上、管理上多下功夫。（詳見教案六）。

（1）瓦斯爆炸條件

瓦斯爆炸必須同時(shí)具備三個(gè)條件：

1、瓦斯?jié)舛冗_(dá)到了5~16%的爆炸界限。

2、有≥650℃的引爆火源。

3、空氣中有≥12%的含氧量。

上述三個(gè)條件同時(shí)具備時(shí)，必爆無疑，缺一條不會(huì)炸。

（2）瓦斯爆炸強(qiáng)度

瓦斯爆炸強(qiáng)度與參與爆炸的瓦斯量和瓦斯?jié)舛葍蓚€(gè)因素有關(guān)：參與爆炸的瓦斯量越大，瓦斯爆炸強(qiáng)度就越大；當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到9.5%時(shí)，其瓦斯爆炸強(qiáng)度最大。

（3）影響瓦斯爆炸因素

當(dāng)空氣中混入具有爆炸性煤塵時(shí)，瓦斯爆炸下限將會(huì)降低。煤塵含量為5g/m3時(shí)，下限降低到3%

，煤塵含量為8g/m3時(shí)，下限降低到2.5%

。并隨著煤塵混入量的增加，將會(huì)形成瓦斯煤塵混合爆炸。當(dāng)混入煤塵量大到一定程度時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致從量變到質(zhì)變的煤塵爆炸事故。

（4）引爆火源

1、引爆火源的下限是650℃。

2、常見的引爆火源溫度，實(shí)驗(yàn)室測定為：

吸煙為650℃~800℃；劃火柴為1200℃；放炮明火和電氣火源均＞2000℃。（5）瓦斯爆炸“敏感期”火源溫度為650℃時(shí)，感應(yīng)期為11秒；火源為1200℃時(shí)，感應(yīng)期為0.2秒；火源>2000℃時(shí)，感應(yīng)期為千分之幾秒。

（6）引爆幾率長期的生產(chǎn)實(shí)踐和事故統(tǒng)計(jì)共同表明，按主要引爆火源的引爆幾率，依次為：■電氣明火占50%以上，居第一位?！龇排谝s占25~37%，居第二位?！銎渌鹪匆拥谌唬黄渲形鼰熞s占4.6%。

1950年某礦，吸煙引發(fā)瓦斯爆炸，死亡187人，其中：四具尸體的衣兜內(nèi)均裝有火柴、紙煙。

（6）瓦斯爆炸類型

按爆炸特點(diǎn)，波及范圍和破壞程度，瓦斯爆炸的類型大體可分為三大類：■局部爆炸■大型爆炸■連續(xù)爆炸

局部爆炸——系指瓦斯積聚量小，爆炸波及范圍小、破壞程度小，處理難度相對也小的小型爆炸。一般發(fā)生在局部通風(fēng)不良的掘進(jìn)工作面。如：

1995年某礦，掘進(jìn)工作面的瓦斯爆炸死亡7人的事故，就屬于局部爆炸。

大型爆炸——系指參于爆炸的瓦斯量大，爆炸威力大，傷亡慘重，處理難度也較大的爆炸。一般發(fā)生在采煤工作面（上隅角，采空區(qū)有“瓦斯庫”），或停風(fēng)時(shí)間較長的掘進(jìn)工作面，或盲巷的瓦斯參于爆炸。如：

2000年貴州某礦，瓦斯爆炸死亡162人屬大型爆炸。連續(xù)爆炸——系指第一次爆炸發(fā)生后，現(xiàn)場留有火患，在處理事故的過程中，又發(fā)生第二次、第三次……爆炸，叫連續(xù)爆炸。

1997年某礦務(wù)局兩個(gè)礦的回采工作面瓦斯爆炸后，均留下了火患，在處理過程中，都發(fā)生數(shù)十次連續(xù)爆炸，致使事故無法處理，被迫強(qiáng)行封閉。

（7）煤塵爆炸

1、煤塵爆炸危害煤塵爆炸危害更大。

一是，爆炸瞬間，可產(chǎn)生高達(dá)2400℃左右的高溫。

二是，同時(shí)又產(chǎn)生高達(dá)2~10%的co，導(dǎo)致大量人員死亡。如：

1906年法國的古里爾煤礦，發(fā)生煤塵爆炸事故，死亡1099人。

1963年日本的三池煤礦，發(fā)生煤塵爆炸事故，死亡458人。2、煤塵爆炸條件煤塵爆炸與瓦斯爆炸類似，也是三個(gè)條件同時(shí)具備，必爆無疑，缺一條不會(huì)爆炸。①煤塵本身具有爆炸性，且空氣中浮塵濃度達(dá)到45~2000g/m3的爆炸界線。②有≥610℃的引爆火源。③空氣中有≥18%的含氧量。應(yīng)當(dāng)注意，煤的揮發(fā)分越高，煤塵的爆炸性就越強(qiáng)?！胺e塵”具備一定條件也會(huì)爆炸。因此，必須加強(qiáng)煤塵管理，消除煤塵爆炸事故發(fā)生。3、煤塵爆炸類型

按爆炸強(qiáng)度煤塵爆炸可分為：弱爆炸、中強(qiáng)爆炸、強(qiáng)爆炸三大類。

4、煤塵爆炸特點(diǎn)

①巷道頂幫、支架、開關(guān)、管線上留有明顯粘焦物。弱爆炸——因火焰、沖擊波速度慢，柱兩側(cè)都有結(jié)焦現(xiàn)象，但迎風(fēng)側(cè)較厚。中強(qiáng)爆炸——結(jié)焦在迎風(fēng)側(cè)。強(qiáng)爆炸——因沖擊波速度極大，背風(fēng)側(cè)有結(jié)焦，迎風(fēng)側(cè)有火燒痕跡。②災(zāi)區(qū)CO濃度極高

當(dāng)CO濃度達(dá)0.4%時(shí)，很短時(shí)間內(nèi)，就可使人中毒死亡。而煤塵爆炸后，可產(chǎn)生高達(dá)2~10%的CO，因此導(dǎo)致災(zāi)區(qū)大量人員傷亡。③爆炸瞬間，升溫高達(dá)2400℃左右。④連續(xù)爆炸間隔時(shí)間極短，耳、眼難辨。⑤距爆炸點(diǎn)越遠(yuǎn)，破壞力越大。

1980年某礦，采煤工作面發(fā)生煤塵爆炸，死亡55人；爆炸波及4862m巷道，其中有3263m嚴(yán)重破壞，占67.4%，但發(fā)生爆炸的采煤工作面支架基本完好，梁柱背風(fēng)側(cè)結(jié)焦5~13mm厚。5、礦塵防治的主要技術(shù)■減塵技術(shù)——煤注、濕式、潮噴、水炮泥等。■排塵技術(shù)——合通、風(fēng)速、風(fēng)量。■濕式除塵——1、2、3噴、凈通、割移噴。■個(gè)人防護(hù)——口罩?！銎渌夹g(shù)——

五、瓦斯煤塵爆炸事故處理要點(diǎn)

井下發(fā)生瓦斯或煤塵爆炸事故后，處理要點(diǎn)基本相同，除按有關(guān)程序匯報(bào)外，其要點(diǎn)是：

（1）指揮部應(yīng)利用一切手段聽取，了解以下情況

1、災(zāi)情——爆炸性質(zhì)、爆炸點(diǎn)位置、波及范圍等。

2、人員情況——①、當(dāng)班災(zāi)區(qū)出勤人數(shù)、分布情況。②、傷亡人數(shù)、分布、倒向、傷情等。③、人員撤退情況，是否都接到撤退命令。

（2）對以下內(nèi)容進(jìn)行分析判斷

1、爆炸類型

2、是否會(huì)誘發(fā)火災(zāi)和發(fā)生連續(xù)爆炸。

3、通風(fēng)系統(tǒng)破壞程度——①、若機(jī)房水柱上升——說明災(zāi)區(qū)巷道已冒、堵，風(fēng)阻增大；②、若水柱降低——可能是控制風(fēng)門被摧毀，風(fēng)流短路，風(fēng)阻減??；也可能是逃難人員過后未關(guān)風(fēng)門；還可能是防爆蓋被沖開等情況。

4、分析災(zāi)情發(fā)展趨勢，影響范圍及可能出現(xiàn)的問題。（3）提出處理方案在對上述災(zāi)情分析判斷的基礎(chǔ)上，提出最佳處理方案，下達(dá)決策命令、組織事故搶救。

六、事故案例（見下圖）安徽某礦業(yè)集團(tuán)國有重點(diǎn)礦井，設(shè)計(jì)能力90萬t/年，屬高瓦斯礦井。

1995年6月10日發(fā)生瓦斯爆炸事故，情況如下：

（1）事故概況

1、事故時(shí)間——1995年6月10日16：00＇，稱“6·10事故”。

2、事故地點(diǎn)——Ⅱ622機(jī)巷掘進(jìn)工作面。

3、事故性質(zhì)——瓦斯爆炸。

4、傷亡情況——7人死亡，4人重傷。

5、瓦斯情況——高瓦斯頭，配一名專職測氣員。

6、技術(shù)裝備——錨噴支護(hù)、鉆爆法施工，巷內(nèi)有電鉆、小絞車、扒矸機(jī)等設(shè)備，使用阻燃電纜、阻燃風(fēng)筒、水膠炸藥。

7、安全裝備——配有風(fēng)電閉鎖、瓦斯電閉鎖、斷電儀、電鉆綜保、隔爆水幕、滅塵系統(tǒng)等。

8、處理時(shí)間——從爆炸到掘進(jìn)工作面恢復(fù)正常通風(fēng)，歷時(shí)七小時(shí)。

（2）事故經(jīng)過

因掘進(jìn)工作面正處于褶曲帶，瓦斯涌出量較大。由于局扇供電不可靠，發(fā)生掉電。局扇停風(fēng)后，專職測氣員，檢查瓦斯已超限，當(dāng)即命令撤人。掘進(jìn)跟班楊副區(qū)長率全班人員立即撤出了工作面。人員撤出后，燕測氣員又及時(shí)向礦調(diào)度所匯報(bào)。當(dāng)燕匯報(bào)完還沒有離開電話時(shí)，該礦安全監(jiān)察處通防科楊科長率本科另兩人組成“安全旬檢查”小組趕到。楊科長說：“小燕，你怎么在這里？跟我一道去你頭檢查?！毖嗷卮穑骸皸羁崎L，那里今天不能進(jìn)了，局扇掉電，瓦斯超限，人員已全部撤出，我才跟調(diào)度所匯報(bào)過?！睏羁崎L理直氣壯地說：“瓦斯超限，不叫他們進(jìn)，還能不叫我們進(jìn)嗎？走！”燕無奈隨楊去掘進(jìn)頭。

當(dāng)楊科長到局扇進(jìn)風(fēng)口處看見楊區(qū)長，又發(fā)號(hào)施令：“楊區(qū)長，跟我去你掘進(jìn)頭旬檢查?！睏顓^(qū)長明確拒絕：“瓦斯已超限多時(shí)，今天不能查了?！睏羁崎L第二次心血來潮：“瓦斯超限怕什么？叫測氣員走前面！?！币蜓畽z查的結(jié)果，都與被查單位的工資、獎(jiǎng)金、“二步單價(jià)”掛鉤的，楊區(qū)長也無奈被迫跟進(jìn)。當(dāng)檢查小組還未到扒矸機(jī)時(shí)，楊科長第