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事故预防方法—矿井事故预防

  
评论: 更新日期:2011年05月10日

  b.氧浓度的影响。实验证明,瓦斯爆炸界限随混合气体中氧的浓度降低而缩小。当氧的浓度降低时,瓦斯爆炸下限缓慢增多,爆炸上限则迅速下降。当氧浓度降低到12%时,瓦斯?昆合气体遇火也不会爆炸。如图20—19所示。图中甲区实际上是不可能出现的区;乙区是瓦斯含量较少,自己不能燃烧,但可以助长已有的火焰;丙区是引火就爆炸区域;丁区是瓦斯过多,氧气不足区域。这正像井下密闭中的混合气体,一旦打开密闭,混入空气则氧气增加,瓦斯含量减少,因此,必定经过丙爆炸区,所以是危险的,必须慎重处理。

  c.惰性气体混入时的影响。惰性气体的混入,可使氧的浓度和瓦斯爆炸压力降低,并增加瓦斯引燃延迟时间,从而降低瓦斯爆炸的危险性。

  d.可燃性气体混入时的影响。各种可燃性气体在空气中含有一定浓度时都具有爆炸性。当矿井内瓦斯混合气体中混入可燃性气体时,不仅增加了爆炸性气体的总浓度,而且会使瓦斯爆炸界限发生变化。这种变化使瓦斯爆炸界限扩大,增加爆炸的危险性。

 

  e.煤尘混入时的影响。烟煤煤尘具有爆炸性,300—400’C时就能从煤尘内挥发出可燃性气体,从而使瓦斯的爆炸下限降低,爆炸的危险性增加。

  (3)瓦斯爆炸的危害

  ①瓦斯爆炸后产生大量有毒、有害气体  井下发生瓦斯爆炸以后,将会产生大量的一氧化碳。空气中的一氧化碳浓度按体积计算达到0.4%时,人在短时间内就会死亡。

  ②瓦斯爆炸后产生高温  瓦斯浓度为9.5%时,瓦斯爆炸的瞬时可达l 850~2 650℃。这样高的温度对井下人员和设备有很大的危害。

  ③瓦斯爆炸以后产生高压气体  瓦斯爆炸后,井下巷道中的空气压力约为爆炸前的9倍左右。高温、高压的井下空气,由爆炸地点以每秒几百米(爆速有时可达2 000 m/s)的正向冲击向四周扩张,摧毁巷道支架和设备,同时也是造成人员伤亡的重要原因。

  瓦斯爆炸以后,在爆炸地点,由于空气稀薄,温度急剧下降,水蒸气凝结成水,在爆源附近迅速形成低压区,因而爆炸波又反向冲击。这对巷道的破坏性更大。在低压区迅速积聚瓦斯,如反向冲击的空气中含有足够的瓦斯和氧气,又有引爆火源,就可形成二次爆炸。

  (4)瓦斯爆炸的原因分析  所谓爆炸,是物质燃烧的一种特殊形式。这种燃烧是在很短的时间内发生剧烈的燃烧,并生成高温、高压的气体,使气体急剧膨胀,形成非常强烈的冲击波。

  ①爆炸发生的地点  井下任何地点瓦斯达到爆炸浓度时,遇到火源都会引起爆炸。如电气设备附近、放炮地点、火区周围、产生摩擦火花以及可能出现明火的地点,甚至进风、回风的井口房和选煤厂内也有瓦斯爆炸事故的发生。但大部分发生在瓦斯煤层的采掘工作面,其中可以掘进工作面占多数。

  ②掘进工作面易发生爆炸  原因:一是因采用局部通风,如局扇停运、风筒末端距工作面较远、风筒漏风太大、局扇供风能力不够、局扇位置不当等造成循环风等,致使瓦斯积存;二是较易产生引燃瓦斯的火源。煤巷掘进多用电钻打眼、电动局部通风、经常放炮、电气防爆性能不好、电缆破损、有鸡爪、羊尾巴、明接头、局扇不按《煤矿安全规程》要求启动、放炮不合规定使用失效变质的炸药、在有瓦斯的掘进工作面使用岩石炸药等,这样就容易产生引火源、电火花或爆破火焰。

  ③回采工作面易发生爆炸的地点是工作面的上隅角  原因:一是采空区常积聚瓦斯,瓦斯比重小,沿倾斜向上移动,有些瓦斯从上隅角逸出来;二是上隅角处是风流负压最低点,往往是采空区漏风风流的主要出口,漏风从采空区带出较多瓦斯;三是上隅角处风流南角拐弯,靠近采空区边角处瓦斯不易排出,导致在上隅角积存瓦斯;四是上隅角往往有电气设备,如回柱绞车,电煤钻、电缆等,产生火花的机会较多。此外,采煤机工作时,在切割机构的附近容易发生瓦斯爆炸。

  (5)预防瓦斯爆炸的措施  虽然瓦斯爆炸是煤矿中最严重的危害之一,如果能严格贯彻执行《煤矿安全规程》中的有关规定,并采取相应的措施,这一危害是完全可以避免的。防止瓦斯爆炸的关键是消除造成瓦斯爆炸的必要条件,因此,防止瓦斯积聚、防止瓦斯引燃和防止瓦斯灾害事故的扩大,是预防瓦斯爆炸的根本措施。

  ①加强通风  矿井通风工作是防止瓦斯聚积的最有效的基本措施。矿井通风应做到有效、稳定和连续不断,要有足够的风速和风量把瓦斯吹散、冲淡,稀释到不能爆炸和无害的程度。

  a.矿井必须配足风量。只有把足够的新鲜空气源源不断地送人井下,送到各采掘工作面,才能将瓦斯冲淡到规定的浓度和排出,这就要求矿井巷道有足够的断面,维护好巷道,使之风流畅通无阻。

  b.每一矿井必须采用机械通风。风机的安装、使用均要符合《煤矿安全规程》的规定。矿井一般用抽出式通风,这种通风方式的好处是:风机运转时井下空气压力呈负压状态,煤层或岩层的瓦斯就借助这种负压作用,经常不断地散放出来,随着矿井空气排出地面。当主要扇风机一旦停止运转时,井下空气压力升高,瓦斯放出量随着矿井空气压力的升高而减少。

  c.要实行分区通风。每一生产水平、每一采区都要布置单独的回风道,实行分区通风(并联通风)。分区通风不仅能降低采掘工作面回风风流的瓦斯浓度,而且当发生瓦斯燃烧和爆炸事故时,可以缩小灾害范围,避免事故扩大。回采工作面和掘进工作面都应采取独立通风,掘进工作面瓦斯相对涌出量一般要比回采工作面相对涌出量大。掘进工作面用局部供风,一般比回采工作面风量要小,局扇在有的矿井不能保持经常运转,风流不稳定。同时掘进工作面串联则电气火源(局扇、开关、电缆等)增多,在掘进工作面排除瓦斯时,串联工作面受到威胁。此外,还有炮烟问题,使通风管理复杂。因此,回采工作面和掘进工作面原则上不允许串联通风。

  d.要实行上行通风。因为瓦斯的密度仅有0.554,比空气轻一半,只有采用上行通风,才能更有效地排除瓦斯。

  ②及时处理超限和积存瓦斯  井下一般易于发生瓦斯超限和积存瓦斯地点:

  a.煤巷掘进的工作面、片帮、冒顶、拱顶砌缝等。局部积存瓦斯可能发生爆炸加燃烧,处理方法根据瓦斯积存地点情况而异。

  b. 回采工作面。回采工作面的瓦斯主要容易积聚在工作面上隅角。处理上隅角积聚瓦斯的方法很多。如图20—20是利用尾巷排放瓦斯。

 

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