瓦斯爆炸的原因及防治措施

瓦斯爆炸的原因及防治措施瓦斯爆炸的原因及防治措施 在眾多煤礦事故中 瓦斯爆炸造成的危害最大 從每年的事故統(tǒng)計(jì)來看 大多 數(shù)煤礦的重大事故都是由于瓦斯爆炸引起的 而在我國目前重點(diǎn)煤礦大多數(shù)屬 于瓦斯礦井 其中高瓦斯礦井和突出礦井占全國礦井總數(shù)的 44 預(yù)控 預(yù)防 控制瓦斯爆炸事故 是實(shí)現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)的關(guān)鍵 瓦斯防治是煤礦安全工作的 重中之重 在提高每個(gè)管理干部和職工對瓦斯的認(rèn)識 特別是對瓦斯危害性的 認(rèn)識的同時(shí) 必須采取有利措施 有效防治煤礦重特大瓦斯事故的發(fā)生 以確 保煤礦的安全生產(chǎn) 一 什么是瓦斯爆炸一 什么是瓦斯爆炸 瓦斯爆炸是瓦斯在一定濃度范圍內(nèi)受激發(fā)而發(fā)生的劇烈化學(xué)反應(yīng) 反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生大 量的熱和氣體 主要是以 ch4 為主的瓦斯與空氣的混合氣體點(diǎn)燃后發(fā)生劇烈化 學(xué)反應(yīng)的結(jié)果 瓦斯爆炸是自由基鏈反應(yīng)過程 它包括鏈引發(fā) 鏈傳遞 鏈分 支和鏈終止等過程 如果混合氣體各成分達(dá)到爆炸濃度范圍 并且存在火源點(diǎn) 鏈反應(yīng)過程就會被引發(fā) 鏈傳遞和連分支反應(yīng)隨之很快發(fā)生 反應(yīng)速度急劇增 加 反應(yīng)放出的熱量使氣體溫度迅速升高 體積劇烈膨脹 從而引起爆炸 二 瓦斯爆炸的危害二 瓦斯爆炸的危害 礦井一旦發(fā)生瓦斯爆炸 就會造成一系列及其嚴(yán)重的危害 其危害主要表現(xiàn)在 以下幾個(gè)方面 1 爆炸產(chǎn)生高溫 爆炸時(shí)產(chǎn)生的熱量 使周圍氣體溫度迅速升高 爆炸瞬間的 溫度為 1850 2650 這樣的高溫 會造成人員傷亡 并可能引起火災(zāi) 燒 毀設(shè)備 設(shè)施 損壞巷道 2 爆炸產(chǎn)生高壓氣體和強(qiáng)大沖擊波 由于爆炸時(shí)氣體溫度驟然升高 引起爆源 附近氣體體積急速膨脹 氣體壓力突然增大 形成強(qiáng)大的高壓沖擊波 強(qiáng)大的 沖擊波可使井下人員遭受傷亡 嚴(yán)重摧毀巷道支架 井下設(shè)施和設(shè)備 造成巷 道頂板冒落 此外 在爆炸沖擊波的作用下 會使另外積存的瓦斯沖出 并能 揚(yáng)起大量煤塵 從而造成瓦斯或煤塵的連續(xù)爆炸 使災(zāi)害擴(kuò)大 3 爆炸產(chǎn)生大量的有毒 有害氣體 瓦斯爆炸要消耗大量氧氣 同時(shí)伴生大量 的有害氣體 其中主要是一氧化碳和二氧化碳 若有煤塵參與爆炸 產(chǎn)生的一 氧化碳?xì)怏w會更多 造成的人員傷亡更嚴(yán)重 統(tǒng)計(jì)資料表明 瓦斯 煤塵爆炸 事故中死亡的人數(shù) 90 左右都是因?yàn)橐谎趸贾卸?窒息死亡 可見 瓦斯是 礦井安全生產(chǎn)的最大威脅 分析瓦斯爆炸原因 制訂防治對策 特別重要 三 瓦斯爆炸的條件三 瓦斯爆炸的條件 礦井瓦斯爆炸必須滿足下面三個(gè)條件 瓦斯?jié)舛?一定的引火溫度 氧氣的濃 度 1 1 瓦斯?jié)舛韧咚節(jié)舛?瓦斯爆炸有一定的濃度范圍 我們把在空氣中瓦斯遇火后能引起爆炸的濃度范 圍稱為瓦斯爆炸界限 瓦斯爆炸界限為 5 16 當(dāng)瓦斯?jié)舛鹊陀?5 時(shí) 遇火不爆炸 但能在火焰外圍形成燃燒層 當(dāng)瓦斯?jié)?度為 9 5 時(shí) 其爆炸威力最大 氧和瓦斯完全反應(yīng) 瓦斯?jié)舛仍?16 以上時(shí) 失去其爆炸性 但在空氣中遇火仍會燃燒 瓦斯爆炸界限并不是固定不變的 它還受溫度 壓力以及煤塵 其它可燃性氣 體 惰性氣體的混入等因素的影響 瓦斯爆炸下限會降低 2 2 引火溫度引火溫度 瓦斯的引火溫度 即點(diǎn)燃瓦斯的最低溫度 一般認(rèn)為 瓦斯的引火溫度為 650 750 但因受瓦斯的濃度 火源的性質(zhì)及混合氣體的壓力等因素影響 而變化 當(dāng)瓦斯含量在 7 一 8 時(shí) 最易引燃 當(dāng)混合氣體的壓力增高時(shí) 引 燃溫度即降低 在引火溫度相同時(shí) 火源面積越大 點(diǎn)火時(shí)間越長 越易引燃 瓦斯 高溫火源的存在 是引起瓦斯爆炸的必要條件之一 井下抽煙 電氣火花 違 章放炮 煤炭自燃 明火作業(yè)等都易引起瓦斯爆炸 所以 在有瓦斯的礦井中 作業(yè) 必須嚴(yán)格遵照 煤礦安全規(guī)程 的有關(guān)規(guī)定 3 3 氧的濃度氧的濃度 實(shí)踐證明 空氣中的氧氣濃度降低時(shí) 瓦斯爆炸界限隨之縮小 當(dāng)氧氣濃度減 少到 12 以下時(shí) 瓦斯混合氣體即失去爆炸性 這一性質(zhì)對井下密閉的火區(qū)有 很大影響 在密閉的火區(qū)內(nèi)往往積存大量瓦斯 且有火源存在 但因氧的濃度 低 并不會發(fā)生爆炸 如果有新鮮空氣進(jìn)入 氧氣濃度達(dá)到 12 以上 就可能 發(fā)生爆炸 因此 對火區(qū)應(yīng)嚴(yán)加管理 在啟封火區(qū)時(shí)更應(yīng)格外慎重 必須在火 熄滅后才能啟封 四 瓦斯爆炸的原因分析四 瓦斯爆炸的原因分析 大量的瓦斯爆炸事故表明 礦井瓦斯爆炸必須滿足下面三個(gè)條件 瓦斯?jié)舛?一 定的引火溫度 氧氣的濃度 并且需要三者同時(shí)具備 在井下環(huán)境中 氧氣濃度 在生產(chǎn)作業(yè)區(qū)域是具備的 也就是說只要前兩者同時(shí)具備 在生產(chǎn)區(qū)域就能發(fā)生 瓦斯爆炸 因此瓦斯爆炸的主要直接原因就是瓦斯積聚及火源兩個(gè)因素 但是 導(dǎo)致這兩個(gè)直接原因的是種種如 通風(fēng)設(shè)計(jì)不合理 管理不當(dāng) 機(jī)電設(shè)備失爆 管理制度不完善 安全投入少 安全意識不到位等等客觀原因 1 1 瓦斯積聚瓦斯積聚 瓦斯積聚的原因是多方面的 主要有 1 對通風(fēng)系統(tǒng)管理不嚴(yán)格 局部通風(fēng)機(jī)隨意停風(fēng)造成瓦斯積聚 2 通風(fēng)系統(tǒng)不合理 個(gè)別地點(diǎn)微風(fēng)或無風(fēng) 造成瓦斯積聚 3 在沒有形成全負(fù)壓通風(fēng)的情況下 強(qiáng)行生產(chǎn) 不合理串聯(lián) 角聯(lián)等 造成巷道 無風(fēng) 微風(fēng) 形成瓦斯積聚 4 巷道貫通 新舊工作面接替時(shí) 通風(fēng)系統(tǒng)不能及時(shí)調(diào)整導(dǎo)致部分巷道瓦斯積聚 5 瓦斯檢查員脫崗 不按規(guī)定檢查瓦斯 使瓦斯積聚不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理 積聚 范圍擴(kuò)大造成瓦斯爆炸 2 2 引爆火源引爆火源 產(chǎn)生火源的因素主要是違章操作產(chǎn)生引爆火源 在引爆火源中出現(xiàn)最多的是放 炮火源 其次是電氣火花 摩擦火花和電焊火花 還有煤炭自燃產(chǎn)生的火花 特 別是機(jī)電設(shè)備失爆是人們不可忽視的引爆根源 3 3 間接原因間接原因 1 個(gè)別煤礦現(xiàn)場管理混亂 有章不循 干部違章指揮 違章作業(yè) 2 安全第一 的思想意識不強(qiáng) 領(lǐng)導(dǎo)干部主要忙于市場經(jīng)營 放松對安全工作 的領(lǐng)導(dǎo) 有些干部工作不深入 井下現(xiàn)場管理不到位 尤其是技術(shù)管理和執(zhí)行規(guī)章 不嚴(yán)格 對一些隱患存在僥幸心理 3 安全投入少 導(dǎo)致安全隱患增加 礦井抗災(zāi)能力減弱 4 許多煤礦在用工制度的管理上存在很大的問題 管理制度混亂 職工隊(duì)伍不穩(wěn) 定流動性大 安全培訓(xùn)比較困難 工人的素質(zhì)低 安全意識弱 違章現(xiàn)象嚴(yán)重 5 安全管理制度不夠完善 五 礦井瓦斯爆炸的防治措施五 礦井瓦斯爆炸的防治措施 防治瓦斯爆炸 一方面必須從思想上提高每個(gè)干部員工對瓦斯爆炸及防治的認(rèn) 識 另一方面加強(qiáng)瓦斯爆炸防治的技術(shù)措施的落實(shí) 一 一 提高認(rèn)識提高認(rèn)識 提高一個(gè)認(rèn)識 就是要通過堅(jiān)持不懈地學(xué)習(xí) 培訓(xùn)和安全教育 提高每個(gè)干部 職工對瓦斯的認(rèn)識 特別是對瓦斯危害性的認(rèn)識 熟知瓦斯的物理形態(tài) 化學(xué) 性質(zhì) 瓦斯引爆的三個(gè)條件 清楚各類瓦斯事故前后的征兆 特點(diǎn)和規(guī)律 掌 握災(zāi)害預(yù)防 事故搶險(xiǎn) 礦山救護(hù)的基本知識和一般技能 增強(qiáng)安全意識和自 主保安能力 進(jìn)而學(xué)會駕馭和馴服瓦斯 通過提高認(rèn)識 確立正確的安全指導(dǎo) 思想 正確處理安全與生產(chǎn)的關(guān)系 堅(jiān)持 以風(fēng)定產(chǎn) 和 三不生產(chǎn) 政策 制定合理的開采強(qiáng)度 安全與生產(chǎn)出現(xiàn)矛盾時(shí) 不冒險(xiǎn)作業(yè) 不搶進(jìn)度 在確 保安全的前提下 組織生產(chǎn) 二 二 技術(shù)措施技術(shù)措施 瓦斯爆炸事故的防治可分為預(yù)防爆炸和抑制爆炸 1 1 預(yù)防爆炸 預(yù)防爆炸 預(yù)防爆炸主要有優(yōu)化通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)及通風(fēng)系統(tǒng) 防止瓦斯積聚 進(jìn)行瓦斯抽放 加 強(qiáng)瓦斯?jié)舛群突鹪幢O(jiān)測 防止點(diǎn)火源的出現(xiàn)等 1 利用通風(fēng)技術(shù)降低采區(qū)的瓦斯涌出量 要堅(jiān)持通風(fēng)優(yōu)先的原則 局部通風(fēng)的 管理重點(diǎn)是消滅無計(jì)劃停電停風(fēng) 把無計(jì)劃停電停風(fēng)作為事故管理 優(yōu)化通風(fēng) 網(wǎng)絡(luò)及通風(fēng)系統(tǒng) 防止瓦斯積聚 合理可靠的通風(fēng)系統(tǒng)是防止瓦斯事故和控制 災(zāi)害擴(kuò)大的重要措施 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 每個(gè)掘進(jìn)工作面必須有合理的進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)路線 避免形成串聯(lián) 通風(fēng) 必須實(shí)行 三專兩閉鎖一切換 來保證局扇的正常供風(fēng) 在采煤過程中 采煤工作面回風(fēng)隅角是容易積聚瓦斯主要部位 應(yīng)及時(shí)有效地處理該區(qū)域積聚 的瓦斯 是保證是否可以正常安全的進(jìn)行回采工作的重要環(huán)節(jié) 處理的方法有 擋掛風(fēng)障引流法 風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)法 移動泵站抽放法 液壓局通風(fēng)機(jī)吹散法 2 煤礦瓦斯抽放技術(shù)利用多分支羽狀適用技術(shù) 解決低滲煤層瓦斯治理問題 以提高抽采率 煤礦瓦斯治理也應(yīng)該與煤層氣產(chǎn)業(yè)化緊密結(jié)合起來 我國國有 煤礦高瓦斯和瓦斯突出礦井占總礦井?dāng)?shù)的 46 瓦斯抽放是減少礦井瓦斯涌出 量 防止瓦斯爆炸和突出的治本措施 同時(shí)也是開發(fā)利用瓦斯能源 保護(hù)大氣 環(huán)境的重要手段 3 礦井瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測技術(shù) 已經(jīng)的在礦井瓦斯?jié)舛燃盎鹪雌鸬搅朔浅Ｖ匾淖?用 當(dāng)發(fā)現(xiàn)瓦斯異?；蛴谢鹪串a(chǎn)生因素時(shí) 能夠立即向我們發(fā)出警示 我們可 以盡快的采取用例的措施 可及時(shí)的防止爆炸事故發(fā)生 礦井還可以利用束管管理技術(shù) 對容易產(chǎn)生瓦斯的部位進(jìn)行束管監(jiān)控 隨時(shí)可 以抽取被監(jiān)控地點(diǎn)的氣體進(jìn)行分析 來準(zhǔn)確的掌控每個(gè)部位的瓦斯變化情況 可以及時(shí)有效的采取措施進(jìn)行處理 4 井下火源防治 對煤礦井下的爆破火花 電氣火花 摩擦撞擊火花 靜電火 花 煤炭自燃等火源都有相應(yīng)的防治措施 除炸藥安全性檢驗(yàn) 電器防爆檢驗(yàn) 摩擦火花檢驗(yàn)外 還需防止火源與瓦斯積聚在同時(shí)同地出現(xiàn) 如放炮時(shí)檢測瓦 斯?jié)舛?采用風(fēng)電閉鎖 瓦斯電閉鎖等措施 另外加強(qiáng)明火管理 嚴(yán)格防火制 度 消除引爆瓦斯的火源 要側(cè)重檢查人們在井下作業(yè)中 違章把火種帶人井 下 違章用電 違章放炮 違章敲打礦燈等具有導(dǎo)致瓦斯爆炸事故的異常行為 要側(cè)重檢查瓦斯抽放 通風(fēng)管理 瓦斯監(jiān)測 電氣設(shè)備防爆等 并要做到改變 其異常 達(dá)到安全生產(chǎn)的客觀要求 從而控制瓦斯爆炸事故的發(fā)生 5 加快新技術(shù)的研究力度 實(shí)現(xiàn)瓦斯綜合治理跨越式發(fā)展 加大 先抽后采 力度 實(shí)現(xiàn)煤礦瓦斯治理的根本轉(zhuǎn)變 積極實(shí)施 可保盡保 應(yīng)抽盡抽 先抽 后采 煤氣共采 的瓦斯綜合治理戰(zhàn)略 依靠科技進(jìn)步 實(shí)現(xiàn)采煤采氣一體化 地面與井下抽放一體化 瓦斯抽放和利用一體化 積極開展松軟突出煤層水平 長鉆孔打鉆技術(shù) 低透氣性煤層快速高效增透強(qiáng)化抽放技術(shù) 地面鉆孔鉆進(jìn)固 孔技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)研究 加快巷道瓦斯涌出特征 聲發(fā)射監(jiān)測技術(shù) 電磁 輻射監(jiān)測技術(shù)等工作面非接觸連續(xù)預(yù)測及預(yù)警技術(shù)研究進(jìn)度 并將信號并入礦 井安全監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測技術(shù)的創(chuàng)新性研究 通過工藝技術(shù)攻關(guān)研究 實(shí) 現(xiàn)瓦斯綜合治理的技術(shù)突破 6 優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng) 采用隔爆措施 合理可靠的通風(fēng)系統(tǒng)是防止瓦斯事故和控制 災(zāi)害擴(kuò)大的重要措施 為此 瓦斯防治工程與采掘工程 須同時(shí)設(shè)計(jì) 超前施 工 同時(shí)投入使用 2 2 抑制爆炸 抑制爆炸 抑制爆炸主要采用隔爆抑爆裝置將瓦斯爆炸限制在一定范圍內(nèi) 從而減少人員 傷亡和災(zāi)害事故所造成的損失 礦井隔爆抑爆裝置是控制瓦斯爆炸的最后屏障 當(dāng)瓦斯爆炸發(fā)生后 依靠預(yù)先 設(shè)置的裝置可阻止爆炸傳播 限制火焰?zhèn)鞑シ秶?主要有被動式隔爆棚和自動 抑爆裝置 1 被動式隔爆棚 隔爆巖粉棚 隔爆水槽棚和隔爆水袋棚 2 自動 式抑爆裝置 使用壓力或溫度傳感器 在爆炸發(fā)生時(shí)探測爆炸波 及時(shí)將預(yù)先 放置的水 巖粉 n2 co2 等噴灑到巷道中 達(dá)到抑制爆炸火焰?zhèn)鞑サ哪康?六 防止瓦斯爆炸事故擴(kuò)大的措施六 防止瓦斯爆炸事故擴(kuò)大的措施 1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)力求簡單 無用的巷道和采空區(qū)及時(shí)封閉 在相通的進(jìn) 回 風(fēng)巷道間安設(shè)正反各兩道風(fēng)門 防止瓦斯爆炸時(shí)風(fēng)流短路 2 實(shí)行分區(qū)通風(fēng) 各水平 各采區(qū)和各工作面都應(yīng)有獨(dú)立的進(jìn) 回風(fēng)系統(tǒng) 3 主要通風(fēng)機(jī)必須安裝兩套同等能力重要通風(fēng)機(jī)和反風(fēng)裝置 井下主要風(fēng)門要 安設(shè)反風(fēng)設(shè)施 定期進(jìn)行反風(fēng)試驗(yàn) 發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決 保證在處理災(zāi)害事故 需要反風(fēng)時(shí)能靈活使用 4 裝有主要通風(fēng)機(jī)和分區(qū)通風(fēng)機(jī)的出風(fēng)井口 必須安設(shè)防爆門 防止發(fā)生爆炸 時(shí)通風(fēng)機(jī)遭到破壞 5 在礦井兩翼 相鄰的采區(qū) 相鄰的煤層之間設(shè)置水棚或巖粉棚 防止爆炸事 故范圍擴(kuò)大 6 下井人員必須佩戴自救器 以便發(fā)生事故時(shí)進(jìn)行自救 互救 7 編制周密的礦井災(zāi)害預(yù)防和處理計(jì)劃 并貫徹到每個(gè)職工中去 常備不懈 一旦發(fā)生事故 即可及時(shí)處理 以防災(zāi)害發(fā)展和擴(kuò)大 五 總結(jié)五 總結(jié) 隨著煤炭開采強(qiáng)度