瓦斯事故及其防治

瓦斯事故及其防治瓦斯事故是指由于瓦斯的存在并失控而導(dǎo)致的事故。包括瓦斯爆炸事故、煤與瓦斯突出事故、瓦斯燃燒事故、窒息事故等。瓦斯爆炸事故是可以造成多人傷亡事故的“第一殺手”礦井瓦斯礦井瓦斯的性質(zhì)礦井瓦斯是指礦井中主要由煤層氣構(gòu)成的以甲烷為主的有害氣體，有時單獨指甲烷。甲烷是無色、無味、無臭的氣體；不易溶于水；相對空氣密度為0.554,比空氣輕；它有很強(qiáng)的擴(kuò)散性、滲透性；甲烷本身無毒，但不能供人呼吸；甲烷不助燃，但具有燃燒和爆炸性。瓦斯在煤層及圍巖中的賦存狀態(tài)有以下2種：（1）游離狀態(tài)。瓦斯以自由氣體狀態(tài)存在于煤層或圍巖的空隙之中，其分子可自由運(yùn)動，處于承壓狀態(tài)。（2）吸附狀態(tài)。吸附狀態(tài)的瓦斯按照結(jié)合形式的不同，又分為吸著狀態(tài)和吸收狀態(tài)。吸著狀態(tài)是指瓦斯被吸著在煤體或巖體微孔表面，在表面形成瓦斯薄膜；吸收狀態(tài)是指瓦斯被溶解于煤體中，與煤的分子相結(jié)合。礦井瓦斯的危害礦井瓦斯的危害主要有以下3個方面：（1）當(dāng)空氣中瓦斯的含量達(dá)到一定值時，遇火就會燃燒或爆炸。瓦斯氣體和氧氣的量相匹配時，反應(yīng)就充分、劇烈，表現(xiàn)為瓦斯爆炸；反之就表現(xiàn)為瓦斯燃燒。（2）當(dāng)空氣中瓦斯?jié)舛群芨邥r，空氣中的氧含量相對降低，會使人窒息。（3）煤層及圍巖中的瓦斯氣體達(dá)到一定的壓力，在沖擊地壓和采掘活動等誘因作用下，可以導(dǎo)致煤與瓦斯突出。3?礦井瓦斯等級的劃分礦井瓦斯等級根據(jù)礦井相對瓦斯涌出量、礦井絕對瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式，劃分為瓦斯礦井、高瓦斯礦井和煤與瓦斯突出礦井。二、礦井瓦斯爆炸及其防治礦井瓦斯爆炸就其本質(zhì)來說，是一定濃度的甲烷和空氣中的氧氣在一定溫度作用下產(chǎn)生的激烈氧化反應(yīng)。其危害非常巨大：瓦斯爆炸時能產(chǎn)生1850°C以上的高溫氣體和強(qiáng)大沖擊波，從而造成人員傷亡和設(shè)備、設(shè)施的損壞；如果爆炸源附近的沉積煤塵被揚(yáng)起，還將導(dǎo)致煤塵爆炸；瓦斯爆炸將產(chǎn)生大量的有毒有害氣體，會造成大量人員中毒而傷亡。（一）瓦斯爆炸的條件瓦斯爆炸必須同時具備3個條件，即：一定濃度的瓦斯5%?16%；—定溫度的引燃火源，瓦斯在空氣中的引爆溫度為650?750C；足夠的氧氣含量，氧含量達(dá)到12%。三者缺一不可。（二）瓦斯爆炸事故的預(yù)防瓦斯爆炸事故是可以預(yù)防的。預(yù)防瓦斯爆炸是指消除瓦斯爆炸的條件并限制爆炸火焰向其他區(qū)域傳播，預(yù)防瓦斯爆炸事故主要考慮以下3個方面。防止瓦斯積聚（1）加強(qiáng)通風(fēng)。加強(qiáng)通風(fēng)是防止瓦斯積聚的根本措施。瓦斯礦井的通風(fēng)必須做到有效、穩(wěn)定和連續(xù)不斷，才能將井下涌出的瓦斯及時稀釋并排除。（2）先抽后采。先抽后采是預(yù)防瓦斯事故的治本措施。對于采用一般通風(fēng)方法不能解決瓦斯超限的礦井或工作面，可以采用抽放瓦斯的方法，將瓦斯抽排至地面。（3）及時處理積聚的瓦斯。瓦斯積聚是指局部空間的瓦斯?jié)舛冗_(dá)到2%,其體積超過0.5m3的現(xiàn)象。當(dāng)發(fā)生瓦斯積聚時，必須及時處理,防止局部區(qū)域達(dá)到瓦斯爆炸濃度的下限。（4）加強(qiáng)檢查和監(jiān)測瓦斯。井下采掘工作面和其他地點要按要求檢查瓦斯?jié)舛?。對于不同地點的瓦斯?jié)舛取睹旱V安全規(guī)程》有明確規(guī)定；同時，礦井必須裝備安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。防止出現(xiàn)引爆火源引爆瓦斯的火源主要有明火、爆破火焰、電火花及摩擦火花4種?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定，嚴(yán)禁攜帶煙草和點火物品下井；井下嚴(yán)禁使用燈泡取暖和使用電爐；井下嚴(yán)格燒焊管理；嚴(yán)格井下火區(qū)管理；防止出現(xiàn)爆破火焰；井下不得帶電檢修、搬遷電氣設(shè)備；井下防爆電氣設(shè)備的運(yùn)行、維護(hù)和修理工作，必須符合防爆性能的各項技術(shù)要求。防止瓦斯爆炸災(zāi)害擴(kuò)大井下局部區(qū)域一旦發(fā)生瓦斯爆炸，應(yīng)盡可能縮小其波及范圍，避免繼發(fā)性的瓦斯煤塵爆炸。防止瓦斯爆炸災(zāi)害擴(kuò)大措施有以下4種：（1）實行分區(qū)通風(fēng)。每一生產(chǎn)水平和每一采區(qū)，都必須布置單獨的回風(fēng)巷，防止事故發(fā)生區(qū)域?qū)ζ渌麉^(qū)域的影響。（2）安設(shè)隔爆設(shè)施。有煤塵、瓦斯爆炸危險的礦井，都必須按要求安設(shè)隔爆水槽或巖粉棚，主要是利用它們的降溫作用，破壞相鄰區(qū)域發(fā)生繼發(fā)性煤塵爆炸的條件，防止事故擴(kuò)大化。（3）建立礦井緊急避險系統(tǒng)、壓風(fēng)自救系統(tǒng)，以保證發(fā)生事故時相關(guān)人員的避難，減小傷亡損失。（4）組織編制災(zāi)害預(yù)防和處理計劃以及事故應(yīng)急預(yù)案，并組織演練，提高逃生能力。三、煤（巖）與瓦斯突出事故及其防治煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出是指在地應(yīng)力和瓦斯（二氧化碳）氣體壓力的共同作用下，破碎的煤（巖）和瓦斯（二氧化碳）瞬間由煤體（巖體）內(nèi)突然噴出到采掘空間的現(xiàn)象。煤與瓦斯突出是一種破壞性極強(qiáng)的動力現(xiàn)象，常發(fā)展成較大型事故。由于強(qiáng)大的能量釋放，能摧毀井巷設(shè)施，破壞通風(fēng)系統(tǒng)，造成人員窒息，甚至引發(fā)火災(zāi)和瓦斯、煤塵爆炸等二次事故，嚴(yán)重時會導(dǎo)致整個礦井正常生產(chǎn)系統(tǒng)的癱瘓。1?煤與瓦斯突出的預(yù)兆（1）有聲預(yù)兆。煤層在變形過程中發(fā)出劈裂聲、爆竹聲、悶雷聲，間隔時間不一，在突出瞬間常伴有巨雷般的響聲；支架受力發(fā)出“嘎嘎”聲音甚至折裂聲音。（2）無聲預(yù)兆。其主要表現(xiàn)是：①煤層結(jié)構(gòu)變化，層理紊亂，煤層由硬變軟，由薄變厚，傾角由小變大，煤由濕變干，暗淡無光澤，煤層頂?shù)装宄霈F(xiàn)斷裂，煤巖嚴(yán)重破壞等。②瓦斯涌出異常（忽大忽?。⒚簤m增大、氣溫異常、氣味異常，打鉆噴瓦斯、噴煤粉并伴有哨聲、蜂鳴聲等。③地壓顯現(xiàn)、巖煤開裂掉渣、底鼓、巖煤自行剝落、煤壁顫動、鉆孔變形等。2.煤與瓦斯突出的預(yù)防措施突出礦井應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際狀況和條件，制定區(qū)域綜合防突措施和局部綜合防突措施。區(qū)域防突措施是指在突出煤層進(jìn)行采掘前，對突出煤層較大范圍采取的防突措施。區(qū)域防突措施包括開采保護(hù)層和預(yù)抽煤層瓦斯2類。開采保護(hù)層