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煤矿安全基本常识(2)

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点击次数:  更新时间:2018-06-23 14:24:25  【打印此页】  【关闭

三、灾害预防
  18.矿井瓦斯是矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体。有时单独指甲烷(沼气)。它是在煤的生成和煤的变质过程中伴生的气体。在成煤的过程中生成的瓦斯是古代植物在堆积成煤的初期,纤维素和有机质经厌氧菌的作用分解而成。另外,在高温、高压的环境中,在成煤的同时,由于物理和化学作用,继续生成瓦斯。
  瓦斯是无色、无味、无臭的气体,但有时可以闻到类似苹果的香味,这是由于芳香族的碳氢气体同瓦斯同时涌出的缘故。瓦斯对空气的相对密度是0.554,在标准状态下瓦斯的密度为0.716kg,所以,它常积聚在巷道的上部及高顶处。瓦斯的渗透能力是空气的1.6倍,难溶于水,不助燃也不能维持呼吸,达到一定浓度时,能使人因缺氧而窒息,并能发生燃烧或爆炸。瓦斯是矿井主要灾害之一。
  瓦斯有四大危害:一是可以燃烧,引起矿井火灾;二是会爆炸,导致矿毁人亡;三是浓度过高时会导致人员缺氧窒息、甚至死亡;四是会发生煤(岩)与瓦斯突出,摧毁、堵塞巷道,甚至引起人员窒息死亡、瓦斯爆炸。
  19.矿井瓦斯等级是以相对瓦斯涌出量的大小来划分的。《煤矿安全规程》规定,在一个矿井中,只要有一个煤(岩)层发现瓦斯,该矿井即定为瓦斯矿井,并依照矿井瓦斯等级工作制度进行管理。
  矿井瓦斯等级,根据矿井相对瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式划分为:
  (1)低瓦斯矿井:矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10立方米/吨且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40立方米/分。
  (2)高瓦斯矿井:矿井相对瓦斯涌出量大于10立方米/吨且矿井绝对瓦斯涌出量大于40立方米/分。
  (3)煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井。
  煤(岩)与瓦斯突出(简称突出),是在一瞬间(几秒钟或几分钟)突然喷出大量瓦斯和煤炭(岩石),并伴随有强烈的声响和强大的冲击动力现象。
  瓦斯突出是指随着煤矿开采深度的增加、瓦斯含量的增加,在煤层中形成了在地应力作用下,瓦斯释放的引力作用下,使软弱煤层突破抵抗线,瞬间释放大量瓦斯和煤而造成的一种地质灾害。煤矿开采深度越深,瓦斯瞬间释放的能量也会越大。煤和瓦斯突出主要发生在煤层平巷掘进、上山掘进和石门揭煤时,有的矿井在回采工作面也发生煤和瓦斯突出。瓦斯突出和瓦斯爆炸是两个概念,但灾害都来自于瓦斯。瓦斯突出是一种地质灾害,在大量的有害气体瞬间涌入后,会形成窒息,但不一定会发生爆炸事故。但如果出现以下三种情况后,会引发爆炸事故,一是与空气中氧气含量达到12%以上,二是瓦斯浓度达到5%至16%之间,三是遇到明火,点火温度达到650度以上。
  矿井瓦斯爆炸就其本质来说,是一定浓度的甲烷和空气中度作用下产生的激烈氧化反应。的氧气在一定温度作用下产生的激烈氧化反应。
  瓦斯爆炸的条件是:一定浓度的瓦斯、高温火源的存在和充足的氧气。 瓦斯爆炸界限为5%~16%。 当瓦斯浓度低于5%时,遇火不爆炸,但能在火焰外围形成燃烧层,当瓦斯浓度为9.5%时,其爆炸威力最大(氧和瓦斯完全反应);瓦斯浓度在16%以上时,失去其爆炸性,但在空气中遇火仍会燃烧。 瓦斯爆炸界限并不是固定不变的,它还受温度、压力以及煤尘、其它可燃性气体、惰性气体的混入等因素的影响。
  瓦斯的引火温度,即点燃瓦斯的最低温度。一般认为,瓦斯的引火温度为650℃~750℃。
  高温火源的存在,是引起瓦斯爆炸的必要条件之一。井下抽烟、电气火花、违章放炮、煤炭自燃、明火作业等都易引起瓦斯爆炸。实践证明,空气中的氧气浓度降低时,瓦斯爆炸界限随之缩小,当氧气浓度减少到12%以下时,瓦斯混合气体即失去爆炸性。这一性质对井下密闭的火区有很大影响,在密闭的火区内往往积存大量瓦斯,且有火源存在,但因氧的浓度低,并不会发生爆炸。如果有新鲜空气进入,氧气浓度达到12%以上,就可能发生爆炸。因此,对火区应严加管理,在启封火区时更应格外慎重,必须在火熄灭后才能启封。
  20.瓦斯事故是可以预防的,只要认真贯彻执行《煤矿安全规程》和有关规章制度,防止瓦斯积聚和出现火源就可以预防瓦斯事故的发生。
  21.监测监控是有效预防瓦斯积聚的重要措施,要爱护监测监控设备;不能因为监测监控系统报警、断电影响生产而擅自调高监测探头的报警值、破坏瓦斯监测探头或用泥巴、煤粉及其他物品将瓦斯监测探头封堵上。
  22.矿井通风就是把地面空气连续不断的送往井下,同时连续不断地把井下污浊空气排出井外。通风的作用如下:(1)供给井下人员足够的新鲜空气,满足人员呼吸需要;(2)冲淡、排除井下有毒气体和粉尘,保证工作人员不中毒、保持空气的清洁度以防止瓦斯和煤尘爆炸事故;(3)稀释、排除井下的热量和水蒸气,创造合适的气候条件,改善职工的劳动环境。
  由此可见,保证人身安全和矿井安全生产的措施中,矿井通风有着非常重要的意义。
  为了达到矿井通风的目的,每个矿井必须至少有两个井口,一个作进风,一个作回风,并在回风井口安装通风机,这就叫矿井口机械通风,矿井就是靠这种通风机将地面的新鲜空气送入井下各个工作地点,又靠它把井下的污浊空气和有害气体排到地面。
  为了把新鲜空气按需要分送到各个工作地点,在井下各巷道中,根据通风的需要设置风墙、风门、风桥等通风构筑物。在有些巷道里还装有调节风窗,用来调节风量。这些通风构筑物是保证把新鲜风量按需要送到各个用风地点的必要手段,如进风与回风在同一地点交汇时,为了使进、回风分开,在这一地点必须设置风桥;为了隔断风流,在巷道某一地点需要设置风门等等。所以任何人通过风门后,一定随手把风门关好。当车辆通过风门时,切不可把相邻两道风门同时打开,否则就会造成风流短路,这样有些地点就得不到足够的新鲜空气了。
  23.井下的风筒、风门、风桥、风障等通风设施是为矿工提供新鲜空气和防止瓦斯积聚、预防瓦斯事故的最重要的基础设施,这些通风设施一旦被破坏,风流就可能紊乱、导致瓦斯事故,造成重大人员伤亡;所以,一是要自觉爱护井下通风设施,二是通过风门时,要立即随手关好,不能将两道风门同时打开,以免造成风流短路。发现通风设施破损、工作不正常或风量不足时,要及时报告,修复处理。
  24.掘进工作面是最易发生瓦斯积聚、发生瓦斯事故的地点之一,保证局部通风机的正常运转可有效防范瓦斯事故的发生。局部通风机通常由专人负责管理,其他人不可随意停开。
  25.工作面在瓦斯超限的情况下仍然坚持生产作业,极易引起重特大人员伤亡事故。各种规章规定,严禁瓦斯超限作业:
  当采区回风巷、采掘工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过1%或二氧化碳超过1.5%时,必须停止作业,从超限区域撤出。
  当采掘工作面及其他作业地点风流中、电动机或其开关安设地点附近20米以内风流中的瓦斯浓度达到1.5%时,也必须停止工作,从超限区域撤出。
  26.由矿灯、机电设备产生的火花都能引起瓦斯爆炸和矿井火灾,导致人员重大伤亡,所以在井下不能随意拆开、敲打、撞击矿灯,不准带电检修、搬迁电气设备,更不能使用明刀闸开关。
  27.吸烟引发的瓦斯爆炸时有发生,为了确保井下全体矿工的人身安全,井下禁止吸烟和使用火柴、打火机等点火物品。
  28.出现以下一种或多种征兆时,就可能发生煤与瓦斯突出,因此在观察到以下征兆时要立即停止作业、从作业地点撤出,并报告有关部门。
  无声征兆:工作面顶板压力增大,煤壁被挤出、片帮掉渣、顶板下沉或底板鼓起,煤层层理紊乱、煤暗淡无光泽、煤质变软、煤壁发亮,工作面风流中瓦斯忽大忽小,打钻时有顶钻、卡钻、喷瓦斯等现象。
  有声征兆:煤层发出劈裂声、闷雷声、机枪声、响煤炮,声音由远到近、由小到大,有短暂的、有连续的、间隔时间长短不一,煤壁发生震动或冲击,顶板来压、支架发出折裂声。
  29.有些煤矿的煤尘具有爆炸性,一旦发生煤尘爆炸,会造成矿毁人亡,后果十分严重;但只要认真执行《煤矿安全规程》和有关规章制度,有效实施煤层注水、湿式打眼、使用水炮泥、喷雾洒水、冲洗巷帮等综合防尘措施,煤尘爆炸是完全可以预防的。在井下工作时要爱护防尘设施、设备,不可随意拆卸、损坏。
  30.顶板事故是最常见、最容易发生的事故,要注意防范。当出现以下一种或几种征兆时,要及时采取措施防范:顶板、支架发出响声;顶板掉渣;煤壁片帮;顶板出现裂缝;顶板脱层;直接顶漏顶等。
  31.顶板是否会发生冒落,可采用以下方法进行观察:
  一是敲帮问顶。即用钢钎或手镐敲击顶板,声音清脆响亮的,表明顶板完好;发出"空空"或"嗡嗡"声的,表明顶板岩石已离层,有冒落的危险,应采取措施把脱离的岩块挑下来。
  二是打木楔。即在顶板裂缝中打入一小木楔,过一段时间如果发现木楔松动或松脱,说明裂缝在扩大,顶板有冒落的危险,应采取措施进行处理。
  三是震动观察。即一手扶顶板,一手持凿子或镐头等工具敲击顶板,若感到顶板震动,即使听不到破裂声也说明已有顶板岩石离层,有冒落的危险,应及时防范。
  32.矿井火灾就是矿井井下或地面,威胁到井下安全生产,造成损失的非控制燃烧均称为矿井火灾。矿井火灾构成的基本要素归纳起来有热源、可燃物、空气三个方面。
  根据引火的热源不同,通常将矿井火灾分为两大类:外因火灾、内因火灾。
  矿井内因火灾主要是指煤炭自燃形成的火灾。煤炭自燃必须同时具备以下三个条件:(1)煤炭具有自燃的倾向性,并呈破碎状态堆积存在;(2)连续的通风供氧维持煤的氧化过程不断地发展;(3)煤氧化生成的热量大量蓄积,难以及时散失。
  33.井下火灾后果十分严重,会造成重大人员伤亡和财产损失,还会引发瓦斯、煤尘爆炸,导致灾害进一步扩大,应十分注意矿井火灾的防范:一是不能在井下用灯泡取暖和使用电炉、明火;二是在没有得到批准的情况下,不得从事电、气焊作业;三是不能将剩油、废油随意泼洒,也不能将用过的棉纱、布头和纸张等易燃物品随意丢弃。
  34.火灾发生初期是灭火的最好时机,因而应主动学会使用灭火器具,掌握灭火知识。在发生火灾时,若火势不大,可直接组织身边人员灭火;若火灾范围大或火势太猛,现场人员无力抢救、自身安全受到威胁时,应迅速戴好自救器撤离灾区或根据领导指示行事。
  35.矿井水灾事故是煤矿五大自然灾害之一,也会造成人员的重大伤亡,当观察到以下一种或几种征兆时,必须停止作业,判明情况,立即向领导或调度室报告,并从受水害威胁的区域撤出:工作面变得潮湿,顶板滴水、淋水,岩石膨胀,底鼓,矿压增大,片帮冒顶,支架变形,有水叫声,煤层挂汗、挂红,工作面有害气体增加、有时带有臭鸡蛋味等。
  36.探水作业经常会发生意外,进行探水作业时,要预先开好躲避硐,加强支护,规定好联络信号和避灾路线,并经常检查瓦斯。当钻进中遇到异常情况时,不要轻易移动或拔出钻杆、擅自放水,要及时向领导或调度室汇报,情况危急时,要立即撤出。
  37.炸药在爆炸过程中会产生爆炸火焰,防范措施不当就会引起瓦斯爆炸,因爆破作业引发的瓦斯事故时有发生。为了防止因爆破作业引发的瓦斯事故,有关规章规定:爆破作业必须严格执行"一炮三检"制度(装药前、放炮前、放炮后检查瓦斯浓度),爆破地点附近20米以内风流中瓦斯浓度达到1%时,严禁装药,爆破;井下爆破作业必须使用专用发爆器,严禁使用明火、明刀闸(开关)、明插座爆破;炮眼必须按规定封足炮泥、使用水炮泥,严禁使用煤粉或其他易燃物品封堵炮眼,无封泥或封泥不足时严禁爆破。

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