前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇防止瓦斯爆炸的措施范文,相信會(huì)為您的寫作帶來幫助,發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。
【關(guān)鍵詞】煤礦開采;瓦斯爆炸;原因;防治;措施;
國(guó)家對(duì)煤炭工業(yè)發(fā)展提出了更高的要求,因此必須強(qiáng)化安全生產(chǎn),確保其持續(xù)、穩(wěn)定、健康發(fā)展。從煤礦事故統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看,煤礦發(fā)生的重大事故大多數(shù)是由于瓦斯爆炸,我國(guó)目前國(guó)有重點(diǎn)煤礦大多數(shù)屬于瓦斯礦井,因此預(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,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)。
1 煤礦開采中瓦斯爆炸原因分析
1.1瓦斯爆炸特點(diǎn)
根據(jù)對(duì)以往煤礦瓦斯爆炸事故的統(tǒng)計(jì)分析,發(fā)現(xiàn)有如下一些特點(diǎn):事故地點(diǎn)多發(fā)生在采煤與掘進(jìn)工作面;高瓦斯礦井、低瓦斯礦井均有發(fā)生,且低瓦斯礦井所占比例較大;多為火花引爆;瓦斯爆炸造成的破壞波及范圍大,多為大事故;煤礦瓦斯爆炸事故多伴生煤塵爆炸。瓦斯爆炸多發(fā)生在條件落后的小型煤礦或基建、技改礦井和轉(zhuǎn)制礦井。
1.2事故原因分析
煤礦發(fā)生瓦斯爆炸事故與許多因素有關(guān);但主要與自然因素、安全技術(shù)手段、安全裝備水平、安全意識(shí)和管理水平等有關(guān)。發(fā)生瓦斯爆炸事故,往往是綜合因素作用的結(jié)果。
1.2.1瓦斯的積聚。煤礦開采造成瓦斯積聚的主要原因是通風(fēng)系統(tǒng)不合理和局部通風(fēng)管理不善。有的因通風(fēng)系統(tǒng)不合理,存在風(fēng)流短路、多次串聯(lián)和循環(huán)風(fēng),造成供風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量不足,而引起瓦斯積聚;有的因局部通風(fēng)機(jī)安裝位置不當(dāng)、風(fēng)筒未延伸到供風(fēng)點(diǎn)或脫落引起供風(fēng)點(diǎn)有效風(fēng)量不足,而造成瓦斯積聚;極少數(shù)是因停電停風(fēng)或者盲巷積聚而引起瓦斯積聚。
1.2.2有引爆的火源。煤礦開采引爆瓦斯的火源有:爆破火花、電氣火花、摩擦撞擊火花、靜電火花、煤炭自燃等。放炮和電器設(shè)備產(chǎn)生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源。
1.2.3瓦斯管理監(jiān)管不力。好多礦井開采條件差,存在重生產(chǎn),輕安全的麻痹思想。有的礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控不力、監(jiān)測(cè)不到位是普遍現(xiàn)象。
1.2.4采掘布置不合理。一些煤礦企業(yè)由于采煤方法落后或者受短期利益驅(qū)動(dòng),礦井采掘布置不合理,通風(fēng)系統(tǒng)不完善,給安全生產(chǎn)帶來了嚴(yán)重隱患。
1.2.5違規(guī)操作。許多事故分析發(fā)現(xiàn),瓦斯事故多為責(zé)任事故,違章操作或管理不當(dāng)是造成事故的主要原因。因此,管理水平和職工的安全意識(shí),對(duì)于煤礦的長(zhǎng)期安全生產(chǎn)非常重要。
2 煤礦開采中瓦斯爆炸的治措施
“先抽后采、監(jiān)測(cè)監(jiān)控、以風(fēng)定產(chǎn)”的瓦斯治理十二字方針確立了瓦斯防治的指導(dǎo)思想和方法。在煤礦生產(chǎn)過程中,瓦斯爆炸、燃燒和窒息事故的防治應(yīng)以預(yù)防為主,落實(shí)好各項(xiàng)規(guī)章制度,杜絕日常生產(chǎn)中存在的瓦斯危害隱患。
2.1落實(shí)礦井瓦斯管理制度
根據(jù)礦井生產(chǎn)情況,按照《煤礦安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定,要建立和健全礦井瓦斯管理的有關(guān)規(guī)定和制度,相關(guān)工作人員要嚴(yán)格遵守、執(zhí)行。如:爆破過程中的瓦斯管理制度,排放瓦斯的有關(guān)規(guī)定,瓦斯監(jiān)測(cè)裝備使用、管理的有關(guān)規(guī)定,盲巷、舊區(qū)和密閉啟封等瓦斯管理規(guī)定,礦井瓦斯抽放、防止煤與瓦斯突出的規(guī)定。加強(qiáng)瓦斯抽放管理,瓦斯抽放可以將煤層中存在或釋放出的瓦斯通過機(jī)械設(shè)備和專用管路抽出來,輸送到地面或其他安全地點(diǎn)。抽放瓦斯是防治瓦斯災(zāi)害的治本措施,不僅降低了瓦斯涌出量,消除了瓦斯爆炸隱患,還能將抽出的瓦斯收集并加以利用,變害為利。
2.2強(qiáng)化井下火源防治措施
對(duì)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一些相應(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)同地點(diǎn)出現(xiàn)。另外,加強(qiáng)明火的管理,嚴(yán)格動(dòng)火制度,消除引爆瓦斯的火源。
2.3建立健全瓦斯和通風(fēng)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)
按照《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(AQ 6201_2006)及《煤礦安全規(guī)程》的要求,建立完整、可靠的煤礦瓦斯、通風(fēng)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。掌握瓦斯涌出規(guī)律,進(jìn)行科學(xué)、合理通風(fēng),及時(shí)發(fā)現(xiàn)瓦斯超限或積聚事故隱患,通過加強(qiáng)通風(fēng)等措施消除瓦斯積聚,通過報(bào)警、斷電停止作業(yè)、撤出人員等措施避免瓦斯事故的發(fā)生。
2.4加強(qiáng)通風(fēng)管理
防止井下瓦斯積聚,首先應(yīng)加強(qiáng)礦井通風(fēng)。按實(shí)際需要分配風(fēng)量并及時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)量,利用新鮮空氣來稀釋并排出瓦斯,必須確保風(fēng)量、風(fēng)速符合《煤礦安全規(guī)程》的要求。為此,應(yīng)做好以下幾方面的工作:
采用機(jī)械通風(fēng)。每個(gè)礦井都必須采用機(jī)械通風(fēng),禁止單獨(dú)利用自然通風(fēng)。主要通風(fēng)機(jī)一套運(yùn)轉(zhuǎn),一套備用;實(shí)行分區(qū)通風(fēng)。實(shí)行分區(qū)通風(fēng),不僅可以保證各采掘面都有新鮮風(fēng)流,而且在發(fā)生瓦斯燃燒或爆炸事故時(shí),可以減小災(zāi)難范圍,減少災(zāi)難損失。加強(qiáng)掘進(jìn)巷道通風(fēng)。掘進(jìn)巷道應(yīng)采用全風(fēng)壓通風(fēng)或局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)。做好局部通風(fēng)機(jī)管理,風(fēng)筒“三個(gè)末端”管理,特別是高、突礦井掘進(jìn)工作面要嚴(yán)格執(zhí)行局部通風(fēng)機(jī)供電要求。局部通風(fēng)機(jī)要設(shè)置在進(jìn)風(fēng)口的新鮮風(fēng)流處,禁止產(chǎn)生循環(huán)風(fēng)。風(fēng)筒要懸掛在巷道一幫,保持完好。風(fēng)筒口離工作面的距離最大不超過5m。臨時(shí)停工的地點(diǎn)不準(zhǔn)停風(fēng)。及時(shí)構(gòu)建通風(fēng)設(shè)施。為保證礦井正常通風(fēng),應(yīng)在井下適當(dāng)位置設(shè)置控制風(fēng)流的設(shè)施,如風(fēng)門、風(fēng)橋、擋風(fēng)墻、調(diào)節(jié)風(fēng)窗等。井下要及時(shí)構(gòu)建通風(fēng)設(shè)施,并保證質(zhì)量,經(jīng)常維修,保持完好。通過風(fēng)門時(shí),應(yīng)隨手關(guān)好。每個(gè)礦工對(duì)任何通風(fēng)構(gòu)筑物都必須愛護(hù),絕不允許任意損壞。保證風(fēng)流通暢。加強(qiáng)通風(fēng)是目前處理瓦斯的主要手段,風(fēng)流不暢就會(huì)發(fā)生瓦斯事故。為保持井下采掘工作面、巷道和其他工作地點(diǎn)風(fēng)流暢通,不得在這些地點(diǎn)堆積雜物,并應(yīng)加強(qiáng)維護(hù),以保證足夠的通風(fēng)斷面。
2.5強(qiáng)化隔爆措施
礦井隔爆抑爆裝置,是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障。當(dāng)瓦斯爆炸發(fā)生后,依靠預(yù)先設(shè)置的裝置,可以阻止爆炸的傳播,限制火焰的傳播范圍。主要有被動(dòng)式隔爆棚和自動(dòng)抑爆裝置。
被動(dòng)式隔爆棚。隔爆巖粉棚、隔爆水槽棚和隔爆水袋棚,因成本低、安裝方便,因而得到了廣泛的使用。其中,隔爆水袋棚的使用最為廣泛,具有適應(yīng)性強(qiáng),安裝、拆卸和移動(dòng)方便的特點(diǎn)。
自動(dòng)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(cè)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,從而達(dá)到抑制爆炸火焰?zhèn)鞑サ哪康摹?/p>
總之,瓦斯爆炸事故的防治,是煤礦安全工作的一個(gè)系統(tǒng)工程??煽康陌踩b備和采取有效的措施是前提條件,重點(diǎn)是強(qiáng)化安全管理和安全監(jiān)督,重視員工安全意識(shí)的培養(yǎng)。只有把安全放在首位,認(rèn)真落實(shí)好“先抽后采、監(jiān)測(cè)監(jiān)控、以風(fēng)定產(chǎn)”的瓦斯治理“十二字”方針和建立起完善的“通風(fēng)可靠、監(jiān)控有效、抽采達(dá)標(biāo)、管理到位”的瓦斯防治工作體系,健全各項(xiàng)規(guī)章制度,合理加大安全投入,瓦斯爆炸事故及其他災(zāi)害事故才能大幅度地減少,煤礦的安全狀況才能得到根本好轉(zhuǎn)。
參考文獻(xiàn):
[1]張耀麗,王鳳英.淺析煤礦瓦斯爆炸事故的原因及預(yù)防措施.科技信息[J].2009年第3期.
[關(guān)鍵詞]瓦斯爆炸、原因分析、預(yù)防措施、加強(qiáng)管理、預(yù)防爆炸。
中圖分類號(hào):X321 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2015)10-0270-01
在煤炭開采過程中,瓦斯爆炸、煤塵爆炸、煤與瓦斯突出、中毒、窒息礦井火災(zāi)、透水、頂板冒落等多種災(zāi)害事故時(shí)有發(fā)生。在這些事故中尤以瓦斯爆炸造成的損失最大,從每年的事故統(tǒng)計(jì)中來看,煤礦發(fā)生一次死亡10人以上的特大事故中,絕大多數(shù)是由于瓦斯爆炸,約占特大事故總數(shù)的70%左右,為此,瓦斯稱為煤礦災(zāi)害之王。因此,分析瓦斯爆炸原因,制訂防治措施,十分重要。
1 瓦斯爆炸原因分析
1.1 瓦斯爆炸特點(diǎn)
根據(jù)多年對(duì)煤礦瓦斯爆炸事故統(tǒng)計(jì)分析,可以發(fā)現(xiàn)有如下一些特點(diǎn):①瓦斯爆炸多為大事故;②事故地點(diǎn)多發(fā)生在采煤與掘進(jìn)工作面;③瓦斯爆炸造成的破壞波及范圍大;④多為火花引爆;⑤高瓦斯礦井、低瓦斯礦井均有發(fā)生;⑥瓦斯爆炸多發(fā)生在鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦。
1.2 事故原因分析
煤礦發(fā)生瓦斯爆炸事故與許多因素有關(guān),但總的來說,主要與自然因素、安全技術(shù)手段、安全裝備水平、安全意識(shí)和管理水平等有關(guān),發(fā)生瓦斯爆炸事故往往是以上因素相互作用所導(dǎo)致的。
1.2.1 煤礦開采條件差
我國(guó)煤礦井下開采條件普遍較差,據(jù)統(tǒng)計(jì),全國(guó)國(guó)有重點(diǎn)煤礦共有580處礦井進(jìn)行了瓦斯等級(jí)鑒定,其中高瓦斯礦井160處,低瓦斯礦井298處,煤與瓦斯突出礦井122處;有自然發(fā)火礦井372處,占64%,有煤塵爆炸危險(xiǎn)礦井427處,占73.6% 。
例:南山煤礦現(xiàn)開采的15#層和18#層,均為容易自燃煤層,最短發(fā)火期為37天,一般發(fā)火期3~6個(gè)月,煤層自燃發(fā)火是影響南山礦煤安全生產(chǎn)的主要因素之一。
另外15號(hào)煤層、18-1號(hào)煤層、18-2號(hào)煤層已由有資質(zhì)鑒定部門進(jìn)行了煤塵爆炸性鑒定,經(jīng)鑒定煤塵爆炸指數(shù)30.65%~35.44%,有爆炸危險(xiǎn)。
經(jīng)過2008年瓦斯等級(jí)鑒定為高瓦斯突出礦井。
1.2.2 瓦斯積聚的存在
煤礦井下造成瓦斯積聚的原因很多,但主要有通風(fēng)系統(tǒng)不合理和局部通風(fēng)管理不善是瓦斯積聚的主要原因。如1994年9月17日17時(shí)30分左右,南山煤礦西一區(qū)南部七層235普放區(qū)發(fā)生了一起特大瓦斯爆炸事故,造成56人死亡,11人受傷。
這起事故主要是涉及該區(qū)的通風(fēng)設(shè)備較多,通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜、不穩(wěn)定,上山角風(fēng)機(jī)停運(yùn),造成瓦斯大量涌出到工作面及上山角,而引起瓦斯積聚:在工作面上出口處,采煤工在架梁過程中,使用手錘敲打鉸接頂梁聯(lián)結(jié)銷時(shí)產(chǎn)生的火花而引起瓦斯爆炸。
1.2.3 引爆火源的存在
煤礦井下引爆瓦斯的火源有:爆破火花、電氣火花、摩擦撞擊火花、靜電火花、煤炭自燃等。但放炮和電器設(shè)備產(chǎn)生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源。據(jù)統(tǒng)計(jì)在多起特大瓦斯爆炸事故中,有大部分是由放炮產(chǎn)生的火花引爆的;電器設(shè)備及電源線電火花引起爆炸的也占相當(dāng)一部分比例。
1.2.4 裝備不足、管理不落實(shí)
礦井安全裝備配置不足,“先抽后采,監(jiān)測(cè)監(jiān)控,以風(fēng)定產(chǎn)”方針未得到完全落實(shí)。經(jīng)過特大瓦斯事故處理調(diào)查后得知,有的礦井沒有安裝瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)或運(yùn)行不正常,有的礦井雖安裝有監(jiān)控系統(tǒng),但因傳感器數(shù)量不足、安裝位置不對(duì)、線路存在故障、顯示器不顯示數(shù)據(jù)等問題,不能有效發(fā)揮其應(yīng)有的作用。此外鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦發(fā)生的特大瓦斯事故都沒有裝備瓦斯抽放系統(tǒng)或抽放系統(tǒng)不能有效運(yùn)行,監(jiān)控系統(tǒng)也不能有效發(fā)揮作用。
1.2.5 管理水平低
許多事故分析發(fā)現(xiàn),違章操作或管理不當(dāng)而造成了一些本可避免的事故,但未引起重視,最終釀成特大瓦斯爆炸事故。因此,管理水平和職工的安全意識(shí)對(duì)于煤礦的長(zhǎng)期安全生產(chǎn)非常重要。
1.2.6 企業(yè)技術(shù)管理薄弱
一些煤礦企業(yè)由于采煤方法落后,引起礦井采掘布置不合理,通風(fēng)系統(tǒng)不完善,此外,作業(yè)規(guī)程編制不符合實(shí)際,針對(duì)性不強(qiáng),給安全生產(chǎn)帶來了嚴(yán)重隱患。
2 加強(qiáng)瓦斯管理、制定技術(shù)措施、預(yù)防瓦斯爆炸
瓦斯爆炸事故的防治可分為預(yù)防爆炸和抑制爆炸。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),防治瓦斯積聚,進(jìn)行瓦斯抽放,加強(qiáng)瓦斯?jié)舛群突鹪幢O(jiān)測(cè),防止點(diǎn)火源的出現(xiàn)等;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。
2.1 加強(qiáng)預(yù)防措施管理
2.1.1煤礦瓦斯抽放技術(shù)
提高瓦斯抽放率,主要對(duì)本煤層抽放、鄰近層抽放和采空區(qū)抽放等;抽放工藝有順層長(zhǎng)鉆孔、大直徑鉆孔、地面鉆孔、頂板巖石和巷道鉆孔等,并研制出與之相配套的強(qiáng)力鉆機(jī)及配套機(jī)具。
例:南山煤礦使用的ZY-300型鉆機(jī)、ZY-750型鉆機(jī)對(duì)井下采取采前預(yù)抽、邊掘邊抽、采后邊采邊抽、上隅角埋管抽、頂板巷打高位孔抽等方法,真正做到了多措并舉治理瓦斯,大大提高了瓦斯抽放量和抽放率,使安全環(huán)境得到進(jìn)一步改善。
2.1.2 提高監(jiān)測(cè)技術(shù)管理
礦井瓦斯?jié)舛燃盎鹪吹膶?shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)對(duì)于防止瓦斯爆炸非常重要,當(dāng)發(fā)現(xiàn)瓦斯異?;蛴谢鹪串a(chǎn)生,立即采取措施可防止爆炸事故的發(fā)生。
我國(guó)目前開發(fā)了KJ90.KJ92.KJ94. KJ95. KJ73. KJ66. KJ2000. KJ2000N等型號(hào)的礦井安全監(jiān)控系統(tǒng),以及各類檢測(cè)傳感器、報(bào)警儀和斷電儀。
例:現(xiàn)南山煤礦安裝了KJ2000N型號(hào)礦井安全綜合監(jiān)控系統(tǒng),并具有如下功能:
①礦井環(huán)境和工況參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控;②主要通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè);③巷道火災(zāi)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);④礦井瓦斯抽放實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);⑤沖擊地壓實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);⑥煤與瓦斯突出實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);⑦煤層自然發(fā)火實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè); ⑧分布式光纖測(cè)溫監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng),對(duì)采空區(qū)內(nèi)“三帶”溫度變化能夠進(jìn)行同時(shí)監(jiān)測(cè),提高了發(fā)火點(diǎn)精準(zhǔn)定位。監(jiān)控系統(tǒng)的安裝極大地提高了煤礦的安全管理自動(dòng)化水平,防止了許多事故的發(fā)生。
2.1.3 加強(qiáng)井下火源管理
對(duì)煤礦井下的爆破火花、電氣火花、摩擦撞擊火花、靜電火花、煤炭自燃等火源加強(qiáng)管理、制定防治措施,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)同地點(diǎn)出現(xiàn),如放炮時(shí)檢測(cè)瓦斯?jié)舛?,采用風(fēng)電閉鎖、瓦斯電閉鎖等措施。所以加強(qiáng)明火管理,嚴(yán)格動(dòng)火制度,可以消除引爆瓦斯的火源。
2.2 隔爆措施管理
礦井隔爆抑爆裝置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障,當(dāng)瓦斯爆炸發(fā)生后,依靠預(yù)先設(shè)置的裝置可以阻止爆炸的傳播,限制火焰的傳播范圍,主要有被動(dòng)式隔爆水袋棚、隔爆巖粉棚裝置。
被動(dòng)式隔爆水袋棚、隔爆巖粉棚因成本低、安裝方便,因而得到了廣泛的使用,其中隔爆水袋棚的使用最為廣泛。具有適應(yīng)性強(qiáng),安裝、拆卸和移動(dòng)方便的特點(diǎn)。
例:南山煤礦井下對(duì)各主要運(yùn)輸大巷、運(yùn)輸機(jī)道、采煤工作面、煤掘工作面進(jìn)行安設(shè)隔爆水袋棚,經(jīng)核定安設(shè)44處隔爆水袋棚,實(shí)際安設(shè)46處隔爆水袋棚。
3 結(jié)論
瓦斯爆炸事故的防治是煤礦安全工作的一個(gè)系統(tǒng)工程,除了完善可靠的安全裝備和采取有效的措施外,還應(yīng)加強(qiáng)安全管理和安全監(jiān)督,重視員工安全意識(shí)的培養(yǎng)。只有把安全放在首位,認(rèn)真落實(shí)瓦斯治理的“十二字”方針,健全各項(xiàng)規(guī)章制度,合理加大安全投入,才能預(yù)防瓦斯爆炸事故發(fā)生,煤礦的安全狀況才能得到根本好轉(zhuǎn)。
關(guān)鍵詞:采礦區(qū);瓦斯;爆炸;預(yù)防;技術(shù)
中圖分類號(hào):TD712文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
引言:
煤礦采空區(qū)內(nèi)環(huán)境條件復(fù)雜多變,由于采空區(qū)內(nèi)殘煤的氧化自燃等原因引起采空區(qū)內(nèi)環(huán)境溫度和壓力逐漸升高,而瓦斯爆炸受很多因素的影響,如環(huán)境壓力、環(huán)境溫度都對(duì)瓦斯爆炸界限有重要影響。筆者針對(duì)煤礦采空區(qū)不同溫度、不同壓力等特殊環(huán)境條件下的瓦斯爆炸界限進(jìn)行了研究,提出了預(yù)防煤礦采空區(qū)爆炸事故的安全對(duì)策措施,可為相關(guān)煤礦提供有效的預(yù)防采空區(qū)瓦斯爆炸的手段,從而保障礦井的安全生產(chǎn)。
1、煤礦采空區(qū)環(huán)境條件
隨著煤礦開采強(qiáng)度的增大,煤礦開采深度也在逐漸增加,受瓦斯梯度的影響,瓦斯涌出量將隨著開采深度的增加而增大,這使得采空區(qū)內(nèi)瓦斯?jié)舛纫搽S之增大。以兗礦新疆礦業(yè)有限公司硫磺溝煤礦為例,礦井生產(chǎn)初期9-15號(hào)煤的原始瓦斯含量為3.85m³/t;7號(hào)煤的原始瓦斯含量為4.14 m³/t。隨著開采深度的增加,考慮到瓦斯梯度的因素,礦井生產(chǎn)后期煤的原始瓦斯含量在初期基礎(chǔ)上乘以1.1的系數(shù)加以修正。故礦井生產(chǎn)后期9-15號(hào)煤的原始瓦斯含量為4.30m³/t;7號(hào)煤的原始瓦斯含量為4.55m³/t。硫磺溝煤礦采空區(qū)內(nèi)瓦斯體積分?jǐn)?shù)在18%~20%。由于采空區(qū)內(nèi)未采盡煤的氧化自燃等原因引起采空區(qū)內(nèi)環(huán)境溫度和壓力逐漸升高,其采空區(qū)內(nèi)環(huán)境溫度可達(dá)20~40℃,環(huán)境壓力達(dá)0.1~0.5MPA。
2、環(huán)境溫度對(duì)瓦斯爆炸界限的影響
運(yùn)用特殊環(huán)境20L爆炸特性測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行環(huán)境溫度對(duì)瓦斯爆炸界限的影響實(shí)驗(yàn)研究。該測(cè)試系統(tǒng)由點(diǎn)火系統(tǒng)、高壓配氣系統(tǒng)、爆炸罐體、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、高溫加熱系統(tǒng)五大部分組成。
在環(huán)境溫度不高的情況下(<100℃),瓦斯爆炸上限與環(huán)境溫度呈線性規(guī)律變化。隨著環(huán)境溫度的升高,瓦斯爆炸上限隨之增大,當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到100℃時(shí),瓦斯爆炸上限增大到16.5%。這是因?yàn)榄h(huán)境溫度升高,其分子內(nèi)能增加,正向反應(yīng)速率常數(shù)變大,使原來不燃的系統(tǒng)成為可燃、可爆系統(tǒng)。
針對(duì)硫磺溝煤礦采空區(qū)內(nèi)環(huán)境溫度在20~40℃的特點(diǎn),在環(huán)境溫度為40℃的情況下,瓦斯爆炸上限為16.0%,而采空區(qū)內(nèi)瓦斯體積分?jǐn)?shù)在18%~20%,此上限濃度略低于該礦采空區(qū)內(nèi)的瓦斯?jié)舛?。隨著采空區(qū)內(nèi)環(huán)境溫度的升高,瓦斯爆炸上限明顯增大,存在較大的爆炸危險(xiǎn)性。所以在采空區(qū)必須實(shí)時(shí)監(jiān)控環(huán)境溫度,以防止瓦斯爆炸事故的發(fā)生。
3、環(huán)境壓力對(duì)瓦斯爆炸上限的影響
試驗(yàn)在高壓環(huán)境氣體爆炸特性試驗(yàn)裝置中進(jìn)行,其上連接有壓力傳感器,并 與TST6150數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)儀相連,用于測(cè)定爆炸前后的壓力信號(hào)。采用DHN-200型高能電火花能量發(fā)生器產(chǎn)生電火花點(diǎn)火,在觸發(fā)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的同時(shí),采用手動(dòng)觸發(fā)點(diǎn)火,實(shí)現(xiàn)對(duì)爆炸數(shù)據(jù)的采集。
在環(huán)境壓力不高的情況下(<1.013MPA),瓦斯爆炸上限與環(huán)境壓力呈線性關(guān)系變化。初始?jí)毫ψ兇?,瓦斯爆炸上限增大,且初始?jí)毫?duì)瓦斯爆炸上限的影響非常明顯。當(dāng)初始?jí)毫υ龃蟮?.013 MPA時(shí),瓦斯爆炸上限增大到20.5%。這是因?yàn)槌跏級(jí)毫Φ脑黾?,使得分子之間的碰撞頻率得到增加,在一定程度上使得更多的瓦斯氣體參與起始的爆炸反應(yīng),同時(shí)也增加了其反應(yīng)速率,使得反應(yīng)能夠持續(xù)進(jìn)行下去。
硫磺溝煤礦采空區(qū)環(huán)境壓力在0.1~0.5MPa,當(dāng)環(huán)境壓力為0.503MPA時(shí),瓦斯爆炸上限增大到17.6%,而采空區(qū)內(nèi)瓦斯體積分?jǐn)?shù)在18%~20%,此上限濃度略低于該礦采空區(qū)內(nèi)的瓦斯?jié)舛?。隨著采空區(qū)內(nèi)環(huán)境壓力的升高,瓦斯爆炸上限明顯增大,存在較大的爆炸危險(xiǎn)性。采空區(qū)內(nèi)環(huán)境壓力時(shí)常變化,所以必須實(shí)時(shí)監(jiān)控采礦區(qū)內(nèi)的環(huán)境壓力,以防止瓦斯爆炸事故的發(fā)生。
4、影響瓦斯爆炸過程的主要因素
4.1、瓦期混合氣體組成
長(zhǎng)期以來,人們實(shí)驗(yàn)研究了瓦斯混合氣體組成對(duì)爆炸過程的影響,從而確定了瓦斯爆炸的極限濃度,安全氧濃度范圍的等濃度參數(shù),并被寫入一些經(jīng)典著作或教材中,但就巷道內(nèi)氣體濃度分布對(duì)爆炸過程的影響沒有多少的資料報(bào)道。作者認(rèn)為巷道內(nèi)瓦斯混合氣體濃度分布不均一,建立起來的濃度梯度場(chǎng),也會(huì)引起湍流的形成和增強(qiáng)。
4.2、點(diǎn)火源
有大量的資料報(bào)道點(diǎn)火源的實(shí)驗(yàn)研究,其研究主要集中在最小點(diǎn)火源的測(cè)試、點(diǎn)火方式和火源位置等方面。
4.3、巷道斷面幾何參數(shù)
瓦斯爆炸傳播過程具有明顯的尺寸效應(yīng)。當(dāng)實(shí)驗(yàn)管道直徑小到一定尺寸時(shí),爆炸火焰不能傳播;當(dāng)管道直徑大小適當(dāng)時(shí),爆炸火焰?zhèn)鞑サ揭欢ň嚯x后形成弱爆轟,但隨后火焰鋒面的能量大部分被固壁界面吸收,爆炸自行消失;管道直徑大于某一個(gè)臨界值時(shí),固壁界面的熱效應(yīng)不再占居主導(dǎo)地位,只要管道足夠長(zhǎng),總可以形成爆轟。
4.4、障礙物的影響
火焰在試驗(yàn)管道內(nèi)傳播時(shí),在容器壁面上(與粗糙度有關(guān)),剪切和速度梯度會(huì)在未燃流場(chǎng)中發(fā)展,如果還存在障礙物,則流場(chǎng)就會(huì)進(jìn)一步變形,并在障礙物表面的邊界層和尾跡中形成速度梯度,在火焰通過一個(gè)單臺(tái)階障礙物的過程中,在火焰未到達(dá)之前,未燃混合物的平移流動(dòng)建立了一個(gè)高速梯度場(chǎng)和一個(gè)圍繞障礙物的伴隨繞流場(chǎng);當(dāng)火焰到達(dá)這一障礙物時(shí),隨著火焰沿梯度場(chǎng)的聚匯,火焰表面被迅速拉伸,并發(fā)生伸長(zhǎng)和折疊,在尾跡流中的剪切層使當(dāng)?shù)厝紵俣鹊玫较喈?dāng)大的增加火焰將在一個(gè)較大表面上消耗燃料和氧氣,導(dǎo)致熱釋放率的增加,火焰?zhèn)鞑ニ俣燃涌?較高的燃燒速度導(dǎo)致了火焰前面未燃混合物較大的平移流動(dòng)速度,這又會(huì)引起流場(chǎng)梯度的進(jìn)一步增大,導(dǎo)致了更強(qiáng)烈的火焰伸展和折疊.
5、采空區(qū)瓦斯爆炸預(yù)防技術(shù)措施
根據(jù)發(fā)生瓦斯爆炸的條件,預(yù)防采空區(qū)自燃火災(zāi)瓦斯爆炸首要的最根本的措施就是預(yù)防煤自然發(fā)火。因此,必須堅(jiān)持綜合治理、預(yù)防為主的方針,
5.1、瓦斯爆炸界限受環(huán)境壓力和環(huán)境溫度的影響較大。由于煤礦采空區(qū)內(nèi)的環(huán)境壓力和環(huán)境溫度經(jīng)常發(fā)生變化,因此,針對(duì)煤礦采空區(qū)特殊的環(huán)境條件,提出有針對(duì)性的瓦斯爆炸預(yù)防技術(shù)措施是非常有必要的。
(1)為減少由于煤的氧化反應(yīng)造成環(huán)境溫度升高,采空區(qū)內(nèi)不得遺留未經(jīng)設(shè)計(jì)規(guī)定的煤柱。
(2)在開采過程中,煤層掘進(jìn)工作面臨近采空區(qū)時(shí),必須采取相應(yīng)措施,加強(qiáng)通風(fēng),控制火源等。
(3)采掘工作面的進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)不得經(jīng)過采空區(qū)。
(4)抽放采空區(qū)瓦斯時(shí),必須經(jīng)常檢查CO濃度和氣體溫度等參數(shù)的變化,發(fā)現(xiàn)有自然發(fā)火征兆時(shí),應(yīng)當(dāng)立即采取措施。
(5)安裝安全監(jiān)控系統(tǒng),時(shí)刻監(jiān)測(cè)采空區(qū)內(nèi)CH4、O2、CO、溫度、濕度、壓力、風(fēng)速等參數(shù),發(fā)現(xiàn)異常必須立即報(bào)告礦調(diào)度室,采取相應(yīng)措施。
(6)開采容易自燃和自燃的煤層時(shí),必須對(duì)采空區(qū)采取預(yù)防性灌漿或全部充填、噴灑阻化劑、注阻化泥漿、注凝膠、注惰性氣體、均壓等措施,編制相應(yīng)的防滅火設(shè)計(jì),防止自燃。
(7)采空區(qū)必須及時(shí)封閉。必須隨采煤工作面的推進(jìn)逐個(gè)封閉通至采空區(qū)的連通巷道。采用抗沖擊密閉墻等措施加強(qiáng)采空區(qū)的密閉,防止向采空區(qū)內(nèi)漏風(fēng)。
5.2、綜合性預(yù)防措施
(1)強(qiáng)制放頂
強(qiáng)制放頂就是在瓦斯?jié)舛任催_(dá)到爆炸(燃燒)界限時(shí),把頂板 提前強(qiáng)制放下來。這時(shí)即使隨著工作面向前推進(jìn),采空區(qū)瓦斯?jié)舛饶苓_(dá)到爆炸(燃燒)界限,但可提前將火源消滅于無(wú)形之中,使頂板巖石冒落相互摩擦產(chǎn)生的能量不足以引燃引爆瓦斯。因此采取強(qiáng)制放頂措施也是防止采空區(qū)瓦斯爆炸(燃燒)的有效手段。
在進(jìn)行強(qiáng)制放頂前,應(yīng)根據(jù)頂板巖石的性質(zhì)、回采參數(shù)等因素準(zhǔn)確計(jì)算放頂參數(shù),計(jì)算 出放頂厚度,使放頂后 的采空區(qū)盡量不留空頂區(qū)。
(2)尾巷分流采空區(qū)瓦斯
尾巷分流采空區(qū)瓦斯的方法適應(yīng)于煤層瓦斯含量不太大的礦井和煤炭不易自燃的煤層,保證采空區(qū)涌出的瓦斯不至于造成回風(fēng)瓦斯?jié)舛瘸?。根?jù)《煤礦安全規(guī)程》(2001版)第一百三十七條規(guī)定,尾巷內(nèi)瓦斯?jié)舛炔坏贸^2.5%,并應(yīng)遵守有關(guān)規(guī)定。如果采空區(qū)瓦斯涌出量太大,導(dǎo)致工作面回風(fēng)和總回風(fēng)瓦斯?jié)舛?。超?就要考慮結(jié)合瓦斯抽放等方法,共同治理采空區(qū)瓦斯。
(3)改革采煤方法
房柱式采煤方法由于其巷道布置的特殊性和采煤方法落后,煤炭回收率低,丟煤嚴(yán)重,采空區(qū)瓦斯大量涌出;由于煤柱的支撐作用,頂板冒落不及時(shí),很容易造成頂板冒落帶和瓦斯爆炸(燃料)適宜濃度帶重疊,再加上足夠的氧氣,發(fā)生采空區(qū)瓦斯爆炸(燃燒)的可能性較大。而長(zhǎng)壁工作面由于煤炭回收率高(一般達(dá)到90%以上),丟煤少,采空區(qū)瓦斯涌出量占工作面瓦斯涌出的比例較小,其頂板管理為全部垮落法,隨采隨冒,一般不會(huì)形成大面積的空頂區(qū),發(fā)生采空區(qū)瓦斯爆炸(燃料)的可能性非常小。
結(jié)語(yǔ):
綜上所述,通過科學(xué)的實(shí)驗(yàn)對(duì)采礦區(qū)的瓦斯爆炸的影響因素進(jìn)行分析,找出應(yīng)對(duì)措施,從而保障礦井的安全生產(chǎn)。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:瓦斯爆炸;原因分析;控制措施;發(fā)展趨勢(shì)
在煤炭開采過程中,瓦斯爆炸、煤塵爆炸、煤與瓦斯突出、中毒、窒息礦井火災(zāi)、透水、頂板冒落等多種災(zāi)害事故時(shí)有發(fā)生。在這些事故中尤以瓦斯爆炸造成的損失最大,從每年的事故統(tǒng)計(jì)中來看,煤礦發(fā)生一次死亡10人以上的特大事故中,絕大多數(shù)是由于瓦斯爆炸,約占特大事故總數(shù)的70%左右,為此,瓦斯稱為煤礦災(zāi)害之王。因此,分析瓦斯爆炸原因,制訂防治對(duì)策,顯得特別重要。
1瓦斯爆炸原因分析
1.1瓦斯爆炸特點(diǎn)
根據(jù)多年對(duì)煤礦瓦斯爆炸事故統(tǒng)計(jì)分析,可以發(fā)現(xiàn)有如下一些特點(diǎn):①瓦斯爆炸多為大事故;②事故地點(diǎn)多發(fā)生在采煤與掘進(jìn)工作面;③瓦斯爆炸造成的破壞波及范圍大;④多為火花引爆;⑤高瓦斯礦井、低瓦斯礦井均有發(fā)生;⑥瓦斯爆炸多發(fā)生在鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦;⑦基建、技改礦井和轉(zhuǎn)制礦井瓦斯爆炸事故多發(fā)。
1.2事故原因分析
煤礦發(fā)生瓦斯爆炸事故與許多因素有關(guān),但總的來說,主要與自然因素、安全技術(shù)手段、安全裝備水平、安全意識(shí)和管理水平等有關(guān),發(fā)生瓦斯爆炸事故往往是以上因素相互作用所導(dǎo)致的。
1.2.1煤礦開采條件差
我國(guó)煤礦井下開采條件普遍較差,據(jù)統(tǒng)計(jì),2000年全國(guó)國(guó)有重點(diǎn)煤礦共有580處礦井進(jìn)行了瓦斯等級(jí)鑒定,其中高瓦斯礦井160處,低瓦斯礦井298處,煤與瓦斯突出礦井122處;有自然發(fā)火礦井372處,占64%,有煤塵爆炸危險(xiǎn)礦井427處,占73.6% 。
1.2.2瓦斯積聚的存在
煤礦井下造成瓦斯積聚的原因很多,但主要有通風(fēng)系統(tǒng)不合理和局部通風(fēng)管理不善是瓦斯積聚的主要原因。如2005年34起特大瓦斯爆炸事故中,有22起主要是因通風(fēng)系統(tǒng)不合理,存在風(fēng)流短路、多次串聯(lián)和循環(huán)風(fēng),造成供風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量不足,而引起瓦斯積聚;有9起主要是因局部通風(fēng)機(jī)安裝位置不當(dāng)、風(fēng)筒未延伸到供風(fēng)點(diǎn)或脫落引起供風(fēng)點(diǎn)有效風(fēng)量不足,而造成瓦斯積聚;有2起事故主要是因停電停風(fēng)而引起瓦斯積聚;有1起是盲巷積聚的瓦斯被引爆。
1.2.3引爆火源的存在
煤礦井下引爆瓦斯的火源有:爆破火花、電氣火花、摩擦撞擊火花、靜電火花、煤炭自燃等。但放炮和電器設(shè)備產(chǎn)生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源。如2005年34起特大瓦斯爆炸事故中,有16起是由放炮產(chǎn)生的火花引爆的;有15起事故是由電器設(shè)備及電源線電火花引爆的。
1.2.4裝備不足、管理不落實(shí)
礦井安全裝備配置不足,“先抽后采,監(jiān)測(cè)監(jiān)控,以風(fēng)定產(chǎn)”方針未得到完全落實(shí)。如2005年發(fā)生的41起特大瓦斯事故中,有的礦井沒有安裝瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)或運(yùn)行不正常,有的礦井雖安裝有監(jiān)控系統(tǒng),但因傳感器數(shù)量不足、安裝位置不對(duì)、線路存在故障、顯示器不顯示數(shù)據(jù)等問題,不能有效發(fā)揮其應(yīng)有的作用。此外鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦發(fā)生的特大瓦斯事故都沒有裝備瓦斯抽放系統(tǒng)或抽放系統(tǒng)不能有效運(yùn)行,監(jiān)控系統(tǒng)也不能有效發(fā)揮作用。如內(nèi)蒙古烏海市烏達(dá)區(qū)巴音賽煤焦有限責(zé)任公司某井雖安裝了瓦斯監(jiān)控系統(tǒng),但在其實(shí)際開采區(qū)域卻并沒有瓦斯傳感器,而造成特大瓦斯事故的發(fā)生,死亡16人。
1.2.5管理水平低
許多事故分析發(fā)現(xiàn),違章操作或管理不當(dāng)而造成了一些本可避免的事故,但未引起重視,最終釀成特大瓦斯爆炸事故。因此,管理水平和職工的安全意識(shí)對(duì)于煤礦的長(zhǎng)期安全生產(chǎn)非常重要。
1.2.6企業(yè)技術(shù)管理薄弱
一些煤礦企業(yè)由于采煤方法落后,引起礦井采掘布置不合理,通風(fēng)系統(tǒng)不完善,此外,作業(yè)規(guī)程編制不符合實(shí)際,針對(duì)性不強(qiáng),給安全生產(chǎn)帶來了嚴(yán)重隱患。
2控制瓦斯爆炸事故的技術(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。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),防治瓦斯積聚,進(jìn)行瓦斯抽放,加強(qiáng)瓦斯?jié)舛群突鹪幢O(jiān)測(cè),防止點(diǎn)火源的出現(xiàn)等;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。
2.1瓦斯爆炸事故的預(yù)防措施
2. 1 .1煤礦瓦斯抽放技術(shù)
1)我國(guó)國(guó)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。如皖北煤電集團(tuán)公司祁東煤礦利用抽放瓦斯進(jìn)行發(fā)電取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
2)為提高瓦斯抽放率,目前主要需解決長(zhǎng)鉆孔定向鉆進(jìn)技術(shù),包括測(cè)斜、糾偏技術(shù);提高單一低透氣性煤層的抽放率;研制鉆進(jìn)能力更強(qiáng)的鉆機(jī)具;完善和提高擴(kuò)孔技術(shù)、排渣技術(shù)、造穴技術(shù)和封孔技術(shù);開發(fā)新的瓦斯抽放技術(shù)及設(shè)備。
3)瓦斯抽放方法有本煤層抽放、鄰近層抽放和采空區(qū)抽放等;抽放工藝有順層長(zhǎng)鉆孔、大直徑鉆孔、地面鉆孔、頂板巖石和巷道鉆孔等。并研制出與之相配套的強(qiáng)力鉆機(jī)及配套機(jī)具,如MK型長(zhǎng)鉆孔鉆機(jī)和ZSM順層強(qiáng)力鉆機(jī)等。此外已研制出多種抽放泵及配套的監(jiān)控系統(tǒng)和儀表等,大大提高了瓦斯抽放量和抽放率,使安全環(huán)境得到進(jìn)一步
改善。
4)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。
5)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。
2.1.2礦井瓦斯?jié)舛燃盎鹪幢O(jiān)測(cè)技術(shù)
礦井瓦斯?jié)舛燃盎鹪吹膶?shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)對(duì)于防止瓦斯爆炸非常重要,當(dāng)發(fā)現(xiàn)瓦斯異?;蛴谢鹪串a(chǎn)生,立即采取措施可防止爆炸事故的發(fā)生。我國(guó)目前開發(fā)了KJ90. KJ92.KJ94. KJ95. KJ73. KJ66等型號(hào)的礦井安全監(jiān)控系統(tǒng),以及各類檢測(cè)傳感器、報(bào)警儀和斷電儀。已有多個(gè)礦井安裝了礦井安全綜合監(jiān)控系統(tǒng),并具有如下功能:①礦井環(huán)境和工況參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控;②主要通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè);③巷道火災(zāi)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);④礦井瓦斯抽放實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);⑤中擊地壓實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);⑥煤與瓦斯突出實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);⑦煤層自然發(fā)火實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);⑧瓦斯爆炸或燃燒實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);⑨礦井電網(wǎng)監(jiān)測(cè)等多種功能。監(jiān)控系統(tǒng)的安裝極大地提高了煤礦的安全管理自動(dòng)化水平,防止了許多事故的發(fā)生。
2.1.3井下火源防治
對(duì)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一些相應(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)同地點(diǎn)出現(xiàn),如放炮時(shí)檢測(cè)瓦斯?jié)舛?,采用風(fēng)電閉鎖、瓦斯電閉鎖等措施。另外加強(qiáng)明火的管理,嚴(yán)格動(dòng)火制度,消除引爆瓦斯的火源。
2.1.4優(yōu)化通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)及通風(fēng)系統(tǒng)
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,必須同時(shí)設(shè)計(jì),超前施工,同時(shí)投入使用。
2. 2隔爆措施
礦井隔爆抑爆裝置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障,當(dāng)瓦斯爆炸發(fā)生后,依靠預(yù)先設(shè)置的裝置可以阻止爆炸的傳播,限制火焰的傳播范圍,主要有被動(dòng)式隔爆棚和自動(dòng)抑爆裝置。
1)被動(dòng)式隔爆棚。隔爆巖粉棚、隔爆水槽棚和隔爆水袋棚因成本低、安裝方便,因而得到了廣泛的使用,其中隔爆水袋棚的使用最為廣泛。目前研制的XGS型和KYG型隔爆棚,具有適應(yīng)性強(qiáng),安裝、拆卸和移動(dòng)方便的特點(diǎn)。
2)自動(dòng)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(cè)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,從而達(dá)到抑制爆炸火焰?zhèn)鞑サ哪康?。如ZGB-Y型自動(dòng)隔爆裝置采用高壓氮?dú)庖湎鎰?,能將爆炸限制在距爆?0-60m之內(nèi);YBW-1型無(wú)電源觸發(fā)式抑爆裝置,適合安裝在距爆源20-45m的巷道中;ZYB-S型自動(dòng)產(chǎn)氣式抑爆裝置采用實(shí)時(shí)產(chǎn)氣原理,當(dāng)傳感器接收到燃燒或爆炸火焰時(shí),觸發(fā)氣體發(fā)生器快速產(chǎn)生的高壓氣體噴灑消焰劑,抑制火焰的傳播。
Abstract: The prevention of coal mine gas explosion accident is the focus of coal mine safety work. According to the factors of Xiayukou coal mine working face safety wind under the influence of randomness, fuzziness and uncertainty characteristics, using analytic hierarchy process to establish the safety evaluation index system of coal mining face, determine the weight of each index, and the evaluation model is established by using grey evaluation method, carries on the quality synthetic evaluation. The evaluation results show that the calculated results are consistent with actual situation, show that the gray analytic hierarchy process has important significance for the development of coal mine safety.
關(guān)鍵詞: 安全評(píng)價(jià);層次分析法;灰色評(píng)價(jià)法
Key words: safety evaluation;AHP;grey evaluation method
中圖分類號(hào):TD7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2014)02-0057-02
0 引言
煤礦瓦斯爆炸事故具有很強(qiáng)的破壞性、突發(fā)性,是煤礦重大災(zāi)害事故之一。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。隨著安全系統(tǒng)工程的不斷發(fā)展和廣泛應(yīng)用,人們對(duì)煤礦安全評(píng)價(jià)的研究越來越重視,并取得很多重要的研究成果。采煤的危害大多來源于瓦斯爆炸,所以就需要運(yùn)用系統(tǒng)工程的原理進(jìn)行識(shí)別和分析潛在的危險(xiǎn)因素。這樣能夠及時(shí)指導(dǎo)瓦斯爆炸的管理工作等,能夠針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際問題進(jìn)行合理措施,對(duì)保護(hù)工作面的安全具有重要的意義[1]。
1 礦井概況
下峪口煤礦于1970年建礦,1975年投產(chǎn),年生產(chǎn)能力120萬(wàn)噸,并建有年入洗原煤120萬(wàn)噸的選煤廠,依礦井設(shè)計(jì)能力尚可服務(wù)80余年。原煤產(chǎn)量最高達(dá)133萬(wàn)噸/年,洗精煤產(chǎn)量最高達(dá)80.6萬(wàn)噸/年。先開采的2#煤層平均厚度為1.0m,屬低中灰、低硫、低磷、高發(fā)熱量的國(guó)內(nèi)稀缺煤種;首先工作面為2-3采區(qū)的23201的采煤工作面,埋藏深度為200m,工作面走向長(zhǎng)度為160m,傾向長(zhǎng)600m,煤層平均傾角7°,最大傾角20°,回采方法為單一走向(傾斜)長(zhǎng)壁式采煤方法;礦井總排風(fēng)量為13781m3/min,礦井有效風(fēng)量為12109m3/min,有效風(fēng)量率為87.87%;礦井通風(fēng)方式為分區(qū)混合抽出式通風(fēng),礦井主要通風(fēng)機(jī)為KZS-NO30;礦井瓦斯相對(duì)涌出量31.72m3/t,屬于煤與瓦斯突出礦井;2號(hào)煤層煤塵爆炸指數(shù)為17.5%,煤塵有爆炸危險(xiǎn);經(jīng)測(cè)定,屬于不易自燃煤層。
2 采煤工作面瓦斯爆炸綜合評(píng)價(jià)
2.1 構(gòu)建安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系 通過對(duì)下峪口煤礦采煤工作面可能出現(xiàn)的瓦斯爆炸的因素進(jìn)行分析,構(gòu)建合理的瓦斯爆炸危險(xiǎn)性安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,見表1。
2.2 確定指標(biāo)權(quán)重 針對(duì)本層次中一些有關(guān)指標(biāo)因素之間相對(duì)重要度進(jìn)行比較,然后選擇重要性較高的數(shù)值表示出來,并且寫出矩陣形式即判斷矩陣[2]。判斷矩陣中各元素的取值和含義見表2。
通過計(jì)算,確定各指標(biāo)因素的權(quán)重系數(shù)后,再進(jìn)行一致性檢驗(yàn),直到滿足一致性的程度CR
2.3 綜合評(píng)價(jià) 由各種評(píng)價(jià)指標(biāo)然后打分的基本標(biāo)準(zhǔn)的各灰數(shù)及白化權(quán)函數(shù)[4]的特點(diǎn),進(jìn)而確定相應(yīng)的區(qū)間, 從而得到根據(jù)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果建立等級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),見表4。
對(duì)Bi 的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果記為Yi,則Yi=Wi·Ri
以F中對(duì)B1作綜合評(píng)價(jià)為例:
Y1=W1·R1=(0.203,0.466,0.203,0.086,0.042)·
■=(0.366,0.372,0.255,0)
同理求得F中Y2=(0.374,0.391,0.228,0);Y3=(0.340,0.403,0.245,0.009);Y4=(0.369,0.410,0.220,0)。
因此對(duì)目標(biāo)層進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),有
Y=WR=(0.367,0.386,0.241,0.005)
通過計(jì)算,得到相應(yīng)的綜合評(píng)價(jià)值為
S=YCT=(0.367,0.386,0.241,0.005)(4,3,2,1)T=3.115
通過對(duì)比表中的數(shù)據(jù),整個(gè)采煤面的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為三級(jí),表明煤礦安全狀況良好,即也存在一定的安全隱患,要繼續(xù)加以防范。
另外,根據(jù)最大取值原則來判斷灰色評(píng)價(jià)權(quán)向量,也可以發(fā)現(xiàn)處于較高的各因素指標(biāo)占有較大的比重,說明該礦采煤面安全情況良好,與上述方法得到的結(jié)果相同。由此可見,灰色層析分析法對(duì)于煤礦安全評(píng)價(jià)是可行的,所給出的評(píng)價(jià)模型既能用于描述不同層面的安全狀態(tài),也能對(duì)同一層面不同因素的風(fēng)險(xiǎn)程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。
3 結(jié)論
①本文應(yīng)用層次分析法對(duì)下峪口煤礦的安全形勢(shì)進(jìn)行了灰色綜合評(píng)價(jià),建立了4個(gè)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則、21個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的煤礦安全指標(biāo)層次結(jié)構(gòu),通過實(shí)例驗(yàn)證表明所建立的評(píng)價(jià)模型操作性較好、結(jié)果直觀準(zhǔn)確,通過它可以準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)煤礦安全狀況,并且可以根據(jù)不同因素指標(biāo)的權(quán)重,進(jìn)而有針對(duì)性地加以預(yù)防和監(jiān)控,以采取規(guī)避相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)因素的措施,對(duì)煤礦的安全建設(shè)與安全管理具有重要意義。
②瓦斯爆炸事故是可以預(yù)防的。歸納起來有以下幾個(gè)方面:防止瓦斯積聚;防止點(diǎn)火源的出現(xiàn);加強(qiáng)瓦斯的檢查和檢測(cè);防止瓦斯爆炸事故的擴(kuò)大。
總之,利用灰色理論綜合評(píng)價(jià)模型進(jìn)行煤礦安全評(píng)價(jià),提高了其影響因素分析和綜合評(píng)價(jià)結(jié)論的科學(xué)性、可靠性,能夠更好地指導(dǎo)安全生產(chǎn),更有效地貫徹“安全第一,預(yù)防為主,綜合治理”主導(dǎo)思想。
參考文獻(xiàn):
[1]王魁軍,曹林.我國(guó)煤礦瓦斯災(zāi)害事故頻發(fā)的原因分析[J].中國(guó)煤炭,2003,29(7):9-11.
[2]袁梅,李希建,吳桂義.AHP在煤礦安全現(xiàn)狀評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].煤礦安全,2009,35(1):72-74.