低瓦斯工作面

2024-08-07

低瓦斯工作面（共3篇）

低瓦斯工作面篇1

0 引言

瓦斯是威胁煤矿安全的主要因素之一, 做好瓦斯管理工作的首要任务是科学认识瓦斯, 合理管理瓦斯。迄今为止, 中国80%左右的煤矿不同程度地发生过瓦斯事故, 而70%的瓦斯事故又发生在低瓦斯矿井内。特别是目前相当一部分低瓦斯矿井管理者及员工对瓦斯危害性认识不够, 对瓦斯的基本活动规律不清楚, 重视企业效益, 而忽视了瓦斯这一安全隐患, 导致煤矿瓦斯事故频发。因此, 有效实施低瓦斯矿井瓦斯治理, 杜绝瓦斯事故, 确保安全生产就显得尤为重要[1]。

1 瓦斯爆炸条件

矿井瓦斯是指以CH4为主, 并含有CO2、CO、H2S等的有毒有害气体的总称, 瓦斯爆炸必须满足以下3个条件:a) 当浓度达到5%~16%时, 瓦斯将会爆炸。5%为瓦斯爆炸下限, 16%为瓦斯爆炸上限。当瓦斯浓度处于8%~10%时, 其爆炸产生的威力最大;b) 引发爆炸的火源温度一般需达到650℃至750℃以上, 且火源接触瓦斯的时间大于瓦斯爆炸的感应时间;c) 空气中O2浓度。当矿井地下空气中O2浓度达到12%以上时, 瓦斯才会产生爆炸。瓦斯燃爆事故, 是一定浓度的瓦斯和空气中的O2, 在一定温度作用下产生的激烈氧化连锁反应所造成的事故。煤矿瓦斯燃爆是受限空间内的爆炸, 可产生2 150℃~2 650℃高温、100个大气压的冲击波和大量CO2、CO等有毒有害气体, 其传播和影响范围特别大。

2 低瓦斯煤矿瓦斯爆炸的因素

低瓦斯煤矿瓦斯爆炸的因素有很多, 大致可分为主观因素和客观因素, 例如自然因素、安全装备水平、安全技术手段、安全管理水平和安全意识等, 在这些因素共同作用下就将导致瓦斯事故的发生。

2.1 主观因素

2.1.1 煤矿开采条件差

据统计, 中国小煤矿总数占矿井总数85%左右, 小煤矿井下工作条件普遍差、安全措施不到位、管理不规范等问题是导致事故的主要原因。

2.1.2 对瓦斯安全防范意识不够

在低瓦斯煤矿井中发生爆炸的主要原因是管理人员安全意识薄弱, 简单地认为低瓦斯煤矿内不会发生爆炸, 或认为在低瓦斯煤矿内几乎不会发生爆炸事故, 所以导致相关人员放松管理, 制定制度也不够健全。若在瓦斯员未按规定检查瓦斯或风量不足的情况下进行井下作业等都是极其危险的。

2.1.3 未能及时准确地确定瓦斯爆炸的浓度下限

很多低瓦斯矿井瓦斯监测监控设备落后, 运行不正常现象也时有发生, 这都会导致其无法对矿井内瓦斯的各项指标进行实时和准确的监测监控。

瓦斯主要组成成分为CH4, 是引起爆炸的主要成分。经实验表明, CH4一般爆炸浓度的下限为5%, 但瓦斯组成成份不单一, 除了CH4以外, 其中还混有正己烷、H2、异丁烷等可燃重烃气体。以上几类可燃气体的存在会降低瓦斯浓度的爆炸下限, 从而加大了瓦斯的危险性。上述观点由中国矿业大学的安全工程学院导师李增华教授通过大量试验得以证明, 下面对以上观点进行详细阐述。

a) 强点火源下的瓦斯爆炸CH4气体浓度下限。CH4在强点火源的环境下, 其爆炸浓度下限降至3.65%, 瓦斯的爆炸危险性也随之增加。实验结果证明, CH4混合气体在空气中的爆炸浓度下限是5%, 说明CH4的爆炸下限明显受强点火源影响。在强点火源下CH4气体含量对爆炸的影响如表1所示;

b) 强点火源下的瓦斯爆炸H2浓度下限。在强点火源的环境下, 瓦斯爆炸的浓度下限受H2含量影响。当H2含量达0.5%时, CH4的爆炸下限为2.4%;而当H2含量为1%时, CH4的爆炸下限为1.49%;当H2含量为1.5%时, CH4的爆炸下限则减低到1.2%。因此可明显得出H2浓度直接影响着CH4混合气体的爆炸下限;

c) 强点火源下瓦斯爆炸正己烷、异丁烷浓度下限。在强点火源的环境下, 瓦斯爆炸的浓度下限受正己烷、异丁烷等可燃气体含量影响。正己烷与异丁烷的浓度对瓦斯气体爆炸影响巨大, 当异丁烷浓度仅为0.2%时, 却能将CH4混合气体的爆炸下限降低到2.52%[2]。

2.2 客观因素

2.2.1 混入了可燃气体

可燃气体主要是指CO、C2H6、H2S、H2等, 因为这些气体具有可燃和爆炸性, 当这些气体混入空气和瓦斯中, 不仅会降低瓦斯爆炸下限, 而且会增加这些可燃气体的总浓度。

2.2.2 混入爆炸性煤尘

由于煤尘与O2在火的作用下, 将发生化学反应释放出可燃气体。因此在空气和瓦斯中混入煤尘后, 将增加瓦斯爆炸的概率。

2.2.3 混入惰性气体

惰性气体主要是指卤族元素、He、CO2等, 当这些气体混入空气和瓦斯中, 将会减少O2的浓度, 同时降低了瓦斯爆炸的下限。

2.2.4 混合气体的初压与初温

通过实验证明, 初压越大, 燃点温度就越低, 当混合的气体短时间内被压缩为原始体积的1/20后, 由于在压缩的作用下, 混合气体自身产生热量, 从而引发自行爆炸;当初始温度越高时, 瓦斯爆炸界限也随之越大。

2.2.5 瓦斯聚积

如果通风管理不善, 最容易引起瓦斯积聚。通风系统不合理则容易造成多次串联、循环风和风流短路等现象, 矿井的供风地点会因此造成风量不足, 引发瓦斯积聚。局部通风管理不善 (例如安装地点不正确、全压风量不足、风筒漏风严重等) 容易造成供风地点风量不足, 引发瓦斯积聚, 从而造成瓦斯事故。根据数据显示, 在2006年的37起瓦斯爆炸特大事故中, 由通风系统不合理引起的爆炸事故有22起, 由局部通风管理不善引起的爆炸事故有8起。

2.2.6 存在引爆火源

在对井下工作面进行爆破时, 如果炮眼附近的钻孔和裂隙出现封堵不严的情况, 则很有可能出现虚炮, 就容易产生强点火源。以福建省的一处煤矿为例, 该矿井结构较为复杂, 存在严重裂隙, 该煤矿虽为低瓦斯矿, 但由于井下爆破时出现虚炮, 局部瓦斯聚积, 与强点火源接触后, 发生了瓦斯爆炸。还应杜绝出现引爆瓦斯的其它火源, 例如煤炭自燃、静电火花、摩擦撞击的火花、电气火花、爆破火花。电气火花是瓦斯爆炸的主要火源, 应重点预防。

3 防治低瓦斯矿井内瓦斯爆炸的对策

a) 加强教育培训, 提高员工瓦斯防范意识, 要认识到低瓦斯矿井也会发生瓦斯爆炸;

b) 要严格执行“三人连锁放炮制”与“一炮三检制”制度;

c) 要确保矿井通风可靠, 保证矿井风量充足;

d) 了解瓦斯的分布情况, 防止出现盲巷、高冒顶处的瓦斯聚积;并采取有效措施防止回采工作面上隅角和工作面的瓦斯聚积;

e) 井下要使用防爆型电气设备, 严禁供电线路及电气设备失爆;严禁在微风、无风的联络巷和瓦斯易积聚区域安设电气设备。每班至少检查一次安在采掘工作面回风巷的电气设备。井下禁止动火作业, 确需进行动火作业的, 作业前要组织现场调研, 进行危险源辨识, 制定安全技术措施, 必须严格行使审批程序, 加强现场瓦斯检查, 发现瓦斯超限立即停止作业;

f) 炮掘作业应采用一次全断面爆破, 水泡泥、炮土封堵严实。爆破后, 爆破工、瓦检工和班组长必须首先巡视爆破地点, 检查通风、瓦斯、煤尘、顶板、支架和瞎炮等情况;

g) 研究矿井裂隙场的分布情况, 需防止因采动而使裂隙带和老窑相通, 造成瓦斯聚积、瓦斯爆炸;

h) 加强对瓦斯的监测监控, 确保设备正常运行, 发生瓦斯预警时, 必须先停止生产作业, 进行原因分析并采取有效措施后方可生产作业。发生瓦斯超限时, 必须在立即查明超限浓度、范围、原因后向矿调度和系统负责人汇报, 按事故处置措施进行停工、断电、撤人[3]。

4 结语

大部分瓦斯事故都发生在低瓦斯矿井, 低瓦斯矿井管理者要提高认识、加强管理, 一旦认识上存在误区, 管理上出现失误, 就算在低瓦斯矿井内也极易引发重大瓦斯事故。所以, 在低瓦斯矿井的瓦斯防治和治理工作上决不能掉以轻心。从管理、环境、设备、人员等方面着手, 加强防范意识, 对瓦斯进行实时监测监控, 采取行之有效的措施加强现场管理, 只有这样才能有效杜绝低瓦斯矿井瓦斯事故的发生。

参考文献

[1]崔刚, 陈开岩.矿井通风系统安全可靠性综合评价方法探讨[J].煤炭科学技术, 1999 (12) :15-17.

[2]昊中立.矿井通风与安全[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2010.

[3]王省身.矿井灾害防治理论与技术[M].徐州:中国矿业大学出版社, 1986.

低瓦斯工作面篇2

1 低瓦斯矿井瓦斯异常区综采面瓦斯事故原因分析

低瓦斯矿井瓦斯异常区综采面事故主要有瓦斯中毒及瓦斯异常导致爆炸两种, 其事故发生率较高, 损失较为严重。为了更好的对其进行治理和预防, 首先要对低瓦斯矿井瓦斯异常区综采面瓦斯事故的原因进行详细的分析, 以便于对其进行治理。

1.1 低瓦斯矿井瓦斯异常区综采面瓦斯中毒事故原因分析

发生瓦斯中毒、窒息事故与许多因素有关, 但总的来说, 主要与自然因素、安全技术手段、安全装备水平、安全意识和管理水平等有关, 发生瓦斯中毒、窒息事故往往是以上因素相互作用所导致的。煤矿开采条件差, 矿井通风系统紊乱是导致低瓦斯矿井瓦斯事故的由于原因。低瓦斯等级矿井, 但是由于受地质构造复杂影响, 给开采工作增加难度, 加上矿井通风系统经常遭受周边小窑的非法干扰, 矿井的风流会出现紊乱, 通风系统经常遭受破坏, 造成内部漏风和外部漏风, 加上受自然风压影响, 矿井通风系统不稳定。有时会检测出瓦斯超限现象。通风安全技术措施、通风安全设施不完善或安装不及时;局部通风管理不位, 采掘工作面常处在无风或停风作业现象;采掘工作面大多采用串联通风, 采掘工作面无进行气体检测, 不能及时掌握井下巷道中瓦斯浓度的状况;所有因素容易光学瓦检器还在水仑处悬挂着。放炮管理混乱。装药封泥、母线的检查、一炮三检、放炮安全距离、警戒等等在现场完全没有得到落实, 以至四起事故皆是放炮产生火花, 安全距离不够所造成的。加上煤矿从井口到作业地点行走线路长, 煤层有的是薄煤层, 有的是急倾斜, 针对此种情况煤矿没有采用机械运输人员和材料, 布置巷道时断面窄小、坡度陡, 没有考虑工人的体力承受程度, 工作任务压得重, 造成现场作业人员违章蛮干的情况发生。矿级跟班干部安全责任制未得到落实。在现场没有及时制止违章, 相反还带头违章、参与违章, 现场管理混乱。种种原因导致了低瓦斯矿井存在事故隐患。

2 低瓦斯矿井瓦斯异常区综采面的瓦斯治理

2.1 针对低瓦斯矿井瓦斯中毒的治理

针对低瓦斯矿井瓦斯中毒的原因, 可以找出低瓦斯矿井瓦斯中毒治理的主要方向。首先要建立健全通风管理组织机构和规章制度, 切实加强矿井通风管理, 要彻底消灭采掘工作面无风、微风或循环风作业等现象, 以防止瓦斯事故的发生。完善劳动组织管理和职工安全培训工作, 加快矿业操作安全管理的进程。为了防止瓦斯积聚导致瓦斯事故, 低瓦斯矿井开采企业还要加强通风, 促进矿道内空气流通, 减少瓦斯积聚。矿井应合理选择最佳的矿井通风系统, 详细制定好确保系统完善措施, 使矿井有效的风量能够正常满足安全生产需要。加强局部通风管理, 杜绝井下各工作面出现无风、微风作业。加强栅栏、密闭的管理, 对采掘工作面停工的巷道、小眼必须及时进行密闭、揭示警标处理, 并详细制定管理措施加强管理。合理生产布局, 防止工作面出现不合理的串联通风, 长距离通风、循环通风。

同时加强瓦斯浓度检测, 准确掌握矿井中瓦斯浓度的变化, 是防止瓦斯事故的发生。及时处理局部的瓦斯积聚, 如工作面长期停工造成瓦斯积聚或检查中发现个别工作面出现瓦斯积聚, 矿技术部门必须及时制定好瓦斯积聚处理风筒, 做舍本求末的事。严格放炮管理工作。据调查, 低瓦斯矿井的电器设备少, 产生火花的最大概率就是放炮这个环节, 必须按照《煤矿安全规程》对放炮的有关规定严格执行, 做好“三泥”装填和一炮三检工作, 杜绝违章放炮。

3 低瓦斯矿井瓦斯异常区综采面安全事故的预防———人员安全意识的培养

为了更好的落实低瓦斯矿井瓦斯事故, 必须树立以人为本的思想, 通过对采矿人员及有关技术负责人的技术培养, 保障开采技术保障, 减少低瓦斯矿井瓦斯事故。另外还要加强人员安全意识的培养, 通过定期举行安全培训, 提高技术人员及班组负责人的安全意识, 落实安全生产。

4 结论

通过上述论述可以看出, 瓦斯事故的防止工作是一项长期性、全员性的复杂工作, 一方面要通过人员培训提高安全意识, 另一方面还要通过技术人才培养, 合理设置采煤区, 加强通风设计, 减少瓦斯积集, 减少事故发生。矿业开采企业必须扎实开展瓦斯治理工作, 加大矿井瓦斯浓度检测资金投入, 加快报警系统建设, 为低瓦斯矿井的安全打好坚实的基础。

(上接71页) 平安龙江和促进我省社会主义新

参考文献

[1]王佳.低瓦斯矿井安全生产的实施[J].矿业安全, 2007, 12.

[2]张威.低瓦斯矿井安全控制技术[J].中国矿业, 2006, 3.

[3]方东平.低瓦斯矿井安全监理与管理[J].安全生产, 2005, 11.

[4]程乃学.低瓦斯矿井安全技术规范与操作守则[M].北京:科技出版社, 2007, 5.