煤矿井下灾害粉尘

煤矿井下灾害粉尘（通用4篇）

煤矿井下灾害粉尘 篇1

摘要：本文对煤矿井下生产过程中产生粉尘的原因及粉尘的危害进行分析, 重点论述煤矿井下粉尘的综合防治技术。

关键词：煤矿,井下粉尘,防治技术

随着煤矿机械化程度的不断提高和生产工艺水平的不断发展, 粉尘的生成量也在不断增加, 这就使井下作业人员接触粉尘的几率越来越高, 职工长期在充满粉尘的空间作业, 容易患尘肺病, 因此说井下粉尘的存在严重威胁着职工的人体健康。粉尘达到一定浓度还会引发爆炸, 这就给矿井安全生产带来严重的威胁, 不仅会损坏矿井设备, 还能造成人员伤亡。本文重要论述煤矿井下粉尘的防治技术, 来降低粉尘的浓度, 保证矿井的安全生产。

1 煤矿粉尘的产生和分类

1.1 煤矿粉尘的产生

粉尘是煤矿生产过程中产生的各种矿物质的微粒。一般分为煤尘和岩尘两种。煤尘是指粒径小于1mm的煤炭颗粒, 煤尘颗粒含有较多的固定碳为主的可燃物质。岩尘是指粒径小于5μm的岩石颗粒。当岩尘中游离二氧化硅含量超过10%时, 称为硅尘。在煤矿开拓、掘进、采煤、运输等各个生产环节中, 随着岩体和煤体的破坏、碎裂, 便产生大量的粉尘。采掘工作面产生的粉尘数量最多, 约占全部粉尘的80%;其次, 运输系统的各装载点, 煤 (岩) 进一步遭到破坏, 也会产生相当数量的粉尘。此外, 矿山压力和地质构造作用也会产生粉尘, 但所占的比例相对较少。

1.2 煤矿粉尘的分类

煤矿粉尘除按其成分可分为岩尘、煤尘等多种无机粉尘外, 尚有多种不同的分类方法。1) 按矿尘粒径划分a.粗尘。粉尘粒径大于40μm, 相当于一般筛分的最小颗粒, 在空气中极易沉降。b.细尘。粒径为10μm~40μm, 肉眼可见, 在静止空气中作加速沉降。c.微尘。粒径为0.25μm~10μm, 用光学显微镜可以观察到, 在静止空气中作等速沉降。d.超微尘。粉径为0.25μm, 要用电子显微镜才可以观察到, 在空气中作扩散运动状。2) 按矿尘存在状态划分:a.浮游粉尘。悬浮于矿井内空气中的粉尘, 简称浮尘。b.沉积粉尘。从矿内空气中沉降下来的粉尘, 简称落尘。浮尘和落尘在不同环境下可以互相转化。浮尘在空气中飞扬的时间与尘粒的大小、重量、形式等有关, 还与空气的湿度、风速等大气参数有关。3) 按矿尘粒径组成范围划分:a.全尘 (总粉尘) 。各种粒径的矿尘之和。对于煤尘, 常指粒径为1mm以下的尘数。b.呼吸性粉尘。主要指粒径在5μm以下的微细尘粒, 它能通过人体上呼吸道进入肺区, 导致肺病, 对人体危害甚大。

2 粉尘的危害

1) 对人体的危害。煤矿井下职工长期在粉尘环境中工作, 吸入大量粉尘后, 会引起上呼吸道炎症;当职工的皮肤沾染粉尘时会阻塞毛孔, 还可能引起皮肤病或发炎;粉尘还能刺激眼睛引起角膜炎, 造成视力减退;职工长期接触粉尘, 肺部会因吸入大量粉尘患上尘肺病。另外, 当井下作业地点粉尘浓度过高时, 影响作业人员的视线, 使之不能及时发现井下存在的隐患, 导致机械和人身事故的发生。

2) 爆炸危害。粉尘中的煤尘, 具有可燃性, 当空气中煤尘的浓度达到30~40g/m3时, 遇到外界火源, 很容易引起火灾;而还有些煤尘能够发生爆炸, 造成矿井毁坏和人员伤亡, 给矿井带来巨大的经济损失。

3) 污染环境。粉尘不仅污染作业环境, 还能降低工作场所的可见度, 从而影响劳动效率和职工的操作安全。

3 粉尘防治技术

3.1 建立健全管理制度

必须建立健全严格的检查管理制度和专门的组织机构, 抓好防尘劳动保护工作。首先, 对已经建立的通风除尘系统要加强维修和管理, 以保证其具有良好的通风效果。定期检测井下工作面空气中的含尘浓度。加强对长期接触粉尘人员的定期体检工作, 做到早发现早治疗。加强对职工的防尘教育, 在采掘过程中, 要采取喷水降尘的湿式作业。

3.2 采掘工作面综合防尘技术

随着煤矿采掘机械化程度的不断提高, 综采工作面和掘进工作面成为煤矿井下生产过程中最主要粉尘生成源, 也是粉尘危害最严重的地方, 可采取以下防尘措施。1) 改进采掘机械的运行参数。适当改变采掘机械的运行参数, 可以降低采掘作业时的产尘浓度。试验证明, 将采煤机的滚筒转速由50r/min降到39r/min时, 粉尘生成量降低30%。当采煤机的滚筒转速与牵引转速适当匹配时, 也可降低粉尘生成量, 如EDW-170L型采煤机牵引速度为2m/min时, 产尘量最小的转速为50r/min;牵引速度提高到4m/min时, 产尘量最小的转速为120r/min。对破碎机、装载机等机械运行, 也应考虑产尘量最低。2) 采煤机喷雾消尘。采煤机割煤处是综采工作面最大的尘源, 因此, 对此处煤尘的控制是搞好粉尘防治的关键。目前滚筒采煤机的除尘措施仍采用外喷雾和滚筒内喷雾。实践证明, 在采煤机滚筒附近安装水力引射器, 向割煤处进行外喷雾, 可使煤尘降低50%左右。而且还能解决滚筒附近的局部瓦斯积聚问题。3) 在掘进机上安装除尘风机, 在综放工作面的移架、放煤过程中, 支架之间增设洒水喷雾装置, 以达到喷雾降尘效果。4) 采用水炮泥。水炮泥是用盛水的塑料袋代替或部分代替炮泥充填于炮眼内, 爆破时水袋破裂, 在高温高压爆炸的作用下, 大部分水被气化, 然后重新凝结成极细的雾滴并与同时产生的粉尘相接触, 形成雾滴的凝结核或被雾滴所湿润而起到降尘作用。若在水炮泥中添加湿润剂, 粘结剂等物质, 可大大提高降尘效果。5) 采用个人防护装置。实践表明, 要消除每个生产环节的粉尘是十分困难的, 在某些产尘量大的地方更难做到。在这种场合, 应使用个人防护装置:如综采工作面的采煤机司机、开缺口及支架工等, 应带高效、低阻、轻便的防尘口罩。

3.3 通风排尘和净化风流

用通风的方式将矿尘稀释并排出, 是降低井下矿尘浓度的重要措施之一。因此, 要加强掘进通风管理工作, 减少漏风, 提高风筒出口风量, 合理控制风速。当风速过低时, 粗粒矿尘将与空气分离下沉, 不被排出。据试验观测, 当巷道中风速达到0.15m/s时, 5μm以下的矿尘能够悬浮并与空气均匀混合而随风流排出。《规程》规定:掘进中的岩巷最低风速不得低于0.15m/s, 这完全可以满足最低排尘风速的要求。提高排尘风速, 粒径稍大的尘粒也能悬浮并排出, 同时增强了稀释作用, 矿尘浓度也随之降低。风速再增高时, 将扬起落尘, 使风流中含尘浓度增大, 因此《规程》规定:采掘工作面的最高允许风速为4m/s。在产尘量高, 矿尘比重大, 温度比较高的作业地点, 可适度增大排尘风速。

4 结论

总之, 煤矿井下粉尘的综合治理关系着矿井的安全生产, 必须要完善煤矿技术人员的管理水平和井下作业人员的整体素质和自我防护意识, 进一步完善粉尘防治技术和措施, 从而加强煤矿井下的通风和安全, 提高通风质量, 同时还应该积极引进各种防治粉尘的新技术, 尽可能为煤矿井下创造一个安全、适宜和良好地工作环境。

煤矿井下灾害粉尘 篇2

目前我国煤炭开采以井工开采为主,井下采煤空间狭小、工作地点多变,通风效果差;大截深、大功率、大运输量机械化采煤设备的使用日益增多,产尘量加大;采区的延伸、巷道运输距离的加长、转载点的增加,导致采煤、掘进、转载、运输各流程均伴随着大量的粉尘产生。这些都使得煤尘污染和爆炸风险提高[1,2,3]。因此,井下粉尘监测、防治是一急需攻克的难题。

2 井下粉尘监测技术现状

粉尘监测既是掌握现场粉尘状况的重要手段,也是粉尘防治和管理的重要环节。

2.1 测尘仪表

目前广泛使用的测尘仪表主要有三类:粉尘采样器、测尘仪及粉尘浓度传感器。粉尘采样器测尘过程繁琐,不能及时反映作业场所粉尘的污染状况。测尘仪则存在校正工作比较复杂、测量范围较窄、质量重等缺点。且粉尘采样器和测尘仪均不能连续在线监测,测出的粉尘浓度受井下生产、风流等条件的影响,不能全面、准确的反映井下的粉尘污染状况[4]。所以,能够实现连续检测的粉尘浓度传感器已成为国内外研究的热点。基于图像分析监测煤尘装置[5]既可以观察颗粒形貌,也可以分析煤尘颗粒粒度分布等参数。该装置测量结果直观,丰富了测尘仪器的功能,值得进一步的研究。

2.2 测尘方法

国内矿山现在多采用全尘采样,而国外矿山大都采用呼吸性粉尘采样[6]。我国煤矿的煤尘大多具有爆炸性,全尘监测可以有效防止煤尘爆炸事故的发生;而整班个体呼吸性粉尘监测更为真实地反映全工时内呼尘浓度和矿工的接尘状况,从而可以针对不同粉尘浓度的采区或工作面、不同程度的接尘人员或工种采取相应的管理和监护,减少和预防尘肺病的发生[7]。

3 井下粉尘防治技术现状

井下粉尘的防治主要有四个思路[8,9]:一是减尘,即在采煤之前,通过采取合理的设计参数、工作参数或某些技术措施,来降低煤体产尘的可能性;二是降尘或捕尘,即在开采时,利用特定的防尘技术或设备控制尘源,使粉尘不能进一步扩散,及时地把粉尘沉降或捕捉;三是排尘,即通风排尘;四是隔尘,即利用气幕、个体防护装备(Personal Protective Equipment,PPE)把工人与粉尘尤其是呼吸性粉尘隔离开来。

3.1 采煤机减尘

采煤机减尘是指通过改进其设计参数、工作参数,来减小机器工作时的产尘量。设计和生产过程中,应根据现场的实际情况,合理地选择每线齿数、采煤机的牵引速度、滚筒转速等参数。研究表明设计滚筒参数时要增大截线间距、合理设计滚筒直径、减少叶片头数可以有效的减少产尘量[10];而最大切屑厚度、每线齿数、牵引速度对粉尘爆炸率有较大影响[11,12]。另外,要定期更换截齿,因为截齿磨损后,尤其是在磨损后的截齿重量比新截齿重量减少7%后继续截割时,会使生成粉尘的浓度大大增加[13]。

3.2 煤层注水减尘

煤层注水通过润湿煤体内的原生煤尘、有效包裹煤体的每一部分、改变煤体的物理力学性质三者共同作用来达到减尘目的[14,15]。但是我国煤层多为低渗透性、高硬度难注水煤层,限制了煤层注水技术的防尘效果。赵振保[16]提出了用脉冲高压水压裂、沟通煤层裂隙,静压水均匀润湿煤层的动、静压交替注水方式,克服了采取静压水直接注水方式效果差的弊端。相信该注水方法将会有良好的应用前景。为了降低煤层湿润边角、提高煤层注水较果,必须进行煤的润湿性能研究,选择最佳表面活性剂及其浓度。

3.3 湿式打眼和水炮泥减尘

在井下炮采、炮掘面要进行湿式打眼,以湿润、冲洗和排除产生的矿尘。据实测:湿式打眼的降尘率最高可达90%左右[17]。水炮泥是将装水的塑料袋填入炮眼内,爆破时水袋破裂,大量水汽在爆破压力作用下急剧扩散、渗透到煤体中,从而有效地抑制煤尘尤其是呼吸性粉尘的产生,同时也可减少有毒有害气体产生。

3.4 喷雾降尘

湿式喷雾降尘是井下降尘最经济简便的方法,但是由于喷嘴易堵塞、造成大量积水、降尘率低等缺点而不能大量使用。问题在于缺乏相关理论的指导[18]:尘颗粒的亚微观结构特征、性质及形状;矿井水的成分及性质;喷嘴设计、布置;喷雾压力与雾化粒径之间的关系等问题需要进一步的研究。目前大部分学者认为喷雾压力大,降尘效果越好。另外,实验研究表明采用预荷电、磁化水和向水中加入抑尘剂等方法,来改变喷雾水的性质,可以达到改善降尘效果的目的。

3.5 负压吸尘

负压吸尘就是利用压力水经喷嘴射流后形成后腔负压,由于水射流的紊动扩散和粘滞作用,带动周围的空气流动加速,将周围煤尘吸入喷管与喷雾水混合后喷出,形成喷雾-降尘-吸尘-喷雾的防尘循环,达到降尘目的。目前,该技术已应用于采煤机、支架等设备的除尘。

3.6 泡沫除尘

泡沫除尘技术是利用发泡剂等表面活性物质与水按比例混合后,通过发泡器产生泡沫射向尘源。泡沫体积和表面积较大,能够增加与尘粒相互作用的面积,通过拦截、粘附、湿润、沉降等作用将粉尘捕集。泡沫除尘技术的对粉尘尤其呼吸性粉尘有效好的除尘效果,且耗水量少[19]。超微磁化泡沫[20]的试验研究表明,经过磁化可显著提高泡沫降尘效率,且随着泡沫粒径的减小,其对呼吸性煤尘的降尘效率逐渐增大。

3.7 通风排尘

通风排尘就是通过风流的流动将井下悬浮粉尘排出矿井,从而稀释和降低工作场所的粉尘浓度。决定通风除尘效果的主要因素有:风速、风流方向及粉尘密度、湿润程度等。风速过低,不易排出粗粒粉尘;风速过高,又使落尘重新吹起,引起二次飞扬。《安全规程》规定采掘工作面最高容许风速为4m/s。

3.8 气幕隔尘技术

该技术利用喷射气流使粉尘与周围空气隔离,在采煤司机与煤壁之间形成一道“无形透明屏障”。气幕的出口角度是影响隔尘效果的关键因素之一。研究试验表明:出口角度在5°-10°范围[21],隔尘空气幕的工作效率较高,采煤司机处的粉尘浓度最低。

3.9 个体防护装备(PPE)技术

个体防护主要是指佩戴防尘装备,包括:防尘口罩、防尘帽、防尘呼吸器、防护眼镜等;利用这些装备可以形成最后一道防线,大大改善工作人员的身体健康状况。目前,我国PPE标准及技术水平与发达国家还有一定差距,需要进一步完善和发展[22]。

4 井下粉尘监测、防治研究发展方向

(1)改进监测仪表与方法。总体发展方向为由短时监测转向长周期连续监测,总粉尘监测转与呼吸性粉尘监测并重;在此基础上准确监测粉尘分布规律,是采取正确防治措施并取得理想效果的保证。另外,研究物联网提前感知、超前防范技术在粉尘治理方面的应用,可以降低粉尘爆炸事故发生的概率。

(2)深化研究产尘机理,改进采煤机采煤工艺与截割结构参数。减尘是粉尘防治最根本的方法,综采工作面是矿井最大的尘源,所以,研究产尘机理与采煤工艺、截割结构参数的关系具有重大意义。

(3)加深对粉尘物理化学特性的研究。煤尘随着粒径的减小,其物理化学性质(特别是润湿性)会发生很大变化,认识这些性质是进一步研究喷雾降尘、泡沫除尘等防尘技术的前提基础。

(4)积极引进、利用国内外先进技术,实现粉尘监测与防治一体化、智能化。将先进技术应用于矿山时,需进行再创造以适应井下复杂的环境。

(5)不断改进相关标准,完善PPE产品性能和功能,实现防尘、防毒、供气一体化。其它粉尘防治措施效果不佳时或发生煤尘爆炸事故时,PPE可以发挥保护劳动者健康与安全的作用。

(6)建立健全法律法规,完善管理机制,使防尘管理工作逐步实现制度化、科学化防尘工作。

5 结语

井下粉尘监测、防治涉及人-物-环境-管理等多方面因素,可以说是一项系统工程。所以,必须通过提升职工安全技术素质和防尘意识、打造本质安全化矿井、加强防尘管理来保证煤矿的安全生产、职工的身体健康和企业的经济效益。

解析煤矿井下通风灾害预防 篇3

1 煤矿井下通风的重要作用

1.1 除尘

煤矿井下的工作空间十分狭小, 而且在煤矿挖掘施工时会产生大量的矿尘, 当矿尘浓度达到一定程度, 就会对井下工作人员的身体健康产生威胁, 而且矿尘过多还存在严重的安全隐患, 一旦发生灾害, 就会对矿工的人身安全造成危害。煤矿井下通风可以有效降低矿尘的密度, 减少对工作人员的影响和灾害发生的几率。

1.2 排毒

煤矿生产在井下作业, 施工现场存在很多有害物质, 包括毒性较大、有爆炸性甚至有窒息性的气体。井下通风能够稀释有害气体的浓度, 为矿井提供更多新鲜的空气。而且, 矿工在井下作业需要的氧气要比正常环境下高20%, 只有保证井下的良好通风, 才能创造安全的工作环境。

1.3 降温

煤矿井下的温度会随着矿井挖掘深度的增加而逐渐升高, 而且井下本来就存在一些热源, 矿井下的高温会影响工作人员的工作效率和身体健康。所以在井下采取有效的通风措施, 增加风量, 可以有效降低井下气温, 保证矿工身体安全, 减少煤矿事故发生。

1.4 控制瓦斯泄漏

煤矿漏风通道两侧的风压差异较大时, 在煤矿采空区会发生瓦斯泄漏的现象。井下通风能够减小矿井内外风压差异, 防止瓦斯涌出, 从而降低煤自燃事故的发生。

1.5 控制发生火灾时的井下风流

煤矿井下一旦发生火灾, 就会对施工单位和施工人员带来不可预计的危害, 拖延施工进度, 产生巨大的经济损失, 造成不良社会影响。井下的通风能够控制风流和烟流, 表现为矿井内局部或全部反风和风流短路, 对井下风流的有效控制能够防止火灾波及范围的扩大, 保护救灾安全通道, 从而使救灾人员能够有好地应对事故的发生。

此外, 煤矿井下通风还能够对瓦斯泄漏、矿尘、火灾等事故的发生起到一定的预防作用, 煤矿井下良好的通风系统是灾害防治的重要措施。

2 煤矿井下不良通风系统与发生灾害的关系

对近年来发生的煤矿井下事故进行统计分析发现, 大多数灾害事故是由不良通风造成的, 不良的井下通风系统有三种情况:通风系统不稳定、通风系统缺乏时效性、对通风系统管理不严, 下面对其与灾害发生的关系进行具体分析。

2.1 井下通风系统不稳定与灾害发生的关系

有些煤矿井下出现的问题包括:没有采取控制风流的有效措施, 没有设置分区通风的区域, 不重视对风桥的设置, 应该密闭的区域没有建密闭墙。有些小矿井, 只有单独和部分通风设备, 根本无法满足井下正常通风的要求。通风系统不稳定会造成循环风、短路风、串路风和盲巷区的出现, 如果瓦斯泄漏, 就会发生灾害。

2.2 井下通风系统缺乏时效性与灾害发生的关系

通风系统的时效性是一个十分重要的性能。井下的风量和风压不是固定不变的, 所以进行通风系统对风的控制也要相应不停地变动, 一旦通风出现异常, 井下相关工作人员需要准确作出判断并及时采取有效措施, 如果缺乏时效性, 就会导致风流短路或的瓦斯涌出聚集, 从而造成不良影响。

2.3 井下通风系统管理不严与灾害发生的关系

部分煤矿单位的管理机制不健全, 相关管理人员缺乏专业知识, 认为井下通风仅仅是简单的向下送风, 造成井下炮灰长期积聚, 有害气体超标, 矿工在施工时很可能出现缺氧情况, 不利于煤矿的井下作业。而且, 一些煤矿单位没有科学设置针对有害气体的监控传感器, 不能及时察觉问题的发生。由于对进行通风系统管理缺乏严密性, 可能产生井下漏风的安全隐患, 从而酿成灾害。

3 煤矿井下通风对灾害的预防

3.1 煤矿井下通风灾害预防的原理

煤矿井下发生的灾害有两种类型:瓦斯爆炸和有害气体导致的人员中毒事故。为了创造井下安全的工作环境, 保证施工现场具有充足的新鲜空气, 有效冲淡有毒物质, 煤矿井下必须设置良好的通风系统和设备, 改变风流方向, 使风流按照规定方向流。同时能够将旧巷和采空区的有害气体排出, 防止事故的发生。

3.2 煤矿井下通风对灾害的预防作用

瓦斯爆炸会对煤矿施工单位和井下作业人员造成严重的不良影响, 以煤矿井下通风对瓦斯爆炸灾害的预防为例, 具体说明井下通风对灾害的预防作用。

瓦斯爆炸必须同时具备的三个基本条件是:第一, 瓦斯浓度在爆炸界限内, 在空气中的浓度达到5~16%;第二, 瓦斯与空气的混合气体中氧气的浓度超过12%;第三, 足够能量的火源, 即能引爆瓦斯, 温度达到650℃。只要控制其中一个条件即可有效预防瓦斯爆炸事故。在煤矿井下实际的施工现场中, 一般输送到井下的新鲜空气含氧量在20.9%左右, 同时还需要保证矿工的正常呼吸, 所以不能降低空气含氧量, 可以利用井下通风对另外两个条件进行控制。

3.2.1 控制瓦斯的浓度。

煤矿井下通风不良或者风量不足, 就会使瓦斯浓度升高, 一旦达到引发爆炸值, 就会发生事故。而正常的通风能够增加井下风流的流动性和风量, 带走混合瓦斯的气体, 冲淡瓦斯浓度, 预防事故发生。

3.2.2 杜绝火源。

井下的火源存在较多, 虽然可以对主要火源井下实施人为管理控制, 但是如果对施工设施管理不善, 就可能出现失爆, 金属摩擦、碰撞产生火花或温度过高造成物体自燃等现象, 都会引发瓦斯爆炸。虽然火源控制不易, 但是良好的通风能够降低矿井内温度, 吹灭小火源。同时, 施工单位井下作业必须明确禁止火种的使用, 严格要求下井的矿工携带火种或引发火源的物品, 为井下作业的安全性提供保障。

4 加强煤矿井下通风预防

煤矿井下发生灾害事故, 施工单位和相关人员会对事故发生的原因进行分析, 并提交事故报告, 但是这类分析并没有找出发生灾害的本质原因, 缺乏实际效用和针对性。煤矿生产施工单位对进行通风系统重视不足, 对基本设施设备的投入不足, 或者只是单纯增加检测设备, 比如增加了监控检测仪器的数量, 但是检测的作用十分有限无法有效解决问题, 对井下环境的人为监督检查缺乏连续性和完整性, 所以仍无法避免灾害的发生。

基本的煤矿井下通风系统十分简单, 井下的风点量少且布局合理, 选择简单的通风方式, 但是这种通风系统能够满足井下施工的要求, 可以稳定控制井下的风流, 提高灾害防御能力。通风不良会对煤矿生产造成安全隐患, 是一些事故发生的根本原因, 所以施工单位必须加强对灾害的通风预防工作, 保证井下施工的安全性, 坚持以人为本, 为矿工的身体健康着想, 对原有通风系统加以改造和完善, 充分发挥井下通风系统的作用, 减少灾害发生的可能。

5 结束语

综上所述, 煤矿井下的通风对改善井下的施工环境具有重要作用, 能够有效预防井下灾害的发生, 施工单位必须重视对井下通风系统的建设, 以保证井下工作人员的人身安全, 提高煤矿生产的经济效益和社会效益。

摘要：文章对煤矿井下通风的作用进行了分析, 并指出了煤矿井下不良通风系统与发生灾害的关系, 对煤矿井下通风灾害预防的原理和作用进行了阐述, 以供参考。

关键词：煤矿,井下通风,灾害预防

参考文献

[1]省强, 吕友军.煤矿井下通风灾害预防研究[J].内蒙古煤炭经济, 2013, 13 (05) :151-152.

[2]陈小平.煤矿通风及其灾害预防[J].大科技, 2012, 22 (14) :231-231.

[3]何国强.论煤矿井下通风对灾害发生起到的预防作用[J].中国新技术新产品, 2012, 25 (16) :256-256.

煤矿井下灾害粉尘 篇4

关键词：井下通风,灾害,预防

煤矿井下通风系统的正常运行, 可以安全、有效地预防灾害的发生, 进而保证煤矿井下作业的安全。井下通风与灾害防治是互为因果的密切关系, 通风工作做好了, 灾害发生率明显降低, 少发生灾害, 有利于通风工作的顺利进行。早在我国的《天公开物》中就有明确的记载, 当时的人们便已采用通心的竹子给井下通风, 输送新鲜空气, 排除有害气体。虽然井下事故的发生有许多的原因, 但是根据统计, 许多重大事故的发生, 绝大多数是由于井下通风不良造成的。所以说, 良好的井下通风系统, 可以有效的预防井下事故的发生。

1 煤矿井下通风的作用

1.1 排毒

通风可以排出矿井下的爆炸性、毒性、和窒息性气体, 或者是冲淡它们的深度, 为井下作业人员提供充足的新鲜空气。研究显示, 良好的井下作业环境, 空气中的氧气浓度必须在20%以上。

1.2 除尘

由于井下作业的场地并不空旷, 所以在作业的过程会产生大量的矿尘, 如果矿尘的浓度超过一定的值, 会影响井下作业人员的健康, 更严重的是可能会导致灾害的发生, 威胁井下工作人员的生命。而通风可以有效的降低井下粉尘的浓度。

1.3 降温

随着作业深度的不断增加, 井下的温度也会不断的升高, 再加上井下有许多的热源, 也会不断的加高井下温度, 影响井下作业人员的健康, 更严重的可能会引起重大的灾害。通风可以加大井下风量, 直接有效的降低井内的温度, 排出热量。

1.4 防止瓦斯涌出和煤自燃

井下的采空区主要漏风通道两端的风压如果有很大的差距, 采空区内的瓦斯就会涌出, 或者出现煤自然的情况。而通风可以有效的降低主要漏风通道两端的风压差距, 防止瓦斯涌出和煤自燃。

1.5 控制井下发生火灾时的风流

如果煤矿井下发生了火灾事故, 通风可以通过控制风流进而控制烟流的范围, 防止灾害扩大和有目的地保护避灾或救灾的路线, 为救灾或有关人员争取时间。控制风流主要体现在可以控制全矿反风、局部反风及风流短路。

因此, 煤矿井下通风可以防治瓦斯、自然发火、煤尘等灾害事故的发生, 是预防灾害发生的基础。构筑可靠安全的通风系统, 是预防灾害发生的一项标本兼治、重在治本的重要策略。

2 不良井下通风系统与灾害发生的关系

分析近些年来煤矿井下发生的事故, 绝大多数是由不良的通风系统造成的。通风是井下作业顺利进行的基础, 俗话说得好:“基础不牢, 地动山摇”。不良的井下通风系统主要有三种, 即不稳定的通风系统、缺乏时效性的通风措施及缺乏管理的通风系统, 每种不良的井下通风系统与灾害频繁的发生有着重大的关系。

2.1 不稳定的通风系统与灾害发生的关系

不稳定的通风系统通常体现在应该分区域通风的地方没有分区通风, 应该设有风桥的地方没有构筑风桥, 应该密闭的地方没有建筑密闭墙等。一些独眼井的开采, 只有单独或部分的通风设备, 根本无法有效的控制风流。所以, 不稳定的通风系统通常会形成串路风、循环风、短路风或盲巷区, 从而导致瓦斯聚积, 酿成灾害。

2.2 缺乏时效性的通风措施与灾害发生的关系

通风的时效性是指通风措施的及时有效。井下通风系统对于风的控制是经常变动的, 所以井内风量与风压并不是时刻不变的, 会随时的波动。当通风发生异常的状况时, 通风部门的工作人员应该立即做出判断, 并及时采取措施。如果行动的不及时, 可能会造成通风系统混乱、瓦斯积聚或风流短路, 从而酿成灾害。

2.3 通风系统管理不严与灾害发生的关系

一些煤矿的管理者对于通风系统的管理不严, 在做通风工作的时候, 只是往井下简单的送风, 导致井下的炮烟长时间积聚, 有毒气体超出限制, 或者是严重缺氧。有些煤矿的井下通风设备甚至没有正确的设置有害、有毒气体的监控传感器, 出现问题也不知道。通风工作管理缺乏严密性, 科学性, 井下漏风等情况严重, 最终酿成重大的灾害。

3. 煤矿井下通风对灾害发生的预防作用

3.1 煤矿井下通风预防灾害发生的原理

井下灾害, 主要包括瓦斯爆炸和有害气体中毒这两种事故, 所以为了给井下工作人员提供足量的新鲜空气, 将有害气体排出井下, 并且保证井下作业的安全 (主要是指防止瓦斯爆炸) , 矿井利用通风设备设施及系统, 通过控制矿井下的风流方向, 让其按照规定的路线流动, 排除旧巷和采空区中的有害气体, 预防灾害的发生。

3.2 煤矿井下通风对灾害发生的预防作用

煤矿井下通风可以有效的预防井下灾害的发生, 下面以通风预防瓦斯爆炸为例, 来具体的说明煤矿井下通风对灾害发生的预防作用。

瓦斯爆炸发生的基本条件有三个: (1) 瓦斯在空气中的浓度达到5~16%。 (2) 氧气在空气中的浓度达到12%以上。 (3) 存在可以引爆的火源 (温度在650℃以上) 。三个基本的条件缺一不可, 所以, 预防瓦斯爆炸, 只要能遏制其中一个或一个以上的条件即可。但是在实际的操作中, 因为输入井下的新鲜空气中的氧气浓度在20.9%, 虽然井下作业会消耗一部分的氧气, 但是到达作业地点空气中的氧气浓度也在19%以上, 过低的氧气深度也会对井下作业人员的健康造成一定的影响。所以降低氧气浓度并不现实, 通风对控制瓦斯爆炸的预防作用主要体现在另外两个方面上。

3.2.1 控制瓦斯的浓度

当井下通风不足或不好时, 瓦斯的浓度将急剧升高, 瓦斯深度达到5-16%, 就可能会引起爆炸。如果通风正常, 风流将会带走井下一部分的瓦斯, 稀释井内瓦斯的深度, 这时即使井内的火源达到了燃点, 也不会引发瓦斯爆炸。

3.2.2 杜绝火源

引发瓦斯爆炸的火源最低温度是650℃, 而井下可以引爆瓦斯的火源很多, 虽然一些主要的火源可以人为的控制, 但是如果井下作业的设备管理的不好, 容易发生失爆的现象或者是金属碰撞、摩擦火花及自然发火都可以引爆瓦斯。虽然井下的火源不易控制, 但是如果通风良好, 可以有效的降低井内的温度, 预防引发瓦斯爆炸的火源。

4 加强通风预防

煤矿井下灾害发生后, 相关人员在分析事故原因时, 习惯面面俱全的查找原因, 用来警示后人吸取教训, 但是这样并没有从灾害发生的本质上找原因, 缺乏针对性, 可操作性不强, 作用不大。或者是煤矿管理者在装备上投入加大, 而通风设施等一些基本的设施投入减少。比如增加监控检测仪器, 虽然数量增加了, 但是监测检查仍然具有一定的局限性, 它只是反映某一点的情况, 不能反映出全部, 并且人为的检查又缺乏连续性, 所以仍然容易造成灾害事故的发生。

良好的通风系统, 它的主要特征是系统简单, 即煤矿井下的风地点尽量要少, 分布要合理, 生产布局和通风方式的选择要合理简单。良好的通风系统可以稳定的控制井下的风流, 抗灾害能力也越强。良好的通风系统还要容易操作。许多灾害发生的本质性原因是通风不好, 为灾害的发生事先埋下了忧患。只有加强通风预防的工作, 才能有效地遏制灾害的发生, 对于指导煤矿实行以人为本的安全整改, 抓好灾害防治工作, 具有一定的现实意义。所以, 从本质上来说, 通风预防非常的重要。加强通风预防, 可以起到事半功倍的效果, 是防治灾害发生的客观需要。

结语

煤矿井下重大的灾害事故的发生与通风系统的好坏有着重要的关系, 不良的通风系统是煤矿井下灾害事故发生的温床, 并且还可以使灾害扩大, 造成重大的人员伤亡。合理的通风系统, 对预防煤矿井下灾害事故的发生, 有着不可替代的作用, 是井下安全生产的重要保障。

参考文献

[1]房万伟, 谢景娜.矿井通风与重特大事故之间的关系[J].能源技术与管理, 2012 (01) :102.

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