防治煤尘

2024-08-26

防治煤尘（精选9篇）

防治煤尘篇1

我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国。从我国的资源构成和产业政策来看,在今后几十年内,国内的能源消耗仍以煤炭为主,煤作为我国的主要能源,已占我国整个能源生产和消费的70%以上。而作为煤炭中转的码头在投产运营的同时,势必会给周边带来了严重的环境污染问题,出现发展生产和保护人类生存环境的矛盾,调查表明,有些港口的煤粉尘污染量占所在城市全部粉尘污染量的50%以上,构成较严重的污染问题,粉尘的防治已经成为我国煤炭中转码头面临的重大问题之一。据初步统计,煤炭中转码头在对煤的装卸运输过程中,煤的起尘量占整个煤运量的0.1%,而煤的逸散量则占整个煤运量的0.02%,按我国目前煤码头煤的年吞吐量6亿吨计,那么我国煤码头每年将会损失12万吨煤尘,直接经济损失在2400万元以上,而这些煤粉尘所引起的环境污染及对工人健康造成的隐形经济损失(医疗费、误工费、排放费等)将会更大。

为此,在调查和分析我国煤炭中转码头粉尘污染现状及其原因的基础上,结合我国煤炭中转码头的实际情况,从技术的角度提出我国煤炭中转码头煤粉尘污染的综合防治措施,以使我国煤炭中转码头的粉尘污染的治理工作迈上一个新的台阶。

1 目前国内煤炭中转码头主要防治办法和措施

目前国内外港口采用的主要粉尘防治措施基本可归纳为湿法、干法、干湿结合和其它机械物理方法等4种形式。从具体形式上分析,主要是设置各类风障,降低作业区的风速;洒水增湿,增加粉尘颗粒间的粘滞性和颗粒重量;起尘部位密封、半密封或者降低装卸作业落差。高度来消除或缓解外界起尘因素。国内外对于煤炭粉尘的污染,基本上都倾向于“以防为主,以除为辅”,力求从根本上抑制其尘源的产生和扩散。我国港口多为开敞式卸煤输送系统,普遍实行的是洒水除尘的湿式除尘。

以某煤炭中转码头的煤粉尘防治技术的应用为例:

煤炭中转码头工程主要分为卸堆和取装两个环节,煤炭要经过卸船、输送、堆垛、取料、输送、装船等多个过程,有些过程使煤炭产生一定的高度落差,加之煤种因素和环境因素的影响,使煤尘产生扩散,从而影响环境。

通过分析煤炭中转码头的主要起尘点并采取的有效防治措施:首先是在装卸工艺上选择了国内外较为先进的起尘量相对较小的装卸设备,其次是在各起尘点采取如下的防尘和除尘措施:

○1为防止堆场煤炭在风力作用下起尘,在工程总平面布置上将堆场的长边布置为SE—NW向,基本与该地区的主导风向相一致,从而减小了堆场煤炭在露天堆存过程中起尘的数量。此外,在沿堆场主轴方向两侧设置固定喷洒水装置,由除尘泵房供水,保持煤堆表层含水率≥8%,从而满足大气环境质量二级标准的要求。煤场喷洒水系统就是利用向煤中喷入一定量的水来抑制或减少煤的起尘。众所周知,煤中含水量越高,则煤的起尘量越少,但含水量太大又会影响煤的质量和运输。风洞实验表明,煤的含水量控制在6%~8%最好,此时抑尘率可达到80%~90%,即基本不起尘又不会影响煤的质量。

○2码头前沿设挡风板,皮带输送系统采用密闭形式。除无法覆盖的起伏皮带以外的地段,皮带输送部分均加防火型密封罩,码头皮带两侧设挡风板。

○3在皮带机转接处,煤炭从一条皮带机到另一条皮带机一般都有几米的落差,此时煤流散开,煤尘扬起,并从进出煤口、导料板等处溢出。采用了水喷雾压尘,同时尽量降低皮带之间落差的影响。下皮带机设密闭导料槽,在导料槽的适当位置设置吸尘罩和通风除尘装置,包括除尘风管、阀门附件、除尘器、离心通风机、消声及减震装置。以通风机吸风形成负压,使导料槽内形成的粉尘不外溢,含尘空气经风管至多管冲击式除尘器,由风机排入大气。

○4堆、取料机斗轮从悬臂皮带头部向煤垛送料过程中,通常有1~2米或更高的落差,尤其是悬臂前滚筒离煤垛较远、煤较干又遇到大风时,其污染程度极为严重。在堆、取料机斗轮上方两侧及头部导向罩下沿四周设洒水喷嘴,作业时喷水形成水幕,抑制堆取料时所产生的粉尘。

○5卸船机在卸船过程中起尘量较大且集中,是起尘的主要环节。卸船机抓斗从水运的船只中取料再转移至煤料斗上边打开,煤料落入料斗后再由皮带机输送,在抓斗抓取、移动,尤其是落料过程中,遇到大风,粉尘严重污染周围环境。卸船机在落料处设置挡风板和洒水喷头,从而抑制煤炭在卸船过程中的起尘。

○6装船机头部密闭伸缩遛筒的下口四周设喷洒水喷嘴,形成园锥形水幕,将粉尘抑制在其中。伸缩遛筒可自动控制落差在1m左右,从而控制了粉尘向仓外逸散的数量。

○7为防止二次扬尘,在码头面、皮带机房、输送带下和廊道等处的散煤应及时清扫,不得将煤污水冲入海中,煤污水排入室外明沟,经絮凝沉淀处理后作除尘用水。

○8煤堆场四周筑挡煤墙,防止煤落至路面,同时,配备洒水车一辆,根据气候情况对码头道路进行洒水,防止产生二次扬尘。

○9在堆场周围设置吸附和阻尘能力强,间隔种植枝叶茂盛的阔叶乔木和树叶密集的灌木,形成连续、致密的防风林带防风林带,可减低局部区域风速,减少扬尘量。

通过以上例子,用干湿式结合方式进行煤炭中转码头煤粉尘的治理。即在同一煤炭中转煤码头,既采用湿式除尘又采用干式除尘的方法,利用二者的优势互补,往往能取得更佳的防尘效果。

2 今后煤炭中转码头治理煤粉尘污染的建议

对防尘治理工程的新技术新方法进行可行性研究和试验尝试,为治理煤炭中转码头的煤粉尘提供新的思路和方法。

在国外,煤炭中转码头多采用封闭式卸煤输送系统。在抓斗、料斗卸料口、皮带输送机转接处及堆场采用喷射雾化的薄膜包围覆盖技术,防止粉尘飞扬,另一方面在堆场周围筑起防风隔离网。在日本,有的煤炭码头采用大型圆筒仓进行储存,在有些地方甚至将煤稀释成浆状,利用泵和矿道无尘输送。我们应该在借鉴国外港口装卸作业防尘、除尘技术的基础上,加大环保投入、研究攻关,掌握粉尘起尘规律和模式,在煤炭注水防尘、喷枪洒水喷雾防尘、布袋除尘、静电除尘、化学抑尘剂应用等技术领域,进行进一步的研究和改进。如防风网防尘技术一直在各国港口备受关注。在技术发达国家,如日本、美国等,该项技术应用广泛,美国环保总局将该国有关研究部门对防风网的相关工作进行了归纳,提出了防风网的一系列设计参数。日本在开展煤粉尘的模拟研究时,有针对性地提出并实施露天煤堆场洒水抑尘和设置防风障减尘措施。我国防风网防尘技术的研究起步较晚,但近年来,我国一些大型煤炭港口,如上海港、秦皇岛港、黄哗港等,相继进行了防风网防尘工程的研究,对防风网防尘机理、防风网主要结构特征、开孔率及材质等作了一些研究验证,积累了一些经验。如河北秦皇岛港煤码头设置的防风网,此法主要是在煤堆周围30~40m处,安装一座高约为煤堆高2倍的防风网,此网的开孔率为40%,一般用尼龙编织网制成,其网基用混凝土墙基制成,其防尘效果可达80%~90%,易于操作,运转成本低。起到了较好的防尘效果。

3 结束语

综上所述,我国煤炭中转码头的粉尘污染严重危害了工人健康和社会环境,环境保护是可持续发展重要的组成部分,煤炭中转、港口建设的环境保护问题越来越受到重视。粉尘防治设计的原则根据总体设计、工艺设计确定的经济技术环境条件,按安全、经济、适用原则综合考虑,根据本地区本单位的实际情况和经济高效的原则,合理地选择符合本单位实际的防尘方法和措施。减少煤炭中转码头对环境的影响,把煤炭中转码头建成一个繁荣、清洁、文明的现代化水运港埠。

参考文献

[1]王翊亭.环境学导论[M].北京:清华大学出版社,1988.73-74.

[2]段叔民,刘新华,李琴红.粉尘对作业工人健康的危害调查分析[J].职业与健康,2003,19,(7):23-24.

[3]王有清,刘铁英.港口煤码头大气防尘与总量控制[J].交通环保,2002,23(5):11-13.

[4]王肇润.工业交通环保概论[M].北京:科学技术文献出版社,1986.421-422.

[5]王有清,刘铁英.港口煤码头大气防尘与总量控制[J].交通环保,2002,23,(5):11-13.

防治煤尘篇2

尊敬的各位领导、同事们：

大家好！首先感谢各位领导让我有机会参加此次演讲，此次我演讲的题目是《健康平安，家才温暖幸福》。

众所周知，煤炭粉尘，是矿山五大自然灾害之一，可引发矿工的煤肺病，而且当其浓度和氧气浓度达到一定界限并有明火时可发生煤尘爆炸，其危害性十分巨大，不仅污染作业环境，影响矿工的身体健康，而且煤尘的爆炸还会造成重大人身伤亡事故。1960年5月9日13时45分，历史将永远铭记着这一时刻，大地骤然抖动，老白洞矿15号井口喷出强烈的火焰和浓烟，其威力不亚于12级台风，井口房屋以及附属建筑物在一眨眼间全部被摧垮，此时正值井下交叉作业时间，交班的职工未上井，接班的职工巳下去。老白洞矿的人们沸沸扬扬起来，母念子、妻盼夫、父找儿„„人们都不约而同地朝井口跑去，哭声喊声一片。许多家属哭得死去活来。经过7个昼夜的突击救援，井下抢救全部结束，这是中外煤矿开采史上最大的恶性事故之一，共死亡682人。老白洞矿煤尘明火、通风等方面的隐患和管理工作上的混乱是事故发生的重要原因。由此可见煤尘爆炸的可怕性。

尘肺病是煤矿工人常见的一种职业病，由于肺功能受损,病情严重后的病人经常会憋气,胸闷,咳嗽喘气,逐渐丧失劳动能力,如果不尽早控制,病情会一步步进展,从而导致肺衰竭而终结生命。患上尘肺病，轻则咳嗽不已、呼吸困难，重则死亡。尘肺病人与死神之间就像老鼠与猫，死神在不断的玩弄、折磨病人之后，再无情地夺去他们的生命。尘肺病不仅疯狂地吞噬着工友的生命，也不断侵蚀着他们的家庭。尘肺病人的倒下，让原本完整的家庭轰然崩塌，一家之主倒下了，他的妻子、儿女和父母等家人也跟着被压垮了，整个家庭因此陷入贫困，生无所靠，病无所医，老无所依，幼无所养。一个个家庭变得无所依靠，人们的生活陷入困境。

在座的领导、同事们，回到家里，我们跟家人欢声笑语，但我们的父母、妻子还有孩子，可能有的到现在也没见过我们下过井出班后的样子，一脸的黑煤面，能看到的只有憨笑时露出的白牙，尤其是一线生产的工友们，对于这副模样，我们早已司空见惯，觉得无所谓，可是我们的家人呢？我煤峪口矿曾组织过“亲情教育”这一项活动，活动开展非常成功，就是让家属到矿上迎接出夜班的亲人。当我们的工友们排着队出班时，工友们的亲属傻眼了，因为他们不敢相信站在他们面前的会是每天陪伴他的丈夫、儿子、父亲，甚至都没有认出来，家属们再也抑制不住自己的情绪，有打扮时髦干净的妻子，穿着一身白衣也顾不得什么是脏，抱住眼前的亲人痛哭不已，当时场景感动了在场的所有人。那为什么我们工友的脸是黑的，就是因为井下有煤尘。

高产高效煤矿煤尘防治关键技术篇3

关键词：煤炭开采,煤炭洗选,煤尘防治,关键技术

煤炭开采和洗选过程中的煤尘防治是长期困扰人们的重大技术难题。煤尘是重大安全隐患, 例如1960年发生在山西大同老百洞煤矿的爆炸事故造成684人死亡, 是建国以来最严重的矿难, 其原因正是煤尘爆炸。煤尘是煤矿井下、地面环境污染的重要源头, 煤尘还使煤炭企业遭受重大经济损失, 如神华准格尔选煤厂未治理前每天产生的煤尘高达300多t, 每年仅此一项损失的煤炭就达10多万t。

近年来, 我国煤炭产量迅速增加, 煤炭开采、洗选的强度大幅提高, 使得煤尘防治技术难度显著加大。主要表现为“两个加大”和“两个提高”:一是矿井规模急剧增加, 出现了众多年产量500万t、1 000万t 甚至2 000万t的矿井, 使得井下开采强度和产尘量加大, 煤尘污染和爆炸风险提高;二是煤炭洗选率和选煤厂规模加大, 出现了一批年处理能力 1 000万t 甚至2 000万t的选煤厂, 选煤厂煤尘量和煤尘爆炸风险提高。

神华集团是全球最大的煤炭开发企业, 上述“两个加大”和“两个提高”在神华尤为突出。神华集团原煤年产量1 000万t级矿井有16个, 占全国的65%;神华煤已基本实现全洗选。为解决煤尘防治问题, 从2004年起, 神华集团将“高产高效煤矿煤尘防治技术”作为重大研究领域开始攻关, 系统地研究开发了1 000万t级井工矿煤炭开采煤尘防治技术和2 000万t 级露天矿选煤厂煤尘防治技术, 研制并全面应用了煤尘防治成套技术和装备, 煤尘防治取得了显著成效, 取得了明显的社会和经济效益。

1 千万吨级井工矿煤炭开采煤尘防治技术

神华集团井工矿开采的特点是矿井规模大、开采强度大、产尘量大。集团现有生产煤矿58个, 分布在神东、准格尔、乌海、宁夏、新疆等矿区, 产能3亿t/a以上。2009年集团生产原煤3.28亿t, 煤炭产量占全国总量的10.72%。其中神华集团的核心煤炭生产企业——神华神东煤炭集团, 拥有17个矿井, 2005年率先建成全国第1个亿吨级煤炭生产基地, 有10个矿井年产量超过1 000万t, 矿区整体产能达到2亿t。

井工开采煤炭时, 煤尘主要来源分布在掘进、回采、运输等重要生产环节。其中采煤工作面产生的煤尘占全部煤尘的80%, 是煤尘浓度最高的场所。采煤工作面的煤尘主要来自采煤机割煤、落煤、装煤、液压支架移架、刮板输送机运煤、转载等工序;掘进工作面的主要产尘环节为连续采煤机破煤、锚杆机钻孔、运输转载等。转载点带式输送机的机头、机尾高差落煤和胶带机的速度是运输环节煤尘产生的主要原因。

神华集团根据千万吨级现代化矿井开采、掘进的技术条件和特点, 研究和掌握了千万吨级井工矿井下煤炭破落及转运过程中煤尘产生的机理和控制技术, 建立了全面系统的煤尘防治体系。完善了井下防尘供水管路系统, 在产尘量较大地点应用红外线控制自动喷雾装置和水射流风流净化器, 提高了降尘效率, 确保矿井自动化防尘喷雾全覆盖。采煤机全部安装内外喷雾系统、支架设置自动喷雾系统, 连采机、掘锚机安装外喷雾装置和除尘器, 转载点、破碎机全部进行封闭, 设置水幕, 实现了采煤、掘进、运输全过程煤尘防治。同时大力开展煤尘防治科技攻关, 采用现场试验和实验室模拟方法, 系统研究了千万吨级矿井井下煤尘产生、扩散、分布规律, 掌握了煤尘浓度与煤层条件、开采工艺设备及水雾除尘参数之间的关系, 对雾化机理进行了研究, 建立了水雾降尘的数学模型和用水量、供水管路的设计计算方法, 为煤尘防治方案设计提供了理论依据。创新研发、推广应用了贯穿煤炭井下开采全过程的煤尘防控技术和装置, 有效降低了井下煤尘浓度, 保证了生产安全和工人职业健康。

1.1 采煤工作面煤尘防治技术

1.1.1 采煤机产尘和煤尘分布规律

采煤机作业时滚筒截割煤体, 以及螺旋叶片进一步破碎时都要产生大量煤尘。采煤机割煤是采煤工作面的主要产尘源。由于采煤机沿工作面移动工作, 因此工作面任意位置的煤尘浓度随采煤机的位置变化而在时间和空间上不断变化。采煤机的产尘强度以及煤尘在工作面的分布规律, 与采煤机的机械参数和工作状况有关, 主要与滚筒截齿结构和数目、布置方式、切割滚筒的转速, 采煤机的牵引速度、截深, 喷雾装置的降尘效率, 采煤机作业时是顺风还是逆风割煤等工作方式有关。其分布规律为随距采煤机割煤点距离增大, 煤尘浓度呈曲线下降, 距产尘点30 m 以上时, 煤尘浓度基本不再变化。

1.1.2 采煤机吸尘装置的研制与应用

采煤机割煤是工作面产尘的主要工序, 也是煤尘治理的关键。目前采煤机降尘措施很多, 普遍使用的是喷雾降尘, 即在采煤机机身上布置外喷雾喷嘴, 同时在滚筒上布置内喷雾喷嘴, 实现内外喷雾联合作业降尘。但是, 随机出厂的采煤机内外喷雾系统, 在现场使用的效果并不理想。主要原因是布置在滚筒上的喷嘴, 在滚筒截割时部分或全部埋进煤中, 使喷出的射流不能雾化, 甚至喷嘴被堵塞;布置在挡煤板上的喷嘴, 由于截割下的煤的堆积, 也不能使射流很好雾化;两截割滚筒之间的机身上没有设置喷嘴;所采用的喷嘴均设置为逆风流喷雾, 水雾不能充分到达产尘区;喷嘴前水压低, 使喷射距离近, 雾化效果差;不能实现连动喷雾。上述问题影响了喷雾降尘效果, 为此, 根据现场实际情况, 对采煤机进行了系统的改进, 创新研制了采煤机吸尘装置, 可有效降低采煤工作面的煤尘浓度, 提高割煤区的空气可视度, 为采煤机的正常运行提供保障。装置主要包括风叶、保护风叶的外罩、设于外罩后端的风机网圈、集尘箱, 以及连接集尘箱与风机网圈的法兰。其特点是将法兰与风机前后圈设计为一体, 提高了集尘箱与法兰间的连接强度, 保证了吸尘装置工作的可靠性, 有效地解决了采煤机的防尘问题, 杜绝了煤尘飞扬和堆积。该装置使用效果好, 有效降低了采煤工作面的煤尘浓度, 平均降尘率达到82%, 保证了生产安全。

1.2 掘进工作面煤尘防治技术

掘进工作面主要产尘环节为连续采煤机掘进和锚杆机钻孔作业。连续采煤机在掘进过程中煤岩破碎产生的煤尘, 主要是煤岩受到截齿的压碎和摩擦作用产生的煤尘, 占掘进工作面煤尘总量的80%, 其扩散、分布规律基本与采煤工作面采煤机类似。因此掘进工作面煤尘防治的关键是连续采煤机和锚杆机的煤尘控制。

1.2.1 优化设计连续采煤机气载喷雾除尘装置

目前的采煤机喷雾除尘系统工作时, 通过供水管路向连采机截割臂、耙爪装煤机架、除尘风道中的喷雾装置供水喷雾, 其原理是高压水流通过细小喷嘴时, 水流在高速离散作用下粉碎, 达到雾化效果。这种雾化方法受到水压、水质、喷嘴等因素限制较大, 水雾雾化效果不好, 喷嘴极易堵塞, 工作可靠性差, 工作面煤尘质量浓度曾达到70 mg/m3。针对这一技术难题, 优化设计了连续采煤机气载喷雾除尘装置, 对供水管路、喷嘴布局、吸尘风道都进行了重新配置, 采用防爆空气压缩机将压缩空气和水流共同从喷嘴喷出, 依靠压缩空气在喷嘴处急速膨胀, 水流雾化效果好, 司机处煤尘质量浓度降至20 mg/m3以下, 有效降低了掘进工作面煤尘浓度, 提高了系统的可靠性, 取得了良好成效。

1.2.2 锚杆机集尘装置的研制与应用

锚杆机是掘进作业的关键技术装备, 支护速度直接影响连续采煤机的掘进速度, 其集尘装置除尘效率和效果是影响锚杆机作业的主要影响因素。针对目前锚杆机集尘装置普遍存在的空间狭小、需要频繁清空, 密封不严、漏风, 易造成堵塞钻杆的问题, 创新设计了卸料箱、支撑框架、受料斗、集尘袋等关键装置, 增大了集尘箱容量, 实现了完全卸料, 煤尘收集处理方便快捷, 有效控制了煤尘污染, 大大减少了卸料维修时间, 提高了支护速度和效率, 取得良好成效。

1.3 井下运输煤尘防治技术

由于胶带机运行过程中, 胶带与托辊之间相互震动, 使胶带上的浮煤飞扬, 产生煤尘, 并混入风流中。在煤炭转运点, 高速下落的煤流相对于周围气流会形成负压, 在负压和气体黏性力的作用下, 周围气流随煤流共同向下移动, 形成诱导风流;诱导风流和煤流之间存在速度差, 使煤尘剥离飞扬。同时在煤流冲击的瞬间, 在压力梯度的作用下形成正压空气冲击波风流。在两种风流的双重作用下, 煤尘污染非常严重。

1.3.1 胶带机自动喷雾装置的研制与应用

目前大部分胶带机的喷雾装置为人工控制, 难以精确确定喷雾装置的启动时机, 容易造成运输巷道粉尘浓度过高或煤炭水分过大的问题。针对这一难题, 创新研制了自动喷雾装置, 利用与胶带机连接的轴速传感器, 采用CST程序控制系统, 通过中间继电器控制喷雾电磁阀, 实现自动喷雾。可将自动喷雾器优化设置在胶带机机头底部, 使得底胶带经过一段距离运行到达落料点时, 胶带表面为湿润状态, 胶运巷道煤尘质量浓度在10 mg/m3以下, 获得了理想的降尘效果, 并有效控制了煤炭的水分。

1.3.2 转运点除尘系统的研制与应用

转运点除尘系统设置有导料槽和除尘器。对输送胶带性能 (带速、带宽、带长) 、作业空间的几何参数、污染源发尘强度、煤尘浓度、风速分布等参数, 采用流体计算方法, 分析计算煤尘污染空间内风速、压力和煤尘浓度的分布, 获得煤尘的运移规律, 据此设计计算导料槽和除尘器的具体位置以及结构尺寸。根据实际的作业环境, 将导料槽、除尘器灵活设置在胶带机头、胶带机尾等处, 有效减小了煤流冲击引起的煤尘污染, 具有适应性广泛的特点。

2 2 000万t级选煤厂煤尘防治技术

煤炭洗选涉及到原煤破碎、运输、转载、储存、筛分等工艺, 生产环节多, 装备和流程较复杂, 煤尘污染严重危害着生产管理人员的身体健康, 同时也是重大安全隐患。煤尘堆积、浓度超标, 易造成煤炭自燃及煤尘爆炸等安全事故, 因此煤尘控制一直是煤炭洗选的一项重大技术难题。

神华集团准格尔能源公司拥有设计能力为2 000万t/a的黑岱沟露天煤矿、哈尔乌素露天煤矿及配套的选煤厂, 2009年生产原煤3 875万t, 创造了单坑生产能力的世界纪录。其特点是开采规模大, 强度高, 煤尘数量大。由于采用露天开采技术, 煤炭在空气中暴露时间长, 外在水分低, 产尘量大, 选煤厂煤尘质量浓度高达500 mg/m3以上, 地面沉积的煤尘达300多t/d, 治理难度大。

神华集团以准能公司选煤厂为背景, 2004年设立了“选煤厂煤尘综合治理技术”研究课题, 经过近2 a的攻关, 掌握了年处理能力为2 000万t的特大型露天矿选煤厂毛煤仓、筛分破碎车间等各生产环节煤尘的产生和扩散规律, 建立了预测煤样的全水分分析方法, 阐明了煤尘产生的机理、煤尘在空气中的运动规律, 建立了煤尘扩散的基本方程和颗粒运动方程, 制订了科学合理的煤尘综合治理技术方案, 创新设计了覆膜扁布袋除尘器, 煤尘治理取得显著成效。

2.1 煤尘分布规律研究

根据准能公司选煤厂煤尘污染情况, 采用先进的测试仪器和分析手段, 取得了煤尘中SiO2含量、煤尘的爆炸特性、煤的自燃倾向性等特性参数, 以及各产尘环节的煤尘浓度、分散度等重要污染参数, 为研究分析各生产环节煤尘产生的机理、煤尘的运动规律, 制订科学合理的煤尘综合治理技术方案提供了基本依据。全面系统地进行了选煤厂尘源普查及各产尘环节煤尘特性参数的分布特性研究, 找到了煤尘产生的特点和分布规律。选煤厂生产环节主要尘源共8类, 按煤尘污染的严重程度依次主要为筛分车间、筛分破碎车间、毛煤仓上下部、胶带运输走廊、产品仓上下部, 煤尘质量浓度为40~505 mg/m3, 呼吸性粉尘质量浓度为4.0~29.5 mg/m3, 作业场所煤尘严重超标, 见表1。

2.2 转载点煤尘防治技术

下料管落料处产生粉尘的原因是落料空气冲击波风流和诱导风流的双重作用, 胶带机头落料产尘原因是落料产生的诱导风流和胶带牵引风流的双重作用。煤流在重力作用下沿落料管下降时, 相对于周围气流, 煤流表面会形成负压层, 在负压和气体黏性力作用下, 周围空气随煤流共同向下运移, 形成诱导风流。由于诱导风流和煤流存在速度差, 吸附在煤块表面上的煤尘在摩擦力作用下剥离飞扬, 使诱导风流中含有大量的煤尘。同时在下落煤流冲击胶带的瞬间, 在压力梯度的作用下形成正压空气冲击波风流。在下落诱导风流和空气冲击波风流的双重作用下, 使煤尘四处飘逸, 使落料管落料进入输煤胶带的转载点成为主要污染尘源之一。同样运转的胶带和煤料表面会形成牵引风流。牵引风流和胶带煤流存在速度差, 吸附在煤块表面上的粉尘在摩擦力作用下剥离飞扬, 使牵引风流中含有大量的煤尘。

因此, 在下料管转载点和机头转载点两个部位采取局部密闭控制、消除正压、负压诱导的治理措施。局部密闭控制装置采用导料槽, 为了有效消除导料槽内的正压, 选择卸压空间大、缓冲气流合理的弓形导料槽, 使空气迅速达到卸压的目的, 负压诱导装置采用负压式覆膜滤料袋式除尘器。为进一步提高粉尘治理效果, 在导料槽尾部出口处加装自控式水喷雾装置。

2.3 毛煤仓煤尘防治技术

毛煤仓仓顶落煤过程是典型的高落差落煤过程, 其产尘机理是落料破碎、空气冲击波风流和诱导风流产尘共同作用的结果。煤流从仓口下落时, 煤流表面会形成负压层。在负压和气体黏性力作用下, 周围空气随煤流共同向下运移, 形成诱导风流。由于诱导风流和煤流之间存在速度差, 吸附在煤块表面上的粉尘在摩擦力作用下剥离飞扬, 使诱导风流中含有大量的粉尘。煤流从仓口下落时速度很大, 与仓内煤炭冲击导致原煤碎裂, 产生大量的粉尘。同时产生较大的空气冲击波与上升气流, 上升气流与下落的煤流相遇冲击、散化, 大量细小颗粒的原煤粉尘重新被激活。

毛煤仓下料管转载点粉尘治理采用缓冲疏导—卸压降尘方案, 仓顶落煤处粉尘治理采用封堵—卸压降尘方案。毛煤仓下给料车间各个给料管、机头和机尾是主要产尘点, 由于毛煤仓下给料车间导料管数目较多, 采用能为所有下料管服务的1条集中弓形导料槽, 在导料槽上两端设置覆膜滤料袋式除尘器进行负压控制, 取得了显著降尘效果。

2.4 筛分破碎车间煤尘防治技术

筛分破碎是煤炭洗选的核心环节, 筛分机、破碎机和胶带 (刮板机) 转载点是主要尘源点。在筛分破碎过程中, 必然会产生微小颗粒煤粉, 加之振动、旋转机械的带动和物料破碎后体积增大对空间气体的挤压, 产生大量的粉尘。

筛分破碎车间采用绝对封闭结合负压控制方案, 绝对封闭采用特制的密封橡胶系统修复、替换筛分机的密封失效部位, 上部加装LFD-70型立式覆膜扁布袋除尘器进行负压除尘处理。破碎机采用绝对封闭控制方案, 绝对封闭采用特制的密封橡胶系统修复、替换破碎机的密封失效部位;车间内胶带转载点采用弓型导料槽加覆膜滤料袋式除尘器方案, 取得良好成效, 见表2。

3 结语

瓦斯煤尘事故应急救援预案篇4

洮南市万宝矿业电力有限公司

2010年6月

瓦斯、煤尘事故应急救援预案

第一部分

矿井概况

洮南市万宝矿业电力有限公司位于吉林省西北部行政区隶属于洮南市所辖，矿井距洮南市130km，距白城市100km，距乌兰浩特市45km，红煤田地理座标为东经121°44′26″，海拔﹢300—﹢315m，地形成西高东低地势，呈低山丘陵及冲积平原形成的半山区，属大兴安岭山脉。

本区主要河流为那金河，嫩江水系，属季节性河流。

本矿区共有两个自然井口，红旗一井为片盘斜井开拓方式，井筒倾角25°，通风方式为两入一排、中央并列抽出式，现有﹢138、﹢130、﹢85、﹢60水平进行复采；红旗二井为片盘斜井开拓方式，井筒倾角为25°，通风方式为两入一排、中央并列抽出式，现有﹢70、﹢

55、﹢

25、±0水平进行复采。两个矿井均为高瓦斯矿井。

第二部分应急救援组织机构

一、指挥中心总指挥：公司总经理副总指挥：公司副总经理

总工程师

安全保障部部长安全保障部副部长生产部部长

成员：生产技术科科长安全科科长经警队队长

人力资源部部长人力资源部副部长

救护队队长

二、应急救援工作组

发生事故后，由公司调度室立即向指挥中心报告，指挥中心接到报告后，要立即做出反映，并迅速命令抢险救援人员赶赴事故现场，必要时可向政府请求或武装警察部队协助抢险救援。

重特大事故处置分5个组同时进行

1、抢险组

组长：公司副总经理副组长：总工程师

生产部部长

安全保障部副部长

成员：生产科科长通风段段长机电段段长

安全科长区长救护队队长

职责任务：调集并组织所有人员进行事故抢险救援工作。

2、调查组

组长：安全保障部部长副组长：安全科科长

成员：办公室主任安全科安全员

经警队和专业人员

职责任务：调查事故经过和原因，追查事故责任，负责事故报告

3、善后处理组

组长：公司人力资源部部长副组长：办公室主任财务科长

成员：劳资科经警队等有关部门主要领导

职责任务：救治伤员、安抚受害者家属，负责事故现场人员疏散、现场保护工作。

4、交通治安保障组组长：经警队队长职责任务：

（1）调集保卫人员，组织事故现场人员疏散和警戒工作；（2）维护现场治安，防止事故现场人为破坏和其它突发事件；（3）协助救援工作组织调运输工具；（4）维护事故现场附近交通秩序；

5、医疗救护组

组长：公司人力资源部部长职责任务：

（1）迅速赶赴现场、制定救护方案，抢救伤员；

（2）协调洮南市第二人民医院、白城市医院、白城三二一医院以及乌兰浩特市医院对事故现场中受伤人员及时进行救治；

（3）协调血站、防疫部门做好受伤人员的供血和防疫工作。

第三部分具体实施方案

一、瓦斯

1、检测

严格执行瓦斯检查制度，按时鉴定瓦斯等级。

2、评估

瓦斯危害可分为一般瓦斯爆炸、瓦斯煤尘爆炸。

3、监控措施

进行井下作业时，结合井下作业场所特点，制定相应的安全技术措施。具体要求如下：

（1）预防瓦斯爆炸的技术措施

1）加强通风管理，调节、配足风量，防止瓦斯积聚，简化、优化通风系统，确保系统稳定、有效、连续不断，及时吹散、冲淡并降低瓦斯浓度到规程规定以下。

2）完善通风系统，实行分区通风，布置单独回风道，保持采区独立回风系统，使通过采、掘工作面的污风直接进入采区回风道。

3)掘进工作面使用局部通风机通风，局部通风机安设在进风侧新鲜风流处，并距回风流巷道10m以远，以防产生循环风，风筒吊挂平、直、稳，不出现“死弯”，风筒出口距迎头煤壁不大于5m，保证工作面有足够的风量。掘进工作面临时停工时，不停风，否则必须撤出掘进巷道内的所有人员，切断掘进巷道内的所有电源，设置栅栏和警标，严禁人员进入。

4)及时处理超限或积聚瓦斯，排放瓦斯时，排放专项措施汇报总工及主管部长批准。瓦斯浓度在3%以上时，由救护队按措施进行处理，无措施不排放瓦斯。认真分析无计划停电、停风事故，找出原因，制定措施和追究责任。5）严格执行停、开工制度，没有审批不准开、停工报告，不得擅自开、停工。

6）井下放炮，严格执行“一炮三检查”和三人(瓦检员、放炮员、施工单位班长)联锁放炮制度。

7）井下杜绝盲巷。两巷预透前20m，由技术员下达贯彻通知书。通风组接到通知书后，详细检查被贯通巷道的瓦斯浓度，并向生产技术组和生产单位送交允许或不允许贯通通知书，施工单位只有在接到允许贯通通知书后，方准由一头放炮贯通。两巷贯通期间，通风组必须保证风筒的吊挂质量，保证正常供风。

8）加强老空、旧巷的预报工作。过老空、旧巷前，自施工单位制定专项措施报上级主管局批准。未经批准，不得强行通过老空和旧巷。

9）严格瓦斯检查制度，瓦检员不得空班漏检，并实行井下联专箱交接和汇报制度，井下所有地点的瓦斯要做到无超限现象，并按规定装备瓦斯检测报警断电仪。

10）井下电器设备都必须使用防爆型，下井的设备必须经过防爆检查合格后，方准下井，并应经常保持防爆性能良好，严禁失爆。

11）井下严禁带电作业(除本质安全型的)，严格遵循停、送电制度，恢复送电时，必须严格执行谁挂牌谁摘牌送电，其它人员不得任意停、送。禁止使用非井下仪器、仪表，特殊情况必须经总工程师批准。

12）局部通风必须实行“三专两闭锁”，煤电钻实行综合保护，供电线路实行漏电、短路、接地三大保护。

13）煤巷、半煤巷及岩巷掘进工作面必须实行“双风机双电源”，一台运转一台备用。

14）不合格的炸药、雷管禁止在井下使用，放炮后，炮工必须注意回收残药、残管，并上交。任何人不得私自乱扔乱放。

15）凡因停电、停风造成瓦斯积聚3%的掘进工作面，在救护队员未到达现场之前，瓦检员应将局部通风机三通打开并用绳索将三通前的风筒捆紧，在开口处设置栅栏，并在此守候。施工单位电工还必须检查风电联锁开关是否打到“零”位。确认无问题后，可在风机开关附近等候排放。

16）加强采、掘工作面局部冒落区、采区上隅角等的瓦斯检查和管理，以防瓦斯积聚。每个采掘工作面，必须配跟班瓦检员，并做到现场交接班。

17）巷道贯通时要预计风流方向，并提前准备好调整系统的通人设施。18)上隅角切顶线以里，悬顶空间必须用锯末袋封堵严实进行隔离，其倾斜长度要大于回风巷宽度。一旦上隅角瓦斯超限时，要有严密可靠的处理措施。

19)回风巷电气设备要距采面煤壁20m以外沿上帮铺设，并加强维护和失爆检查工作。

20）经理、总工程师、技术员及区（段）长、班长下井时还应佩带便携式瓦斯检定器，通风段仪器维修工负责对便携式瓦斯检定器的校对工作，确保误差在规定的范围之内。

（2）预防煤尘爆炸技术措施 1）完善斜井防尘供水系统。

2）回采工作面，掘进工作面和各底板运输巷和回风巷道的各转载点、装车点都必须设喷雾、洒水装置，并保证经常有水。3）健全防尘机构配齐专职测尘工，消尘工，严格测尘制度和喷雾洒水制度，做到定期测尘及时清洗粉尘。

4）炮采工作必须使用水炮泥，掘进工作面全部推广使用湿式钻眼。放炮前、后放炮地点前后20m 范围内都必须洒水灭尘，回采工作面未使用水炮泥，掘进工作面没有灭尘装置不准进行生产

5）按质量标准化要求各采区上、下山、采区进回风石门，及回采工作面上、下巷、掘进工作面等，全面安设净化水幕，逐步推广自动水幕的使用。

6）完善防尘管路系统，主要运输大巷、运输石门、回风石上、下山必须安设有防尘管道，并按规定每隔50m设置三通阀口，掘进工作面开口前必须先安设防尘水管。确保管路安装合理，完好齐全。

7）灭尘工作(包括管路安装、维修洗尘)，采用分工记录制，工作完成情况汇报制，计划处理制度等，力求分工明确，各种制度健全。

8）负责灭尘的管理人员经常深入现场了解和处理实际问题制定和执行好矿的防灭尘管理制度。

9）相邻煤层及进回风石门和回采工作面上、下巷道都必须安设隔爆水槽，并保持完好，水槽吊挂数量要符合要求。

10）凡有采后掘的工作面，采、掘放炮必须分开，禁止采、掘在同一时间内放炮。

4、应急与救援预案

矿井瓦斯相关危险源主要有三个方面：(1)瓦斯爆炸。(2)瓦斯煤尘爆炸。（1）报警通讯

发现或得知瓦斯、煤尘事故发生的职工应立即向调度室报警，报警时应详细说明以下内容：

1）事故发生时间、地点和相关设施；关于事故有关的补充：联系人姓名和电话等；事故类型：瓦斯爆炸、瓦斯煤尘爆炸等；粗略的事故危害情况、事故现场人员情况等。

2）调度接到事故报警后立即汇报公司主要领导。同时通知各专业队(组)立即就位，各负其责，火速赶往现场进行救援。指挥部根据事故类别、伤害程度及《伤亡事故报告》的有关规定迅速向上级有关部门报告。

（2）现场抢险

1）医疗救护组进行紧急救护，并快速转送受伤人员到相应医院。2）安全技术部门进行现场调查和分析，确定事故原因。（3）应急方案 1）瓦斯、煤尘爆炸时：

1迅速组织撤退灾区和威胁区域人员。○2立即切断灾区电源。○3矿山救护队员迅速接近遇难人员，全力以赴进行抢救。抢救人员的○同时，救护队员必须随时掌握现场变化情况，并及时向指挥部汇报：A、事故地、巷道破坏程度。B、局扇、通风装置、电气设备、水管、压风管路破坏情况。C、采取空气试样，分析有毒有害气体成份和浓度。D、弄清爆炸生成物流动方向及其影响范围。

4在抢救遇难人员的同时，如果确认爆炸没有引起火灾，必须对巷道○进行通风，尽量增加送入爆炸区的风量，如果爆炸生成的有害气体可能危及其它人员的安全时，应采取有效措施，尽快将有害气体引入回风巷，恢复盲巷通风必须有排放措施。

5采掘工作面发生瓦斯或煤尘爆炸时，○如果引起残火源(衣服和煤尘的助燃等)，必须在加强通风的前提下，扑灭全部火源，以免发生连续爆炸。

6遇到爆炸发生在井底车场、主要大巷中，应先迅速采取局部反风措○施或调整通风系统，避免灾区范围扩大。

7要迅速恢复被破坏的通风构筑物，确保矿井通风。○8现场受伤人员较多，伤者病情无法确诊时，应该在总指挥部的统一○协调下，尽量多安排运输和医疗救护队人员进入现场，同时在现场积极开展现场自救。当发现现场有死亡时，应做到以下几点：

A死亡事故发生时应立即向有关部门汇报。如有必要，建议经警队采取必要行动控制现场秩序。

B当死亡人数不能确定时，由经警队在现场负责清点人数。没有到达集合的人员的名单应及时上报应急与救援指挥部。

C知道有人失踪，与其联系不上时应积极进行搜救。

D一旦事故情况得到控制，应急救援指挥部可降低事故抢险级别，指示重新进入和恢复行动。

5、条件保障（1）器材

井下瓦斯事故应急救援中的器材准备由公司材料供应部门具体进行采购，应以满足救援现场实际需要为标准。救援器材平时保管、存储、保养由库管员具体负责，救护队协助并做好保养的技术指导工作。

(2)救援器材包括

1)通讯器材，如对讲机、救援防护器材，包括救援人员的头盔，救援人员专用服装等。

2）救援器材，指救援现场应用到的必要一些器材和设备。

（3）经费

救援经费应由平时救援训练经费和救援行动经费组成。制定资金使用计划时，必须确保应急救援经费的来源、额度。

（4）人员

应急与救援指挥部成员、救援队成员应按照专业分工，本着专业对口、便于领导、便于集结和开展救援的原则进行组织。领导机构成员应有一定权威并熟悉本企业的基本情况，有一定灾害治理经验，以确保迅速、正确做出判断和决策，应急与救援指挥部值班人员负责救灾情况的联络及指令的传达，保证领导机构同各专业队(组)、上级和兄弟单位之间的信息沟通，完成调度、汇报、通告、救援工作。

专业救灾队伍是处理紧急事故的快速反应突击队，负责事故中心地带的抢救和灭灾工作，应有完善的装备和严密的组织。

根据紧急事故组成人员的工作需要和特点，应急计划中应对其人选作出具体安排。

（5）建立相关制度

1）建立24小时值班制。应急与救援指挥部设在公司调度室，实行24小时值班。

2）建立检查制度。结合生产情况，定期和不定期开展安全隐患检查活动，定期检查应急与救援工作情况。

3）建立例会制度，每月召开一次安全生产主题例会。由指挥部成员和救援队负责人参加，汇报上阶段的安全生产和救援工作情况，布置下一阶段的安全和救援工作。

4）总结评比制度。每季度开展救援评比工作，评比工作中注意总结成功经验、吸取失败教训。每次应急救援工作完成后，进行工作经验总结。

6、培训和法练（1）培训

1）对操作人员的培训，对操作人员应进行自救互救知识的教育，使工人掌握畅通呼吸道、人工呼吸、止血包扎、骨折固定和搬运等急救技术，了解在各种条件下的救援方法。

2）应急救援队员的培训，应急救援队员的培训应通晓常见外伤休克的检查与诊断，熟练掌握外伤急救和抗休克等院前急救技术，还须做到先抢救后转运的原则。

3）对职工使用自救器的培训，要让职工能熟练使用自救器，做到发生事故不慌张，要有步骤的进行疏散救护工作。

（2）训练和演习

定期组织相关人员进行训练成果汇报演习。平时注意严格组织管理、加强业务培训。深入可能发生事故的区域，熟悉情况，训练中检查应急与会同志救援预案的落实情况。

7、预案的评估和修改

为了能使新技术和新方法运用到应急与救援中去，与不断变化的具体情况保持一致，应急与救援预案必须不断进行修改，每年至少重新编写一次。对新增机构、人员变化情况、设备更新情况进行重新编写。

在实践和演习中提高指挥水平，使预案进一步合理化。

二、煤尘

1、检测

（1）悬浮煤尘的测定：采用快速直读测尘仪测尘。

（2）煤尘积聚的检测：按照矿井通风质量标准化检查标准进行检测，只要出现积尘厚度超过2mm且连续长度超过5m的要求必须及时清除。

2、评估

（1）煤矿生产过程中随着煤被破碎，将会产生大量的粉尘，由于煤被破碎成细小的煤尘后，其表面积大大增加，系统的自由表面能也相应增大，从而提高了煤尘的化学活性，特别是氧化热的能力，悬浮在空气中的煤尘在一定条件下，遇高温热源后发生剧烈氧化反应，并伴随温度和压力的急剧上升、对周围环境产生巨大的破坏，即煤尘爆炸。

（2）煤尘爆炸的条件是煤尘自身具有爆炸性、着火源、空气中氧气浓度三个条件，井下任何产生场所空气中氧气浓度均达到了爆炸所需下限，三个条件中已具备两个条件，也就是说如果生产场所的浮游煤尘浓度达到爆炸下限以上，有着火源就会发生爆炸。

（3）煤尘爆炸后在冲击波的作用下，沉积的煤尘重新飞扬起来，只要煤尘浓度达到爆炸下限就会被火焰引爆造成联锁爆炸，其破坏性更大。

3、防止煤尘爆炸及爆炸传播措施（1）防止煤尘积聚

1）回采工作面、掘进工作面、转载点、装车点都必须放喷雾、洒水装置，并保证经常有水。

2）健全防尘机构，配齐专职测尘工、洗(刷)尘工，严格测尘制度和喷雾洒水制度，做到定期测尘及时清洗粉尘。

3）炮采、炮掘工作必须使用水炮泥，掘进工作面全部推广使用湿式钻眼。放炮前后，放炮地点前后20m范围内都必须洒水灭尘。炮采工作面未使用水炮泥、掘进工作面没有灭尘装置不准进行生产。

4）对所有采面进行煤体动压注水，减少产尘量。

5）采区上下山、采区进回风石门和回采工作面上下巷、掘进工作面等，必须按质量标准化要求安设净化水幕，逐步推广自动水幕。

6）完善防尘管路系统，主要运输大巷、运输石门、回风石门、上下山必须安设有防尘管道，并按规定每隔50m设置三通阀门，掘进工作面开口前必须先安设防尘水管并按区分片落实到人。确保管路安装合理，完好齐全。

7）凡有采后掘的工作面，采、掘放炮必须分开，禁止采、掘同一时间放炮。

（2）杜绝着火源

1）严格执行机电设备检修制度，杜绝电器设备失爆；

2）井下放炮必须使用水炮泥，所有雷管脚线、连接线及放炮母线接头必须使用绝缘胶布包好，杜绝爆燃现象； 3）加强瓦斯管理，杜绝瓦斯爆炸事故；

4）使用阻燃性风筒、电缆；尽量选用非着火性轻合金材料避免摩擦火花。

（3）隔爆措施

在每个掘进头、每个采西、每条石门及每条运输或通风大巷内按规范安设隔爆水槽并加足水，定期对隔爆水进行更换。

4、监控措施

（1）对综合防尘系统实行定期和不定期检查，及时对查出的问题采取强制措施督促整改，未整改达到要求不得生产。

（2）采取奖罚激励机制，制定隐患责任追究制度、质量标准化检查办法及考核制度等，以此强制各单位一把手亲自过问，保证综合防尘措施得到落实。

（3）定期检测各生产场所的煤尘情况，并根据检测结果进行分析处理。

5、应急与救援预案（1）报警通讯

1）发现或得知事故发生的职工应立即向调度室报警。

2）调度接到报警后按照预案通知应急与救援指挥部及成员和专业队(组)立即就位，各负其责，火速往赴现场进行救援。

3）指挥部根据事故类别、伤害程度及《伤亡事故报告》的有关规定迅速向上级有关部门报告。

4）报警和通讯一般包括以下内容：事故发生时间、地点和相关设施；事故类型；必要的补充，如联系人姓名和电话等。（2）现场抢险

1）迅速组织撤退灾区和受威胁区域的人员。2）立即切断灾区电源。

3）矿山救护队员必须迅速接近遇难人员，全力以赴进行抢救，抢救人员时，救护队员必须随时掌握现场情况，及时向指挥部汇报：

A.查明事故地点、巷道破坏程度；

B.查明局扇、通风装置、电气设备、水管、压风管路破坏情况； C.采取空气试样，分析有毒有害气体的成份和浓度； D.弄清爆炸生成物流动方向及其影响范围。

4）营救、保护、转移受伤人员时，如果确认爆炸没有引起火灾，必须对巷道进行通风，尽量增加送入爆炸区域的风量，如果爆炸生成的有害气体可能危及其他人员的安全时，应采取有效措施，尽快将有有害气体引入回风巷，恢复盲巷通风必须有排放措施。

5）采掘工作面发生煤尘爆炸时，如果引起残火源(衣服和煤尘的助燃等)，必须在加强通风的前提下，扑灭全部火源，以免发生连续爆炸。

6）如果发生在井底车场、主要大巷中，应先迅速采取局部反风措施或调整通风系统，避免灾区范围扩大。

7）清理堵塞巷道，修复被破坏的通风构筑物，恢复充满爆炸烟气巷道的通风，扑灭爆炸产生的火灾，确保矿井通风。

8）设置警戒，防止他人进入井下，维持矿区治安，疏通运输路线。9）快速进行调查分析，查明事故原因，密切注意事态发展，必要时向兄弟救护大队求援。（3）应急方案

1）煤尘爆炸时，首先要确定事故发生位置，通过检测察看事故点邻近区域瓦斯及通风情况，发现风流逆转，立即启动矿井反风系统实行压入式通风。

2）现场受伤人员较多，伤者病情无法确诊时，在总指挥部的统一协调下，尽量多安排人员和医疗救护队人员进入现场，同时在现场开展自救。当现场发现有死亡时，应作到以下几点：

立即向有关部门汇报。如有必要，建议经警队采取必要行动控制现场秩序。发现有人失踪，与其联系不上时，应及时进行搜救。

3）当死亡人数无法确定时，由经警队在现场负责清点人数。没有到达集合点的人员的名单应及时上报应急与救援指挥部。

4）一旦事故情况得到控制，应急与救援指挥部可降低事故抢险级别，指示重新进入和恢复行动。

6、条件保障（1）器材

井下煤尘事故应急救援中的器材准备由供应科具体进行采购，应以满足救援中的现场实际需要为准。救援器平时保管、存储、保养由供应组具体负责，救护队协助并做好保养中技术指导工作。

救援器材包括：

1）通讯器材，如对讲机、救援现场广播等。

2）救援防护器材，包括救援人员的头盔，救援人员专用服装等。3）救援器材，指救援现场应用到的必要一些器材和设备。（2）经费

救援经费应由平时救援训练和救援行动经费组成。制定资金使用计划时必须确保应急救援经费的来源、额度。

（3）人员

应急救援指挥部成员、救援队成员应按照专业分工，本着专业对口，便于领导、便于集结和开展救援的原则进行组织。领导机构成员应有一定权威并熟悉本企业的具体情况，有一定灾害治理经验，以确保迅速、正确做出判断和决策。

应急救援指挥部值班人员负责救灾情况的联络及指令的传达，保证指挥部各专业队(组)、上级和兄弟单位之间的信息沟通，完成调度、汇报、通告、救援工作。

专业救灾队伍是处理紧急事故的快速反应突击队，负责事故中心地带的抢救和消灾工作，应有完善的装备和严密的组织，根据紧急事故组成人员的工作需要和特点，应急计划中应对某人选作出具体安排。

（4）建立相关制度 1）值班制度

应急救援指挥部设在矿调度，实行24小时值班。2）检查制度

结合生产情况，定期和不定期开展安全隐患检查活动。定期检查应急与救援工作。

3）例会制度

每月召开一次安全生产主题例会。由指挥部成员和救援队负责人参加，汇报上阶段的安全生产和救援工作情况，布置下一阶段的安全和救援工作。

4）总结评比制度

每季度开展救援评比工作。总结成功经验、吸取失败教训，在每次应急与救援工作完成后，进行工作经验总结。

7、培训和演练（1）培训

根据接受培训人员的不同，选择不同重点，确定培训内容，制定培训计划。培训内容的确定可参照以下内容：

1）对操作人员的培训内容

A.鉴别异常情况及时上报的能力与意识； B.对待各种事故如何处理； C.自救与互救的能力。

2）对各种应急与救援专业队的培训 A.各种器材、工具的技能与知识； B.任务的目的和如何完成任务；

C.与上下级联系的方法和各种信号的含义。3）对群众的培训 A.具有哪些危险隐患； B.各种信号的含义

C.防护用具的使用和自制简单防护用具； D.紧急状态下如何行动。（2）训练和演习定期组织相关人员进行成果汇报演习，平时注意严格组织管理、加强业务训练。深入可能发生事故的区域，熟悉情况；在附中检查与应急与救援预案的落实情况。

8、预案的评估和修改

（1）为了能把新技术和新方法运用到应急救援中去，以适应不断变化的具体情况，每年至少应对预案重新编写一次。

高产高效综采工作面煤尘的防治篇5

关键词：综采工作面,煤尘,防治

随着国家资源整合的提出和建设高产高效矿井的要求以及综采配套设备的工艺创新, 综采工作面单产有了大幅度的提高, 开采强度也大大增加, 但是整个工作面弥漫着大量的煤尘, 对职工的身体造成了危害, 也对矿井的安全构成威胁。煤尘的防治是大采高综采工作面急需攻克的难题, 也是国家建设高产高效矿井的阻碍之一。

1 大采高工作面煤尘分布的特点及分布

斜沟煤矿大采高综采工作面采用国产太原矿山机器集团有限公司生产的MG500/1200-3.3D双滚筒采煤机, 工作面主要产尘点集中在机组破煤落煤过程, 煤壁片帮区域以及支架在移架、降架过程。

2 大采高高产高效工作面煤尘的防治方法

2.1 快速煤层注水工艺

煤层注水是降低煤尘的有效手段, 其关键是增加煤体的湿润程度。为了适应高产高效和快速推进的需要, 注水的各个工序所需时间就必须大大缩短 (打钻、封孔、注水时间) , 以便煤层注水与采面的推进速度相适应。

2.1.1 加强劳动组织, 缩短打钻时间

打钻是煤层注水工作必不可少的一个环节, 为加快煤层注水, 打钻孔可以通过合理的劳动组织, 适当增加作业时间和作业人数以及打钻设备, 使钻孔超前于回采工作面一定距离。

2.1.2 选用膨胀式封孔器, 实现快速封孔

封孔可以选用膨胀式封孔器, 该封孔器在水压作用下直径快速增大, 封孔器的橡胶材料使其与参差不齐的煤壁相吻合, 并充填裂隙, 从而起到快速、方便封孔的目的。需要注意的是封孔器应进入钻孔一定距离, 以消除巷道矿压压酥带煤体裂隙对封孔的影响, 避免出现注水沿煤体四周裂隙渗水现象。

2.1.3 采用脉冲动压注水, 减小注水时间

注水时间的长短与钻孔注水量、煤体硬度、煤体的孔隙率及注水压力有关, 而注水压力是唯一可以人为改变的参数。斜沟煤矿在18109工作面用1Mpa压力的供水管路直接注水即静压注水, 其注水流量仅有0.9/h, 每个钻孔需注水87.2 h。而利用脉冲注水泵动压注水, 注水压力可达到10Mpa, 注水流量2.5/h, 注水时间每孔只需31.4 h, 注水时间大大减少。通过煤层注水, 工作面煤尘浓度降低了58.5%, 煤尘浓度由324.7mg/m3降到了134.8mg/m3。

2.2 自动及手动喷雾装置降尘

2.2.1 支架自动喷雾系统配合手动常开支架喷雾降尘

在综采工作面每个液压支架上安设降架自动喷雾装置, 自动喷雾装置与供水管路之间加上一个液控单向阀, 液控单向阀的控制液来自移架和降柱时的高压液。当移架时, 高压液就会自动打开液控单向阀, 使喷雾装置与供水管路连通, 当移架结束时, 液控单向阀关闭, 切断装置水路, 灭尘工作结束。同时, 安装采煤机支架自动喷雾系统, 在不影响支架原有降架喷雾系统的情况下, 每5个支架增设1个红外线接收器, 当采煤机与下风侧的液压支架距离10～15m时, 自动打开下风侧的液压支架架间喷雾, 控制采煤机滚筒切割煤及移架时未完全消除的粉尘。为可靠抑制工作面粉尘, 在靠近工作面回风巷90m范围, 每30m设一组支架常开喷雾, 采煤机切割煤时打开喷雾, 形成3道喷雾雾化带, 全面消除粉尘。

2.2.2 皮带巷水幕改造成胶带输送机自动喷雾降尘

斜沟煤矿大采高综采工作面采用的通风方式为U型通风, 工作面的煤尘由工作面到达皮带巷, 为了降低皮带巷煤尘浓度及煤尘堆积, 在距离工作面50m、100m的皮带巷各安装一道水幕, 同时用液枪改造成胶带输送机自动喷雾灭尘装置, 工作面出煤时, 皮带巷胶带输送机自动喷雾装置自动喷雾降尘, 当胶带输送机空载时, 喷雾装置自动停止。这一装置有效地降低了工作面皮带巷的煤尘浓度, 减少了煤尘堆积现象。

2.3 对采煤机组外喷雾进行改造

1) 采机外喷雾管路与采机冷却水分开, 实现采机外喷雾单独供水

目前, 国内生产的采煤机内喷雾使用一段时间后, 很容易堵塞, 无法修复, 使采煤机内喷雾装置无法正常使用, 其主要原因是由于外喷雾与机组的冷却水共用一条供水管路, 而机组冷却水的压力一般不能超过3Mpa, 使机组外喷雾的压力、用水量都受到一定的限制。为此, 我们首先将采煤机采机外喷雾管路与采机冷却水分开, 实现采机外喷雾单独供水, 为提高采煤机外喷雾压力创造了条件。喷雾降尘装置与机组冷却水分开, 喷雾装置的水压提高到10Mpa, 射程达3 m。

2) 利用机载高压荷电, 二次负压降尘技术及针对采高大、落煤时产生大量煤尘的现象, 对机组喷雾装置进行改造

机载高压荷电、二次负压降尘其核心的技术就是增加机组喷雾装置的压力, 在高压作用下的水雾使其带有荷电, 同时, 高压水流使喷雾装置产生负压, 荷电与煤尘亲和, 负压使喷雾装置吸尘以达到降尘目的。喷雾装置由水管、喷嘴、引射管、护罩及固定架组成, 喷嘴及引射管采用集中布置, 有4个喷嘴安装在引射管内, 喷雾装置安装在采煤机摇臂上, 不同角度的喷嘴喷雾后覆盖滚筒周围。

由于采高较高, 落煤时也会产生大量的粉尘, 针对这种情况, 我们在采煤机摇臂上加设2个喷嘴作为喷底喷雾, 专门对落煤进行喷雾降尘。

采煤机外喷雾装置结构见图1, 采煤机外喷雾喷雾示意图见图2。

注:1为喷雾引射管;2为采煤机;3为摇臂;4为辅助摇臂;5为喷雾装置;6为滚筒

对外喷雾进行改造后在18107、18111等工作面试用取得了较好的效果。机组割煤时, 机组司机位置及机组的下风流的煤尘浓度有了明显下降, 降尘率分别达到56.8%、68.2%。

2.4 增大供水管路直径, 提供充足的防尘水源

水源是防尘的关键, 我矿在18101工作面开采初期, 由于水源不足, 加压泵工作一段时间水箱内就无水了, 对生产有很大影响, 后来重新敷设了一趟进水管才解决这一问题, 由此可见要想提高防尘效果, 需要增大喷雾的水压, 但要加大水压必须有充足的水源。

3 体会

1) 快速注水, 增加注水量是降低煤尘尘源的主要手段, 但工作面长度的增加, 使沿倾斜方向的钻孔施工难以达到设计要求, 注水时也造成注水降尘的效果不太明显;

2) 利用自动喷雾装置的作用主要在于减少煤尘污染范围及消除采机和支架喷雾漏掉的煤尘, 但由于距产尘点有一定的距离, 容易造成积水, 现场使用有时人为关闭, 应用有一定的难度, 需要设泵经常排水;

3) 负压二次降尘装置的应用, 使采煤机破煤、落煤过程的煤尘即产尘点的煤尘能够大量降下来, 工作面环境得到了很好改善, 深受一线职工的好评;

4) 大采高综采工作面机组破煤、落煤是工作面最大的产尘点, 也是煤尘产生的根源, 是灭尘工作的重点和难点。在今后应重点研究煤尘随风流流动规律以及喷雾装置压力、流量、雾化程度、工作面风速及降尘效果, 改变采煤机喷雾降尘工作与开采强度不相适应的状况。

参考文献

[1]李俊双.矿井通风安全[M].山西:山西煤矿安全技术培训中心, 1988.

[2]张国枢.通风安全学[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2000.

裴沟煤矿胶带运输巷煤尘防治技术篇6

关键词：胶带全封闭,全断面喷雾,自流式水幕

郑煤集团公司裴沟煤矿原设计生产能力0.6 Mt/a, 后经2次改扩建和技术改造, 矿井核定生产能力2.05 Mt/a。矿井拥有31采区、42采区、32采区、34采区, 其中, 31采区为两翼开采, 目前拥有1个综采工作面、1个炮采工作面、4个掘进工作面, 为裴沟煤矿的主力采区, 而-180 m胶带运输巷安装1部强力胶带输送机, 机头与机尾标高相差55 m, 下坡运行, 全长1 750 m, 输送量700 t/h, 带速2.5 m/s。另外-180 m胶带运输巷为采区主要进风巷之一, 目前风量约2 860 m3/min, 风速约5.0 m/s;1部架空乘人装置, 为采区主要行人巷;1部无极绳绞车装置, 为主要运料巷。

1 -180 m胶带巷现状

裴沟煤矿-180 m胶带巷现采取以在转载机头安装转载点喷雾为主、在大巷安装多道风流净化水幕为辅的综合防尘措施。但由于-180 m胶带距离长、胶带下坡运行带速快、煤流和风流相向运动等原因, 现行防尘措施效果不理想, 胶带运行期间, 风流中的粉尘全尘145 mg/m3、呼吸性粉尘45 mg/m3, 能见度不足100 m, 为该矿煤尘重灾区。

2煤尘产生的原因

通过对-180 m胶带运输期间的实际考察, 总结出了-180 m胶带巷粉尘产生的主要原因。

(1) 来煤水分含量低。

由于31采区强力胶带出煤量大, 洒水容易造成溜煤眼堵塞, 该矿禁止使用溜煤眼上方的喷雾, 造成-180 m大巷来煤的含水量低于7%。当原煤含水量低于7%, 煤质会变脆, 易碎, 而且煤炭脆性越大, 其破碎性越强、机械强度越低, 产生的粉尘也越多[1]。

(2) -180 m胶带机尾与溜煤眼落差过大。

由于煤流从溜煤眼下落过程速度快、且溜煤眼处风速大, 加上煤粉和气流的剪切作用, 被煤流挤压出来的剪切气流会带着大量煤粉向四周扩散, 使溜煤眼下方煤尘飞扬。

(3) -180 m胶带机头处在-180 m车场进风口。

该地点的风速大, 胶带运行速度快, 原煤在惯性作用下, 在转载点处向前作抛物线运动, 此时粒径大于75 μm的颗粒在重力作用下落到胶带上, 但在胶带的冲击及风流吹拂下会再次扬起, 形成二次污染;而附着在大颗粒上、一起作抛物线运动、粒径小于75 μm的微小颗粒, 由于自身重力小, 难以降落而长期漂浮于空气中, 从而形成煤尘。这是转载机头处煤尘飞扬的主要原因[2]。

(4) 煤在正常运输过程中产生的煤尘。

由于-180 m胶带下坡运行, 且其运转方向与巷道风流方向相反, 作对流运动, 风流直接与煤流相互碰撞, 二者摩擦产生煤尘, 这是-180 m强力胶带运输过程中产尘的主要原因。

3综合防尘措施

依据-180 m胶带运输巷尘源分析和湿式除尘的机理, 结合-180 m胶带运输巷实际情况, 采取针对煤尘产生过程加以限制、防尘措施多措并举的总体防治思路, 从而降低-180 m胶带运输期间的煤尘浓度。

3.1转载点综合防尘

在溜煤眼下方胶带架子两帮用1.5 m×2.0 m (宽×长) 、前方用1.5 m×2.7 m (宽×长) 钢板、与溜煤眼一起围成“漏斗式”半封闭空间, 通过螺栓固定, 两帮钢板与溜煤嘴高度差0.6 m, 前方钢板与胶带高度差0.3 m, 这样既能保证溜煤眼落煤直接落至胶带, 高速风流无法直接吹向溜煤嘴落煤处, 又能保证渣块顺利通过而不破坏钢板。并在原有上方位置喷雾的基础上, 分别在两帮钢板上安装3个喷头, 其水源与原上方喷雾串联, 通过同一个手动控制开关控制 (图1) , 这样形成“圆锥式”全封闭捕尘圈, 当-180 m强力胶带出煤时, 及时将喷雾打开, 极大降低了溜煤眼下方的煤尘浓度, 降尘率75%～80%。同时, 可以根据现场情况, 在钢板上方加装“盖板”, 使其形成全封闭, 这样防尘效果会更好。

强力胶带机头转载点使用同样方法。另外, 使用铁皮在胶带机头两帮搭设2道挡风墙 (在机头转载点前方1 m, 左侧紧挨着胶带架) , 对胶带机头形成半封闭空间, 阻断高速风流直接吹向胶带机头, 搭设2道挡风墙既不影响工人清理煤尘, 又能保证候车、行人的安全。

3.2胶带运输中全封闭防尘

用铁皮制成长2 m、直径1.5 m (以胶带架子宽为基准, 图2) 的半圆形, 在铁皮两帮加工螺栓穿孔, 使用螺栓固定于胶带架子上, 形成全封闭空间。对-180 m胶带全程封闭, 且每隔300 m设置1个喷雾, 这样既能有效避免高速风流直接吹向煤体, 与煤流相互碰撞, 又能充分润湿煤体表层, 从根源上抑制了运输过程中煤尘产生, 降尘率在75%以上。

3.3全断面无压自流式水幕降尘

使用喷嘴喷雾直接喷向水幕网, 变成垂直线性淋水, 淋水至水幕网上, 形成水幕, 水幕网底部及过门处上方设置水槽接水, 上方水槽所接水再次淋入两帮纱网上, 最后两帮下部水槽承接的淋水用水管引至水沟 (图3) 。存在问题:喷嘴喷雾水压高时, 容易喷穿过网;喷嘴喷雾水压低时, 喷不上网。过门上方接水槽的水不易控制, 且受风速影响大, 水往往不上纱网, 淋湿附近及过往人员衣服, 同时防尘网门不上水, 不能形成全断面防尘, 防尘网维修率高。

(1) 水幕网优化方案。

在进水管上加工直径5～10 mm出水孔, 孔间距为50 mm, 用纱网缠绕进水管2圈, 再使用风筒布将其包裹, 这样可以防止水洒向两帮, 而且水在重力作用下, 只能顺着纱网向下流, 当漂浮的煤尘与水幕网上的水流接触, 会被水流捕获, 顺着水流流到排水沟中。防尘网门可以使用同样方法, 从而形成真正意义上的全断面无压自流式防尘水幕。防尘网可以设置成长流水, 无需人工开启、关闭, 可以降低工人劳动强度, 并在大巷每隔500 m处设置1道防尘网, 降尘率超过75%。

(2) 注意事项。

①要及时维护和清理防尘网上煤尘;②过车期间, 防止防尘网受到破坏。

3.4其他综合防尘措施

(1) 采用矿车防尘罩。

装载沙子、水泥等运料矿车, 必须使用矿车防尘罩, 否则, 严禁进入-180 m胶带运输巷。

(2) 采用防尘口罩。

进入-180 m胶带运输巷人员, 须佩戴防尘口罩, 否则, 按“三违”处理。

(3) 定期冲尘。

防尘队负责定期对-180 m胶带运输巷进行冲尘, 严防煤尘堆积。

4降尘效果分析

根据-180 m胶带运输巷尘源的分布特点, 分别在其溜煤眼回风侧10 m处、1 000 m处、转载机头回风侧10 m处布置3个测尘点 (表1) 。

从表1可知, 综合防尘措施实施后, -180 m胶带运输巷降尘率78%以上, 降尘效果明显。

5结语

裴沟煤矿-180 m胶带运输巷通过利用转载点全封闭、全断面喷雾、胶带全封闭、全断面无压自流式水幕等综合防尘措施, 取得良好的降尘效果, 改善了-180 m胶带运输巷空气质量和作业环境。

参考文献

[1]刘纪坤.胶带机转载点煤尘自动监测与喷雾降尘系统设计[J].煤炭工程, 2011 (2) :10-12.

防治煤尘篇7

粉尘是煤矿生产的六大灾害之一, 其危害主要表现在引起尘肺病。就目前的医学水平, 尘肺病还是一种只可预防而不可治愈的“不治之症”, 而预防的关键是有效降低呼吸性粉尘时间加权平均浓度。按卫生部门统计, 自20世纪50年代以来, 截至2014年底, 我国已累计报告职业病例883634例, 累计报告尘肺病例777173例, 占职业健康病例的88%。我国的职业健康危害形势不容乐观。

目前, 我国矿井全面进入机械化生产时代, 单面产量高, 进尺速度快, 粉尘危害相当严重, 原始总粉尘时间加权平均容许浓度普遍在300mg/m3~1000mg/m3以上, 呼吸性粉尘时间加权平均容许浓度达到100mg/m3~500mg/m3, 远超过《煤矿安全规程》规定总粉尘时间加权平均容许浓度4mg/m3和呼吸性粉尘2.5mg/m3的管理要求, 有些工作面甚至超过容许浓度200倍以上, 作业环境极其恶劣, 职业危害相当严重, 这些矿井是当前我国煤矿粉尘治理的重点和难点。因此, 在当前我国煤矿安全形势好转、粉尘职业危害日益严重的情况下, 依托典型矿井开展研究和攻关, 形成一套能有效解决高产尘强度煤矿的粉尘治理的理论、工艺技术和装备非常必要, 具有极其重要的意义。

2 矿井防尘工作现状

陕西陕煤黄陵矿业有限公司一号煤矿作为现代化国有大型煤矿, 采取了严格的安全和防护措施, 努力实现煤矿安全高效与绿色开采。但由于综合机械化开采, 生产能力较大、推进速度较快, 掘进工作面的粉尘危害日益突出, 职业危害严重。同时黄陵一矿所采煤层煤尘具有燃烧和爆炸性, 高浓度粉尘给矿井安全生产带来了潜在的巨大威胁。近年来, 黄陵一号煤矿在掘进工作面粉尘防治方面先后采取多种措施, 如掘进机内外喷雾、净化水幕、转载点喷雾、除尘器除尘等方式, 取得了一定的效果, 但是由于喷雾布置不合理、除尘器使用效率低下、集成装置设计布置不合理、无控尘措施, 导致掘进工作面的粉尘浓度仍然较高, 初步调查:621回风顺槽掘进机司机位置总粉尘8h时间加权平均容许浓度高达855mg/m3, 呼吸尘8h时间加权平均容许浓度达到286mg/m3, 机尾5m位置总粉尘8h时间加权平均容许浓度高达725mg/m3, 呼吸尘8h时间加权平均容许浓度达到245mg/m3, 超过国家管理标准210倍以上, 粉尘危害相当严重。在2014年末的职代会上, 职工提出要提升掘进工作面粉尘治理水平。为此, 黄陵矿业公司积极寻求成熟的掘进工作面粉尘治理技术。

本项目结合陕西陕煤黄陵矿业有限公司一号煤矿的生产技术条件, 在主采煤层理化性质及产尘规律等研究基础上, 重点开展综掘工作面粉尘治理关键工艺技术研究, 针对掘进防尘技术措施中存在的难题进行科技攻关, 最终形成一套适用于黄陵一矿及类似条件高产尘强度煤矿的综合防尘工艺技术及装备, 有效地降低粉尘浓度, 改善采、掘工作面劳动卫生条件。项目研究成果对降低尘肺病发生, 保护工人身体健康, 提高劳动生产率, 消除瓦斯、煤尘爆炸危险, 保障矿井安全生产具有极其重要的意义, 同时也可以创造巨大的社会效益和显著的间接经济效益。为了提升综掘工作面粉尘治理水平, 旨在解决综掘工作面粉尘危害, 切实维护广大职工的身心健康, 黄陵一号煤矿联合中煤科工集团重庆研究院有限公司进行了“黄陵一号煤矿综掘工作面综合防尘系统建设项目”, 先在一号煤矿的综掘工作面进行试验, 通过现场实际效果, 以实现推广应用。

3 国内外研究现状

在煤矿开采过程中, 机掘工作面是矿井粉尘的主要来源之一, 其产生的粉尘约占矿井全部粉尘量的30%~40%, 机掘工作面的粉尘浓度最高可达5000mg/m3。由于机掘工作面多在岩层中掘进, 粉尘中游离二氧化硅含量相对高, 尘肺病发病率明显高于采煤工作面。为了改善掘进工作面的作业环境, 世界各采煤国家采用了一系列的防尘技术措施, 按照防尘技术措施的功能大致可以分为减尘措施、通风排尘、喷雾降尘、除尘器除尘、化学抑尘、隔爆措施和个体防护等七个类别。

(1) 减尘措施。主要包括:预湿煤体、水封及水炮泥填充爆破和改革采掘机械结构及其运行参数减尘等, 这些措施主要用来减少尘源的产尘量。

(2) 通风除尘。通过风流的流动稀释并排除矿井产生的瓦斯和粉尘, 降低工作面粉尘和瓦斯浓度。合理的通风能防止工作面粉尘和瓦斯积聚, 为了保证矿井工人的身体健康, 《煤矿安全规程》规定, 掘进中的岩巷最低风流不得低于0.15m/s, 采煤工作面、掘进中的煤巷和半煤岩巷不得低于0.25m/s。

(3) 喷雾降尘。喷雾降尘属于湿式除尘, 是降低煤矿综掘工作面粉尘浓度有效的措施之一, 它是将压力水通过喷雾器在冲击作用下使水流雾化成细散水滴, 高速流动的水滴与空气中悬浮的粉尘碰撞后, 煤尘颗粒被捕获、湿润和凝聚后, 其自身的重量增加, 在重力的作用下沉降。

(4) 除尘器除尘。由于综掘工作面产尘量较高, 仅仅采用综掘机内外喷雾的方法虽然能减少综掘机割煤时产生的粉尘, 但巷道空间的粉尘浓度还是远远大于国家相关标准, 因此, 还需要与综掘机配套的除尘设备, 对充满综掘巷道空间的含尘气流进行进一步净化处理。此外, 随着长压短抽通风除尘系统的广泛应用, 除尘设备的使用也越来越重视。

(5) 化学抑尘。煤层注水和喷雾是降低粉尘浓度的有效方式, 但是受煤尘湿润性能影响有时效果不佳, 为了提高注水和喷雾防治效果, 改善水对煤的湿润能力, 许多国家都研究了可以添加到水里的湿润剂。

(6) 其他除尘方法。近年来, 国内外针对掘进工作面的粉尘污染问题还开展过其他方面的研究, 包括泡沫除尘、声波雾化除尘、气幕控尘等。

泡沫除尘是在综掘机上安装泡沫发生器, 通过发泡器产生的无间隙的泡沫覆盖在尘源上, 使产生的粉尘得以湿润、沉积, 抑制粉尘的飞扬, 达到降尘的目的。泡沫除尘优于水雾的除尘效果, 尤其对呼吸性粉尘的抑尘。泡沫除尘始于20世纪50年代, 英国在这方面的研究开始的较早, 随后美国等国家也开展了这方面的工作, 取得了许多研究成果。

(7) 个体防护是防止粉尘对工作人员的健康危害最后一项措施。主要有工人佩带防尘口罩、防尘矿帽、防尘面罩等, 目前国内煤矿多采用的是3M型口罩, 其效率可达95%左右, 随着科技进步, 国内如重庆煤科院开发了主动送风型防尘口罩, 对呼吸性粉尘的效率可达98%以上。

4 结论

黄陵一号煤矿可以进一步采用煤层注水、喷雾降尘和通风除尘相结合的综合防尘措施。对于前文中提到的其他防尘技术, 虽然对掘进工作面的降尘起到一定的作用, 但由于井下工作条件的特殊性, 在实际应用和推广中还存在着诸多问题。

参考文献

[1]门泉福, 等.超高效气溶胶净化系统有效性现场检验研究[J].环境工程学报, 2010, 4.

防治煤尘篇8

关键词：煤化工,泄漏,事故分析

0引言

近几年来,随着煤化工行业的快速发展,近年来煤化工行业的安全事故及隐患也日趋增多[1,2]。目前,针对已暴露出各种热安全(火灾、爆炸及气体泄漏)问题,缺乏相关的消防技术标准及行业规范。因此,针对煤化工行业特定的热安全规律进行分析,规范防火设计,具有较强的现实意义。

基于建筑火灾中“性能化”防火设计思路,分析了煤气化框架敞开与封闭设计下火灾场景。通过对高层建筑的典型场景下可燃气与煤尘泄漏规律的仿真分析与对比,结果表明,相关改进措施能够显著降低灾爆炸危险性。

1项目背景

某煤化产品主要原料为原煤,制备工艺采用粉煤加压气化技术。项目设计方案选择了基于封闭设计的煤气化外框架,依托自然通风口为主,缺少机械通风系统。需要能通过后期综合措施对项目进行改造,排除火灾隐患,降低火灾影响。

2泄漏环境分析

2.1煤气混合气成分分析

该项目中气化装置的密封框架长度33m,宽度36m,总高度110m。正常生产工况下,煤化工工艺产生的H2和CO占混合气体积的70%,是含量最高的两种可燃气体。化工副产品包括CH4、H2S、H2O、CO2、N2等。混合气爆炸发火极限范围宽,危险性高。

2.2泄漏特性分析

基于“可信最不利”的设计分析原则[4],重点考察项目比较有代表性的高层罐体的法兰和进出口阀门。选择两处高危泄漏点进行重点分析:

泄漏点1:选择密闭结构体中HPHT进气口处为高危泄漏点,重点分析泄漏点周围浓度分布,以及受楼层内通风设施的影响因素,模拟法兰老化磨损的泄漏类型。

泄漏点2:选择气化炉冷却器为高危泄漏点,重点分析泄漏点上下楼层浓度分布及整体布局的影响,模拟高压密闭容器底部阀门密封件破损的泄漏类型。泄漏点的物理模型见图1。

2.3模型参数设定

(1)泄漏面积。

针对小当量泄漏,其泄漏面积根据实际阀门大小设为0.02m×0.02m。

(2)可燃气泄漏量。

根据气体流动速度计算公式1,气体流动分为为临界流和次临界流[5,6]。

undefined,临界流动 (1)

undefined,次临界流动 (2)

其中,p0为阀门体前的大气压力,P为阀门体内的介质气体压力,k为气体绝热常数,理想气体的绝热指数为1.4。

气体超音速流动时,其泄漏量计算为:

undefined (3)

气体呈亚音速流动时,其泄漏量为:

undefined

式(3)、(4)中的Cd为泄漏系数,本项目取0.6;M为可燃气平均分子量,测定后取23.0;R为普氏气体常数,T为阀门内侧绝对温度[8],本项目平均温度为620K,误差为+10%;p为阀门内测气体压力,本项目平均压力4MPa。

根据实验数据分析,流经高压阀门处的泄漏点气体运动规律符合超音速气体流动模型,计算依据为公式(3)。正常工况下,本项目高压阀门泄漏量计算结果为0.153kg/s,混合气泄漏初速度约为510m/s,为音速的1.7倍。

(3)煤尘泄漏量。

煤粉的粒径很小,在5-90μm之间。其泄漏过程可以近似看作液体泄漏,用下述公式计算:

undefined (5)

其中,Q是泄漏速率,单位kg/s;Cd是无量纲泄漏系数,本项目为0.6;ρ是液体密度,煤粉密度取500.0kg/m3;A是泄漏孔面积,为0.02×0.02m2;P是管内压力,为42×105Pa,Po为阀门外部大气压力,为1.01325×105Pa;g是引力常数,当地值为9.8m/s2;h是液压高度,取0m。

经计算得到煤粉的泄漏体积流率为9.7L/s,质量流率为4.86kg/s。

(4)环境温度。

根据当地气象条件,冬季极端条件下,环境温度为-18℃。

(5)环境风速。

根据查阅当地气象资料,其风向为自西向东,保守取值1m/s。

(6)泄漏时间。

本项目中总泄漏时间上限为300s。其中,包括可燃气体传感器的检测转换时间30s,可燃气体泄漏点与传感器安装点之间的气体流动时间为60s,监控工作人员的泄漏确认最长时间为150s。确认泄漏后通风设施启动执行到可燃气体浓度降低至极限以下的执行时间上限为60s。

3仿真分析

基于火灾燃烧模型仿真软件FDS进行了建模仿真与分析。经过大量仿真实验与实际数据对比和文献验证,证明FDS模拟结果具有较高的准确性[9,10]。

3.1混合气泄漏流动分析

围绕泄漏点1产生的周围立体空间为,以泄漏点1为中心点,长、宽、高分别为33m,36m,10m的立方体。图2为泄漏点1分别在封闭设计和敞开设计(下)环境下的可燃气体的流动形态图。从图表中可看出,相对于封闭设计,框架敞开设计在增强对流,降低可燃气泄漏有明显优势,显著降低空间内的火灾危险性。采用敞开设计方案,图2颗粒部分为示踪粒子,经过泄漏延时处理时间150s后,框架内泄漏的可燃气体气体浓度降至危险浓度以下。

图3为泄漏可燃气的浓度对比,两种条件下都只在泄漏口附近小区域内达到爆炸极限条件。从图3可以看出,经过大约100s的消散时间后,模型空间内的可燃气体浓度小于火灾爆发的极限浓度。

因泄漏点位于上风侧,采用敞开设计时,达到危险浓度几率较小;当采用框架封闭设计时,能够在20s后降至危险浓度以下,如图4和图5所示。

3.2煤尘泄漏模拟结果分析

计算区域大小为33.0m×36.0m×7.2m。通过图6、图7、图8和图9的对比可以发现,框架无封闭设计对于降低煤粉泄漏后离子浓度效果要明显优于现有的封闭式设计,前者粒子达到危险浓度的区域小于后者,区域也仅限于泄漏口附近。泄漏停止后,两种方案均可在约20s内使得空间内粒子浓度降低到危险浓度以下。

4结论

本文对可燃气和煤尘泄漏事故规律及机理进行了分析,并进行了仿真验证。分析两种环境条件下的可燃气体及煤粉泄漏事故的,并得到如下结论:

(1)基于可燃气泄漏后动力学分析,结合可燃气浓度分布情况发现,泄漏口附近小区域内可燃气体浓度容易超过危险值。泄漏扩散范围主要集中在以单层空间顶部为中心的立方体内,对泄漏层以外的楼层空间区域影响较小。基于以上结论,建议结合框架的物理形状,在示踪粒子分布较密集的楼层顶部增加通风口。通风口朝向应结合当地自然风向综合确定,增加框架内气体流动速度,进一步缩短危险气体浓度降低时间。同时,采用改进措施,能够有效避免框架内可燃气体浓度在泄漏期间的过快升高。虽然封闭框架相对于框架敞开有一定劣势,但通过合理设计通风口位置,能保证除泄漏口附近外其他区域满足安全要求,同时能够降低综合治理成本。

(2)采用封闭设计方案的前提是自然环境和通风设计较为良好,通常要求自然风度大于1m/s。满足以上两个条件情况下,泄漏物质低于爆炸极限,爆炸事故的可能性降低。此方案的缺点是一旦由于风向突变造成泄漏气体无法排出,密闭空间内气体流动处于不稳定状态,紊流出现的可能性提高,可燃混合气在无规则运动情况下浓度反而升高,导致密闭空间内气体爆炸风险增大。针对以上分析,建议综合治理措施中的增加通风装置,增加楼层内有效通风面积。根据相关分析,自然开启式平开窗能够在保证通风效果的同时保证低成本。此外,结合示踪粒子浓度最高的区域统计数据,有针对性地对密闭结构内混合气浓度较高的重点区域,在楼层顶部增加局部机械换气装置,短时间内迅速降低楼层顶部示踪粒子高浓度区域的极限浓度,保证最不利的极限情况下可燃气体浓度低于危险值,提高煤气化封闭框架内建筑防火安全性裕度。

参考文献

[1]马军,孙志萍.Shell煤气化技术及其在国内的应用[J].化学工业与工程技术,2008,29(3):54-57MA Jun,SUN Zhi-ping.Shell coal gasification technologyand its application in China[J].Journal of Chemical In-dustry&Engineering 2008,29(3):54-57

[2]周丹,马涛,吕彦力.典型煤气化技术的发展与应用[J].中国科技信息,2008,(22):32-32ZHOU Dan,MA Tao,LV Yan-li.The development and ap-plication of typical coal technology[J].China Scienceand Technology Information,2008,(22):32-32

[3]冯志华,聂百胜.危险气体泄漏扩散的实验方法研究[J].中国安全科学学报,2006,16(7):18-23FENG Zhi-hua,NIE Bai-sheng.Experimental methodolo-gy for study diffusion of leaked hazardous gas[J].ChinaSafety Science Journal(CSSJ),2006,16(7):18-23

[4]田玉敏.论“性能化”防火设计中的“设计火灾场景”[J].火灾科学,2003,12(1):29-35TIAN Yu-min.Designing fire scenarios in performance-based design[J].Fire Safety Science,2003,12(1):29-35

[5]时钧等.化学工程手册[M].北京:化学工业出版社,1996

[6]陈志明,乔宗亮.压缩机气体泄漏量计算方法的比较及实验验证[J].流体工程,1991,(7):12-14CHEN Zhi-ming,QIAO Zong-liang.Simulation and ex-perimental study of gas leak of compressors[J].FluidMachinery,1991,(7):12-14

[7]GB15322.2-2003可燃气体探测器[S]

[8]尹舸,胡小芳,华南理工大学.煤的比热容与挥发分关系的数据的BP网络处理[J].选煤技术,2007,(1):23-26YIN Ge,HU Xiao-fang,et al.BP network treatment ofthe data concerning relationship between coal specificheat-capacity and volatile matters in coal[J].Coal Prepa-ration Technology,2007,(1):23-26

[9]NUREG-1824,EPRI 1011999 Final Report.Verificationand Validation of Selected Fire Models for Nuclear PowerPlant Applications.Volume 7:Fire Dynamics Simulator(FDS),2007,(4)

外运隧道煤尘综合治理实践篇9

1 外运隧道粉尘现状

设计煤炭外运隧道总长2 154 m, 其中入口段11°, 299 m;平巷段1 592 m;出口段9.5°, 262 m。入口处有煤仓、给煤机硐室及81 m辅助巷道等附属工程。自该隧道投运以来, 隧道内粉尘浓度较高。为对粉尘进行有效治理, 对外运隧道粉尘浓度、风速、风量、隧道内及地面温度等情况进行了详细调查分析对比, 表1为2009年4月19日调查数据。数据显示, 隧道内粉尘浓度高, 风量小, 风速低。

2 外运隧道粉尘超限原因分析

(1) 外运隧道南北出口落差小, 自然通风条件欠佳。

隧道南口标高+306 m, 北口标高+315 m, 落差为9 m, 受地面温度变化影响大, 造成风流方向变化频繁, 有时1 d能变化2次。风量、风速变化大, 甚至出现微风, 经调查主要原因是外运隧道南、北出口落差小, 自然通风不稳定, 风量小, 风速低, 无法带走巷道内的扬尘, 利用自然通风除尘起不到作用。

(2) 给煤机处通风不畅。

由于给煤机处一段40 m巷道设计利用Ø200 mm钢管与地面相通, 作为自然通风通道, 造成外运隧道给煤机处通风不畅, 无法带走给煤机机械运动产生的扬尘, 造成此处空气中煤尘严重超标。

(3) 防尘管理不到位。

矿井初步开展了防尘工作, 专业防尘队伍人员紧缺, 对外运隧道防尘管路巡检维护力度不够, 对降尘管路的巡检维护不到位。防尘设施安装不合理, 使用效果不好。防尘工作考核落实不到位。

(4) 防尘宣传不到位。

通过深入调查发现, 组织的有关防尘教育宣传, 多数在宣传防尘工作的重要性, 而没有充分对职工进行防尘技术教育, 使防尘宣传活动效果差。

(5) 防尘规章制度不健全。

由于是新建矿井, 各项管理规章制度不太健全, 对防尘工作各环节监督机制规定不细, 尤其是对防尘工作细节关注力度不够。

3 外运隧道粉尘治理措施

(1) 在外运隧道南口建风塔 (图1) , 以增大外运隧道两端的落差, 增强自然通风的稳定性, 通过对外运隧道的风速、风量、风流方向、巷道温度及地面温度进行24 h不间断测量分析, 根据收集的数据确定, 在地面与外运隧道内温差小时自然通风不稳定。对外运隧道通风阻力进行测量和计算, 通过风机选型计算, 于2009年5月15日在外运隧道风塔风门处加装1台2×30 kW局部通风机, 在地面与外运隧道内温差小时关闭风塔风门, 启动风机, 向外运隧道内压风, 以增加外运隧道风量, 提高风速, 降低外运隧道内煤尘浓度。在地面与外运隧道内温差大时, 停掉风机, 打开风塔下部风门, 利用自然通风, 可以满足除尘要求。

(2) 对给煤机出煤口进行封闭, 加强降尘设施使用管理, 减少产尘量。在给煤机以下10 m处、外运隧道950 m处、1 450 m处胶带上加装3道触动式胶带喷雾, 使煤体充分湿润, 以减少胶带运输过程中产生的二次扬尘。

对降尘设施开关进行改造, 充分考虑到人性化需求, 要方便现场工人操作, 使工人愿意使用、方便使用。降尘设施开关改造安装位置要求:①开关尽量安装在上风侧。②把开关就近移至有固定岗位工工作、并利于现场工人操作的合适位置。③开关要灵活, 如遇截止阀比较紧时, 由通风队更换加长的扭杆, 以降低工人劳动强度。④开关位置有明显标志, 以利于岗位新工人操作和各科室部门监督检查。

(3) 加强给煤机处通风管道的管理, 禁止在通风管道内布置线路, 保证通风管道畅通。在通风管道上加装1台2×4.5 kW风机, 向里压风, 以提高外运隧道给煤机处风速, 降低煤尘浓度。

(4) 改进企业防尘宣传教育方法, 轻宣传重教育。变地面宣传为技术员到现场指导讲解, 告诉工人操作细节, 以及为什么要这么做, 了解现场出现的情况, 以防管理与现场脱节。

(5) 制订完善的防尘管理制度、防尘考核制度、岗位责任制、操作规程。加强现场监督检查, 要求对防尘地点检查达到100%、检查范围覆盖所有产尘地点。

4 效果分析

(1) 解决了外运隧道内自然通风不稳定的安全隐患。

(2) 综合治理措施实施后, 外运隧道的煤尘浓度由2009年10月的253 mg/m3下降到2010年3月的3 mg/m3, 降低98%。

(3) 自2009年10月到2010年4月, 外运隧道未发生一次煤尘超限事故, 确保了矿井安全生产。

(4) 改善了工作环境, 减少了冲刷巷道的频率, 减轻了工人劳动强度。

5 结语

(1) 通过总结研究, 掌握了外运隧道自然通风的变化规律。

(2) 采取机械通风与自然通风相结合的通风除尘方法, 既取得了良好的降尘效果, 又降低了生产成本费用。

(3) 提高了矿井煤尘治理水平, 改善了作业环境, 确保了职工的身心健康。