摘要:本文對煤礦瓦斯爆炸事故發生的各方面原因進行了分析,介紹了預防和控制瓦斯爆炸災害事故的技術措施及發展趨勢,探討了有效防止瓦斯爆炸事故發生的預防措施,說明瓦斯爆炸事故的防治是煤礦安全工作的一項系統工程,必須放在安全工作的首位,才能使瓦斯爆炸事故及其他災害事故大幅度減少。對推動煤礦安全生產形勢的根本好轉有一定的借鑒意義。
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關鍵詞:瓦斯爆炸?原因?防治措施 控制措施 發展趨勢
??????? 在我國的能源工業中,煤炭占我國一次能源生產和消費結構中的70%左右,預計到2050年還將占50%以上。因此,煤炭在相當長的時期內仍將是我國的主要能源。當前,國家對煤炭工業發展提出了更高的要求,所以必須加強安全生產,確保煤炭工業持續、穩定、健康發展。在煤炭開采過程中,瓦斯煤塵爆炸、火災、透水、頂板冒落、煤與瓦斯突出、沖擊地壓、中毒、窒息等多種災害事故時有發生。從每年的事故統計中來看,煤礦發生一次死亡10人以上的特大事故中,絕大多數是由于瓦斯爆炸,約占特大事故總數的70%左右。我國目前國有重點煤礦大多數屬于瓦斯礦井,其中高瓦斯礦井和突出礦井占全國礦井總數的44%。因此,預防、控制瓦斯爆炸事故,是實現煤礦安全生產的關鍵。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生,以確保煤礦的安全生產。
1瓦斯爆炸原因分析
1.1瓦斯爆炸特點及條件
1.1.1瓦斯爆炸特點
??? 根據多年對煤礦瓦斯爆炸事故統計分析,可以發現有如下一些特點:①瓦斯爆炸多為大事故;②事故地點多發生在采煤與掘進工作面;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、低瓦斯礦井均有發生;⑥瓦斯爆炸多發生在鄉鎮煤礦;⑦基建、技改礦井和轉制礦井瓦斯爆炸事故多發。
1.1.2礦井瓦斯爆炸具備的條件:
①瓦斯濃度。瓦斯在煤層中賦存主要有游離狀態和吸附狀態,當空氣中的游離瓦斯濃度達到5%~16%時,就達到爆炸濃度,也稱爆炸界限。在瓦斯濃度低于5%時,由于參加化學反應的瓦斯較少,不能形成能量積聚,因此不會爆炸。濃度在5%~9.5%時,瓦斯威力逐漸增強;在濃度為9.5%時,因空氣中的全部瓦斯和氧氣都能參加反應,所以這時的爆炸威力最強。
附19頁圖3.1
②一定的引火溫度。點燃瓦斯所需的最低溫度,稱為引火溫度。在空氣中瓦斯的引火溫度是650~750℃。明火、煤炭自燃、電氣火花、熾熱的金屬表面、爆破等都能引起瓦斯爆炸。
③氧氣的濃度。氧氣的作用是助燃,當空氣中氧氣的濃度超過12%時,瓦斯就能爆炸,這是最容易獲得的條件,因為在正常通風風流中氧氣的濃度通常大于20%。
1.2煤礦常見瓦斯爆炸的原因
???????1.2.1裝備不足、管理不落實 礦井安全裝備配置不足,“先抽后采,監測監控,以風定產”方針未得到完全落實。很多煤礦發生的特大瓦斯事故都沒有裝備瓦斯抽放系統或抽放系統不能有效運行,監控系統也不能有效發揮作用。另外瓦斯爆炸事故的發生,主要是由于管理上存在缺陷造成某些作業人員的違章失職。
???????1.2.2企業職工安全意識淡薄,文化素質較低 據有關數據分析,大部分煤礦的瓦斯爆炸都是由于工作人員的違章操作造成的,并且絕大多數瓦斯事故都是由于“三違”引起的。煤礦的很多職工文化程度低,沒有經過正式安全培訓就下井,常常采用師帶徒的方式參與采掘等作業,缺乏基本的安全生產知識,不懂通風安全管理和操作規程,思想麻痹,違章作業,冒險蠻干現象嚴重。
???????1.2.3瓦斯積聚的存在 瓦斯積聚是指采掘工作面及其他地點,體積大于0.5m3的空間內積聚瓦斯濃度達到或超過2%的現象。瓦斯積聚是造成瓦斯爆炸的根本原因。造成瓦斯積聚的原因很多,主要有:礦井主通風機供風能力不足或通風系統不合理造成礦井缺風;掘進工作面或其它需單獨供風的巷道,因局部通風機、風筒原因使得瓦斯積聚;采煤工作面上隅角和采空區瓦斯積聚;巷道變形、調節風門故障等造成通風不良。
???????1.2.4引爆火源的現象存在 在個別煤礦中,引爆火源的問題仍然存在。如有的礦井仍有明電、明火下井,井下電氣設備存在失爆的現象,甚至有的電工不懂技術或不負責任的,在拆除或損壞了防爆密閉圈,造成了失爆。煤礦井下引爆瓦斯的火源主要有:爆破火花、電氣火花、摩擦撞擊火花、靜電火花、煤炭自燃等。
??????2防治瓦斯爆炸事故的技術措施
瓦斯爆炸事故的防治可分為預防爆炸和防止瓦斯爆炸擴大。預防爆炸主要有:優化通風網絡及通風系統,防治瓦斯積聚,進行瓦斯抽放,開采保護層,加強瓦斯濃度和火源監測,防止點火源的出現等; 防止瓦斯爆炸擴大主要采用隔爆抑爆裝置將瓦斯爆炸限制在一定范圍內,從而減少人員傷亡和災害事故所造成的損失。
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? 2.1 防治瓦斯爆炸的措施
2.1.1優化通風網絡及通風系統,防止瓦斯積聚
合理可靠的通風系統是防止瓦斯事故和控制災害擴大的重要措施,瓦斯防治工程與采掘工程,必須同時設計,超前施工,同時投入使用。采煤工作面必須保持風路暢通,每個掘進工作面必須有合理的進風和回風路線,避免形成串聯通風。另外在采煤過程中,采煤工作面回風隅角容易積聚瓦斯,應及時有效地處理該區域積聚的瓦斯。處理的方法有:掛風障引流法、風筒導風法、移動泵站抽放法、尾巷排放瓦斯法、液壓局部通風機吹散法。
?2.1.2 礦井瓦斯濃度及火源監測技術
礦井瓦斯濃度及火源的實時自動監測對于防止瓦斯爆炸非常重要,當發現瓦斯異常或有火源產生,立即采取措施可防止爆炸事故的發生。