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关键词: 煤矿火灾; 外因火灾; 内因火灾; 预防
中图分类号: TD75+2 文献标识码: A 文章编号: 1009-8631(2011)01-0203-01
一、煤矿发生火灾的原因及危害
煤矿火灾从本质上来讲,也属于一种燃烧现象,也是一种能量相互转换的现象,并且据有关资料统计,90的煤矿火灾均属于内因火灾,所有煤矿火灾均有发生、发展的过程,最终达到火灾的发生阶段。
(一)煤矿发生火灾的原因
一是某种可燃物质的存在。在煤矿井下,煤炭本身就是一种大量的而且普遍存在的可燃物;其次,在进行生产的过程中产生的大量的煤尘、瓦斯以及使用的坑木、机电设备、炸药、油料等物质都存在可燃性,它们的存在是发生火灾的基本元素。二是具备足够热能的热源。热源是煤矿进下火灾发生的必要因素,只有具备足够热量的热源才能引起可燃物质的燃烧。在煤矿,煤炭的自燃、瓦斯、煤尘燃烧与爆炸、放炮、机械摩擦产主的热量;电流短路、电气设备运转不良产生的过热;吸烟、焊接及其它明火都可能引起火灾。三是有足够浓度的供O2源。燃烧的定义是一种发热、发光,同时伴有烟雾产生的剧烈的氧化反应。任何可燃物尽管有足够热量的热源,如果缺乏足够浓度的O2,燃烧是难以持续的,所以,O2的供给是燃烧形成必不可少的基本条件。实验证明:在O2浓度为3的空气环境里,任何可燃物的燃烧都不能维持;在O2浓度低于12的空气中瓦斯失去爆炸性;浓度在14以下,蜡烛也不能燃烧。所以,这里所说的供O2源为正常含O2量的空气,而不是贫O2的空气。
(二)煤矿发生火灾的危害
第一,煤矿井下存在着大量的可燃物,火灾极易产生并且发展蔓延的速度快,当高温火焰在巷道中流动,混入新鲜风流时,将会在掺风点产生二次燃烧的新火源,导致火灾面积的扩大。燃烧时产生大量的有毒有害气体(主要为CO2和CO)并伴有高温火焰,造成人员的伤亡。这些气体流入井下作业点后,使人员中毒和窒息。
第二,火灾能烧毁设备和引起煤层自燃,当井下发生火灾,如果不能及时采取有效措施控制,那么就会失去了灭火的良机,使火势扩大,这样就会烧毁大量的设备,更甚者引起煤层燃烧,影响矿井的正常生产。
第三,井下产生火灾极易引起瓦斯、煤尘或者煤尘与瓦斯燃烧和爆炸。井下发生火灾不仅给瓦斯、煤尘提供了爆炸的火源,还因为高温火源的干馏作用,使可燃物释放出H2和多种碳氢化合物等具有爆炸性的气体。因此,火灾能引起瓦斯、煤尘爆炸,进一步扩大灾情及人员伤亡。
第四,矿井发生火灾后,使井下风流反向,导致灾情的扩大,高温烟雾流经的巷道,空气质量发生变化,温度升高;另一方面使矿井通风网路的风流发生改变,使矿井通风系统紊乱,进一步扩大灾区范围,同时给井下人员的撤离带来了巨大的困难和危害,增大了事故损失和灭火工作的难度。
二、预防煤矿火灾的措施
(一)外因火灾的预防措施。一是严禁携带烟火及易燃易爆物质入井。严禁在井下使用电炉或灯泡取暖,井下不准使用电气焊、喷灯焊接或切割。如必须使用,必须制定严格、科学、合理的安全技术措施,报相关部门批准;其次,在井口房和通风机房附近20米范围内不得有烟火或用火取暖。井下不准存放易燃的油类物质。井下必须使用本质安全型电器设备,加强管理,定期进行检查维修,保证设备性能完好;防止电火花、电弧及摩擦起火生成的事故。二是加强爆破管理。进行爆破作业时,必须使用国家标准的矿用炸药;不得使用过期或劣质炸药,不准放明炮或者明火放炮、放糊炮;不准用动力电源放炮;炮眼的封泥长度和封填材料必须按照《煤矿安全规程》(2006版)的相关要求进行封填,且进行放炮,避免引起火灾。三是严禁不阻燃或不抗燃的电缆、输送带和风筒入井。井口房、井架和井口20m范围内的建筑物以及主要进、回风巷、主平硐、主要巷道的连接处、井下主要的硐室和机电设备等,都应采用不燃性材料砌筑和支护或者最好布置在岩层中。井口都应设防火铁门,预防井口火灾或附近地面火灾波及井下,进风井巷与各生产水平的交汇处都应设置防火铁门,并定期对防火铁门的质量和灵活可靠性进行检查。
(二)内因火灾的预防措施。一是在开采具有煤层自燃发火危险性的矿井,要正确选择矿井的开拓方式,采煤方法和开采顺序;提高矿井防火能力;优化矿井通风系统,杜绝采取空区漏风,采取均压通风的防火措施,加强防火管理等措施来预防煤炭自燃,减少或杜绝煤炭自燃发火的隐患。二是加强管理人员和从业人员的培训,使其掌握煤炭自燃发火前期的相关预兆,及时发现发火预兆,为灭火工作带来时间,进行预防发火的预测预报工作,启动矿井防火应急预案,将其处理在萌芽状态。三是加强对废弃巷道和采空区的管理,及时充填废弃煤巷,做到对采掘生产过程中遗留的各种发火隐患及时处理。四是利用新技术的发展和新设备来提高矿井自身防灭火的能力,随着科学技术的发展和矿井火灾的深入研究,一批批新的防灭火技术和火灾预防设备得到了开发和利用。如火灾自动报警装置,应用报警系统能够准确地探测到火灾隐患的异常情况,通过数据信息的处理反馈给管理人员,使其将火灾隐患处理在萌芽状态。
关键词:供电系统,漏电保护,预防措施
0 引言
漏电保护是煤矿井下供电“三大保护”之一,煤矿井下采用中性点不接地的供电方式,井下供电系统绝大多数故障是由单相接地漏电而引起的,会使非接地相对地电压增高,很容易发展成为两相短路,甚至酿成重大安全事故。《煤矿安全规程》(2009)第四百五四七条规定:“地面变电所和井下中央变电所的高压馈电线上,必须装设有选择性的单相接地保护装置;供移动变电站的高压馈电线上,必须装设有选择性的动作于跳闸的单相接地保护装置。井下低压馈电线上,必须装设检漏保护装置或有选择性的漏电保护装置,保证自动切断漏电的馈电线路。,预防措施。”因此分析研究煤矿井下供电系统的漏电保护具有极其重要的意义。
1漏电故障产生的原因以及危害
1.1漏电故障产生的原因
造成漏电故障的原因很多,但对于采区主要有以下几点:
(1)电气设备检修质量较差,或有金属碎片及小零件忘记在设备内部,则可能因这些东西碰到电源线而产生漏电。
(2)由于管理不严,电缆被埋压或脱落浸泡于水沟中。电缆被埋压后其热量不易散发,时间一久将使绝缘老化而漏电;电缆浸泡于水中,由于受井下水的酸蚀及渗透作用,也会使绝缘因受潮而漏电。
(3)电气设备或电缆使用年久,又得不到正常的维修,使设备绝缘性降低到危险值。
(4)在电缆与电缆或电缆与设备连接时,误将火线与地线相连,造成直接漏电。或者由于接线连接不牢固,在生产中拖拽电缆,将电缆接头碰掉而造成漏电。
(5)电气设备长期工作在有淋水的环境中,致使设备内部受潮造成绝缘损坏而发生漏电。
1.2漏电故障的危害
煤矿井下供电系统大部分在采区,环境条件恶劣,又是工作人员和生产机械比较集中的地方,电网若发生漏电,将导致以下危险:
(1)使电雷管无准备引爆
漏电电流在其通过的路径上会产生电位差,漏电电流的数值越大,所产生的电位差就越大。如果电雷管两端引线不慎与漏电回路上具有一定电位差的两点相接触,就可能发生电雷管无准备爆炸的事故。
(2)烧损电气设备,引起火灾
长期存在的漏电电流,在通过设备绝缘损坏处时将散发出大量的热,使绝缘进一步损坏,甚至使可燃性材料着火燃烧。
(3)可能造成人身触电
当电气设备因绝缘损坏而使外壳带电,而工作人员又接触此外壳时,一部分入地电流将会通过人体,其数值达到危险值时就会造成工作人员的伤亡。
(4)引起瓦斯及煤尘爆炸
我国大部分煤矿都存在瓦斯和煤尘爆炸的危险,当电网发生单相接地或设备发生单相碰壳时,在接地点就会产生电火花,若此电火花具有足够的能量,就可能点燃瓦斯和煤尘。,预防措施。
(5) 严重影响生产
按规程要求,一旦电网发生漏电,就必须停电处理,因而严重影响生产,降低煤矿企业的经济效益。
2漏电保护的原理
当电网对地绝缘电阻降低到危险程度、人身触及带电导体或电网一相接地时,漏电保护装置应该动作,通过电源馈电开关自动切断电源,可有效防止事故的进一步扩大。漏电保护装置还可以补偿人体触电和一相接地时的容性电流,以降低人体触电的危险性,减小接地电流的危害。
漏电保护装置的原理有多种,本文主要介绍利用附加直流电源的保护原理。原理图如图1。
图1 附加直流电源式漏电保护原理图
当电网发生漏电故障时,最明显的变化就是电网绝缘电阻下降。这样在电网和大地之间附加一个直流电源,使之成为一个通路,回路中电流的大小就直接反应了电网绝缘电阻的变化,合理的利用该电流就可以构成附加直流电源的漏电保护装置。
由图1可见,该方法就是在三相电网中外加一个直流电源U,这个电源的正极流出电流依次流经地、三相绝缘电阻r、电网、三相电抗器SK、零序电抗器LK、欧姆表、继电器KD到达电源的负极,形成一个回路。
对于直流电源电容器C1和电网的对地电容C相当于开路,不会有电流流过,因而回路中的电流I可由下式求得
(1)
式中:U——附加直流电源电压,V;
——三相电抗器线圈电阻,Ω;
——零序电抗器电阻,Ω;
——千欧表内阻,Ω;
——直流继电器线圈电阻,Ω;
——电网接地电阻,Ω;
r——电网对地电阻,Ω。
在式(1)中,≤2Ω,可以忽略不计,而U、、、、为固定值,回路中流过电流I的值将随电网对地绝缘电阻的变化而变化,当I的值大于继电器动作电流值时,KD便会动作,这样就可以带动馈电开关动作,达到漏电保护的目的。,预防措施。,预防措施。
3预防漏电、触电的措施
由于煤矿井下环境的特殊性,发生漏电与人身触电的几率远远高于地面一般企业,因此,必需采取有效措施,预防这类电气事故的发生。结合煤矿井下的具体情况,可采取以下措施:
(1)井下低压馈电线路上,必须装设漏电保护装置,保证可以自动切断漏电线路。每天对低压馈电开关的漏电保护装置进行一次手动跳闸试验。
(2)采用可靠的保护接地装置,以防电气设备绝缘损坏使外壳带电,造成触电事故。
(3)将带电导体、电气元件和电缆接头等,都封闭在坚固的外壳内,有效地防止因带电检修而造成的触电事故。
(4)加强手持式电动工具把手的绝缘,对人员接触机会较多的电气设备,采用较低的额定电压。例如手持式电钻、照明设备及信号装置等的额定电压不得超过127v,而井下各种电气控制回路的额定电压则限制在12~42v以内。井下配电变压器的中性点禁止直接接地,以减小漏电或触电电流。
(5)建立完善的管理制度,加强井下电气设备的管理和维护,定期对电气设备进行检查和试验,对不达标的设备应立即更换。,预防措施。
4结语
煤矿井下供电系统大多采用电缆线路,生产环境恶劣,发生单相漏电或者单相接地故障几率相对较高,对井下工作人员的安全构成很大的威胁。,预防措施。因此研究井下供电系统产生漏电的原因及危害,设置完善的漏电保护装置对煤矿安全生产具有重要的意义。
参考文献
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关键词 矿山;地质灾害;防治措施;勘查
Abstract: the rational use of resources, protecting the mine environment, enhancing monitoring and information management, prevent the mine geology disaster, and realize the sustainable development of mining industry, is a long-term and important work. Therefore, value the type of mine geology hazard prevention and control measures and has an important meaning. This paper mainly introduces the type of mine geology hazard prevention and control measures and the related content.
Key words mine; Geological disasters; Prevention and control measures; exploration
中图分类号:O741+.2文献标识码:A 文章编号:
引言
我国是地质灾害的多发国家之一,地质灾害种类多、分布广、影响大、造成损失严重。矿山地质灾害是人类开采矿山而直接诱发的人为地质灾害,是地质灾害研究的一个分支。由于迅猛发展的中小型矿山疏于管理,加之小型矿山的开采方法和选矿工艺落后,大多无环保措施,加剧破坏矿区环境。开采环境明显恶化,矿山地质灾害问题日趋严重,潜在的致灾隐患不断增多,且随时可能发展成灾,造成人员伤亡、设备报废、设施损毁甚至矿井关闭、资源浪费等严重后果,严重制约了社会经济的可持续发展。
1、矿山地质灾害的类型及危害分析
矿山地质灾害种类繁多,按成灾与时间的关系,可分为突发性矿山地质灾害(如矿坑突水、瓦斯爆炸、岩爆等)和缓发性矿山地质灾害(如采空区的地面变形、环境污染等)。但最常见的是以灾害的空间分布和成因关系分类。
1.1 岩土体变形灾害
1.1.1 矿山地面和采空区塌陷 地面塌陷主要发生在地下以井巷开采的矿山。在煤矿采空区,保留的支柱,或失去支撑能力受损的支柱,它会导致地面沉降。尤其是那些矿石埋藏浅,相对平坦的矿区发生的机构(如煤),地面沉降现象较为普遍。矿体埋藏比较深的地下挖掘,如果不能采空区回填和放,当它达到一定的规模将有一个大面积倒塌。此外,在喀斯特地区,但也由于矿井排水脱水而导致上述地面塌陷的洞穴。地面塌陷不仅破坏耕地,建筑物,道路被毁,水库,也可以是直接导致一些地下隧道破坏的矿井坍塌,或大气降水和地表水倒入坑内,沿下陷裂缝,导致沉没事故,直到它停止工作停止。
1.1.2 采矿场边坡失稳、滑坡与岩崩 主要原因是不合理开采如采剥失调、边坡角度过陡等造成,这种灾害多发生在露天开采的非金属矿山和建材矿山。
1.1.3 坑内岩爆 坑内岩爆又称矿山冲击,这是因矿坑周边和顶底板围岩,在受到强大的地壳应力作用而被强烈压缩,一旦因采掘挖空出现自由面,即有可能产生岩石地应力的骤然释放,导致岩石大量破裂成碎块,并向坑内大量喷射、爆散,给矿山带来危害和灾难。
1.1.4 采矿诱发地震 因采矿活动而诱发的地震,震源浅、危害大,小震级的地震即可导致井下和地表的严重破环。
1.1.5 场库失稳 场库失稳主要是由于尾矿坝溃决崩塌继而形成泥石流造成的危害。尾矿坝崩坝事故常给矿区居民生命财产带来巨大危害,同时也给环境造成巨大破坏和污染。
1.2 地下水位改变引起的灾害
1.2.1 矿坑突水涌水 这是最常见的矿山灾害,突发性强、规模大,后果严重。生产过程中常因对矿坑涌水量估计不足,采掘过程中打穿老窿,贯穿透水断层,骤遇蓄水溶洞或暗河,导致地下水或地面水大量涌入,造成井巷被淹、人员伤亡灾难。
1.2.2 坑内溃沙涌泥 这是常与矿坑突水相伴而生的灾害。当采掘过程中骤遇蓄水溶洞,常见溶洞中充填的泥沙和岩屑伴随地下水一起涌入,另外一些透水断层和地裂缝也常会使浅部第四纪沉积物随下漏的地表径流涌入坑内。其结果是使坑道被泥沙阻塞,机器、人员被泥沙所埋,严重时甚至会使矿山遭受毁灭性的打击。
1.2.3 环境污染 环境污染是矿山灾害的另一种重要形式。因采矿、选矿产生的“三废”物质,由于未经有效处理就被排放到江河湖海中,造成环境污染公害事件。采矿还会造成水土流失、土地砂化、盐渍化、地下水断流等。
1.3 矿体内因引起的灾害
1.3.1 瓦斯爆炸和矿坑火灾 这种灾害最常见于煤矿。由于通风不良,使瓦斯积聚发生爆炸,造成井下作业人员伤亡,矿井被毁;矿坑火灾除见于煤矿外,也见于一些硫化矿床。因硫化物氧化生热,在热量聚积到一定程度时则发生自燃,引发矿山火灾。矿山火灾的危害极大,而且还严重损耗地下矿产资源,如有的煤矿在地下已燃烧上百年,其资源损耗量十分巨大,使当地气候发生改变,农作物和树木大量死亡,田地荒芜,环境严重恶化。
1.3.2 地热 随着开采深度加大,地热危害不断加剧。我国已有许多矿山开采深度达到800m以下,矿山因含硫量高,开采深度又大,地温非常高。矿山地热灾害导致矿工劳动环境恶劣,严重影响了有关矿山的正常生产。
2、矿山地质灾害的勘查方法
矿山地质灾害发生后,在深海勘探是利用遥感信息技术和物理勘探方法。
2.1地球信息技术方法
当前信息技术是利用遥感收集的“3S”技术,掌握地质灾害的可能分布,位置和地区。这种高风险的精确定位,使用全球定位卫星系统的地质灾害点,并利用遥感卫星覆盖分析,预测的灾难性趋势。
2.2地球物理勘探方法
主要是指应用物理手段来检测岩土圈的相关信息,以确定采空区,断层位移,磁场的变化和与信息相关的其他潜在的灾难,早期的分析和预测地质灾害。地球物理勘探,矿山地质灾害,包括高密度电阻率法,视电阻率法,瞬变电磁法,浅层地震方法。这些方法是预测地质灾害的潜力挖掘的重要技术手段。
2.3环境化学调查方法
矿山地质灾害防治过程中,人们经常使用的地球化学勘探方法。例如,在矿区环境污染监测,化学检测方法具有不可替代的优势。应用此方法可以有效地确定污染因子,预测污染趋势,追溯污染源,分别为污染区和污染控制方案开发和技术支持提供了重要的科学依据。
3、针对矿山地质灾害的防治措施要点
在划分的基础上矿山地质条件和地形特征和矿山开发和利用,以及控制区的不同层次的灾害点的分布,以便采取适当的预防措施。一般分为上预防和治疗领域,特别关注区和控制区的焦点。
3.1预防和控制区划的控制措施
3.1.1边坡参数的合理设计,加强边坡监测,提出挡土墙坚实的边坡开挖后,裂纹和变形,建议做专业的工程地质调查。
3.1.2对于灾难的原始点,边坡加固和预防工作,尽量消除因采矿引起的灾害的复发的隐患。
3.1.3渣场弃渣严格,使侧面的音量和坡度设计,使挡土墙设计,设置拦渣坝,以防止产生泥石流。充分和合理利用的渣场,禁止破坏(尤其是公路沿线)。
3.1.4隧道在隧道挖掘,必须支持,使矿方支持,以防止危害由于矿井坍塌屋顶边缘,洞穴产生,特别是,在上面住户,以防止造成上部的地面开裂。
3.1.5准备隧道排水设计,防止基坑涌水危害。
3.1.6设立监测点,监测,记录和分析,预防措施,以确保容易灾害地段。
3.1.7统一规划矿区,矿山复垦工作,恢复矿山生态功能的计划结束后,采矿。
3.2在进场道路和矿山建设的主要预防控制措施,在生活区,形成一个斜坡,以及一定数量的破坏,可能会形成一个斜坡不稳定,导致泥石流和山体滑坡以及不合理的破坏可能造成水土流失的,可形成一个斜坡泥石流,有可能是滚石和飞石的伤害。
3.2.1科学和边坡参数和合理的支持和加固设计合理,应设置斜坡以上的排水沟,良好的表面,阻止排水措施。
3.2.2加强现场管理,合理堆放弃土,禁止破坏;拦挡滚石和飞石的区位条件优越设施建设。
3.2.3采矿结束后的弃土场扒平套管,植树林,恢复植被。
3.3一般的预防措施在该地区的控制,没有一个主要的建设和建设项目可能会导致土壤侵蚀,由于表面的岩石破碎。应禁止跨境开采,以减少人为干扰,植被良好的保护和水土保持。
3.4地质环境恢复方案和措施,防止水土流失,恢复植被和景观,矿山矿山复垦工作计划,以恢复矿山生态功能。采矿破坏不要随意堆放,必须统一堆放矿井在开采过程中,破坏采矿边界线以外的场地,有计划回填采空区破坏。弃渣处理后的表土和草种树的沉积。
结束语
矿山地质灾害造成的各种因素,类型,不同类型的采矿和地质灾害有着不同的形成机制和表现。对于矿山地质环境的不同特点,我们应该选择适当的挖掘和积极的方法,把地质灾害消灭在萌芽状态。从当前矿山地质灾害勘探技术方法和预防措施以及矿山地质灾害的特点类型来看,预测灾难的身体变化的发展,提出的控制措施,提出合理建议,从而缓解矿山地质灾害。
参考文献
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【关键词】电气设备;井下作业;安全事故;预防措施
【中图分类号】TD77 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2012)11-0424-01
1、简单了解井下电气设备可能导致的安全事故
由于井下生产环境比较复杂,道路狭隘,空气潮湿,工作条件极其差,电气设备和电缆容易受高强度的硬物压力导致绝缘体被破坏,所以人身触电、漏电及其短路现象经常出现。如果漏电现象长期存在,容易引起雷管缩短使用寿命而提前爆破。因此电气设备一旦出现损害,极易引起安全事故,不仅会对产量产生影响,而且可能会引发瓦斯爆炸等严重安全事故。下面我们简单了解一下井下电气设备可能导致的安全事故:
1.1 电网电源出现故障
所谓的电流是指流过电气设备的电磁波超过一定的数额,电流产生的原因有很多,如短路、承载量过大或者电动机呈现单向运转等。不管是出现短路或者承载量过大,都可能导致电气设备或者电缆发热量超过所能承受的范围,从而引发绝缘被破坏,严重时会引起瓦斯爆炸等恶性安全事故;
1.2 火灾事故
如果井下的供电线路或者电气设备出现间接性短路现象,电气设备长时间超负荷工作,可能都会使载流导体的温度不断升高,从而引起火灾。电火花和电弧会诱使绝缘体材料、木材料和瓦斯等燃烧,造成火灾。引起火灾发生的原因主要有导体接触不良,接触电网的面积增大,通过电流时温度升高引燃易燃物等等。井下的电气设备长期处在潮湿的环境下工作,绝缘油容易吸收水分,从而导致绝缘体的整体性能下降,发生短路,引起油燃烧,通过电弧的分解作用分解出氢气在高温下容易引起爆炸。另外,井下照明用的白炽灯长期被煤尘覆盖,散热性能下降,温度升高时诱发煤尘引燃造成火灾;
1.3 电网漏电和触电伤亡
煤矿井下的空气湿度比较大,长期处在潮湿环境下的电气设备绝缘容易被破坏,也可能被脱落的岩石破坏人,容易产生电网漏电现象,从而引发触电伤亡事故的发生。身在触及带电体或者接近高压电线时容易出现触电现象,此时有电流从人体流过。触电包括与正常带电体接触和与漏电部分带电体接触两部分。为了防止触电事故的发生,井下电气设备的设计、制造、安装和维护工作必须得到足够的重视,做好安全用电。
2、引起井下电气设备安全事故的原因分析
从井下电气设备安全事故自身的特点出发,我们主要从以下几个方面分析井下电气设备引发安全事故的原因:
2.1 井下电气设备较为复杂,品种多样化,因此事故发生的原因也不一样
目前我国的电气设备投入严重缺乏,很多煤矿企业的电气设备比较陈旧,都是超年限使用,如果不进行及时更新,这些因素就为安全事故的发生埋下了隐患;
2.2 不少电气设备以次充好,质量差,不能满足井下安全生产的需要
随着机电设备市场的逐渐开放,很多商家为了牟取利润而生产大量的劣质机电设备,再加上非防爆产品、非煤矿专用品在煤矿企业的非法使用,都对煤矿企业的安全生产带来了严重的影响;
2.3 井下工人的素质低下,缺乏安全保护意识
由于井下工作人员的安全意识比较薄弱,很多员工没有严格执行安全操作,再加上特种作业人员的频繁更换,都容易引发安全事故。
3、井下电气安全事故的预防措施
通过分析引起电气设备安全事故发生原因,我们应该从以下几个方面采取必要的措施预防安全事故的发生:
3.1 加强对井下工人的安全教育,提高工人的安全意识和安全操作技能
电气设备的安全管理是一个完整的系统工程,贯穿于从设备选择、采购、入库验收、安装调试、使用、检修、事故调查和处理整个工程。在这个系统中,人是最主要的因素,因为设备的安装调试和检修工作都是需要人完成的。一般情况下,人为因素是电气设备安全管理效率低下和安全事故频繁发生的关键因素。企业只有加强人的安全教育,提高其安全操作技能,使其意识到安全操作的重要性,从而进一步加强井下的用电安全工作;
3.2 及时检修井下电气设备,防止安全事故的发生
触电根据对人身的伤害程度分为电击和电伤两种,电击可以导致人残废或者死亡。因此,我们应该设置栅栏门对电气设备进行隔离,使人体不能接触或者接近带电体;企业也可以设置保护接地和漏电防护装置,尽量使用较低的电压等级,井下铺设电缆时必须符合安全规定,并进行定时检修,修护时人员必须带好安全防护措施,只有这样才能预防安全事故的发生;
3.3 选择质量合格的电气设备,从源头上预防安全事故的发生
从长远发展的角度出发,企业应该正确选择和安装合理的供电线路,并在运行的过程中及时进行检修,防止短路或者设备超负荷工作现象的出现。企业还应该设置触电保护装置,并对此装置进行合理鉴定,确保其安全可靠,同时还要配备必要的消防用品,做好相应的防火工作;
3.4 做好电网的维护工作,避免电网漏电现象的出现
井下电气设备长期工作于潮湿的环境中,绝缘油容易吸收水分,从而绝缘性能下降,出现漏电现象。漏电现象的出现容易导致人身触电伤亡,严重时引起瓦斯或者煤尘发生爆炸。我们应该做好电缆和电气设备的防水工作,设置保护接地,保证电缆和电气设备能在安全的环境中进行工作,避免超负荷工作。
[关键词] 瓦斯爆炸;防治技术;发展趋势
中图分类号:TD712 文献标识码:A 文章编号:
在煤炭开采过程中,瓦斯爆炸、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、中毒、窒息矿井火灾、透水、顶板冒落等多种灾害事故时有发生。在这些事故中尤以瓦斯爆炸造成的损失最大,从每年的事故统计中来看,煤矿发生一次死亡10人以上的特大事故中,绝大多数是由于瓦斯爆炸,为此,瓦斯称为煤矿灾害之王。因此,分析瓦斯爆炸原因,制订防治对策,显得特别重要。
1瓦斯爆炸原因分析
1.1瓦斯爆炸特点
根据多年对煤矿瓦斯爆炸事故统计分析,可以发现有如下一些特点:①瓦斯爆炸多为大事故;②事故地点多发生在采煤与掘进工作面;③瓦斯爆炸造成的破坏波及范围大;④多为火花引爆;⑤高瓦斯矿井、低瓦斯矿井均有发生;⑥瓦斯爆炸多发生在乡镇煤矿。
1.2事故原因分析
煤矿发生瓦斯爆炸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,发生瓦斯爆炸事故往往是以上因素相互作用所导致的。
(1)煤矿开采条件差
我国煤矿井下开采条件普遍较差,据统计,2000年全国国有重点煤矿共有580处矿井进行了瓦斯等级鉴定,其中高瓦斯矿井160处,低瓦斯矿井298处,煤与瓦斯突出矿井122处;有自然发火矿井372处,占64%,有煤尘爆炸危险矿井427处,占73.16%。
(2)瓦斯积聚的存在
煤矿井下造成瓦斯积聚的原因很多,但主要有通风系统不合理和局部通风管理不善是瓦斯积聚的主要原因。造成供风地点风量不足,而引起瓦斯积聚;有2起事故主要是因停电停风而引起瓦斯积聚;有1起是盲巷积聚的瓦斯被引爆。
(3)引爆火源的存在
煤矿井下引爆瓦斯的火源有:爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等。但放炮和电器设备产生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源。
(4)装备不足、管理不落实
矿井安全装备配置不足,“先抽后采,监测监控,以风定产”方针未得到完全落实。但因传感器数量不足、安装位置不对、显示器不显示数据等问题,不能有效发挥其应有的作用。此外乡镇煤矿发生的特大瓦斯事故都没有装备瓦斯抽放系统或抽放系统不能有效运行。
(5)管理水平低
许多事故分析发现,但未引起重视,最终酿成特大瓦斯爆炸事故。因此,管理水平和职工的安全意识对于煤矿的长期安全生产非常重要。
(6)企业技术管理薄弱
一些煤矿企业由于采煤方法落后,引起矿井采掘布置不合理,通风系统不完善,此外,作业规程编制不符合实际,针对性不强,给安全生产带来了严重隐患。
2控制瓦斯爆炸事故的技术措施
瓦斯爆炸事故的防治可分为预防爆炸和抑制爆炸。预防爆炸主要有:优化通风网络及通风系统,防治瓦斯积聚,加强瓦斯浓度和火源监测;抑制爆炸主要采用隔爆抑爆装置将瓦斯爆炸限制在一定范围内,从而减少人员伤亡和灾害事故所造成的损失。
2. 1瓦斯爆炸事故的预防措施
(1)煤矿瓦斯抽放技术
①我国国有煤矿高瓦斯和瓦斯突出矿井占总矿井数的46%。瓦斯抽放是减少矿井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和突出的治本措施,保护大气环境的重要手段。如皖北煤电集团公司祁东煤矿利用抽放瓦斯进行发电取得了可观的经济效益和社会效益。
②为提高瓦斯抽放率,目前主要需解决长钻孔定向钻进技术,研制钻进能力更强的钻机具;完善和提高扩孔技术、造穴技术和封孔技术;开发新的瓦斯抽放技术及设备。
③煤矿瓦斯治理也应该与煤层气产业化紧密结合起来。
④利用多分支羽状适用技术,解决低渗煤层瓦斯治理问题,以提高抽采率。
(2)矿井瓦斯浓度及火源监测技术
矿井瓦斯浓度及火源的实时自动监测对于防止瓦斯爆炸非常重要,已有多个矿井安装了矿井安全综合监控系统,并具有如下功能:①矿井环境和工况参数实时监控;②主要通风机在线监测;③巷道火灾实时监测;④矿井瓦斯抽放实时监测;⑤冲击地压实时监测;⑥煤与瓦斯突出实时监测;⑦煤层自然发火实时监测等多种功能。监控系统的安装极大地提高了煤矿的安全管理自动化水平,防止了许多事故的发生。
(3)井下火源防治
除炸药安全性检验、电器防爆检验,还需防止火源与瓦斯积聚在同时同地点出现,采用风电闭锁、瓦斯电闭锁等措施。另外加强明火的管理,消除引爆瓦斯的火源。
(4)优化通风网络及通风系统
合理可靠的通风系统是防止瓦斯事故和控制灾害扩大的重要措施,为此,瓦斯防治工程与采掘工程,必须同时设计,超前施工,同时投入使用。
2.2隔爆措施
矿井隔爆抑爆装置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障,当瓦斯爆炸发生后,依靠预先设置的装置可以阻止爆炸的传播,限制火焰的传播范围,主要有被动式隔爆棚和自动抑爆装置。
(1)被动式隔爆棚
隔爆岩粉棚、隔爆水槽棚和隔爆水袋棚因成本低、安装方便,因而得到了广泛的使用,目前研制的XGS型和KYG型隔爆棚,具有适应性强,安装、拆卸和移动方便的特点。
(2)自动式抑爆装置
使用压力或温度传感器,在爆炸发生时探测爆炸波,从而达到抑制爆炸火焰传播的目的。YBW-1型无电源触发式抑爆装置,适合安装在距爆源 20~45m的巷道中。
3结 论
瓦斯爆炸事故的防治是煤矿安全工作的一个系统工程,除了完善可靠的安全装备和采取有效的措施外,还应加强安全管理和安全监督,重视员工安全意识的培养。只有把安全放在首位,认真落实瓦斯治理的“十二字”方针,健全各项规章制度,合理加大安全投入,瓦斯爆炸事故及其他灾害事故才能大幅度地减少,煤矿的安全状况才能得到根本好转。
参考文献:
[1] 陈学志. 浅谈如何防治瓦斯灾害的发生[J]. 山西焦煤科技,2006,8(8):28-29.
[2] 赵永强. 浅谈高瓦斯综采工作面的综合治理[J]. 河北煤炭,2006(2):20-21.
[3] 吴财芳,曾 勇,秦 勇.煤与瓦斯共采技术的研究现状及其应用发展[J]. 中国矿业大学学报,2004,33(2):137-140.
[4] 黄永菲.高瓦斯采面回收瓦斯综合治理技术实践[J]. 水力采煤与管道运输,2006,6(2):36-37.
作者简介:李波,2010年毕业于安徽理工大学能源与安全学院安全工程专业,本科学历。现为新集二矿通防办工程师,主要从事防突及瓦斯治理技术管理工作。
参考文献:
[1] 陈学志. 浅谈如何防治瓦斯灾害的发生[J]. 山西焦煤科技,2006,8(8):28-29.
[2] 赵永强. 浅谈高瓦斯综采工作面的综合治理[J]. 河北煤炭,2006(2):20-21.
在煤矿生产中“一通三防”工作是矿井安全管理的“重中之重”,而局部通风管理是搞好矿井“一通三防”的基础与关键环节,也是矿井实现安全生产的关键。扎扎实实抓好局部通风管理工作,促进安全生产顺利进行,实现矿井奋斗目标,是摆在各级管理人员面前一个义不容辞的责任。
二、煤矿通风安全管理的影响因素
1、人的因素
过程控制必须从人开始,由人控制,到人结束。这就要求必须加强对从业者的培训,创建学习型企业,以提高从业者的技术水平,培养良好的职业道德意识。
(1)安全意识。国内外已有的研究成果表明,如果每个人在工作中都注意保护自己和他人,如果领导能真正重视安全,解决好安全工作需要的“钱”和“物”的问题,事故是可以防止的。从领导到职工都要树立起安全第一的思想,要把安全工作作为做好其他各项工作的前提。作为对领导者考核和对职工奖惩的否决条件,要在整个通风安全工作中切实树立起人是最可宝贵的资源的思想,把维护职工的生命权和健康权作为一切工作的指导思想和行动准则。
(2)通风安全操作能力。通风安全管理实际上就是人同恶劣的自然环境的抗衡和斗争,积极地适应和改造自然,这就必须具备相应的能力,具备通风安全的基本技能,掌握通风管理的基本知识,熟练操作通防仪器仪表,快速准确地识别并分析各类安全隐患进而采取相应的治理措施。
(3)员工培训。适应复杂多变的环境和煤矿安全工作现代化的能力不是凭空而来的,也不是一成不变的,它需要多种形式的智力支持,主要包括来源和运用形式两个方面。从来源看,主要有两个途径,一是吸纳大中专院校毕业生。二是搞好职工的安全教育培训。要求企业经常对职工进行安全培训,使职工熟悉与本职工作相关的安全知识和技能,做到安全作业。
2、物的因素
从本质上说是由于矿井中存在过量能量(机械能、电能、化学能、热能等)和危险物质(如一氧化碳、二氧化碳、硫化氢,甲烷等)。过量能量和危险物质本身就是一种潜在的威胁,过量能量和危险物质的意外释放就可能引起事故。因此物的状态是过程控制管理的依据。其核心是通过多种手段弄清物的状态,并根据不同情况采取相应的措施,尽可能消除安全隐患,保护自己。
3、环境因素
环境因素是事故发生的条件,构成了过程控制的主要链条。环境因素主要包括火灾和爆炸的隐患、危险的大气状态(瓦斯、煤尘、烟雾、蒸气、风流)、硬环境(不合适的保护装置、有缺陷的设备、工具、材料及拥挤的工作场所)和软环境(不可靠的预警系统等)。
(1)大气监测。危险的大气状态是触发通防事故的直接原因,因此必须强化对危险大气状态的监测。具体来说,要对瓦斯浓度变化、粉尘飞扬和堆积状态、烟雾蒸汽征兆、风流稳定情况等进行动态检测和分析,重点是对测点的密度、监测的强度,各参数的危险值、测试人员的责任、处理及汇报程序有一个明确的规定。
(2)环境监测。从许多事故看,灾难的发生往往是由于硬环境的缺陷,如安全检测设备失效,断电保护装置不起作用,风机能力不足,通风设施不可靠,场所过于拥挤等,因此必须加强对硬环境的监测,确保设备设施的灵敏可靠及工作场所的适宜。尽可能地减少能量和危险物质造成的危害;使用个人防护用品,构筑避灾硐室,使用不同种类灾害的避灾路线撤离等各种防范措施、装备和手段保护井下人员,并采取相应的应急救护措施等。
4、矿井通风安全控制中的管理因素
事故的基本原因是管理疏漏,规章制度落实不到位,控制不得力,缺乏相关的管理知识,忽视安全隐患等。从世界主要产煤国及我国煤矿企业安全状况来看,自然环境并不是事故多发的主要因素,从而也说明了管理在安全过程控制中的意义。管理主要是确定管理政策和决策,具體包括以下几个环节:
(1)管理方式。通风安全管理是一种跨门类、综合性的边缘科学,任何一个环节出现疏漏都有可能引发事故,造成巨大的生命财产损失。因此通风安全管理就是要创造良好的通防环境,建立可靠的通风安全系统。要求煤矿企业切实树立起“安全无小事”的思想。
(2)安全目标。合理的安全目标是实现通风安全的潜在基础和内在动力,它包括安全指标、相关方面的具体工程,可承受的最大限度风险等。
(3)责、权、利的划分。通防工作点多面广,责任重大,这就要求必须明确各部门和各工种人员的责、权、利,实行责权一致的原则,建立起责、权相称的制约机制和奖惩分明的激励机制。应急处理程序主要包括安全生产责任制、业务保安制和工种岗位安全责任制。同时针对具体工作、具体环境的突发事件建立针对性强的应急处理程序,对于保证消除隐患、防范事故、避免灾害扩大、防止处理和救护的盲乱有重要意义。
三、煤矿通风安全事故的预防措施
1、环境因素的预防
(1)矿井开拓布置必须事先设计且设计合理,加强矿井通风管理,改善矿井通风系统,保证矿井足够的风量;确保通风设施的位置合理,质量合格,切实提高通风系统的可靠性。
(2)制订和实施矿井通风和瓦斯、煤尘的控制计划和管理方案,建立确保通风系统和瓦斯、煤尘控制的程序,充分利用技术手段加强预测预报,实施必要的控制和防范措施。
(3)加强机电管理,强化主要通风机和局部通风机管理,保证矿井正常通风。
(4)加大安全投入,提高矿井安全装备水平。各种仪器仪表必须配备齐全,加强瓦斯、粉尘、温度等危险参数的监测,所有数据必须与上级部门监控系统实现联网通信;同时设立专职瓦斯监测员,随时对井下环境进行监测巡查,发现问题及时处理,实行全方位在线监测。
(5)做好火灾危险因素控制,完善矿井防尘系统,坚决做到有巷必有管,有管必有水。
(6)切实做好煤矿安全评估和矿井通风能力核定工作,确保煤矿的安全生产。
2、人为因素的预防
(1)实行每月瓦斯评价和安全隐患闭环管理制度,提前预测辨识生产过程中的各种隐患。在施工过程中严格按照预评价提出的问题进行改进、改善,在施工完成后,要进行安全验收评价,进一步确定该矿井在生产过程中还存在什么安全隐患,发现问题及时解决。
(2)创造良好的通防环境,建立本质通风安全系统,突出“一通三防”的安全第一思想,改变通防人员素质偏低的现状,企业领导者要从战略的高度去认识,对通防人员的需求由量化向质化逐步转变。
(3)强化安全培训,搞好矿井质量标准化工作,强力推进“岗位描述”、“手指口述”制度。变理论培训为理论与实践相结合培训,采取模块式技能培训方法,将系统知识分成单个知识点,切实提高他们驾驭现场自然环境复杂多变形势的能力。
(4)推行人本管理,关注职工劳动安全和职业健康,建立职工健康档案,推行职工轮休制度,使职工有充分的休息时间,以饱满的精神和充沛的体力投入到安全生产之中。
(5)注重延伸教育,努力提高职工思想素质及职业道德水平。加强思想素质教育和职业道德教育,培养职工的职业责任感和兢兢业业、严谨细致的工作态度。
[关键词]煤矿 顶板事故 事故原因 预防措施
中图分类号:TD8 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)19-0149-01
在我国,煤矿生产安全的现状仍然不容乐观,瓦斯爆炸、顶板灾害、矿井水灾、冲击地压、热害等常见的煤矿灾害所造成的危险依然潜伏在煤矿生产中。而顶板事故是其中主要的灾害事故,对于煤矿安全有着很大的威胁。经统计,巷道顶板事故死亡率为80%以上,可见巷道顶板事故的严重性,为了保障工人的生命安全,必须采取预防措施,降低事故发生概率。由于巷道周边岩石应力较大,围岩本身又比较软弱,所以过强应力很容易使围岩破碎,必要的预防必不可少。巷道事故发生影响因素较多,事故预防必须全面考虑,做好有效预防,以此为工人生命提供保障。
1、煤矿掘进巷道顶板事故预防的重要性
安全是煤炭事业发展的基石,是煤矿顺利开采的前提。煤矿一旦发生重大矿难事故,不仅会给社会带来不良影响,更会给伤者家庭带来打击,给国家带来损失,另外,事故的发生给企业带来的负面影响不可预期,煤矿事故影响巨大。煤矿掘进巷道顶板事故是目前煤矿事故中死亡率较高的事故之一,对煤矿掘进巷道顶板事故必须给予相应的重视。我国是煤炭采矿大国,虽然在煤炭开采方面已经取得了一定成绩,但实际上我国煤矿开展不论是开采技术上、还是开采设备上都与发达国家有着一定距离,并且煤矿开采环境较为恶劣,这都增加了煤矿事故预防难度。煤矿事故制约着煤炭企业发展,做好煤矿事故预防不仅是为了企业利益着想,更是为了施工人员生命安全着想,煤矿掘进巷道顶板事故预防具有重要意义。煤炭企业想要在未来的市场中站稳脚步,必须保证煤矿安全,煤矿掘进巷道顶板事故预防势在必行。
2、煤矿掘进巷道顶板事故发生的主要原因
2.1 地质构造
中国地域辽阔,地质构造比较复杂,无疑增加了煤矿开采的难度,再者,煤矿的生产条件也决定了煤矿生产安全不能完全得到保障,危险系数比较高。调查数据显示,我国的主要煤矿中,38%的煤矿处于非常复杂的地质环境中,相对来说地质比较简单的只占据了21%。另外,在煤矿生产中,瓦斯在煤层中的含量较高,稍不注意,就容易引发火灾。管网式的煤矿开采巷道空间布置,由使许多容易引发灾害的因素聚集在一起,互相影响碰撞,更加容易造成重大煤矿灾害的发生。
2.2 采矿方过失
重大煤矿灾害如此多发,煤矿所处地质条件复杂固然是重要原因,但采矿方的过失才是根本原因。例如近日某矿发生的重要顶板灾害事故,9名矿工死亡,开采设备损坏,人力物力损失巨大。究其原因,便是矿工在作业过程中,不间断掘进十多米以后未遵照要求安放锚索,最终导致煤顶与岩层的分离,进而煤顶垮落形成严重顶板事故。而造成这一事故的更深层次原因有以下几个方面:矿方追求生产效益重于生产安全,在管理方面比较松弛,对工人在安全方面没有进行足够的思想教育,导致工人没有强烈的安全意识,不按照要求来进行开采作业,直接导致了这场灾害的发生;矿方安全、生产等部门没有进行有力的监督管理,没能及时发现开采现场的工人违章作业现象并进行制止,也是导致这场事故发生的重要原因;矿方没有对矿工进行严格的技能培训,并且没有科学的下达生产任务的指标及合理的安排劳动组织。同时在技术方面,对于开采过程中所用到的锚索支护技术应用的不够规范和娴熟,没有按照相关规程对作业要求进行修改,这也是造成事故发生的技术漏洞;矿方的相关领导部门没能严格遵守安全生产的要求,在安全防范方面比较重视对瓦斯的管理,而对于顶板灾害的预防没有到位,顾此失彼,也间接造成了此次事故的发生。
3、掘进巷道顶板事故预防措施
3.1 技术方面
1)矿方要制定健全的保证施工质量的体系,在对工程进行验收的时候严格把关,把矿、科、队、人的责任都分配清楚,出了什么问题可以具体到人,一环紧扣一环,把每个班的工程质量都纳入控制范围。
2)积极联系相关科研院所并进行合作研究,更加深入的对锚杆、锚索支护技术进行研究,力求在开采过程中,针对各矿所处的不同的条件,在作业要求方面作出相应的技术调整,增加锚杆、锚索支护技术的合理性及科学性,进而使开采更加安全可靠。
3)在开采过程中,对支护质量与顶板的情况进行不间断的监测,及时有效的传达反馈监测信息,并派遣专门人员分析处理监测数据,以做到一发现问题就及时解决。
3.2 管理方面
1)严格制定管理制度。矿方在对管理制度、作业要求进行制定时必须严格遵守《煤矿安全规程》、 《煤矿设计规范》等相关规定,而不能说依据自己的主观想法和以往的作业经验,因为不同条件必须不同对待,务必使作业规程、作业措施等符合规定,更加的具有科学性,能对煤矿生产及安全更有帮。
2)加强监督管理。矿方各个相关部门要以严谨的态度做好煤矿生产组织、调度协调和指挥管理工作,切实认真对业务保安责任制进行有效的落实,部门干部更要放下身段,亲自进入生产现场进行观察,对生产过程的每个环节进行了解与监督,对生产过程中有可能出现的问题进行预测,在其出现的时候及时发现并解决,以防更大问题甚至是灾害的发生。
3)合理分配人员。矿方在对煤矿开采进行人员组成和任务分配的时候,一定要从实际情况出发,进行合理科学的调整并加强管理,使领导不依靠章程指挥、矿工不依靠章程作业的现象彻底的被杜绝,在施工现场形成领导遵守章程进行合理指挥、矿工依照章程进行安全作业的好风气。
4)重视安全防范。矿方领导部门注重生产效益不为过,但在安全方面也要加强防范,生产过程中稳扎稳打,严格贯彻“安全第一”的要求,不能突击冒进。在企业改革中心西移的同时不可顾此失彼,在重视矿井通风、防治瓦斯、防治煤尘、防灭火的同时,也不能忽视对可能发生的顶板灾害的预防工作。
4、结语
煤矿事故预防意义重大,关系着企业稳定和国家经济发展,关乎着每一位施工人员的生命安全,煤矿掘进巷道顶板事故预防必须引起高度重视,并采取有效措施进行预防,最大限度减小事故发生的可能性。
参考文献:
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王营煤矿自1994年实施综放开采以来,由于煤层自燃发火期短,瓦斯涌出量大,一直受到采空区自燃发火的影响,严重阻碍了综采设备效能的发挥,使生产处于十分被动的局面。因此分析研究易自燃煤层放顶煤工作面自燃发火原因,找出切实可行的采空区消防火管理技术措施是生产的迫切需要,对条件类似的矿井也具有重要的现实意义。
1、2103综放面概况
王营煤矿2103综放工作面是阜新局首套低位放顶煤工作面。该面位于井田北翼121采区,属孙家湾层,工作面走向长540米,面长90米,煤厚11.5米,倾角5°―7°,可采煤量66.5万吨,综放面沿伪倾斜布置,倾斜开采。工作面绝对瓦斯涌出量为5―14m3/min,煤层自燃发火期为3个月,最短仅15天。
该工作面1994年9月9日施工,巷道未贯通前,1995年3月18日在上、下顺槽施工中段时曾多处呈现自燃征兆,CO含量达0.07%,被迫停掘,分段破网清除支架顶帮浮煤,防止了巷道火灾。该面于6月22日试生产,6月27日在56-61
#架间裂隙内CO涌出浓度达到0.002%,到7月4日高达0.016-0.04%,尽管采用了采空区喷阻化剂及间歇注氮等措施,火情仍未得到根本控制,7月29日工作面上出口高顶内再次出现CO,8月2日工作面被迫封闭,工作面仅生产40天,共推进28米,采出煤量3.45万吨。(见图1)
2、采空区灭火措施
(1)在工作面封闭采用了闭后注砂的方法以减少和控制向工作面漏风
(2)为加速火源熄灭,在工作面封闭后马上利用原向采空区注氮管路向采空区注水,水浸位置为-604m。(见图2)
(3)在工作面停止注水后及排水期间仍由注氮管路注氮,注氮量为5m3/min,以加速火区的惰化,同进驱替采空区高浓度瓦斯。
通过采取上述措施,火区稳定并熄灭,10月21日恢复生产。
3、2103采空区自燃发火原因分析
(1)工作在推进度太慢,老切眼浮煤多。
2103工作面回采初期,由于采空区漏风严重,在开切眼附近无疑存在易自燃风速区(见图3)
在这个区域内不仅丢有浮煤,而且周界煤壁在采动压力的影响下垮落,形成碎块煤堆,这些碎煤早在工作面贯通时就已开始暴露氧化。加上回采初期由于机械故障等诸多因素的影响,工作面推进缓慢,没能使易燃风速区在煤的发火期内脱离浮煤积存地段,从而导致采空区自燃发火。
(2)初采时供风量偏大造成采空区漏风增加
由于初采时顶板道没有送到位,工作面瓦斯只能靠通风方法排放,不能实行低风量供风。发火前该面瓦斯涌出量达6.8m3/min,工作面配风750m3/min,因此,采空区漏风量势必相应增加。
(3)防火手段没有发挥应有作用
该面采前虽已完善了注浆,注氮,阻化喷雾等综合防火手段。由于种种原因都没能发挥应有作用。例如:因工作面上、下端头支架与煤帮间隙太小,拉架时将上、下头预埋的四个高顶管全部拉坏,没有进行注砂带等措施。
4、重新恢复生产后的采空区火灾预防措施的发挥非常重要的因素与恢复生产后加快推进度密切相关,可以说这是防止采空区自燃发火的前提。然而由于各种因素的制约,2103工作面恢复生产后仍难保证以一定的速度推进,采空区自燃发火的威胁仍然存在。为此,我们采取了下列预防措施。
(1)工作面采用低风量供风
2103工作面自恢复生产以来,一直实行低风量供风的原则,工作面供风量由700m3/min降为360-450m3/min,由于该工作面绝对瓦斯涌出量为8-12m3/min,所以有效地解决瓦斯问题是实行低风量通风的前提。
从U型通风系统采空区气体流动状况(见图4)
从图示可以看出,由于采空区大部分瓦斯通过漏风风流流向工作面上隅角,即使工作面绝对瓦斯涌出量在5m3/min时,往往也容易造成上隅角瓦斯超限,因此必须利用顶板瓦斯道来排除采空区内的瓦斯,对采场瓦斯与采空区瓦斯可以实现分而治之,即采空区瓦斯走顶板瓦斯道,工作面瓦斯走回风道。
工作面恢复生产初期,顶板瓦斯道还没有与采空区联通,主要靠钻孔来释放采空区瓦斯。当顶板瓦斯道与采空区联通后,由于大量采空区瓦斯向顶板瓦斯道释放,造成顶板瓦斯道严重超限,为此在第一道反井处设了一道可调节限量板闭,人为控制瓦斯排放量。尽管如此,顶板瓦斯道瓦斯浓度仍在6%左右。为防止顶板瓦斯道煤炭自燃发火引起瓦斯爆炸,从限量板闭至总回风巷铺设了一趟φ600的伸缩风筒,总长度550米,限量闭内的高浓度瓦斯在总负压作用下由风筒排出。风筒排风量为10m3/min,CH4浓度在15-25%。在综合采用上述措施后,工作面风流和上隅角的瓦斯得到有效的控制,保证工作面正常开采。
(2)工作面上、下端头埋管打钻注砂
工作面上、下端头埋管注砂的作用在于用砂充填工作面上、下端头支架不放煤从而在采空区上、下两侧丢下的两个碎煤堆的空隙,防止空气渗漏,阻止煤堆氧化聚热,同时通过注砂可以降低向采空区漏风,与不注砂相比采空区漏风可降低50%左右,另一方面砂子是用水输送的,水砂分离后遗留在采空区,既可以提高采空区湿润度,又可以达到降温目的,有利于防止采空区自燃。
5、通过实践对易发火煤层采用综放开采所得到的体会
2103综放面恢复生产后,由于采用了低风量供风,工作面上、下端头埋管打钻注砂及向采空区注氮和喷射气雾阻化剂等防火手段,已经取得了明显的防火效果,同时瓦斯管理也得到改善,实践证明。
(1)对于瓦斯涌出量大且极易自燃的煤层采用综放开采时,防治火灾工作应采取“有利于防火、兼顾瓦斯”的原则。
(2)提高工作面推进度是防止极易自燃煤层综放工作面自燃发火的最根本途径,也是综放工作面实现高产高效的基本保证。
【关键词】煤矿安全;通风管理;事故预防
近年来煤矿事故频发,安全生产的问题显得尤为重要,而煤矿通风安全工作是煤矿生产的重中之重。安全通风系统是安全生产系统环节中重要的辅助系统,很多瓦斯爆炸事故的引发大多是由于安全通风系统没有管理好,所以应该系统地、科学地做好通风安全工作,提高通风系统的管理,预防或降低危险事故的发生。
一、产生煤矿通风事故的主要原因及解决办法
1、人为管理出现漏洞形成隐患
通风系统主要由人控制,人为的管理疏漏是造成煤矿安全事故的基本原因,规章制度落实的不到位、管理方式的不得当、权责机制不明确、应急措施不健全都是煤矿安全问题的隐患。
造成事故的主要原因是设备管理人员对通风系统管理的安全防范意识薄弱,因此要提高工作人员的安全意识,从思想根源上杜绝通风系统管理者的对于通风安全的消极态度。从领导到普通工作人员都必须树立起安全生产的思想,要把安全工作放在各项工作的首位。
对工作人员进行科学的、系统的安全规范的培训也是十分必要,通过培训可使工作人员认识到安全通风管理的重要性,并且使工作人员能够熟练掌握安全通风管理的基础知识与操作技能,提高他们的整体素质。
在煤矿行业中,大部分工作人员都是超负荷作业。由于工作时间过长,以至于工作人员身体疲惫、精神不集中,会造成安全管理的松懈,所以基于员工的人身安全和煤矿的整体安全考虑,还要给员工提供充足的休息时间,减少疲劳作业的机率,从而避免体力不支造成安全隐患。
2、通风设计中存在安全隐患
煤矿事故的发生很多是由于矿井的通风设计不合理以及通风不畅等原因造成的,所以要想预防和降低事故的发生,需要十分重视矿井通风系统的设计。矿井巷道的设计十分重要,如果设计的断面较小就会导致巷道内风速过高,还会使巷道内的通风阻力加大。同时还要注意巷道布置的合理性,若布置不合理就会导致通风的阻力大、线路长等问题,这些都会对矿井的安全产生隐患。矿井通风系统的设计一定要符合整个矿井的通风管理,要符合国家煤矿安全的相关规定,这样才能预防和减少事故的发生。
3、过量能量和危险物质所产生的潜在威胁
在煤矿事故中除了人的因素还存在着物质的因素,过量能量和危险物质的意外释放就可能引起事故。因此对其要对过量能量和危险物质加强控制和管理。主要是通过多种手段弄清物质的状态,并根据不同情况采取相应的措施,排除隐患,保证工作人员的人身安全和矿井的安全。
4、环境因素引起通风安全事故的发生
环境因素主要包括危险的大气状态、硬环境(不符合规定的保护装置、设备、材料)、软环境(不合格的预警系统)等等。环境因素是构成过程控制的主要一环,因此要对各种环境因素进行隐患排查和预测,做到预防和治理相结合的强化管理制度,同时还要对大气状态进行实时监测,对各种保护装置设施要做到长期认真地检查,制定防范措施。
二、通风事件的预防措施
1、制订和实施有效地通风系统的管理的计划和方案,完善相关法律法规,健全各项规章制度,使各项制度落实到位,配齐专业技术管理人员。落实责任,做到权责分清。
2、提高通风管理人员的业务素质,定期对工作人员进行安全教育宣传、安全知识及通风管理知识的培训。
3、利用有效的技术手段和先进设备进行预测预报,使用可靠的预警系统。改进现有的通风管理系统,加快矿井通风安全管理工作的信息化发展速度,矿井通风可视化仿真系统是未来发展的趋势。要对日常通风管理的原始资料进行收集、处理,通过计算机网络技术和信息化处理技术,对矿井的通风安全工作进行统一管理,建立通风网络管理、瓦斯管理、火区管理、通风报表管理等子系统,做到资源共享,科学化管理。
4、通风设施设置不合理会对矿井安全造成极大的隐患。所以要不断健全通风设施设置的规范化。通风设施设置主要包括器材和设计。为了节省开支承建单位可能会选用不合理的器材,这样就使得矿井的运作达不到最佳状态,成为安全隐患。所以在设置器材的时候,一定不要为了追求利润节省这些必要的开支。同时通风系统的设计也要做到合理,尤其是矿井通风管理的设计,要确保矿井有足够的风量,确保通风设施安全性,保证提高通风系统的安全可靠。在设计巷道的时候要做到设计的断面大小合理,巷道的布置要充分考虑到通风阻力等问题。
5、加强通风机的管理,保证通风的正常。加大安全设备的投入,各种安全设备要做到配备齐全,加强各项危险参数的检测和预报。对存在安全隐患的各种设备与因素进行定期的排查,做到提前预防,提前预测辨识生产过程中的各种隐患,及时处理隐患,避免事故的发生。同时,要预防各类事故的发生。
6、做好火灾因素的控制。做到预防为主,防消结合。
7、实行以人为本的管理,重视工作人员的人身安全和身体健康,要让工作人员有充足的休息时间,避免因疲劳作业而产生的精神懈怠,酿成悲剧。
结语
切实有效的做好煤矿通风的安全管理工作,能够有效的预防和控制煤矿所存在的安全隐患,减少经济损失的同时也保障了工作人员的人身安全和健康。亡羊补牢,为时已晚,所以一定要做好通风事件的预防工作,加强管理,把安全放在各项工作的首位,这样才能使煤矿事业得以快速、稳定、健康的发展。
参考文献
[1]王占青,郑宝,史卫明.煤矿安全通风管理及通风事故的防范措施[J].中国能源.2011(06)
[2]魏连江,王德明,王琪,葛鹏.构建矿井通风可视化仿真系统的关键问题研究[J].煤矿安全,2007(7)