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  辅导:安全生产法规| 安全生产管理知识| 安全生产技术| 事故案例分析

安全工程师辅导:预防瓦斯事故的几项安全措施

2013-06-03  点击: 次  建培教育

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  众所周知,瓦斯爆炸需要三个条件,而在井下生产过程中,氧气浓度大于12%这个基本条件是时刻存在的。因此,杜绝瓦斯事故,关键是防止瓦斯积聚及瓦斯积聚后采取正确的措施处理和杜绝高温热源的存在。现以低瓦斯的新汶矿区为例,研究预防瓦斯事故的关键措施。

  1 防止瓦斯积聚的措施

  矿井在生产过程中,健全合理、稳定、可靠的通风系统,保证工作面有充足的供风量,是防止瓦斯积聚的前提条件。

  1.1 健全稳定、合理、可靠的通风系统

  从1995年开始,新汶矿区对通风系统进行了大规模的优化改造,使通风系统匹配合理,高效稳定,主通风机在合理区域内运行。一是制定通风系统管理标准,根据各项指标对通风系统 可靠性进行评价;二是从源头上把住设计关,杜绝通风系统中平面交叉、采区内部上下两头 进风、不合理串联通风、扩散通风、老塘通风;三是对现有的通风系统进行优化改造,更换低效高耗主通风机,对总回风巷进行扩修降阻,根据管理标准调整优化采区系统,减少通风设施;四是巷道贯通后及时调整通风系统,防止风流紊乱。

  1.2 保证工作面有充足的风量

  保证工作面充足的供风量是有效冲淡瓦斯、防止瓦斯积聚的重要手段。一是矿井坚决执行以 风定产,严禁超通风能力开采;二是明确工作面配风标准,对确定为瓦斯异常区的采、掘工作面在正常配风量标准的基础上再增加10%;三是严格掘进供风管理,保证风筒出口到迎头 距离不超过5m,杜绝风筒出现破口、积压、接头漏风现象,对瓦斯异常区及长距离、大断面的掘进工作面配备使用高效低耗对旋式通风机和大直径风筒。

  1.3 杜绝掘进工作面无计划停风

  据有关资料统计,掘进巷道的瓦斯积聚有80%是由于通风不好引起的,且有70%的瓦斯事故发生在掘进工作面,事故原因大都是因为局扇无计划停风、工作面风量小引起。新汶矿区发生的两起瓦斯事故都是因为局扇停止运转造成的。加强掘进工作面供风管理,杜绝无计划停风的主要措施:一是实行采掘供电分开,掘进工作面供风实行双风机双电源,如果主风机停止运转,则备用风机自动进行切换运转,杜绝工作面停风现象。目前矿区内各掘进工作面装备 基本实现了双风机双电源,并设专职局扇司机,每班交接班前对风机自动切换情况进行试验 ;二是执行有计划停风制度,对需要检修停风的工作面提前编制有计划停风通知书,撒出全部人员、设备停电后,方可停风,恢复通风前,按规定排放瓦斯。

  1.4 积极开展瓦斯地质研究,确定瓦斯异常区装备管理标准

  预防瓦斯事故要积极进行瓦斯地质研究。1999年与焦作工学院合作开展了瓦斯地质研究,在全矿区选取有代表性的煤层和地点进行采样,对数据进行分析处理,研究得出瓦斯地质数学模型,预测未采区域瓦斯含量情况。另外,对各煤层内炮眼瓦斯进行定期监测,并记录建档,得出实际的瓦斯含量曲线。

  根据瓦斯涌出情况和瓦斯地质研究数学模型,划分确定瓦斯异常区,如根据模型推算、实测数据和现场开采经验,确定F7断层下盘200m以内为瓦斯异常区。制定瓦斯异常区装备管理标准,在开采异常区域时,按照标准进行装备管理,提高工作面供风量,安设瓦斯监测探头,配备专职瓦斯检查员,对掘进工作面安装使用双风机双电源等。

  2 瓦斯积聚的处理

  在矿井生产过程中,因地质条件、开采技术和通风管理等因素的影响,不可避免地会出现瓦斯积聚现象。瓦斯积聚一般发生在采煤面上隅角、停风的巷道、巷道高冒区等地点,出现瓦斯积聚现象并不可怕,关键是采取正确的措施进行处理。

  2.1 采煤面上隅角瓦斯积聚的处理

  由于风流在采煤面上隅角形成涡流,同时该处风速较低,而瓦斯比重比空气小,浮在空气上部,生产过程中涌出的瓦斯易积聚在上隅角,不易被风流带走,因此上隅角最易发生瓦斯积聚。11层煤、19层煤在回采时上隅角瓦斯浓度经常在1%左右,高时达5%以上,已达到爆炸下限。但由于措施得力,方法得当,因此近几年已成功处理超限40余次。一是在回风巷安设抽出式风机和长度为100m的负压风筒,强制将上隅角高浓度瓦斯排到回风巷风流中进行稀释 ;二是加强安全监测管理,在采面上出口5m处和抽出式风机出风口20m处各安设1台瓦斯监测探头,随时监测瓦斯情况,超限时及时切断工作面电源;三是加强瓦斯检查,配备业务水平高、责任心强的专职瓦斯检查员,每班检查次数由2次增加为3次,并在抽出式风机出风口20 m处增设瓦斯检查点;四是加大采煤面倾斜方向与回风巷的角度,使风流流经上隅角的面积 尽可能的大一些;五是对上隅角切顶排支柱提前回掉一排,并及时放顶;六是加强超前支护,保证回风巷通风断面不低于原设计断面的80%;七是在上隅角安设喷雾设施,及时消灭产生的摩擦火花。

  2.2 掘进工作面瓦斯积聚的处理

  掘进工作面只要供风充足,涌出的瓦斯会随风流及时排出,一般不会发生瓦斯积聚,但对个别涌出量较大的煤层,采取正常的通风方式不会解决瓦斯积聚问题。如潘西矿十九层煤后五 回风巷在掘进时瓦斯涌出异常,炮眼瓦斯高达100%,采用一般的通风方式迎头还经常发生瓦斯积聚,对该区域进行分析发现,煤层内瓦斯压力小,不适宜采用瓦斯抽放,经研究采取了如下综合治理措施,保证了安全生产。一是对该掘进工作面配备使用了两套双风机双电源 ,其中两台主机为30×2kW的对旋式风机,使用直径为600mm、每节长度增加至20m的风筒, 迎头风量达600m2/min,及时稀释了涌出的高浓度瓦斯;二是在离迎头5m处回风侧和距 全 风压5m的回风流中各安设一台瓦斯监测探头,将监测数据及时传送到地面中心站,监测探头 增设断电功能,保证瓦斯超限时立即切断巷道内所有电器设备的电源;三是为防止静电火花 的出现,风筒吊挂全部改用布条;四是放炮使用二级乳化炸药,提高了爆破安全性:五是因电煤钻防爆性差,因此取消电煤钻打眼,改用风钻打眼。

  2.3 启封盲巷瓦斯积聚的处理

  近几年,新汶矿区在启封盲巷探查瓦斯时,发现有些盲巷瓦斯浓度接近、达到甚至超过瓦斯 爆炸下限,对这些巷道排放瓦斯恢复通风时,如果处理不当,后果将不堪设想。因此在启封盲巷恢复通风时,执行严格的瓦斯排放制度,保证了瓦斯安全排放。一是搞清所排放的巷道 封闭时间、地质情况、巷道长度及断面等基本情况,估算巷道内的瓦斯浓度及数量;二是编制周密严格的瓦斯排放安全措施,报各级领导和有关部门审批;三是排放时要坚持断电、撤人、限量的原则,总工程师现场指挥、救护队协助参加,要注意控制风流并由外至里逐段排 放,严格控制排出的瓦斯量,使混合风流中的瓦斯浓度控制在规定浓度以内。

  2.4 临时停风巷道的处理

  临时停工的工作面要保持正常通风,对因故临时停风的掘进工作面,应立即撤出人员,停风时间不超过8h的要打栅栏,停风1个月内的要设置板闭,长期停工和停风时间超过1个月的,必须进行砖闭。严格瓦斯检查制度,临时停风的掘进工作面在恢复通风前,必须按规定检查瓦斯。对瓦斯异常区掘进工作面停风时间不超过2h,其他区域掘进工作面停风时间不超过8h,可由专职瓦斯检查员检查瓦斯,停风时间超过规定,必须由救护队进行探查瓦斯。

  3 控制和消除引爆火源

  据有关资料统计,引起瓦斯爆炸事故的火源主要有电火花和放炮,其中,电火花占50%,放炮占31.8%,其他占18.2%。

  3.1 杜绝井下电气失爆

  电气失爆最容易产生电火花,新汶矿区发生的两起瓦斯爆炸事故都是由于线路失爆而产生电火花引起的。现在井下使用大量的机电设备,使瓦斯爆炸潜在危险性增加,因此应加强电气设备管理,防止电气设备失爆。一是防爆电气设备必须取得合格证,入井前需由专门的防爆 检查员进行安全检查,合格后方可入井;二是防止电缆碰撞、急弯、划伤、刺伤等机械损伤 ;三是电缆导线连接要牢固,无“鸡爪子”、 “羊尾巴”和明接头,有过电流和漏电保护 ;四是设置保护接地和漏电保护装置,定期进行预防性试验,发现漏电要及时处理;五是按程序操作电气设备,严禁带电维修电源开关闭锁和搬迁电气设备、电缆电线,做到日常维护检修和巡回检查相结合。

  3.2 防止放炮引燃瓦斯

  放炮工作涉及炸药领退、编号、导通、脚线扭结到炸药运送、预制炮头、打眼定炮、联炮、 一炮三检、联线放炮等十几道工序,每天都要反复操作,如果某一环节出现问题,尤其是现场放炮环节出现问题,在瓦斯异常区就可能发生瓦斯事故。因此,要加强放炮管理,抓好放炮的每一道工序、每一个环节。一是严格执行一炮三检制度,认真检查放炮前后的瓦斯情况; 二 是放炮前后冲刷煤尘;三是坚持使用水炮泥,黄泥封孔;四是正规放炮操作程序,严格执行放炮管理规定;五是加强雷管导通工作,杜绝不合格的雷管出库。

 

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