2020年中級注冊安全工程師《專業(yè)實務(wù)》資料:預(yù)防瓦斯事故的幾項安全措施

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預(yù)防瓦斯事故的幾項安全措施：

眾所周知，瓦斯爆炸需要三個條件，而在井下生產(chǎn)過程中，氧氣濃度大于12%這個基本條件是時刻存在的。因此，杜絕瓦斯事故，關(guān)鍵是防止瓦斯積聚及瓦斯積聚后采取正確的措施處理和杜絕高溫?zé)嵩吹拇嬖凇，F(xiàn)以低瓦斯的新汶礦區(qū)為例，研究預(yù)防瓦斯事故的關(guān)鍵措施。

1　防止瓦斯積聚的措施

礦井在生產(chǎn)過程中，健全合理、穩(wěn)定、可靠的通風(fēng)系統(tǒng),保證工作面有充足的供風(fēng)量，是防止瓦斯積聚的前提條件。

1.1　健全穩(wěn)定、合理、可靠的通風(fēng)系統(tǒng)

從1995年開始，新汶礦區(qū)對通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了大規(guī)模的優(yōu)化改造，使通風(fēng)系統(tǒng)匹配合理，高效穩(wěn)定，主通風(fēng)機(jī)在合理區(qū)域內(nèi)運行。一是制定通風(fēng)系統(tǒng)管理標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)各項指標(biāo)對通風(fēng)系統(tǒng) 可靠性進(jìn)行評價;二是從源頭上把住設(shè)計關(guān)，杜絕通風(fēng)系統(tǒng)中平面交叉、采區(qū)內(nèi)部上下兩頭 進(jìn)風(fēng)、不合理串聯(lián)通風(fēng)、擴(kuò)散通風(fēng)、老塘通風(fēng);三是對現(xiàn)有的通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造，更換低效高耗主通風(fēng)機(jī)，對總回風(fēng)巷進(jìn)行擴(kuò)修降阻，根據(jù)管理標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整優(yōu)化采區(qū)系統(tǒng)，減少通風(fēng)設(shè)施;四是巷道貫通后及時調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)，防止風(fēng)流紊亂。

1.2　保證工作面有充足的風(fēng)量

保證工作面充足的供風(fēng)量是有效沖淡瓦斯、防止瓦斯積聚的重要手段。一是礦井堅決執(zhí)行以 風(fēng)定產(chǎn)，嚴(yán)禁超通風(fēng)能力開采;二是明確工作面配風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，對確定為瓦斯異常區(qū)的采、掘工作面在正常配風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上再增加10%;三是嚴(yán)格掘進(jìn)供風(fēng)管理，保證風(fēng)筒出口到迎頭 距離不超過5m，杜絕風(fēng)筒出現(xiàn)破口、積壓、接頭漏風(fēng)現(xiàn)象，對瓦斯異常區(qū)及長距離、大斷面的掘進(jìn)工作面配備使用高效低耗對旋式通風(fēng)機(jī)和大直徑風(fēng)筒。

1.3　杜絕掘進(jìn)工作面無計劃停風(fēng)

據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，掘進(jìn)巷道的瓦斯積聚有80%是由于通風(fēng)不好引起的，且有70%的瓦斯事故發(fā)生在掘進(jìn)工作面，事故原因大都是因為局扇無計劃停風(fēng)、工作面風(fēng)量小引起。新汶礦區(qū)發(fā)生的兩起瓦斯事故都是因為局扇停止運轉(zhuǎn)造成的。加強(qiáng)掘進(jìn)工作面供風(fēng)管理，杜絕無計劃停風(fēng)的主要措施：一是實行采掘供電分開，掘進(jìn)工作面供風(fēng)實行雙風(fēng)機(jī)雙電源，如果主風(fēng)機(jī)停止運轉(zhuǎn)，則備用風(fēng)機(jī)自動進(jìn)行切換運轉(zhuǎn)，杜絕工作面停風(fēng)現(xiàn)象。目前礦區(qū)內(nèi)各掘進(jìn)工作面裝備 基本實現(xiàn)了雙風(fēng)機(jī)雙電源，并設(shè)專職局扇司機(jī)，每班交接班前對風(fēng)機(jī)自動切換情況進(jìn)行試驗 ;二是執(zhí)行有計劃停風(fēng)制度，對需要檢修停風(fēng)的工作面提前編制有計劃停風(fēng)通知書，撒出全部人員、設(shè)備停電后，方可停風(fēng)，恢復(fù)通風(fēng)前，按規(guī)定排放瓦斯。

1.4　積極開展瓦斯地質(zhì)研究，確定瓦斯異常區(qū)裝備管理標(biāo)準(zhǔn)

預(yù)防瓦斯事故要積極進(jìn)行瓦斯地質(zhì)研究。1999年與焦作工學(xué)院合作開展了瓦斯地質(zhì)研究，在全礦區(qū)選取有代表性的煤層和地點進(jìn)行采樣，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，研究得出瓦斯地質(zhì)數(shù)學(xué)模型，預(yù)測未采區(qū)域瓦斯含量情況。另外，對各煤層內(nèi)炮眼瓦斯進(jìn)行定期監(jiān)測，并記錄建檔，得出實際的瓦斯含量曲線。

根據(jù)瓦斯涌出情況和瓦斯地質(zhì)研究數(shù)學(xué)模型，劃分確定瓦斯異常區(qū)，如根據(jù)模型推算、實測數(shù)據(jù)和現(xiàn)場開采經(jīng)驗，確定F7斷層下盤200m以內(nèi)為瓦斯異常區(qū)。制定瓦斯異常區(qū)裝備管理標(biāo)準(zhǔn)，在開采異常區(qū)域時，按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行裝備管理，提高工作面供風(fēng)量，安設(shè)瓦斯監(jiān)測探頭，配備專職瓦斯檢查員，對掘進(jìn)工作面安裝使用雙風(fēng)機(jī)雙電源等。

2　瓦斯積聚的處理

在礦井生產(chǎn)過程中，因地質(zhì)條件、開采技術(shù)和通風(fēng)管理等因素的影響，不可避免地會出現(xiàn)瓦斯積聚現(xiàn)象。瓦斯積聚一般發(fā)生在采煤面上隅角、停風(fēng)的巷道、巷道高冒區(qū)等地點，出現(xiàn)瓦斯積聚現(xiàn)象并不可怕，關(guān)鍵是采取正確的措施進(jìn)行處理。

2.1　采煤面上隅角瓦斯積聚的處理

由于風(fēng)流在采煤面上隅角形成渦流，同時該處風(fēng)速較低，而瓦斯比重比空氣小，浮在空氣上部，生產(chǎn)過程中涌出的瓦斯易積聚在上隅角，不易被風(fēng)流帶走，因此上隅角最易發(fā)生瓦斯積聚。11層煤、19層煤在回采時上隅角瓦斯?jié)舛冉?jīng)常在1%左右，高時達(dá)5%以上，已達(dá)到爆炸下限。但由于措施得力，方法得當(dāng)，因此近幾年已成功處理超限40余次。一是在回風(fēng)巷安設(shè)抽出式風(fēng)機(jī)和長度為100m的負(fù)壓風(fēng)筒，強(qiáng)制將上隅角高濃度瓦斯排到回風(fēng)巷風(fēng)流中進(jìn)行稀釋 ;二是加強(qiáng)安全監(jiān)測管理，在采面上出口5m處和抽出式風(fēng)機(jī)出風(fēng)口20m處各安設(shè)1臺瓦斯監(jiān)測探頭，隨時監(jiān)測瓦斯情況，超限時及時切斷工作面電源;三是加強(qiáng)瓦斯檢查，配備業(yè)務(wù)水平高、責(zé)任心強(qiáng)的專職瓦斯檢查員，每班檢查次數(shù)由2次增加為3次，并在抽出式風(fēng)機(jī)出風(fēng)口20 m處增設(shè)瓦斯檢查點;四是加大采煤面傾斜方向與回風(fēng)巷的角度，使風(fēng)流流經(jīng)上隅角的面積 盡可能的大一些;五是對上隅角切頂排支柱提前回掉一排，并及時放頂;六是加強(qiáng)超前支護(hù)，保證回風(fēng)巷通風(fēng)斷面不低于原設(shè)計斷面的80%;七是在上隅角安設(shè)噴霧設(shè)施，及時消滅產(chǎn)生的摩擦火花。

2.2　掘進(jìn)工作面瓦斯積聚的處理

掘進(jìn)工作面只要供風(fēng)充足，涌出的瓦斯會隨風(fēng)流及時排出，一般不會發(fā)生瓦斯積聚，但對個別涌出量較大的煤層，采取正常的通風(fēng)方式不會解決瓦斯積聚問題。如潘西礦十九層煤后五 回風(fēng)巷在掘進(jìn)時瓦斯涌出異常，炮眼瓦斯高達(dá)100%，采用一般的通風(fēng)方式迎頭還經(jīng)常發(fā)生瓦斯積聚，對該區(qū)域進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，煤層內(nèi)瓦斯壓力小，不適宜采用瓦斯抽放，經(jīng)研究采取了如下綜合治理措施，保證了安全生產(chǎn)。一是對該掘進(jìn)工作面配備使用了兩套雙風(fēng)機(jī)雙電源 ，其中兩臺主機(jī)為30×2kW的對旋式風(fēng)機(jī)，使用直徑為600mm、每節(jié)長度增加至20m的風(fēng)筒， 迎頭風(fēng)量達(dá)600m2/min，及時稀釋了涌出的高濃度瓦斯;二是在離迎頭5m處回風(fēng)側(cè)和距 全 風(fēng)壓5m的回風(fēng)流中各安設(shè)一臺瓦斯監(jiān)測探頭，將監(jiān)測數(shù)據(jù)及時傳送到地面中心站，監(jiān)測探頭 增設(shè)斷電功能，保證瓦斯超限時立即切斷巷道內(nèi)所有電器設(shè)備的電源;三是為防止靜電火花 的出現(xiàn)，風(fēng)筒吊掛全部改用布條;四是放炮使用二級乳化炸藥，提高了爆破安全性：五是因電煤鉆防爆性差，因此取消電煤鉆打眼，改用風(fēng)鉆打眼。

2.3　啟封盲巷瓦斯積聚的處理

近幾年，新汶礦區(qū)在啟封盲巷探查瓦斯時，發(fā)現(xiàn)有些盲巷瓦斯?jié)舛冉咏?、達(dá)到甚至超過瓦斯 爆炸下限，對這些巷道排放瓦斯恢復(fù)通風(fēng)時，如果處理不當(dāng)，后果將不堪設(shè)想。因此在啟封盲巷恢復(fù)通風(fēng)時，執(zhí)行嚴(yán)格的瓦斯排放制度，保證了瓦斯安全排放。一是搞清所排放的巷道 封閉時間、地質(zhì)情況、巷道長度及斷面等基本情況，估算巷道內(nèi)的瓦斯?jié)舛燃皵?shù)量;二是編制周密嚴(yán)格的瓦斯排放安全措施，報各級領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)部門審批;三是排放時要堅持?jǐn)嚯?、撤人、限量的原則，總工程師現(xiàn)場指揮、救護(hù)隊協(xié)助參加，要注意控制風(fēng)流并由外至里逐段排 放，嚴(yán)格控制排出的瓦斯量，使混合風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛瓤刂圃谝?guī)定濃度以內(nèi)。

2.4　臨時停風(fēng)巷道的處理

臨時停工的工作面要保持正常通風(fēng)，對因故臨時停風(fēng)的掘進(jìn)工作面，應(yīng)立即撤出人員，停風(fēng)時間不超過8h的要打柵欄，停風(fēng)1個月內(nèi)的要設(shè)置板閉，長期停工和停風(fēng)時間超過1個月的，必須進(jìn)行磚閉。嚴(yán)格瓦斯檢查制度，臨時停風(fēng)的掘進(jìn)工作面在恢復(fù)通風(fēng)前，必須按規(guī)定檢查瓦斯。對瓦斯異常區(qū)掘進(jìn)工作面停風(fēng)時間不超過2h，其他區(qū)域掘進(jìn)工作面停風(fēng)時間不超過8h，可由專職瓦斯檢查員檢查瓦斯，停風(fēng)時間超過規(guī)定，必須由救護(hù)隊進(jìn)行探查瓦斯。

3　控制和消除引爆火源

據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，引起瓦斯爆炸事故的火源主要有電火花和放炮，其中，電火花占50%，放炮占31.8%，其他占18.2%。

3.1　杜絕井下電氣失爆

電氣失爆最容易產(chǎn)生電火花，新汶礦區(qū)發(fā)生的兩起瓦斯爆炸事故都是由于線路失爆而產(chǎn)生電火花引起的。現(xiàn)在井下使用大量的機(jī)電設(shè)備，使瓦斯爆炸潛在危險性增加，因此應(yīng)加強(qiáng)電氣設(shè)備管理，防止電氣設(shè)備失爆。一是防爆電氣設(shè)備必須取得合格證，入井前需由專門的防爆 檢查員進(jìn)行安全檢查，合格后方可入井;二是防止電纜碰撞、急彎、劃傷、刺傷等機(jī)械損傷 ;三是電纜導(dǎo)線連接要牢固，無“雞爪子”、 “羊尾巴”和明接頭，有過電流和漏電保護(hù) ;四是設(shè)置保護(hù)接地和漏電保護(hù)裝置，定期進(jìn)行預(yù)防性試驗，發(fā)現(xiàn)漏電要及時處理;五是按程序操作電氣設(shè)備，嚴(yán)禁帶電維修電源開關(guān)閉鎖和搬遷電氣設(shè)備、電纜電線，做到日常維護(hù)檢修和巡回檢查相結(jié)合。

3.2　防止放炮引燃瓦斯

放炮工作涉及炸藥領(lǐng)退、編號、導(dǎo)通、腳線扭結(jié)到炸藥運送、預(yù)制炮頭、打眼定炮、聯(lián)炮、 一炮三檢、聯(lián)線放炮等十幾道工序，每天都要反復(fù)操作，如果某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，尤其是現(xiàn)場放炮環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，在瓦斯異常區(qū)就可能發(fā)生瓦斯事故。因此，要加強(qiáng)放炮管理，抓好放炮的每一道工序、每一個環(huán)節(jié)。一是嚴(yán)格執(zhí)行一炮三檢制度，認(rèn)真檢查放炮前后的瓦斯情況; 二 是放炮前后沖刷煤塵;三是堅持使用水炮泥，黃泥封孔;四是正規(guī)放炮操作程序，嚴(yán)格執(zhí)行放炮管理規(guī)定;五是加強(qiáng)雷管導(dǎo)通工作，杜絕不合格的雷管出庫。

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