煤矿瓦斯爆炸的原因及防治措施-职称论文发表
煤矿瓦斯爆炸的原因及防治措施
杨绍祥
摘要:煤矿开采伴有一定的危险性，常有矿难事故发生，更多的原因源于瓦斯爆炸，为了有效防范和坚决遏制煤与瓦斯突出事故的重复上演，笔者根据自身的经验，分析了瓦斯爆炸的原理及造成的因素，并提出了防范措施，以供煤矿开采的一线人员参考。
关键词:瓦斯爆炸;原因分析；防治措施；煤矿
0引言
在我国的能源工业中，煤炭占我国一次能源生产和消费结构中的70%左右，预计到2050年还将占50%以上。因此，煤炭在相当长的时期内仍将是我国的主要能源。当前，国家对煤炭工业发展提出了更高的要求，所以必须加强安全生产，确保煤炭工业持续、稳定、健康发展。在煤炭开采过程中，瓦斯煤尘爆炸、火灾、透水、顶板冒落、煤与瓦斯突出、冲击地压、中毒、窒息等多种灾害事故时有发生。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，约占特大事故总数的70%左右。我国目前国有重点煤矿大多数属于瓦斯矿井，其中高瓦斯矿井和突出矿井占全国矿井总数的44%。因此，预防、控制瓦斯爆炸事故，是实现煤矿安全生产的关键。瓦斯防治是煤矿安全工作的重中之重，必须采取有利措施，有效防治煤矿重特大瓦斯事故的发生，以确保煤矿的安全生产。从历次事故的原因分析来看,造成事故的原因是多样的,也是多方面的。
1瓦斯爆炸原因分析
1．1瓦斯爆炸特点
根据对历次煤矿瓦斯爆炸事故的统计分析,可以发现瓦斯爆炸有如下一些特点:①事故地点多发生在采煤与掘进工作面;②瓦斯爆炸造成的破坏波及范围大;③多为火花引爆;④高瓦斯矿井、低瓦斯矿井均有发生,且低瓦斯矿井所占比例较大;⑤煤矿瓦斯爆炸事故多伴生煤尘爆炸。
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,往往是以上因素综合作用的结果。
(1)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。
(2)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。
(3)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。发生瓦斯事故的矿井中,矿井安全监控系统监控不力、监测不到位是普遍现象。有的矿井监控系统存在传感器种类不全、数量不足、位置不当、线路故障、传输不畅等问题,不能有效发挥其应有的作用。
(4)瓦斯事故多为责任事故。许多事故分析发现,违章操作或管理不当是造成事故的主要原因。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。
(5)采掘布置不合理。一些煤矿企业由于短期利益驱动,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;瓦斯抽放;加强瓦斯浓度和火源监测等。抑制爆炸主要是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瓦斯爆炸事故的防治措施
2.1.1煤矿瓦斯抽放技术
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,同时也是开发利用瓦斯能源、保护大气环境的重要手段。现在,我国煤矿的瓦斯利用技术和规模已有了长足进步,取得了可观的经济效益和社会效益。
提高瓦斯抽放率,目前主要需解决长钻孔定向钻进技术,包括测斜、纠偏技术;提高单一低透气性煤层的抽放率;研制钻进能力更强的钻机具;完善和提高扩孔技术、排渣技术、造穴技术和封孔技术;开发新的瓦斯抽放技术及设备。
采用本煤层抽放、邻近层抽放和采空区抽放等综合抽放方法和顺层长钻孔、大直径钻孔、地面钻孔、顶板岩石和巷道钻孔等抽放工艺相结合,可提高瓦斯抽放量和抽放率。
煤矿瓦斯治理也应该与煤层气产业化紧密结合起来,达到以抽促用、以用促抽的目的。
2.1.2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。当发现瓦斯异常或有火源产生,立即采取措施可防止爆炸事故的发生。我国目前开发了KJ90、KJ92、KJ94、KJ95、KJ73、KJ66等型号的矿井安全监控系统,以及各类检测传感器、报警仪和断电仪。有的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;⑧瓦斯爆炸或燃烧实时监测;⑨矿井电网监测等多种功能。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。
2.1.3井下火源防治
对煤矿井下的爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等火源都有一些相应的防治措施,除**安全性检验、电器防爆检验、摩擦火花检验外,还需防止火源与瓦斯积聚在同时同地点出现。如放炮时检测瓦斯浓度,采用风电闭锁、瓦斯电闭锁等措施。另外,加强明火的管理,严格动火制度,消除引爆瓦斯的火源。
2.1.4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,须同时设计、同时施工、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。
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。其中,隔爆水袋棚的使用最为广泛,具有适应性强,安装、拆卸和移动方便的特点。
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,及时将预先放置的水、岩粉、N2.CO2等喷洒到巷道中,从而达到抑制爆炸火焰传播的目的。
3结语
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,认真落实好“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理“十二字”方针和建立起完善的“通风可靠、监控有效、抽采达标、管理到位”的瓦斯防治工作体系,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
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