如何预防煤尘爆炸事故_预防煤尘爆炸的措施

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如何预防煤尘爆炸事故

煤尘爆炸属于矿井中的重大灾害事故。因此，预防煤尘爆炸的发生尤为重要。

从煤的自身来分析，煤是可燃物质，当它破碎成细小颗粒后，表面积大大增加，氧化能力显著增强。受热时单位时间内能够吸收更多的热量，在较低的温度（300～400℃）时，就能放出大量的可燃性气体味（可见其有很高的挥发份），聚集于尘粒的周围。这类可燃性气体一经与空气混合便在高温作用下吸收能量，形成一定数量的活化中心。如果这时氧化反应放出的热量能够有效地传播给附近的煤尘，这些煤尘也就迅速变热分解，跟着燃烧起来。此种过程连续不断地进行，氧化反应越来越快，温度越来越高，活化中心越来越多，达到一定程度时，便能发展为剧烈的爆炸。

从煤尘爆炸条件来分析，煤尘爆炸必须具备下列三个条件：（1）煤尘本身具有爆炸性。煤尘的爆炸性与挥发分含量有关，同样情况下，挥发分含量高的煤，爆炸性强。（2）煤尘必须悬浮于空气中并达到一定浓度。根据试验，我国煤尘的爆炸下限浓度：褐煤为45～55克／立方米；烟煤为110～335克／立方米。上限浓度一般为1500～2000克／立方米。（3）有一个能点燃煤尘爆炸的高温热源。其引燃温度变化范围较大，一般为700～800℃，有时达1100℃。

通过对煤尘爆炸作出以上的分析了解后，预防煤尘爆炸就可以从阻止煤尘爆炸必须具备三个条件出发，(一)防尘措施：

减少煤尘发生量和浮尘量是防尘措施中最积极的办法，具体措施有通风除尘；消除落尘；湿式作业；喷雾洒水；个体防护；净化风流；煤层及采空区注水湿润煤体等。采掘工作面是粉尘的主要产生地，又是煤尘事故的多发点，据统计有80％的煤尘事故发生在采掘工作面。因此，搞好采掘工作面防尘是防尘工作的重点。采掘工作面防尘包括贯穿于生产全过程的综合防尘措施。

采煤工作面的防尘措施有：煤层注水、湿式打眼、水炮泥、放炮前后洒水、转载点喷雾、风流静化和巷道冲洗等。机采工作面防尘还有：采煤机内外喷雾、架下水幕和架间冲洗等。

掘进工作面的防尘措施有：湿式打眼（湿式凿岩）、水炮泥、放炮喷雾、扒装洒水、冲洗巷壁、净化风流、转载点喷雾、巷道冲洗等。机掘工作面还要采用综掘机内外喷雾和除尘风机等。锚喷巷道掘进还要采用湿式拌料和潮喷及个人防护等措施。

防止与隔绝煤尘爆炸的措施

(二)防爆措施：

防止煤尘引燃和爆炸消除井下引爆火源，放炮产生的火源、电气火花、局部地点的火灾或沼气爆炸、金属摩擦热或碰撞火花等，都可以引起煤尘爆炸事故。引起煤尘爆炸的最常见的原因有：使用非煤矿安全炸药在煤层中放炮，放炮的火焰把爆破后扬起的煤尘点燃引爆。放炮时违章操作如不掏净炮眼内的煤粉、不填或少填炮泥、用炮纸和煤粉代替炮泥、放炮前不洒水等），出现明火，将煤尘引爆。不适当地使用毫秒雷管（如毫秒雷管最后一段延期超过130毫秒等），或在煤层中使用段发雷管，使后起爆的炸药产生的火焰点燃先前起爆形成的高浓度煤尘和沼气。在煤层中放连珠炮，用多根放炮导线连续放炮。在有煤尘沉积的地方放明炮，或在煤仓中放炮处理堵仓。倾斜井巷中跑车，矿车和轨道的摩擦热或碰撞火花点燃被扬起的煤尘。局部火灾或沼气爆炸点燃被扬起的煤尘等。总之，防止煤尘引燃与沼气引燃的措施基本是一致的，特别要防止沼气爆炸和放炮作业引燃煤尘。

(三)隔爆措施：

为了限制煤尘爆炸范围扩大，必须采取隔绝煤尘爆炸的措施，隔爆措施有以下两种：

1．岩粉棚

将岩粉装在岩粉棚上，设臵于巷道之中。煤尘爆炸时，冲击波吹翻岩粉棚，造成岩粉飞扬，形成一段浓厚的岩粉云，截住爆炸火焰，从而混在飞扬的煤尘中降低煤尘浓度，以达到防止爆炸蔓延扩大的目的。在矿井的两翼，相邻采区和相邻的煤层都必须用岩粉棚隔开。岩粉受潮不易飞扬时需更换，落入的煤尘要经常检查和清除。

2．水棚

近年来我们多利用水棚代替岩粉棚来隔绝煤尘爆炸。水棚是由水槽组成，与岩粉棚相似，爆炸冲击波使水棚翻转或破碎，将水于瞬间洒布在巷道空间，形成一段水雾，降低煤尘飞扬的浓度，从而阻止爆炸火焰的传播。

总之，预防煤尘爆炸只要从阻止其爆炸所必须具备三个条件出发，使其爆炸条件不足，就可以达到防爆的目的。

如何预防瓦斯灾害的发生

瓦斯是开采煤炭过程中释放出来的无色、无味、无臭气体，有很大的危害：一是可以燃烧，引起火灾；二是会爆炸，导致矿毁人亡；三是浓度过高时会导致人员缺氧窒息、甚至死亡。《煤矿安全规程》第133条规定：一个矿井中，只要有一个煤(岩)层发现瓦斯，该矿即为瓦斯矿井。瓦斯矿井必须依照矿井瓦斯等级进行管理。矿井瓦斯等级，根据矿井相对瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式划分为：低瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10m3/t，且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40m3/min；高瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量大于10m3/t或矿井绝对瓦斯涌出量大于40m3/min；煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井。另外瓦斯爆炸的条件是：一定浓度的瓦斯、高温火源的存在和充足的氧气。（1）瓦斯浓度：瓦斯爆炸有一定的浓度范围，我们把在空气中瓦斯遇火后能引起爆炸的浓度范围称为瓦斯爆炸界限。瓦斯爆炸界限为5％～16％。(2)引火温度：瓦斯的引火温度，即点燃瓦斯的最低温度。一般认为，瓦斯的引火温度为650℃～750℃。(3)氧的浓度：实践证明，如果有新鲜空气进入，氧气浓度达到12％以上，就可能发生爆炸。

由于瓦斯受地质赋存、井工开采条件等因素的影响，我国煤矿瓦斯灾害比较严重，但瓦斯事故并不是天灾，也不是防不胜防，通过以往的事故分析，98.5%的瓦斯事故是因疏于管理，违反瓦斯管理制度等造成的，是完全可以预防和避免的，只要认真贯彻执行《煤矿安全规程》和有关规章制度，防止瓦斯积聚和出现火源就可以预防瓦斯事故的发生。

由以上论述可知从理论上预防瓦斯事故是切实可行的，但从供氧条件看，进入井下的空气中氧气浓度为21%，由于流入井下后瓦斯、二氧化碳等气体的混入，井下煤炭、设备、有机物的氧化和人员呼吸消耗，风流中的氧气含量会逐渐下降，但到达工作地点的风流中氧气含量一般都在20%以上。因此，在瓦斯积聚的地点，氧气浓度往往大于12%。所以，靠隔绝供氧来达到防止瓦斯爆炸的目的，在生产过程中是不可能的，所以在这里就不做多分析，我们只从控制火源和瓦斯方面作出阐述：

一、防止瓦斯积聚是预防瓦斯事故的根本措施

防止瓦斯事故，根本措施是防止瓦斯积聚。由于矿井通风系统复杂多变，矿井地质条件和开采条件多种多样，加上矿井的管理因素，井下瓦斯积聚是经常发生的，造成瓦斯积聚的原因是多种多样的，如风量供应不足，通风系统不合理或通风设施遭到破坏，停电停风、循环风等，很容易形成瓦斯爆炸的第一个基本条件。矿井所有瓦斯爆炸皆系瓦斯积聚因起的。因此，发生瓦斯积聚必须及时处理，以保证瓦斯浓度在规定允许的范围。

井下防止瓦斯积聚的措施很多，但最常用、最可靠的是加强通风，加强检查，加强局部瓦斯积聚处理，消除微风或无风区，构筑科学、合理、可靠的通风设施，树立 “微风作业就是事故”的安全理念。分析历年来发生的瓦斯爆炸事故，都是由于不重视通风这一基础工作导致瓦斯积聚，最后引发爆炸，所以要杜绝瓦斯积聚就一定要做到以下几点：

一是保证通风系统的稳定性。井下的风筒、风门、风窗、风桥、等通风设施是为矿工提供新鲜空气和防止瓦斯积聚、预防瓦斯事故的最重要的基础设施，这些通风设施一旦被破坏，风流就可能紊乱、导致瓦斯事故，造成重大人员伤亡；所以，要自觉爱护井下通风设施，通过风门时要立即随手关好，不能将两道门同时打开，以免造成风流短路。发现通风设施破坏损、工作不正常或风量不足时，要及时报告，做修复处理。

二是增强通风设施时效性。所谓时效性，就是指及时有效。因为井下通风系统经常变动。风量、风压随时波动，瓦斯涌出异常变化。因此，当通风异常时，通风管理部门及其工作人员必须立即作出正确判断，采取措施及时处理。否则，就会造成通风系统紊乱，瓦斯积聚，引起事故。

三是加强对通风管理工作的认识。主要表现在对通风工作的指导思想上一些煤矿管理者加强科学的认识，不要认为通风工作简单，只要能往工作区域送风就可以了，即使通风系统有了问题也不会马上发生瓦斯事故。我们一定要看到通风工作的重要性、科学性、严密性。

四是对通风管理的各项安全措施落实到位。首先，保持矿井正常通风是防止瓦斯灾害的主要方法，矿井主要通风机正常运转和完好的矿井通风系统是保持矿井正常通风的主要环节。一旦主要通风机停止运转或矿井通风系统遭到破坏，势必造成全圹井各采掘工作面或通风系统破坏，影响区域的采掘工作面瓦斯大量积聚。为了防止瓦斯灾害事故，必须制定恢复通风、排除瓦斯和送电的安全措施。

从以上原因分析不难看出，瓦斯爆炸事故无一不与瓦斯积聚、通风异常有关。血的教训证明，微风作业、无风作业导致了瓦斯积聚是所有瓦斯事故的根源。要想根治瓦斯事故，必须加强瓦斯管理，利用科学的监测手段，严格的管理制度，强硬的法律体系，瓦斯事故是完全可以预防和避免的。最可怕的不是“瓦斯”，可怕的是监测手段不执行，管理制度不落实，法律体系不完善。利益的驱动，导致有令不行，有禁不止，冒险、蛮干是瓦斯治理和预防的拦路虎。只有端正了心态，形成了共识，在国家的政策引导和支持下，瓦斯防范和治理是完全能够实现的。

二、杜绝火源是预防瓦斯事故的重要手段

瓦斯与空气混合气体的最低点燃温度，绝热压缩时565℃，其它情况下650℃，最小点燃能量为0.28mj。在煤矿井下能引爆瓦斯的火源很多，矿井井下的明火（1000℃以上）、煤炭自燃、电弧（平均4000℃）、电火花、赤热的金属表面（可达1500℃）以及撞击和磨擦火花，都能点燃瓦斯。

井下主要热源主要通过人的行为控制，如使用防爆设备、杜绝明火作业、放炮使用安全炸药等。然而，仍有部分自然因素引起的火源无法控制。如磨擦火花、碰撞火花等都能产生足以引爆瓦斯的能量。分析历年来所发生的瓦斯爆炸，由于磨擦火花、碰撞火花引起的瓦斯爆炸仅占1.5%；而爆破引起的瓦斯爆炸占39%，成为瓦斯爆炸的第一火源；电气失爆引起的瓦斯爆炸占34.1%，是瓦斯爆炸的第二火源。其它原因引起的瓦斯爆炸占25.4%。由此可见绝大多数瓦斯爆炸是由明火或电气火花引起的。爆破引起的瓦斯事故，归根结底是由于人为不严格执行爆破管理制度，不实行“一炮三检”和“三人联锁放炮”；不使用水炮泥；不实行爆破前后洒水制度等造成的。

对以往的事故分析我们不难发现，所有的瓦斯事故都有一个不可缺少的热源条件，而往往存在的热源条件都是人为因素造成的，如电气失爆，违章拆卸矿灯等。由于电器失爆造成瓦斯的瓦斯爆炸占到了三分之一。因此，加强煤矿井下的电器管理，杜绝电器失爆，严格爆破管理工作。是预防瓦斯爆炸的又一可靠途径。

三、“以人为本”是预防瓦斯事故重要原则