加强掘进工作面通风管理预防煤矿瓦斯爆炸事故的发生.pdf

技术经验 加强掘进工作面通风管理 预防煤矿瓦斯爆炸事故的发生 李文民 临汾市煤炭设计院 山西 临汾 041000 摘 要 通过对临汾市各矿区发生的瓦斯爆炸事故的分析, 发现掘进工作面是煤矿瓦斯爆炸事故 的多发地点, 因此, 加强掘进工作面的通风管理, 对于预防煤矿瓦斯爆炸事故具有重大意义。 关键词 掘进工作面; 瓦斯爆炸; 事故分析; 预防措施 中图分类号 T D712. 72 文献标识码 B 文章编号 1003- 496X 2005 08- 0013- 03 1 前 言 临汾市位于山西省的中南部, 跨越河东煤田、 霍 西煤田和沁水煤田, 现有各类煤矿 500 余座, 年生产 能力 4 000 万 t, 为临汾市经济发展的支柱产业。多 年来, 全市各类煤矿重特大瓦斯、 煤尘爆炸事故发生 多起, 尤其是 1991 年 4 月 21 日洪洞县三交河煤矿 发生瓦斯爆炸事故, 遇难矿工 147 名, 对人民生命财 产造成巨大损失。近年来, 市政府和煤炭主管部门 采取了 关小建大、 采煤方法改革、 一通三防专项 整治等措施, 全市煤矿瓦斯爆炸事故大幅度减少。 但随着煤矿开采深度的加大, 井下瓦斯涌出量必然 增高, 一些煤矿安全整治不彻底、 装备不到位、 管理 不严、 安全技术素质低、 超通风能力生产等, 致使瓦 斯爆炸事故仍未能杜绝。根据统计数据, 在这些瓦 斯爆炸事故中, 发生在掘进工作面的占了相当大的 比例, 因此加强掘进工作面的通风瓦斯管理工作具 有重大意义。 2 瓦斯爆炸事故原因分析 在一般矿井条件下, O2浓度基本都满足瓦斯爆 炸的必要条件, 只要瓦斯积聚和引爆火源 2 大基本 因素同时具备就会发生瓦斯爆炸事故。 1 瓦斯积聚。 井下巷道布置不合理, 仍采用 仓房、 房柱等旧式采煤方法, 因而通风系统不合理、 不完善; 通风设施不合格及损坏漏风等造成风流不 稳定、 风流短路、 风量不足、 无风和微风作业, 引起瓦 斯积聚; 局部通风机随意停开、 无计划停电停风, 风筒安装不合格、 损坏不能及时修复、 漏风严重, 局 部通风机选型不当或风机陈旧不完好等, 造成掘进 工作面风量不足、 无风或微风作业, 引起瓦斯积聚; 不按规定检查瓦斯、 瓦检员脱岗, 当工作面地质条 件发生变化时, 由于瓦斯检查不及时, 隐患不能及时 排除, 而造成瓦斯积聚。 2 引爆火源。在瓦斯爆炸事故中, 有 80 以 上的引爆火源是由于违章放炮、 电气设备失爆和带 电作业造成的。由此可见违章放炮、 电气设备失爆 和带电作业是引起瓦斯爆炸事故的主要原因。 违 章放炮 主要是炮眼不充填炮泥或充填不满不实; 放 炮母线悬挂不合格, 而造成绝缘不好、 明线和明接头 发生短路电流火花; 明火放炮 糊炮 ; 不执行 一炮 三检和 三人联锁放炮制度。 电气设备失爆和 带电作业 主要是使用不合格的防爆设备和不防爆 设备; 不按规定检修电器设备、 违章带电作业, 不按 规程操作、 使电缆绝缘损坏等, 造成短路电流火花。 综上所述原因归纳起来主要有以下几点 一是 通风系统不合理; 二是管理制度不严格; 三是职工的 安全技术素质较差。 3 加强掘进工作面通风管理的措施 实践证明, 要想杜绝重大瓦斯爆炸事故的发生, 必须认真贯彻 先抽后采、 监测监控、 以风定产的十 二字方针, 加强矿井通风管理工作, 保证矿井通风系 统的合理性、 通风设施设备的可靠性、 工作面供风的 稳定性和瓦斯检查、 监测的连续性。 3. 1 保证通风系统的合理性 通风系统的合理程度, 是确保通风可靠性的基 本要素, 是防止重大瓦斯事故的先决条件和重要基 13 第 36 卷 第 8 期 煤 矿 安 全 2005 年 8 月 础。 1 所有采掘工作面都应采用独立通风, 布置 独立通风确有困难时, 可采用串联通风, 但必须符合 煤矿安全规程 以下简称规程 的相关规定。 2 掘进工作面应采用矿井全风压通风或局部 通风机通风, 不得采用扩散通风。躲避硐、 信号室和 其它运输、 机电、 排水、 材料储存等硐室采用扩散通 风其深度不得超过 3 m。 3 严禁 1 台局部通风机同时向 2 个掘进工作 面供风和独头巷内再开掘其它巷道。 4 掘进通风方式, 原则上都采用压入式通风。 如果采用混合式通风, 必须制定安全措施, 报局总工 程师批准。 5 2 台局部通风机并联运转时, 必须采用双 列风筒的布置方式。 3. 2 保证通风设施 设备的可靠性 通风设施主要指风门、 风桥、 密闭、 挡风墙和调 节风窗。通风设备主要指局部通风机和导风筒。其 选型、 安装、 施工质量和使用管理等的可靠程度, 直 接影响风流的稳定性。 1 通风设施的选型和施工质量, 必须保证通 风系统风流的风量和风压满足生产需求和相对稳定 性。 2 局部通风机和导风筒的选型, 必须满足最 大通风长度时所需风量和风压, 使用时可分段使用, 也可分级运行, 但性能参数必须符合需要。 3 为保证局部通风机正常运行, 高突矿井通 风机要实行 三专两闭锁供电。低瓦斯矿井局部通 风机, 可采用装有选择性漏电保护装置的供电线路 或采掘供电分开供电。 4 建立严格的通风设施设备使用管理制度 必须建立严格的通风设施使用管理制度, 管好用 好通风设施, 保证设施的可靠性; 局部通风机必须 指定人员负责现场管理, 在瓦斯较大的掘进工作面, 应设专人负责管理, 并实行挂牌上岗制度; 高突矿 井和低瓦斯矿井涌出异常区的掘进工作面应设风电 和瓦斯闭锁装置, 低瓦斯矿井的掘进工作面应设风 电闭锁装置, 其装置要切实有效; 井下各变电所检 漏装置跳闸试验要规定一个适当的时间范围, 在此 时间范围内, 当班负责管理局部通风机人员必须坚 守在风机安装处及时复送电, 从风机开关跳闸到启 动送风的时间, 应根据实测瓦斯涌出浓度情况而定 以 CH4浓度不超过 1 为准 ; 有计划停电停风 必须严格执行审批手续, 并严格按批复时间执行, 不 准提前和拖延时间; 在停风时, 由现场瓦检员负责撤 人和恢复通风前瓦斯检查工作, 当班电工负责断电 和复电工作; 无计划停电停风, 不论是否造成瓦斯 积聚, 都必须以停风事故论处; 风机风筒安装和使 用必须符合规程和质量标准的规定要求, 风筒 的临时延接和维护工作都由当班的瓦检员负责; 掘进工作面, 无论工作或交接班时, 无论调换风筒或 维护风筒时, 都不准停风。 3. 3 保证掘进工作面供风的稳定性 确保采掘工作面供风的稳定性, 是防止瓦斯积 聚最基本的防范措施。 1 工作面所需风量, 应按规程规定风速和 瓦斯绝对涌出量分别计算, 取其最大值。同时, 为有 一个良好的气候条件, 还要考虑温度升高、 瓦斯较大 的因素。 2 为保证掘进巷道风速符合规程规定, 防止 局部通风机发生循环风, 保持供风的稳定, 其所需风 量应按下式计算 Q供 [VSKP] C 式中 Q供 巷道需风量, m3/ min; V 巷道风速, m/ s; S 巷道净断面, m2; K 空气温度调节系数, 26 以下 K 1, 26 以上 K 1. 2; P 风筒漏风系数, 1. 2 2; C 防止局部通风机循环风系数, 1. 2。 3 摆正 三个风量的关系, 即系统供风量、 风 机风筒入风量、 风机风筒出风量 3 者之间关系, 即压 入式通风 Q主供 Q压吸 Q筒出; 抽出式通风 Q主供 Q抽出 Q筒入; 混合式通风 Q主供 Q压吸 Q抽出。 3. 4 保证瓦斯检查监测的连续性 在生产过程中由于受各种因素的影响, 瓦斯涌 出是不均匀的, 采用常规的瓦斯检查制度, 是不能完 全反映瓦斯情况的, 往往会出现漏洞。加之个别瓦 检员工作不负责任, 脱岗、 空班漏检, 不能及时消除 事故隐患, 是造成事故的根源, 因此要加强检查的连 续性。 1 加强常规的瓦斯检查制度。所有采掘工作 面都应设专职瓦检员, 增加工作面巡回检查次数, 并 实行 五合一瓦斯管理。 负责执行 一炮三检和 三人联锁放炮制度; 按规定完成巡回检查瓦斯 次数; 负责局部通风机和风筒以及其它通风设施 14 第 36 卷 第 8 期 煤 矿 安 全 2005 年 8 月 技术经验 隔 抑 爆装置在平顶山矿区的应用 潘 峰 平顶山煤业集团有限责任公司 通风管理中心, 河南 平顶山 467000 摘 要 介绍了防止煤矿采掘工作面瓦斯、 煤尘爆炸事故扩大的隔 抑 爆装置工作原理、 组成部 分及其在平顶山矿区现场应用效果。 关键词 瓦斯爆炸; 煤尘爆炸; 隔爆装置; 抑爆装置 中图分类号 T D714. 52 文献标识码 B 文章编号 1003- 496X 2005 08- 0015- 04 1 前 言 煤矿发生的许多爆炸事故往往都是在采掘工作 面引发的, 如何有效控制采掘工作面发生爆炸时产 生的爆炸波, 抑制爆炸火焰的传播, 是防止恶性事故 发生的关键。我国在煤矿井下使用隔爆措施的时间 不长, 从 1986 年起才在全国煤矿普遍推广, 至今真 正使用隔爆装置达到标准化、 安装科学化、 规范化的 矿井为数不多, 其中重要的原因是水棚本身的安装 技术问题。平煤集团公司与科研院所联合研究了防 止瓦斯 煤尘 爆炸事故灾害扩大的隔 抑 爆技术, 研制了隔 抑 爆装置, 并在平煤集团公司现场进行 了应用。 2 隔 抑 爆装置的组成及其原理 隔 抑 爆装置主要由 YBW- 型无电源触发 式抑爆装置、 KYG 型快速移动式隔爆棚、 XGS 型隔 爆棚和 ZYB- S 型自动产气式抑爆装置等组成。 2. 1 YBW- 型无电源触发式抑爆装置 无电源触发式抑爆装置由触发传感器、 信息传 输部件、 喷洒器 3 部分组成。当发生瓦斯 煤尘 爆 炸时, 火焰传感器探测火焰信号, 产生电能触发信息 传输部件, 将爆炸信息传至喷洒器, 并喷洒出抑爆 剂, 使之在火焰到达该处前形成抑爆水幕带, 扑灭火 焰, 迅速抑爆。见图 1。 图 1 抑爆装置抑爆原理图 如图 1 所示, t 0, x 0 的位置和时间是点火 现场管理; 负责临时风筒延接, 监督停风撤人、 断 电规定, 送风前瓦斯检查和权限内的瓦斯处理; 负 责瓦斯监测装置的现场管理, 放炮时瓦斯传感器的 挪动和复位。 2管好用好瓦斯监测装置。瓦斯监测装置必 须能实现连续监测, 及时掌握瓦斯变化情况。 瓦 斯监测装置的安设种类、 数量、 位置、 报警点、 断电 点、 断电范围、 电缆敷设都必须符合规定, 并实行挂 牌管理; 跟班区队长、 班组长、 放炮员和电工等应 配备便携瓦斯报警仪; 应建立健全瓦斯监测装置 的安装、 维修、 调校和使用管理制度。 4 结 语 瓦斯爆炸事故的多发点是煤矿的掘进工作面, 除了如上所述要加强掘进工作面的通风管理工作 外, 还要加强机电设备的使用管理和维护以及职工 安全技术素质和安全意识的加强。 作者简介 李文民 1963- 男, 工程师, 山西省襄汾人, 现任临汾市煤炭设计院院长。 收稿日期 2005- 06- 03; 责任编辑 王福厚 15 第 36 卷 第 8 期 煤 矿 安 全 2005 年 8 月