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矿井瓦斯爆炸及其预防培训教案

矿井瓦斯爆炸及其预防培训教案
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第六节 矿井瓦斯爆炸及其预防

一、教案设计(见表2-2-8)

表2-2-8“矿井瓦斯爆炸及其预防

单 元第五章矿井瓦斯防治课 题第二节矿井瓦斯爆炸及其预防

授课教师工种瓦斯检查工授课时间年 月 日

教学目的掌握瓦斯爆炸的条件、原因及防治瓦斯事故发生的措施

教学内容矿井瓦斯爆炸及防治,煤矿存在的重大安全隐患

教学重点矿井瓦斯的危害及防治措施

教学难点防治瓦斯爆炸的措施

教学方法考评、教学、考学相结合

课前准备光盘、多媒体课件

讲课过程组织教学提问考评新课导人新课讲授考问学习课后小结

时间分配

(1学时)2 min0 min2 min25 min8 min3 min

教学过程 组织教学:清点人数,复习

提问考评(请至少3名学生回答,回答结果所得分数计人平时成绩):

(1)什么是瓦斯矿井?划分高瓦斯和低瓦斯矿井的依据?

(2)影响瓦斯涌出量的因素有哪些?

(3)瓦斯赋存有哪两种状态?

新课导入:瓦斯爆炸是矿井生产中最严重的灾害之一,每年都会因此造成大量的人员伤亡和财产损失。因此,掌握瓦斯爆炸的条件、原因、规律和防治措施,极为重要。

新课讲授:第二节 矿井瓦斯爆炸及其预防

考问学习:

课后小结:

二、教案范例

(一)组织教学:清点人数,复习提问

(1)什么是瓦斯矿井?划分高瓦斯和低瓦斯矿井的依据?

(2)影响瓦斯涌出量的因素有哪些?

(3)瓦斯赋存有哪两种状态?

(二)新课导入:瓦斯爆炸是矿井生产中最严重的灾害之一,每年都会因此造成大量的人员伤亡和财产损失。(可以通过事故案例,图片及视频资料等引入,但内容不能太多)因此,掌握瓦斯爆炸的条件、原因、规律和防治措施,极为重要。

新课讲授:第二节 矿井瓦斯爆炸及其预防

(三)讲授内容

第二节 矿井瓦斯爆炸及其预防

一、瓦斯爆炸

(一)瓦斯爆炸的概念

【讲解】

瓦斯是一种能够剧烈燃烧和爆炸的气体,瓦斯爆炸就是空气中的氧气与瓦斯(甲烷)进行剧烈氧化反应的结果。其化学反应为:

CH4 +2O2=C02 +2H20+882.6 KJ/mol

瓦斯在高温火源作用下,与氧气发生化学反应,生成二氧化碳和水蒸气,并放出大量的热。这些热量能够使反应过程中生成的二氧化碳和水蒸气迅速膨胀,形成高温、高压并以极高的速度向外冲出而产生动力现象,这就是瓦斯爆炸。

(通过化学方程式讲解瓦斯爆炸的实质,有理论依据,为讲三要素做铺垫)

(二)瓦斯爆炸的条件

【讲解】

瓦斯爆炸必须具备以下三个基本条件:

1.一定的瓦斯浓度

(1)瓦斯爆炸界限

【讲解】

瓦斯爆炸具有一定的浓度范围,只有在这个浓度范围内,瓦斯才能够爆炸,这个范围称为瓦斯爆炸的界限。最低爆炸浓度称为爆炸下限;最高爆炸浓度称为爆炸上限。在新鲜空气中,瓦斯爆炸的界线一般认为是5%~16%。

(在一般情况下,常温、常压、O220%左右)

(2)瓦斯在不同浓度时的燃爆特性

【讲解】

当瓦斯浓度低于5%时,由于参加化学反应时的瓦斯较少,不能形成热量积聚,因此,不能爆炸,只能燃烧。燃烧时,在火焰周围形成比较稳定的、呈现蓝色或淡青色的燃烧层。当瓦斯浓度达到5%(下限)时,瓦斯就能爆炸;浓度为5.0%~9.5%时,爆炸威力逐渐增强;浓度为9. 5%时,因为空气中的全部瓦斯和氧气都能参加反应,这时的爆炸威力最强(这是地面条件下的理论计算。在煤矿井下,通过实验和现场测定,爆炸威力最强烈的实际瓦斯浓度为8.5%左右。这是因为井下空气氧气浓度减少,湿度较大,含有较多的水蒸气,氧化反应不可能进行得十分充分的缘故);瓦斯浓度为9.5%~16%(上限)时,爆炸威力呈逐渐减弱的趋势;当瓦斯浓度高于16%时,由于空气中的氧气不足,满足不了氧化反应的全部需要,只能有部分瓦斯与氧气发生反应,所产生的热量被多余的瓦斯和周围介质吸收而降温,所以也就不能发生爆炸。

(讲述清楚:瓦斯浓度达到5%(下限),浓度为5.0%到9.5%,9.5%到16%(上限))

2.一定的引火温度

【讲解】

瓦斯爆炸的第二个基本条件是高温火源的存在。点燃瓦斯所需要的最低温度,称为引火温度。瓦斯的引火温度一般认为是650~750℃。明火、煤炭自燃、电气火花、赤热的金属表面、吸烟、爆炸、安全灯网罩、架线火花、甚至撞击和摩擦产生的火花等都足以引燃瓦斯。因此,消灭井下的一切火源是防止瓦斯爆炸的重要措施之一。

(引火温度650~750℃,例举瓦斯爆炸主要点火源)

3.充足的氧气含量

【讲解】

实验研究表明,瓦斯爆炸界限随着混合气体中氧气浓度的降低而缩小。氧气浓度降低时,瓦斯爆炸的下限缓慢地提高,而瓦斯爆炸的上限则迅速下降,当氧气浓度降到12%时,混合气体中的瓦斯就失去了爆炸性,遇火也不会爆炸。

由于氧气含量低于12%时,短时间内就又能导致人窒息死亡,因此《煤矿安全规程》(第一百条)规定:井下工作地点的氧气含量不得低于20%,而且在正常生产的矿井中,采用降低空气中的氧气含量来防止瓦斯爆炸是没有实际意义的。但是,对于已封闭的火区,采取降低氧气含量的措施,却有着十分重要的意义,因为火区往往积存有大量瓦斯,且有火源存在,如果不按规定封闭火区或火区封闭不严造成大量漏风,一旦氧气浓度达到12%以上时,就有发生爆炸的可能。

(井下工作地点的氧气含量不得低于20%;对于已封闭的火区,采取降低氧气含量的措施)

瓦斯爆炸的三要素:

1、瓦斯浓度在5%~16%。

2、引火温度650~750℃

3、氧气含量低于12%

(三要素内容是一个容易掌握的基础知识,讲清楚就行,不需用更多的时间)

(三)瓦斯爆炸的危害

【讲解】

主要表现在以下三个方面:

1.爆炸温度

【讲解】

实验研究表明,当瓦斯浓度为9.5%时,爆炸时产生的瞬时温度,在自由空间可达1850℃,在封闭的空间内高达2650℃。由于井下巷道是半封闭空间,其内的瓦斯爆炸温度为l850~2650℃,而这样高的温度,不仅会烧伤人员、烧坏设备,还可能引起井下火灾,扩大灾情。

2.爆炸压力

【讲解】

瓦斯爆炸产生的高温,会使气体突然膨胀引起气体压力的骤然增大,再加上爆炸波的叠加作用或瓦斯连续爆炸,爆炸产生的冲击压力会越高。据测定,瓦斯爆炸后的压力约为爆炸前的10倍。在高温、高压的作用下,爆源处的气体以每秒几百米的速度向前冲击。瓦斯爆炸时,往往伴生正向和反向两种冲击。

(1)正向冲击

【讲解】

在爆炸产生的高温、高压作用下,爆源附近的气体以极大的速度向四周扩散,在所经过的路程上形成威力巨大的冲击波的现象。这一过程称为正向冲击。

发生正向冲击时,由于冲击气流具有高温、高压,因此能够造成人员伤亡、巷道和器材设施破坏,能扬起大量煤尘使之参与爆炸,产生更大的破坏力,还可能点燃坑木或其他可燃物而引起火灾。

(2)反向冲击

【讲解】

爆炸发生后由于爆炸气体从爆源处高速向外冲击,加上爆炸后产生的一部分水蒸气又很快冷却和凝聚,因而,在爆源附近就形成了气体稀薄的低压区。这样,在压差的作用下爆炸气体就会连同爆源外围的气体又以极高的速度反向冲回爆炸地点。这一过程称为反向冲击。

虽然反向冲击的力量较正向冲击的力量小,但由于它是沿着已经遭受破坏的区域内的反冲,所以其破坏性更大。尤其应当指出的是:如果反向冲击的空气中含有足够的瓦斯和氧气,而爆源附近的火源尚未熄灭,或由因爆炸而产生的新火源存在时,就可能造成二次爆炸。

3.有毒有害气体

【讲解】

瓦斯爆炸后,将产生大量的有毒有害气体。据分析,瓦斯爆炸后的空气成分为:氧气为6%~10%、氮气为82%~88%、二氧化碳为4%~8%、一氧化碳为2%~4%。爆炸后生成的大量一氧化碳是造成人员大量伤亡的主要原因。

(四)影响瓦斯爆炸的主要因素

【讲解】

瓦斯爆炸的基本条件受很多因素的影响,以下就爆炸界限和引火温度两个方面进行介绍。

1.影响爆炸界限的因素

【讲解】

影响瓦斯爆炸界限的主要因素有可燃性气体、煤尘、惰性气体及混合气体的初始温度等。

(1)可燃性气体的混入

【讲解】

在瓦斯和空气的混合气体中,如果有一些可燃性气体(如硫化氢、乙烷等)混入,则由于这些气体本身具有爆炸性,不仅增加了爆炸气体的总浓度,而且会使瓦斯爆炸下限降低,从而扩大了瓦斯爆炸的界限。

(2)爆炸性煤尘的混入

【讲解】

多数矿井的煤尘具有爆炸性。当瓦斯和空气的混合气体中混入有爆炸性危险的煤尘时,由于煤尘本身遇到火源会放出可燃性气体,因而会使瓦斯爆炸下限降低。根据实验,空气中煤尘含量为5g/m3时,瓦斯的爆炸下限降低到3%;煤尘含量为8 g/m3时,瓦斯爆炸下限降低到2.5%。显然,在正常情况下,空气中的煤尘含量达到这样高是不可能的,但当沉积煤尘被暴风吹起时,达到这样高的煤尘含量却十分容易。因此,对于有煤尘爆炸危险的矿井,做好防尘工作。

(3)惰性气体的混入

【讲解】

惰性气体,是指不太容易与其他分子结合、化学性质不太活泼的气体,如氮气、二氧化碳等。在瓦斯和空气的混合气体中,混入惰性气体将使氧气的含量降低,缩小瓦斯的爆炸界限,降低瓦斯爆炸的危险性。

小结:

混入爆炸性煤尘或可燃性气体使瓦斯爆炸下限降低

混入惰性气体,缩小瓦斯的爆炸界限,降低瓦斯爆炸的危险性。

2.影响引火温度的因素

【讲解】

影响瓦斯爆炸引火温度的主要因素有瓦斯浓度、混合气体压力及火源性质等。

(1)瓦斯浓度

【讲解】

不同的瓦斯浓度,所具有的引火温度也不同。一般来说,瓦斯浓度为7%~8%时,其引火温度最低。高于这个浓度,所需引火温度就增高,这是因为瓦斯的热容量较大、吸收热量较多的缘故;当瓦斯浓度过低时,也不易引燃,所需引火温度也比较高。

(2)混合气体压力

【讲解】

混合气体的压力越大,引火温度就越低。例如,当瓦斯与空气混合气体的压力为9.8 kPa时,引火温度为700℃;压力为274.2 kPa时,引火温度为460℃。当混合气体瞬间被压缩到原来体积的1/20时,混合气体由于被压缩,自身产生的热量,就能使其自行爆炸。

引火温度随着混合气体压力的增加而降低,这对加强爆破管理很有指导意义。因为爆破时能造成很大的气体压力,大大降低了引火温度,因而就比较容易引起瓦斯爆炸事故。

(3)火源性质

【讲解】

火源有多种,不同的火源有不同的性质,它们的温度、存在时间及表面积等也都不同,而这些都能对瓦斯爆炸的引火温度产生很大的影响。

(五)瓦斯爆炸的感应期

【讲解】

在一定的温度条件下,火源的表面积越大,火源存在的时间越长,就越容易引爆瓦斯;反之,即使火源的温度很高,若存在时间短,也不能使瓦斯爆炸这是因为瓦斯的热容量比较大,即使达到爆炸浓度的瓦斯遇到高温火源,也并不能立即发生爆炸,而需要延迟一个很短的时间,瓦斯的这种延迟一个很短时间才爆炸的现象,成为引火延迟现象。引火延迟的时间称为瓦斯爆炸的感应期。感应期的长短与瓦斯浓度、引火温度有密切关系,瓦斯浓度越高,感应期越长;引火温度越高,感应期越短。

瓦斯爆炸的感应期虽然非常短暂,但对指导煤矿安全生产却有着十分重要的意义。

首先,利用这一特性,通过缩短高温火源的存在时间,使其不超过瓦斯爆炸的感应期,可以减少或消除瓦斯爆炸的可能性。目前煤矿使用的毫秒雷管和安全炸药,在一定程度上就是根据瓦斯爆炸感应期这一特性研制生产的虽然在爆破时炸药的爆炸温度能达到2000℃,但是这一高温存在时间极短(通常仅为千分之几秒),小于瓦斯爆炸的感应期,不会引起瓦斯爆炸;当然,如果炸药质量温度不合格或炮泥装填不合乎要求,爆炸后高温气体存在的时间就能延长,当超过感应期即会造成瓦斯爆炸事故。矿用安全电气设备在发生事故时能迅速断电,由于其断电的时间小于感应期,因而不会导致瓦斯爆炸。

其次,根据瓦斯爆炸感应期这一特性,对一些存在或停留时间较长(超过感应期)的高温火源,如明火、电火、灼热金属板(网)、摩擦火花等,在瓦斯矿井中都要严加禁止。

应当指出,瓦斯爆炸的感应期也并不是固定不变的。混合气体的压力增高时,感应期就会缩短或消失。例如,井下爆破时,由于爆破冲击压缩作用而使混合气体压力增大瓦斯爆炸的感应期将会缩短。因此,加强井下爆破管理是十分必要的。

(六)瓦斯爆炸的原因分析

【讲解】

瓦斯爆炸有三个方面的因素造成,即瓦斯积聚、引爆火源和管理因素。

1.瓦斯积聚及其原因

【讲解】

瓦斯积聚是指采掘工作面及其他特点,体积大于0.5m3的空间内,积聚瓦斯的浓度

达到或超过2%的现象。瓦斯积聚是造成瓦斯爆炸的根源,对井下瓦斯状况不了解、矿井

通风系统的不合理布置、通风设施的损坏等,都容易造成瓦斯积聚。

引起瓦斯积聚而导致瓦斯爆炸的原因很多、很复杂,主要有以下几个方面:

(1)局部通风机停止转动引起瓦斯积聚

【讲解】

这种现象导致瓦斯积聚而引起爆炸的比例最大。有的是设备检修,无计划停电、停风;有的是机电故障,掘进工作面停工、停风;还有的是局部通风机管理混乱、任意开停等。

(2)风筒断开或严重漏风引起瓦斯积聚

【讲解】

主要是施工人员不爱护通风设施,将风筒掐断、压扁、刮坏等,而通风管理人员又不能及时发现和进行维护、修补,造成掘进工作面风量不足而导致瓦斯积聚。

(3)采掘工作面风量不足引起瓦斯积聚

【讲解】

造成采掘工作面风量不足的原因多种多样,如果不安需要风量配风、通风巷道冒顶堵塞、单台局部通风机供多个工作面、风筒出口距掘进工作面太远等,都可能造成采掘工作面风量小、风速低而导致瓦斯积聚。

(4)局部通风机出现循环风引起瓦斯积聚

【讲解】

由于局部通风机安装的位置不符合规定或全风压供风量小于该处局部通风机的吸入风量等原因,都可能使局部通风机出现循环风,只是掘进工作面涌出的瓦斯反复回到掘进工作面,越积越多,达到爆炸浓度。

(5)风流短路引起瓦斯积聚

【讲解】

如果打开风门而不关闭,巷道贯通后不及时调整通风系统等,都可能造成通风系统的风流短路而引起瓦斯积聚。

(6)通风系统不合理、不完善引起瓦斯积聚

【讲解】

自然通风、不符合规定的串联通风、扩散通风和无回风道独眼井及通风设施不齐全等,都是不合理通风,都有可能引起瓦斯积聚而导致爆炸事故。

(7)采空区或盲巷瓦斯积聚

【讲解】

采空区或盲巷没有风流通过,往往积存有大量高浓度瓦斯,在气压变化或冒顶等使其涌出或突然压出时都可能导致瓦斯爆炸。

(8)瓦斯涌出异常引起瓦斯积聚

【讲解】

断层、褶曲或地质破碎地带是瓦斯的富集区域,在接近或通过这些地带时,瓦斯涌出可能会突然增大,或忽大忽小变化无常,而且容易冒顶造成瓦斯积聚。

(9)局部地点瓦斯积聚

【讲解】

在正常通风系统中存在的局部地点的瓦斯积聚,往往具有更大的危险性。如采煤工作面的上隅角、巷道支架背后空间及冒顶区、采煤机切割机组附近、采煤工作面的机组附近、刮板输送机底槽附近和未充填的各种钻孔附近等,常常积聚着高浓度的瓦斯。

2.引爆火源

(1)电火花

【讲解】

由于对井下照明和机械设备的电源及电器装备的管理不善或操作不当,如矿灯失爆、电钻失爆、带电作业、电缆漏电或短路、电缆明接头或抽线、电器开关失爆、电机车架线出火及杂散电流等产生的电火花,都是引起瓦斯爆炸的主要火源。其中,矿灯失爆、电缆明接头及带电作业所占比例较大,杂散电流引爆瓦斯的事故也时有发生,电火花引起瓦斯爆炸事故的比重约为40%。

(2)爆破火花

【讲解】

爆破产生火花是引爆瓦斯的另一主要火源。爆破火花主要是因泡泥装填不满、最小抵抗线不够、放明炮、糊炮、接线不良及炸药不合乎要求等引起的,爆破火花引起瓦斯爆炸事故的比重约为40%。

(3)撞击摩擦火花

【讲解】

井下因撞击和摩擦产生火花的情形多种多样,机械设备之间的摩擦、截齿与坚硬岩石之间的摩擦、坚硬顶板冒落时的撞击、金属表面之间的摩擦等,都可能产生火花而引爆瓦斯。

(4)明火

【讲解】

井下明火的主要来源有煤炭自然发火形成的火区、井下电焊、吸烟等。

3.管理因素

(前面有瓦斯爆炸三要素的基础,查找瓦斯爆炸原因,重点从爆炸性瓦如何来的,点火源是如何来的。因此,瓦斯爆炸的原因分析从三个方面分析:1、瓦斯积聚及其原因;2、引爆火源;3、管理因素。是本结重点之一,在逻辑关系中是层层递进)

【讲解】

瓦斯爆炸事故的发生,主要是由于管理上存在缺陷,造成某些作业人员的违章失职所造成的。例如,根本没有和不执行瓦斯检查制度;瓦斯检查工失职和技术业务素质不高,空岗、漏检、假检和脱岗;不在现场交接班;不带瓦斯监测仪等。大量事实表明,多数瓦斯爆炸事故是因某些人,尤其是负有特殊工作的人员(如瓦斯检查工、爆破工、井下电钳工及班组长等)不能尽职尽责,思想上麻痹大意,抱有侥幸心理甚至违章违纪造成的。

二、瓦斯爆炸事故的防治

【讲解】

瓦斯爆炸事故是可以预防的。预防瓦斯爆炸是指消除瓦斯爆炸的条件并限制爆炸火焰向其他地区传播,归纳起来主要有防止瓦斯积聚、防止引爆瓦斯和防止瓦斯爆炸事故扩大三个方面。

(一)防止瓦斯积聚的技术措施

1.加强通风管理

【讲解】

要求矿井通风系统要具有较强的抗灾能力,通风系统要力求简单,实行分区通风,各水平、各采区要有单独的回风道,不得串联通风。矿井通风设施要保证规格质量,经常检查维修,保证完好。

2.加强瓦斯的检查与监测

【讲解】

每个矿井都必须建立井下瓦斯检查制度,设立相应的瓦斯检查和通风管理机构,配备相应的瓦斯检查仪器、仪表,以监测、监控井下瓦斯。瓦斯检查人员发现瓦斯超限,有权立即停止工作,撤出人员,并向有关部门报告。瓦斯检查工应由责任心强、经过专业培训并考试合格的人员担任,持证上岗。严禁瓦斯检查空班、漏检、假检等,一经发现必须严肃处理。

3.及时处理局部积聚的瓦斯

【讲解】

矿井瓦斯积聚是发生在瓦斯事故的物质基础,《煤矿安全规程》第一百三十八条规定:采掘工作面及其他巷道内,体积大于0.5m3的空间积聚的瓦斯浓度达到2.0%时,附近20 m内必须停止工作,撤出人员,切断电源,进行处理。

(1)采煤工作面上隅角处瓦斯积聚的处理方法

①风障引导风流法

【讲解】

风障引导风流法的实质是将新鲜风流引入瓦斯积聚的地点,把局部积聚的瓦斯冲淡、带走。该方法应用较为普遍,它适应于上隅角瓦斯涌出量不超过2m3/min、工作面风量大于200 m3/min、风障最大长度不超过20m的条件。如图2-2-12所示。

②风筒导排风流法

【讲解】

风筒导排风流法,按其动力源的不同分为水力引射器和压力引射器两种不同导排方式。其处理积聚瓦斯的原理和布置方式都是相同的,风筒进风口设在上隅角瓦斯积聚地点后,工作面中一部分风流流经上隅角进入风筒口时,即把积聚的瓦斯冲淡、带走。如图2-2-13所示。

③尾巷排放法

【讲解】

尾巷排放法是目前广泛采用的一种方法。此种方法利用尾巷与工作面采空区的压力

差,使工作面一部分风流流经上隅角、采空区、通风眼(联络眼)到尾巷,达到冲淡、排

除上隅角瓦斯的目的。如果尾巷排放瓦斯效果不显著,可在工作面的回风道设调节风门,

以增大采空区与巷尾之间的压差,提高排放效果。如图2-2-14所示。

④瓦斯抽放法

【讲解】

瓦斯抽放法即进行采空区的瓦斯抽放。开滦矿务局采用可移动瓦斯泵抽放上隅角瓦

斯,收到了很好的效果,如图2-2-15所示。

⑤充填置换法

【讲解】

这种方法是对采空区上隅角的空隙进行填充,将积聚瓦斯的空间用不燃性固体物质充填严密,使瓦斯没有积聚的空间。这种方法效果明显,还可达到预防自然发火的目的,是一举多得的好措施。但这种方法除受条件限制外,工艺过程复杂,对生产有一定干扰。因此,除有特殊要求的少数矿井外,大部分矿井还没有应用。如图2-2-16所示。

⑥风压调节法

【讲解】

风压调节法也称均压通风法,如图2-2-17所示。在工作面进风巷安设两台局部通风机(通风能力大小,根据工作面需要风量大小而定)Sl和S2接设15~20 m导风筒,向工作面送风,并在导风筒的出风口与局部通风机之间设两道风门,在工作面回风巷设两道调节风门S3和S4,以调节风压。同时,在回风巷设一趟硬质导风筒,一端伸人上隅角采空区5~8 m,另一端穿过两道调节风门,以排放采空区上部的瓦斯。风量的控制应以上隅角瓦斯不超限为准。风压调节法的实质是:利用局部通风机和设在回风巷的调节风门S3和S4,提高工作面的空气压力,平衡工作面与采空区的压差,或使工作面气压略高于采空区,抑制采空区瓦斯向工作面涌出,从而达到解决工作面风流瓦斯超限和上隅角积聚瓦斯问题的目的。

(2)巷道冒落空洞内瓦斯积聚的处理方法

①导风板引风法

【讲解】

在高顶空间下的支架顶梁上钉挡板,把部分风流引流到高冒处,吹散积聚瓦斯,如图2-2-18所示。

②充填置换法

【讲解】

在棚梁上铺设一定厚度的木板或荆篱,再在上面填满黄土或沙子,从而将积聚的瓦斯置换排除,如图2-2-19所示。

③风筒分支排放法

【讲解】

巷道内若有风筒,可在冒顶处附近的风筒上加“三通”或安设一段小直径的分支风筒,向冒顶空洞内送风,以排除积聚的瓦斯,如图2-2-20所示。

④压风排除法

【讲解】

在有压风筒通过的巷道,可在管路上接出分支,并在支管上设若干个喷嘴,利用压风将积聚的瓦斯排除,如图2-2-21所示。

(3)巷道顶部赋存层状瓦斯的处理方法

①加大巷道内的风流速度

【讲解】

加大风速,使风速大于0. 5~1.O m/s,让瓦斯与风流充分混合而排出。

例如,在顶梁下设置导风板,可将风流引向顶板附近,如图2-2-22所示;也可沿顶板铺设贴风筒,每隔一定距离接出一短管;或沿顶板铺设钻有小孔的压风管等。这样可将积聚的层状瓦斯吹散。

②隔绝瓦斯来源

【讲解】

如果顶板裂隙发现有大量瓦斯涌出,可用木板和黏土将其背严、填实。

钻孔抽放瓦斯。如果顶板有集中的瓦斯来源,可向顶板打钻接管抽放瓦斯,如图2-2-

23所示。

(4)采煤机附近瓦斯积聚的处理方法

【讲解】

①加大风量。在采取煤层注水湿润煤体和采煤机喷雾降尘措施后,经总工程师批准,可适当加大风速,但不得超过5 m/s。

②降低瓦斯涌出量和减少瓦斯涌出量的不均衡性。可延长采煤机在生产班中的工作时间或每昼夜增加一个生产班次,使采煤机以较小的速度和截深采煤。

③当采煤机附近(或工作面中其他部位)出现局部瓦斯积聚时,可安装水力引射器,吹散排除积聚的瓦斯。

4.抽放瓦斯

【讲解】

对于采用一般通风方法不能解决瓦斯超限的矿井或工作面,可以采用抽放瓦斯的方法,将瓦斯抽至地面加以利用或排除。

(二)防止引爆瓦斯的措施

1.防止明火

【讲解】

(1)禁止在井口房、通风机房周围20 m以内使用明火、吸烟或用火炉取暖。

(2)严禁携带烟草、点火物品和穿化纤衣服人井;严禁携带易燃物入井,必须带入井下的易燃物品要经过总工程师批准。

(3)井下禁止使用的电炉或灯泡取暖。

(4)不得在井下和井口房内从事施焊作业。如果必须在井下主要硐室、主要进风道和井口房内从事电焊、气焊和使用喷灯焊接时,每次都必须制定安全措施,报矿长批准,并遵守《煤矿安全规程》有关规定。回风向不准进行施焊作业。

(5)严禁在井下存放汽油、煤油、变压器油等。井下使用的棉纱、布头、润滑油等,

必须放在有盖的铁桶内,严禁乱扔乱放和抛洒在巷道、硐室或采空区内。

(6)防止煤炭氧化自燃,加强火区检查管理,定期采样分析,防止复燃。

2.防止出现爆炸火焰

【讲解】

(1)严格炸药、爆破管理,井下严禁使用产生火焰的爆破器材和爆破工艺。

(2)井下爆破作业,必须使用煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管。煤矿许用炸药的选用,应按《煤矿安全规程》的规定执行,不合格或变质的炸药不准使用。

(3)炮眼深度和装药量要符合作业规程的规定;炮眼黄泥装填要满、要实,防止爆破打筒,坚持使用水泡泥。

(4)禁止使用明接头或裸露的爆破母线;爆破母线与发爆器的连接要牢固,防止产生电火花;爆破工尽量在进风流中启动发爆器。

(5)禁止放明炮、糊炮。

(6)严格执行“一炮三检制”。

3.防止出现电火花

【讲解】

(1)井下电气设备选用时应符合《煤矿安全规程》的要求,对电气设备的防爆性能定

期、经常检查,不符合要求的要及时更换和修理;否则,不准使用。

(2)井口和井下电气设备必须有防雷和防短路保护装置;采取有效措施防止井下杂散电流。

(3)所有电缆接头不准有“鸡爪子”、“羊尾巴”和明接头。

(4)严禁带电作业。

(5)局部通风机开关要设风电闭锁装置、瓦斯电闭锁装置、检漏装置等。

(6)发放的矿灯要符合要求;严禁在井下拆开、敲打和撞击灯头和灯盒。

(三)防止瓦斯爆炸灾害扩大的措施

1.编制《矿井灾害预防和处理计划》

2.安设安全装置

【讲解】

(1)安设防爆门。

(2)安设反风装置。

(3)安设隔爆设施。

. (4)佩戴自救器。

(瓦斯爆炸的原因分析的基础上进一步提出防止瓦斯爆炸事故措施:防止瓦斯积聚的技术措施、防止引爆瓦斯的措施、防止瓦斯爆炸灾害扩大的措施。这部分是本节的主要内容也是本节的落脚点和核心。)

三、矿井存在的重大安全隐患

1.采煤工作面安装电动小风机稀释上隅角瓦斯的重大隐患

2.综放工作面爆破预裂坚硬顶煤的重大隐患

3.非正规采煤法爆破的重大隐患

(四)考问学习

(1)瓦斯爆炸必须具备的三个基本条件?

(2)瓦斯爆炸的危害主要有哪三个方面?

(3)影响瓦斯爆炸界限的主要因素有哪些?

(4)什么是瓦斯爆炸的感应期?对煤矿安全生产有哪些重要意义?

(5)引起瓦斯积聚主要有几个方面?防止瓦斯积聚的技术措施有哪几个方面?

(6)防止引爆瓦斯的措施主要有哪几个方面?

(五)课后小结:主要掌握瓦斯爆炸的条件、原因、防治措施。

文档信息
  • 文档上传人:admin
  • 文档格式:Doc
  • 上传日期:2015年05月20日
  • 文档星级:★★★★★
  • 需要煤安币:5个
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