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导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇矿井火灾预防措施,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
前言
井下供电安全主要是指供电应保证人身、矿井和设备的安全。 由于矿井作业环境恶劣,很容易发生电气设备及电缆间短路、漏电和由其引起电火灾、瓦斯和煤尘爆炸、触电等事故,影响生产危及生命安全。
1 事故案例分析
1.1 短路电流引发电火灾
1.1.1 某矿使用的一台25KW内齿轮绞车开关负荷侧地线搭在电源中相接线柱上,负荷侧右相接线柱绝缘损坏接地,在按操纵按钮时,开关吸合造成两相接地短路,低压馈电开关整定值过大,线路出现两相短路时未跳闸。变电所变压器低压侧接线端子压接处紧固程度不够而产生电弧火花,引起该处弧光短路,产生强大电流高温,低压侧瓷头炸碎,接线柱落架接触变压器外壳再次造成短路,使变压器油和压力急剧上升,在强烈的高温下点燃油气着火。高温将另两台变压器,四台高压开关油气化,助燃了火势,并顺风冲向皮带运输上山,引燃第二部皮带。
1.1.2 某矿检修期间,电工违章带电打开变压器盖,上盖时不慎将封口耐油胶垫推入变压器内,造成高压三相短路,电弧引起变压器油燃烧。
1.2 过负荷引发电火灾
1.2.1 某矿变电所变压器长期超负荷运行,导致电缆加速老化、绝缘性能下降、温度升高,因变压器低压侧接线错误,导致距接线端子500mm、距地板100mm的橡套电缆短路产生电弧火花;变电所无人值班,未能及时发现因变电所高压配电箱油箱油堵松动,绝缘油流尽的问题;未及时清除渗漏在地板上的变压器油渍,导致火灾事故的发生。
1.2.2 某矿绞车超载提升,导致自制配电盘打火。溅出的火花引燃绞车房内的可燃物,进而点燃非阻燃风筒布的围帘,引起绞车房木支护棚架着火,造成火灾。
1.3 导线、元器件基础不良,接触电阻过大引发电火灾
1.3.1 某矿井下临时变电所变压器低压侧接线盒内电缆与接线柱采用不正确的缠绕联接,接触不良,长时间过热,导致短路,继电保护装置失灵,产生电弧引燃变压器油、电缆、木支架,造成火灾事故。
1.3.2 某矿井下使用的铝芯电缆接线盒接头发热,导致放炮燃烧,燃烧的沥青滴到木背板上,引发火灾事故
1.4 漏电引发电火灾
某矿是煤与瓦斯突出矿井。平洞2118运输巷掘进切割眼时,运输刮板机380V电源开关(CH-15型插销开关)进线芯线对地放电,采区变电所内漏电继电器动作跳闸,总开关(DW81-200自动馈电开关)跳闸断电。由于该掘进工作面没有装备“三专”,在动力电源断电的同时局部通风机也断电,使局部通风机停电27分钟,造成掘进工作面瓦斯积聚,瓦斯浓度达到爆炸范围。漏电继电器动作断电后,该区变电所值班电工没有检查断电原因,就直接反复多次送电。在反复送电过程中,电缆漏电电缆芯线放电电弧又将另一相芯线绝缘烧坏,导致电缆芯线两相短路,短路电弧击穿电缆护套,喷出火花,引起瓦斯爆炸。
1.5 静电引发电火灾
在井下,静电的产生可能是因为砂砾或者其他含在压缩空气中的混合物与橡胶管、金属管壁相摩擦,橡胶带在带式输送机卷筒上摩擦等,从而产生电弧火花。静电的电压能达到一定值的时,极易引起瓦斯爆炸或火灾。
1.6 管理不到位引发电火灾
1.6.1 某矿井下变电室内存放设备过多,管理不善,用16号铜丝代替保险丝,过载荷引起导线燃烧,使硐室内易燃材料着火,引起变压器爆炸、油燃烧,而变电室未设调节风窗,形成独头,导致硐室外木棚、煤壁燃烧,扩大事故灾害,造成多人伤亡。
1.6.2 某矿井下水泵房使用灯泡取暖,且无人值班,引发火灾时未能及时发现,又无防火铁门,发现火灾后及时反风,但由于反风设施缺乏检查,导致反风设施冻结失灵,扩大灾害事故。
1.7 使用质量差的产品引发的电火灾
1.7.1 某矿带式输送机液压联轴节使用不合格的代替品作易熔塞,联轴节内油温升高到燃点,喷出壳外,遇氧气着火,引燃输送机上下山皮带和动力电缆,造成大面积火灾。
1.7.2 某矿使用煤电钻电缆质量低劣,三芯线断面不等,机械强度不够,同时也没有任何保护,芯线短路后击穿引燃橡胶外套后,继而引燃巷内背帮的木支护,引发火灾事故。
1.8 违章违规引发电火灾
1.8.1 某矿矿井停产检修,带式输送机搭茬处更换漏斗烧焊,烧焊作业时未按规定执行,且作业时无专职安全人员在现场监督检查,导致遗留下火种,发生火灾事故。
1.8.2 某矿井下放炮不使用发爆器,使用动力电缆发爆,电缆短路着火,引发事故。
1.8.3 某矿综采工作面采煤机电缆受挤、压、碰、砸和过度盘圈弯曲等引起内伤或外伤,导致绝缘击穿,保护不起作用造成爆炸着火。
2 电火灾的预防措施
2.1 严格执行《煤矿安全规程》中的电气规定及防火要求
2.1.1 合理选择电气设备的容量及其电缆截面。按负荷需要正确选择电气设备额定值,要根据开关出口处的最大短路电流,校验开关断流容量;校验高低压开关设备及电缆的动稳定性及稳定性。
2.1.2 定期测试线路的绝缘性能。如发现线路相间或相对地的绝缘电阻小于规定值,必须找出绝缘破损的地方,及时加以修理。对绝缘过分陈旧和破损的导线及时更换。
2.1.3 导线与熔断器的选择应相互配合,严禁任意调大熔体截面或用其他金属导线随意代替。
2.1.4 加强对井下防爆电气设备的检查和维修,保证防爆电气设备的防爆性能。
2.1.5 电缆必须选用取得煤矿矿用产品安全标志的阻燃电缆,电缆悬挂要符合要求,电缆不应有冷接头和羊尾巴。
2.1.6 井下严禁带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。
2.1.7 加强安全生产教育、杜绝违章作业。
2.2 推广应用新技术、新设备、新材料、提高防灭火能力
2.2.1 应用火灾自动报警装置。目前应用在电气防火的产品主要有防漏电报警系统,防过载报警系统,电缆温度报警系统等,其特点能准确探测到电缆线路的异常状态,通过信息处理提供给维护人员,这样可以将电气火灾的隐患消灭在萌芽之中。
2.2.2 积极开展对矿井电气火灾发生、发展机理和规律性的研究,不断研究开发矿用火灾报警设备、灭火设备和逃生设备,推广利用新产品、新材料。使矿井电气火灾的预防、监测、扑灭、救援等方面,实现综合性防治措施。
3 结束语
矿井电火灾事故是危害较大的事故。但是,只要加强电气设备的维修和管理,保证电气设备的防爆性能,完善“三专”、“二闭锁”和矿井安全监控系统,认真遵守各项规章制度,矿井电火灾事故的安全事故完全可以避免。
参考文献
[1]张学成.工矿企业供电[M].北京:煤炭工业出版社,2005.
[2]聂国伦.煤矿供电系统运行与维护[M].北京:煤炭工业出版社,2011.
中图分类号: TD75+2 文献标识码: A 文章编号: 1009-8631(2011)01-0203-01
一、煤矿发生火灾的原因及危害
煤矿火灾从本质上来讲,也属于一种燃烧现象,也是一种能量相互转换的现象,并且据有关资料统计,90的煤矿火灾均属于内因火灾,所有煤矿火灾均有发生、发展的过程,最终达到火灾的发生阶段。
(一)煤矿发生火灾的原因
一是某种可燃物质的存在。在煤矿井下,煤炭本身就是一种大量的而且普遍存在的可燃物;其次,在进行生产的过程中产生的大量的煤尘、瓦斯以及使用的坑木、机电设备、炸药、油料等物质都存在可燃性,它们的存在是发生火灾的基本元素。二是具备足够热能的热源。热源是煤矿进下火灾发生的必要因素,只有具备足够热量的热源才能引起可燃物质的燃烧。在煤矿,煤炭的自燃、瓦斯、煤尘燃烧与爆炸、放炮、机械摩擦产主的热量;电流短路、电气设备运转不良产生的过热;吸烟、焊接及其它明火都可能引起火灾。三是有足够浓度的供O2源。燃烧的定义是一种发热、发光,同时伴有烟雾产生的剧烈的氧化反应。任何可燃物尽管有足够热量的热源,如果缺乏足够浓度的O2,燃烧是难以持续的,所以,O2的供给是燃烧形成必不可少的基本条件。实验证明:在O2浓度为3的空气环境里,任何可燃物的燃烧都不能维持;在O2浓度低于12的空气中瓦斯失去爆炸性;浓度在14以下,蜡烛也不能燃烧。所以,这里所说的供O2源为正常含O2量的空气,而不是贫O2的空气。
(二)煤矿发生火灾的危害
第一,煤矿井下存在着大量的可燃物,火灾极易产生并且发展蔓延的速度快,当高温火焰在巷道中流动,混入新鲜风流时,将会在掺风点产生二次燃烧的新火源,导致火灾面积的扩大。燃烧时产生大量的有毒有害气体(主要为CO2和CO)并伴有高温火焰,造成人员的伤亡。这些气体流入井下作业点后,使人员中毒和窒息。
第二,火灾能烧毁设备和引起煤层自燃,当井下发生火灾,如果不能及时采取有效措施控制,那么就会失去了灭火的良机,使火势扩大,这样就会烧毁大量的设备,更甚者引起煤层燃烧,影响矿井的正常生产。
第三,井下产生火灾极易引起瓦斯、煤尘或者煤尘与瓦斯燃烧和爆炸。井下发生火灾不仅给瓦斯、煤尘提供了爆炸的火源,还因为高温火源的干馏作用,使可燃物释放出H2和多种碳氢化合物等具有爆炸性的气体。因此,火灾能引起瓦斯、煤尘爆炸,进一步扩大灾情及人员伤亡。
第四,矿井发生火灾后,使井下风流反向,导致灾情的扩大,高温烟雾流经的巷道,空气质量发生变化,温度升高;另一方面使矿井通风网路的风流发生改变,使矿井通风系统紊乱,进一步扩大灾区范围,同时给井下人员的撤离带来了巨大的困难和危害,增大了事故损失和灭火工作的难度。
二、预防煤矿火灾的措施
(一)外因火灾的预防措施。一是严禁携带烟火及易燃易爆物质入井。严禁在井下使用电炉或灯泡取暖,井下不准使用电气焊、喷灯焊接或切割。如必须使用,必须制定严格、科学、合理的安全技术措施,报相关部门批准;其次,在井口房和通风机房附近20米范围内不得有烟火或用火取暖。井下不准存放易燃的油类物质。井下必须使用本质安全型电器设备,加强管理,定期进行检查维修,保证设备性能完好;防止电火花、电弧及摩擦起火生成的事故。二是加强爆破管理。进行爆破作业时,必须使用国家标准的矿用炸药;不得使用过期或劣质炸药,不准放明炮或者明火放炮、放糊炮;不准用动力电源放炮;炮眼的封泥长度和封填材料必须按照《煤矿安全规程》(2006版)的相关要求进行封填,且进行放炮,避免引起火灾。三是严禁不阻燃或不抗燃的电缆、输送带和风筒入井。井口房、井架和井口20m范围内的建筑物以及主要进、回风巷、主平硐、主要巷道的连接处、井下主要的硐室和机电设备等,都应采用不燃性材料砌筑和支护或者最好布置在岩层中。井口都应设防火铁门,预防井口火灾或附近地面火灾波及井下,进风井巷与各生产水平的交汇处都应设置防火铁门,并定期对防火铁门的质量和灵活可靠性进行检查。
1、预防瓦斯的措施
矿井瓦斯是煤矿五大自然灾害之首。低瓦斯矿井由于通风管理不善、瓦斯检测制度不严、思想麻痹等原因导致瓦斯事故的也是屡见不鲜。采取有效的管理和预防措施,杜绝瓦斯爆炸事故的发生。在矿井设计中首先采取必要措施,为施工和生产创造条件。
发生瓦斯爆炸的主要地点是采掘工作面,其中采煤工作面易发地点是工作面的上隅角。掘进工作面的瓦斯瞬时增加,如风量不足,不能及时冲淡排出瓦斯,经常导致瓦斯超限,如遇有引爆的火源发生瓦斯爆炸,严重威胁人的生命及煤矿的安全生产。
因此,矿井虽为低瓦斯矿井,但在建设和生产过程中,仍然不能掉以轻心。要做好瓦斯的监测、预测预报和防治工作。
1、建立安全监测系统和个人巡检的瓦斯监测预防体系;
2、设计需配置矿井安全监测控制系统,按规定对采煤工作面、掘进工作面和采区、总回风巷道等进行全系统监测监控,实施超限报警;
3、加强通风管理,防止风流短路,防止瓦斯积聚;
4、根据规程规范标准选择设备防爆类型;
5、建立测风站,定期测风和分析调整矿井通风系统,保证其正常运行;
6、严禁和杜绝一切明火,防止引燃瓦斯和瓦斯爆炸。
2、粉尘综合防治和预防煤尘爆炸灾害
矿井生产产生的煤尘和岩尘,对矿井安全和工人身体健康具有严重威胁性。
1、采煤机和掘进机进行内外喷雾洒水割煤,可有效降低煤尘;
2、进行煤层注水后开采;
3、在爆破法施工的掘进工作面,坚持湿式打眼和爆破后喷雾洒水作业;
4、设计和掘进合理的通风断面,保证经济合理的通风速度,防止煤尘岩尘飞扬;
5、配置井下消防洒水系统,在主要进风巷道、胶带输送机巷道、煤炭转载点、煤炭卸载点进行喷雾洒水;
6、定期冲洗巷道煤尘,定期粉刷巷道,降低岩尘和煤尘浓度,提高通风质量;
7、设置隔爆系统,如在采区和工作面顺槽内设置隔爆水袋。
3、预防井下火灾的措施
1、设置矿井安全监测系统和火灾束管监测系统,对采掘工作面温度和CO进行监测;
2、设计采用注氮防灭火,以防采空区遗煤自燃。本设计选用煤炭科学研究总院抚顺分院研制的MD-500型半移动膜式注氮机两套,一套使用,一套备用,配套监测系统一套;
3、配备阻化剂喷洒设备,预防工作面铺网顶板自燃和顺槽自燃,延迟采空区自燃,给注氮提供充足时间;
4、在井底车场设置消防材料库,配置足够的干粉和泡沫灭火器、砂石和密闭材料等;
5、在井下设置消防洒水管路系统,按规定设置消火栓;
6、在井下胶带输送机头和机尾硐室设置自动灭火系统;
7、设置矿井主扇风机反风装置和采区局部反风设施;
8、支护材料、风筒、胶带、电缆等均采用不燃或者抗静电阻燃产品。
4、预防水灾的措施
1、报告预测的资料矿井正常涌水量为325m3/h,最大涌水量为485m3/h,“古河道”下开采。设计需按规程规范设置了水仓、水泵房和排水管路系统(小型矿井三二设置,即三台泵,一使一备一检修,二条管路,即二条管路,一使一备);
2、地面工业场地已按规定考虑了最高洪水位和地面排水系统,预防地面水灾;
3、根据矿井水文地质条件(Ⅱ-Ⅱ类型划分),建议按水文地质中等简单,局部复杂矿井管理生产;
4、按照《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》相关规定和本设计的分析建议,严格留设各类安全煤柱和防水煤岩柱;
5、在“古河床”下开采煤层,应在获得长期观测资料的情况下,委托专家单位编制专门设计,并经过上级主管技术部门批准后进行;
6、建议建立矿井长期水文观测孔和井下涌水量观测体系,进行长期水位观测和井下涌水量观测;
7、特别注意工作面开采在初次冒落和老顶初次垮落来压时,矿井涌水量的变化和加强该期间的防治水;
8、建议设立工作面覆岩移动和破坏观测体系,坚持观测和分析顶板两带高度与矿井涌水的关系,指导放顶煤开采设计,控制工作面放顶煤和分层开采厚度和推进速度,保证开采安全性;
9、建立矿井地表移动观测体系,对地表出现的明显裂缝和较大孔洞及时进行封堵,防止地表水涌入;
10、对井田范围内的封闭不良钻孔进行启封重新扫、封孔;
11、在建设和生产过程中,应坚持“有疑必探”原则,进行探水、疏放水。尤其是接近断层部位和“古河床”下接近煤层露头部位;当水量、水压较大时,应设隔离煤柱;
12、建议委托专门单位,重新计算和确定矿井正常涌水量、最大涌水量。委托水文地质专家单位,对矿井防治水工作进行长期技术咨询服务;
13、建议对“古河床”下长壁分层开采进行可行性研究和专门设计,指导生产。
5、其它灾害预防
1、顶板冒落是井下掘进和生产常见的灾害之一。在日常作业中,要坚持采取“敲帮问顶”原则,严格遵守安全规程和操作规程;
2、部分采煤工作面顶板采用分层留皮管理,矿压具有其特点和规律,要加强矿压观测和总结,严防顶板大面积冒顶和矿压事故;
3、及时总结掘进工作面矿压规律,加强质量标准化工作,防止掘进工作面冒顶塌方事故;
4、严格按照各种机械设备操作规程作业,做好各种设备设施的检修检查工作,预防提升运输事故;轨道铺设要“平、直”;道床要够“厚、宽”;水沟要够“大、深”;
5、按规定选用防爆型设备、阻燃电缆,避免电气事故和电气火灾。
6、提高矿井抗灾能力的措施
在为矿井设计和配备了通风系统、排水系统、提升系统、安全集中监测系统、火灾束管监测系统、消防洒水系统、隔爆系统,配备了个体防护装备、巡检装备、井下消防设备列车和库房,并按规定配置了各种符合安全规定条件的设备、设施、器材等以外,矿井还需要做如下工作,以提高矿井抗灾能力。
1、与当地消防管理部门保持密切联系,签定服务合同;
2、配备矿山救护队和装备;保证常设人员稳定;
3、制定矿井井下避灾路线图和标志;
4、与当地气象管理部门保持密切详细资料联系;
5、与当地政府和行业安全监督管理部门保持密切联系,接受指导和监督检查;
6、聘请矿井地质、水文地质专家单位进行技术咨询;
7、聘请矿井开采专家单位进行技术咨询;
8、以务实、科学、求实的精神和作风,加强安全技术管理和措施落实;
9、配合做好每两年一次的生产安全评价,并按要求进行整改。
中图分类号 TD752 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)092-0114-02
煤矿火灾是威胁煤矿安全生产的重大灾害之一,火灾事故不仅会产生大量高温烟流和有毒有害气体,危及井下工作人员的生命安全,而且会烧毁大量井下设备、损耗煤炭资源,给矿井带来巨大灾难。因此,做到火灾事故的预防是关键,如一旦发生火灾事故,就必须采用得力的应急救援方案。在煤矿遭遇火灾时如何有效地进行抢险与救援工作,尽快将灾情控制在尽可能小的范围和程度,以减少事故造成的人员伤亡和经济损失,成为目前迫切需要解决的问题。
1 煤矿火灾的分类和危害
1.1 煤矿火灾的分类
煤矿火灾按引火热源的不同可分为外因火灾和内因火灾:
①外因火灾,指由于外部火源如明火、瓦斯煤尘爆炸、爆破、电流短路、静电、机械冲击等引燃可燃物造成的火灾。其特点是:突然发生,来势汹涌,如不及时发现、控制,将造成恶性事故。②内因火灾,指煤炭接触空气后,因煤自身氧化产生热量,热量积聚使煤炭自然发火而产生火灾。内因火灾多发生在采空区、遗留的煤柱、破裂的煤壁及浮煤堆积等处。其特点是:会持续燃烧,浪费大量煤炭资源。
1.2 煤矿火灾的危害
煤矿火灾由于在受限空间燃烧,会产生大量的一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫等有毒有害气体,使人体中毒,燃烧产生的高温可使人呼吸道灼伤;煤矿火灾可能会引起瓦斯、煤尘爆炸,进一步扩大伤亡;煤矿火灾可能造成井下风流逆转,致使风流紊乱。火灾产生的火风压会使风流逆转,使原来安全的上风侧工作面里混入有害气体,威胁上风侧人员、设备安全;煤矿火灾可能会烧毁井下设备、烧损煤炭资源。
2 煤矿火灾事故救援技术分析
2.1 制定救援方案的原则
采取一切有效措施,及时救助遇险人员,尽量减少人员伤亡;发生火灾后,先切断火灾区域电源后再灭火;采用直接灭火和有效的通风等措施,控制火灾扩大。
2.2 矿山救护队基本救援技术
发生火灾后,现场人员应首先设法切断火区电源,采用与火灾类型相应的消防灭火器材进行灭火。发生易燃支护材料和油脂着火时应首先选用灭火器灭火;井下发生煤体燃烧时首先要切断火区电源,然后再采取隔离等措施进行灭火;扑救火灾时,人员必须站在上风侧,同时要注意火风压造成风流逆转伤人。
现场指挥部应根据火区所在地点、范围和通风瓦斯等情况,制定通风措施,选择最有效的通风方式,要确保火灾有害气体不向有人员的巷道蔓延和逆转,以便救人和灭火。为防止火灾扩大,需改变矿井通风方式或采用反风时,应在组织灾区和受威胁区域的人员安全撤离后再采取此项措施。
3 防止火灾的措施
由于煤矿井下火灾的发生通常比较突然,火势的发展也比较迅猛,并且火势蔓延过程中还经常伴随着有毒气体、烟雾等的释放以及瓦斯等的爆炸,所以其造成的人员伤亡以及财产损失将是不可估量的。目前,虽然在煤矿的火灾中由于外源而导致的火灾所占的比例较小,但是,随着科技的进步,近几年来煤矿的工作中机械化的程度越来越高,同时也带来了一定的安全隐患,使得因浅谈煤矿井下火灾的处理外源而造成的火灾越来越多,导致其在煤矿井下火灾中所占的比重也呈现上升的趋势。在减少煤矿井下火灾的工作上做好火灾的防范工作仍显得尤为重要。
1)高温热源的防止,火灾发生的根本原因是因为产生了高温热源,引起火灾。所以关键的为防止高温热源的存在及阻止其失去控制,针对此管理层应该制定一定的规章制度对高温热源以及潜在的热源进行严格的管理。
2)可燃材料是火灾发生的必备要素之一,所以矿井之下所用材料的选取上也应该严格把好关。煤矿单位应该尽量避免易燃易爆材料的使用以及其放置,如果必须用到该类型的材料,则需要将其与热源保持一定的距离,以保障安全。
3)机电火灾的防止,机械设备的漏电以及未能及时关闭或者操作不当等原因都有可能使机械设备成为高温热源而导致火灾。
4)机械设备在使用过程中的摩擦是不可避免的,工作中应该选取合适的材料尽量减小摩擦,防止因摩擦而生热造成火灾。并且在胶带上应该配有相应的打滑、超负荷、跑偏等的综合拯救措施。
5)应该避免高温热源与易燃易爆物发生直接的相互作用;对于高温报警设备应该及时进行检查、维护,防止其因老坏而导致火灾。
6)在煤矿井下适当地建立防火门。第七,矿井下应有应急水源,地下水道。
4 煤矿井下火灾的处理
当因为外源问题而造成的火灾发生时,减小损失的最关键步骤在于对火灾的火势的蔓延进行限制。唯有将火势控制,使其蔓延局限在最小的范围内,并采取措施将其扑灭,才能做到最大限度地降低损失以及减少人员的伤亡。
4.1 不同地点火灾的灭火措施
1)采煤工作面发生火灾时,如在着火初期,现场人员根据火灾情况,要尽量采用直接灭火法进行灭火。如果火势发展较为严重,现场人员要沿着避灾路线立即撤离,由救护队员实施灭火或封闭。有瓦斯爆炸危险时要进行远距离封闭。
2)井口建筑物发生火灾时,立即视情况进行矿井反风或关闭井口防火门,必要时停止通风,防止火灾气体及火焰侵入井下。
3)井筒中发生火灾时,必须视情况采取风流短路、反风或停止主要通风机运转等措施,防止火灾产生的有害气体进入井下其它用风地点。
4.2 火灾初起时灭火方法
煤矿井下火灾一经发现,火灾现场工作人员应根据火灾的相应性质,采取相应的方式、办法将其扑灭,即使不能及时扑灭,也应该尽量采取一切办法阻止火势的蔓延,争取在火灾发现之初将其扑灭,使损失减小。
1)现场人员应将现场的电源以最快的速度切断,以防止因火灾而使电器设备在高温下爆炸。
2)通风口的关闭,当空气中的氧气不足以支持燃烧时,火势自然会减小,但是救火人员需保证自身所需的氧气,并且关闭防火门,防止火势往其他地区蔓延。
3)在火灾最近处找寻有利于灭火的设备、砂粒、岩石、水源等覆盖在火源上,以使其在缺氧的情况下渐渐熄灭。
4)需将易燃易爆物品与火源迅速隔开,如若是无法挪动的物品,应该用水浸湿或用砂粒等将其覆盖,使其被燃的概率减小到最低。
4.3 减缓火势并报警
火灾现场的工作人员,在利用现场可能的设备、器材、资源进行全力灭火的同时,应该让人专门负责与煤矿的调度部门取得联系并将现场的火势,火灾发生的原因、地点,火灾的性质以及现场的阻火、灭火情况尽快告知相关的部门,以获取更为科学、有效的阻火、灭火方式以及更多的救援。
4.4 停电与人员的撤离
相关部门在接收到火灾现场的信息后,应尽快与上级取得联系并且汇报情况,同时应及时将组织人员将相关的电源切断,安排相关人员进行灭火工作,同时按照相应的应急通道,做好其他人员的安全撤离工作。在火灾附近应派遣相关人员进行看守,防止不知情的人士误入火灾范围,造成人员伤亡。
4.5 煤矿井下火灾后的处理
火灾扑灭后,应尽快核实起火的原因,如若设备的原因,应检查相应的机械设备,对设备进行维修与更换,以防止此情况再度发生。并且对于其他未出问题的机械设备也进行全面的核查,以确保其安全性。对于由于设施的老化、低劣等造成的事故,煤矿单位应该加大井下机械设备的资金投入。如若为工作人员的一时疏忽造成,应给予严厉的处罚,让其了解其错误的严重性。与此同时,应该加强对煤矿区工作人员的知识教育以及安全知识的讲解,提高职工的安全意识及基础知识的了解,防止因员工的疏忽不小心而造成的事故。同时,对于井下的环境,应根据实际情况进行变换、重整,防止二次事故的发生。
4.6 灭火注意事项
1)采区内直接灭火无效时,应采取隔绝灭。火法封闭火区。在保证安全的前提下,在进、回风侧尽量靠近火源,建造防爆墙,在防爆墙的掩护下建造密闭墙。采取隔绝灭火法封闭火区时,要指定专人持续监测风流及瓦斯、煤尘、一氧化碳的浓度和温度,以确保抢险救灾人员的安全。
2)当发生巷道坍塌和损坏时,现场指挥部要及时组织抢险队伍恢复破坏的巷道和通风设施,以恢复正常通风。
3)防止火风压引发的风流逆转,在灾区人员已撤出的情况下,应在火源进风侧挂风障,适当控制火区进风量,减少火烟生成。同时增加排烟风路,尽可能迅速将火烟导入矿井总回风巷排走。
5 结束语
由于煤矿生产条件恶劣,煤矿火灾具有不可预测性、突发性和毁灭性,但火灾是可以防治的,我们应该把重点放在预防上。如果煤矿发生火灾,在救援过程中,煤矿火灾事故的复杂性包括有害气体侵害的范围、进程、危害程度等因素均会给井下救援带来困难,若救援方式不当,不但会丧失最佳救援时机、延长救灾时间、扩大火灾的影响范围,还会造成人员和经济的损失乃至抢险救灾人员自身的伤亡。为最大限度地减少人员伤亡和经济损失,可以根据具体情况,选择上述一种或几种救援方法进行抢险救援。文章针对煤矿火灾事故,简要分析了煤矿井下火灾事故的应急抢险与救援技术,为煤矿火灾事故的救灾决策提供支持具有重要意义。
参考文献
[1]武炜.煤矿井下火灾事故人员逃生可视化技术研究[D].河南理工大学,2010.
0 引言
漏电保护是煤矿井下供电“三大保护”之一,煤矿井下采用中性点不接地的供电方式,井下供电系统绝大多数故障是由单相接地漏电而引起的,会使非接地相对地电压增高,很容易发展成为两相短路,甚至酿成重大安全事故。《煤矿安全规程》(2009)第四百五四七条规定:“地面变电所和井下中央变电所的高压馈电线上,必须装设有选择性的单相接地保护装置;供移动变电站的高压馈电线上,必须装设有选择性的动作于跳闸的单相接地保护装置。井下低压馈电线上,必须装设检漏保护装置或有选择性的漏电保护装置,保证自动切断漏电的馈电线路。,预防措施。”因此分析研究煤矿井下供电系统的漏电保护具有极其重要的意义。
1漏电故障产生的原因以及危害
1.1漏电故障产生的原因
造成漏电故障的原因很多,但对于采区主要有以下几点:
(1)电气设备检修质量较差,或有金属碎片及小零件忘记在设备内部,则可能因这些东西碰到电源线而产生漏电。
(2)由于管理不严,电缆被埋压或脱落浸泡于水沟中。电缆被埋压后其热量不易散发,时间一久将使绝缘老化而漏电;电缆浸泡于水中,由于受井下水的酸蚀及渗透作用,也会使绝缘因受潮而漏电。
(3)电气设备或电缆使用年久,又得不到正常的维修,使设备绝缘性降低到危险值。
(4)在电缆与电缆或电缆与设备连接时,误将火线与地线相连,造成直接漏电。或者由于接线连接不牢固,在生产中拖拽电缆,将电缆接头碰掉而造成漏电。
(5)电气设备长期工作在有淋水的环境中,致使设备内部受潮造成绝缘损坏而发生漏电。
1.2漏电故障的危害
煤矿井下供电系统大部分在采区,环境条件恶劣,又是工作人员和生产机械比较集中的地方,电网若发生漏电,将导致以下危险:
(1)使电雷管无准备引爆
漏电电流在其通过的路径上会产生电位差,漏电电流的数值越大,所产生的电位差就越大。如果电雷管两端引线不慎与漏电回路上具有一定电位差的两点相接触,就可能发生电雷管无准备爆炸的事故。
(2)烧损电气设备,引起火灾
长期存在的漏电电流,在通过设备绝缘损坏处时将散发出大量的热,使绝缘进一步损坏,甚至使可燃性材料着火燃烧。
(3)可能造成人身触电
当电气设备因绝缘损坏而使外壳带电,而工作人员又接触此外壳时,一部分入地电流将会通过人体,其数值达到危险值时就会造成工作人员的伤亡。
(4)引起瓦斯及煤尘爆炸
我国大部分煤矿都存在瓦斯和煤尘爆炸的危险,当电网发生单相接地或设备发生单相碰壳时,在接地点就会产生电火花,若此电火花具有足够的能量,就可能点燃瓦斯和煤尘。,预防措施。
(5) 严重影响生产
按规程要求,一旦电网发生漏电,就必须停电处理,因而严重影响生产,降低煤矿企业的经济效益。
2漏电保护的原理
当电网对地绝缘电阻降低到危险程度、人身触及带电导体或电网一相接地时,漏电保护装置应该动作,通过电源馈电开关自动切断电源,可有效防止事故的进一步扩大。漏电保护装置还可以补偿人体触电和一相接地时的容性电流,以降低人体触电的危险性,减小接地电流的危害。
漏电保护装置的原理有多种,本文主要介绍利用附加直流电源的保护原理。原理图如图1。
图1 附加直流电源式漏电保护原理图
当电网发生漏电故障时,最明显的变化就是电网绝缘电阻下降。这样在电网和大地之间附加一个直流电源,使之成为一个通路,回路中电流的大小就直接反应了电网绝缘电阻的变化,合理的利用该电流就可以构成附加直流电源的漏电保护装置。
由图1可见,该方法就是在三相电网中外加一个直流电源U,这个电源的正极流出电流依次流经地、三相绝缘电阻r、电网、三相电抗器SK、零序电抗器LK、欧姆表、继电器KD到达电源的负极,形成一个回路。
对于直流电源电容器C1和电网的对地电容C相当于开路,不会有电流流过,因而回路中的电流I可由下式求得
(1)
式中:U——附加直流电源电压,V;
——三相电抗器线圈电阻,Ω;
——零序电抗器电阻,Ω;
——千欧表内阻,Ω;
——直流继电器线圈电阻,Ω;
——电网接地电阻,Ω;
r——电网对地电阻,Ω。
在式(1)中,≤2Ω,可以忽略不计,而U、、、、为固定值,回路中流过电流I的值将随电网对地绝缘电阻的变化而变化,当I的值大于继电器动作电流值时,KD便会动作,这样就可以带动馈电开关动作,达到漏电保护的目的。,预防措施。,预防措施。
3预防漏电、触电的措施
由于煤矿井下环境的特殊性,发生漏电与人身触电的几率远远高于地面一般企业,因此,必需采取有效措施,预防这类电气事故的发生。结合煤矿井下的具体情况,可采取以下措施:
(1)井下低压馈电线路上,必须装设漏电保护装置,保证可以自动切断漏电线路。每天对低压馈电开关的漏电保护装置进行一次手动跳闸试验。
(2)采用可靠的保护接地装置,以防电气设备绝缘损坏使外壳带电,造成触电事故。
(3)将带电导体、电气元件和电缆接头等,都封闭在坚固的外壳内,有效地防止因带电检修而造成的触电事故。
(4)加强手持式电动工具把手的绝缘,对人员接触机会较多的电气设备,采用较低的额定电压。例如手持式电钻、照明设备及信号装置等的额定电压不得超过127v,而井下各种电气控制回路的额定电压则限制在12~42v以内。井下配电变压器的中性点禁止直接接地,以减小漏电或触电电流。
(5)建立完善的管理制度,加强井下电气设备的管理和维护,定期对电气设备进行检查和试验,对不达标的设备应立即更换。,预防措施。
4结语
煤矿井下供电系统大多采用电缆线路,生产环境恶劣,发生单相漏电或者单相接地故障几率相对较高,对井下工作人员的安全构成很大的威胁。,预防措施。因此研究井下供电系统产生漏电的原因及危害,设置完善的漏电保护装置对煤矿安全生产具有重要的意义。
参考文献
[1]王振华.矿山供电与井下照明安全技术实用全书.北京:中国知识出版社,2006
中图分类号TD7 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)58-0060-02
1 矿井火灾事故的分析
1.1 安全系统工程观的分析方法
安全系统工程观就是整个工程系统的各因素是安全的,则整个系统工程才是安全的。它是系统安全观的基础上发展起来的。安全系统工程观就是由人和物及物人关系三个基本要素组成的系统集,系统中存在的要素按内在的逻辑规律与存在于该系统中的其他要素相互关联,相互制约,相互补充。由于客观世界的复杂性,使系统的组成要素均具有安全性。当在进行典型事故分析时,其不能用单一的某一个要素发生变化或问题膀臂,也不能用双要素交叉去解决。而必须是三个要素的综合作用才能体现系统的总体功能。要求按人的不安全行为,物的不安全状态和物人关系的缺陷这三方面综合分析衡量系统工程的安全性。
1.2 矿井火灾事故的分析实例(如图1所示)
实例:河南义马局某矿皮带机联轴节喷油火灾事故。
1.2.1 事故经过
某日凌晨4时55分,将运输下山的第二皮带运输机启动运行,5时45分12051平巷溜子司机发现巷道内有烟气和胶皮味,立即用电话向矿汇报。矿长指示立即通知该采区全部撤人,12051工作面上部人员沿工作面回风巷迅速安全撤出。下部15名工人在班、组长的带领下,沿工作面进风巷逆风而出,均中毒死亡。试生产的12081工作面人员,经工作面至回风巷、轨道下山安全撤出。在抢救中测定,12051工作面机头处CO含量高达0.6%,温度为40℃。这起事故有15人牺牲于下平巷,有3人牺牲于12081工作面下平巷绕道口,此18名遇难人员于10时20分全部运出井上,当天22时将火全部扑灭。
1.2.2 运用安全系统工程观分析
1)事故的原因
(1)人的不安全行为
①工人对火灾预案不熟悉;
②工人的素质差,对防火抗灾的专业知识欠缺;
③领导干部及技术人员对防火抗灾的意识不强。
(2)物的不安全状态
①经对井下的低压电缆和皮带摩擦着火以及机油加热等反复试验结果表明,这次事故是由于液压联轴节使用了不合格的代用品作熔塞。联轴节内油温升高到燃点后,喷出壳外,遇氧着火,引燃了皮带运输机的上下皮带和动力电缆,造成大面积着火;
②火灾发生后,有害气体沿风路扩散。由于进风中CO含量高达0.6%,致使逆风流撤退的一部人中毒死亡;
③皮带输送机未安装安全防护罩。
(3)物人关系的缺陷
①矿里防火的规章制度及作业规程不健全,不切实;
②未制定防火灾事故的处理预案;
③职工的防火灾时人员撤退线路的知识欠缺。在这方面的培训教育不够。
2)事故的教训
(1)联轴节未使用合格的易熔塞和未安装防护罩,是这次火灾的深刻教训;
(2)未编制矿井灾害预防措施计划,使职工不熟悉发生灾害时的处理方法和撤退路线;
(3)预防处理措施
①建立、健全机电设备管理制度。设备检修、安装要有记录,要严格按质量标准进行检查验收。不用不合格零件;
②完善防火系统,机电 室和固定设备附近有足够的防灾火器材、洒水或灌浆管路。每个采煤工作面,管路要留有三通接头。并使每个工作地点的工作人员熟悉防灾火各种器材的使用方法;
③要装备足够数量的自救器,并使每个井下工作人员会用会保管。以便遇到灾害事故时能采取自救措施;
④认真编制和贯彻矿井灾害预防措施和处理计划。每季度审查和修订。
2 矿井火灾事故的处理
矿井火灾的处理是一项复杂而又慎重的工作。既要考虑减少和杜绝向火灾区供风,又要顾及停风后可能引起瓦斯的积聚与爆炸。因而针对不同情况,因地制宜地采取正确的措施,迅速扑灭火灾及防止灾情蔓延扩大。在处理火灾中,研究和制定矿井火灾救方案。根据客观条件,科学地运用战略战术,在人力物力具备条件下,制定切实可行的救灾方案是非常重要的。
2.1 火灾处理原则
1)具备直接灭火条件的,可采取水、泯浆、河沙、干粉、手雷、高倍数泡沫、惰性气体等灭火器材灭火;
2)火势较大不易直接灭火,可采用间接灭火法或综合灭火法;
3)内因火灾发生在低沼气矿井的井筒、井底车场、中央水泵房、火药库等处。火灾严重时,为了抢救井下人员,首先考虑全矿井反风,在反转风流的回风侧人员,急速撤出。多风井负压通风,必须同时反风;
4)内因火灾发生在高沼气矿井,不得随意改变风流方向。尤其是停止风机运转或减少入风量,都应当慎重处理,否则会造成严重恶果;
5)高沼气矿井发生火灾引起瓦斯爆炸,通风系统遇到破坏后,则不能轻易恢复通风系统,或改变风流方向,必须采取果断措施,对灾区实行封闭,杜绝供氧,避免再次瓦斯爆炸;
6)封闭火区时,应先做临时密闭,待灾区稳定后,再筑永久密闭。当遇有高沼气矿井,首先必须筑防爆墙,然后建筑临时密闭墙或永久密闭墙;
7)在高沼气矿井中处理火灾,要时刻考虑瓦斯爆炸。对作战方案,战斗部署,小分队分布以及井下指挥系统和基地位置都要慎重考虑;
8)在处理高沼气矿井火灾时,封闭顺序,应严格按《条例》61条规定执行。入风和回风应同时封闭,统一指挥,统一行动,隔绝氧气。同时,检查和修补通往火区的旧巷道;
9)对外因火灾的处理,有很多地方和处理内因火灾有共同之处,但是一般外因火灾初起发展迅速,对井下作业人员的安全危害极大,给抢救遇难人员带来极大困难。如果发生在高沼气矿井,有引起瓦斯和煤尘爆炸的危险,在处理方法上,应采取慎重态度。在条件具备的情况下,采取积极方法灭火。不具备条件或无法扑灭明火时,可采取隔绝法和综合法灭火。例如高倍数泡沫灭火和惰性气体阻爆灭火等技术。
2.2 处理火灾事故应注意的问题
1)关于火负压问题。由于井下发生火灾的高温高热,特别是上、下山角联风路地区,以及停止主扇或回风流中建筑安全设施等。很容易造成火负压使风流逆转。因此在抢救过程中应予以特别注意;
2)再生火源的发生,扩大灾情。由于发火地点放射出大量热源,顺着风巷排出。当在某个交叉点送给足够的新鲜空气时,容易造成新的火源点。因此在处理时要注意和检查各交叉点;
3)在处理火灾时,由于温度过高,气体膨胀巷道阻力大,总负压过低等原因。所产生的烟雾和水蒸气容易从顶板往外逆转,从底板往里流动。易造成灭火人员的烧伤中毒。为此灭火中可在顶板桂半巷风帐,增加阻力,加大下半巷风压,防止烟气逆转;
4)在火灾处理时,由于回风巷冒顶或因先密闭回风或停风机等原因,造成烟雾回流引起爆炸和中毒。为了保护灭火人员的自身安全,特别是远离入风侧巷道作业人员更要引起注意。
3 处理火灾过程中如何避免瓦斯煤尘爆炸
1)在高沼气矿井处理火灾过程中,不能随意中断风流,必须掌握瓦斯、煤尘的变化,调节风流,不能使瓦斯积聚,煤尘飞扬,其原则是达到有助于控制大势又能冲淡瓦斯并不是使煤尘飞扬。采取某种通风方式时,如缩短风流,如大风量,反风,但也要考虑辅助措施,防止火灾蔓延。在下行风设水水幕,加强巷道的维护,防止巷道冒落。因为冒顶最容易堵住风巷,造成瓦斯积聚而发生瓦斯爆炸。如果保证正常通风,根据瓦斯的大小,可以适当增减风量。但也要防止火势扩大;2)在独头巷道发生火灾时,不能停风,要在保持正常通风或加大风流的条件下进行火灾处理。但是由于某种原因。风流中断或停止风机运转,人员应立即撤出,灾区稳定后,首先组织侦察,确认火灾熄灭,才能通风。否则必然引起瓦斯爆炸;3)在处理火灾国要掌握煤尘情况和瓦斯动态。防止瓦斯与煤尘爆炸。在一般情况下,沼气在4.8%以下时很少引起爆炸,有火源时,则将与火源接触部分燃烧了。但工作面掘进头等地瓦斯与煤尘共存的机会很多,纯沼气不到4.8%以上不能爆炸,如混有一定数量的浮游煤尘,则有可能将沼气的爆炸界限下限降到零。如每立方米空气中含有浮游煤尘10.3g时,沼气在3.7%就能爆炸,当煤尘达到37.3g时,沼气在0.6%就能爆炸。对煤尘的影响来说,有沼气存在煤炸就容易,虽在50g/m3以下也容易爆炸。因此在处理火灾过程中,不但要随时掌握瓦斯动态,而且要特别注意控制煤尘飞扬。特别是巷道煤尘聚积较大,而又不及时清除沉积煤尘的矿井;4)处理火灾事故过程中,要考虑火的蔓延方向和着火地点。其中顶板火危险性最大。因为沼气比重轻,容易与接触,造成爆炸。对此,应采取向火源两端设水幕封闭。火源下风流高顶处积存瓦斯应通风冲淡。底板火应就地扑灭,不能使火焰向顶板燃烧。老空区火应采取控制措施。不使火焰蔓延出来形成巷道明火燃烧,由老空掉下来的火应就地扑灭。
参考文献
中图分类号:TD72
文献标识码:A
近年来,随着煤炭供求关系的变化,煤炭市场呈现供不应求的局面,煤炭价格大幅度上涨,随之而来的负面影响是相当一部分煤炭企业(包括国有企业)受利益驱动重生产轻安全,盲目扩大生产规模,严重忽视“一通三防”工作,超通风能力生产,有的矿井因此而引发了重大瓦斯、煤尘爆炸事故,其教训是极其渗痛的。因此在当前煤炭产销两旺的形势下“一通三防”工作显得更为重要。如何搞好“一通三防”工作,杜绝重特大瓦斯、煤尘事故是摆在煤炭企业面前的首要任务。
一、“一通三防”技术管理
“一通三防”技术管理必须贯穿于煤矿生产的全过程,且必须要有超前性、规划性和指导性。从矿井的长远考虑,要搞好“一通三防”工作,就必须从矿井的开拓设计开始搞好矿井的通风设计:
(一)要对矿区的煤层瓦斯含量和涌出量进行详细勘察,以便掌握准确的第一手资料。
(二)根据矿井的生产发展规划、采区布局和衔接安排,合理地确定通风参数。矿井通风设计必须充分考虑到矿井发展的全过程,要有长远规划,既要满足通风容易时期的经济性,又要兼顾通风困难时期的安全性。在可能的范围内对所设计的通风参数进行优化,力求做到所设计的通风系统的网络结构、阻力和风量与矿井投产后的实际情况基本相符。在矿井主要通风机的选型过程中,必须充分考虑通风容易和通风困难两个时期,必须保证主要通风机的运行在这两个时期都处于高效运行区。对高瓦斯矿井通风设计而言瓦斯涌出量的预测非常关键,若预测不准会给矿井生产的中后期通风工作带来巨大压力和严重隐患。
二、“一通三防”事故的特点
根据煤矿事故总结“一通三防”事故的特点有:
(一)突发性。重大的“一通三防”事故是在瞬间突然发生的,防不胜防,给人们的心理上造成的冲击最为严重。
(二)灾难性。“一通三防”重大事故的发生往往造成重大人身伤亡或所有的井下人员的生命受到严重的威胁,若抢救决策失误或抢救措施不力,往往酿成重大的恶性事故。
(三)破坏性。重大的“一通三防”事故发生后,往往使矿井的生产系统遭到破坏,它不但使生产中断,井下工程和生产设备损坏,给国家财产造成严重损失,而且还给事故抢险增加了难度,特别是通风系统破坏,不能保持正常通风,使有毒有害气体在大范围内扩散,很容易造成更多的人员伤亡。
(四)继发性。重大的“一通三防”事故发生易在较短的时间内引发同类事故或诱发其他事故,因此称为事故的继发性,比如:火灾可诱发瓦斯、煤尘爆炸事故,也可引起再生火源;爆炸又能引起火灾,可能出现连续爆炸,煤与瓦斯突出也可能在同一地点发生多次突出或遇火源引起爆炸等。
三、“一通三防”事故的预防措施
(一)建立完善的通风系统是手段。通风系统是矿井“一通三防”工作的基础,没有合理、稳定、可靠的通风系统,通风工作是不可能搞好的“三防”工作也就无从谈起,要用先进的科学技术保证在动态的生产条件下有静态的通风系统。
(二)造就过硬的专业队伍是根本。矿井通风是一项庞大、复杂、技术性很强的工作,责任重大,任何一个环节出问题,都可能酿成重大事故。所以必须狠抓队伍建设,培养造就一支技术精、作风硬、把关严“,只认规定不认人”的“一通三防”专业队伍。
(三)坚定正确的指导思想是前提。煤矿各级管理者都牢固树立安全是安宁、安全是稳定、安全是效益的指导思想,而“一通三防”是安全生产中的重中之重,一切工作都必须为其让路,各级“一通三防”从业人员都要牢固树立“只认规定不认人”的正确指导思想。
(四)全力保证资金投入是基础。从根本上搞好“一通三防”工作,必须依靠科学技术进步,安全投入要到位,没有投入就没有效益,它与市场经济不发生关系,它是企业内部按照自然规律去科学管理安全的一项工作,不应随市场和效益好坏而波动,否则就会出问题。
(五)坚持严细管理是关键。大量的资金投入,完善通风系统,但并不表明就彻底杜绝了“一通三防”事故的发生,实践证明,加强制度建设,从严从细管理,各种“一通三防”规章制度对生产具有否决权,不达标就停产整顿,这是关键所在。
四、“一通三防”工作中存在的问题
“一通三防”工作是煤矿生产中一个极其重要的环节,然而相当一部分煤矿企业管理者并没有从根本上真正重视起来。科学、先进的“一通三防”技术很难在煤矿生产中顺利实施。近几年来,接二连三的瓦斯、煤尘爆炸事故都是由于对“一通三防”管理放松造成的。因此,要想搞好煤矿的安全生产,必须要做好以下几点:
(一)提高煤矿管理者的“一通三防”意识,使他们真正认识到“一通三防”在煤矿安全生产中的重要性。
(二)开展全员的“一通三防”业务知识学习活动,提高全员“一通三防”业务技能。
(三)在生产过程中还要充分发挥工程技术人员和有关员工的聪明才智,不断积累新经验,同时还要不断引进和研究“一通三防”新技术、新工艺,并能及时应用到生产实际中。
结语:随着当前煤矿生产规模的不断扩大,采掘机械化水平也越来越高,这就要求“一通三防”技术管理工作能适应大规模生产的需要。只有不断研究、不断引进新技术、新工艺,才能真正杜绝重大瓦斯、煤尘事故的发生,才能保证“一通三防”工作能更好地为生产服务。另外。“一通三防”点多、面广,作业现场分散,因此,工作人员一刻也不能松懈,它涉及的单位多,需要众多单位的配合,各级领导的支持,一定要统一思想、总揽全局、加强协调、扎实工作;要实现全员、全过程、全方位地去抓,才能把“一通三防”工作做好,从而确保煤矿安全生产。
参考文献:
Abstract: the rational use of resources, protecting the mine environment, enhancing monitoring and information management, prevent the mine geology disaster, and realize the sustainable development of mining industry, is a long-term and important work. Therefore, value the type of mine geology hazard prevention and control measures and has an important meaning. This paper mainly introduces the type of mine geology hazard prevention and control measures and the related content.
Key words mine; Geological disasters; Prevention and control measures; exploration
中图分类号:O741+.2文献标识码:A 文章编号:
引言
我国是地质灾害的多发国家之一,地质灾害种类多、分布广、影响大、造成损失严重。矿山地质灾害是人类开采矿山而直接诱发的人为地质灾害,是地质灾害研究的一个分支。由于迅猛发展的中小型矿山疏于管理,加之小型矿山的开采方法和选矿工艺落后,大多无环保措施,加剧破坏矿区环境。开采环境明显恶化,矿山地质灾害问题日趋严重,潜在的致灾隐患不断增多,且随时可能发展成灾,造成人员伤亡、设备报废、设施损毁甚至矿井关闭、资源浪费等严重后果,严重制约了社会经济的可持续发展。
1、矿山地质灾害的类型及危害分析
矿山地质灾害种类繁多,按成灾与时间的关系,可分为突发性矿山地质灾害(如矿坑突水、瓦斯爆炸、岩爆等)和缓发性矿山地质灾害(如采空区的地面变形、环境污染等)。但最常见的是以灾害的空间分布和成因关系分类。
1.1 岩土体变形灾害
1.1.1 矿山地面和采空区塌陷 地面塌陷主要发生在地下以井巷开采的矿山。在煤矿采空区,保留的支柱,或失去支撑能力受损的支柱,它会导致地面沉降。尤其是那些矿石埋藏浅,相对平坦的矿区发生的机构(如煤),地面沉降现象较为普遍。矿体埋藏比较深的地下挖掘,如果不能采空区回填和放,当它达到一定的规模将有一个大面积倒塌。此外,在喀斯特地区,但也由于矿井排水脱水而导致上述地面塌陷的洞穴。地面塌陷不仅破坏耕地,建筑物,道路被毁,水库,也可以是直接导致一些地下隧道破坏的矿井坍塌,或大气降水和地表水倒入坑内,沿下陷裂缝,导致沉没事故,直到它停止工作停止。
1.1.2 采矿场边坡失稳、滑坡与岩崩 主要原因是不合理开采如采剥失调、边坡角度过陡等造成,这种灾害多发生在露天开采的非金属矿山和建材矿山。
1.1.3 坑内岩爆 坑内岩爆又称矿山冲击,这是因矿坑周边和顶底板围岩,在受到强大的地壳应力作用而被强烈压缩,一旦因采掘挖空出现自由面,即有可能产生岩石地应力的骤然释放,导致岩石大量破裂成碎块,并向坑内大量喷射、爆散,给矿山带来危害和灾难。
1.1.4 采矿诱发地震 因采矿活动而诱发的地震,震源浅、危害大,小震级的地震即可导致井下和地表的严重破环。
1.1.5 场库失稳 场库失稳主要是由于尾矿坝溃决崩塌继而形成泥石流造成的危害。尾矿坝崩坝事故常给矿区居民生命财产带来巨大危害,同时也给环境造成巨大破坏和污染。
1.2 地下水位改变引起的灾害
1.2.1 矿坑突水涌水 这是最常见的矿山灾害,突发性强、规模大,后果严重。生产过程中常因对矿坑涌水量估计不足,采掘过程中打穿老窿,贯穿透水断层,骤遇蓄水溶洞或暗河,导致地下水或地面水大量涌入,造成井巷被淹、人员伤亡灾难。
1.2.2 坑内溃沙涌泥 这是常与矿坑突水相伴而生的灾害。当采掘过程中骤遇蓄水溶洞,常见溶洞中充填的泥沙和岩屑伴随地下水一起涌入,另外一些透水断层和地裂缝也常会使浅部第四纪沉积物随下漏的地表径流涌入坑内。其结果是使坑道被泥沙阻塞,机器、人员被泥沙所埋,严重时甚至会使矿山遭受毁灭性的打击。
1.2.3 环境污染 环境污染是矿山灾害的另一种重要形式。因采矿、选矿产生的“三废”物质,由于未经有效处理就被排放到江河湖海中,造成环境污染公害事件。采矿还会造成水土流失、土地砂化、盐渍化、地下水断流等。
1.3 矿体内因引起的灾害
1.3.1 瓦斯爆炸和矿坑火灾 这种灾害最常见于煤矿。由于通风不良,使瓦斯积聚发生爆炸,造成井下作业人员伤亡,矿井被毁;矿坑火灾除见于煤矿外,也见于一些硫化矿床。因硫化物氧化生热,在热量聚积到一定程度时则发生自燃,引发矿山火灾。矿山火灾的危害极大,而且还严重损耗地下矿产资源,如有的煤矿在地下已燃烧上百年,其资源损耗量十分巨大,使当地气候发生改变,农作物和树木大量死亡,田地荒芜,环境严重恶化。
1.3.2 地热 随着开采深度加大,地热危害不断加剧。我国已有许多矿山开采深度达到800m以下,矿山因含硫量高,开采深度又大,地温非常高。矿山地热灾害导致矿工劳动环境恶劣,严重影响了有关矿山的正常生产。
2、矿山地质灾害的勘查方法
矿山地质灾害发生后,在深海勘探是利用遥感信息技术和物理勘探方法。
2.1地球信息技术方法
当前信息技术是利用遥感收集的“3S”技术,掌握地质灾害的可能分布,位置和地区。这种高风险的精确定位,使用全球定位卫星系统的地质灾害点,并利用遥感卫星覆盖分析,预测的灾难性趋势。
2.2地球物理勘探方法
主要是指应用物理手段来检测岩土圈的相关信息,以确定采空区,断层位移,磁场的变化和与信息相关的其他潜在的灾难,早期的分析和预测地质灾害。地球物理勘探,矿山地质灾害,包括高密度电阻率法,视电阻率法,瞬变电磁法,浅层地震方法。这些方法是预测地质灾害的潜力挖掘的重要技术手段。
2.3环境化学调查方法
矿山地质灾害防治过程中,人们经常使用的地球化学勘探方法。例如,在矿区环境污染监测,化学检测方法具有不可替代的优势。应用此方法可以有效地确定污染因子,预测污染趋势,追溯污染源,分别为污染区和污染控制方案开发和技术支持提供了重要的科学依据。
3、针对矿山地质灾害的防治措施要点
在划分的基础上矿山地质条件和地形特征和矿山开发和利用,以及控制区的不同层次的灾害点的分布,以便采取适当的预防措施。一般分为上预防和治疗领域,特别关注区和控制区的焦点。
3.1预防和控制区划的控制措施
3.1.1边坡参数的合理设计,加强边坡监测,提出挡土墙坚实的边坡开挖后,裂纹和变形,建议做专业的工程地质调查。
3.1.2对于灾难的原始点,边坡加固和预防工作,尽量消除因采矿引起的灾害的复发的隐患。
3.1.3渣场弃渣严格,使侧面的音量和坡度设计,使挡土墙设计,设置拦渣坝,以防止产生泥石流。充分和合理利用的渣场,禁止破坏(尤其是公路沿线)。
3.1.4隧道在隧道挖掘,必须支持,使矿方支持,以防止危害由于矿井坍塌屋顶边缘,洞穴产生,特别是,在上面住户,以防止造成上部的地面开裂。
3.1.5准备隧道排水设计,防止基坑涌水危害。
3.1.6设立监测点,监测,记录和分析,预防措施,以确保容易灾害地段。
3.1.7统一规划矿区,矿山复垦工作,恢复矿山生态功能的计划结束后,采矿。
3.2在进场道路和矿山建设的主要预防控制措施,在生活区,形成一个斜坡,以及一定数量的破坏,可能会形成一个斜坡不稳定,导致泥石流和山体滑坡以及不合理的破坏可能造成水土流失的,可形成一个斜坡泥石流,有可能是滚石和飞石的伤害。
3.2.1科学和边坡参数和合理的支持和加固设计合理,应设置斜坡以上的排水沟,良好的表面,阻止排水措施。
3.2.2加强现场管理,合理堆放弃土,禁止破坏;拦挡滚石和飞石的区位条件优越设施建设。
3.2.3采矿结束后的弃土场扒平套管,植树林,恢复植被。
3.3一般的预防措施在该地区的控制,没有一个主要的建设和建设项目可能会导致土壤侵蚀,由于表面的岩石破碎。应禁止跨境开采,以减少人为干扰,植被良好的保护和水土保持。
3.4地质环境恢复方案和措施,防止水土流失,恢复植被和景观,矿山矿山复垦工作计划,以恢复矿山生态功能。采矿破坏不要随意堆放,必须统一堆放矿井在开采过程中,破坏采矿边界线以外的场地,有计划回填采空区破坏。弃渣处理后的表土和草种树的沉积。
结束语
矿山地质灾害造成的各种因素,类型,不同类型的采矿和地质灾害有着不同的形成机制和表现。对于矿山地质环境的不同特点,我们应该选择适当的挖掘和积极的方法,把地质灾害消灭在萌芽状态。从当前矿山地质灾害勘探技术方法和预防措施以及矿山地质灾害的特点类型来看,预测灾难的身体变化的发展,提出的控制措施,提出合理建议,从而缓解矿山地质灾害。
参考文献
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[中图分类号] TD75+2 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-4-268-1
近年,煤矿重大以上事故中,虽然火灾事故总量及人员伤亡较小,但每起事故死亡人数较多,尤其是发生了多起重特大火灾事故,因此清晰认识火灾隐患并及早采取预防措施是非常用必要的。
煤矿火灾分为内因火灾和外因火灾,内因火灾指煤炭自然发火引起的火灾,内因火灾多发生于采空区、煤柱、回采工作面停采线或煤岩裂隙发育的煤层,空气进人破碎煤体,煤中固定碳被氧化,放出热量,煤体散发的热量能够积聚,发生隐燃,温度升高达到600℃以上时,产生明火,形成火灾;外因火灾是可燃物受到外来火源(如照明、明火、机械冲击与摩擦、瓦斯或煤尘爆炸、电流短路等)作用而形成的火灾。外因火灾多发生在井下风流畅通的地点,如井筒、井底车场、运输机巷道,机电硐室及采掘工作面等。
1发生火灾的主要原因
1.1内因火灾发生的原因
主要是工作面丢煤多、回收率低,乱采乱挖 、没有采取预防性综合防火措施,工作面推进速度慢,回采结束未及时对采空区进行封闭,通风负压高、漏风多,出现孤岛煤柱等造成的。
1.2外因火灾产生的原因
存在明火,井下工作人员吸烟,带火种下井如火柴、打火机等,电、气焊,使用电炉,灯泡取暖等违章作业;电气火灾,电气设备失爆、电缆不阻燃、短路等引起火花,引燃可燃物;静电火花,设备或工具表面电阻超过300MΩ时,产生静电火花引起火灾;违章放炮。不按规定放炮和放炮说明书执行,如放明炮、糊炮、空心炮以及用动力电源放炮、不装水炮泥、炮眼深度不够等都会产生明火而导致火灾;瓦斯爆炸引起火灾;机械磨擦及物体碰撞产生火花引燃可燃物,进而引起火灾等;地面火引入井下引起的火灾。
内因火灾发生的地点:采煤面开切眼、工作面地质构造复杂、采空区漏风地点、停采线、溜煤眼、孤岛煤柱等。
外因火灾发生的地点:井口及周围、井筒、井底车场、运输巷道,机电硐室、易燃易爆物品材料库或堆场;电气设备集中区;地面木料场等。
2地面建筑防火措施
2.1建筑物的耐火等级
矿井工业场地建筑物及构筑物的各主要单项工程的高度、层数、建筑面积、结构类型及耐火等级,根据《建筑设计防火规范》及《煤炭工业矿井设计规范》中的有关规定,建筑物主要承重构件的耐火性能,需满足建筑物耐火等级的要求。
2.2防火分区及安全疏散
(1)矿井所有厂房、仓库及民用建筑,均应不超过《建筑设计防火规范》防火分区最多允许层数、最大允许长度及每层最大允许建筑面积的限制。
(2)所有建筑物之间的距离均要满足《建筑设计防火规范》第二节中规定的防火间距的要求。
(3)所有建筑物安全出口及楼梯的数量及宽度均满足《建筑设计防火规范》第三节中安全疏散的要求。
(4)装修材料采用非燃烧体材料,并符合国家有关的政策法规和《建筑设计防火规范》。
3消防设施布置及配置
3.1地面消防
工业场地消防给水管网干管采用环状布置,按照消防要求沿道路设置室外消火栓,消火栓间距约100m,采用地下式消火栓,环状管网上的消火栓用阀门分成若干独立段,每段上消火栓的数量不超过5个;在动筛车间、办公楼、单身宿舍等建构筑物内按照《建筑设计防火规范》的规定设置室内消火栓,保证有2支水枪或1支水枪的充实水柱同时到达室内任何部位;各建筑内按《建筑灭火器配置设计规范》的规定配置灭火器;原煤输送栈桥与其他建筑连接处设消防水幕。消防采用临时高压制,发生火灾时,启动消防水泵,以满足场地内建筑物的消防用水要求;在原煤仓仓顶设有12m3高位消防水箱供给工业场地消防初期10min用水量。
3.2井下消防、洒水
井下消防、洒水采用地面静压供水方式。工业场地地面设一座生产、消防水池,有效容积为800m3,消防洒水管路沿副斜井敷设至井下各个用水点,消防、洒水干管管径为φ219×5.5mm。井下按《煤矿安全规程》和《煤矿井下消防、洒水设计规范》的要求设置消防设施和喷雾降尘装置。
(1)消火栓:在采区各上、下山口、掘进巷道的入口、回采工作面进、回风巷口、胶带输送机机头等处附近设置消火栓,在胶带运输机大巷每隔50m,在其他巷道每隔100m设消火栓,每个消火栓流量为2.5L/S。
(2)固定灭火装置:在胶带输送机机头处设自动喷水灭火系统;在斜井井底两侧设水喷雾隔火装置。
(3)喷雾防尘:在煤仓、溜煤眼、胶带输送机、刮板输送机等的转载点上均设置喷雾防尘装置。
(4)给水栓:在设有供水管道的各条大巷、上下山及顺槽每隔100m应设置一个规格为DN25的给水栓;在掘进巷道中:岩巷每100m,煤巷每50m设置一个规格为DN25的给水栓;在溜煤眼、转载点等需要冲洗巷道的位置设置一个规格为DN25的给水栓。
(5)风流净化水幕:在采煤工作面进回风顺槽靠近上下出口30m内及距掘进工作面迎头50m内、装煤点下风方向15~25m处、胶带运输机巷道、刮板输送机顺槽及巷道、采区回风巷、承担运煤的进风巷、回风大巷、承担运煤的进风大巷等处各设置一道风流净化水幕。
(6)为提高井下灭火能力,在井下配备两台高倍数远距离泡沫灭火器,供井下火灾发生时使用。
3.3消防管材
工业场地地面室外消防供水管道均采用聚乙烯(PE)给水管,直埋敷设;管道埋深1.5m,井下消防、洒水管采用无缝钢管,地面部分直埋敷设,平均埋深2.5m。
4矿井避灾路线简要设计
按照《煤矿安全规程》规定,本矿井在主、副斜井、回风斜井、后期行人进风斜井、后期回风斜井。在井底水平和各采区都至少有2个便于行人的安全出口,并与通达地面的安全出口相连接。一旦发生火灾、瓦斯或煤尘爆炸等事故,应向进风方向逃生;对于水灾事故,应向地势较高处逃生;当逃生人员达到井底车场后,通过主、副井或回风井逃生至地面。
参考文献
煤炭是我国目前非常重要的能源物资,煤炭的发展对我国的经济有着很大的影响。在我国已查明的的煤炭有7241多亿吨,而生产利用的却只有1868多亿吨。我国一些偏远城乡或者企业对煤炭的依赖性很强,所以使得煤炭在我国一次性能源的使用中占了约70%,石油、天然气、水电、核电以及其它可再生能源一起仅占约30%,这就促使了一些煤矿产区加大对煤矿的开采。因为开采煤炭有较高的利润,所以涌现出了一批私营开采煤炭的小型矿井,这些小型矿井一般不具备很好的安全措施,而且大多数小型煤矿都是地下开采的,这样的情况及其容易发生意外事故。山西是著名的煤炭大省,而却也是煤矿灾难最多的地方。据数据显示,仅在今年一月份山西全省就发生了5起煤矿安全事故,造成11人死亡,无论是事故起数还是死亡人数都同比增加了150%以上。针对如此高的伤亡率,其主要原因还是在煤炭开采过程中没有做好通防灾害预警预控技术,如果大力推广煤矿通防灾害预警预控技术便可以很好的降低目前我国煤炭开采中造成的伤亡。
1 煤矿通防灾害事故分析
由于我国的煤矿开采深度在逐渐增加,所以煤炭开采的难度也随之增加,另外可能出现的危险事故也变得越来越多[1]。煤矿灾害事故主要包括瓦斯爆炸、煤层爆炸以及矿井火灾等,这些煤矿事故不仅使得开采人员受到较大的伤害,而且还影响了经济的发展。如此多煤矿安全事故的发生使得人们开始关注如何采取方法来预防,只有通过有效的预防才能够使得煤矿安全事故的发生率显著降低。煤矿通防技术则是对于煤矿中瓦斯、煤层以及易燃易爆物质做出灾害预警,其原理就是监控煤矿中这些物质的含量,一旦这些物质的含量超过安全含量就会预警,那么人们就可以及时采取防治措施来降低影响。
煤矿通防事故的发生并不都是偶然发生的,不少煤矿事故都是人为因素或者可控的,如果对于常发生的事故原因进行预防便可以有效的降低煤矿事故的发生率。当然煤矿安全事故的发生还是存在着偶然性的因素,由于开采过程中没有遵循相关的标准就使得危险因素不断积累,那么煤矿事故的发生就变得无法预控。煤矿通防灾害预警预控技术并不是对于所有的煤矿事故都能监测,这在目前技术上是无法实施的,煤矿通防灾害预警预控技术只是通过现代化技术最大化的预测煤矿事故发生的几率,并通过预测来减少煤矿安全事故所导致的危害。煤矿安全事故的发生还具有规律性、因果性以及必然性,首先事故的发生都有必然的原因,但是大多数都是人为因素导致的[2]。对于经常发生的安全事故要弄清楚发生的原因,这样下次类似情况出现的时候就会知道可能会发生安全事故了。而且多种危害因素积聚的话必然也会使得灾害发生的可能性增高,那么煤矿通防灾害预警预控系统就要针对这些安全事故的发生原因来针对性的预防预控,将损失降低到最小。
2 煤矿通防灾害预警技术
煤矿通防灾害预警技术所指的是在灾害发生前期整理相关的灾害资料,然后对于煤矿事故的发生情况进行统计,使得在灾害发生之前就能够预防。预警的方式是通过数学建模对事故发生的数值进行模拟,当达到预警数值的时候就发出预警信号。煤矿通防灾害预警技术主要包括煤矿通防灾害预警准则、煤矿通防灾害预警指标、煤矿通防灾害预警方法以及煤矿通防事故预警信号,下面将进行详述。
2.1 煤矿通防灾害预警准则
煤矿通防灾害预警准则的制定一定要合理,只有合理的灾害预警准则才能够在事故发生之前作出准确的预警。通常所采用的是《煤矿安全规程》,但是还是要依据每个矿井的实际情况来制定预警准则,这样才能够符合实际[3]。对于没有达到预警标准的情况不需要警示,但是要严格进行监控并做好预防措施,如果达到了预警标准那么就需要确定等级。
2.2 煤矿通防灾害预警指标
煤矿通防灾害预警指标的种类较多,通常所采用的是危害气体的浓度,因为危害气体浓度较大就会导致安全事故的发生概率增加。通过对于危害气体浓度的预警可以很好的预防瓦斯保障以及煤层爆炸等安全事故,但是无法预警火灾的发生,火灾所采用的预警指标是利用气体流通系统来确定的,即当气体流通不通畅或受阻时就要警示火灾的发生。
2.3 煤矿通防灾害预警方法
煤矿通防灾害预警方法分为两种,一种是静态预警方法一种是动态预警方法。静态预警方法主要是利用相关数据来进行预防的,这种方法虽然简单易行但是缺乏实际。而动态预警方法则是对矿井中一段时间的气体浓度进行检测,所收集到的是动态数据,所以预警的效果更加良好,目前煤矿通常采用的是两种方法结合。
2.4 煤矿通防事故预警信号
煤矿通防事故有四种种类,分别是红色预警、橙色预警、黄色预警以及蓝色预警,这四种预警信号的分类是依据煤矿事故破坏程度的大小来确定的,红色预警是破坏程度最严重的,蓝色预警信号时破坏程度相对较低的[4]。但是对于蓝色预警信号也要进行及时处理,避免事故的恶化而导致更大的破坏。
3 煤矿通防灾害预控技术
对于可能出现的煤矿通防安全事故要进行相应的预控,这样才能够最大程度的减少煤矿安全事故带来的影响,下面将详述煤矿通防灾害预控技术。
3.1 煤矿通防灾害预控技术概况
煤矿通防灾害预控技术就是在接收到预警信号之后应该采取的措施,以此来控制煤矿灾害的影响程度[5]。煤矿通防灾害预控要针对不同的预警信号来采取相应的措施,通常在发出预警信号之后就要及时采取预控,这样就有可能避免煤矿安全事故的发生,或者能够将安全事故的损失降低到最小。
3.2 煤矿灾害预控对策库
在煤矿灾害预警信号发出后就要采取相应的预控措施,煤矿灾害预控对策库对于不同类型的预警信号都有相对应的预控措施,这样就可以在预警信号发出之后就能够及时处理。煤矿灾害预控对策库的建设主要是依据系统性原则、针对性原则、时效性原则以及可靠性原则,对于预警信号的不同预控对策库都有相对应的预控措施[6]。例如对于一些安全类的预警提示就不需要采取预控措施,对于危险物质浓度上升的情况就要严禁使用易燃易爆原料并及时隔绝火源,在采取相应的预控措施之后还要保持矿井内的通风状况。
对于煤矿通防灾害的控制,采取预警预控技术是非常有必要的,而且煤矿通防灾害预警预控技术可以有效的降低安全事故的发生。
【参考文献】
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