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矿井瓦斯灾害防治及事故处理1讲授主要内容1矿井瓦斯基础理论2矿井瓦斯爆炸3煤与瓦斯突出4瓦斯灾害事故抢险救灾5事故案例分析
21矿井瓦斯基础理论
1.1瓦斯的来源与性质1.1.1矿井瓦斯来源矿井瓦斯来源煤(岩)层和地下水释放出来的天然气。化学及生物化学作用产生的。如坑木腐烂、煤氧化的气态产物。煤炭生产过程中产生的。如井下作业、人员呼吸、火药爆破、充电等。31矿井瓦斯基础理论
1.1瓦斯的来源与性质1.1.2矿井气体性质矿井气体性质甲烷重烃氢气甲烷二氧化碳氮气一氧化碳硫化氢二氧化硫二氧化氮可燃性室息性有毒性41矿井瓦斯基础理论
1.1瓦斯的来源与性质1.1.3矿井瓦斯性质51矿井瓦斯基础理论
1.1瓦斯的来源与性质1.1.3煤矿常见气体危害61矿井瓦斯基础理论
1.1瓦斯的来源与性质1.1.3煤矿常见气体危害71矿井瓦斯基础理论
1.1瓦斯的来源与性质1.1.3煤矿常见气体危害81矿井瓦斯基础理论
1.1瓦斯的来源与性质1.1.3煤矿常见气体危害91矿井瓦斯基础理论
1.1瓦斯的来源与性质1.1.3煤矿常见气体危害101矿井瓦斯基础理论
1.2煤层瓦斯生成及分带1.2.1瓦斯成因瓦斯成因泥炭阶段的腐植体,处于生物化学作用时期。在不超过50℃低温条件下,经厌氧微生物作用发酵分解成瓦斯和二氧化碳。泥炭时期埋深一般不大,其覆盖层的胶结固化也不好,生成的瓦斯通过渗滤和扩散容易排放到大气中,因此,生物化学作用产生的瓦斯一般不会保留在煤层内。随着泥炭层的下沉,覆盖层的厚度越来越大,压力与温度随之增高,厌氧微生物的生存环境恶化,生物化学活动逐渐减弱直至停止。生物化学作用时期生成的瓦斯煤化变质作用时期生成的瓦斯褐煤层进一步沉降,压力与温度的影响随之加剧,煤化变质作用增强。一般认为温度在50~220℃和相应的压力下煤层处于烟煤—无烟煤热力变质造气时期。在这一时期,煤的变质程度越高,其生成的瓦斯量也就越多。111.2.2成煤过程中瓦斯生成量1矿井瓦斯基础理论
1.2煤层瓦斯生成及分带121.2.3煤层瓦斯垂向分带各带气体组分1矿井瓦斯基础理论
1.2煤层瓦斯生成及分带131矿井瓦斯基础理论
1.3煤层瓦斯赋存1.3.1瓦斯在煤体内存在状态1瓦斯在煤体内存在状态吸附瓦斯游离瓦斯吸收状态吸着状态以自由气体分子存在于煤体或围岩的较大裂隙、孔隙和空洞之中。在与颗粒固体在分子之间引力作用下,被吸着在煤体孔隙的内表面上。图例瓦斯在煤层内存在状态1-游离瓦斯;2-吸收瓦斯;3-吸着瓦斯
瓦斯分子进入煤体颗粒结构内部,与煤体固体分子相结合。141矿井瓦斯基础理论
1.4煤的性质1.4.1
煤的孔隙分类1、
微孔:直径<10-5mm,构成煤中吸附容积
5、可见孔及裂隙,>10-1mm,层流和紊流混合渗透区间
煤中孔隙分类渗透容积:小孔至可见孔孔隙体积之和总孔隙体积:吸附容积和渗透容积之和3、
中孔:直径10-4mm~10-3mm,缓慢层流渗透区间4、
大孔:直径10-3mm~10-1mm,强烈的层流渗透区间2、小孔:直径10-5mm~10-4mm,毛细凝结和瓦斯扩散空间151.4.2
煤的吸附能力主要影响因素1瓦斯压力
煤的吸附能力主要影响因素5煤中水分4变质程度温度每升高1度,吸附瓦斯的能力要降低8%。CO2>CH4>N2
在给定温度下,吸附量与瓦斯压力呈双曲线变化。艾琴格尔经验公式:式中:Xw——湿煤的瓦斯吸附量,m3/t;Xd——干煤的瓦斯吸附量,m3/t;Mad——煤中水分含量,%。变质程度和孔隙结构和比表面积及化学成份有关,呈马鞍型变化。3温度2气体性质1矿井瓦斯基础理论
1.4煤的性质161.4.3
不同变质程度煤的吸附瓦斯量
图2不同变质程度煤的吸附瓦斯量(“t=30℃,p=2MPa)1.2.3一非突出煤;4.5.6一突出煤;1.4一新容量法;2.5一重量法,3.6一旧容量法1矿井瓦斯基础理论
1.4煤的性质171.4.4
煤层瓦斯含量主要决定因素煤的变质程度煤层瓦斯含量主要决定因素水文地质条件地质构造煤层赋存条件煤层围岩性质煤层有露头瓦斯易于排放,无露头瓦斯易于保存;对同一煤层,瓦斯风化带以下,煤层瓦斯含量随深度加大而增大;在其它条件相同,同一开采深度上,煤层倾角越小,煤层所含瓦斯越多。围岩致密完整、不透气时,煤层瓦斯易于保存;反之,煤层瓦斯易于逸散。煤的变质程度越高,生成的瓦斯量越大。当其它条件相同,煤的变质程度越高,煤层瓦斯含量就越大。地下水交换活跃地区,水能从煤层中带走大量瓦斯,从而使煤层瓦斯含量明显减少。开放性构造是煤层有利于瓦斯的放散,因此开放性构造发育煤层,瓦斯含量就小;封闭性构造,阻断瓦斯放散通道,相应煤层瓦斯含量大。1矿井瓦斯基础理论
1.4煤的性质181矿井瓦斯基础理论
1.5矿井瓦斯涌出1.5.1矿井瓦斯涌出方式矿井瓦斯涌出方式特除涌出一般涌出煤与瓦斯突出瓦斯喷出由采落煤炭和煤层、岩层的新鲜暴露面,通过孔隙、裂隙,缓慢、长时间的涌出。采掘时,在极短的时间内,瓦斯又煤体、围岩内突然、大量的涌出,优势还伴有煤粉、煤块和岩石等。瓦斯(CO2)喷出从煤体或岩体裂隙、孔洞或炮眼中大量瓦斯(CO2)异常涌出的现象。在20m巷道范围内,涌出瓦斯量≥1.0m3/min,且持续时间在8h以上时,该采掘区即定为瓦斯(CO2)喷出危险区域。191.5.2矿井瓦斯涌出量主要影响因素煤层瓦斯含量矿井瓦斯涌出量主要影响因素采煤方法
开采顺序厚煤层分层开采时,首分层瓦斯涌出量最大,最后一个分层瓦斯涌出量最小。开采规模越大,矿井的绝对瓦斯涌出量也就越大;但就矿井的相对瓦斯涌出量来说,情况比较复杂。是决定因素。瓦斯含量越高,矿井瓦斯涌出量就越大。陷落法比充填法工作面的瓦斯涌出量大。采煤方法的回采率越低,瓦斯涌出量就越大,因为丢煤中所含瓦斯的绝大部分仍要涌入巷道。顶板管理方法
生产工序
通风压力大气压力变化负压通风,风压越高瓦斯涌出量越大;正压通风,风压越高瓦斯涌出量越小。地面大气压的变化对对采空区瓦斯涌出有较大的影响。落煤时瓦斯涌出量大于其它工序。开采规模一般采空区存有大量瓦斯,未封闭或封闭不严,采空区瓦斯大量涌出,矿井瓦斯涌出量增大。采空区管理方式1矿井瓦斯基础理论
1.5矿井瓦斯涌出201.5.3矿井瓦斯等级划分矿井瓦斯等级高瓦斯矿井低瓦斯矿井矿井相对瓦斯涌出量小于10m3/t,且矿井绝对瓦斯涌出量小于40m3/min。
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。
煤与瓦斯突出矿井
发生煤(岩)与瓦斯突出矿井、鉴定有煤与瓦斯突出危险的矿井。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:
低瓦斯矿井中,相对瓦斯涌出量大于10m3/t或有瓦斯喷出的个别区域(采区或工作面)为高瓦斯区,该区按高瓦斯矿井管理。1矿井瓦斯基础理论
1.5矿井瓦斯涌出211矿井瓦斯基础理论
1.6矿井瓦斯的危害1.6.1矿井瓦斯的危害矿井瓦斯的危害污染环境瓦斯窒息煤与瓦斯突出瓦斯爆炸瓦斯燃烧
当CH4升至43%,O2降至12%,人感到呼吸困难;当CH4升至57%,O2降到9%以下,人短时间窒息死亡。当巷道或采场空气中的瓦斯浓度在5~15%范围内时,一旦存在点火源,将会引起瓦斯爆炸事故。当巷道内的瓦斯浓度低于5%或超过15%时,一旦存在点火源,会酿成瓦斯燃烧事故。当煤层瓦斯压力较高、地质构造复杂、地应力较大、煤体破坏严重时,在该地区采掘作业时易发生煤与瓦斯突出。
CH4是仅次于氟利昂的温室气体,产生的温室效应是CO2的25~30倍,时效长达100~150年之久。221矿井瓦斯基础理论
1.7矿井瓦斯涌出量预测1.7.1预测方法预测方法矿山统计法
分源预测法
矿山统计法的实质是根据对本井或邻近矿井实际瓦斯涌出量资料的统计分析得出的矿井瓦斯涌出量随开采深度变化的规律,来推算新井或延深水平的瓦斯涌出量。井下涌出瓦斯的地点即为瓦斯涌出源。瓦斯涌出源的多少、各涌出源涌出瓦斯量的大小直接决定着矿井瓦斯涌出量的大小。应用分源预测法预测矿井瓦斯涌出量,是以煤层瓦斯含量、煤层开采技术条件为基础,根据各基本瓦斯涌出源的瓦斯涌出规律,计算回采工作面、掘进工作面、采区及矿井瓦斯涌出量。232矿井瓦斯爆炸2.1瓦斯爆炸的危害瓦斯爆炸的危害爆炸产生高压爆炸产生高温当瓦斯浓度为9.5%时,爆炸时产生的瞬间温度可达1850-2650℃。这样高的温度,不仅会烧伤人员、烧坏设备,还可能点燃支架和煤尘,引起井下火灾和煤尘爆炸事故,扩大灾情。瓦斯爆炸后的气体压力是爆炸前压力的7~10倍。气体压力骤然增大,形成强大的冲击波,推倒支架、损坏设备、使巷道或工作面的顶板坍塌及造成现场人员伤亡将使矿井遭受严重破坏。爆炸产生大量有害气体瓦斯爆炸后,不仅氧气减少,且产生大量有害气体。爆炸后氧气6~10%、一氧化碳2~4%。而当空气中—氧化碳浓度达到0.4%时,人就会中毒死亡;当氧气浓度减少到10%一l2%时,人就会失去知觉窒息而死。在瓦斯、煤尘爆炸事故中,死于一氧化碳中毒的人数占死亡总人数的70%以上。242矿井瓦斯爆炸2.2瓦斯爆炸发生条件瓦斯爆炸的基本条件引爆火源瓦斯浓度5~16%瓦斯650~750℃的引爆火源氧含量空气中氧含量不低于12%252矿井瓦斯爆炸2.3瓦斯爆炸的界限瓦斯爆炸的界限262矿井瓦斯爆炸2.4瓦斯爆炸发生原因瓦斯积聚管理不善、人员失职引爆火源瓦斯爆炸的引起原因明火电火花放炮火花撞击、摩擦火花局扇出现循环风局部通风机停止运转风筒断开或严重漏风采掘面风量不足瓦斯异常涌出风流短路通风系统不合理采空区或盲巷存在272矿井瓦斯爆炸2.5引起瓦斯积聚的主要因素局部通风机停止运转引起瓦斯积聚的常见主要因素局扇出现循环风采掘面风量不足风筒断开或严重漏风未按要求配风、巷道堵塞、单台局扇供多头、风筒出口距掘进面太远等施工人员不爱护,通风人员不及时维修,造成掘进面风量不足而导致瓦斯积聚包括检修计划停风、机电故障停风、采掘面停工停风、风机管理混乱停风等打开风门不关闭、巷道贯通后不及时调整通风系统等造成风流短路而导致瓦斯积聚局扇位置不合《规程》要求、全风压供给风量小于局扇的吸入分量等出现循环风风流短路通风系统不合理自然通风、不合规定的串联通风、无回风道的独眼井、通风设施不全等采空区或盲巷存在瓦斯异常涌出采空区或盲巷无风流通过,发生瓦斯突然涌出采掘通过地质构造带、瓦斯富集带,瓦斯异常涌出,发生瓦斯喷出、煤与瓦斯突出等282矿井瓦斯爆炸2.6引起瓦斯爆炸的火源电火花引起瓦斯爆炸的火源明火撞击、摩擦火花放炮火花主要是炮泥填装不满、最小抵抗线不够、放明炮、放糊炮、接线不良、炸药不符合要求等引起火花。煤炭自然发火及火区、井下焊接、吸烟等。照明、机械设备、电器设备的管理不善、操作不当,如矿灯失爆、电钻失爆、带电作业、电缆明头、开关失爆等产生的电火花。机械设备之间的撞击、截齿与坚硬岩石摩擦、坚硬顶板冒落撞击、金属表面之间摩擦等等产生的火花。292矿井瓦斯爆炸2.7瓦斯爆炸的主要影响因素可燃气体的混入瓦斯爆炸的主要影响因素混合气体的初始温度惰性气体的混入惰性气体混入,减少氧浓度,爆炸界限缩小。N2每增加1%,下限上升0.017%,上限下降0.54%;CO2每增加1%,下限上升0.0033%,上限下降0.26%。粉尘放出可燃气体,爆炸下限降低。5g/m3,3%爆炸,8g/m3,2.5%爆炸。增大爆炸气体总浓度,降低爆炸下限,扩大爆炸界限。压力越大,所需引火温度越低。当瓦斯压缩到原来体积1/120时,自身热量就能使其自动爆炸。初始温度越高,爆炸界限越大。20℃时瓦斯爆炸界限6.0--13.4%;700℃时为3.25-18.75%n瓦斯浓度与引火火源混合气体的压力
瓦斯浓度7-8%时,引火温度最低,即浓度为,7-8%时,瓦斯最容易引爆。爆炸性粉尘的混入302矿井瓦斯爆炸2.8防止瓦斯爆炸措施防治瓦斯超限和积聚措施杜绝火源防止瓦斯爆炸措施管理措施严禁明火按要求配备防爆设备使用安全炸药及时封闭盲巷防治巷道瓦斯积聚防治工作面回风瓦斯超限防治工作面上隅角瓦斯超限加强通风管理加强机电防爆管理加强瓦斯检查管理加强监察系统管理提高人员素质防止撞击、摩擦火花局部瓦斯排放措施312矿井瓦斯爆炸2.9防治瓦斯爆炸范围扩大措施撒布岩粉措施防治瓦斯爆炸范围扩大措施当发生瓦斯爆炸时,风流把岩粉和沉积煤尘同时扬起形成岩粉一煤尘混合粉尘云;瓦斯爆炸火焰进入混合尘云区时,岩粉吸收爆炸火焰热量使系统冷却降温,同时岩粉粒子可把煤尘粒子隔开起到屏蔽热辐射、热传导等,可以有效地阻止瓦斯爆炸的发展传播,最终将其扑灭。《规程》规定,在所有运输巷和回风巷中必须撒布岩粉。岩粉可燃物的含有率不得超过5%;游离二氧化硅含有率不得超过10%;不含砷,五氧化二磷含量不超过0.01%;岩粉的粒度必须全部小于0.5mm,其中70%以上小于0.075mm。隔爆措施被动水袋棚被动岩粉棚被动水棚自动隔爆棚原理:当发生爆炸时,超前于爆炸火焰的冲击波将隔爆棚上装有岩粉、水等抑爆剂的容器被击碎或掀翻,使抑爆剂飞散开,在巷道中形成一高浓度的岩粉云区或水雾区,当滞后于爆风传播的爆炸火焰到达这一区域时被抑爆剂扑灭,阻止了爆炸继续向前传播。32煤与瓦斯突出3.1煤与瓦斯突出概述3.1.1煤与瓦斯突出基本概念煤与瓦斯突出基本概念具体表现为在几秒至几十秒极短的时间内,大量的煤和瓦斯由煤体向采场、巷道等采掘空间喷出。喷出的煤从几吨到上万吨,瓦斯量从数米3到百万米3。突出时常伴有较大的动力效应,如摧毁支架、推倒矿车、破坏通风设施,使风流反向等。突出后,常在煤体中形成楔形、梨形、舌形突出孔洞,堆积的煤常有明显的分选现象,表面含有大量的粒度极细的煤粉。物理概念具体表现煤与瓦斯突出是煤开采过程中严重的自然灾害之一,是井工开采煤矿井下发生的一种复杂的有煤、岩和瓦斯,个别有二氧化碳参与的瓦斯动力现象。333.1.2突出分类及特征突出参与突出物种类发生成因和特征岩石与瓦斯突出煤与二氧化碳突出盐与二氧化碳突出煤、岩、二氧化碳和瓦斯突出岩石与二氧化碳突出煤与瓦斯突出煤与瓦斯突出突出煤与瓦斯压出压出煤与瓦斯倾出倾出煤与瓦斯突出3.1煤与瓦斯突出概述343.1.2突出分类及特征突出发生地点回采工作面突出上山突出石门突出平巷突出下山突出突出强度中型突出次大型突出特大型突出小型突出大型突出煤与瓦斯突出3.1煤与瓦斯突出概述353.1.3煤与瓦斯突出的危害煤与瓦斯突出的危害破坏正常的采掘生产循环,严重制约突出矿井劳动生产率的提高。我国的突出矿井目前普遍存在吨煤成本高,采掘速度慢,采掘关系紧张,经济效益差等问题。一是突出物埋人,破坏设施,喷出的瓦斯窒息施工人员,引起瓦斯爆炸。煤与瓦斯突出3.1煤与瓦斯突出概述363.1.4国外煤与瓦斯突出概况国外煤与瓦斯突出概况
1879年4月17日比利时阿格拉波二号井上山掘进时发生了世界上第一例大强度突出,突出煤量420吨,喷出瓦斯量50万米3以上,喷出的瓦斯流从提升井冲出地面,距井口23米处的绞车房附近火炉引燃瓦斯,火焰高达50米,井口建筑被烧成一片废墟,突出后连续发生了7次瓦斯爆炸,烧死3人,烧伤11人,整个事故造成124人伤生,是世界上首例特大煤与瓦斯突出事故。
1969年7月13日加加林矿710m水平主石门揭穿l3煤层时,煤层厚度仅1.3米突出煤量1.42万吨,喷出瓦斯25万米3。是世界上最大的一次煤与瓦斯突出。
1834年法国伊萨克煤矿就发生了世界上第一例煤与瓦斯突出,发生在急倾斜厚煤层平巷掘进工作面。据记载,在支架工架棚子时,发现工作面煤体外移,三人立即逃跑,1人被煤流埋没死亡,1人被瓦斯窒息,1人逃生。
到2000年,全世界约发生2.36万次突出,其中比较严重的国家有我国、独联体、法国、波兰、日本、匈牙利、比利时、澳大利亚、德国、加拿大、英国等19个国家,其中我国、独联体、法国、波兰、日本突出次数在1000次以上的严重突出国家。煤与瓦斯突出3.1煤与瓦斯突出概述373.1.5我国煤与瓦斯突出概况我国煤与瓦斯突出概况1971年六枝矿务局大用矿突出煤量2000余吨,死亡99人,风流逆转,造成人员窒息,遇害人员多在距离突出地点700~800米。1975年8月8日天府矿务局三汇坝一井+280米水平(垂深500米)主平硐揭K1煤层时,突出煤(岩)量12700吨,喷出瓦斯量140万米3。这是我国所发生的最大的一次煤与瓦斯突出事例,也是世界上第二大突出事例。最早有记载的突出事例是1950年5月1日辽源矿务局富国二井在垂深280米煤巷掘进时发生的。
1960年5月14日松藻矿务局松藻二井突出煤量l000t,堵塞巷道250多米,全井充满瓦斯,瓦斯和煤尘逆风流900多米冲出平硐口,造成死亡125人、轻伤16人的特大伤亡事故。煤与瓦斯突出3.1煤与瓦斯突出概述383.1.5我国煤与瓦斯突出概况煤与瓦斯突出3.1煤与瓦斯突出概述我国煤与瓦斯突出概况我国目前有突出矿井250多个,其中国有重点煤矿130个,地方煤矿70个,乡镇煤矿50余个。至1988年突出总次数约14300次。2004年10月20日大平煤矿岩石掘进工作面13m处突出,突出煤量1000t,突出瓦斯量约25万m3,波及11、13、15、21四个采区,死亡148人,32人受伤。1998年12月24日红菱矿石门揭煤时发生特大型煤与瓦斯突出,突出煤量2000吨,瓦斯逆流2000多米,死亡28人,其中包括矿总工程师、生产副矿长、掘进副矿长、通风副总、掘进副总及局通风处处长,放炮施工人员外,也多为区队长和矿救护队人员。2002年4月7日4时芦岭煤矿在石门尚有岩柱11.2m,突出煤10500t,填堵满巷道总长度796m,涌出瓦斯93.82万m3,瓦斯逆流3120m,死亡14人。393.1.6我国煤与瓦斯突出防治技术的发展我国煤与瓦斯突出防治技术的发展五十年代防突技术研究以安全防护措施为主。目的是保证一旦煤与瓦斯突出发生时,避免造成人身伤亡事故。主要防突措施有震动放炮和远距离放炮。安全防护措施阶段从60~70年代末开采解放层的大规模工业试验和应用,并取得了较好的防突效果。局部防突措施方面,试验研究提出了超前钻孔、松动爆破、煤层注水、水力冲孔、水力冲刷、金属骨架等多种防突措施。防突措施阶段70年代末到80年代
七十年代开始,抚顺分院以与北票局、红卫煤矿合作,试验提出区域预测的单项指标、瓦斯地质统计法和综合指标法。79年在石门揭煤工作面提出了钻屑解吸法。突出预测阶段1988年以后以《防治煤与瓦斯突出细则》的颁布为标志。该阶段将突出危险性预测和措施效果检验纳入到防突工作中来,全面实施包括突出危险性预测、防突技术措施、措施效果检验和安全防护措施的综合防突技术。综合措施防突阶段煤与瓦斯突出3.1煤与瓦斯突出概述403.1.7煤与瓦斯突出预兆其它预兆煤与瓦斯突出预兆风流逆转、瓦斯异常、瓦斯浓度忽大忽小、打钻喷孔及出现哨叫声、蜂鸣声等。统计表明,许多大强度突出前,常常有瓦斯忽大忽小预兆。煤体结构预兆声响预兆矿压显现预兆瓦斯预兆如支架来压、煤壁开裂、掉碴、片帮、工作面煤墙外臌、巷道底臌、钻孔顶夹钻、钻孔严重变形垮孔及炮眼装不进炸药等。煤体发生的闷雷声、爆竹声、机枪声、嗡瓮声。这些由煤体内部发出的声响统称为响煤炮。在统计的5029次事例中,有1415次突出前有响煤炮预兆,是各种预兆中发生最为频繁的。在一些突出事例发生前,有出现工作面温度降低、煤墙发凉、特除气味等预兆。煤体结构预兆有层理紊乱、煤体干燥、煤体松软、色泽变暗而无光泽、煤层产状急剧变化、煤层波状隆起以及层理逆转等。尤其是煤层软分层变厚。统计的2261次的突出事例中,有软分层变厚平均突出强度最大,达194.86吨煤与瓦斯突出3.1煤与瓦斯突出概述413.1.8煤与瓦斯突出发生条件煤与瓦斯突出发生必要条件地应力状态的突然变化①围岩或煤层的弹性潜能释放作功,使煤体产生突然破坏和位移。
②地应力场对瓦斯压力场起控制作用。
③地应力状态对煤层的透气性起到一定的控制作用。煤结构和力学性质条件瓦斯条件
地应力条件①高压游离瓦斯产生的瓦斯膨胀能;②高压瓦斯分子全面缩煤的骨架,促使煤体中产生弹性潜能③吸附在微孔表面的瓦斯分子降低煤的强度。④工作面前方形成的瓦斯压力梯度,造成作用于压力降低方向的力。①强度条件:煤愈硬,所需的破碎功愈大。②瓦斯解析和放散能力。③煤层透气性能。④不均质性条件。煤与瓦斯突出3.1煤与瓦斯突出概述423.1.8煤与瓦斯突出发生条件煤与瓦斯突出发生充要条件形成瓦斯流诱发因素能量积聚放炮落煤、石门揭开煤层、工作面进入地质造带、打钻、架棚、冒顶等使工作面附近应力状态突然改变,导致煤体的突然破坏,这是突出得以发生的激发条件。工作面前方煤岩体中的积聚发动突出的弹性潜能和瓦斯膨胀能是突出发生的基础条件。煤体连续破碎突出的煤体和以破碎的煤能快速涌出瓦斯,足以形成能抛出已破碎煤的瓦斯流,这也是突出得以发展的必要条件。突出激发后,煤的暴露面处于高地应力和高瓦斯压力区,使煤体能产生自发连续的破碎,这是突出的发展条件。煤与瓦斯突出3.1煤与瓦斯突出概述433.1.9煤与瓦斯突出发展过程发展阶段的特点是煤体依靠释放的弹性能和游离瓦斯的膨胀能使发生连续破碎,形成破碎波,已破碎的煤岩体在高速瓦斯流的携带下向巷道抛出。能量积聚过程,即工作面前方应力集中,形成高的应力梯度;应力增大使煤体透气性降低,煤体内瓦斯压力梯度提高。准备阶段使工作面处于突出危险状态,这样的工作面会显现各种的有声或无声的突出预兆。当出现下列任一情况时,突出即告停止:
①激发突出的能量业已耗尽;
②突出过程中,继续放出的能量不足以粉碎煤;
③突出孔道受阻碍,不能继续在突出空洞周围建立较大的应力梯度和瓦斯压力等。煤与瓦斯突出发展过程即突出的发动阶段。由于外力作用使工作面附近煤岩体应力状态突然改变,岩石和煤中积聚的弹性潜能、瓦斯膨胀能迅速释放,使煤岩体发生突然的位移、破坏,激发突出。停止阶段激发阶段准备阶段发展阶段煤与瓦斯突出3.1煤与瓦斯突出概述443.1.10“四位一体”综合防体系1、“四位一体”防突产生背景2、“四位一体”综合防突的必要性①、技术发展的必然;②、认识上的不确知性;③、技术上的不完善性;④、保证不发生伤亡事故。煤与瓦斯突出3.1煤与瓦斯突出概述45区域预测煤层突出煤层非突出煤层突出危险区突出威胁区无突出危险区区域预测采掘作业可不采取防突措施30-100m不少于2次区域预测验证超标不超标安全防护措施采掘作业突出危险工作面无突出危险工作面工作面预测安全防护措施采掘作业局部防突措施无效有效措施效果检验3.10“四位一体”综合防突体系463.2.1煤与瓦斯突出预测体系煤与瓦斯突出3.2煤与瓦斯突出预测区域预测工作面预测突出预测突出危险工作面
突出危险区突出威胁区无突出危险区无突出危险工作面
473.2.2区域突出危险性预测单项指标法区域预测综合指标法瓦斯地质统计法其它方法预测指标:煤的破坏类型、ΔP、f和P。
煤的破坏类型:ⅢⅣⅤ、瓦斯放散初速度ΔP≥10、煤的坚固性系数f≤0.5、煤层瓦斯压力P≥0.74Mpa,只有全部指标达到或超过上述临界值时,方可将煤层划为突出危险煤层。①、上水平发生过一次突出的区域,下水平的垂直对应区域应预测为突出危险区②、根据上水平突出点分布与地质构造的关系,确定出突出点距离地质构造两侧的最远距离线,并结合地质部门提供的下水平或下部采区的地质构造分布,按照上水平构造线两侧的最远距离线向下推测下水平或下部采区的突出危险区域。③、未划定的其它区域为突出威胁区。动力区划法坑透法瓦斯地质方法三维地震法煤与瓦斯突出3.2煤与瓦斯突出预测483.2.3工作面突出危险性预测工作面预测地质雷达方法巷道瓦斯涌出特征法解吸指标法(△h2、K1)R值指标法煤体温度法钻孔瓦斯涌出初速度法(q)声发射方法其它经试验证实有效的方法综合指标法(D、K)瑞利波方法煤体电磁辐射方法煤与瓦斯突出3.2煤与瓦斯突出预测493.3.1防治突出措施效果检验措施效果检验在采取措施后,对工作面再次进行一次煤层突出危险性预测,因此,措施效果检验方法原则上与突出预测方法相同。但措施效果检验检验钻孔应打在措施孔之间。效果检验方法的实质效果检验的必要性效果检验的目的
保证防突措施的有效性和措施执行的效果。措施执行后如措施效果检验有效,可在采取安全防护措施的情况下,进行采掘作业;如措施效果检验无效,则必须采取补充措施,再进行措施效果检验,直到措施效果检验有效为止。
我国除开采解放层措施外,所有的防突措施无一例外都发生过突出,产生这种状况的原因:①措施的参数不能适应开采技术条件的变化;②未能严格按措施要求执行;③因为突出煤层中大部分地区并无突出危险,很容易使人产生麻痹思想,使得措施无法按设计要求施工,造成措施执行不到位。煤与瓦斯突出3.3防治突出措施效果检验
503.3.1防治突出措施效果检验措施效果检验方法效果检验方法技术要求
①保护层的开采厚度等于或小于0.5m、上保护层与突出煤层间距大于50m或下保护层与突出煤层间距大于80m时,必须对保护层的保护效果进行检验。
②预抽煤层瓦斯后,突出煤层的残存瓦斯含量小于该煤层始突深度的原始瓦斯含量。或煤层瓦斯预抽率大于30%。
③石门揭煤工作面应采用钻屑解吸指标等方法检验措施效果。检验钻孔数为4个,其中石门中间一个,并位于措施孔之间,其它3个孔位于石门上部和两侧,终孔位置应位于措施控制范围的边缘线上。④煤巷掘进工作面检验孔深应小于或等于措施孔深,并布置在两个措施孔之间。
原则上可采用所有应用于煤巷掘进工作面的突出预测方法。①钻孔瓦斯涌出初速度法②R值指标法③解吸指标法煤与瓦斯突出3.3防治突出措施效果检验
513.4.1防突措施制定的原则煤与瓦斯突出3.4防治突出技术措施
防突措施制定的原则①部分卸除煤体的应力,将集中应力区推移至煤体深部。⑤改变采掘工艺条件,使采掘工作面前方煤体应力和瓦斯动力学状态平缓变化,达到工作面本身自我卸压。如分层开采,浅截深采煤,间歇作业等,皆属此类。④改变煤体物理力学性质,使其不易于发生突出,如煤层注水后,煤体湿润,弹性减小,塑性增大,使突出不易发生。③增大煤体的承载能力和稳定性。
②部分排除煤体中的瓦斯,降低瓦斯压力,减小工作面前方的瓦斯压力梯度。523.4.2防突措施分类防治突出技术措施局部防突措施区域防突措施水平冲孔深孔松动爆破水力冲刷高压注水超前钻孔卸压槽震动放炮开采解放层预抽煤层瓦斯煤层注水掩护挡板超前支架金属骨架浅孔松动爆破浅孔煤层注水钻孔卸煤区域石门煤巷辅助采面煤与瓦斯突出3.4防治突出技术措施
533.5.1安全防护措施煤与瓦斯突出3.5安全防护措施
突出安全防护措施相关规定突出安全防护措施相关规定
《细则》第91条、《规程》第209条规定:井巷揭穿突出煤层和在突出煤层中进行采掘作业时,必须采取震动爆破、远距离爆破、避难硐室、反向风门、压风自救系统等安全防护措施。突出矿井的入井人员必须携带隔离式自救器。
压风自救系统自救器震动放炮避难所远距离放炮反向风门543.5.2自救措施自救措施压风自救系统压风自救系统的要求是:1、系统安设在井下压缩空气管路上;2、压风自救系统应设置在距采掘工作面25~40m的巷道内、放炮地点、撤离人员与警戒人员所在的位置以及回风道有人作业处。长距离的掘进巷道中,应每隔50m设置一组压风自救系统;3、每组压风自救系统一般可供5~8个人用,压缩空气供给量,每人不得少于0.3m3/min。自救器突出矿井每一入井人员,必须随身携带隔离式(压缩氧和化学氧)自救器。煤与瓦斯突出3.5安全防护措施
554.1.1国有煤矿事故死亡人数4矿井瓦斯灾害事故抢险救灾4.1安全生产现状564.1.2国有煤矿事故百万吨死亡率4矿井瓦斯灾害事故抢险救灾4.1安全生产现状574.1.3国有煤矿事故类别分析4矿井瓦斯灾害事故抢险救灾4.1安全生产现状584.1.3国有煤矿事故类别分析煤矿重大灾害事故凡是能给煤矿牛产或人员生命安全、财产造成严重危害的事故。煤矿中常见的重大灾害事故有5类①瓦斯、煤尘爆炸②矿井明火火灾③煤与瓦斯突出④矿井突水⑤冲击地压和大面积冒顶。人身伤亡事故分轻伤、重伤和死亡事故。而死亡事故又分为:1一般伤亡事故:一次死亡1~2人的事故(多人事故时包括轻伤和重伤);2重大伤亡事故:一次死亡3~9人的事故;3特大伤亡事故:一次死亡10人以上(含10人)的事故。特大伤亡事故又分为30人以下和30人以上。4矿井瓦斯灾害事故抢险救灾4.1安全生产现状594.1.41949-2005一次死亡100人以上事故4矿井瓦斯灾害事故抢险救灾4.1安全生产现状606162634.2.1有关规定1《矿山安全法》(1992)第30条:矿山企业必须制定矿山事故防范措施,并组织落实。2《矿山安全法实施条例》(1996)第40条:矿山企业应当每年编制矿山灾害预防和应急计划;在每季度末,应当根据实际情况对计划及时进行修改,制定相应的措施。3《煤矿安全规程》(2001)第9条规定:煤矿企业必须编制年度灾害预防和处理计划,并根据具体情况及时修改。灾害预防和处理计划由矿长负责组织实施。煤矿企业每年必须至少组织1次矿井救灾演习。4《中华人民共和国安全生产法》(2002年11月1日起施行)第17条规定:生产经营单位的主要负责人对本单位安全生产工作负有下列职责:(一)建立健全本单位安全生产责任制;...(五)组织制定并实施本单位安全生产事故应急救援方案;...。4矿井瓦斯灾害事故抢险救灾4.2矿井灾害预防和处理计划644.2.2处理灾害和恢复生产措施的编制原则
1处理火灾事故应根据己探明的火区地点和范围制定控制火势的方法,风流调度原则和方法,防止产生瓦斯、煤尘爆炸的措施、步骤,采用的灭火方法,防火墙的位置、材料和修建顺序等。2处理爆炸事故关健是写出如何迅速恢复灾区通风.用适当风量冲洗灾区,避免出现或消除火源,防止瓦斯连续爆炸的措施。3其他事故(煤与瓦斯突出、冒顶、突水、运输提升和机电事故等)的预防和处理措施,也应根据本矿井具体情况制定。随着客观条件的变化(采掘计划的变更、通风系统的改变等),每季度还要对《计划》作出相应的修改与补充。4矿井瓦斯灾害事故抢险救灾4.2矿井灾害预防和处理计划654.2.2计划的编制方法、审批程序及其贯彻执行1《计划》必须由矿总工程师负责组织通风、采掘、机电、地质等单位有关人员编制,并由救护队参加,过应征得矿安全监察站同意。2《计划》必须在每年开始前1个月报矿务局(公司)总工程师批准。3在每季开始前15d,矿总工程师根据矿井自然条件和采掘工程的变动等情况,组织有关部门进行修改和补充。4已批准的《计划》由矿长负责组织实施;5已批准的《计划》应立即向全体职工(包括全体矿山救护队员)贯彻,组织学习,并熟悉避灾路线。各基层单位的领导和主要技术人员应负责组织本单位职工学习,并进行考试。没有学习过或考试不及格,不熟悉《计划》有关内容的干部和工人,不准下井工作。《计划》如有修改补充,还应组织职工重新学习。6每年必须至少组织1次矿井救灾演习。对演习中发现的问题,必须采取措施,立即改正。4矿井瓦斯灾害事故抢险救灾4.2矿井灾害预防和处理计划664.2.2“预防和处理计划”的内容预防和处理计划的内容包括六大部分1矿井可能发生的各种重大灾害2预防各种重大灾害的措施3组织灾区人员撤离和自救的措施4处理各种重大灾害的措施
5处理灾害所必须的技术资料6处理重大事故时有关人员的职责4矿井瓦斯灾害事故抢险救灾4.2矿井灾害预防和处理计划674.3.1瓦斯爆炸事故救护队任务
《煤矿救护规程》第156条规定:处理爆炸事故时,矿山救护队的主要任务是:
1.抢救遇险人员。2.对充满爆炸烟气的巷道恢复通风。3.抢救人员时清理堵塞物。4.扑灭因爆炸产生的火灾。
4矿井瓦斯灾害事故抢险救灾4.3
瓦斯爆炸事故的处理684.3.2瓦斯爆炸事故的决策4.3.2.1必须了解(询问)的内容1爆炸地点及事故波及范围;2人员分布及其伤亡情况;3通风情况(风量大小、风流方向、风门等通风设施的损坏的情况……);4灾区瓦斯情况(瓦斯浓度、烟雾大小、CO浓度及它们的流向);5是否发生了火灾;6主要通风机工作情况(是否正常运转,防爆门是否被吹开,风机房水柱计读数是否有变化……)。4矿井瓦斯灾害事故抢险救灾4.3
瓦斯爆炸事故的处理694.3.2
瓦斯爆炸事故的决策4.3.2.2必须分析判断的内容1如何尽快撤出灾区人员。2如何尽快通知有关人员和单位参加抢险救灾。3判断通风系统破坏程度。4是否会产生连续爆炸?5能否诱发火灾。6可能影响的范围。4矿井瓦斯灾害事故抢险救灾4.3
瓦斯爆炸事故的处理704.3.2
瓦斯爆炸事故的决策4.3.2.3必须作出决定并下达的命令1撤出灾区和可能影响区的人员2切断灾区电源;3向矿务局汇报并召请救护队;4成立抢救指挥部,制定救灾方案;5保证主要通风机和空气压缩机正常运转;6保证升降人员的井筒正常提升;7清点井下人员、控制入井人员;8矿山救护队到矿后,按照救灾方案部署救护队抢救遇险人员,侦察灾情,扑灭火灾,恢复通风系统,防止再次爆炸;9命令有关单位准备救灾物资,医院准备抢救伤员。4矿井瓦斯灾害事故抢险救灾4.3
瓦斯爆炸事故的处理714.3.3瓦斯爆炸事故处理的具体措施1派救护队沿最短的路线,以最快的速度到达遇险人员最多的地点进行侦察、抢救。2迅速恢复灾区通风。排除爆炸产生的烟雾和有毒气体,让新鲜空气不断供给灾区,是抢救遇险人员最有效的方法。但在恢复通风前,必须查明有无火源存在,否则会再次引起爆炸。3反风。在紧急抢救遇险人员的特殊情况下,爆炸产生的大量有毒有害气体,严重威胁回风方向的工作人员时,在确认进风方向的人员已安全撤退的情况下,可考虑采用反风。但对此必须十分慎重。不经过周密分析,盲目行动,往往会造成事故的扩大。4清除灾区巷道的堵塞物。4矿井瓦斯灾害事故抢险救灾4.3
瓦斯爆炸事故的处理724.3.3瓦斯爆炸事故处理的具体措施5扑灭爆炸引起的火灾。为了抢救遇险人员,防止事故蔓延和扩大,在灾区内发现火灾或残留火源,应立即扑灭。火势很大、一时难以扑灭时,应阻止火焰向遇险人员所在地点蔓延。6发生连续爆炸时,为了抢救遇险人员或封闭灾区,在紧急情况下,也可利用两次爆炸的间隔时间进行。但应严密监视通风和瓦斯情况并认真掌握连续爆炸中时间间隔的规律。7最先到达事故矿井的救护小队,担负抢救遇险人员和灾区的侦察任务。
8随后到达事故矿井的救护小队应配合第1小队完成抢救人员利侦察灾区的任务,或是根据指挥部的命令担负待机任务。9恢复通风设施时,首先恢复必要、最容易恢复的通风设施。恢复独头巷道通风时除将局部通风机安在新鲜风流处外,应按要求排放瓦斯。4矿井瓦斯灾害事故抢险救灾4.3
瓦斯爆炸事故的处理734.3.4处理瓦斯爆炸事故的一般原则1抢救通险、遇难人员是处理爆炸事故的中心工作,其它工作必须为此工作服务。遇难人员没有全部救出之前,抢救工作不得停止。2爆炸引起火灾而灾区内有遇难人员时,必须采用直接灭火法灭火。只有在火势很大无法救出遇难人员时,才可以考虑采用封闭灾区的方法进行综合灭火。3遇险、遇难人员末全部救出前,清除巷道堵塞物的工作一刻也不能停止。经验证明,在因爆炸引起的冒顶而堵塞的巷道中,往往能救出活着的遇险人员。4在紧急救人的情况下,爆炸产生的大量有毒有害气体严重威胁回风方向的工作人员时,在保证入风方向的人员已安全撤离的情况下,可以考虑采用反风措施。5灾区经过侦察后,确定没有二次爆炸危险时,为了便于抢救遇难人员,应迅速对灾区进行通风,排除有毒有害气体。6抢救遇难人员的工作结束、灾区恢复通风后,应组织有关人员对灾区进行全面调查,查请愿炸事故发生的原因。4矿井瓦斯灾害事故抢险救灾4.3
瓦斯爆炸事故的处理744.3.5处理瓦斯爆炸事故矿山救护队行动原则1迅速抢险遇险人员。其原则是:先救出活人.特别是重伤人员,同时千方百计地帮助轻伤者,最后再将死亡人员运出。2密切监视灾区瓦斯浓度及其变化,认真检查有无残留火源,防止瓦斯再次聚积到爆炸浓度而引起2次爆炸。3在无火源、无爆炸危险的情况下,尽可能恢复通风,排除瓦斯。4在侦察中,应尽力查清现场情况,如遇难人员的倒向、伤害部位与伤害程度,巷道、支架、设备的破坏与移动情况等,以确定爆炸源与爆炸波传播方向及影响区。5对复杂与极复杂爆炸事故要认真分析,将侦察详情报告指挥部,再按指挥部下达的任务行动。6选择最短路线进入灾区。一般应从进风进入。如进风巷道受阻,则由回风进入,灾区较大时,应分别从进风与回风同时进入,遇险人员往往集中在回风区。4矿井瓦斯灾害事故抢险救灾4.3
瓦斯爆炸事故的处理754.3.5处理瓦斯爆炸事故矿山救护队行动原则7爆炸后,经侦察确认无火源时,应尽可能恢复通风,以利于其他人员在安全区内进行工作。8反风与零点通风要慎重进行,一般应保持原有的通风状态,遇有害气体威胁回风区人员时,为了救人,可在撤出进风流中的人员后进行局部反风。9清理堵塞物,不应由侦察小队进行,侦察小队应寻找其他通道进入灾区,清理工作交给后续小队。10遇独头巷道长、有害气体浓度大、支架损坏严重,在确认没有火源、遇险人员已经牺牲时,严禁冒险进入工作,要在恢复通风、支护后,方可搬运遇难人员。11火灾引起的爆炸事故,或在抢救遇险人员时有明火存在,应同时救人与灭火,并派专人监测瓦斯浓度,防止瓦斯聚积。12进入灾区前,应慎重考虑是否切断电源。13在救灾中,如发生瓦斯连续爆炸,为抢救遇险人员,可利用爆炸间隙进入灾区,但要掌握间隙最短时间,进入灾区时,要有专人检查瓦斯。14在救灾中,侦察小队穿过支架破坏地区要架好临时支护,保证退路安全。4矿井瓦斯灾害事故抢险救灾4.3
瓦斯爆炸事故的处理764.3.6处理瓦斯爆炸事故的安全注意事项1救护队领取任务时,必须问清事故性质,并制订侦察工作的安全措施。2救护队进入灾区后,必须随时检查瓦斯和其它气体的浓度,掌握各种气体浓度的变化,采取措施防止瓦斯连续爆炸。确认没有爆炸危险,方可进入灾区工作。3救护队进入灾区工作,不应轻易改变通风系统,以防引起风流变化,发生意外事故。如果改变通风系统,应待风流稳定后再进入灾区工作。4救护队进入灾区就应切断灾区电源。5在有明火存在时,要严格控制风速,不使煤尘飞扬。人员行进时,行动要缓慢,以防荡起煤尘,引起煤尘爆炸。6救护队穿过支架破坏和冒落区时,应架设临时支架,以保证队员在这些地点往返的安全。通过堵塞危险区,应派专人观察顶板情况,依次小心地通过。7救护队在灾区工作,应设持机小队。只有在紧急救人的情况下,才可不设。8救护队进入灾区时,应使用灾区电话,随时向井下基地和指挥部汇报。4矿井瓦斯灾害事故抢险救灾4.3
瓦斯爆炸事故的处理774.4.1煤与瓦斯突出事故
《煤矿救护规程》第162条规定:发生煤与瓦斯突出事故时,矿山救护队的主要任务是抢救人员和对充满瓦斯的巷道进行通风。
4矿井瓦斯灾害事故抢险救灾4.4煤与瓦斯突出事故的处理784.4.2煤与瓦斯突出事故抢险救灾决策要点1切断灾区和受影响区的电源,但必须在远距离断电,防止产生电火花引起爆炸。当瓦斯影响区遍及全矿井时,要慎重考虑停电后会不会造成全矿被水淹。2撤出灾区和受威胁区的人员。3派人到进、回风井口及其50m范围内检查瓦斯,设置警戒,熄灭警戒内的一切火源,严禁一切机动车辆进入警戒区。4派遣救护队佩戴呼吸器、携带灭火器等器材下井侦察情况,抢救遇险人员、恢复通风系统等。5要求灾区内不要随意启闭电器开关,不要扭动矿灯开关和灯盖,严密监视原有的火区,查清突出后是否出现新火源,防止引爆瓦斯。
4矿井瓦斯灾害事故抢险救灾4.4煤与瓦斯突出事故的处理794.4.2煤与瓦斯突出事故抢险救灾决策要点6发生突出事故后不得停风和反风,防止风流紊乱扩大灾情,制定措施尽快恢复灾区通风,并将高浓度瓦斯绕过火区和人员集中区直接引入总回风道。7组织力量抢救遇险人员。8制定并实施预防再次突出的措施。必要时撤出救灾人员。9当突出后破坏范围很大,巷道恢复困难时,应在抢救遇险人员后对灾区进行封闭。10保证压缩空气机正常运转,以利避灾人员利用压风自救装置进行自救。11若突出后造成火灾或爆炸,则按处理火灾或爆炸事故进行救灾。4矿井瓦斯灾害事故抢险救灾4.4煤与瓦斯突出事故的处理804.4.3处理煤与瓦斯突出事故的一般原则
1矿井发生沼气喷出或煤与沼气突出(以下简称突出)事故后,应立即通知矿山救护队进入灾区抢救遇难人员,并对充满沼气和煤的巷道进行处理;2立即通知灾区和灾区附近受到威胁的人员停止工作,迅速佩戴隔离式自救器撤离灾区和危险地段,阻止不佩戴氧气呼吸器的人员进入灾区;3迅速采取措施,以最大风量供给灾区,以最短的路线排除瓦斯;4为了防止沼气蔓延,应采取措施封堵沼气排放源;5突出的煤与歼,应允喷洒水雾,在短时间内加以清除。4矿井瓦斯灾害事故抢险救灾4.4煤与瓦斯突出事故的处理814.4.4大型、特大型突出事故矿山救护队行动原则1救护队接通知后,应以最快速度赶到事故地点,以最短路线进入灾区抢救遇险人员。2救护队进入灾区时应保持原有通风状况,不得停风或反风。回风堵塞引起瓦斯逆流时,应尽快疏通,恢复正常通风。如反向风门受损,大量瓦斯仍侵入进风时,应迅速堵好,缩小灾区范围。3进入灾区前应先切断灾区电源。不得在瓦斯超限的电源开关处切断电源行。4处理煤与瓦斯突出事故时,矿山救护队必须携带0-100%的瓦斯检定器,严格监视瓦斯浓度的变化。准备一定数量的化学氧自救器或压缩氧自救器与2h呼吸器,发现遇险人员立即抢救,能行动的配带自救器引出灾区;不能行动的则运出灾区;不能自主呼吸的,应迅速运出或创造供风条件就地苏生。如遇险人员过多,一时无法运出,则就近以风障隔成临时避灾区,以压风管通风,或拆开风筒供风,在避灾区进行苏生,再分批转运到安全地点。4矿井瓦斯灾害事故抢险救灾4.4煤与瓦斯突出事故的处理824.4.4大型、特大型突出事故矿山救护队行动原则5救护队进入灾区,应特别观察有无火源,发现火源立即组织灭火。6灾区中发现突出煤矸堵塞巷道,使堵塞区内人员安全受到威胁时,应采用一切可能办法扒通,或用插板法架设一条小断面通道,救出区内人员。在扒通前,应利用管路或钻孔压风,向堵塞区内供风。7清理时,在堆积物处打密集柱和防护板。对埋入突出物中的人员,应分析其可能位置,尽快找出。8在灾区或接近突出区工作时,由于瓦斯浓度变化异常,应严加监视。矿灯必须完好,工具均属防爆,在磨擦撞击下,不会发生火花。严禁敲打矿灯,用非防爆工具扒矸石或磨擦撞击、砸大块煤岩等。还应注意雷管炸药,防止爆炸。9煤层有自然发火危险的,发生突出后要及时清理。清理时要采取防尘、防再次突出措施。对突出孔洞应充填,孔洞过大不能充填或注浆的,应密闭后注浆、隔绝供氧。空间过大孔洞,一般不应从洞内大量放出松散煤体,以免孔壁垮塌再次激发突出。4矿井瓦斯灾害事故抢险救灾4.4煤与瓦斯突出事故的处理834.4.5处理突出事故安全注意事项1矿山救护队进入灾区必须首先切断通向灾区的电源,防止人员触电,防止出现电火花引起沼气、煤尘爆炸,2每个队员进入灾区之前都应严格进行矿灯的防爆检查,并严禁使用灾区内的电气设备;3矿山救护队进入灾区后,必须认真检查气体和温度的变化。发现空气中出现一氧化碳和温度升高现象时,应提高警惕,并迅速查明原因;4矿山救护队在侦察时发现喷出或突出的沼气发生燃烧时,应立即采取于粉、倍气灭火等措施,将火源扑灭。大型沼气燃烧事故,应立即撤出人员,封闭火区;5排放沼气时,应尽量避免排放的沼气—空气流经过带电的电气设备,并严禁经过尚未封闭完毕的火区,要直接将沼气—空气流引向回风巷道。沼气浓度超过0.75%的气流排出井口时,井口50m内应设岗哨,严禁烟火,除批准的人员以外,其他人员不得接近此地;6清理喷出或突出的煤歼时,应洒水降尘。为了防止二次突出、防止突出孔洞的煤岩垮落伤人,要设置防护板,打密集支柱;7处型二氧化碳突出事故时,队员进入灾区要朗好防烟眼镜。4矿井瓦斯灾害事故抢险救灾4.4煤与瓦斯突出事故的处理845事故案例分析
5.1瓦斯爆炸事故5.1
瓦斯爆炸事故案例水城矿务局木冲沟煤矿“9.27”瓦斯煤尘爆炸事故
造成162人死亡,37人伤。事故示意事故经过矿井概况点评事故原因2000年9月27日20时30分责任人处理855事故案例分析
5.1瓦斯爆炸事故【矿井概况】
木冲沟煤矿位于贵州省六盘水市境内,矿井1974年投人生产,设计年生产能力90万t,1999年实际产量63.3万t。矿井为平硐上下山开拓,抽出式通风。矿井为高瓦斯矿井,贵州省煤炭工业局审批意见为按煤与瓦斯突出矿井管理。矿井相对瓦斯涌出量为16.63m3/t,绝对瓦斯涌出量为29.93m3/min,自然发火期为7—9个月,煤尘有爆炸性。矿井需要风量为4510m3/min,实际风量为5078m3/mm。
井田采用走向平硐单水平上、下山开拓,即﹢l800水平,水平内分为8个采区。当时开采的是第四采区下山部分。主要可采煤层为3号、7号和11号。四采区为三条集中下山开拓,其中:皮带下山和通风行人下山进风,轨道下山回风。在采区的西冀共布置两个回采工作面(41112综采工作面、41114高档工作面)、一个综采准备工作面和六个掘进工作面(41116轨道巷、41116机巷、41116开切服、41Il8轨道巷、四采区通风行人下山及联络巷)。86⒌1瓦斯爆炸事故⒌
事故案例分析
875事故案例分析
5.1瓦斯爆炸事故【事故发生过程】事故当班井下共出勤244人,主要是41112综采面和41114高档面的生产、41114综采准备工作面的安装和六个掘进工作面的掘进和维修。9月27日20时41116轨道巷开始排放瓦斯,20时33分井下汇报﹢1740车场有一股黑烟冲出来,烟雾很大。矿调度室接到报告后,立即通知井下作业人员撤出,通知救护队并组织人员下井探险和抢救幸存者。同时向矿领导、矿务局调度汇报。21时15分大湾矿救护队到达木冲沟煤矿下井抢险。27日23时40分,矿务局局长带领局有关领导到达木冲沟煤矿,立即成立了抢险指挥中心。28日凌晨水城矿务局救护大队、老鹰山矿救护队和六枝矿务局矿山救护队分别到达,投入抢险。885事故案例分析
5.1瓦斯爆炸事故【事故发生原因】事故的直接原因是:41116轨道巷掘进工作面因停电造成瓦斯积聚,在排放瓦斯过程中,41114机巷的四台局部通风机同时运行,且41116轨道巷因积水回风不畅,造成41114机巷局部通风机以里部分巷道内风流不稳定和产生循环风,致使在41114机巷中第四联络巷附近巷道内的瓦斯浓度达到爆炸界限,现场人员违章拆卸矿灯产生火花,引起瓦斯爆炸,煤尘参与爆炸。瓦斯积聚原因。调查核实,9月27日l4时45分,41116轨道巷停电,共停电3l5min,15时51分,瓦斯检查员张某汇报41116轨道巷迎头的瓦斯浓度在8%以上,18时18分救护队下井,20时开始排放瓦斯。停风期间41116轨巷的瓦斯涌出量为1089.9m3。
调查取证表明存在工人井下拆卸矿灯、更换灯油、更换灯泡、用铁丝代替灯盒内连结条等违章现象。综合分析认为这起事故的引爆火源最大可能是现场人员违章拆卸矿灯所致。895事故案例分析
5.1瓦斯爆炸事故【责任人处理】1矿通风工区技术员王某,鉴于其已在事故中死亡,不再追究责任。2矿主管通风副总工程师冯某、矿主管机电管理工作副矿长徐某、矿长卢某给予行政开除处分,移交司法机关依法追究刑事责任,并建议给予开除党籍处分。3机电工区区长徐某,给予行政降级处分,建议给予党内严重警告处分4通风工区党支部书记董某,建议给予严重警告处分。5通风工区区长卢某、矿调度室副主任喻某、驻矿安全监察站站长王某、给予行政撤职处分,建议给予留党察看一年处分。6矿总工程师王某,给予行政撤职处分,建议给予党内严重警告处分。7矿党委书记李某,建议给予撤销党内职务处分。8局通风处处长邓某、局机电处处长张某、局安监局局长龙某、局总工程师常某、主管生产副局长张某,给予行政记大过处分,建议给予党内严重警告处分。9局党委书记魏某,建议给予党内严重警告处分。10局长赵某、给予行政撤职处分,建议给予撤销党内职务处分。11省煤炭局局长、省煤炭局副局长,给予行政降级处分,建议给予党内严重警告处分。12贵州省主管安全生产工作的副省长刘某向国务院写出深刻检查。
905事故案例分析
5.1瓦斯爆炸事故【点评】是一起令人震惊的重大责任事故。事故发生的主要原因是该矿在生产技术及安全管理上存在着严重问题,主要是:1生产过于集中,布局不合理。在未经批准情况下,擅自修改采区设计。2生产集中、通风系统复杂。即在四采区一翼布置2个生产工作面、1个综采准备面和6个掘进工作面,致使通风系统复杂,造成了通风设施增多和管理不善、风流短路和漏风现象多有发生,风量严重不足,风流不稳定。3机电与局部通风管理混乱,井下经常停电停风,造成瓦斯积聚和排放瓦斯习以为常。排放瓦斯时既不撤人,也不检测回风流瓦斯浓度,这次事故直接原因就是由于排放瓦斯风流不畅,产生循环风、而造成瓦斯超限,加之工人违章拆卸矿灯产生火花,引发了瓦斯及煤尘爆炸。4事故的根本原因是,局矿各级领导未树立安全第一思想,对在矿井中存在的技术及管理问题不能及时解决,而造成的惨痛教训是非常深刻的。915事故案例分析
5.2煤与瓦斯突出事故5.2煤与瓦斯突出事故案例沈阳矿务局红菱煤矿“12.24”煤与瓦斯突出事故死亡28人,伤6人。突出强度事故经过矿井概况点评事故原因1998午12月24日15时45分
责任人处理92【矿井概况】红菱煤矿始建于1969年12月,1975年移交,1976年简易投产,设计能力为90万t/a。矿井开拓方式为立井多水平分区式,通风方式为中央对角式,该矿井为煤与瓦斯突出矿井,矿井瓦斯的绝对涌出量和相对涌出量分别为57.18m3/min和26.52m3/t。该矿采煤方式为爆破落煤,掘进方式为打眼爆破。该矿现有职工4853人,其中农民轮换工1201人。该矿南翼-700m南石门于1997年11月开掘,当掘到25.2m时开始打抽放钻孔33个,进行抽放。从1998年1月14日至5月11日,历时117d,共抽放瓦斯量17000m3。1998年11月28日该工作面恢复掘进,根据预测指标又补打38个瓦斯排放钻孔(其中有13个金属骨架孔),揭煤前已累计打抽放钻孔71个。5事故案例分析
5.2煤与瓦斯突出事故93【突出强度】由于现场揭煤指挥人员没有按《规程》第186条和《防治煤与瓦斯突出细则》(以下简称《细则》)第93条规定执行,将揭煤指挥部和爆破地点设在距突出地点242.5m非新鲜风流的巷道躲避洞内。而该次突出强度大,突出煤量为2686.5t,瓦斯81万m3,风流逆转达2500m,导致揭煤指挥人员、救护队员、爆破人员及在该区域内的其他人员全部受到瓦斯气流冲击和窒息危害。死亡28人,伤6人,直接经济损失138.05万元。死亡的人员中包括:生产副矿长、总工程师、掘进副矿长、通风副总、掘进副总、局通风处处长、通风处通风科长等到井下现场指挥揭煤工作的技术人员。5事故案例分析
5.2煤与瓦斯突出事故94【突出发生过程】12月24日二班,红菱煤矿按上报的石门揭煤措施及沈阳矿务局批复意见组织揭煤。揭煤前矿专门召开了揭煤会议,成立指挥部。红菱煤矿副矿长、调度室主任在矿调度室指挥,生产副矿长、总工程师、掘进副矿长、通风副总、掘进副总及局通风处处长、通风科长等到井下现场指挥揭煤工作,指挥部设在距石门揭煤工作面242.5m处。15时36分矿总工程师陈某在井下现场汇报,震动炮已于15时35分放完,正常。15时57分矿安监科安监员张某在井底往调度室汇报:南冀大巷三角道往井口反风,风力很大。局总工程师、红菱矿矿长立即安排人员查找原因,同时与-700m石门煤指挥部联系,但联系不上。16时47分在南翼煤仓放警戒的矿安监科安监员汇报说:他和323采煤队看工具库的工人高某被熏。16时18分局总工程师命令局救护大队立即出动赶赴-700m察看情况,同时调林盛矿、西马矿救护队到红菱矿抢险救灾。5事故案例分析
5.2煤与瓦斯突出事故95【事故发生原因】直接原因:1现场揭煤指挥人员没有按《规程》和《细则》规定,将揭煤指挥部和爆破地点设在距突出地点242.5m非新鲜风流的巷道躲避洞内。1996年“6.20”煤与瓦斯突出事故。煤粉喷出距离为396m。由于该次突出风流逆转达2500m,导致揭煤指挥人员、救护队员、爆破人员及在该区域内的其他人员受到瓦斯气流冲击和窒息危害。2该次揭煤的安全措施存在问题:一是-700m大巷安设的两道反向风门不坚固,被突出的煤与瓦斯摧毁,大量瓦斯涌向外边,使外边人员因缺氧窒息死亡。间接原因1防突效果检验方法违反《细则》第42条规定,导致错误签署可以揭煤指令,是这次事故的根本原因。2红菱煤矿在编制及审查措施时,缺乏安全意识,工作不认真。编制该措施的技术人员业务不熟悉,导致设计中多处漏项。如设计中无明确的爆破地点和指挥部的位置,避灾路线不明确等。5事故案例分析
5.2煤与瓦斯突出事故96【事故发生原因】间接原因3没有认真吸取以往事故教训,现场指挥人员严重违章。红菱煤矿在这次揭煤工作中从局到矿都没有吸取l996年“6.20”该矿煤与瓦斯突出事故血的教训,同类事故重复发生。4矿务局对措施审查不细,把关不严。(1)在爆破地点与指挥部位置的确定上,没有充分考虑与吸取“6.20”事故这一实际情况,进行批复,把爆破地点设在更安全更可靠的地方。(2)批复中没有指出措施中防突效果检测方法违反《防突细则》规定,导致矿继续用这种错误方法进行检测,为事故发生理下隐患。(3)对措施中其他漏项,没有给予补充和纠正。(4)矿务局在对现场条件不清楚情况下,又没有到现场进行实地考查,就进行会审。5事故案例分析
5.2煤与瓦斯突出事故97【责任人处理】
1矿总工程师,鉴于本人已在事故中遇难,故免于追究责任。2矿防突预测预报员、矿瓦斯科防突组组长,建议给予开除矿籍处分。3矿瓦斯科科长,建议给予开除矿籍处分、追究其刑事责任。4矿安全副矿长,建议给予行政记过处分。5矿长,建议给予行政撤职处分。6矿党委书记,建议给予行政撤职处分。7局救护大队副大队长,在揭煤过程中,救护组织工作不力,救护队员没能按批复措施进行躲避,建议给予行政撤职处分。8局副总工程师,建议给予行政撤职处分。9局总工程师,建议给予降级处分。10局长,是全局安全生产第一责任者,对揭煤管理混乱、安全措施不到位,负有领导责任,建议给予行政记过处分。11局党委书记,对安全培训、安全教育不到位负有领导责任,建议写出书面检查。5事故案例分析
5.2煤与瓦斯突出事故98【点评】沈阳矿
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