據(jù)媒體報道,前不久發(fā)生在伊朗古萊斯坦省的煤礦爆炸事故共造成42名礦工死亡。事故原因正是由于礦道內(nèi)瓦斯?jié)舛冗^高引發(fā)爆炸并導(dǎo)致礦井坍塌。瓦斯爆炸就其本質(zhì)來說,是一定濃度的甲烷和空氣中的氧氣在一定溫度作用下產(chǎn)生的激烈氧化反應(yīng)。瓦斯爆炸產(chǎn)生的高溫高壓,促使爆源附近的氣體以極大的速度向外沖擊,造成人員傷亡,破壞巷道和器材設(shè)施,揚起大量煤塵并使之參與爆炸,產(chǎn)生更大的破壞力。另外,爆炸后生成大量的有害氣體,造成人員中毒死亡。
慘痛的伊朗煤礦爆炸事故
一、爆炸條件
瓦斯爆炸的條件是:一定濃度的瓦斯、高溫火源的存在和充足的氧氣。
①瓦斯?jié)舛?/span>
瓦斯爆炸有一定的濃度范圍,把在空氣中瓦斯遇火后能引起爆炸的濃度范圍稱為瓦斯爆炸界限。瓦斯爆炸界限為5%~16%。
當(dāng)瓦斯?jié)舛鹊陀?%時,遇火不爆炸,但能在火焰外圍形成燃燒層,當(dāng)瓦斯?jié)舛葹?.5%時,其爆炸威力zui大(氧和瓦斯*反應(yīng));瓦斯?jié)舛仍?6%以上時,失去其爆炸性,但在空氣中遇火仍會燃燒。
瓦斯爆炸界限并不是固定不變的,它還受溫度、壓力以及煤塵、其它可燃性氣體、惰性氣體的混入等因素的影響。
②引火溫度
瓦斯的引火溫度,即點燃瓦斯的zui低溫度。一般認(rèn)為,瓦斯的引火溫度為650℃~750℃。但因受瓦斯的濃度、火源的性質(zhì)及混合氣體的壓力等因素影響而變化。當(dāng)瓦斯含量在7%~8%時,zui易引燃;當(dāng)混合氣體的壓力增高時,引燃溫度即降低;在引火溫度相同時,火源面積越大、點火時間越長,越易引燃瓦斯。
高溫火源的存在,是引起瓦斯爆炸的必要條件之一。井下抽煙、電氣火花、違章放炮、煤炭自燃、明火作業(yè)等都易引起瓦斯爆炸。所以,在有瓦斯的礦井中作業(yè),必須嚴(yán)格遵照《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。
③氧的濃度
實踐證明,空氣中的氧氣濃度降低時,瓦斯爆炸界限隨之縮小,當(dāng)氧氣濃度減少到12%以下時,瓦斯混合氣體即失去爆炸性。這一性質(zhì)對井下密閉的火區(qū)有很大影響,在密閉的火區(qū)內(nèi)往往積存大量瓦斯,且有火源存在,但因氧的濃度低,并不會發(fā)生爆炸。如果有新鮮空氣進入,氧氣濃度達(dá)到12%以上,就可能發(fā)生爆炸。因此,對火區(qū)應(yīng)嚴(yán)加管理,在啟封火區(qū)時更應(yīng)格外慎重,必須在火熄滅后才能啟封。
瓦斯爆炸產(chǎn)生的高溫高壓,促使爆源附近的氣體以極大的速度向外沖擊,造成人員傷亡,破壞巷道和器材設(shè)施,揚起大量煤塵并使之參與爆炸,產(chǎn)生更大的破壞力。另外,爆炸后生成大量的有害氣體,造成人員中毒死亡。
二、瓦斯爆炸的預(yù)防和控制
1.控制井下瓦斯的濃度
①建立合理的通風(fēng)系統(tǒng),稀釋井下空間的瓦斯?jié)舛?/span>
通風(fēng)是排放瓦斯zui主要的手段。做好通風(fēng)安全技術(shù)管理是防治煤礦主要事故的先決條件和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此,所有礦井都必須要建立安全可靠的、獨立的礦井通風(fēng)系統(tǒng),能夠保證井下所有工作地點有足夠多的風(fēng)量將井下涌出的瓦斯及時沖淡并排出井外,避免瓦斯聚集,所以建立合理的通風(fēng)系統(tǒng)是防止瓦斯爆炸zui有效、zui基本的措施。
②搞好瓦斯抽放,降低煤層瓦斯涌出量
抽放瓦斯是防止瓦斯聚集的有效措施。隨著煤礦開采不斷加深,瓦斯涌出量變得越來越大,通風(fēng)系統(tǒng)越來越復(fù)雜,通過通風(fēng)的方法來使瓦斯的濃度降低到煤礦安全規(guī)程要求范圍內(nèi)。實行瓦斯抽放是控制采掘空間瓦斯?jié)舛?,減少瓦斯聚集,也防止煤與瓦斯突出的根本措施,同時還減少瓦斯對大氣的污染和增加資源與能源。
③加強瓦斯日常管理
加強瓦斯日常管理是煤礦安全工作的重要組成部分。瓦斯日常管理就是建立巡回檢查瓦斯制度,就是要瓦檢員不間斷地下井檢查通風(fēng)情況和瓦斯的濃度,當(dāng)發(fā)現(xiàn)局部積聚瓦斯問題時,要即時處理。對于突出礦井,還應(yīng)做好瓦斯突出預(yù)測工作。瓦斯日常管理是預(yù)防瓦斯爆炸事故的重要措施之一。
④建立瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)和瓦斯爆炸阻爆系統(tǒng)
建立瓦斯監(jiān)控系統(tǒng),對控制瓦斯的濃度具有非常重要的作用。瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)監(jiān)測瓦斯,及時掌握瓦斯?jié)舛鹊淖兓?,同時也可能為事故應(yīng)急救援決策和事故調(diào)查提供參考依據(jù)。在井下安裝瓦斯監(jiān)控儀器,對井下主要巷道瓦斯的異常情況實行連續(xù)監(jiān)控,能夠達(dá)到預(yù)防和控制瓦斯爆炸事故的發(fā)生。
建立瓦斯爆炸的阻爆系統(tǒng),通過傳感器感應(yīng)到爆炸沖擊波或爆炸溫度,然后把信號傳輸?shù)阶璞b置上,通過單片機動作啟動阻爆裝置,達(dá)到阻爆效果。
晉城煤層氣紅外氣體分析儀(防爆型)Gasboard-3500監(jiān)測現(xiàn)場
2.防止瓦斯爆炸事故范圍擴大
如果井下局部地區(qū)一旦發(fā)生瓦斯爆炸,就應(yīng)使其波及范圍盡可能縮小,不致引起全礦井的瓦斯爆炸。為此,平時要做好下工作:
①每一生產(chǎn)水平、每一采區(qū)都要布置單獨的口風(fēng)道,實行分區(qū)通風(fēng)。
②通風(fēng)系統(tǒng)力求簡單,總進風(fēng)道與總回風(fēng)道布置間距不得太近,以防發(fā)生爆炸時使風(fēng)流短路。報廢的巷道應(yīng)及時封閉。
③裝有主要扇風(fēng)機或分區(qū)扇風(fēng)機的出風(fēng)井,必須安裝防爆門,以防發(fā)生爆炸時扇風(fēng)機被摧毀,造成救災(zāi)和恢復(fù)生產(chǎn)的困難。
④礦井主要扇風(fēng)機必須裝有反風(fēng)裝置,要能在10分鐘內(nèi)改變礦井風(fēng)流的方向。
⑤在連接礦井的兩翼、相鄰的采區(qū)、相鄰的煤層和采掘工作面等處的巷道中,設(shè)置“隔爆水棚”或“巖粉棚”,水幕或撤布巖粉,以阻止爆炸火焰的傳播。
⑥編制周密的礦井災(zāi)害預(yù)防和瓦斯爆炸事故處理計劃。
(來源:公眾號@工業(yè)過程氣體監(jiān)測技術(shù))
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