认知煤矿灾害事故

认知煤矿灾害事故百色矿务局李兴堂主讲煤矿事故煤矿五大自然灾害事故一般事故瓦斯矿尘火水顶板爆破机电运输一、全球十大煤矿矿难二、瓦斯•瓦斯－－沼气－－甲烷（CH4）••沼气甲烷CH4氨气NH3硫化氢H2S一氧化碳CO二氧化碳CO21、瓦斯的形成•瓦斯是煤和煤系地层形成过程中产生的天然气体，它是古代植物遗骸在转化成为煤的过程中形成的•形成1吨褐煤，约可释放38～68立方米的瓦斯•从褐煤变为无烟煤的过程中，每吨煤约累计生成346～422立方米的瓦斯•每吨烟煤约生成300立方米的瓦斯2、瓦斯的危害•当瓦斯浓度达到3％～5％时，遇火会燃烧；•当瓦斯浓度达到5％～16％时，遇火会爆炸；•当瓦斯浓度达到16％以上时，不会燃烧也不会爆炸。•空气中瓦斯浓度大了，氧气含量相对降低，会导致人因缺氧而窒息。3、瓦斯爆炸的条件•瓦斯浓度在5％～16％范围内；•氧气浓度在12％以上；•有引爆瓦斯的火源存在，一般火源温度在650～750℃以上。4、防止瓦斯爆炸的原则一是不使瓦斯积聚，二是消灭引爆火源5、瓦斯爆炸的危害•瓦斯爆炸后产生大量的有毒有害气体，如CO、CO2等，容易造成人员中毒、窒息；•爆炸后产生高达1850～2650℃的高温火焰；•引起煤尘爆炸、矿井火灾；•所产生的高压气体形成冲击波，造成井巷破坏、人员伤亡。6、瓦斯事故的预防•优化通风系统，加强矿井通风管理•加强局部通风管理，防止掘进工作面瓦斯超限•不留盲巷，避免瓦斯库•防止瓦斯局部积聚•监测监控•杜绝瓦斯引爆火源－－爆破火焰、电气火花、机械摩擦火花、金属或岩石撞击火花、吸烟火花、井下火灾等均能引起瓦斯爆炸•切实落实“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理方针7、煤与瓦斯突出•煤与瓦斯突出：•煤与瓦斯突出的预兆：是指在压力作用下，破碎的煤与瓦斯由煤体内突然向采掘空间大量喷出。煤层结构变化，层理紊乱，煤层由硬变软、由薄变厚，倾角由小变大，煤由湿变干，光泽暗淡，煤层顶、底板出现断裂，煤岩严重破坏等煤体和支架压力增大，煤壁外鼓、掉碴瓦斯增大或忽小忽大，煤尘增多有煤爆声、闷雷声、深部岩石或煤层的破裂声、支柱折断声等。8、瓦斯事故案例•红茂矿务局平寨矿瓦斯窒息事故•湖北利川市水井湾煤矿瓦斯燃烧事故•棯子坪煤矿瓦斯爆炸事故•田东林蓬龙翔联营煤矿瓦斯爆炸事故•合山三矿五井瓦斯爆炸事故•贵州荔波安平煤矿煤与瓦斯突出事故平寨矿瓦斯窒息事故示意图上世纪90年代，平寨矿采煤工作面钻杆坏，两个打眼工想起外面一停工的只有6米左右的独头小川有一条钻杆，便出去要。当第一个工人上到小川3米处，便倒下了，第二个上去拉，又倒下了。两人均因高瓦斯窒息死亡。（事后检测瓦斯浓度已超过10%）•湖北利川市水井湾煤矿瓦斯燃烧事故2010年5月8日，湖北省恩施州利川市忠路镇水井湾煤矿发生一起瓦斯燃烧事故，救上井19人，其中因伤不治死亡16人。该矿为乡镇煤矿，属技改矿井，设计改造后生产能力为9万吨/年，低瓦斯矿井。该矿在技改期间违法违规组织生产，安全监控系统运行不正常，局部通风管理混乱，掘进工作面无风造成瓦斯积聚，遇到火源引起瓦斯燃烧。•棯子坪煤矿瓦斯爆炸事故示意图上世纪八十年代的某年，广西钦州棯子坪煤矿采面附近的上山掘进面前一天安排清理，因温度较高，工人从迎头往下清理时，边清理边拆风筒。第二天恢复上山掘进时，没有采取检查、排放瓦斯措施，采用一风吹。刚好采面工人移平巷刮板机开关，开关失爆产生的电火花点燃瓦斯，引起爆炸，死亡23人（包括一些刚从越南回来的归侨）。•田东林蓬龙翔联营煤矿瓦斯爆炸事故2000年11月12日中午11时48分，广西田东县林蓬镇龙翔联营煤矿李树章井发生瓦斯爆炸事故，死亡16人。爆炸波及巷道近500米，引起顶板冒落面积达100平方米。事故原因：矿主及民工违法拆除已作永久封闭的越界巷道采煤，因巷道久不通风已积聚了大量的瓦斯。井下使用明电照明，因电线短路产生火花而引起瓦斯爆炸。往井底合山三矿五井瓦斯爆炸事故示意图1104回风巷83人下井，9人死亡，9人受伤。•贵州荔波安平煤矿煤与瓦斯突出事故2011年10月4日7时53分，贵州省黔南州荔波县安平煤矿发生一起煤与瓦斯突出事故。事故发生时，井下共有28人，经全力抢险救援，其中11人安全升井，17人死亡。事故直接原因是该矿掘进井下+350m水平水仓时进入突出煤层，未采取有效防突措施，放炮诱发煤与瓦斯突出。三、矿尘及其危害•矿尘：分岩尘和煤尘•矿尘的危害：尘肺病、爆炸、其它危害矿井粉尘的危害尘肺病煤尘爆炸矽肺病煤肺病其它危害矿尘对眼、鼻、喉有刺激作用高浓度粉尘会降低作业环境能见度加速机器磨损、缩短仪器寿命破坏生态环境长期接触含游离二氧化硅的粉尘，如岩粉所引起的尘肺病由于长期吸入煤尘所引起的尘肺病1、我国对预防煤矿尘肺病的规定•工作面空气中含10%以上游离二氧化硅粉尘的最高容许浓度为2mg/m3；超过80%时，为1mg/m3。•对在岗接触粉尘工人，岩石掘进工种每2～3年拍片检查一次；混合工种每3～4年拍片检查一次；采煤工种每4～5年拍片检查一次。•对离岗工人必须进行离岗的职业性健康检查。•活动性肺结核病及肺外结核病、严重的上呼吸道或支气管疾病、显著影响肺功能的肺脏或胸膜病变、心和血管器质性疾病、经医疗鉴定不适宜从事粉尘作业的其他疾病的，不得从事接尘作业。2、预防尘肺病的其他方法•加强作业场所的粉尘防治，改革生产工艺、湿式作业、密闭尘源、通风除尘、洒水喷雾等；•加强个体防护，戴好防尘口罩；•矽肺是由于吸入粉尘而引起的，多表现为痰淤阻滞，故以化痰软坚为食疗原则，可选食萝卜、荸荠、海藻、昆布、苡仁等，或榨汁饮服，或加水煮食。•可选食百合、梨、藕、罗汉果、枇杷、罗卜等补肺益阴。3、煤尘爆炸的条件煤尘爆炸的条件煤尘本身具有爆炸性通过试验确定，一般煤的挥发分大于10%,即有爆炸性危险井下空气中浮游煤尘达到一定浓度煤尘爆炸的下限浓度为30～50g/m3煤尘爆炸的上限浓度为1000～2000g/m3爆炸力最强范围是300～500g/m3有引燃煤尘爆炸的高温热源煤尘爆炸的引燃温度在610～1050℃之间，一般为700～800℃必须具备一定浓度的氧气氧气浓度不低于18%4、煤尘爆炸的特性•产生高温－－瞬间温度可达2300～2500℃；•产生高压－－一般爆炸压力可达0．7～0．8兆帕；•产生强烈的冲击波和火焰－－火焰的传播速度可达610～1800米／秒，而冲击波的传递速度可达2400米／秒；•产生大量的有毒有害气体－－CO、CO2；•煤尘爆炸产生“皮渣”和“粘块”，瓦斯爆炸无；•煤尘爆炸具有连续性。5、影响煤尘爆炸的因素•煤尘的挥发份•煤尘硫份越高，煤尘的爆炸性越强；•当灰份超过30％以上时，灰份越高，发生燃烧和爆炸的可能性越小；•煤尘爆炸主体是粒径小于0.075mm的煤尘；•当空气中存在甲烷时，煤尘爆炸下限浓度将降低煤尘可燃挥发份(％)爆炸特性10基本无爆炸性10～15弱爆炸性15～28较强爆炸性28很强爆炸性空气中甲烷浓度(％)0.51.01.52.O2.53.0煤尘爆炸下限(g／m3)352822161066、预防煤尘爆炸的措施•减、降措施（洒水降尘，煤层注水、水炮泥防尘等）•防止煤尘引燃的措施（杜绝明火、放炮火花、电火花、撞击摩擦火花等）•隔绝煤尘爆炸的措施（隔爆水袋、隔爆水棚、隔爆岩粉棚等）主要隔爆棚长度不小于30m，水量不少于400L/m2，每袋规格不小于60L；辅助隔爆棚长度不小于20m，水量不少于200L/m2。7、煤尘事故案例•世界最大矿难，1942年日本侵略者统治下的本溪煤矿，死亡1549人，残246人，死亡的人员中大多为CO中毒，事故发生前，巷道内沉积了大量煤尘，是由于电火花点燃局部聚积的瓦斯而引起的重大煤尘爆炸事故。事故死亡人数众多，是因为日本人为了防着火，停风，工人中毒、窒息死亡。•大同老白洞煤矿煤尘爆炸事故，1960年5月9日，发生在山西省大同矿务局的重大矿难，共死亡684人，为中华人民共和国建国来最严重的矿难事故，是中国第二大矿难。矿难发生是由于电机车火花引爆井底翻煤扬起的煤尘，其它巷道3cm厚的煤尘扬起导致连续爆炸，整个矿井惨遭破坏。•河南平顶山五矿瓦斯煤尘爆炸事故。1981年12月24日11时左右，戊O-226回风巷装煤机电缆被矿车挤坏，造成断电停风。队长张某某指派电工李某某3次处理未能排除障碍。14时20分，掘进头瓦斯积聚浓度达4％，瓦检员通知撤人，李某某不顾装煤气操纵线头裸露搭接匆忙离开现场，留下后患。调度员通知通风队工人(做技术工作的)刘某某制定排放瓦斯措施。刘某某制定措施后，不经报批，而和人下象棋，贻误时机。在未排除积聚瓦斯的情况下，17时左右，盲目向掘进头送电，使裸露搭接的线头出现火花，引起瓦斯燃烧爆炸，进而引起煤尘连环爆炸。这次事故共死亡133人，重伤8人，轻伤22人，破坏巷道2673米，损坏电器设备127台，电力电缆8367米，透风设施24处，使全矿停产25天，经济损失360多万元，造成了极其恶劣的社会影响。•山西大同某矿煤尘爆炸事故。1976年11月2日，山西大同矿务局某矿301盘区第六部开关短路引起火灾，因现场无水管和灭火器材，矿组织的人员携带灭火器赶到现场，这些人进入巷道时踏起的煤尘顺风飘入火区引起爆炸，造成现场10名救护队员和参加灭火的13名人员死亡。四、矿井火灾矿井火灾内因火灾外因火灾煤炭自燃明火爆破电器运转不良电流短路磨擦火星电气焊引燃可燃物所造成的火灾1、煤炭自燃•煤的氧化放热是煤炭自燃发火的根本原因。煤自燃的三个阶段潜伏阶段吸氧、生热自热阶段随煤温升高，氧化加剧，热量增多、煤温急升自燃阶段煤温达到300～350℃时，煤即自燃发火煤炭的自燃发火期煤炭从接触氧气到自燃的时间短的：1～3个月长的：15个月以上长焰煤：1～3个月气煤：4～6个月•煤炭自燃的条件：煤炭自燃的条件具有自燃倾向煤的挥发分越高，自燃倾向性越强；且以破碎状态存在；一般煤的碳化程度越低，越容易自燃供氧条件有连续的供氧环境；氧气＞12%有聚热环境即煤炭氧化所生成热量的速度大于散热速度的环境（空气流动速度适中）足够的氧化时间氧化时间小于最短发火期煤的孔隙率越大，煤的含硫量越多，越容易自燃•煤层自燃的预兆：•煤层自然发火常见地点：煤层自燃的预兆视觉：煤壁或者支架上“挂汗”、出现雾气味觉：能嗅到煤油味、汽油味、松节油味或焦油味温度感觉：流出的水和空气的温度较正常时高疲劳感觉：人体有病态反应，如头痛、精神不振、不舒服、有疲劳感断层附近、采煤工作面进风巷、回风巷和停采线附近、遗留的煤柱、破裂的煤壁、巷道的高冒处、密闭内、溜煤（矸）眼、煤仓、联络巷及浮煤堆积处•煤层自燃发火的预防措施：合理确定开拓布署和巷道布置合理确定煤柱尺寸正确选择开采顺序正确选择采煤方法保证巷道施工质量，防止漏顶、冒顶和片帮搞好均压通风，尽量减少进、回风流之间的风压压差预防性灌浆其它化学防灭火方法：化学阻化剂、凝胶、聚氨脂、高水材料、注入氮气等2、外因火灾•可燃物在外界火源(明火或高温热源)的作用下，引起燃烧而形成的火灾叫外因火灾。发生火灾的条件必要条件有助燃物存在，如空气有充足的可燃物，如油、胶带、塑料、坑木具有一定温度和能量的火源，如电能热源、摩擦热、放炮、液压联轴器喷火、明火充分条件燃烧的三个必要条件同时存在，相互作用；可燃物的温度达到燃点，生成热量大于散发热量•矿井外因火灾的易发地点：•预防矿井外因火灾的措施：矿井的井底车场、机电硐室、爆破作业点、运输及回采巷道等机电设备比较集中，且风流比较畅通的地点防止失控的高温热源的产生和存在尽量不用或少用可燃材料防止产生机电火灾（电缆短路、灯泡取暖、变压器油等）防止摩擦引燃（胶带摩擦起火）防止高温热源和火花与可燃物相互作用（电、气焊）•防止矿井火灾蔓延的措施：在适当的位置建造防火门，防止火灾事故扩大每个矿井地面和井下都必须设立消防材料库每一矿井必须在地面设置消防水池，在井下设置消防管路系统主要通风机必须具有反风系统或设备，反风设施，并保持其状态良好井下爆破材料库、机电硐室、检修硐室、材料库、井底车场、使用胶带输送机或液力耦合器的巷道以及采掘工作面附近的巷道中，都