【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 件： ? 即有漏風(fēng)風(fēng)流通過(guò) ， 而又風(fēng)速不大的情況下 ， 煤才能自燃 。 167。10 礦井火災(zāi)處理與控制 一 、 發(fā)生火災(zāi)時(shí)的行動(dòng)原則 ? 當(dāng)?shù)V內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí) ， 每個(gè)人都必須嚴(yán)守紀(jì)律 ， 服從命令 ， 決不能驚慌失措 ， 擅自行動(dòng) 。 最先發(fā)現(xiàn)火災(zāi)的人員 ， 應(yīng)根據(jù)火災(zāi)情況采取一切可能的方法 ， 力爭(zhēng)在火災(zāi)初起之時(shí)就把它撲滅 ， 同時(shí)迅速向礦值班員報(bào)告火情 。 礦值班員接到報(bào)警后 ， 應(yīng)立即采取下述措施： ? 通知救護(hù)隊(duì)和礦主要負(fù)責(zé)人； ? 通知井下受火災(zāi)威脅的人員撤離危險(xiǎn)區(qū)； ? 向礦領(lǐng)導(dǎo)和救護(hù)隊(duì)員匯報(bào)火災(zāi)情況 。 ? 遇險(xiǎn)人員的行動(dòng)原則：井下遇險(xiǎn)人員應(yīng)迎著新鮮風(fēng)流選擇安全避災(zāi)路線 ， 有秩序地撤離危險(xiǎn)區(qū) ， 同時(shí)注意風(fēng)流方向的變化 。 如遇到煙霧有中毒危險(xiǎn)時(shí) ，應(yīng)立即戴上自救器 ， 盡快通過(guò)附近風(fēng)門(mén)進(jìn)入新鮮風(fēng)流中 。 如確無(wú)法撤退時(shí) ， 應(yīng)進(jìn)入避難峒室或構(gòu)筑臨時(shí)避難峒室等待救援 。 如該處有壓器管路 ， 應(yīng)打開(kāi)閥門(mén)或切斷管路 ， 放出壓氣維持呼吸 。 ? 現(xiàn)場(chǎng)指揮人員要參照礦井災(zāi)害預(yù)防和處理計(jì)劃規(guī)定 ，偵察火區(qū) ， 確定火源和火災(zāi)的性質(zhì)與規(guī)模 ， 組織力量積極救人滅火 。 即使是一次微小的火災(zāi)也不能麻痹大意 。 只有確信火已經(jīng)完全撲滅 ， 才能解除警報(bào) 。任何猶予與拖延都能給滅火帶來(lái)困難和造成嚴(yán)重后果 。 第三章 礦井防塵 167。1 礦塵及其性質(zhì) 一 、 礦塵的產(chǎn)生及分類(lèi) ? 定義：礦井在生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的各種礦物微粒統(tǒng)稱(chēng)礦塵 。 我國(guó)通常把 ～ 。 ? 礦塵的分類(lèi)： ? （ 1） 粗塵：粒徑大于 40μ m， 相當(dāng)于一般篩分的最小顆粒 ， 在空氣中極易沉降 。 ? （ 2） 細(xì)塵：粒徑為 10～ 40μ m， （ 1μ m（ 微米 ）=1/1000mm） ， 肉眼可見(jiàn) ， 在靜止空氣中做加速沉降 。 ? （ 3） 微塵：粒徑為 ～ 10μ m， 用光學(xué)顯微鏡可以觀察到 ， 在靜止空氣中做等速沉降 。 ? （ 4） 超微塵；粒徑小于 m， 用電子顯微鏡才能觀察到 ， 在空氣中做擴(kuò)散運(yùn)動(dòng) 。 二 、 礦塵的危害 ? 礦塵的危害主要表現(xiàn)在四個(gè)方面 ? 對(duì)人體的危害：皮膚沾染礦塵 ， 阻塞毛孔 ， 能引 起皮膚病或發(fā)炎 。 礦塵吸入體內(nèi) ， 輕者可引起上 呼吸道的炎癥 ， 重者可導(dǎo)致礦工職業(yè)病 — 塵肺病 。 ? 發(fā)生燃燒或爆炸：井下煤塵在一定條件下 ， 可以 燃燒或爆炸 ， 從而造成嚴(yán)重災(zāi)害 。 ? 加速機(jī)械的磨損 ， 減少精密儀品的使用時(shí)間 。 ? 降低工作場(chǎng)所的能見(jiàn)度 ， 增加工傷事故的發(fā)生 。 （ 如地面大霧天一樣 ） 。 對(duì)煤礦來(lái)說(shuō)礦塵主要指 的是煤塵 ， 而煤塵是煤礦四大災(zāi)害 （ 瓦斯 、 煤塵 、 水 、 火 ） 之一 ， 它嚴(yán)重地威脅著礦工的健康和安 全生產(chǎn) 。 三 、 礦塵性質(zhì) 礦塵的粒度與比表面積： ? （ 1） 礦塵的粒度：礦塵顆粒的平均直徑 ， 單位為μ m（ 1μ m=1/1000mm） 。 ? （ 2） 礦塵的比表面積：指單位質(zhì)量礦塵的總表面積 ，單位為 m2/kg或 cm2/g。 礦塵的分散度： 各種粒度的塵粒在礦塵總量中所占的百分比 ， 稱(chēng)礦塵分散度 。 表示方法有兩種： ? （ 1） 重量分散度：即各粒級(jí)塵粒的重量占總重量的百分比 ， 叫重量分散度 。 ? （ 2） 數(shù)量分散度：即各粒級(jí)塵粒的顆粒數(shù)占總顆粒數(shù)的百分比 ， 叫數(shù)量分散度 。 ? （ 3） 我國(guó)通常將礦塵的粒度分為四級(jí)：＜ 2μ m；2～ 5μ m； 5～ 10μ m；＞ 10μ m。 ? （ 4） 礦塵總量中微細(xì)顆粒多 ， 所占比例大時(shí) ， 稱(chēng)高分散度礦塵； ? （ 5） 低分散度礦塵：礦塵總量中粗大顆粒多 ， 所占比例大 ， 稱(chēng)低分散度礦塵 。 ? 礦塵的分散度越高 ， 危害性越大 ， 而且難以捕獲 。所以在制定防塵措施時(shí) ， 必須考慮礦塵的分散度 。礦井在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的礦塵 ， 小于 5μ m的塵粒往往占 80%左右 。 也就是說(shuō) ， 礦井在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的礦塵屬高分散度礦塵 ， 其危害性是比較大的 ， 應(yīng)引起重視 。 因?yàn)橹挥辛６刃∮?5μ m的礦塵 ， 才能進(jìn)入人的肺部 ， 它們是礦井防塵的重點(diǎn)對(duì)象 。 ? 《 規(guī)程 》 規(guī)定粉塵分散度 ， 每半年測(cè)定一次 。 167。2 礦山塵肺病 一 、 塵肺病及其發(fā)病機(jī)理 ? 塵肺病：塵肺病是人在長(zhǎng)期的生產(chǎn)過(guò)程中吸入大量粉塵引起肺臟纖維性病變的一種病疾 。 ? 塵肺病是一種嚴(yán)重的礦工職業(yè)病 。 此病在目前還很難治愈 。 由于患此病的病程較長(zhǎng) ， 沒(méi)有象瓦斯爆炸 ，煤塵爆炸 、 出水事故 、 火災(zāi)以及冒頂?shù)裙鹿誓菢佑|目驚心 。 因此 ， 往往不被人所重視 。 ? 塵肺病的分類(lèi)：煤礦塵肺病分為三類(lèi)： ? （ 1） 矽肺病 —— 長(zhǎng)期從事巖巷掘進(jìn)的工人所患的塵肺病多屬矽肺病 。 ? （ 2） 煤矽肺 —— 長(zhǎng)期從事半煤巖巷掘進(jìn)和采煤工人患的是煤矽病 。 ? （ 3） 煤肺病 —— 長(zhǎng)期接觸和吸入煤塵的采煤工人所患的為煤肺病 。 ? 由于井下工人的工作變化較大 ， 并非從事單一的工種 ， 所以 ， 煤礦塵肺病以煤矽肺病比重最大 ， 約占80%。 ? 塵肺病的發(fā)病時(shí)間： 煤礦塵肺病的工齡由 10年到 20～ 30年以上 。 前者一般為矽肺病 （ 此病危害性最大 ， 病情發(fā)展最快 ， 也最嚴(yán)重 ） 發(fā)病工齡 ， 后者為煤肺病發(fā)病工齡 ， 煤矽肺病的發(fā)病工齡介于二者之間 ， 但接近后者 。 一 、 煤塵爆炸的機(jī)理 ? 煤塵爆炸的機(jī)理還沒(méi)有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí) ， 一般認(rèn)為 ， 煤炭本身存在著足夠數(shù)量容易氧化的游離基 （ 活化中心 ） ，所以常溫條件下容易氧化 ， 生成更多的游離基 ， 使鏈反應(yīng)得以持續(xù) 。 其過(guò)程如下： ? 1． 煤是可燃物質(zhì) ， 當(dāng)煤破碎成煤塵后 ， 表面積顯著增加 ， 氧化能力明顯增強(qiáng) ， 更容易和氧進(jìn)行氧化反應(yīng) 。 ? 2． 遇到外界高溫?zé)嵩磿r(shí) ， 單位時(shí)間內(nèi)能夠吸收更多的熱量 ， 當(dāng)高溫達(dá)到 300～ 400℃ 時(shí) ， 就可以放出高溫分解的可燃性氣體 （ 主要成分是甲烷 、 乙烷 、 丙烷 、丁烷 、 氫和 1%左右的其它碳?xì)浠衔?） 。 167。 3 煤塵爆炸及預(yù)防 ? 3． 這些可燃性氣體集聚于塵粒周?chē)?， 形成氣體外殼 。當(dāng)這個(gè)外殼內(nèi)的氣體達(dá)到一定濃度并吸收一定能量后 ， 鏈反應(yīng)過(guò)程開(kāi)始 ， 游離基迅速增加 ， 就發(fā)生了塵粒的內(nèi)燃 。 ? 4． 內(nèi)燃放出的熱量傳遞給周?chē)膲m粒 ， 并使之參于鏈反應(yīng) ， 反應(yīng)速度急劇增加 ， 達(dá)到一定程度時(shí) ， 便發(fā)展為爆炸 。 ? 一般情況下，煤塵爆炸往往是瓦斯爆炸引起的，但在煤塵參于的情況下，小規(guī)模的瓦斯爆炸能發(fā)展成為大規(guī)模的爆炸事故。原因是小規(guī)模的瓦斯爆炸沖擊波將大量的落塵揚(yáng)起，并參于爆炸，使爆炸威力更加強(qiáng)大，它能摧毀井巷和礦井，并造成井下大量人員傷亡。 三 、 煤塵爆炸的特征 ? 1． 煤塵爆炸地點(diǎn)空氣的溫度：煤塵爆炸產(chǎn)生的熱量可使爆炸地點(diǎn)空氣的溫度達(dá)到 2023℃ 以上 ， 一般為2300～ 2500℃ 。 ? 2． 產(chǎn)生的爆炸壓力：在距煤源 200m的巷道出口處 ，爆炸壓力可達(dá) ～ ， 即 5～ 10個(gè)大氣壓（ kg/cm2） 。 美國(guó)在相當(dāng)長(zhǎng)的巷道中試驗(yàn) ， 煤塵的爆炸壓力曾達(dá)到 19kg/cm2。 甚至高到將抗壓強(qiáng)度為40kg/cm2的鋼板巷道炸壞 ， 其鋼板被拋出 150m遠(yuǎn) 。 ? 3． 煤塵爆炸時(shí)的火焰速度： 一些國(guó)家曾利用試驗(yàn)巷道對(duì)煤塵爆炸的火焰速度進(jìn)行了測(cè)定 。 其中：美國(guó)為 1200～ 1500m/s， 英國(guó)為610m/s， 法國(guó)為 990m/s， 日本為 1800m/s（ 因?yàn)樗麄兊脑囼?yàn)條件各不相同 ， 使所得結(jié)果有很大差異 ） 。 ? 可想而知 ， 煤塵爆炸的沖擊波的速度一定更大 （ 當(dāng)爆炸剛開(kāi)始時(shí) ， 沖擊波和火焰的速度基本相同 ， 經(jīng)一定時(shí)間沖擊波的速度就變大 ） 。 ? 國(guó)外的研究人員用化學(xué)計(jì)算的方法 ， 求得煤塵云在一端密閉 ， 一端開(kāi)口的無(wú)限長(zhǎng)的巷道內(nèi)爆炸時(shí) ， 最大火焰的瞬時(shí)燃燒速度為 1120m/s， 而沖擊波的速度則為 2340m/s， 即沖擊波的速度是火焰速度的 2倍還多 。 ? 4．產(chǎn)生大量的 CO： 一般在煤塵爆炸后的空氣中存在著 2～ 3%的 CO， 甚至高達(dá) 8%左右。爆炸事故中受害者80%左右為 CO中毒造成的。 ? 5． 煤塵爆炸具有連續(xù)性： ? 煤塵爆炸的一個(gè)重要特點(diǎn)是能夠發(fā)生連續(xù)爆炸 。 因?yàn)槊簤m爆炸的沖擊波速度很快 ， 能將巷道內(nèi)的落塵揚(yáng)起 ， 使巷道內(nèi)的煤塵濃度迅速達(dá)到爆炸范圍 ， 落后于沖擊波的火焰到達(dá)時(shí) ， 就能再次發(fā)生煤塵爆炸 。如 1940年撫順龍風(fēng)礦在一晝夜內(nèi)所發(fā)生的 43次瓦斯連續(xù)爆炸事故中 ， 實(shí)際也有煤塵參于爆炸的結(jié)果 。所以在有煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井 ， 必順采取防止煤塵爆炸傳播的專(zhuān)門(mén)措施 。 ? 6． 煤塵爆炸的感應(yīng)期：煤塵爆炸也有一個(gè)感應(yīng)期 ，即煤塵受熱分解產(chǎn)生足夠數(shù)量的可燃?xì)怏w形成爆炸所需的時(shí)間 ， 一般為 40～ 280ms， 揮發(fā)分越高 ， 感應(yīng)期越短 。 四 、 煤塵爆炸的條件 ? 煤塵爆炸必須同時(shí)具備三個(gè)條件： 煤塵本身具有爆炸性； 煤塵必須是一定濃度的浮塵； 存在能引燃煤塵爆炸的高溫?zé)嵩?。 ? 1． 煤塵的爆炸性：煤塵具有爆炸性是煤塵爆炸的必要條件 。 煤塵的爆炸性必須通過(guò)試驗(yàn)確定 （ 談?dòng)嘘P(guān)煤塵爆炸性鑒定情況 ） 。 ? 2． 煤塵濃度：礦井下煤的浮塵只有達(dá)到一定濃度時(shí) ，才有可能爆炸 。 國(guó)外一般書(shū)中指出煤塵爆炸下限濃度為 30～ 40g/m3。 我國(guó)試驗(yàn)結(jié)果：煤塵的爆炸下限濃度為 45g/m3。 一般是 112g/m3。 爆炸力量最強(qiáng)的濃度為 300～ 400g/m3。 至于煤塵爆炸上限濃度 ， 最高可達(dá) 2023g/m3。 ? 3． 引燃煤塵爆炸的高溫?zé)嵩矗? ? （ 1） 煤塵的引燃溫度：煤塵的引燃溫度變化范圍較大 ， 它隨著煤塵的性質(zhì) 、 濃度及試驗(yàn)條件的不同而變化 。 在國(guó)內(nèi)外的試驗(yàn)中得出了如下幾種引燃溫度：610℃ ， 650～ 700℃ ， 700～ 800℃ ， 820～ 840℃ ，850～ 1015℃ 。 ? 我們認(rèn)為一般在 700～ 800℃ ， 有時(shí)可達(dá) 1100℃ 。 ? （ 2） 煤礦中能點(diǎn)燃煤塵的高溫?zé)嵩从校? ? 爆破火焰 ， 電氣火花 ， 機(jī)械摩擦火花 ， 瓦斯燃燒或爆炸 ， 井下火災(zāi)等 。 煤塵一接觸這些高溫?zé)嵩?， 就有可能形成燃燒或爆炸 。 如果爆炸一形成 ， 爆炸波便可將巷道中的落塵揚(yáng)起為延續(xù)和擴(kuò)大爆炸而補(bǔ)充塵源 ， 這就使爆炸具有連續(xù)性破壞力更大的可能 。據(jù) 80年代的統(tǒng)計(jì)資料 ， 放炮和機(jī)電火花引起的煤塵爆炸事故分別占總數(shù)的 45%和 35%。 五 、 預(yù)防煤塵爆炸的技術(shù)措施 ? 防止煤塵爆炸的措施： 降塵措施； 防止煤塵引燃措施和限制煤塵爆炸措施 。 ? 1． 降塵措施：設(shè)法減少生產(chǎn)中煤塵的生成量 ， 以及降低浮塵和清除落塵 ， 是防塵防爆中一項(xiàng)主要而積極的途徑 。 具體措施有： ? （ 1） 煤層注水：是回采工作面最有效的防塵措施 ，其方法是在回采前預(yù)先在煤層中打若干鉆孔 ， 通過(guò)鉆孔將壓力水 （ ～ ）注入煤體 ， 以濕潤(rùn)煤層 ， 減少開(kāi)采時(shí)煤塵的發(fā)生量（ 一般可降塵 60～ 90%） ， 同時(shí)瓦斯涌出量也有所減少 。 ? 煤層注水方式：深孔注水和淺孔注水兩種 。 ? （ 2） 水封煤破和水炮泥：是借炸藥爆破時(shí)產(chǎn)生的壓力將水注入煤層中的一種降塵方法 。 ? 水炮泥是利用一個(gè)或幾個(gè)盛水的塑料袋放在炮眼內(nèi)代替炮泥 ， 爆破時(shí)塑料袋破裂 ， 水在高溫高壓下汽化 ， 或滲入煤體內(nèi) ， 捕足塵?；驖駶?rùn)煤層 。 ? 另一種方法是將水注入鉆孔內(nèi) （ 如下圖 ） ， 當(dāng)炸藥爆破時(shí) ， 一部分水在高溫高壓下變成水霧 ， 捕捉塵粒 ， 一部分水滲入炸散的煤壁內(nèi)濕潤(rùn)煤體 ， 起到降塵作用 。 同時(shí)水炮泥還能降低爆破產(chǎn)生的有害氣體 ，縮短通風(fēng)時(shí)間 ， 并能防止爆破引燃瓦斯 。 ? 防止煤塵引燃的措施： （ 與防止瓦斯引燃措施基體相同 ） 。 ? 限制煤塵爆炸的措施： 限制煤塵爆炸 ， 就是將已經(jīng)出現(xiàn)的煤塵爆炸截住 ， 阻止其繼續(xù)傳播和發(fā)展 。 它是由裝設(shè)在巷道中的巖粉棚或水槽棚實(shí)現(xiàn)的 。 167。4 礦山綜合防塵 ? 要想保證工人的健康 ， 不得塵肺?。皇沟V井安全生產(chǎn) ，避免出現(xiàn)爆炸事故 ， 必須將井巷中空氣的礦塵濃度降到國(guó)家規(guī)定的安全標(biāo)準(zhǔn)以下 ， 這就要采取綜合的防塵措施 。 除前面所講的煤層注水 ， 水封爆破和水炮泥等措施外 ， 還應(yīng)采取以下有關(guān)措施： 一 、 通風(fēng)除塵 ? 通風(fēng)除塵是用通風(fēng)的方法將井下作業(yè)點(diǎn)的浮塵排出，是降低井下礦塵濃度的重要措施