【正文】 (1)違章超掘誤入地質(zhì)構(gòu)造帶 ,放炮引起煤與瓦斯突出 ,是這次事故的直接原因 。 11時 20分左右 ,瓦檢員最后一次檢查瓦斯后離開現(xiàn)場 ,但當走到 +70m水平斜井車場不久 ,突然聽到悶雷般的響聲 。 2022/2/8 109 二、煤與瓦斯突出事故 案例分析 8月 2日夜班 ,安監(jiān)員曾向調(diào)度室值班員匯報：“ +70m北茅口超前探孔完了 ” 。 “ ”事故前最后一次探孔于 7月 13日中班打完 ,孔深為 。 煤層有自然發(fā)火傾向 ,發(fā)火期 1～ 3個月 ?？刹擅簩訛?K K6兩層 。 [主要內(nèi)容 ] 第一節(jié) 煤與瓦斯突出事故勘查分析技術(shù) 第二節(jié) 瓦斯爆炸事故勘查分析技術(shù) 2022/2/8 105 第一節(jié) 煤與瓦斯突出事故勘查分析技術(shù) 一、煤與瓦斯突出事故處理的基本方法 、確定突出類型 2022/2/8 106 二、煤與瓦斯突出事故 案例分析 [事故案例 ] 1990年 8月 3日 ,重慶天府礦務局某礦掘進 214隊三組在 +70m水平北 CC12北 17m茅口巷掘進施工放炮時發(fā)生了煤與瓦斯突出事故 ,突出瓦斯量約 52萬 m3,突出煤矸量約 5981t,堆積巷道 465m,造成 13人死亡 ,7人輕 傷 ,直接經(jīng)濟損失約 10萬元。 ④ 瓦斯火焰能達到 1300～ 1400℃ 高溫 ,因此 ,可用作蒸汽鍋爐 ,煤氣輪機 ,內(nèi)燃機等的燃料 。 ① 瓦斯可用來生產(chǎn)炭黑；炭黑是橡膠制品不可缺少的原料 。 在瓦斯抽放工作中 ,一般有 3個重要參數(shù)必須定期測定和掌握 、 控制 ,這就是瓦斯?jié)舛?、 抽放負壓和瓦斯流量 。 ⑤ 檢查井維持鉆場內(nèi)或密閉前無淤泥 ,積水或雜物 。 ② 檢查和維持鉆場或密閉的設施 (包括柵欄 、警標 [免進牌 ]、 施工記錄牌 、 瓦斯檢查及流量測定牌板 、 放水器 、 壓差計 、 測孔等 )齊全 ,完整 。 2022/2/8 99 五 、 瓦斯管路 ,抽放鉆場 (或密閉 )的檢查維護 ⑤ 檢查放水裝置 ,并及時放出管內(nèi)積水 。 因此 ,應按區(qū)域分工 ,定期檢查 ,做好維護管理工作 ,其內(nèi)容有： ① 檢查瓦斯管路及巷道狀態(tài) ,發(fā)現(xiàn)管路因被撞 、砸而變形 、 漏氣 、 斷開或被水淹等情況時 ,要立即匯報 ,并積極采取措施妥善處理 。 1瓦斯管 2放水罐閥門 3空氣入口閥門 4放水口閥門 5放水罐 6活法蘭盤 圖 414 高負壓人工放水器示意圖 2022/2/8 97 四 、 U形管自動放水器 結(jié)構(gòu)如圖 415。 正常抽放中 ,關(guān)閉放水器閥門 4,打開閥門 2,管內(nèi)積水即流進水箱 5內(nèi)而積存 。 2022/2/8 93 二、 “ 三防裝置 ” 及型式 1進氣管 ,2箱體 ,3排氣管 ,4注水管 ,5水 ,6安全蓋 (膠皮板制作 ),7放水口 ,8玻璃管水位表 圖 411 水封式防爆炸防回火裝置 2022/2/8 94 二、 “ 三防裝置 ” 及型式 1擋圈 ,2銅絲網(wǎng) ,3活法蘭盤接頭 圖 412 銅網(wǎng)式防爆炸防回火裝置 2022/2/8 95 三 、 人工放水器 其結(jié)構(gòu)如圖 413所示 。 2022/2/8 92 二、 “ 三防裝置 ” 及型式 正 常情況下 ,濃度較高的瓦斯在抽放和輸送過程中 ,一般不會發(fā)生爆炸事故 。 當一氧化碳或溫度呈上升趨勢時 ,應控制 (低負壓 )抽放；而發(fā)現(xiàn)發(fā)火征兆時 ,必須立即停抽并采取注水注漿等防消火措施 ,等征兆消除后再逐漸恢復抽放 。 1,3,5,7,9— 回風煤門及抽放瓦斯密閉； 2,4,6,8— 入風煤門及抽放瓦斯密閉； 10— 抽放瓦斯管路 圖 410 撫順老空區(qū)抽放瓦斯示意圖 2022/2/8 89 九 、 采空區(qū)瓦斯抽放方法及注意事項 抽放采空區(qū)瓦斯時 ,必須注意以下 2點： ① 控制抽放負壓 ,保證瓦斯質(zhì)量 由于采空區(qū)圍巖受采動影響透氣性大大提高 ,故抽放負壓不宜過大；否則 ,很容易使空氣進入采空區(qū) ,使抽放瓦斯?jié)舛冉档秃鸵鸩煽諈^(qū)煤炭自燃 。 2022/2/8 84 八 、 采空區(qū)瓦斯的來源及危害 采空區(qū)瓦斯的來源主要有兩個： ① 采空區(qū)浮煤殘存瓦斯； ② 頂板和周圍煤巖中的瓦斯 。 隨著工作面的推進 ,鉆場和鉆孔也向前排列 ,如圖 43所示 。不受采掘工作影響和時間限制 ,具有較強的靈活性和針對性 。 缺點是 ， 被抽放煤層沒有受采動影響 ， 煤層壓力變化不大 (未卸壓 )， 透氣性低的煤層可能達不到預抽效果 。3鉆場 。 2022/2/8 78 四 、 預抽本煤層瓦斯施工方法及優(yōu)缺點 即在開采煤層底 (或頂 )板巖層中掘一與煤層走向平行的巷道 ,然后每隔一定距離 (20～ 30m)掘一小石門做鉆場 (深度 6m),在每個鉆場內(nèi)向煤層打3～ 7個呈放射狀的鉆孔穿透煤層進入頂 (底 )板 ,插管封孔進行抽放 。 2022/2/8 77 四 、 預抽本煤層瓦斯施工方法及優(yōu)缺點 預抽本煤層瓦斯 (分巷道預抽和鉆孔預抽 )的施工方法及優(yōu)缺點如下： 即在回采之前事先掘出瓦斯巷道 (因同時要考慮采煤工作需要 ， 因此也叫采準巷道 )， 然后 ，將巷道密閉 ， 在密閉處接設管路進行抽放 ， 直到回采時為止 。 按照抽放與采掘的時間關(guān)系 ， 本煤層抽放可分為 “ 預抽 ” 和 “ 邊抽 ” 兩種方法 。 ) 2022/2/8 74 二 、 礦井瓦斯抽放方法 瓦斯抽放的方式和方法多種多樣 ,一般有 3種分類方法 ,見表 41。 ① 可以減少開采時的瓦斯涌出量 ,從而減少瓦斯隱患和各種瓦斯事故 。 當發(fā)現(xiàn)有突出預兆時 ,瓦檢員有權(quán)停止作業(yè) ,并協(xié)助班組長立即組織人員按避災路線撤出 ,并及時報告礦調(diào)度室 。 在突出危險煤層中掘進上山 ,應采取超前鉆孔 、松動爆破 、 掩護擋板或其他保證作業(yè)人員安全的防護措施 。 石門揭穿突出危險煤層前 ,如果未進行突出危險性預測或?qū)崪y煤層瓦斯壓力超過 ,都必須采取防治突出措施 。安全防護措施包括石門揭穿煤層時的 震動放炮 、采掘工作面的 遠距離放炮 、 避難所 、 壓風自救 系統(tǒng)和隔離式 (壓縮氧和化學氧 )自救器 等 。 。 ⑨ 突出的區(qū)域分布是不均衡的 。 ⑤ 突出與煤層構(gòu)造有一定關(guān)系 ,突出煤層的特點是光澤暗淡 ,層理紊亂 ,煤質(zhì)松軟 ,強度低 ,用手捻之成粉末 ,透氣性低 ,瓦斯放散初速度較高 。 2022/2/8 66 七 、 煤與瓦斯突出規(guī)律 ① 突出危險性隨煤層埋藏深度的增加而增大 。 ② 地壓顯現(xiàn)方面表現(xiàn)為 ：壓力增大使支架變形 ，煤壁外鼓 、 片幫 、 掉渣 ， 頂?shù)装宄霈F(xiàn)凸起臺階 、斷層 、 波狀鼓起 ， 手扶煤壁感到震動和沖擊 。 由于各礦區(qū) 、 各采掘工作面的地質(zhì)條件 、 采掘方法 、 瓦斯大小及煤質(zhì)特征等的不同 ，所以預兆聲音的大小 、 間隔時間 、 在煤體深處發(fā)出的響聲種類也不同 ， 有的象炒豆似的劈劈叭叭聲 ， 有的象鞭炮聲 ， 有的象機槍連射聲 ， 有的似跑車一樣的悶雷聲 、 嘈雜聲 、 沙沙聲 、 嗡嗡聲以及氣體穿過含水裂縫時的吱吱聲等 。 2022/2/8 63 五 、 突出強度及其分類 突出強度是指每次突出拋出的煤巖量或噴出的瓦斯量 。 ⑤ 防治突出措施的工程量 、 完成時間以及所需的設備 、 材料 、 資金和勞動力 。 計劃內(nèi)容應包括： ① 保護層開采計劃 。 2022/2/8 59 圖 33 煤與瓦斯傾出示意圖 2022/2/8 60 三 、 煤與瓦斯突出的危害 當發(fā)生煤與瓦斯突出時 ， 采掘工作面的煤壁將遭到破壞 ， 大量的煤與瓦斯將從煤層內(nèi)部以極快的速度向巷道或采掘空間噴出 ， 充塞巷道 ， 煤層中會形成孔洞 ， 同時由于伴隨有強大的沖擊力 ， 巷道設施會被摧毀 ， 通風系統(tǒng)會被破壞 、 甚至發(fā)生鳳流逆轉(zhuǎn) ， 還可能造成人員窒息和發(fā)生瓦斯爆炸 、 燃燒及煤流埋人事故 。 ③ 無明顯動力效應 。 圖 32所示是南桐直屬二井相向回采引起的壓出示意圖 。 ③ 壓出的煤呈塊狀 ， 無分選現(xiàn)象 。 圖 31 巖石掘進工作面煤與瓦斯突出孔洞示意圖 2022/2/8 56 (簡稱壓出 ) 壓出的基本能源是煤層所積蓄的彈性能 。 2022/2/8 55 (簡稱突出 ) ④ 有明顯的動力效應 ， 破壞支架 、 推倒礦車 、 破壞和拋出安裝在巷道內(nèi)的設施 。 (簡稱突出 ) 實現(xiàn)突出的基本能源是煤內(nèi)積蓄的高壓瓦斯能 。 2022/2/8 53 第三章 煤與瓦斯突出及防治 [提要 ] 本章重點敘述煤與瓦斯突出的特征 、 危害 、 預兆和一般規(guī)律以及對突出礦井和突出煤層在管理上的特殊要求 。 ③ 清掃積塵 ， 以防止煤塵參與爆炸 。 任何違犯 《 規(guī)程 》 關(guān)于通風 、 防塵 、 放炮等有關(guān)規(guī)定的 違章 指揮 、 違章作業(yè)的任何 人 ， 都要敢于堅決抵制和制止 。 定期檢查瓦斯?jié)舛?,并記在牌 板 上 僅這次忘記測了 !? 瓦檢員要逐日登記瓦斯檢測情況 2022/2/8 51 八 、 為防止瓦斯爆炸 ,對瓦檢員的要求 了解和掌握 分工區(qū)域內(nèi)各處 瓦斯涌出狀況和變化規(guī)律 。 2022/2/8 49 七 、 預防止瓦斯爆炸 ,防止出現(xiàn)引爆火源 不準使用變質(zhì)或不合格的炸藥 ,有瓦斯和煤塵爆炸危險的礦井必須使用與該礦井瓦斯等級相適應的安全炸藥；禁止放明炮 、 糊炮；禁止使用明接頭或裸露的放炮母線 ， 雷管腳線 、 母線與放炮器的聯(lián)結(jié)要牢固；要使用水炮泥 ， 炮眼封泥要裝滿填實 ， 防止打筒；打跟 、 裝藥 、 放炮部必須符合《 規(guī)程 》 要求 。井口和井下電器設備必須 設 有防雷電和防短路保護裝置 。需要在井下施焊時 ,要遵守 《 規(guī)程 》 規(guī)定 ,嚴格審批手續(xù) 。 按規(guī)定安設瓦斯檢測報警斷電裝置 ， 并及時檢查維護 ， 保證靈敏可靠和正常運行 。 2022/2/8 46 六 、 預防瓦斯爆炸 ,加強礦井瓦斯管理 加強和搞好礦井瓦斯管理是防止瓦斯爆炸的關(guān)鍵環(huán)節(jié) 。 2022/2/8 45 五 、 預防瓦斯爆炸 ,加強礦井通風管理 加強通風管理 ,使井下各地點瓦斯?jié)舛榷疾怀^規(guī)定 ，是防止瓦斯積聚 、 爆炸的一項極為重要的和有效的措施 : 、 完善的通風系統(tǒng) 要做到穩(wěn)定 、 連續(xù)的向井下所有用風地點供風 ， 并保持足夠風量 。據(jù) 1983～ 1989年統(tǒng)計 ， 放炮火花引爆瓦斯的次數(shù)占爆炸總次數(shù)的 %， 是引爆瓦斯事故的另一主要火源 。 采空區(qū)或盲巷沒有風流通過 ， 往往積存有大量高濃度瓦斯 ， 在氣壓變化或冒頂?shù)仁蛊溆砍龌蛲蝗粔撼鰰r都可能導致瓦斯爆炸 。 工作面無風 ,豈能檢修掘進機 及時檢查局扇運轉(zhuǎn)狀態(tài) 2022/2/8 41 、 不完善 自然通風 、 不合規(guī)定的串聯(lián)通風 、 擴散通風和無回風道獨眼井及通風設施不齊全等 ， 都是不合理通風 ， 都可能引起瓦斯積聚而導致爆炸事故 。而通風人員又不能及時發(fā)現(xiàn)和進行維護 、 修補 ， 造成掘進面風量不足而導致瓦斯積聚 。 大量事實充分表明 ， 多數(shù)瓦斯爆炸事故是因某些人 ， 尤其是負有特殊工作的人員 (如瓦檢員 、 放炮工 、電鉗工及班組長等 )不能盡職盡責 、 麻痹大意 、 甚至違章違紀造成的 。 ② 上隅角易產(chǎn)生引爆火源 上隅角附近往往設置有回柱絞車等機電設備，同時放炮時容易產(chǎn)生虛炮等，產(chǎn)生引爆火源的機會較多。據(jù)統(tǒng)計 ， 我國國有重點煤礦 19821989年間發(fā)生的 96次特大瓦斯爆炸事故中 ， 發(fā)生在采掘工作面的有 84次 ,占總次數(shù)的 %,其中掘進工作面 61次 ,占總次數(shù)的 %。 2022/2/8 34 三 、 瓦斯連續(xù)爆炸 井下發(fā)生瓦斯連續(xù)爆炸的原因一般說來有兩種可能： 一是 由于瓦斯爆炸產(chǎn)生的高溫點燃了坑木或其他可燃物而引起發(fā)火 ，而附近有瓦斯繼續(xù)涌出且達到一定濃度和有足夠氧氣 ， 就可能發(fā)生第二次爆炸 ， 甚至第三次 、 第四次； 二是 在反向沖擊過程中 ， 反向沖擊的空氣中含有足夠的瓦斯和氧氣 ， 而爆源附近的火源尚未熄滅 ， 或因爆炸產(chǎn)生有新火源 ,就可能造成第二次甚至多次連續(xù)爆炸事故 。 2022/2/8 33 二 、 瓦斯爆炸的正 、 反向沖擊與危害 爆炸發(fā)生后 ， 由于爆炸氣體從爆源點高速向外沖擊 ， 加上爆炸后生成的部分水蒸汽很快冷卻和凝聚 ， 因而 ， 在爆源附近就形成了氣體稀薄的低壓區(qū) ， 這樣 ， 在壓差的作用下爆炸氣體就會連同爆源外圍