防止和隔绝煤尘爆炸(2)

混和粉由出现火焰到刚转入不出现火焰，此时的岩粉比例即为最低岩粉用量的百分比。

四、煤尘爆炸事故的原因 １．煤尘产生量剧增

随着矿井开采强度的不断加大，煤矿井下的采煤、掘进、运输等各项生产过程中煤尘产生量也急剧增加。

２．煤尘治理工作基础较差，欠账多

大多数煤矿井下作业场的煤尘浓度未达到国家规定的标准。究其原因，主要是未采取防尘措施或措施不力，使浮游煤尘达到了爆炸浓度，具备了爆炸条件，有的采煤工作面来进行煤层注水，采煤机未采用内、外喷雾装置，在运输机道各转载处也不安放喷雾装置；放炮落煤或掘进时未使用水炮泥；防尘洒水设施不健全。

3．沉积煤尘是参与爆炸的最大隐患 浮游煤尘是煤尘爆炸的直接因素，而沉积煤尘是局部煤尘爆炸引起采区内连续爆炸的最大隐患。同时，因为堆积煤尘不清除出井，结果被冲击波吹起后参与，引起连续爆炸，使煤尘爆炸威力增加。

４．通风系统不合理

尤其是串联通风抗灾能力差，有的又无隔煤岩粉棚或水棚，致使煤尘爆炸波及范围广，破坏严重。

5．有引燃热源存在

井下出现引燃热源，给煤尘爆炸提供了条件，尤其是放炮产生火焰和电气火花，占煤尘爆炸引爆火源居最多。

6．缺乏个人防护装备或不随身携带

职工缺乏个人防护装备，有的没有配备自救器，有的配备了不随身携带。直接受煤尘爆炸冲击波伤害的人员可能来不及使用自救器，但距爆炸源较远而受波及的人员是完全可以使用自救器走出险区的。

7．由于没有编制矿井灾害预防措施和处理计划，以及对职工进行安全知识、互救自救知识教育不够，以致在处理事故时失误。有的本应根据具体情况，加强通风或早些时间恢复通风，有的把正常的事故区域内供风的局部通风机停止运转，造成不利于大量有害气体的排出，在一定程度上也扩大了事故，加重了人员伤亡。

五、煤尘爆炸事故案例分析 1． 事故概况

事故单位：吉林辽源矿务局泰信煤矿四井 类 别：煤尘爆炸

时 间：1994年11月13日12时15分 地 点：暗副井绞车道-200水平 伤亡情况：死亡79人，伤129人 直接经济损失：320万元 ２．矿井概况

泰信矿四井1960年建成投产。1989年因衰老，经原东煤公司批准注销生产能力。全井现有职工1665人，年产量24万ｔ，地面标高+275，井下最低标高-550，采深820ｍ。开拓方式为片盘斜井，采用三条明井和三条暗井两段提升，明主井采用6t箕斗，暗主、副井采

2

用1t矿车。暗副井绞车道断面7.2m，坡度22度，轨道规格24kg/m，提升绞车300kw，钢

3

丝绳直径32mm，规定提升重车高限为9个。通风方式为中央并列抽出式，矿井总入风量4416m

333

／min，总排风量4628m／min，相对瓦斯涌出量21.36m／t，绝对瓦斯涌出量9.26m／min，系高瓦斯矿井。煤尘爆炸指数42.83％，具有强爆炸性。煤层自然发火期１～３个月。

３．事故发生及抢险救灾经过

11月13日白班该井正常生产，共入井270人。12点15分，运输段地面把钩工孙立忠在明副井打点房听到副井筒内一声闷响，看到一股黄褐色浓烟涌出，立即将事故向井调度汇报。

事故发生后，局矿领导立即赶赴事故现场，组织力量抢险救灾、国家、省、市领导对这起事故极为重视，煤炭部部长王森浩、副部长张宝明、劳动部党组成员王建伦、全国总工会书记处书记李永安及卫生部、中国煤矿地质工会的领导同志和吉林省委书记何竹康、省长高严、常务副省长刘希林、副省长王国发、魏敏学及省劳动厅、公安厅、检察院、总工会、煤炭局的领导同志，辽源市市委书记赵永吉、市长安莉等领导同志先后赶赴事故现场。当晚组成了魏敏学为组长、张宝明、王建伦等领导同志为副组长的事故调查处理领导小组，调动矿山救护队员45人，动员各级干部300余人，各类人员500余人，调动各种车辆120余台参加抢险救灾。在矿井通风较快恢复正常、暗风井恢复供电、救灾通讯线路通畅的有利条件下，至14日凌6时以前将井下全部遇难人员抢运到地面。

４．事故原因

经事故调查组调查和技术组的技术鉴定认定，这是—起特别重大煤尘爆炸责任事故。 １）直接原因

暗副井绞车道煤尘堆积，且粉尘细小干燥，超载提拉车致使矿车鸭嘴断脱跑车，同时撞击摩擦产生火花，引起煤尘爆炸。

２）间接原因

（１）安全第一思想不牢，对安全生产工作领导不力，重大隐患长期不能得到解决。 （２）井下运输管理混乱，对运输作业人员管理教育不严。导致工人经常多拉车；对矿车及连接装置检修不及时，造成鸭嘴断裂跑车;矿井没有防跑车装置；运输设施不齐全，缺托绳轮较多，增加了煤尘飞扬；绞车道环境差、浮货多，易产生悬尘。

（３）井下煤尘管理不善，暗副井绞车道喷雾洒水设施不齐全，煤尘检查、清扫责任制度不落实，造成煤尘堆积。

（４）安全防范措施不落实，职工自我保安能力差。对井下的灾害预防处理计划，一直到这次事故发生前尚未审批和向职工传达贯彻，事故发生后，部分人员未能按正确避灾路线避灾，当班人员270名，只有79人佩戴了自救器，扩大了事故受害程度。

５．对这起事故的综合评述 １）事故教训

（１）领导对安全工作抓得不力，“安全第一”思想淡化，尤其是在建立社会主义市场经济的新形势下，没有处理好安全与改革、安全与生产、安全与效益的关系，存在重生产轻安全问题。对一些重大安全问题，只停留在开会提要求上，没有制定和落实有针对性、果断性的措施加以解决，往往讲困难多，抓管理不够，致使“安全第一、预防为主”的方针未能完全落实到基层、现场和生产经营的各个环节中去。

（２）注销能力的矿井实行承包后，没有完全理顺安全管理体制和建立有效的安全约束机制，削弱了安全管理，存在“以包代管”和短期行为问题，降低了安全质量标准，安全管理出现了滑坡。

（３）现场管理薄弱，安全生产责任制和业务保安责任制落实得不好，矿井重大隐患和“三违”问题没有得到认真查处，安全培训和安全教育缺乏针对性和实效性。

２）建议强化的防范措施

（１）切实贯彻落实好《矿山安全法》、《煤矿安全规程》和各项安全生产法律、规章，结合这次事故教训，在全局范围内，深入开展安全思想整风和安全管理整顿活动，对干部职工进行一次安全法制方面的深入教育。

（２）对实行承包的矿井，重点解决好“以包代管”、短期行为问题，在安全上要按规程要求，不降低标准、不放松、不松绑；对安全管理力量薄弱不能适应工作需要的要加强和充实，要树立和强化企业安全部门的权威，加大监督检查力度。

（３）严格现场安全管理，认真、全面地解决好机电运输、瓦斯煤尘管理混乱问题。针对这次事故教训，要在继续抓好采掘工作面瓦斯、煤尘管理的同时，把那些容易忽视的区域和死角列为检查和防治的重点，全方位地搞好瓦斯、煤尘的综合治理，坚决防止同类事故的发生。

（４）认真抓好灾害预防处理计划的编制、审批、修定和贯彻工作，组织职工进行避灾演习和训练，增强防灾抗灾意识和自主保安能力。入井人员必须全部佩出自救器。

（５）加强安全培训和安全教育，充分发挥局安全培训中心和各矿安全教育室的作用，搞好强制性的三级和四级培训，尤其要把这次事故作为典型案例和特殊培训内容，组织职工反复深入地学习，扎扎实实地开展好“三不伤害”（不伤害自己，不伤害他人，不被他人伤害）教育活动，不断提高职工安全生产素质。

（６）组织全省煤炭企业认真吸取这次事故教训，深入贯彻落实《矿山安全法》，煤炭部2号、3号安全生产指令；层层落实好安全生产责任制；切实搞好今冬明春的安全生产，组织开展好全省的安全质量大检查，认真查处各类事故隐患，坚决杜绝重大事故的发生。

任务实施

一、防止煤尘爆炸的技术措施 预防煤尘爆炸的技术措施很多，单一的防尘措施往往起不到明显的作用，得不到好的防尘效果。实践中应该各种措施共同实施，只有采取综合防尘措施，才会取得较好的防煤尘爆炸的效果。

（一）煤层注水

煤层注水是井下最有效、最积极主动的防尘措施,是采煤工作面最重要的防尘措施之一，在采煤之前预先在煤层中打若干钻孔，通过钻孔注入压力水，使其渗入煤体内部，增加煤的水分，从而减少煤层开采过程煤尘的产尘量。注水减尘原理为：

1．煤体内的裂隙中存在着原生煤尘，水进入后，可将原生煤尘湿润并粘结，使其在破碎时失去飞扬能力，从而有效地消除这一尘源。

2．水进入煤体内部，并使之均匀湿润。当煤体在开采中受到破碎时，绝大多数破碎面均有水存在，从而消除了细粒煤尘的飞扬，预防了浮尘的产生

3．水进入煤体后使其塑性增强，脆性减弱，改变了煤的物理力学性质，当煤体因开采而破碎时，脆性破碎变为塑性变形，因而减少了煤尘的产生量。

（二）采空区灌水

采空区灌水预先湿润煤体防尘，是在采用下行陷落法分层开采厚煤层过程中，将水灌入上一分层的采空区内，水在重力及煤体孔隙的毛细管力作用下缓慢渗入下一分层的煤体中，使煤体得到湿润，减少下分层开采时浮游粉尘的产生量。

开采近距离煤层群时，在上部煤层的采空区内灌水，在适当条件下，能使下部煤层得到湿润，从而收到较好的防尘效果。

（三）清除积尘

正常情况下,井下空气中的含尘量是不可能导致发生煤尘爆炸的。而且，空气中的浮尘含量，距煤尘爆炸的下限浓度还有一定的差距。但是，大量的落尘沉积在井下巷道的四壁，一旦遇到气浪冲击，落尘迅速浮起转化为浮沉，是导致煤尘爆炸的主要原因之一。一般认为井下巷道四壁的煤尘沉积超过0.05mm时，强气流冲击可致井下巷道中煤尘浓度达到爆炸下限，因此,《煤矿安全规程》规定：每一煤矿必须有计划地对井巷定期进行清扫积尘、冲洗

积尘和刷浆。

1. 清扫积尘

定期清扫巷道四壁积尘是预防煤尘爆炸的有效措施之一，严禁井下巷道积尘超标，严格执行《煤矿安全规程》中的要求，执行煤矿的具体规定。确保井下巷道四壁无超标积尘。《煤矿安全规程》规定:必须及时定期清扫和冲洗沉积煤尘。严禁积尘厚度超过0.05mm。

2. 冲洗积尘

用水冲洗积尘比清扫积尘效果更好。它不但能清除积尘，还可以增加井下空气湿度，使部分浮尘转化为落尘，是一种较为理想的除尘措施。所以，煤尘沉积较为严重的巷道，可采取水冲洗的方法。沉积强度大的地点，应每班或每天冲洗一次。沉积强度小的地点，可以几天或一周冲洗一次。运输大巷及其它落尘较少的地方，可半月或一月冲洗一次。总之，按煤尘沉积强度和煤尘爆炸下限浓度来决定冲洗的频率。

3. 刷浆

在井下巷道四壁刷浆是一种清除积尘的主动措施。不论清扫积尘还是冲洗积尘都无法将巷道四壁一些较深的裂缝中的煤尘清除干净。刷浆可以减少消灭裂缝，减少井巷四壁沉积煤尘的平台，使煤尘无藏身之所，刷浆能及时直观的发现巷道中煤尘沉积的情况，为清扫积尘、冲洗积尘创造良好的条件，非常有利于清除积尘工作。所以应广泛在井下推广使用。一般情况下，清扫和冲洗煤尘后可进行刷浆工作，用石灰石和水，按1∶1.3～1.4的体积比混合搅拌均匀制浆，然后人工或机械刷浆于巷道四壁。一般应每半年刷浆一次。

（四）消除井下火源 1. 消除明火

2. 防止瓦斯燃烧和爆炸 3. 消除放炮火焰 4. 消除电气火花 5. 消除其它火源

二、隔绝煤尘爆炸传播设施的设置

煤矿井下一旦发生煤尘爆炸，如何将它限制在较小的范围内，阻止其继续传播与发展，常用的技术上比较成熟的措施便是在巷道中撒布岩粉和设置隔爆棚。隔爆棚有被动式隔爆棚装置和自动式隔爆棚装置。自动式隔爆装置装置本身具有喷洒消焰剂的动力，喷洒机构的动作不受爆风压大小的制约，它能将消焰剂强行送到火焰焰面上把爆炸火焰扑灭。被动式隔爆棚装置，如水槽棚和岩粉棚棚子的本身没有扩散消焰剂动力，隔爆棚的动作完全依赖于爆风压的冲击作用将棚掀翻或击碎，并把棚中的消焰剂扩散成雾状来扑灭火焰。被动式隔爆棚装置是目前矿井广泛使用的隔爆装置。

（一）撒布岩粉 1. 对岩粉的要求

煤矿井下使用的岩粉应满足如下要求： （1）岩粉中可燃物质含量不得超过5％。 （2）岩粉中游离二氧化硅含量不得超过5％。 （3）岩粉中绝对不含任何有毒有害物质。

（4）岩粉的吸湿性差不易受潮结块，岩粉的粒度必须全部通过50目筛（<0.3mm），其中70％以上通过200目筛（小于0.075mm）。

（5）岩粉的成分一般为石灰石、白云石、页岩，石膏等。 2. 岩粉的制备和撒布方法

岩粉的制备要用专用设备磨制。煤矿井下岩粉的撒布方法为： （1）人工撒布

（2）机械撒布。 撒布地点有:

（1）采掘工作面的运输巷和回风巷； （2）煤尘经常聚集的地方；

（3）有煤尘爆炸危险和无煤尘爆炸危险同时开采时连接两类煤层的巷道，并且撒布距离不小于300m。

撒布量以煤尘和岩粉的混合粉尘中不燃物含量不得低于80%来测算。 （二）设置隔爆棚 1. 设置地点

隔爆棚设置在矿井的两翼连接相邻采区和煤层的巷道中。采区运输巷和回风巷内设置的隔爆棚距可能发生煤尘爆炸的地点不得小于60m，也不能大于300m。这是因为距离太近，火焰与冲击波同时到达，隔爆棚来不及发挥作用；距离太远，则限制灾害扩大范围的意义何在！一般情况下在潮湿的巷道内不设置隔爆棚。这是因为潮湿的巷道中不易产生浮尘。因为其本身潮湿，就具有一定的隔爆作用。再者岩粉棚设在其中，不易保证岩粉的干燥性，岩粉受潮结块，不能充分分散，不能很好的发挥隔爆作用。

2. 隔爆棚的形式及规格

根据隔爆棚使用的消焰剂来划分隔爆棚分为：水槽棚和岩粉棚。 1）水槽棚

水槽棚在国内外广泛使用。水槽棚的工作原理是，当发生爆炸事故时，火焰前的冲击波将水槽中的水震出分散，水弥漫于巷道中，火焰到达时其吸收大量热能，使火焰的温度迅速下降直至熄灭。其优点是水的比热比岩粉的比热高约5倍，水汽化吸热并能降低氧浓度；水在爆炸作用下飞散的时间比岩粉块；需要更换的周期也长。水槽棚的作用和岩粉棚相同，只是用水槽盛水代替岩粉和岩粉板。水槽棚的设置如图2-1-3所示。

图2-1-3 水棚设置

a－悬挂式；b放置式；c－混合式

图2-1-4 岩粉棚设置

2）岩粉棚

岩粉棚的结构，是由安装在巷道中靠近顶板处的若干块岩粉台板组成，板与板间距稍大于板宽，每块台板上放满岩粉。岩粉棚的隔爆原理是，当发生爆炸事故时，火焰前的冲击波

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