礦井安全隱患識別災(zāi)害防治(瓦斯)

韓王公司  靳中正

第一節(jié)  瓦斯安全隱患識別與災(zāi)害防治

瓦斯是煤礦五大災(zāi)害之一。在煤礦事故中與瓦斯有關(guān)的事故有五種，即瓦斯爆炸事故、瓦斯燃燒事故、瓦斯窒息事故、瓦斯噴出事故和煤與瓦斯突出事故。這五種事故通常都會(huì)造成重大人員傷亡，都屬于嚴(yán)重的事故。其中，瓦斯爆炸事故和煤與瓦斯突出事故發(fā)生比較頻繁，危害也最大。

一、瓦斯和瓦斯的性質(zhì)

瓦斯是在礦井生產(chǎn)過程中涌出到采掘及各生產(chǎn)空間的各種有害氣體的總稱。瓦斯是一種混合氣體，其主要成份為甲烷（CH4，占90%以上），所以，瓦斯通常就專指甲烷。瓦斯的性質(zhì)如下：

（1）瓦斯是一種無色、無味、無臭的氣體。要檢查空氣中是否含有瓦斯及其濃度，僅靠人的感觀檢查是不行的，必須使用專用的瓦斯檢測儀才能檢測出來。

（2）瓦斯比空氣輕，與空氣的相對密度為0.554。在風(fēng)速低的情況下它會(huì)積聚在巷道頂部、冒落的空洞和上山迎頭等處，因此必須加強(qiáng)這些部位的瓦斯檢查和處理。

（3）瓦斯有很強(qiáng)的擴(kuò)散性。一處有瓦斯涌出，就能擴(kuò)散到巷道附近。這樣，既增加了檢查瓦斯涌出源的難度，也使瓦斯的危害范圍擴(kuò)大。

（4）瓦斯的滲透性很強(qiáng)。在一定瓦斯壓力和地壓共同作用下，瓦斯能從煤巖中向采掘空間涌出，甚至噴出或突出。利用這個(gè)特性向煤層中打鉆抽放瓦斯，可降低煤層瓦斯賦存量并變害為利、開發(fā)利用。

（5）礦井瓦斯具有燃燒性和爆炸性。當(dāng)瓦斯與空氣混合到一定濃度時(shí)，遇到引爆熱源，就能引起燃燒或爆炸，嚴(yán)重影響和威脅礦井安全生產(chǎn)，一旦形成災(zāi)害事故，常會(huì)給國家財(cái)產(chǎn)和職工生命健康造成巨大損失。因此，瓦斯是礦井最嚴(yán)重的災(zāi)害。

（6）當(dāng)井下空氣中瓦斯?jié)舛容^高時(shí)，會(huì)相對地降低空氣中的氧氣而使人窒息死亡。

二、礦井瓦斯等級

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：“一個(gè)礦井中只要有一個(gè)煤（巖）層發(fā)現(xiàn)瓦斯，該礦井即為瓦斯礦井。瓦斯礦井必須依照礦井瓦斯等級進(jìn)行管理。”

礦井瓦斯等級，按照平均日產(chǎn)1t煤涌出瓦斯量和瓦斯涌出形式劃分如下：

（1）低瓦斯礦井—礦井相對瓦斯涌出量小于或等于10m3/t且礦井絕對瓦斯涌出量小于或等于40m3/min。

（2）高瓦斯礦井—礦井相對瓦斯涌出量大于10m3/t且礦井絕對瓦斯涌出量大于40m3/min。

（3）煤與瓦斯突出礦井。礦井在采掘過程中，只要發(fā)生過一次煤與瓦斯突出，該礦井即定為突出礦井，發(fā)生突出的煤層即定為突出煤層。

三、瓦斯爆炸及其預(yù)防

瓦斯爆炸就是瓦斯（CH4）在高溫火源的作用下，與空氣中的氧氣發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，生成二氧化碳和水蒸氣，同時(shí)產(chǎn)生大量的熱量，形成高溫、高壓，并以極高的速度向外沖擊而產(chǎn)生的動(dòng)力現(xiàn)象。

1、瓦斯爆炸條件

瓦斯發(fā)生爆炸必須同時(shí)具備三個(gè)基本條件：一是瓦斯?jié)舛仍诒ń缦迌?nèi)，一般為5%~16%；二是混合氣體中氧的濃度不低于12%；三是有足夠能量的點(diǎn)火源。需要說明的是，瓦斯爆炸的三個(gè)條件必須同時(shí)滿足，缺一不可。

2、預(yù)防瓦斯爆炸的措施

預(yù)防瓦斯爆炸應(yīng)從瓦斯爆炸的三個(gè)條件入手，即設(shè)法防止瓦斯積聚和出現(xiàn)引火火源；同時(shí)，一旦出現(xiàn)瓦斯爆炸，還要設(shè)法防止爆炸事故擴(kuò)大。其主要措施如下：

（1）防止瓦斯積聚。必須保證采掘工作面足夠的供風(fēng)量，以稀釋并排出涌出的瓦斯。嚴(yán)禁敞開風(fēng)門，嚴(yán)禁物料堵塞風(fēng)道，保證風(fēng)流暢通。要建立健全礦井瓦斯管理制度，建立合理的礦井通風(fēng)系統(tǒng)，加強(qiáng)盲巷和采空區(qū)瓦斯及容易積聚及容易積聚瓦斯地點(diǎn)的日常管理，及時(shí)處理局部積聚的瓦斯。

（2）防止明火。嚴(yán)格入井檢身制度，嚴(yán)禁攜帶煙草及引火物入井，井下嚴(yán)禁吸煙和使用明火。井下需要進(jìn)行電焊、氣焊和噴燈焊接時(shí)，應(yīng)制定安全措施，嚴(yán)格審批手續(xù)，并按《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

（3）防止電火花。井下使用的機(jī)械和電氣設(shè)備，必須符合《煤礦安全規(guī)程》的要求，并要經(jīng)常檢查和維修，使之始終處于完好狀態(tài)。

（4）防止爆破火焰。在瓦斯礦井中，必須使用煤礦許用炸藥，嚴(yán)禁使用不合格或變質(zhì)的炸藥。爆破使用的雷管、炮泥、裝藥量以及放炮地點(diǎn)附近的瓦斯?jié)舛鹊缺仨毞稀睹旱V安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。禁止放糊炮、明炮。

（5）防止摩擦火花。采煤工作面要防止采煤機(jī)截齒、鋼絲繩和輸送機(jī)鏈條等與煤層中堅(jiān)硬礦物摩擦產(chǎn)生的火花。

（6）防止高溫?zé)嵩?。?yán)禁攜帶火種入井，對電氣設(shè)備、放炮、火區(qū)及礦燈等都必須按規(guī)定嚴(yán)加管理。

3、發(fā)生瓦斯煤塵爆炸事故時(shí)的應(yīng)急避險(xiǎn)

瓦斯爆炸是一種最嚴(yán)重的煤礦安全事故，它是煤礦井下局部地點(diǎn)瓦斯爆炸三要素共同作用的結(jié)果。與瓦斯有關(guān)的煤礦事故主要有瓦斯爆炸事故、瓦斯燃燒事故、瓦斯窒息事故、瓦斯噴出事故、煤與瓦斯突出事故。其中，瓦斯爆炸事故和煤與瓦斯突出事故發(fā)生比較頻繁，危害性最大，通常會(huì)造成重大的傷亡。因此，煤礦一線監(jiān)督員應(yīng)了解和掌握在發(fā)生瓦斯爆炸時(shí)避險(xiǎn)自救知識。

瓦斯煤塵爆炸時(shí)可產(chǎn)生巨大的聲響、高溫、有毒氣體、熾熱火焰和強(qiáng)烈沖擊波。因此，在避難自救時(shí)應(yīng)特別注意以下幾個(gè)要點(diǎn)：

（1）當(dāng)災(zāi)害發(fā)生時(shí)一定要鎮(zhèn)靜清醒，不要驚慌失措、亂喊亂跑。當(dāng)聽到或感覺到爆炸聲響和空氣沖擊波時(shí)，應(yīng)立即背朝聲響和氣浪傳來方向、臉朝下、雙手置于身體下面、閉上眼睛迅速臥倒。頭部要盡量低，有水溝的地方最好趴在水溝邊上或堅(jiān)固的障礙物后面。

（2）立即屏住呼吸，用濕毛巾捂住口鼻，防止吸入有毒的高溫氣體，避免中毒和灼傷氣管和內(nèi)臟。

（3）用衣服將自己身上的裸露部分盡量蓋嚴(yán)，以防火焰和高溫氣體灼傷皮肉。

（4）迅速取下自救器，按照使用方法戴好，以防止吸入有毒氣體。

（5）高溫氣浪和沖擊波后應(yīng)立即辨別方向，以最短的距離進(jìn)入新鮮風(fēng)流中，并按照避災(zāi)路線盡快逃離災(zāi)區(qū)。

（6）已無法逃離災(zāi)區(qū)時(shí)，應(yīng)立即選擇避難硐室，充分利用現(xiàn)場的一切器材和設(shè)備來保護(hù)人員和自身安全。進(jìn)入避難硐室后要注意安全，最好找到離水源近的地方，設(shè)法堵好硐口，防止有害氣體進(jìn)入。注意節(jié)約礦燈用電和食品，室外要做好標(biāo)記，有規(guī)律地敲打連接外部的管子、軌道等，發(fā)出求救信號。

四、煤與瓦斯突出及其預(yù)防

（一）煤與瓦斯突出的預(yù)兆

煤與瓦斯突出是指在壓力作用下，破碎的煤與瓦斯從煤體內(nèi)突然向采掘空間大量噴出，另一種類型的瓦斯特殊涌出。煤與瓦斯突出動(dòng)力現(xiàn)象，是由地應(yīng)力、瓦斯壓力和煤巖性質(zhì)綜合作用的結(jié)果。

煤與瓦斯突出的預(yù)兆

     煤與瓦斯突出前具有以下各種預(yù)兆：

（1）無聲預(yù)兆。工作面頂板壓力增大，使支架變形、煤壁外鼓、片幫、掉渣、頂板下沉或底板鼓起，煤層層理紊亂，煤暗淡無光澤，煤質(zhì)變軟，瓦斯涌出量異?；蚝龃蠛鲂?，煤壁發(fā)涼，打鉆時(shí)有頂鉆、卡鉆、噴瓦斯等現(xiàn)象。

（2）有聲預(yù)兆。煤層在變形過程中發(fā)生劈聲、悶雷聲、機(jī)槍聲、響煤炮，聲音由遠(yuǎn)到近、由小到大，有短暫的、有連續(xù)的，間隔時(shí)間長短也不一致，煤壁發(fā)生震動(dòng)和沖擊，頂板來壓、支架發(fā)生斷裂聲。

特別注意：任何一次突出前，并不是所有預(yù)兆都出現(xiàn)，僅出現(xiàn)其中一種或數(shù)種，而且有的預(yù)兆還不明顯，也有的預(yù)兆距發(fā)生突出的時(shí)間很短。因此發(fā)現(xiàn)任何預(yù)兆，都要格外警惕，及時(shí)報(bào)告和躲避。

2、煤與瓦斯突出的易發(fā)環(huán)節(jié)和地點(diǎn)

在采掘工作面都會(huì)發(fā)生煤與瓦斯突出，且以掘進(jìn)工作面居多。就生產(chǎn)工序來講，煤與瓦斯突出大多發(fā)生在爆破、風(fēng)鎬（或手鎬）作業(yè)的環(huán)節(jié)中。從地質(zhì)構(gòu)造來講，斷層帶、破碎帶、煤層厚度變化帶、褶曲地點(diǎn)和煤層傾角變化地點(diǎn)都是容易發(fā)生突出的地點(diǎn)。

3、發(fā)現(xiàn)突出預(yù)兆時(shí)的應(yīng)急措施

（1）采煤工作面。發(fā)現(xiàn)有突出預(yù)兆或發(fā)生突出時(shí)，迅速向進(jìn)風(fēng)側(cè)撤離。撤離中快速打開自救器并佩戴好，迎著新鮮風(fēng)流繼續(xù)外撤。如果距離新鮮風(fēng)流太遠(yuǎn)時(shí)，應(yīng)首先撤離到避難所，或利用急救袋進(jìn)行自救，等待救護(hù)隊(duì)救援。

（2）掘進(jìn)工作面。迅速向外撤離至反向風(fēng)門之外，并關(guān)好反向風(fēng)門，之后繼續(xù)外撤，撤離中快速佩戴好自救器。如果自救器發(fā)生故障或佩戴自救器仍不能安全到達(dá)新鮮風(fēng)流時(shí)，應(yīng)立即撤到避難所或利用急救袋進(jìn)行自救，等待救援。

【案例】

某礦發(fā)生了煤與瓦斯突出。有34名礦工被突出的煤炭隔絕在一條軌道下山巷道內(nèi)。附近幾千米巷道都充滿了瓦斯。礦工立即用附近的防爆電話向井下呼救，同時(shí)用扳手把壓風(fēng)管卸開，地面很快就把壓縮空氣送了進(jìn)去。采取措施排放瓦斯后，礦山救護(hù)隊(duì)在外邊扒煤，扒出通道，救護(hù)隊(duì)員立即攜帶自救器爬進(jìn)去，給礦工逐個(gè)佩戴自救器，使礦工全部脫險(xiǎn)。

安全提示：

（1）首先是遇險(xiǎn)礦工采取了自救措施，打開了壓風(fēng)管路，使遇險(xiǎn)地點(diǎn)保持正壓通風(fēng)。

（2）遇險(xiǎn)礦工及時(shí)利用防爆電話向地面報(bào)警，使搶救工作有了目標(biāo)，為搶救創(chuàng)造了條件。

（3）礦上備有自救器，供搶救使用。

（4）采取措施得力，礦山救護(hù)隊(duì)奮力搶救，爭取了時(shí)間。

4、煤與瓦斯突出事故的預(yù)防

在防治煤與瓦斯突出的實(shí)踐中，我國總結(jié)了一套行之有效的綜合防突措施，習(xí)慣上稱為“四位一體”的防突措施。對于預(yù)防和治理煤與瓦斯的各種措施和方法，各礦必須根據(jù)具體條件合理選擇，同時(shí)還應(yīng)遵守以下各項(xiàng)規(guī)定：

（1）在突出地點(diǎn)工作的人員，必須經(jīng)過專門訓(xùn)練，掌握防治突出的基本知識，熟悉突出的各種預(yù)兆，熟悉井下的避災(zāi)路線。

（2）突出煤層采掘工作面都必須有獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)，并設(shè)專人檢查瓦斯。該區(qū)域要安設(shè)直通礦調(diào)度室的電話，發(fā)現(xiàn)有突出危險(xiǎn)時(shí)，立即撤出人員。

（3）在突出危險(xiǎn)區(qū)工作的人員必須佩戴隔離式自救器。

（4）在有突出危險(xiǎn)的煤層中進(jìn)行采掘工作時(shí)，在一個(gè)或相鄰的兩個(gè)采區(qū)中，同一煤層的同一區(qū)段，禁止布置兩個(gè)工作面同時(shí)相向回采，禁止兩個(gè)工作面同時(shí)相向掘進(jìn)。

（5）在有突出危險(xiǎn)煤層中的掘進(jìn)工作面，應(yīng)在其進(jìn)風(fēng)側(cè)的巷道中設(shè)置兩道堅(jiān)固的反向風(fēng)門，并保持回風(fēng)巷道暢通無阻。

（6）在突出煤層的采掘工作面附近的進(jìn)風(fēng)巷中，必須設(shè)置有供給壓縮空氣的避難硐室或急救袋，其回風(fēng)巷中，如有人作業(yè)，也應(yīng)設(shè)置。

5、瓦斯隱患的安全檢查

主要檢查是否存在以下情況

⑴在瓦斯超限情況下照常作業(yè)，不采取措施。

⑵采煤工人面上隅角、回風(fēng)巷瓦斯經(jīng)常超限，未采取有效措施；掘進(jìn)巷道高頂高冒未及時(shí)處理；巷道出現(xiàn)層狀瓦斯積聚。⑶對瓦斯涌出異常區(qū)域未編制和執(zhí)行專門的安全措施；對瓦斯涌出嚴(yán)重的打采掘工作面，不按規(guī)定裝置、檢查、維修，瓦斯檢測設(shè)備沒有得到正常使用。

⑷瓦斯檢查空班、漏檢、偽造數(shù)字檢查數(shù)據(jù)；不按規(guī)定檢查盲巷。

⑸工作區(qū)域瓦斯超限時(shí)不及時(shí)切斷電源，撤出人員，停止工作；有及時(shí)匯報(bào)和采取措施進(jìn)行處理。

⑹作業(yè)地點(diǎn)瓦斯或二氧化碳濃度達(dá)到3%又不能立即處理時(shí)，未能在24h內(nèi)封閉。

⑺處理巷道積聚瓦斯時(shí)，不制定和執(zhí)行排放瓦斯措施；未通知礦山救護(hù)隊(duì)而自行探察或排放瓦斯；瓦斯排放時(shí)，回風(fēng)區(qū)域不斷電、撤人和警戒，不控制向盲巷供風(fēng)。

⑻有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)的采掘工作面未采取切實(shí)可行折防突措施，存在較大發(fā)生突出的可能。

⑼隨意改變瓦斯監(jiān)測探頭吊掛位置；擅自調(diào)整瓦斯監(jiān)測儀指示或堵塞防護(hù)罩，造成檢測失真。