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煤礦安全管理論文煤礦井下災(zāi)害

作者:佚名 2011-11-04 20:45 來(lái)源:本站原創(chuàng)
煤礦事故頻繁發(fā)生的原因是多方面的,其中一個(gè)主要的原因是安全基礎(chǔ)不實(shí),部分應(yīng)該被淘汰的設(shè)備還一直在使用,煤礦重點(diǎn)攻關(guān)課題的研究速度緩慢,先進(jìn)技術(shù)的推廣力度不夠。
一、瓦斯災(zāi)害
    煤礦瓦斯事故發(fā)生的原因是多方面的,影響因素眾多。有的原因具有潛在 性、突發(fā)性,而事故本身具有破壞性和災(zāi)難性。但煤礦瓦斯災(zāi)害事故的發(fā)生也有其一般的規(guī)律,只有掌握了災(zāi)害發(fā)生、發(fā)展的規(guī)律性,才能有效地避免事故的發(fā)生和發(fā)展。煤礦災(zāi)害事故發(fā)生的原因,除了與礦井本身的自然條件、開(kāi)采工藝、管理水平、安全意識(shí)及員工素質(zhì)等有很大關(guān)系外,技術(shù)裝備水平仍然是極為關(guān)鍵的因素。煤礦井下工作場(chǎng)所是動(dòng)態(tài)變化的,影響災(zāi)害發(fā)生的因素也是變化的?,F(xiàn)有監(jiān)測(cè)技術(shù)僅僅是監(jiān)測(cè)部分安全參數(shù),不能做到實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)分析和監(jiān)控,難以預(yù)先得知瓦斯災(zāi)害事故可能發(fā)生的地點(diǎn)及波及區(qū)間,也難以預(yù)先制定和執(zhí)行有效預(yù)防災(zāi)害的措施,使得瓦斯災(zāi)害事故難以顯著下降,災(zāi)害危害程度難以有效控制,災(zāi)害事故原因難以調(diào)查清楚。
    我國(guó)所有煤礦均為瓦斯礦井。隨著開(kāi)采深度的不斷增加,機(jī)械化程度的不斷提高,開(kāi)采強(qiáng)度的不斷增強(qiáng),瓦斯涌出量還會(huì)進(jìn)一步增大,瓦斯災(zāi)害的治理越來(lái)越成為煤礦災(zāi)害防治的重點(diǎn)。
    傳統(tǒng)的礦井瓦斯管理主要是由管理人員憑主觀(guān)意識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行工作。這種 管理模式,由于受管理人員的知識(shí) 、經(jīng)驗(yàn)和責(zé)任心的限制,很難適應(yīng)礦井瓦斯災(zāi)害事故的復(fù)雜多變條件,這也是瓦斯災(zāi)害事故多發(fā)的原因之一。實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化管理,用科學(xué)方法管理礦井瓦斯,應(yīng)建立礦井瓦斯災(zāi)害事故數(shù)據(jù)庫(kù)、知識(shí)庫(kù)和專(zhuān)家系統(tǒng),對(duì)礦井瓦斯災(zāi)害進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè),以便掌握礦井瓦斯動(dòng)態(tài),正確識(shí)別和評(píng)價(jià)瓦斯事故災(zāi)情,及時(shí)提出抗災(zāi)對(duì)策。
    我國(guó)在瓦斯防治方面提出:加強(qiáng)煤礦瓦斯的基礎(chǔ)理論研究,掌握瓦斯災(zāi)害 事故發(fā)生的機(jī)理及其演化過(guò)程,在瓦斯防災(zāi)、抗災(zāi)和救災(zāi)的理論和技術(shù)難題上取得巨大突破,為煤礦瓦斯治理的全面好轉(zhuǎn)提供理論和技術(shù)基礎(chǔ);建立和健全完善的煤礦安全科技創(chuàng)新體系和科技服務(wù)體系,研究礦井瓦斯事故發(fā)生、救災(zāi)的有效技術(shù),并制定科技成果的推廣和轉(zhuǎn)化機(jī)制;建立和健全完善的煤礦安全監(jiān)察技術(shù)支撐體系,借鑒外國(guó)的經(jīng)驗(yàn),在各省內(nèi)部實(shí)現(xiàn)監(jiān)察聯(lián)網(wǎng)。監(jiān)察人員每次執(zhí)法都現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線(xiàn)上網(wǎng),并存入省局服務(wù)器,便于全省統(tǒng)一調(diào)度和指揮監(jiān)察。
二、煤與瓦斯突出災(zāi)害

    隨著我國(guó)煤礦開(kāi)采深度的加大,開(kāi)采強(qiáng)度的不斷增強(qiáng),煤與瓦斯突出的危險(xiǎn)性也在增加,突出危險(xiǎn)區(qū)域也在擴(kuò)大,部分原無(wú)突出危險(xiǎn)的煤礦也開(kāi)始出現(xiàn)突出現(xiàn)象,部分未劃分為突出礦井的煤礦也不得不按突出煤礦管理。我國(guó)煤與瓦斯突出危險(xiǎn)礦井?dāng)?shù)目和突出強(qiáng)度、頻度 將隨著開(kāi)采深度的延深、開(kāi)研究和統(tǒng)計(jì)表明,突出煤層中真正具有突出危險(xiǎn)的區(qū)域只占煤層總面積的 20%30%。突出危險(xiǎn)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的最大意義在于找出和劃分煤層突出危險(xiǎn)性區(qū)域,節(jié)省防突費(fèi)用,使防治措施更據(jù)針對(duì)性。我國(guó)從20世紀(jì)70年代開(kāi)始研究煤層突出危險(xiǎn)性區(qū)域預(yù)測(cè),國(guó)家七五期間重點(diǎn)研究了綜合指標(biāo)預(yù)測(cè)技術(shù)。按照我國(guó)目前的開(kāi)采速度和進(jìn)度,煤與瓦斯突出將是煤炭行業(yè)將要面臨的一個(gè)重大課題。如何有效地預(yù)防和控制突出,也將是下一步減少煤礦事故的一項(xiàng)重要內(nèi)容。國(guó)家應(yīng)該在此領(lǐng)域投入充足的力量去研究相關(guān)理論,并開(kāi)發(fā)有效產(chǎn)品,在這種危險(xiǎn)來(lái)臨之前,找出解決問(wèn)題的有效辦法和手段。
粉塵災(zāi)害的研究
    目前,煤礦井下勞動(dòng)條件差、塵毒 危害嚴(yán)重的局面尚未根本扭轉(zhuǎn),煤塵爆炸事故不斷發(fā)生,塵肺病人逐年增加,嚴(yán)重危害工人生命健康,直接影響安全生產(chǎn)。
三、煤塵爆炸

    我國(guó)多數(shù)煤礦所產(chǎn)生的粉塵具有爆炸性。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)國(guó)有煤礦中90%的礦井的煤塵具有爆炸的危險(xiǎn)。
對(duì)單一煤塵來(lái)說(shuō),其爆炸下限濃度為30mg/m350mg/m3, 上限濃度為1000mg /m32000 mg/m3 時(shí),爆炸力最強(qiáng)的濃度為300g/m3500g/m3時(shí)。煤塵爆炸的引爆溫度一般為650990。粒度越小,單位煤塵質(zhì)量的表面積越大,越容易產(chǎn)生爆炸。發(fā)生爆炸時(shí),粒度小于1mm的煤塵都能參與爆炸,但爆炸的主體是小于75μm的煤塵。井下空氣中如果有沼氣和煤塵同時(shí)存在,能增加沼氣、煤塵爆炸的危險(xiǎn)性,并能相互降低各自爆炸的下限濃度。當(dāng)存在有沼氣,且濃度達(dá)到 3.5%時(shí),空氣中的煤塵濃度只要達(dá)到6.lg/m3時(shí),就可能發(fā)生爆炸。正??諝庵械难鹾繛?/span>20.9%, 在井下作業(yè)環(huán)境空氣中由于其他氣體的混合,氧含量降低,則影響煤塵的著火溫度,使著火溫度升高,當(dāng)氧含量低于17%時(shí),煤塵就不會(huì)發(fā)生爆炸。
    煤塵爆炸可放出大量熱能,爆炸火焰溫度可高達(dá)2000甚至更高,產(chǎn)生破壞性很強(qiáng)的高溫。在發(fā)生爆炸的地點(diǎn),可能連續(xù)發(fā)生第二次爆炸,造成更大的災(zāi) 害。煤塵爆炸時(shí),爆源l0m30m內(nèi)的破壞程度較輕,即爆源附近的破壞力較弱,離爆源較遠(yuǎn)處爆炸壓力較高,破壞力強(qiáng)。煤塵爆炸傳播時(shí),沖擊波傳播的速度大于火焰?zhèn)鞑ニ俣?。這樣,巷道中沉積的煤塵先被沖擊波揚(yáng)起,隨即被到達(dá)的火焰點(diǎn)燃發(fā)生爆炸,且不斷向遠(yuǎn)處蔓延。煤塵爆炸氣體中含有大量COCO2爆炸區(qū)空氣中CO的含量可高達(dá)8%, 這是造成人員死亡的主要原因之瓦斯煤塵爆炸的控制技術(shù)分為預(yù)防爆炸發(fā)生技術(shù)和抑制爆炸傳播技術(shù)兩個(gè)方面。預(yù)防爆炸發(fā)生的方法主要是采取措施控制瓦斯積聚、煤塵的產(chǎn)生或飛揚(yáng)以及火源的產(chǎn)生:抑制瓦斯煤塵爆炸傳播的方法主要是采取措施將已發(fā)生的瓦斯煤塵爆炸限制在一定區(qū)域,盡量控制災(zāi)害損失。其措施主要是設(shè)置被動(dòng)式隔爆裝置和自動(dòng)抑爆裝置。被動(dòng)式隔爆裝置是借助于爆炸沖擊波的作用來(lái)噴灑消焰劑,而本身無(wú)噴灑動(dòng)力源:自動(dòng)抑爆裝置是利用傳感器探測(cè)爆炸信號(hào),觸發(fā)自帶的動(dòng)力源噴灑消焰劑,形成抑制帶。
    被動(dòng)式隔爆裝置最早采用撒布巖粉和設(shè)置普通巖粉棚,雖然防止爆炸傳播 效果較好,但巖粉暴露在潮濕空氣中,極易受潮而失去消焰劑功效,且頻繁更換 巖粉的工作量較大,因此我國(guó)煤礦現(xiàn)在幾乎已不采用這兩種方法。但國(guó)外仍有些國(guó)家還普遍使用。在20世紀(jì)90年代,煤科總院重慶分院開(kāi)發(fā)的隔爆水槽( ) 和隔爆水袋,以水作為消焰劑,方便了煤礦安裝和使用,在全國(guó)得到了廣泛推廣應(yīng)用,其中隔爆水袋的使用最為普遍。
    礦井瓦斯煤塵爆炸災(zāi)害絕大多數(shù)是由于局部瓦斯燃燒或爆炸引起沉積煤塵 飛揚(yáng)參與爆炸傳播造成的,因此,在爆炸初期的抑制相當(dāng)重要。

四、煤礦塵肺
    煤礦塵肺有3種:砂肺,即長(zhǎng)期吸入游歷SO2含量較高的巖塵,所發(fā)生的塵肺,其發(fā)病工齡較短,砂肺病變的進(jìn)展較快,掘進(jìn)工砂肺的患病率較高;煤肺,即長(zhǎng)期在高濃度的煤塵環(huán)境里工作,所發(fā)生的塵肺,其發(fā)病、患病率都很低,發(fā)病工齡一般較長(zhǎng),塵肺病變的進(jìn)展緩慢,發(fā)展成為嚴(yán)重三期者為數(shù)極少,該病主要發(fā)生在采煤工作面的工人中;煤砂肺,即長(zhǎng)期接觸兩種粉塵的工人所患上的坐肺,該病主要發(fā)生在既進(jìn)行掘進(jìn)、又從事采煤的工人中。采強(qiáng)度的增大而逐漸增多,危險(xiǎn)性隨煤層厚度的增大而增大。塵肺患病除與粉塵的性質(zhì)有關(guān)外,還與粉塵的濃度直接相關(guān)。工作面的粉塵濃度越高,吸入并沉積到肺內(nèi)的粉塵量也越大,掌握工人工作環(huán)境的粉塵濃度及工人接塵時(shí)間,可以大致估算接塵工人肺內(nèi)的粉塵沉積量。5Og煤塵在肺內(nèi)可能會(huì)導(dǎo)致塵肺,12g巖坐在肺內(nèi)足以形成較嚴(yán)重的砂肺病變。
    據(jù)衛(wèi)生部統(tǒng)計(jì),2002年底,中國(guó)塵肺病累計(jì)病例達(dá)到萬(wàn)人,其中仍然存活者 44萬(wàn)多人。2002年,全國(guó)共報(bào)塵肺病患者12448例,其中煤礦系統(tǒng)的塵肺病例占 47.6%(僅為原國(guó)有重點(diǎn)煤礦病例數(shù),不包括地方煤礦和鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦)。每年塵肺病造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)80億元人民幣。2003年,全國(guó)產(chǎn)煤17.4億噸,其中地方煤礦和鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦占9億噸,占一半多。專(zhuān)家認(rèn)為,全國(guó)估計(jì)有120多萬(wàn)塵肺病患者,這意味著每1000個(gè)中國(guó)人中就有一個(gè)塵肺病患者。
    隨著國(guó)家改革開(kāi)放的深入,國(guó)際上通行的職業(yè)健康體系也逐步在我國(guó)得到 推廣。職業(yè)病的危害也日益被廣大從業(yè)者、社會(huì)、政府所重視。在各個(gè)工作現(xiàn)場(chǎng)都采用了減少粉塵產(chǎn)生、降塵、排塵、 除塵、個(gè)體防塵等措施,相信我國(guó)煤礦塵肺病患者會(huì)越來(lái)越少。
 
 
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