煤礦主要災(zāi)害事故防治知識
煤礦事故是指煤礦企業(yè)職工在生產(chǎn)勞動(dòng)過程中,發(fā)生人身傷害、急性中毒等突然使人體組織受到損傷,或者某些器官失去正常機(jī)能,致使負(fù)傷機(jī)體立即中斷工作,甚至終止生命的事故。
一、礦塵事故及防治
1)礦塵的危害
(1)煤塵能燃燒與爆炸,使礦井遭到破壞,造成大量人員傷亡。
(2)礦塵職業(yè)病,懸浮礦塵長期吸人人體,造成肺部組織纖維化病變,使肺部失去彈性,減弱或喪失呼吸能力,以致縮短生命,礦塵職業(yè)病又分為煤肺病、煤矽肺病和矽肺病。
(3)污染勞動(dòng)環(huán)境,影響作業(yè)人員視線和操作,易發(fā)生事故。
(4)加速機(jī)械、電氣設(shè)備的損壞、,縮短精密儀器、儀表的使用壽命。
2)礦塵防治措施要點(diǎn)
主要的要點(diǎn):一是通風(fēng)防塵;二是濕式作業(yè);三是凈化風(fēng)流;四是《規(guī)程》規(guī)定的防塵措施。
3)礦井綜合防塵措施
(1)建立完善的防塵灑水管路系統(tǒng);(2)煤層注水;(3)噴霧灑水;(4)風(fēng)流凈化;(5)放炮用水炮泥;
(6)沖洗巷幫;(7)濕式打眼;(8)采空區(qū)灌水;(9)隔爆巖粉棚、水棚、灑巖粉;(10)刷白巷道;(11)個(gè)體防護(hù);(12)巷道中的浮煤定期清除。
二、礦井火災(zāi)事故及防治
1)礦井火災(zāi)事故的危害
井下發(fā)生火災(zāi)后,產(chǎn)生大量的有害氣體;引起瓦斯、煤塵爆炸;產(chǎn)生火風(fēng)壓;產(chǎn)生再生火源。
1、火災(zāi)產(chǎn)生大量的有害氣體,如一氧化氮、二氧化硫等,嚴(yán)重威脅人員的生命安全。
2、引起瓦斯、煤塵爆炸。在有瓦斯、煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井內(nèi),處理火災(zāi)過程中易誘發(fā)爆炸事故,擴(kuò)大災(zāi)情及傷亡。
3、產(chǎn)生火風(fēng)壓。火風(fēng)壓是指火災(zāi)產(chǎn)生的高溫?zé)熈髁鹘?jīng)有高差的井巷所產(chǎn)生的附加風(fēng)壓?;痫L(fēng)壓常造成風(fēng)流紊亂,使某些井巷的風(fēng)流方向產(chǎn)生逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象,擴(kuò)大受災(zāi)范圍,容易使滅火人員陷入火區(qū)。
4、產(chǎn)生再生火源。熾熱含揮發(fā)性氣體的煙流與相接巷道新鮮風(fēng)流交匯后燃燒,使火源下風(fēng)側(cè)可能出現(xiàn)若干再生火源。煤炭資源大量被燒毀,損壞機(jī)械設(shè)備。
2)礦井火災(zāi)的預(yù)防
預(yù)防礦井火災(zāi)的基本原則是“預(yù)防為主、消防并舉”。預(yù)防主要從兩方面入手,一是防止失控的高溫?zé)嵩?二是盡量采用不燃或耐燃材料支護(hù)和不燃或難燃制品,同時(shí)防止可燃物的大量積存。
(一)外因火災(zāi)的預(yù)防措施:杜絕產(chǎn)生火源、設(shè)置防火門、設(shè)置消防器材和滅火設(shè)備、設(shè)置消防供水系統(tǒng)。
(二)、內(nèi)因火災(zāi)的預(yù)防措施:(1)減少各種發(fā)火隱患。(2)掌握自然發(fā)火預(yù)兆,及時(shí)進(jìn)行發(fā)火預(yù)測預(yù)報(bào),把自然發(fā)火消滅在初始階段。(3)對采掘過程遺留下和各種發(fā)火隱患要及時(shí)處理,減少自然發(fā)火的幾率。
三、礦井水災(zāi)事故及防治
礦井在建設(shè)和生產(chǎn)過程中,地面水和地下水會通過各種通道涌入礦井。為保證礦井正常建設(shè)與生產(chǎn),必須采取各種措施防止水進(jìn)入礦井或者將進(jìn)入礦井的水排至地面,但當(dāng)?shù)V井涌水超過正常排水能力或在采掘
1)礦井水的危害
礦井水來源于地表水和地下水,其危害主要有:
(1)井下巷道和采掘工作面出現(xiàn)淋水時(shí),空氣潮濕,人易患風(fēng)濕病。
(2)礦井水腐蝕井下各種金屬設(shè)備、支架、軌道等。
(3)如果發(fā)生了突水和透水,就可能淹沒采掘工作面或礦井,造成人員傷亡。
2)礦井水災(zāi)事故的預(yù)防措施
《煤礦安全規(guī)程》第252條規(guī)定:水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井,必須針對主要含水層(段)建立地下水動(dòng)態(tài)觀測系統(tǒng),進(jìn)行地下水動(dòng)態(tài)觀測、水害預(yù)報(bào),并制定相應(yīng)的“探、防、堵、截、排”綜合防治措施。一般來說,預(yù)防水害的預(yù)防措施可以概括為“探、防、堵、截、排”及“疏、放”等7個(gè)字。
探:即井巷探水;防:即井上下防水設(shè)施及防水措施;堵:即注漿堵住水口,或加固裂隙帶,充填溶改造含水層,加固底板度。截:即留設(shè)各種防水煤柱隔阻有害水源;排:即井下排水設(shè)施和排水能力;
疏:即疏水降壓或疏干有害含水層;放:即對老空區(qū)積水、可疑水源采取放水,或超前放出頂板水。
四、頂板事故及防治
在地下采掘過程中,由于礦山壓力的作用,頂板會垮落。如果頂板管理工作出現(xiàn)漏洞,則會發(fā)生頂板事故。
1)礦井頂板事故的危害
(1)一般會推垮支架、埋壓設(shè)備,造成停電、停風(fēng),給安全管理帶來困難,對安全不利。
(2)如果是地質(zhì)構(gòu)造帶附近的冒頂事故,不僅給生產(chǎn)造成麻煩,而且有時(shí)會引起透水事故的發(fā)生。
(3)在有瓦斯涌出區(qū)附近發(fā)生頂板事故將伴有瓦斯的突出,易造成瓦斯事故。
(4)如果是采掘工作面發(fā)生頂板事故,一旦人員被堵或被埋,將造成人員傷亡。
2)防止冒頂事故的措施
總的來說,一是要充分掌握頂板壓力分布及來壓規(guī)律,二是要采取有效的支護(hù)措施,三是要及時(shí)處理局部漏頂,四是要堅(jiān)持敲幫問頂制度,五是特殊條件下要采取有針對性的安全措施。
五、運(yùn)輸事故及防治
1)礦井常見運(yùn)輸事故主要原因
(1)行人違章。如爬車、蹬車;列車運(yùn)行時(shí)在巷道中間行走。
(2)司機(jī)違章作業(yè)。違章頂車;推車人一人推一部以上車輛;推車人側(cè)向推車。
(3)運(yùn)輸管理不嚴(yán)密。巷道中雜物多、巷道變形未及時(shí)修復(fù);缺少必要的阻車器、信號燈。
2)礦井運(yùn)輸事故預(yù)防措施
(1)遵守運(yùn)輸管理各項(xiàng)規(guī)章制度,嚴(yán)禁爬車、蹬車。
(2)遵守人力推車規(guī)定。人力推車時(shí),人員必須注意前方,在開始推車、發(fā)現(xiàn)前方有人或障礙物及接近道岔、彎道、巷道口、風(fēng)門、硐室出口時(shí),推車人必須發(fā)出信號;嚴(yán)禁放飛車;同方向推車時(shí)軌道坡度小于或等于5‰,兩車間距不得小于10米。坡度大于7‰時(shí),嚴(yán)禁人力推車。
(3)嚴(yán)格運(yùn)輸管理。電機(jī)車司機(jī)必須持證上崗;嚴(yán)格執(zhí)行《操作規(guī)程》和《崗位責(zé)任制》;定期檢修機(jī)車及礦車。
(4)巷道斷面按規(guī)定施工,礦井軌道按標(biāo)準(zhǔn)鋪設(shè),加強(qiáng)維護(hù)。
(5)在巷道中行走時(shí),要走人行道,不要在軌道中間行走,不要隨意橫穿電機(jī)車軌道、絞車道,攜帶長件工具時(shí),要注意避免碰傷他人和觸及架空線,當(dāng)車輛接近時(shí)要立即進(jìn)入躲避硐室暫避。
(6)在橫穿大巷,通過彎道、交叉口時(shí),要做到“一停、二看、三通過”;任何人都不能從立井和斜井的井底穿過;在兼作行人的斜巷內(nèi)行走時(shí),按照“行人不行車,行車不行人”的規(guī)定,不要與車輛同行。
(7)釘有柵欄和掛有危險(xiǎn)警告牌的地點(diǎn)十分危險(xiǎn),不能擅自進(jìn)入;爆破作業(yè)經(jīng)常傷人,不可強(qiáng)行通過爆破警戒線、進(jìn)入爆破警戒區(qū)。
(8)路過有人正在工作的地方,一定要先打招呼,以免掉物碰人。
(9)行走過程中,要隨時(shí)注意井巷里的各種信號,來往車輛路過,不要大聲說笑、吵架和打鬧。
3)機(jī)車運(yùn)輸事故及預(yù)防
(1)機(jī)車運(yùn)輸事故原因:機(jī)車運(yùn)輸條件比斜巷優(yōu)越,但在平巷巷道中,敷設(shè)各種管路、電纜,設(shè)置風(fēng)門等,對行車行人不利,更重要的是有些巷道變形失修,環(huán)境惡劣,加之司機(jī)違章操作,行人違章行走,易造成機(jī)車運(yùn)輸事故。
(2)機(jī)車運(yùn)輸事故防范措施
①認(rèn)真貫徹《煤礦安全規(guī)程》及操作規(guī)程的有關(guān)規(guī)定,開展技術(shù)培訓(xùn),提高司機(jī)及有關(guān)人員的技術(shù)水平與安全意識。
②加強(qiáng)巷道維修與管理,改善運(yùn)輸環(huán)境條件,減少道路故障,保證車輛及人員暢通無阻。巷道內(nèi)施工時(shí)要有防范措施。
③機(jī)車司機(jī)必須認(rèn)真嚴(yán)格執(zhí)行崗位責(zé)任制度和交接班制度,嚴(yán)禁非司機(jī)操作。
④嚴(yán)禁扒車、跳車和坐礦車,嚴(yán)禁在機(jī)車上或兩車廂之間搭乘人員。
⑤加強(qiáng)設(shè)備維修,保證機(jī)車在完好狀態(tài)下工作。
4)斜井運(yùn)輸事故及預(yù)防
1、傾斜井巷提升運(yùn)輸事故。傾斜井巷的提升運(yùn)輸是整個(gè)礦井運(yùn)輸系統(tǒng)的重要組成部分,也是礦井安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。斜巷的運(yùn)輸環(huán)節(jié)多,戰(zhàn)線長,分布面廣,環(huán)境復(fù)雜多變,易導(dǎo)致各種運(yùn)輸事故。
2、傾斜井巷提升運(yùn)輸事故的防治措施。
(1)按規(guī)定設(shè)置可靠的防跑車裝置和跑車防護(hù)裝置,實(shí)現(xiàn)“一坡三擋”。
(2)傾斜井巷運(yùn)輸用鋼絲繩連接裝置,在每次換繩時(shí),必須用2倍于其最大靜荷重的拉力進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(3)對鋼絲繩和連接裝置必須加強(qiáng)管理,設(shè)專人定期檢查,發(fā)現(xiàn)問題,及時(shí)處理。
(4)礦車要設(shè)專人檢查。
(5)礦車之間的連接、礦車和鋼絲繩之間的連接必須使用不能自行脫落的裝置。
(6)嚴(yán)禁用不合格的物件代替有保險(xiǎn)作用的插銷;嚴(yán)禁用不合格的物件代替“三環(huán)鏈”。
(7)斜井串車提升,嚴(yán)禁蹬鉤。做到“行車不行人,行人不行車”。
(8)斜井軌道和道岔質(zhì)量要合格。
(9)斜井支護(hù)完好、軌道上無雜物。
(10)滾筒上鋼絲繩繩頭固定牢固。
(11)開展技術(shù)培訓(xùn),提高技術(shù)素質(zhì)。
(12)加強(qiáng)安全生產(chǎn)管理,嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)章制度。
六、煤礦瓦斯、煤塵爆炸知識及預(yù)防
(一)瓦斯爆炸的危害
礦內(nèi)瓦斯爆炸的有害因素是,高溫、沖擊波和有害氣體。
(1)高溫:焰面是巷道中運(yùn)動(dòng)著的化學(xué)反應(yīng)區(qū)和高溫氣體,其速度大、溫度高。從焰面溫度可高達(dá)2150~2650℃,焰面經(jīng)過之處,人被燒死或大面積燒傷,可燃物被點(diǎn)燃而發(fā)生火災(zāi)。
(2)沖擊波:鋒面壓力由幾個(gè)大氣壓到20大氣壓,前向沖擊波疊加和反射時(shí)可達(dá)100大氣壓。其傳播速度總是大于聲速,所到之處造成人員傷亡、設(shè)備和通風(fēng)設(shè)施損壞、巷道垮塌。沖擊包括:進(jìn)程沖擊和回程沖擊。
(3)有害氣體:井下發(fā)生瓦斯爆炸以后,將會產(chǎn)生大量的一氧化碳,如果有煤塵參與爆炸,CO的生成量更大??諝庵械囊谎趸紳舛龋大w積計(jì)算達(dá)到0.4%時(shí),人在短時(shí)間內(nèi)就會中毒死亡。一氧化碳中毒是瓦斯爆炸造成人員傷亡的主要原因。
(二)瓦斯爆炸的主要參數(shù)
1瓦斯的爆炸濃度
在正常的大氣環(huán)境中,瓦斯只在一定的濃度范圍內(nèi)爆炸,這個(gè)濃度范圍稱瓦斯的爆炸界限,其最低濃度界限叫爆炸下限,其最高濃度界限叫爆炸上限,瓦斯在空氣中的爆炸下限為5~6%,上限為14~16%。
瓦斯?jié)舛鹊陀诒ㄏ孪迺r(shí),遇高溫火源并不爆炸,只能在火焰外圍形成穩(wěn)定的燃燒層,濃度高于爆炸上限時(shí),在該混合氣體內(nèi)不會爆炸,也不燃燒,如有新鮮空氣供給時(shí),可以在混合氣體與空氣的接觸面上進(jìn)行燃燒。
原因:可用前面鏈?zhǔn)椒磻?yīng)理論解釋:若瓦斯?jié)舛鹊陀?%,氧化生成的熱量與分解的活化中心都不足,鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不能發(fā)展成為爆炸;若瓦斯?jié)舛雀哂?6%時(shí),則氧的濃度不足,不但不能生成足夠的活化中心,而且因?yàn)橥咚刮鼰崮芰Ρ瓤諝獯?,氧化生成的熱量同時(shí)被瓦斯和周圍介質(zhì)所吸收,當(dāng)然也不能發(fā)展成爆炸。
在正常空氣中瓦斯?jié)舛葹?.5%時(shí),化學(xué)反應(yīng)量完全,產(chǎn)生的溫度與壓力也最大。瓦斯?jié)舛?%~8%時(shí)最容易爆炸,這個(gè)濃度稱最優(yōu)爆炸濃度。
瓦斯爆炸界限不是固定不變的,它受到許多因素的影響,其中重要的有:
(1)氧的濃度
正常大氣壓和常溫時(shí),瓦斯爆炸濃度與氧濃度關(guān)系,如柯瓦德爆炸三角形所示。它的三個(gè)頂點(diǎn)B、C、E分別是甲院與空氣混合時(shí)的爆炸下限B(5%CH4,19.88%O2:)、上限C(15%CH4,17.79%02)和爆炸臨界點(diǎn)E。瓦斯爆炸界限隨著氧氣濃度的降低而縮小。氧濃度低于12%時(shí),混合氣體就失去爆炸性。在封閉火區(qū)過程中,由于切斷了向火區(qū)供風(fēng),火區(qū)內(nèi)瓦斯?jié)舛纫蚶^續(xù)有瓦期涌出和煙氣滲入而增大,氧氣濃度降低,當(dāng)瓦斯?jié)舛群脱鯕鉂舛人鶝Q定的坐標(biāo)點(diǎn)落在BCE中,有爆炸危險(xiǎn)。
(2)其它可燃?xì)怏w
混合氣體中有兩種以上可燃?xì)怏w同時(shí)存在時(shí),其爆炸界限決定于各可燃?xì)怏w的爆炸界限和它們的濃度。
如果混入的其它可燃性氣體下限比瓦斯的下限低,那么混合氣體的爆炸下限也就比瓦斯單獨(dú)存在時(shí)低,爆炸上限也是如此。由表可以看出:這些可燃性氣體的混入都能使爆炸界限擴(kuò)大。所以,井下發(fā)生火災(zāi),產(chǎn)生其它可燃性氣體時(shí),即使平時(shí)瓦斯涌出量不大的礦井也有發(fā)生爆炸的可能性,同樣提高警惕。
(3)煤塵----煙煤煤塵具有爆炸性,300~400度時(shí)就能從煤塵內(nèi)揮發(fā)出可燃性氣體,從而使瓦斯的爆炸下限降低,爆炸的危險(xiǎn)性增加。
(4)空氣壓力----爆炸前的初始壓力對瓦斯爆炸上限有很大影響??杀詺怏w壓力增高,使其分子間距更為接近,碰撞幾率增高。因此使燃燒反應(yīng)易進(jìn)行,爆炸極限范圍擴(kuò)大。
(5)惰性氣體----使氧氣濃度降低,并阻礙活化中心的形成,可以降低瓦斯爆炸的危險(xiǎn)性。
2瓦斯的最低點(diǎn)燃溫度和最小點(diǎn)燃能量
點(diǎn)燃瓦斯所需的最低溫度稱為最小點(diǎn)燃溫度,所需的最小點(diǎn)燃能量稱為最小點(diǎn)燃能量。在正常大氣條件下,瓦斯在空氣中的點(diǎn)燃溫度為650~750攝氐度,絕熱壓縮時(shí)565℃,最低點(diǎn)燃能量0.28mJ。
瓦斯的最低點(diǎn)燃溫度和量小點(diǎn)燃能量決定于空氣中的瓦斯?jié)舛?、初壓、火源的能量及其放出?qiáng)度和作用時(shí)間。壓力越大,點(diǎn)燃溫度越低。
最低點(diǎn)燃溫度是重要的安全技木參數(shù)之一,它不僅決定了在什么樣的爆炸混合氣體內(nèi),使用什么型號的防爆電氣設(shè)備;而且還決定了爆炸危險(xiǎn)環(huán)境中設(shè)備的允許溫升。
3瓦斯的引火延遲性
瓦斯與高溫?zé)嵩唇佑|后,不是立即燃燒或爆炸,而是要經(jīng)過一個(gè)很短的間隔時(shí)間,這種現(xiàn)象叫引火延遲性,間隔的這段時(shí)間稱感應(yīng)期,感應(yīng)期的長短與瓦斯的濃度、火源溫度和火源性質(zhì)有關(guān),而且瓦斯燃燒的感應(yīng)期總是小于爆炸的感應(yīng)期。
瓦斯爆炸的感應(yīng)期,對煤礦安全生產(chǎn)意義很大。在井下高溫?zé)嵩词遣豢杀苊獾?,但關(guān)鍵是控制其存在時(shí)間在感應(yīng)期內(nèi)。例如,使用安全炸藥爆炸時(shí),其初溫能達(dá)到2000℃左右,但高溫存在時(shí)間只有10-6~10-7s,都小于瓦斯的爆炸感應(yīng)期,所以不會引起瓦斯爆炸。
4、煤礦井下瓦斯爆炸事故原因分析
1、火源
井下的一切高溫?zé)嵩?mdash;—電氣、放炮、摩擦、靜電,但主要火源是放炮和機(jī)電火花。隨著煤礦機(jī)械化程度的提高,摩擦火花引燃瓦斯的事故逐漸增多。
2、發(fā)生地點(diǎn)
煤礦任何地點(diǎn)都有發(fā)生爆炸的可能性,但大部分爆炸事故發(fā)生在采、掘工作面。掘進(jìn)工作面占80%~90%,采煤工作面占10%~20%
采煤工作面發(fā)生地點(diǎn)上隅角、采煤機(jī)切割機(jī)附近。
國內(nèi)外的統(tǒng)計(jì)資料表明,低瓦斯礦井,由于通風(fēng)、放炮和機(jī)電設(shè)備管理不嚴(yán)格,爆炸事故有可能比高瓦斯涌出量礦井嚴(yán)重。
分析爆炸事故的原因還表明,絕大多數(shù)爆炸事故是管理上疏忽和人為違反安全規(guī)程,以及缺少應(yīng)有的紀(jì)律與責(zé)任的結(jié)果。
5、預(yù)防瓦斯爆炸的措施
瓦斯爆炸必須同時(shí)具備三個(gè)條件:(1)瓦斯的濃度在爆炸范圍內(nèi);(2)高于最低點(diǎn)燃能量的熱源存在的時(shí)間大于瓦斯的引火感應(yīng)期;(3)瓦斯-空氣混合氣體中的氧氣濃度大于12%。后一條件在生產(chǎn)井巷中是始終具備的,所以預(yù)防瓦斯爆炸的措施,就是防止瓦斯的積聚和杜絕或限制高溫?zé)嵩吹某觥 ‖F(xiàn)。
防止瓦斯積聚 搞好通風(fēng)b.及時(shí)處理局部積存的瓦斯c.抽放瓦斯d.經(jīng)常檢查瓦斯?jié)舛群屯L(fēng)狀況。防止瓦斯引燃防止瓦斯引燃的原則,是對一切非生產(chǎn)必需的熱源,要堅(jiān)決禁絕。生產(chǎn)中可能發(fā)生的熱源,必須嚴(yán)加管理和控制,防止它的發(fā)生或限定其引燃瓦斯的能力。
防止瓦斯爆炸災(zāi)害事故擴(kuò)大的措施。萬一發(fā)生爆炸,應(yīng)使災(zāi)害波及范圍局限在盡可能小的區(qū)域內(nèi),以減少損失,為此應(yīng)該:
編制周密的預(yù)防和處理瓦斯爆炸事故計(jì)劃,并對有關(guān)人員貫徹這個(gè)計(jì)劃。實(shí)行分區(qū)通風(fēng)。各水平、各采區(qū)都必須布置單獨(dú)的回風(fēng)道,采掘工作面都應(yīng)采用獨(dú)立通風(fēng)。這樣一條通風(fēng)系統(tǒng)的破壞將不致影響其他區(qū)域。通風(fēng)系統(tǒng)簡單。應(yīng)保證當(dāng)發(fā)生瓦斯爆炸事故時(shí)入風(fēng)流與回風(fēng)流不回發(fā)生短路。裝有主要通風(fēng)機(jī)的出風(fēng)井口,應(yīng)安裝防爆門或防爆井蓋,防止爆炸波沖毀通風(fēng)機(jī),影響救災(zāi)與恢復(fù)通風(fēng)。防止煤塵事故的隔爆措施,同樣也適用于防止瓦斯爆炸。(三)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;煤塵必須懸浮于空氣中,并達(dá)到一定濃度;存在能引燃煤塵爆炸的高溫?zé)嵩础?/p>
(四)預(yù)防煤塵爆炸的措施
預(yù)防煤塵爆炸的技術(shù)措施主要包括減、降塵措施,防止煤塵引燃措施及隔絕煤塵爆炸措施等三個(gè)方面。其中隔絕煤塵爆炸措施可以采用1.清除落塵 2.撒布巖粉 3.設(shè)置水棚 4.設(shè)置巖粉棚 5.設(shè)置自動(dòng)隔爆棚。
七、井下各種氣體的危害及預(yù)防知識
1.氧氣(0)
氧氣是一種無色、無味、無嗅的氣體。相對空氣的比重是1.11。氧是非常活潑的元素,幾乎能和所有氣體化合,能助燃和供人呼吸。人體對氧的需要是隨人的體質(zhì)強(qiáng)弱及勞動(dòng)強(qiáng)度大小而定。當(dāng)人休息時(shí),需氧量不小于0.25L/min,行走勞動(dòng)時(shí),需氧量為1~3L/min,空氣中含氧量減少對人體的危害程度如表1-2所示。
《規(guī)程》規(guī)定:采掘工作面的進(jìn)風(fēng)流中氧氣不低于20%。礦井空氣中氧氣減少的原因有:坑木、煤炭及有機(jī)物的氧化,井下火災(zāi)、煤炭自燃、瓦斯煤塵爆炸、人的呼吸、井巷排出瓦斯沖淡氧氣濃度等。
表1-2人體在不同濃度氧氣中的反應(yīng)
氧氣的濃度/% | 人的反應(yīng) |
17 | 靜止無影響,但工作時(shí)引起喘息,呼吸困難及脈搏跳動(dòng)急促,感覺及判斷能力減弱 |
15 | 失去勞動(dòng)能力 |
10~12 | 失去理智,時(shí)間稍長即有生命危險(xiǎn) |
6~9 | 失去知覺,呼吸停止,幾分鐘內(nèi)心臟尚能跳動(dòng),不進(jìn)行急救會導(dǎo)致死亡 |
在通風(fēng)不良的巷道內(nèi),火區(qū)附近巷道內(nèi),采空區(qū)的廢巷內(nèi),大量涌出瓦斯的巷道以及停風(fēng)的獨(dú)頭巷道內(nèi),氧氣的濃度都可能很低,如果冒然進(jìn)入,有造成窒息死亡的危險(xiǎn)。
2.二氧化碳(CO2)
二氧化碳是無色、略帶酸味的氣體,相對空氣的比重為1.52,容易聚集在巷道底部或下山盲巷或下山盲巷沒有風(fēng)流的地方,不助燃,不能供呼吸,易溶于水。
二氧化碳對人的呼吸有刺激作用,當(dāng)人體內(nèi)二氧化碳增多時(shí),能刺激人體呼吸神經(jīng)中樞,引起呼吸頻繁,使人的需氧量增加。井下空氣中的二氧化碳濃度增大時(shí),會使空氣中氧含量相對減少,甚至使人窒息。二氧化碳對人體的影響如表1-3所示。
為了預(yù)防二氧化碳的危害,《規(guī)程》》規(guī)定:采掘工作面進(jìn)風(fēng)流中二氧化碳濃度不超過0.5%;在采掘工作面風(fēng)流中、在采掘工作面回風(fēng)流中,二氧化碳濃度不得超過1.5%,在總回風(fēng)流中二氧化碳濃度不得超過0.75%。井下二氧化碳的來源有:從煤層(巖層)涌出;爆破工作面炸藥爆炸;瓦斯煤塵爆炸;煤和坑木氧化;煤炭自燃以及作業(yè)人員呼出二氧化碳等。個(gè)別礦井還發(fā)生煤與二氧化碳突出。搞好通風(fēng)和加強(qiáng)二氧化碳檢查是防止二氧化碳危害的主要措施。
表1-3人體在不同濃度二氧化碳中的反應(yīng)
空氣中二氧化碳濃度/% | 人體的反應(yīng) |
1 | 呼吸感到急促 |
3 | 呼吸量增加2倍,并很快發(fā)生疲勞 |
5 | 呼吸感到困難,耳鳴,血液流動(dòng)加快 |
6 | 發(fā)生嚴(yán)重喘息,極度虛弱無力 |
10 | 頭暈,處于昏迷狀態(tài) |
10~20 | 呼吸處于停頓狀態(tài),失去知覺 |
20~25 | 窒息 |
3.氮?dú)?N2)
氮?dú)馐且环N無色、無味、無嗅的氣體,相對空氣的比重為0.97,不助燃。礦井內(nèi)空氣中氮?dú)夂吭黾?,會使氧氣含量相對減少,以致使人窒息死亡。多余的氮?dú)饪上魅跬咚沟谋ㄐ院兔禾孔匀迹邷叵履芘c氧化合成有毒的二氧化碳。煤礦井下有機(jī)物腐爛,爆破作業(yè)以及煤和圍巖層的裂隙中放出氮?dú)?,會增加礦井內(nèi)氮?dú)夂俊p少井下氮?dú)鉂舛鹊姆椒ㄊ羌訌?qiáng)通風(fēng)。
4.一氧化碳(CO)
一氧化碳是一種無色、無味、無嗅的氣體,不用專門儀器檢查不易察覺。相對空氣的比重是0.97,幾乎能均勻擴(kuò)散在空氣中。一氧化碳微溶于水,能燃燒,當(dāng)體積濃度達(dá)到13%~75%時(shí)可能爆炸。
一氧化碳是一種毒性極大的氣體,在煤礦井下各種中毒事故中,一氧化碳中毒所占比重較大。一氧化碳與人體血液中血紅蛋白的結(jié)合能力比氧大250~300倍。因此,當(dāng)空氣中含有一定濃度的一氧化碳時(shí),人體吸入后使血液的輸氧工作迅速減弱或停止,引起缺氧窒息或死亡。一氧化碳對人體的影響如表1-4所示。
表1-4人體在不同濃度一氧化碳中的反應(yīng)
一氧化碳濃度/% | 人體的反應(yīng) |
0.02 | 連續(xù)呼吸2h~3h,輕微頭痛 |
0.04 | 連續(xù)呼吸1h~2h,眩暈,頭痛 |
0.08 | 連續(xù)呼吸45min,耳鳴,頭痛,心跳 |
0.16 | 連續(xù)呼吸0.5h~2h,四肢無力,嘔吐,感覺遲鈍 |
0.32 | 連續(xù)呼吸20min~30min,喪失知覺,呼吸停頓,以致死亡 |
1.28 | 1min~3min死亡 |
由于一氧化碳的毒性極強(qiáng),《規(guī)程》規(guī)定井下空氣中一氧化碳的濃度不得超過0.0024%。井下一氧化碳的主要來源是:井下火災(zāi)、煤炭自燃、瓦斯與煤塵爆炸及爆破。
5.硫化氫(H2S)
硫化氫是一種無色氣體,具有臭雞蛋及微甜味,當(dāng)空氣中硫化氫的濃度為0.0001%~0.0002%時(shí),可以明顯感到它的臭味。硫化氫相對空氣的比重為1.9,易溶于水,在常溫下1個(gè)體積的水能溶解2.5個(gè)體積的硫化氫。硫化氫能燃燒,當(dāng)它在空氣中含量為4.3%~4.5%時(shí)能爆炸。硫化氫毒性大,能使人體血液中毒,它對人體的影響如表1-5所示。
表1-5人體在不同濃度硫化氫中的反應(yīng)
硫化氫濃度/% | 人體的反應(yīng) |
0.01 | 數(shù)小時(shí)后發(fā)生輕度中毒,流唾液,流鼻涕,呼吸困難,頭暈 |
0.02 | 1h后昏迷頭痛,嘔吐,四肢無力,神智不清 |
0.05 | 30nin至1h失去知覺,臉色發(fā)白,窒息,不急救便死亡 |
0.07 | 有死亡危險(xiǎn) |
0.10 | 幾分鐘即可死亡 |
由于硫化氫毒性極大,《規(guī)程》規(guī)定井下空氣中硫化氫的濃度不得超過0.00066%。井下硫化氫的主要來源:少數(shù)含硫化氫的煤層或巖層局部地段放出硫化氫;含硫煤炭自燃時(shí)生成硫化氫;含硫煤塵爆炸;硫化礦物水解;有機(jī)物腐爛;老窯水、舊巷積水內(nèi)含有的硫化氫等。
6.二氧化氮(NO2)
二氧化氮是一種褐紅色氣體,有窒息性氣味,相對空氣的比重為1.59,易溶于水生成腐蝕性很強(qiáng)的硝酸。它劇毒,對人的眼、鼻,呼吸道和肺部組織有強(qiáng)烈的腐蝕作用,以致破壞肺部組織引起肺水腫。二氧化碳中毒的特點(diǎn)是起初無感覺,即便在危險(xiǎn)濃度下,起初只感覺呼吸道受刺激,咳嗽,但經(jīng)過6h~24h后,就會產(chǎn)生嚴(yán)重的支氣管炎,呼吸困難,吐黃痰,發(fā)生肺水腫,嘔吐,以致很快死亡。二氧化氮對人體的影響如表1-6所示。
表1-6人體在不同濃度二氧化氮中的反應(yīng)
二氧化氮濃度/% | 人體的反應(yīng) |
0.004 | 經(jīng)過2h~4h引起中毒現(xiàn)象——咳嗽 |
0.006 | 短時(shí)間內(nèi)對呼吸道有刺激作用,咳嗽,胸痛 |
0.01 | 短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)劇烈咳嗽,聲帶痙攣收縮,嘔吐,神經(jīng)系統(tǒng)麻木 |
0.025 | 短時(shí)間內(nèi)死亡 |
由于二氧化氮?jiǎng)《荆虼恕兑?guī)程》規(guī)定:井下空氣中二氧化氮濃度不超過0.00025%。煤礦井下二氧化氮主要來源于爆破作業(yè)。
7.二氧化硫(SO2)
二氧化硫是一種無色氣體,具有強(qiáng)烈的硫磺氣味及酸味,對眼睛有刺激作用。二氧化硫相對空氣的比重為2.22,易積聚于巷道底部,易溶于水。它與呼吸道濕潤表皮接觸后能產(chǎn)生硫酸,對呼吸器官有腐蝕作用,易使支氣管發(fā)炎,呼吸麻痹,嚴(yán)重時(shí)可引起肺水腫。二氧化硫?qū)θ梭w的影響如表1-7所示。
表1-7人體在不同濃度二氧化硫中的反應(yīng)
二氧化硫濃度/% | 人體的反應(yīng) |
0.0005 | 嗅覺器官感到刺激 |
0.002 | 強(qiáng)烈地刺激眼睛和呼吸器官,眼紅,流淚咳嗽,頭痛,喉痛 |
0.05 | 引起急性支氣管炎,肺氣腫,短期內(nèi)會中毒死亡 |
《規(guī)程》規(guī)定:礦井內(nèi)空氣二氧化硫濃度不得超過0.0005%。二氧化硫的主要來源是:含硫煤的自然發(fā)火;在含硫煤中進(jìn)行爆破工作和含硫煤塵爆炸;硫化礦物緩慢氧化。
8.氨氣(NH3)
氨是無色,有濃烈臭味的氣體,相對空氣的比重為0.60,易溶于水,有爆炸性(爆炸界限為16%~27%)。氨對人的皮膚和呼吸系統(tǒng)有刺激作用,能引起咳嗽,流淚,頭暈,聲帶水腫,重者會暈迷,痙攣,心力衰竭,以致死亡。氨氣來源于爆破,用水熄滅燃著的煤炭生成氨,部分巖層中也有氨氣涌出。
為防止氨氣事故,《規(guī)程》規(guī)定:氨氣的最高允許濃度為0.004%。