礦井瓦斯爆炸事故是我國煤礦最嚴重的事故之一。要解決瓦斯爆炸事故,就要研究瓦斯爆炸的條件、危害方式、如何預防及瓦斯爆炸事故發生后如何盡可能減小損失。
一、瓦斯爆炸機理
礦井瓦斯爆炸是一種熱—鏈式反應(也叫鏈鎖反應)。當爆炸混合物吸收一定能量后,反應分子的鏈即行斷裂,離解成兩個或兩個以上的游離基。這類游離基具有很大的化學活性,成為反應連續進行的活化中心。在適合的條件下,每一個游離基又可以進一步分解,再產生兩個或兩個以上的游離基。這樣循環不已,游離基越來越多,化學反應速度也越來越快,最后就可以發展為燃燒或爆炸式的氧化反應。所以,瓦斯爆炸就其本質來說,是一定濃度的甲烷和空氣中的氧氣在一定溫度作用下產生的激烈氧化反應。
二、瓦斯爆炸的三個基本要素
1、合適濃度的瓦斯
瓦斯爆炸有一定的濃度范圍,把空氣中瓦斯遇火能夠引起爆炸的濃度范圍稱為瓦斯爆炸界限。當瓦斯濃度在5%-16%之間時,遇到高熱源會發生爆炸,其中瓦斯濃度達到9%左右時爆炸最強烈。
2、充足的氧氣濃度
只有在氧氣濃度大于12%的情況下瓦斯混合氣體才會發生爆炸。
3、高溫熱源
瓦斯只有在一定高的溫度以上才能爆炸,能夠引起瓦斯爆炸的最低溫度稱為最低引燃溫度,為650oC-750oC。
三、公司概況
司馬煤業公司礦井于2006年6月18日投產,礦井設計能力為150萬噸,公司現采3#煤層,煤塵經鑒定具有爆炸性,2008年瓦斯等級鑒定礦井絕對瓦斯涌出量為11.07m3/min,屬低瓦斯礦井。但是隨著礦井生產規模的不斷擴大,巷道開拓的不斷延伸,采掘工作面瓦斯涌出有大幅度的增加,存在瓦斯爆炸事故發生的可能。
四、瓦斯爆炸事故的預防控制
1、建立健全可靠的通風系統,保證全礦井和各工作面有足夠的風量,按照“縮短通風流程,擴大通風斷面,減小通風阻力,增大通風能力,提高抗災能力”的原則,優化通風系統,做到網絡簡單、風流穩定、系統可靠、風量充足、風速風質符合要求。
2、強化瓦斯的安全管理、提高安全意識
始終堅持 “一個基礎、兩個防治、一條措施”的治災思路,始終堅持“以風定產、先抽后采、瓦斯監控”的方針及“不安全不生產”的原則,杜絕突擊生產,超通風能力生產。
嚴格執行低瓦斯礦井按高瓦斯礦井管理和高瓦斯礦井按高標準管理,進一步完善 “一通三防”各項管理制度,立足源頭不斷完善瓦斯治理各項措施,按照大超前管理規定加大瓦斯管理力度,健全齊抓共管責任制,把責任落實到現場,把“一通三防”管理落實到具體人員,堅持從嚴管理,從嚴考核。
①公司每季度、各礦每月召開一次瓦斯治理專題例會,及時解決在瓦斯治理方面存在的問題,對當月瓦斯治理情況進行總結分析。
②進一步加強“九個特殊環節”的瓦斯管理,嚴格執行采掘工作面寬幫、高冒區瓦斯管理的規定,對沒有充填的片幫、高冒區等瓦斯易積聚點每班至少檢查一次瓦斯,并在檢查點設置瓦斯檢查牌。對不再使用的高位抽采鉆孔,在回采通過前必須制定專門安全措施進行處理。各礦對探放水作業點要列入正常瓦斯檢查計劃、加強對CO、H2S等有害氣體的監測檢查。
④強化電器設備管理,做到定期檢查和維護,杜絕機電設備失爆現象。建立雙風機、雙電源自動切換裝置準入制度,由機電部門牽頭評出三個質量最好的廠家進行選購,雙風機、雙電源及自動切換裝置由礦統一集中管理。
⑤根據瓦斯檢查范圍、類型等配足專職瓦斯檢查人員,進一步強化瓦斯檢查員業務技術培訓和責任心教育,不合格瓦檢工嚴禁上崗,對虛報、假報數據的開除瓦斯檢查崗位。
6是齊抓共管。不定時開展瓦斯知識普及與瓦斯防治宣傳活動,制定具體考核辦法,責任到人。充分利用電視、廣播、專欄、板報等多種形式,宣傳局情、災情,使“一通三防”工作家喻戶曉,并營造黨、政、工、團、婦齊抓共管的良好的氛圍。
3、強化監控,整改隱患
一是完善瓦斯監測系統確保動態監控。 按照國家《煤礦安全規程》有關規定, KJ95監測系統。安設了CO傳感器、風速傳感器等,保證了對礦井瓦斯、風流方向等動態連續監控,大大提高了礦井防災能力。
1加強監測監控系統日常管理維護,建立、健全監控系統及裝置故障追查、考核制度,采取有效措施,保證系統數據準確,監控有效。
2監控中心站采用雙回路供電并實現雙機或多機熱備份。健全并嚴格執行監控中心站24小時值班制度,確保瓦斯異常信息的及時處理及反饋。
3保證各類通風安全監測傳感器安設數量及位置符合規定要求;保證甲烷傳感器、風速傳感器、CO傳感器的定期校驗。
4按規定定期對瓦斯超限斷電閉鎖和風電閉鎖功能進行測試,保證超限斷電和停風斷電功能可靠。
5保證采掘機機載式瓦斯斷電儀監測的連續性,在機組開機前能實時監測機組周圍瓦斯情況。
6完善監控系統功能。實現主、局扇停風報警和開停時間、次數的自動統計功能;完善礦井風速監測,實現風速超限報警功能。
二是發揮瓦檢員哨卡作用促進隱患排查整改。 為了有效監控礦井瓦斯,除了各采掘頭面配有跟班瓦斯檢查員專職檢查瓦斯外,還實行每班巡查制度,對礦井各生產區域的氣體狀況和通風設施進行全面監控。礦井生產作業過程中,規定瓦斯檢員在指定位置實行手上交接班,24小時在現場行使局部通風系統(如,風門、風窗、風阻.局部通風、風筒的吊掛、延接)管理和工作場所的瓦斯檢測,以充分發揮瓦斯檢查員安全尖兵哨卡作用。我們主要從四個方面著手,提高瓦斯管理的可靠性。
1對瓦斯檢查員實行定期培訓,不斷提高其自身技術業務素質。
2加強責任感教育,使其盡職盡責。
3樹立瓦檢員的權威性,當安全與生產發生矛盾時,堅持不安全不生產的原則。
4建立激勵和約束機制。
通過這些辦法,增強了礦井瓦斯檢查員責任感,保證了現場瓦斯隱患的及時排查和及時處理。
4、強化引爆火源的安全管理
1強化礦井用火的安全管理,嚴防各種明火導致的瓦斯爆事故。
2強化礦井用電的安全管理,嚴防電火花導致的瓦斯爆炸事故。
3強化井下放炮的安全管理,嚴防爆破火焰導致的瓦斯爆炸事故。
4強化機械磨擦和金屬撞擊的安全管理,嚴防撞擊火花導致的瓦斯爆炸事故。
5強化靜電安全管理,嚴防靜電火花導致的瓦斯爆炸事故。
5、強化安全生產檢查
防止瓦斯爆炸事故的安全檢查,要側重檢查人們在井下作業中,違章把火種帶入井下、抽煙,違章用電、違章放炮、違章敲打礦燈等具有導致瓦斯爆炸事故的異常行為;其次要側重檢查瓦斯抽放、通風管理、瓦斯監測、電氣設備防爆,以及各種火源具有導致瓦斯爆炸的異常狀態等,從而控制瓦斯爆炸事故的發生。
結束語:瓦斯爆炸事故的預防及控制是煤礦安全生產工作的重中之重,任重而道遠,只有我們不斷努力才能預防瓦斯爆炸事故和減少瓦斯爆炸危害。
作者簡介:王建強(1962-),男,河北秦皇島人,成績優異高級工程師,從事生產管理工作。