第五讲 矿井火灾、煤尘危害及应急避险.ppt

第五章矿井灾害防治、隐患识别与紧急避险,编制人：邓启锐,第五章矿井灾害防治、隐患识别与紧急避险,第三节矿井火灾事故防治、隐患辨识与应急避险第四节煤尘爆炸事故防范与灾害防治,严重程度：着火面积720km2/年烧毁煤量：3000多万吨/年破坏煤炭资源：2亿吨累计烧毁：42亿吨排放有毒气体：100万吨经济损失：40多亿元/年环境破坏：严重,2006年2月23日18时50分山东枣矿集团联创公司（原陶庄煤矿）许发生一起煤尘爆炸特大事故。记者从山东省安监部门获悉，在现场施工的27人中，15人死亡12人受伤。,第三节矿井火灾隐患识别、灾害防治与应急避险,一、发生火灾的基本要素引起火灾的基本要素归纳起来有以下三点(1)热源。具有一定温度和足够热量的热源才能引起火灾。在矿井中煤的自燃、爆破作业、机械摩擦、电流短路、吸烟、烧焊等，都有可能成为引火的热源。(2)可燃物。在矿井中，煤本身就是一个大量且普遍存在的可燃物。另外，坑木、各类机电设备、各种油料、炸药等都具有可燃性。可燃物的存在是火灾发生的物质基础。(3)氧气。燃烧是剧烈的氧化反应。任何可燃物尽管有热源点燃，但缺乏足够氧气时，燃烧是不能持续的，所以氧气供给是维持燃烧不可缺少的条件。,第三节矿井火灾隐患识别、灾害防治与应急避险,二、矿井火灾的分类(1)外因火灾。又称外源火灾，是指由于外来热源，如明火、放糊炮、电焊、气焊、在井下吸烟、人为纵火等原因造成的火灾。一般容易发生在井口附近、井下机电硐室、采掘工作面和有电缆的木支架巷道处。外因火灾的特点是：突然发生，如果不能及时发现，常可能酿成恶性事故。(2)内因火灾。又称自然火灾，是指由于一些自燃物质(主要是煤)在一定条件或环境下(如破碎后集中堆积，又有一定的风流供给)自身发生物理化学变化、积聚热量从而导致着火而形成的火灾。,第三节矿井火灾隐患识别、灾害防治与应急避险,根据发火地点不同，矿井火灾又可分为井筒火灾、巷道火灾、采面火灾、煤柱火灾、采空区火灾和硐室火灾。由于燃烧物质的不同，矿井火灾又可分为机电设备火灾、火药燃烧火灾、油料燃烧火灾、坑木燃烧火灾、瓦斯燃烧火灾和煤炭燃烧火灾。根据发火性质不同，矿井火灾还可分为原生火灾和次生或再生火灾。次生火灾是指由原生火灾而引起的火灾。在原生火灾发展过程中，含有可燃物的高温烟流由于缺氧而未能完全燃烧，在排烟的道路上一旦与风流汇合，很可能再次燃烧。,第三节矿井火灾隐患识别、灾害防治与应急避险,三、煤炭自燃及其预防1煤炭自燃的初期预兆煤矿内因火灾事故隐患主要表现为煤炭自然发火。煤炭自燃的初期预兆有如下几种：(1)巷道内湿度增加，出现雾气、水珠。煤炭氧化初期生成水分，往往使巷道内湿度增加，出现雾气或在巷道壁上挂有水珠；浅部开采时，冬季在地面钻孔或塌陷处会发现冒出水蒸气或冰雪融化现象。(2)煤炭自燃放出焦油味。煤炭从“发烧”(自热)到自燃过程中，氧化时会产生多种碳氢化合物，并放出煤油味、汽油味、松节油味或焦油味等。当人可嗅到这些气味时，说明煤已燃到了一定程度。,第三节矿井火灾隐患识别、灾害防治与应急避险,(3)巷道内发热，气温升高。煤炭氧化自燃过程中要释放出大量热量。因此，从自然发火的地方流出的水和空气的温度比平时要高，这一现象人的皮肤可以直接感觉到。(4)人有疲劳感。煤炭氧化自燃过程中，会放出有害气体，如二氧化碳、一氧化碳和二氧化硫等，这些有害气体会使人感到头痛、闷热、精神不振、不舒服、有疲劳感。尤其是多数人有同感时，应挺高警惕，查明原因，以防矿井火灾的发生。,第三节矿井火灾隐患识别、灾害防治与应急避险,2煤炭自燃的易发地点煤炭自然发火的地点很多，常见地点如下：(1)断层附近；(2)采煤工作面的进风巷、回风巷和切眼；(3)停采线附近；(4)遗留的煤柱；(5)破裂的煤壁；(6)煤巷的高冒处；(7)假顶工作面；(8)密闭墙内、溜煤眼；(9)联络巷；(10)浮煤堆积的地方。,第三节矿井火灾隐患识别、灾害防治与应急避险,3预防煤炭自燃的主要方法(1)均压通风控制漏风供氧。均压通风是控制煤层开采中采空区等漏风的有效措施。首先，要在保证冲淡甲烷气体、风速、气温和人均风量的要求下，全面施行区域性均压通风，其调压措施包括单项调压和多项措施联合调压，具体实施中形成的工作面均压逐步扩大到邻近工作面采空区的区域性均压。(2)喷浆堵漏钻孔灌浆。对煤层开采中的可疑地点或已出现隐患的地点进行全封闭喷浆和打浅窑集钻孔注浆，是防止自然发火的两个有效措施。(3)注凝胶防灭火。采用注凝胶技术处理高温点或自然发火是煤层开采中防灭火的重点措施，其方法是将凝胶注入高温点或火点周围的煤体中，其作用是既可以封堵漏风通道，又可以吸热降温。,第三节矿井火灾隐患识别、灾害防治与应急避险,四、矿井发生火灾事故时的应急处置发生火灾时要根据灾情采取以下应急避险的措施：(1)井下发现有烟气或明火等火灾灾情，应立即通知在附近工作的人员。现场人员要立即组织起来，判明事故性质、地点和灾害程度、蔓延方向等情况，迅速向矿调度室报告，请求救护队援救，同时立即投入抢救。抢救时，应立即切断灾区内的电源并没法通知或协助撤出受火灾影响区域的人员。(2)如果火灾不大，应立即组织力量将火直接扑灭。,第三节矿井火灾隐患识别、灾害防治与应急避险,(3)如果火灾范围大或是火势猛，则应在撤出灾区人员、保证自身安全前提下，采取稳定风流、控制火势发展、防止人员中毒和预防瓦斯或煤尘爆炸的措施，并随时保持与地面指挥部的联系，根据指挥部的命令行事。如果现场人员无力抢救同时人身安全有受威胁的可能或是其他地区发生火灾、接到撤退命令时，就要立即进行自救和组织避灾。(4)见到火或突然接到火警通知，需要立即撤退的人员要在判明灾情和自己实际处境以及应采取的应急措施的前提下再采取行动。任何情况下均不可惊慌失措、盲目行动。紧急措施必须及时、正确、果断，不可犹豫、疏忽，即使是对待一次微小的火灾也不能麻痹大意。,第三节矿井火灾隐患识别、灾害防治与应急避险,五、发生火灾事故后安全撤离时应注意的事项(1)要尽最大可能迅速了解或判明事故的性质、地点、范围和事故区域的巷道情况、通风系统、风流、火灾烟气蔓延的速度、方向以及与自己所处巷道位置之问的关系，并根据矿井灾害预防、事故处理计划和现场实际情况确定撤退路线和避灾自救方法。(2)撤退时，任何人无论在任何情况下都不要惊慌、不能狂奔乱跑。应在现场负责人和有经验的老工人带领下有组织地撤退。位于火源进风侧的人员，应迎着新鲜风流撤退。位于火源回风侧的人员或是在撤退途中遇到烟气有中毒危险时，应迅速佩戴好自救器尽快通过捷径绕到新鲜风流中去，或是在烟气没有到达之前顺着风流尽快从回风出口撤到安全地点；如果距火源较近而且越过火源没有危险时，也可迅速穿过火区撤到火源的进风侧。,第三节矿井火灾隐患识别、灾害防治与应急避险,(3)如果在自救器有效作用时间内不能安全撤出，则应在设有存储备用自救器的硐室换用自救器后再行撤退，或是寻找有压风管路系统的地点以压缩空气供呼吸之用。(4)撤退行动既要迅速果断又要快而不乱。撤退中应靠巷道有连通出口的一侧行进，避免错过脱离危险区的机会，同时还要随时注意观察巷道和风流的变化情况，谨防火风压可能造成的风流逆转。(5)如果无论是逆风或顺风撤退都无法躲避着火巷道或火灾烟气造成的危害，则应迅速进入避难硐室；没有避难硐室时应在烟气袭来之前选择合适的地点就地利用现场条件快速构筑临时避难硐室，进行避灾自救。,第三节矿井火灾隐患识别、灾害防治与应急避险,火灾事故防治的相关考点(1)煤炭要自燃必须具备的条件是：具有自燃倾向性的煤炭呈破碎堆积状态；有连续的通风供氧条件，维持煤炭氧化过程的发展；积聚氧化生成的热量，使煤的温度升高，且大干煤韵自然发火期。煤炭自然发火的条件有3条，三项条件必须同时存在，煤炭才能自燃。(2)油料火灾不宜用水灭火。(3)灭火时灭火人员应站在火源的上风侧。（4）任何人发现井下火灾时，应视火灾性质、灾区通风和瓦斯情况，立即采取一切可能的方法直接灭火，控制火势并迅速报告矿调度室。,第三节矿井火灾隐患识别、灾害防治与应急避险,(5)井下用的润滑油、棉纱、布头和纸等，严禁用过后任意摆放。严禁将剩油、废油泼洒在井巷或硐室内。(6)井上、下必须设置消防材料库。消防材料库储存的材料、工具的品种和数量应符合有关规定并定期检查和更换。消防材料库的材料、工具不可在生产中使用。(7)井下主要硐室和工作场所应备有灭火器材。(8)井下工作人员必须熟悉灭火器材的使用方法和存放地点。,第四节煤尘爆炸事故防范与灾害防治,一、煤尘爆炸的条件同时具备以下四个条件就可能发生煤尘爆炸；(1)绝大多数煤尘本身具有爆炸性。(2)悬浮煤尘的浓度达到一定值。当具有爆炸性的煤尘悬浮在空气中的浓度达到一定值(452000gm)时可能发生爆炸。(3)有点燃引爆煤尘的高温热源。煤尘爆炸的点火温度一般为610l015。井下能引起煤尘爆炸的高温热源主要有：爆破时的火焰、电气火花、摩擦火花、撞击火花、架线机车及电缆破坏产生的电弧、瓦斯燃烧或爆炸和井下火灾等。(4)空气中的氧气浓度不低于18。,第四节煤尘爆炸事故防范与灾害防治,二、预防煤尘爆炸和爆炸传播的主要措施1.降尘措施(1)煤层注水。通过钻孔将压力水注入煤层裂隙和孔隙之中，使煤体湿润，开采时就能减少煤尘的发生量。(2)水炮泥。放炮作业使用水炮泥封堵炮眼，借助放炮时的爆破冲击力使水散成雾状，从而湿润煤粒，达到降尘的目的。(3)湿式打眼。在用煤电钻钻孔时，不断将压力水注入孔底，使煤尘变成煤浆流出，抑制煤尘的生成与飞扬。,第四节煤尘爆炸事故防范与灾害防治,(4)喷雾洒水。在集中产尘点安设喷雾洒水装置，包括放炮喷雾、转载喷雾洒水、采掘机内外喷雾、装载洒水、冲洗煤壁、风流净化水幕等，从而使已经产生的煤尘迅速沉降，减少和缩短煤尘飞扬的数量和时间。(5)清扫积尘。沉落在巷道中的煤尘要定期清扫，以免其变成浮尘，为煤尘爆炸提供物质基础。,第四节煤尘爆炸事故防范与灾害防治,2防止煤尘被引爆的措施防止煤尘引爆就是防止点燃煤尘的高温热源出现，因此要严格管理和限制生产中可能出现的火源和热源。3隔爆措施在可能发生煤尘爆炸地点的通道上，预先设置岩粉棚、水棚(水槽或粉袋)、自动式隔爆棚、隔爆水幕及撒布岩粉袋等，一旦发生煤尘爆炸，利用煤尘爆炸产生的冲击波使其自然动作，将消焰剂(岩粉、水等)弥撒于巷道空间，阻隔(或熄灭)爆炸火焰的传播，实现隔绝煤尘连续爆炸的目的。,第四节煤尘爆炸事故防范与灾害防治,三、煤矿安全规程关于煤矿粉尘防治的规定(1)新矿井的地质精查报告中，必须有所有煤层的煤尘爆炸性鉴定资料。生产矿井每延深一个新水平，应进行1次煤尘爆炸性试验工作。(2)矿井必须建立完善的防尘供水系统。没有防尘供水管路的采掘工作面不得生产。(3)对产生煤(岩)尘的地点应采取如下防尘措施：掘进井巷和硐室时，必须采取湿式钻眼、冲洗井壁巷帮、水炮泥、爆破喷雾、装岩(煤)洒水和净化风流等综合防尘措施。采煤工作面应采取煤层注水防尘措施。,第四节煤尘爆炸事故防范与灾害防治,炮采工作面应采取湿式打眼，使用水炮泥；爆破前、后应冲洗煤壁，爆破时应喷雾降尘，出煤时洒水。采煤机、掘进机作业的防尘必须符合有关规定。液压支架和放顶煤采煤工作面的放煤口，必须安装喷雾装置，降柱、移架或放煤时同步喷雾。破碎机必须安装防尘罩和喷雾装置或除尘器。采煤工作面回风巷应安设风流净化水幕。,第四节煤尘爆炸事故防范与灾害防治,井下煤仓放煤口、溜煤眼放煤口、输送机转载点和卸载点，以及地面筛分厂、破碎车间、带式输送机走廊、转载点等地点，都必须安设喷雾装置或除尘器，作业时进行喷雾降尘或用除尘器除尘。在煤、岩层中钻孔，应采取湿式钻孔。煤(岩)与瓦斯突出煤层或软煤层中瓦斯抽放钻孔难以采取湿式钻孔时，可采取干式钻孔，但必须采取捕尘、降尘措施，工作人员必须佩戴防尘保护用品。,第四节煤尘爆炸事故防范与灾害防治,(4)开采有煤尘爆炸危险煤层的矿井，必须有预防和隔绝煤尘爆炸的措施。(5)矿井每年应制定综合防尘措施、预防和隔绝煤尘爆炸措施及管理制度，并组织实施。矿井应每周至少检查1次煤尘隔爆设施的安装地点、数量、水量或岩粉量及安装质量是否符合要求。,第四节煤尘爆炸事故防范与灾害防治,煤尘爆炸防治的相关考点(1)煤尘爆炸必须同时具备的条件是：足够的氧气，煤尘本身具有爆炸性，煤尘达到爆炸浓度和有足以点燃煤尘的热源。(2)煤尘爆炸的条件有4条，四项条件必须同时存在，煤尘才能爆炸。(3)在含爆炸性煤尘的空气中，氧气浓度低于18时，煤尘不能爆炸。(4)为了预防煤尘爆炸事故的发生，煤矿井下生产过程中必须采取一定的减尘、降尘措施。目前，常采用的技术措施有煤层注水、湿式打跟、使用水炮泥、通风防尘、喷雾洒水、刷洗岩帮等。,第四节煤尘爆炸事故防范与灾害防治,四、职业危害与矿尘危害一、煤矿主要职业危害因素(1)生产性粉尘。生产性粉尘是煤矿的主要职业危害因素，可产生于煤炭生产的全过程，如岩尘、煤尘、水泥尘和混合性粉尘等。生产性粉尘可引起矽肺病、煤矿尘肺病和水泥尘肺病。(2)有害气体。在矿井空气中，由于多种原因可存在甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物及硫化氢气体等。这些有害气体能引起缺氧窒息、急性中毒及肺气肿、中毒性脑病等。(3)生产性噪声和振动。煤矿生产性噪声和震动主要来源于机械化生产。噪声可引起噪声聋，震动可引起局部震动疾病等职业危害。,第四节煤尘爆炸事故防范与灾害防治,(4)不良气象条件。矿井内气象条件的基本特点是气温高、湿度大，不同地点风速大小不等和温差大等。这对工人的健康有很大影响。(5)放射性物质。煤矿井下氡及其子体往往比地面高，对工人健康有一定影响。另外，劳动强度大，作业姿势不良也是煤矿井下作业的特点，容易造成职工腰腿痛和各种外伤等。,第四节煤尘爆炸事故防范与灾害防治,二、煤矿尘肺病及其防治煤矿尘肺病是指煤矿职工在井下生产过程中由于长期吸人大量生产性粉尘(灰尘)，而引起的以肺组织弥漫性纤维化为主的全身性疾病。尘肺病是一种严重的煤矿职业病，是目前我国职业病中发病率最高、死亡危险性较大、对煤矿职工危害最严重的一类。,第四节煤尘爆炸事故防范与灾害防治,尘肺病的预防主要通过两个方面：一是采取技术措施控制粉尘；二是采取卫生保健措施，开展健康监护。(一)采取技术措施控制粉尘(1)减尘措施。主要指减少采、掘作业时的粉尘产生量，是矿井尘害防治工作中最为积极有效的技术措施。(2)降尘措施。降尘措施是矿井综合防尘的重要环节，现行的降尘措施主要包括各产尘点的喷雾洒水，如采煤机上内、外喷雾，放炮喷雾，支架喷雾，应用降尘剂，泡沫除尘，装岩洒水及巷道净化水幕等。(3)矿井通风排尘。矿井通风排尘是指借助风流稀释与排出矿井空气中的粉尘。,第四节煤尘爆炸事故防范与灾害防治,根据粉尘作业工人医疗预防措施实施办法的规定，从事粉尘作业工人必须进行就业前和定期健康检查。(1)就业前体检就业前体检的检查项目有：职业史、自觉症状及既往史、结核病接触史、一般临床检查、拍摄胸大片及必要的其他检查。不满18岁以及有以下疾病者不得从事接尘作业：活动性结核病；严重的慢性呼吸道疾病；严重影响脯功能的胸部疾病；严重的心血管疾病。,第四节煤尘爆炸事故防范与灾害防治,(2)定期体检目的是及时发现尘肺、尘肺患者并观察病情变化。检查项目有：职业史、自觉症状和拍摄后前卫胸大片，检查间隔根据有关卫生法规，由地方安全健康主管部门参考粉尘性质和作业场所空气中粉尘浓度及粉尘的理化特性而定。原则是重度接触者12年检查一次，轻度者23年检查一次，接触更轻者35年检查一次。对于已经脱离粉尘作业的工人，也应根据接触粉尘的性质和浓度继续随访。尘肺患者复查一般每年一次，可疑尘肺也需每年复查。,第四节煤尘爆炸事故防范与灾害防治