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矿井火灾防治技术精选(九篇)

矿井火灾防治技术

第1篇:矿井火灾防治技术范文

关键词:矿井火灾;防灭火技术;煤矿安全生产;火灾防治技术;火灾防治设备 文献标识码:A

中图分类号:TD752 文章编号:1009-2374(2015)15-0154-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.15.080

由自燃引发的火灾在我国矿井火灾中影响极大,据统计我国50%以上的矿井存在自燃发火的问题。其中约有47%自燃发火危险的矿井分布在我国统配和重点煤矿之中,如今矿井的自燃发火约占据总发火次数的94%,其中60%的采空区自燃是由内因火灾引发的。加强煤矿防灭火安全技术是矿井安全生产的重要保障,在20世纪50年代初期我国在煤矿推广了黄泥灌浆防火技术,60~70年代阻化剂防火、均压通风、高倍数泡沫灭火等相关技术相继问世,为适应普通采煤法和高产高效采煤法的综合防灭火技术,80~90年代又研究出矿井自燃发火预测系统、惰气防灭火、快速高效堵漏风、带式输送机火灾防治等技术。由于我国对煤矿防灭火的意识比较低研究起步相对较晚,并且防灭火的设备和技术不够完善,因此矿井火灾安全技术的防治工作仍是当下的主要任务之一。

1 矿井火灾发生的原因

矿井火灾通常是指:在矿井下边或地面造成人员伤亡,相关设备损毁,矿井无法正常生产的火灾。

发生矿井火灾的原因有两种:一是外部火源引起的火灾;二是煤炭本身的物理化学性质的内在因素引起的。因此,矿井火灾分为两类:外因火灾及内因火灾。

外因火灾是指在井下拆卸矿灯、吸烟、放明炮等引起的或是因井下电气设备使用不当维修不及时引起的,还有就是矿井瓦斯、煤尘的燃烧或爆炸造成的。一般井口附近、采掘工作面、带电缆的木支架巷道等处是外因火灾的主要发生场所。

内因火灾是煤层在生产过程中煤炭在空气中氧化发热并积聚热量引起的火灾,据统计,我国煤矿的矿井火灾有90%以上由内因造成的。内因火灾多发生在采空区、冒顶处及压酥的煤柱中。

2 矿井火灾产生的危害

第一,就矿井火灾产生危害的程度来说,一般井下造成的人员伤亡和国家财产、资源损失要比地面火灾较为严重,这是由于矿井发生火灾时矿井空间的限制,井下的工作人员难以躲避,设备无法搬移,而且煤炭是固定不动的所以当火灾发生时非常被动。

第二,伴随着矿井火灾的发生,大量的一氧化碳等有毒有害气体随之蔓延在井下巷道内,如果这些有害气体没有及时的排除将会引发工作人员中毒、窒息甚至

死亡。

第三,矿井火灾由于封闭火区,矿井的煤炭可采储量将明显下降,生产将受到影响不能正常运行。当正常生产恢复时,启封火区较难且危险系数较大。

第四,矿井火灾的产生对矿井通风系统危害极大,扰乱正常通风系统的主要原因是风火压,通风系统破坏后将使得整个矿井或者局部的风流包括方向和风量发生变化,通风系统的不稳定运作会导致电动机的烧毁影响正常安全生产。

第五,矿井火灾对井下瓦斯及煤尘爆炸提供了条件起到助推的作用,当火灾较大的时候,切记不能用水来灭火,这是因为用水灭火时及有可能产生水煤气也会引发爆炸事故,使得矿井火灾升级。

3 矿井防灭火的措施

根据矿井火灾发生的原因,可分别针对外因火灾及内因火灾制定有效预防措施。

3.1 外因火灾的预防措施

第一,杜绝产生火源:(1)防止火烟入井;通常矸石山、木料场距进风井的距离应大于80米,禁止在井口房及通风机房附近20米范围内有烟火或使用火炉取暖。(2)如果井下需要进行电焊或气焊等工作时,我们需要制定专门的安全措施防止火源引发火灾。(3)对井下一些电气设备的选择及安装要求制定相关的规定,对过负荷继电器与熔断器的使用正确运用。(4)采用矿用防爆型电气设备,检查其使用性能是否良好;电缆敷设符合《煤矿安全规程》要求,避免产生火花;保护系统要安装齐全;井下严禁使用灯泡取暖和使用电炉。(5)采用不燃性材料支护,井下所有巷道均采用不燃性材料支护。

第二,设置防火门:进风井口设置防火铁门,并能严密遮盖井口,易关闭,防止井口附近地面火灾及井下。各生产水平进风大巷与井底车场的连接处要设两道防火门,以便一翼发生火灾时能迅速切断风流,控制火势;在井下火药库和机电硐室出入口也要安设防火门。

第三,设置消防器材和灭火设备:加强防灭火器材和消防管路系统的管理,对已经损坏的消防器材及时进行修复或者更换。

第四,设置消防供水系统:可在矿井的地面建立消防水池作为防火措施,再在井下设置有效的管路系统。

第五,设置一氧化碳火灾监测传感器、烟雾传感器、温度传感器,及时监测和发现火灾。

3.2 内因火灾的预防措施

第一,减少各种发火隐患:(1)采矿技术方面:正确的开拓方式尤为重要,合理布置采准区;正确选择采煤方法和开采程序;为减少煤层与空气接触的暴露面积减少自燃发火的几率,应该尽可能采用岩石巷道布置;当在进行厚煤层的开采时在各分层巷道采用垂直或者重叠的布置方式,这样可以消除自燃的基本发生条件减小了煤柱尺寸乃至不留煤柱;采用区段分采分掘模式防止火灾隐患。(2)通风技术方面:选择合理的通风方式,正确设置通风构筑物,对采空区和矿柱子裂隙减小漏风,工作面采完后及时进行封闭。(3)灌浆防火措施:采用水与浆材配合制成的浆液,利用输浆设备注入可能发生火灾自燃的地点可以起到隔绝空气氧化;防止采空区漏风;降低煤体与围岩的温度,预防煤炭的自燃情况。

第二,及时预测预报:加强自燃发火预兆的监测,对空气中CO浓度的监测可判断自燃发生的地点及发展程度,做到早期发现及时预防。

第三,及时处理:为减少自燃发火几率我们要对煤矿开采过程中产生的各种发火隐患做到及时处理,例如及时充填煤巷渣、及时处理废旧巷道、对高温度及时处理等。

第四,提高每个员工的防火灭火意识,定期对员工进行矿井防灭火的专业知识培训。

4 矿井火灾的处理方法

第一,当我们发现井下火灾时,切莫惊慌擅自行动,应严守纪律,第一时间识别火灾的波及范围、燃烧性质,尽可能选择有效的方法进行直接灭火,同时应及时上报调度室。

第二,调度部门收到火灾报告需要先了解清楚火灾的发生地点、火势的发展情况、人员撤离情况再通知相关技术人员与矿井救护队、通风区队长立即赶到火灾现场组织抢救灭火工作,及时联系井下人员为疏散矿井下的人员做好撤离准备,以免对人身安全造成伤害。

第三,在进行灭火的同时首先抢救出受轻伤、重伤及被困待救人员后再搬运出遇难者的遗体;灭火时候应对井下的相关设备进行观察检测以免因燃烧导致的设备脱落对人员造成伤害。矿井易发火区域,特别是带式输送机巷应安装自动灭火装置,可以扑灭火灾或者抑制火势的蔓延。

第四,在扑灭火灾后我们应对现场进行排查,找出隐蔽火源并清理残留的火种,以确保不会复燃或发生爆炸灾害。

5 结语

为了防治矿井火灾的发生,保证煤矿安全的生产,在日常工作中必须结合矿井生产实际,通过对矿井火灾发生的原因、特点进行深入的研究和探索,开发使用先进的火灾防治技术及先进设备,在矿井火灾的预防、监测、补救上开展全面综合的有效措施。

参考文献

[1] 石耀康.浅论矿井防灭火工作[J].甘肃科技,2004,(2).

[2] 余建东.如何做好煤矿矿井防灭火[J].科技与企业,2013,(7).

[3] 柳杰.矿井防灭火技术的现状探究[J].中小企业管理与科技,2011,(9).

第2篇:矿井火灾防治技术范文

关键词:煤矿;“一通三防”;安全管理;煤炭开采;经营管理 文献标识码:A

中图分类号:TD726 文章编号:1009-2374(2015)03-0148-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.0263

当前国家经济高速发展,对煤炭的需求量稳步上升,使年均煤炭的开采量增长强烈,部分煤矿在一味追求产量利益的诱导下,将煤矿安全生产抛掷脑后,致使我国煤矿安全事故频发,煤矿安全事故严重危害了广大矿工的生命安全和对社会的和谐造成负面影响。“一通三防”安全管理是当今煤矿生产管理中极其核心的环节,其安全性问题已是社会关注的焦点。

1 “一通三防”的内涵

“一通”指的矿井通风、“三防”指防治粉尘、防灭火和防治瓦斯。

1.1 矿井通风

矿井通风是矿井生产系统的主要组成部分,包括矿井通风方式、通风方法和通风网络。矿井通防方式进风井和回风井的布置方式,矿井通风方法是指生产通风动力的方法,矿井通风网络是指经下各风路按各种形式连接而成的网路。

矿井通风的目的是将新鲜风送入井下采掘工作面和其他各用风地点,给井矿工提供足够的新鲜空气,稀释并排除有毒有害气体和矿尘,保证井下风流质量和数量符合国家和行业标准;创造安全、健康的工作环境,防止“一通三防”各种伤害和爆炸事故,保障井下作业人员身体健康和生命安全。

1.2 防治粉尘

为了避免井下的粉尘恶化空气质量、影响作业视线及对工业人员身体造成危害,需要采取一些必要的防护措施,如安装净化水幕、佩戴专业的防尘口罩、掘进工作面安设除尘风机、完善采掘机内外喷雾等方式及措施,建立系统性的防尘体系,从而创造安全舒适的工作环境。

1.3 防灭火

在作业现场,引发火灾的因素很多,需要根据火灾性质判断是内因火灾或是外因火灾,根据判断采取对应措施,控制火势发展,撤离受火灾威胁区域内所有人员。

1.4 防治瓦斯

在矿井防治瓦斯方面,首先要对矿井瓦斯进行鉴定,根据鉴定结果(煤与瓦斯突出矿井、高瓦斯矿井、瓦斯矿井)采取相对应防治瓦斯措施,采取措施后必须对措施效果进行验证,确保措施有效。当采掘工作面瓦斯浓度达到1.0%时停止采掘面的一切作业,切断受瓦斯威胁区域内的所有非本质安全型电源,将受瓦斯影响区域内的所有人员撤到安全地点,及时采取针对的防治瓦斯补充措施,再进行措施效果验证,确保效果达标。

2 煤矿“一通三防”安全管理工作的重要性

矿井“一通三防”工作是煤矿安全的核心工作:一是加强管理人员、特殊工种人员和职工业务培训教育、安全思想,提高全体职工的综合素质和安全意识;二是要提高安全认识,在思想上去高度重视此项工作,把矿井通风质量标准化放在更加重要的位置;三是要在矿井通风系统上确保万无一失,不断去完善矿井通风系统;四是建立并健全矿井通风质量管理体系,并不断挖掘其功能和作用;五是要不打折扣地去坚定执行“三同时”制度,切实把通风相关基础设施建设落到实处;六是在机制、体制和投入上为通风系统提供质量保障,保证其按要求去开展推进;七是常抓不怠地确保“一通三防”制度的落实,执法力度加大,提高标准化工作,规范矿井的各项制度,规范井下生产各环节的操作,规范标准化施工全过程。以标准化为依托,不断去提升矿井通风的质量,为矿井的安全生产工作提供可靠的保证。

3 煤矿“一通三防”安全管理的优化建议

要搞好煤矿的“一通三防”工作,根据煤矿的发展速度与“一通三防”事故发生的因素,要求加强煤矿“一通三防”安全技术的研究(包含“一通三防”灾害防治技术),在煤矿“一通三防”上开发全新、有效的技术来确保煤矿的安全生产。伴随着煤矿生产技术的不断发展进步以及矿井的延深和自然条件的变化,煤矿“一通三防”的安全将越来越需要依靠技术的进步和革新,所需要的安全保障措施也将越来越完备,要求煤矿采取更有效果的“一通三防”安全管理策略来应对生产、施工和安全工作进行指导和预防。

3.1 矿井通风措施与设备

矿井通风是煤矿安全生产的一个最核心的工作,其要求有稳定、可靠且抗灾变能力强的矿井的通风系统,这些都关乎着矿井安全的保障能力。煤炭科学研究总院研究了用计算机优化矿井通风系统,并成功开发一款软件,能够动态地实时监测矿井通风的主要参数,并研发出了风门自动控制系统和遥控技术,能够非常方便地通过远程控制对矿井通风情况进行管理。随着煤巷机械和半煤巷机程度的提高,如何提高长距离通风同时要求加大风量是一个亟待解决的问题。低噪声、高效对局部通风机系列产品的投入使用情况解决了这一问题,它开发了适应高风压、通风量大和长距离的导风筒,并通过建立通风方式来进行改进,使矿井的通风更保障。

3.2 矿井防尘措施

在防治矿井粉尘的工作方面,要根据矿井的现实情况来开展防治粉尘的专项活动。要规范井下各处净水水幕及喷雾点安装,同时要求能够及时地延长井下防尘洒水管路,转载点处喷雾设备和确定在煤矿掘进的工作面的正常使用,使其能降低工作区域粉尘含量的作用。关于采煤的工作面,要通过采煤机负压二次喷雾系统来进行,同时我们也要安装液压支架自动喷雾系统。在对煤矿进行钻眼工作时使用湿式钻眼法能够有效减少粉尘,同时要求在放炮时一定采用水炮泥,并在放炮前后及时进行洒水和喷雾等措施,以此来避免粉尘的产生。

3.3 矿井防火措施

矿井火灾按其引火热源的不同,可分为外源火灾(外因火灾)和自燃火灾(内因火灾)。外源火灾是由外来热源引起的,即明火、爆破、机电设备电流短路或运转不良、摩擦火星和电气焊等引燃可燃物所造成的火灾。该类火灾多发生在井筒、大巷、硐室和采掘工作面等地点。自燃火灾是有煤炭等易燃物氧化发热且热量积聚使其温度达到燃点而造成的火灾。它多发生在地质构造带附近、采空区、巷道煤柱、巷道顶煤及其周边冒顶区等煤体破碎、供氧充分且稳定连续处。

根据火灾的特点,外源火灾一般采取直接灭火方法进行灭火,自燃火灾一般采取封闭、注浆等方法治理自燃火灾。在矿井的防火灭工作上,要做到人工检测和仪器监测上相辅相成,及时消除有火灾隐患的因素,一旦出现火灾也能及时地扑灭,避免火势的扩大和火灾的漫延。完善回风顺槽防火门和善运输顺槽防火门的建设工作,并合理科学地配置井上和地面消防器材,将井下各地点和井上各处消防器材配备整齐,当火灾发生时工人能及时地使用这些器材灭火减灾,防火器材的合理定位能及时控制火情,降低火灾损失。煤矿整齐摆放各类的消防器材,并要布置专人定期检查消防器材,避免出现器材不能使用的问题。为了确保火灾事故的不发生,要采用煤层自然性能鉴定,制定避免煤层自然发火综合防灭火措施,并积极落实。

3.4 矿井瓦斯防治措施

在瓦斯防治方面,首先对矿井瓦斯等级进行鉴定,根据鉴定结果采取针对性的防治瓦斯措施,在开采过程中采取预抽、边掘边抽以及采空区抽放等综合瓦斯治理措施,采取措施后对措施进行效果检验,确保抽采达标。其次是坚持先探后掘的原则,在煤层巷道开始掘进前,先探清巷道掘进区域内煤层瓦斯,对巷道掘进区域内瓦斯含量及分布情况进行分析,准确掌握瓦斯情况,以便实施有效的瓦斯治理措施,确保掘进施工安全。再次是建立完善瓦斯监测监控系统,以便准确掌握井下各采掘作业面瓦斯变化情况及瓦斯抽采情况。最后是安排专人对辅助监测设备、瓦斯抽放管路,对于不灵敏或者测量不准确的情况及时处理,确保仪器设备的正常使用。

4 结语

要保证一通三防安全工作的有效性,需认真落实好相关预防措施,做抽采达标,并有效地监控煤矿的安全工作,保证安全工作要放在第一位,落实到实处,安全管理做到位。煤矿的安全工作需要很多人员的努力,在工作中安全意识不能丢,积极落实措施切实落实到位。领导人在安全管理上要增加年轻的工作人员,以此保证工作区域的安全。只有通过全体煤矿员工的努力,三防的管理工作才能够更加有效,实现煤矿安全高效生产。

参考文献

[1] 贾岳.关于煤矿一通三防安全管理体系的研究[J].科技资讯,2012,(18).

[2] 王廷国.煤矿一通三防安全管理体系探讨[J].科技创新导报,2013,(31).

[3] 石越.关于煤矿“一通三防”安全管理体系的研究

第3篇:矿井火灾防治技术范文

关键词:能源; 灾害事故; 对策

一、 煤炭的地位和煤炭生产的基本特点

(1)煤炭工业是资源性行业,煤炭是不可再生的资源。煤炭企业的寿命取决于其拥有的资源量,煤矿的安全生产状况受其资源条件的制约。由于资源条件差别很大,煤矿发展不平衡性在行业中十分突出。

(2)煤炭是我国重要的基础能源和重要原料。在未来相当长的时间内,我国以能源为主的产业结构不会改变,煤炭工业是关系国家经济命脉的重要基础产业,它支撑着我国经济、社会的持续发展。

(3)我国的煤矿种类多、分布广,在我国所有省、市、自治区,1264个县均有分布。

(4)煤炭工业是高危险行业。我国煤矿以井工矿为主,煤矿的生产系统在地下数百米,甚至上千米,且呈管网式布置,半封闭式结构,瓦斯、煤尘等多种有毒有害、易燃易爆的致灾因子共存于同一环境,使煤矿容易发生多种灾害事故。煤矿作业场所又处于移动和变化之中,不断有新情况、新问题的出现,随着开采深度的增加,生产条件和灾害的复杂程度也随之增大。因此,在各工业部门中,煤矿的事故发生率高,伤亡最为严重。

二、煤矿的主要灾害及灾害事故现状

2.1 煤矿的主要灾害

(1)我国煤矿均为有瓦斯涌出的矿井,全国煤矿的年瓦斯涌出量在100亿m3以上。高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井的产量占全国总产量的1/3。国有重点煤矿中,高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井数量占49.8%,煤炭产量占42%。煤与瓦斯突出是我国煤矿灾害中危害最大的自然灾害之一。所以,我国是世界上煤与瓦斯突出很严重的国家。

(2)我国煤炭资源的埋藏条件复杂。大中型煤矿中,地质构造复杂程度属于复杂或较复杂的煤矿占33.09%。开采深度也大,2005年,平均开采深度约为430~450m,而且每年平均增加10~20m。这种复杂的煤田地质条件给煤矿安全生产带来了严重的自然灾害和事故隐患。多年的生产实践表明,我国煤矿的主要灾害有瓦斯、水灾、火灾、尘害、热害、煤岩动力灾害等。

(3)我国绝大多数煤矿的煤尘具有爆炸性。国有重点煤矿中,87.37%的煤矿存在煤尘爆炸危险,而且60%左右的矿井的煤尘爆炸性强烈。1960年,山西省大同老白洞煤矿发生的纯煤尘爆炸事故,死亡684人,矿井被毁。2005年,黑龙江省七台河东风煤矿的“11·27”矿难,死亡171人,也是煤尘爆炸所致。

(4)从我国煤矿主要灾害的变化态势可以看出,随着开采强度加大、开采深度逐年延伸,煤矿的开采条件呈现出逐渐恶化之势,自然灾害的威胁也呈加剧之势,对灾害和隐患的治理难度在加大,对需要的防灾技术手段提出了更高的要求。

(5)我国大中型煤矿中,煤炭自然发火严重或较严重的占72.86%。国有重点煤矿中,具有自然发火危险的矿井占51.3%。具有自然发火危险的矿井分布范围较广,几乎所有产煤区都存在,尤其是重点产煤区更为严重。我国煤矿发生的火灾大多为自燃火灾。

2.2 我国煤矿灾害事故现状

(1)我国煤矿各类自然灾害类事故,如瓦斯、火、水、煤岩动力灾害,生产性不安全因素导致的事故,如机械伤害、人员触电、提升运输事故等均有发生。

(2)自然灾害的严重威胁以及对自然灾害的控制能力不足,导致我国煤矿事故频频发生。煤矿安全生产形势在我国工矿商贸企业中最为严峻。煤矿灾害事故起数与死亡人数约分别占全国工矿企业总数的30%和40%,一次死亡10人以上的特大灾害事故占全国工矿企业的80%。

(3)结合我国煤矿安全历史资料分析,可以发现,煤矿的灾害事故呈现一些值得注意的特点。在20世纪,无论在事故起数,还是在死亡人数上,瓦斯事故逐年上升。瓦斯事故的百万吨死亡率由1981年的0.995,上升到2000年的3.135,反映出瓦斯威胁逐年加大。进入21世纪,在政府提出贯彻执行治理瓦斯的“十二字”方针后,瓦斯事故逐年下降,说明技术方针的重要性、贯彻这一方针的重要性以及贯彻这一方针的巨大作用。

三、灾害事故的原因分析

3.1 灾害防治能力不足,煤矿防灾系统不健全

确保安全生产的重要条件之一,是灾害危险与灾害防治能力必须实现动态平衡。在灾害危险程度增大的情况下未能及时调整灾害防治措施,提高防灾治灾能力,就容易发生灾害事故。2003年专家会诊结果表明,我国煤矿的防治系统存在诸多问题,严重制约着对灾害的防治能力。2004年,近18%的国有煤矿存在超通风能力生产。

3.2 煤矿自然条件差,伴生灾害多,容易造成严重灾害事故

我国煤矿以井工矿为主,井下巷道呈管网式的空间布置和多种致灾因素共存在同一环境,一旦发生事故,极易发生各种致灾因素作用的耦合,形成继发性的灾难,波及邻近区域甚至全矿井。这种机构性特点也是煤矿灾害事故严重度高、特大事故多的原因之一。

3.3 安全投入不足,安全欠账巨大

煤矿灾害治理需要技术与装备,技术难题需要科技攻关,这些都要有可靠的资金保障。煤矿经济一直处于低位运行,效率不高,亏损面宽,加上社会负担重,造成煤矿的安全投入不足,近几年来在国民经济快速发展的拉动下,煤矿效益有所提升,在国家的支持下,治理瓦斯等灾害的专项费提取比例也有较大的提高。但是煤矿企业深层次的问题未解决,提取的费用仅能维持当前安全生产的需要。

3.4煤矿职工素质不高,技术人员匮乏,职工的安全意识亟待强化

煤矿职工队伍庞大,素质偏低,且流动性大,不能满足高危行业对人员素质的要求。煤矿灾害防治是技术性很强的工作,一切技术措施和管理必须依靠人来实现。但是,当前不但职工文化程度、整体素质不能满足灾害事故的防治,技术人员也严重不足。初步统计,国有重点煤矿一线主体专业技术人员缺口约7万人,96%的煤矿缺机电专业人才,88%的煤矿缺采矿专业人才。

3.5安全管理水平低,制约机制和责任体系不能适应新形式的要求

我国煤矿发生的灾害事故大多为责任事故,反映出煤矿的安全管理水平低下。现场管理混乱,很多安全技术措施在现场没有落到实处,现场检查发现的隐患未得到及时整改,导致事故不能有效控制。煤矿内部规范有序的安全生产责任体系尚未健全。有些煤矿的安全管理机构和责任体系的建立不适合灾难治理的要求,不能保证安全技术和管理措施落实到位。

参考文献:

[1]国家安全生产监督管理总局,国家煤矿安全监察局.煤矿

安全规程[M].北京:煤炭工业出版社,2004.

[2]国家煤矿安全监察局人事司.全国煤矿特大事故案例选编

[M].北京:煤炭工业出版社,2000.

第4篇:矿井火灾防治技术范文

【关键词】煤矿;一通三防;防治对策

当今看来,我国煤矿企业的生产安全事故还是没有得到有效的控制,这些安全隐患给生产工人的人身安全带来了极大的威胁。因此,我们必须加强“一通三防”的安全管理工作。“一通”指的是矿井地下作业的通风,这是煤矿生产中的重中之重,若是在井下工作时没有通风的话,就无法进行井下作业。矿井通风的原理是利用矿井的主扇使地面的大气进入井下,同时排除井下有害气体及矿尘,让井下有良好的工作环境。“三防”指的是防治瓦斯、防火灾、防治矿尘,以达到安全生产的目的。“一通三防”工作不管是在我国的现今还是以后,都应当是我国煤矿开采工作中的重中之重。本文对“一通三防”工作的特性进行了深入的阐释和分析,在此基础上提出了防范和治理对策,为我国煤矿事业的健康发展提供了保障。

一、一通三防工作的特性

“一通”是指让其通风,“三防”是指防瓦斯、防矿尘和防火灾,而做好“一通三防”这项工作决定着工作人员的生命健康,因此,我们必须知道它的特性来应对可能的突发事件。矿井的通风系统不完善、不可靠并且超能力生产;对于瓦斯检查制度的执行不严格、井下密闭、机电设备存放不安全;对于矿尘的检测力度不够;防范火灾的措施不完整。(1)突发性是该事故的一大特性。当井下工作人员的工作情况受到限制时,往往会有一些突发性的情况发生,给工作人员带来了巨大的伤害。(2)该事故还有巨大的破坏性。当事故发生时,往往会带来相当严重的后果,对煤矿的开采和地下通道带来巨大的破坏作用。

二、一通三防的必要性

在我国,煤矿开采属于地下作业和其地面作业相比,它是有很多不安全的因素。瓦斯爆炸、火灾、矿尘爆炸等每时每刻都在威胁着工作人员的健康安全,严重时可能会对矿井造成坍塌等致命的打击,而通风是有效防止这三种自然灾害的前提。对于煤矿的经营者来说,更应该清楚地认识到这三大灾害的破坏性,将“一通三防”这一工作放在更加重要的位置,降低事故发生的可能性,更应该使该技术贯穿生产全过程,还应该具有计划性、全局性和超前性。

三、防范和治理对策

不健全的安全管理制度是事故频发的重要原因,违法违规组织生产,企业不合理的布置、井下管理和劳动组织秩序的混乱、应急方案的不完善等等,都反映出企业没有将安全责任落到实处。企业应该从自身加强安全管理的建设和改进。贯彻执行国家关于煤矿安全生产的各项方针政策、法律法规,组织制定和完善企业的安全生产规章制度和操作,并强化各规章制度和规范的落实,给企业员工提供明确的行动指南。对事故隐患及时作出整改措施并限期解决,消除生产安全事故隐患。(1)加大矿井的通风管理工作。加强矿井通风管理的目的在于将危险气体和粉尘等有害物质及时排放到矿井之外,这也是预防瓦斯事故的手段之一。加强矿井通风,应做到以下几个方面:第一,合理选择通风体系,认真落实分区通风工作,保证采区与矿井都具有有各自的通风体系;第二,使用抽出式通风的方法,进而合理避免主通风机发生故障时遗留在采空区的瓦斯释放;第三,进行风量的合理分配,比寻做到各个工作面都有充足的风量通过。最后,煤矿生产企业还必须配有专门机构或人员对矿井中的瓦斯浓度以及通风状况进行严格检查并及时上报实际情况。当矿井生产条件不符合有关规定时,应当尽早向领导汇报,及时疏散人员。(2)积极开展矿尘的防范治理工作。必须做好矿尘的防范和治理工作,第一,使用湿式作业:湿式作业是指在作业过程中用水或其他安全液体和煤尘接触来降低煤尘浓度,也是在煤矿生产过程中使用较多的一种方法。它具有成本低、使用便捷、除尘效果显著的优点,也会是环境恶化,降低煤矿产品的质量等缺点。第二,采用风流净化措施:风流净化是指使含有煤尘的气流通过一定的器具,进而降低煤尘浓度的一种方法。(3)加强瓦斯的治理。在井下工作时,往往会产生很多的有毒气体,该气体聚集到一定的程度就会造成爆炸。因此,我们必须做好防护工作,合理分配风量。(4)火灾的防治。火灾分为外源火灾和自然火灾,外源火灾主要通过杜绝火源、使用不易燃烧的设备和在矿井中配备消防供水系统;自然火灾则可使用水浆等材料来防范火灾的发生,用一些控制压力的设备来改变井下的压力,以此来降低灾害的发生。

总而言之,加强“一通三防”工作对于我国煤矿企业来说是非常必要的,因为它是提高煤矿安全生产的重要环节。政府部门也应当贯彻落实我国关于“一通三防”工作的要求,做好矿井的通风管理工作,做好煤尘防治措施,还有火灾的预防,使煤矿生产安全事故的发生频率降到最低,为我国煤矿企业的持续发展提供有效的支持和必要的保障。

参考文献

[1] 郭松,邹忠磊,李国根.我国煤矿一通三防技术的应用及发展研究[J].科技与生活.2012(20)

[2] 黄吉宏.煤矿“一通三防”的技改革新[J].中国科技博览.2011(19)

第5篇:矿井火灾防治技术范文

关键词:瓦斯 粉尘 水 火 其它

1、预防瓦斯的措施

矿井瓦斯是煤矿五大自然灾害之首。低瓦斯矿井由于通风管理不善、瓦斯检测制度不严、思想麻痹等原因导致瓦斯事故的也是屡见不鲜。采取有效的管理和预防措施,杜绝瓦斯爆炸事故的发生。在矿井设计中首先采取必要措施,为施工和生产创造条件。

发生瓦斯爆炸的主要地点是采掘工作面,其中采煤工作面易发地点是工作面的上隅角。掘进工作面的瓦斯瞬时增加,如风量不足,不能及时冲淡排出瓦斯,经常导致瓦斯超限,如遇有引爆的火源发生瓦斯爆炸,严重威胁人的生命及煤矿的安全生产。

因此,矿井虽为低瓦斯矿井,但在建设和生产过程中,仍然不能掉以轻心。要做好瓦斯的监测、预测预报和防治工作。

1、建立安全监测系统和个人巡检的瓦斯监测预防体系;

2、设计需配置矿井安全监测控制系统,按规定对采煤工作面、掘进工作面和采区、总回风巷道等进行全系统监测监控,实施超限报警;

3、加强通风管理,防止风流短路,防止瓦斯积聚;

4、根据规程规范标准选择设备防爆类型;

5、建立测风站,定期测风和分析调整矿井通风系统,保证其正常运行;

6、严禁和杜绝一切明火,防止引燃瓦斯和瓦斯爆炸。

2、粉尘综合防治和预防煤尘爆炸灾害

矿井生产产生的煤尘和岩尘,对矿井安全和工人身体健康具有严重威胁性。

1、采煤机和掘进机进行内外喷雾洒水割煤,可有效降低煤尘;

2、进行煤层注水后开采;

3、在爆破法施工的掘进工作面,坚持湿式打眼和爆破后喷雾洒水作业;

4、设计和掘进合理的通风断面,保证经济合理的通风速度,防止煤尘岩尘飞扬;

5、配置井下消防洒水系统,在主要进风巷道、胶带输送机巷道、煤炭转载点、煤炭卸载点进行喷雾洒水;

6、定期冲洗巷道煤尘,定期粉刷巷道,降低岩尘和煤尘浓度,提高通风质量;

7、设置隔爆系统,如在采区和工作面顺槽内设置隔爆水袋。

3、预防井下火灾的措施

1、设置矿井安全监测系统和火灾束管监测系统,对采掘工作面温度和CO进行监测;

2、设计采用注氮防灭火,以防采空区遗煤自燃。本设计选用煤炭科学研究总院抚顺分院研制的MD-500型半移动膜式注氮机两套,一套使用,一套备用,配套监测系统一套;

3、配备阻化剂喷洒设备,预防工作面铺网顶板自燃和顺槽自燃,延迟采空区自燃,给注氮提供充足时间;

4、在井底车场设置消防材料库,配置足够的干粉和泡沫灭火器、砂石和密闭材料等;

5、在井下设置消防洒水管路系统,按规定设置消火栓;

6、在井下胶带输送机头和机尾硐室设置自动灭火系统;

7、设置矿井主扇风机反风装置和采区局部反风设施;

8、支护材料、风筒、胶带、电缆等均采用不燃或者抗静电阻燃产品。

4、预防水灾的措施

1、报告预测的资料矿井正常涌水量为325m3/h,最大涌水量为485m3/h,“古河道”下开采。设计需按规程规范设置了水仓、水泵房和排水管路系统(小型矿井三二设置,即三台泵,一使一备一检修,二条管路,即二条管路,一使一备);

2、地面工业场地已按规定考虑了最高洪水位和地面排水系统,预防地面水灾;

3、根据矿井水文地质条件(Ⅱ-Ⅱ类型划分),建议按水文地质中等简单,局部复杂矿井管理生产;

4、按照《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》相关规定和本设计的分析建议,严格留设各类安全煤柱和防水煤岩柱;

5、在“古河床”下开采煤层,应在获得长期观测资料的情况下,委托专家单位编制专门设计,并经过上级主管技术部门批准后进行;

6、建议建立矿井长期水文观测孔和井下涌水量观测体系,进行长期水位观测和井下涌水量观测;

7、特别注意工作面开采在初次冒落和老顶初次垮落来压时,矿井涌水量的变化和加强该期间的防治水;

8、建议设立工作面覆岩移动和破坏观测体系,坚持观测和分析顶板两带高度与矿井涌水的关系,指导放顶煤开采设计,控制工作面放顶煤和分层开采厚度和推进速度,保证开采安全性;

9、建立矿井地表移动观测体系,对地表出现的明显裂缝和较大孔洞及时进行封堵,防止地表水涌入;

10、对井田范围内的封闭不良钻孔进行启封重新扫、封孔;

11、在建设和生产过程中,应坚持“有疑必探”原则,进行探水、疏放水。尤其是接近断层部位和“古河床”下接近煤层露头部位;当水量、水压较大时,应设隔离煤柱;

12、建议委托专门单位,重新计算和确定矿井正常涌水量、最大涌水量。委托水文地质专家单位,对矿井防治水工作进行长期技术咨询服务;

13、建议对“古河床”下长壁分层开采进行可行性研究和专门设计,指导生产。

5、其它灾害预防

1、顶板冒落是井下掘进和生产常见的灾害之一。在日常作业中,要坚持采取“敲帮问顶”原则,严格遵守安全规程和操作规程;

2、部分采煤工作面顶板采用分层留皮管理,矿压具有其特点和规律,要加强矿压观测和总结,严防顶板大面积冒顶和矿压事故;

3、及时总结掘进工作面矿压规律,加强质量标准化工作,防止掘进工作面冒顶塌方事故;

4、严格按照各种机械设备操作规程作业,做好各种设备设施的检修检查工作,预防提升运输事故;轨道铺设要“平、直”;道床要够“厚、宽”;水沟要够“大、深”;

5、按规定选用防爆型设备、阻燃电缆,避免电气事故和电气火灾。

6、提高矿井抗灾能力的措施

在为矿井设计和配备了通风系统、排水系统、提升系统、安全集中监测系统、火灾束管监测系统、消防洒水系统、隔爆系统,配备了个体防护装备、巡检装备、井下消防设备列车和库房,并按规定配置了各种符合安全规定条件的设备、设施、器材等以外,矿井还需要做如下工作,以提高矿井抗灾能力。

1、与当地消防管理部门保持密切联系,签定服务合同;

2、配备矿山救护队和装备;保证常设人员稳定;

3、制定矿井井下避灾路线图和标志;

4、与当地气象管理部门保持密切详细资料联系;

5、与当地政府和行业安全监督管理部门保持密切联系,接受指导和监督检查;

6、聘请矿井地质、水文地质专家单位进行技术咨询;

7、聘请矿井开采专家单位进行技术咨询;

8、以务实、科学、求实的精神和作风,加强安全技术管理和措施落实;

9、配合做好每两年一次的生产安全评价,并按要求进行整改。

结束语:以人为本放首位,一旦发生事故,把保障煤矿工人健康和生命财产安全作为首要任务,最大限度的减少煤矿事故灾难造成的人员伤亡和危害。制定预防灾害发生的可能性变得尤为重要。随着政府对煤矿安全生产的重视,继而采取的一系列预防措施,坚强安全管理。

第6篇:矿井火灾防治技术范文

关键词:瓦斯爆炸;原因分析;控制措施;发展趋势

在煤炭开采过程中,瓦斯爆炸、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、中毒、窒息矿井火灾、透水、顶板冒落等多种灾害事故时有发生。在这些事故中尤以瓦斯爆炸造成的损失最大,从每年的事故统计中来看,煤矿发生一次死亡10人以上的特大事故中,绝大多数是由于瓦斯爆炸,约占特大事故总数的70%左右,为此,瓦斯称为煤矿灾害之王。因此,分析瓦斯爆炸原因,制订防治对策,显得特别重要。

1瓦斯爆炸原因分析

1.1瓦斯爆炸特点

根据多年对煤矿瓦斯爆炸事故统计分析,可以发现有如下一些特点:①瓦斯爆炸多为大事故;②事故地点多发生在采煤与掘进工作面;③瓦斯爆炸造成的破坏波及范围大;④多为火花引爆;⑤高瓦斯矿井、低瓦斯矿井均有发生;⑥瓦斯爆炸多发生在乡镇煤矿;⑦基建、技改矿井和转制矿井瓦斯爆炸事故多发。

1.2事故原因分析

煤矿发生瓦斯爆炸事故与许多因素有关,但总的来说,主要与自然因素、安全技术手段、安全装备水平、安全意识和管理水平等有关,发生瓦斯爆炸事故往往是以上因素相互作用所导致的。

1.2.1煤矿开采条件差

我国煤矿井下开采条件普遍较差,据统计,2000年全国国有重点煤矿共有580处矿井进行了瓦斯等级鉴定,其中高瓦斯矿井160处,低瓦斯矿井298处,煤与瓦斯突出矿井122处;有自然发火矿井372处,占64%,有煤尘爆炸危险矿井427处,占73.6%。

1.2.2瓦斯积聚的存在

煤矿井下造成瓦斯积聚的原因很多,但主要有通风系统不合理和局部通风管理不善是瓦斯积聚的主要原因。如2005年34起特大瓦斯爆炸事故中,有22起主要是因通风系统不合理,存在风流短路、多次串联和循环风,造成供风地点风量不足,而引起瓦斯积聚;有9起主要是因局部通风机安装位置不当、风筒未延伸到供风点或脱落引起供风点有效风量不足,而造成瓦斯积聚;有2起事故主要是因停电停风而引起瓦斯积聚;有1起是盲巷积聚的瓦斯被引爆。

1.2.3引爆火源的存在

煤矿井下引爆瓦斯的火源有:爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等。但放炮和电器设备产生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源。如2005年34起特大瓦斯爆炸事故中,有16起是由放炮产生的火花引爆的;有15起事故是由电器设备及电源线电火花引爆的。

1.2.4装备不足、管理不落实

矿井安全装备配置不足,“先抽后采,监测监控,以风定产”方针未得到完全落实。如2005年发生的41起特大瓦斯事故中,有的矿井没有安装瓦斯监控系统或运行不正常,有的矿井虽安装有监控系统,但因传感器数量不足、安装位置不对、线路存在故障、显示器不显示数据等问题,不能有效发挥其应有的作用。此外乡镇煤矿发生的特大瓦斯事故都没有装备瓦斯抽放系统或抽放系统不能有效运行,监控系统也不能有效发挥作用。如内蒙古乌海市乌达区巴音赛煤焦有限责任公司某井虽安装了瓦斯监控系统,但在其实际开采区域却并没有瓦斯传感器,而造成特大瓦斯事故的发生,死亡16人。

1.2.5管理水平低

许多事故分析发现,违章操作或管理不当而造成了一些本可避免的事故,但未引起重视,最终酿成特大瓦斯爆炸事故。因此,管理水平和职工的安全意识对于煤矿的长期安全生产非常重要。

1.2.6企业技术管理薄弱

一些煤矿企业由于采煤方法落后,引起矿井采掘布置不合理,通风系统不完善,此外,作业规程编制不符合实际,针对性不强,给安全生产带来了严重隐患。

2控制瓦斯爆炸事故的技术措施

瓦斯爆炸事故的防治可分为预防爆炸和抑制爆炸。预防爆炸主要有:优化通风网络及通风系统,防治瓦斯积聚,进行瓦斯抽放,加强瓦斯浓度和火源监测,防止点火源的出现等;抑制爆炸主要采用隔爆抑爆装置将瓦斯爆炸限制在一定范围内,从而减少人员伤亡和灾害事故所造成的损失。

2.1瓦斯爆炸事故的预防措施

2.1.1煤矿瓦斯抽放技术

1)我国国有煤矿高瓦斯和瓦斯突出矿井占总矿井数的46%。瓦斯抽放是减少矿井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和突出的治本措施,同时也是开发利用瓦斯能源、保护大气环境的重要手段。如皖北煤电集团公司祁东煤矿利用抽放瓦斯进行发电取得了可观的经济效益和社会效益。

2)为提高瓦斯抽放率,目前主要需解决长钻孔定向钻进技术,包括测斜、纠偏技术;提高单一低透气性煤层的抽放率;研制钻进能力更强的钻机具;完善和提高扩孔技术、排渣技术、造穴技术和封孔技术;开发新的瓦斯抽放技术及设备。

3)瓦斯抽放方法有本煤层抽放、邻近层抽放和采空区抽放等;抽放工艺有顺层长钻孔、大直径钻孔、地面钻孔、顶板岩石和巷道钻孔等。并研制出与之相配套的强力钻机及配套机具,如MK型长钻孔钻机和ZSM顺层强力钻机等。此外已研制出多种抽放泵及配套的监控系统和仪表等,大大提高了瓦斯抽放量和抽放率,使安全环境得到进一步

改善。

4)利用多分支羽状适用技术,解决低渗煤层瓦斯治理问题,以提高抽采率。

5)煤矿瓦斯治理也应该与煤层气产业化紧密结合起来。

2.1.2矿井瓦斯浓度及火源监测技术

矿井瓦斯浓度及火源的实时自动监测对于防止瓦斯爆炸非常重要,当发现瓦斯异常或有火源产生,立即采取措施可防止爆炸事故的发生。我国目前开发了KJ90.KJ92.KJ94.KJ95.KJ73.KJ66等型号的矿井安全监控系统,以及各类检测传感器、报警仪和断电仪。已有多个矿井安装了矿井安全综合监控系统,并具有如下功能:①矿井环境和工况参数实时监控;②主要通风机在线监测;③巷道火灾实时监测;④矿井瓦斯抽放实时监测;⑤中击地压实时监测;⑥煤与瓦斯突出实时监测;⑦煤层自然发火实时监测;⑧瓦斯爆炸或燃烧实时监测;⑨矿井电网监测等多种功能。监控系统的安装极大地提高了煤矿的安全管理自动化水平,防止了许多事故的发生。

2.1.3井下火源防治

对煤矿井下的爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等火源都有一些相应的防治措施,除炸药安全性检验、电器防爆检验、摩擦火花检验外、还需防止火源与瓦斯积聚在同时同地点出现,如放炮时检测瓦斯浓度,采用风电闭锁、瓦斯电闭锁等措施。另外加强明火的管理,严格动火制度,消除引爆瓦斯的火源。

2.1.4优化通风网络及通风系统

合理可靠的通风系统是防止瓦斯事故和控制灾害扩大的重要措施,为此,瓦斯防治工程与采掘工程,必须同时设计,超前施工,同时投入使用。

2.2隔爆措施

矿井隔爆抑爆装置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障,当瓦斯爆炸发生后,依靠预先设置的装置可以阻止爆炸的传播,限制火焰的传播范围,主要有被动式隔爆棚和自动抑爆装置。

1)被动式隔爆棚。隔爆岩粉棚、隔爆水槽棚和隔爆水袋棚因成本低、安装方便,因而得到了广泛的使用,其中隔爆水袋棚的使用最为广泛。目前研制的XGS型和KYG型隔爆棚,具有适应性强,安装、拆卸和移动方便的特点。

2)自动式抑爆装置。使用压力或温度传感器,在爆炸发生时探测爆炸波,及时将预先放置的水、岩粉、N2.CO2等喷洒到巷道中,从而达到抑制爆炸火焰传播的目的。如ZGB-Y型自动隔爆装置采用高压氮气引射消焰剂,能将爆炸限制在距爆源40-60m之内;YBW-1型无电源触发式抑爆装置,适合安装在距爆源20-45m的巷道中;ZYB-S型自动产气式抑爆装置采用实时产气原理,当传感器接收到燃烧或爆炸火焰时,触发气体发生器快速产生的高压气体喷洒消焰剂,抑制火焰的传播。

第7篇:矿井火灾防治技术范文

关键词:注氮;防灭火技术;煤矿井田;基本原理;技术指标;钻孔设计;工艺要求;效果

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.015

0 引言

矿井中最为常见的灾害之一当属火灾,矿井火灾将直接威胁相关工程项目的安全生产,是造成资源破坏、经济损失以及人员伤亡的重要因素之一。目前,在矿井生产中发生的火灾大部分是因矿井自身原因引起的,特别是采空区遗煤以及松散煤柱自燃已经成为了发生矿井火灾的主要原因之一。对于这类现象,如果不采取适当的措施进行及时治理,不仅会造成煤炭资源的大量浪费,还会严重阻碍我国煤矿的安全、高效生产。尽管对于煤矿火灾的预防已经积累一定的经验,也存在一定的处理办法,但是对于易自燃煤层还达不到理想的防治效果。因此,有必要引入防灭火技术以避免煤层自燃。本文将对钻孔注氮防灭火技术在煤矿中的应用作具体的介绍。

1 矿井及工作面概况

平煤十二矿主要涉及到斜井-立井混合开拓的煤矿井田,主采北三采区12#、16#煤层。该煤矿井田属于瓦斯矿井,共有4个井筒,其每分钟瓦斯绝对涌出量为5.49立方米。12#、16#煤层都属于II类自燃煤层,其自然发火期最短分别为59天、63天。

2 注氮防灭火技术的实践

2.1 注氮防灭火技术的机理

在一般环境中,氮气性质通常相对稳定,标准大气压下,其基本上不会和任何化学元素发生反应。氮气密度与空气接近,可以比较匀称在采空区扩散,其不具有燃烧性,也不能助燃。氮气不容易产生分层现象,极少因为焦煤岩石的吸附作用而产生亏损。因此,在煤矿的生产开发过程中经常将氮气用于防灭火具中,其灭火机理主要有以下三点:

(1)氮气具有良好的防爆防炸性。在温度较低的环境中,氮气不会与任何可燃性物质发生化学反应,在高温环境中,氮气的组成成分也不会受到影响。所以,在采空区注入氮气可以有效冲淡其他气体,使可燃性气体的浓度和氧气的单位含量迅速下降,随着采空区的惰化,可燃性气体将逐渐失去可爆性,这样便达到了防爆炸的目的。

(2)氮气能够实现有效窒熄。为了使相邻采空区遗煤带以及复合采空区氧化带发生惰化,可以通过钻孔对相邻采空区遗煤带进行氮气的预防性注入,让火区含氧量越来越少,最后因为氧气的不足而逐渐熄灭。随着氮气的注入,防火区域的防火效果会愈加明显,采空区氧化带的范围也会逐步缩小,这样便可以有效抑制综放工作面复合采空区氧化带发生自然发火的现象。

(3)氮气能够达到很好的降温冷却效果。高温气体或是常温气体一旦遇上低温的氮气,其大量的热量将会被氮气吸收。因此,氮气较好的冷却作用可以使环境温度逐渐下降。一般来讲,氮气温度越低,所产生的交换热就越多。所以,温度越低的氮气其冷却效果更加显著。

在科学技术不断突破的社会背景中,注氮防灭火技术也在大步前进。无论是注氮技术还是注氮工艺或是注氮设备,其都随着经验的积累和高新科技的融入而愈加科学、高效。诸如变压吸附制氮装置、深冷空分制氮装置以及膜分离制氮装置等都已经广泛应用于各大工程项目中。

2.2 注氮防灭火技术的工艺

采取最新的空纤维膜分离注氮技术,利用地面 DM 移动式膜分离制氮机,该设备的技术指标包括:

(1)额定工作压力为2.3x107Pa,2台注氮设备,每小时1000立方米的注氮能力。

(2)6个封孔器,长度为124米,安装杆长度为36米。

(3)4台真空启动器,电缆长度为300米、直径为0.05米,电源1440伏。

(4)氮气纯度应高于97%,含氧量不得超过3%。

氮气防灭火工艺的关键取决于注氮的位置和所钻孔的相关参数,钻孔设计是否科学,工艺是否到位直接关系着防灭火的工期和质量。按照有关的施工技术,本次共需钻4个孔径为0.094米的孔,共分为3组进行。其中,第1、2个孔为第一组,其钻孔位置位于集中运输大巷4#点前52.8米,孔深分别为78米、77米。第二组(第3个孔)钻孔位置集中运输大巷4#点前27.7米,孔深为77米。第三组(第4个孔)钻孔位置集中运输大巷3#点前46.2米,孔深为80米。

2.3 注氮效果评价

尽管采取了第一时间封闭火区的措施,并在运输顺槽和回风顺槽处都设置了调压通风设施,但注氮防灭火技术的应用依然使得氧气浓度变化明显。随着氮气的不断注入,封闭火区内的氧气浓度不断减少,最终氧含量由原来18.123%下降至2.372%。与此同时,封闭火区内原有的浓度为0.00478%的一氧化碳也在4d时间内降至0,这为火区启封打下了良好的基础,并且对矿井的安全提供了强大的支持。另外,通过重新打孔对温度进行了全面监测。随着氮气的注入采空区温度呈现出明显的下降趋势,由此可见氮气降温冷却效果明显,对于采空区煤炭的自燃起到了很好的抑制作用。

3 结语

文章针对采空区自燃现象,介绍了钻孔注氮防灭火技术在煤矿井田中的实践情况与使用价值。文章指出氮气具有良好的防爆防炸性,可以有效实现窒熄,并且能够达到很好的降温冷却效果在煤矿防灭火中应用广泛。在具体的煤矿生产过程中,应结合施工现场,按照有关技术指标和工艺要求,科学合理的进行钻孔,只有这样才可能最大限度发挥钻孔注氮防灭火技术的功能,为工程项目的安全提供支持与保障。

参考文献:

第8篇:矿井火灾防治技术范文

一、形势与现状

1.面临的形势

(1)安全生产是煤炭工业持续、稳定、健康地发展的重要保证,安全生产越来越突显其重要地位和作用

煤炭是国民经济和社会发展的基础。煤炭在我国一次能源生产和消费结构中始终占70%左右。预测到2020年煤炭占60%左右,2020年将占50%以上,因此,煤炭在相当长的时期内仍将是我国的主要能源。20*年全国煤炭总量为9.9亿t,20*年11.0亿t,20*年煤炭产量尽管达到了13.9亿t,仍不能满足需求。当前,快速增长的经济,对煤炭工业发展提出了更高的要求。为此,必须确保煤炭工业持续、稳定、健康地发展。我国煤矿主要是井工开采,生产环境条件复杂,与其它行业相比,煤矿安全尤为重要。安全是煤炭生产的头等大事,安全对煤炭生产起着保证、支撑和推动作用。保证煤矿职工的生命安全和国家财产是煤炭工业可持续发展的前提,煤矿安全生产形势的好坏直接关系到我国国民经济的能源供给问题。

(2)煤炭工业“走新型工业化道路”,实现煤矿的信息化和现代化,对煤矿安全生产科技发展提出了更高的要求

十六大报告指出“信息化是我国加快实现工业化和现代化的必然选择。坚持以信息化带动工业化,以工业化促进信息化,走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子”。安全生产是煤炭工业“走新型工业化道路”、实现可持续发展的前提条件,科学技术是第一生产力,安全生产的各项工作要转移到依靠科技进步的正确道路上来,通过科技创新,提高煤矿的安全管理技术水平、煤矿灾害事故的预警能力和防治水平、煤矿安全生产的监察技术水平。

(3)我国煤矿安全生产的形势依然严峻,与国外发达国家相比存在较大的差距

我国煤矿事故死亡人数是世界上主要采煤国家死亡总人数的4倍,百万吨煤死亡率是美国的近200倍(20*年)、印度的12倍。煤矿灾害事故的消极影响远远超过了经济范畴,每发生一起事故,都会引起国内外各界的广泛关注,使煤矿企业形象受到巨大损害,企业市场亲和力受到削弱,严重的影响了煤炭企业后续发展的动力。我国严峻的安全生产问题还造成不良的社会影响和严重的环境危害,成为社会不稳定的因素。电视、报纸和网络等新闻媒体对煤矿灾害事故进行深入的报道,严峻的安全生产形势已成为社会关注的焦点和热点。另外,我国严峻的煤矿安全生产形势引起国际社会的广泛关注,直接影响着我国的形象和对外贸易。

(4)我国加入WTO、经济全球化趋势为煤矿安全生产科技发展带来了机遇与挑战

科技创新能力是国际竞争的主导因素,成为推动经济发展、促进社会进步和维护国家安全的关键。二十世纪中期以来,科学理论研究取得重大突破,形成了一系列高技术成果,推动了高技术产业迅速发展;同时,高新技术和传统产业结合,促进了传统产业技术进步,加速了传统工业的高技术化,形成了新型工业化的产业发展模式。发达国家各类产业知识和技术含量不断增加,科技和经济竞争力不断增强,在世界经济一体化发展的格局中,取得了对发展中国家的巨大技术优势和高额经济回报。进入新的世纪,国际竞争格局正从经济竞争、资源竞争和科技应用竞争向科技原始性创新竞争演变发展,原始性创新和自主知识产权成为国家间科技乃至经济竞争成败的决定性因素。

全面建设小康社会的进程和全球经济一体化趋势下,煤矿的安全生产在国民经济快速发展、社会迅速进步和人民生活质量逐步提高的过程中占据着越来越重要的地位。煤矿的安全生产愈来愈影响国家之间的竞争和国际贸易。面临良好的国内外形势,抓住机遇,勇于面对挑战,加强煤矿安全生产科技工作是历史赋予的责任。

2.煤矿安全生产的现状

(1)煤矿自然条件差,灾害多

我国大多数煤矿地质条件复杂,导致自然灾害多,容易引发重大事故,给安全生产造成极大的困难。

煤矿瓦斯大,煤与瓦斯突出越来越严重,危险性增加。我国所有煤矿均为瓦斯矿井。在100个国有重点煤炭生产企业的609处矿井中,高瓦斯矿井占26.8%,煤与瓦斯突出矿井占17.6%,低瓦斯矿井占55.6%。国有地方和乡镇煤矿中,高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井占15%左右。部分局矿的情况更为严重,如淮南煤业集团公司所属11对矿井均为突出矿井,平顶山煤业集团公司所属的13对矿井也全部为高瓦斯或突出矿井。随着开采深度的不断增加,瓦斯涌出量不断加大,煤与瓦斯突出危险也不断增加,高瓦斯突出矿井数量也在增加。

自然发火危险性严重,比例大、覆盖面广。据20*年的统计,原国有重点煤矿中有自然发火危险的矿井占51.3%。自然发火危险矿井几乎在所有矿区都存在,因自燃而造成煤炭资源的破坏,每年达数十亿元的经济损失。

冲击地压危险性增大,个别煤矿十分严重。据统计,1999年17处大中型煤矿就发生1377次冲击地压,最大强度达到里氏4级。辽宁省抚顺矿务局老虎台煤矿,20*年发生各类冲击地压6127次,其中大于3级21次,平均每天发生冲击地压17次,严重威胁煤矿安全生产和城市的公共安全。

煤尘爆炸危险普遍存在,危害严重。我国煤矿爆炸危险普遍存在。20*年原国有重点煤矿有532处矿井煤尘有爆炸危险,占87.4%。小煤矿中91.35%煤矿的煤尘具有爆炸危险,其中高达57.71%的具有强爆炸性。

水文地质条件复杂,水害制约安全生产。我国大中型煤矿中,水文地质条件属于复杂或极复杂类型的煤矿占25.*%。20*年,全国煤矿共发生水灾事故146起,死亡463人,占重特大事故死亡人数的比例仅次于瓦斯事故。

煤矿热害已成为矿井新的灾害。随着开采深度的增加、围岩温度提高,矿井热害问题越来越突出。1999年,70处大中型生产井工煤矿的采掘工作面最高气温超过《煤矿安全规程》的要求,其中26处超过30℃,最高达到37℃。

(3)煤矿数量多,大、中、小并存,差异大

我国煤矿数量多,超过世界上其他主要采煤国家的煤矿总数。截止20*年底,全国共有各类煤矿26395处,国有重点和国有地方煤矿27*处,乡镇煤矿23691处。按矿井能力划分,大中型煤矿532处,占煤矿总数的2.*%,小型煤矿25863处,占97.99%。

我国煤矿的生产能力分散。根据1999年统计分析资料,全国煤矿平均每处生产能力5.85万t/a。其中,大中型煤矿总设计生产能力7.25亿t/a,占全国煤矿总设计生产能力的41.43%,平均每处109.66万t/a;中型煤矿342处,能力2.18亿t/a,占16.6%,平均每处63.7万t/a。这些数据充分反映出我国煤炭生产分散,生产集中度过低,大多数小煤矿安全生产技术与装备水平低下、抗灾能力差,给安全生产管理带来困难。

(4)煤矿机械化程度低,安全技术装备不足

20*年,原国有重点煤矿的采煤机械化程度75.43%,综采机械化程度59.42%,综掘机械化程度15.*%。而原国有地方煤矿和乡镇煤矿机械化程度普遍较低,全国平均采煤机械化水平还不到40%。

20*年统计,原国有重点煤矿有35处高瓦斯突出矿井没有按《煤矿安全规程》的要求配备瓦斯抽放装备,47处高瓦斯和突出矿井没有装备瓦斯监控系统,占高瓦斯突出矿井总数的17%。现有煤矿多数矿的监控系统装备不全,尚未实现网络化管理,部分设备功能落后。44处自然发火危险的矿井,尚未建立防灭火系统。66处矿井尚未建立防尘供水系统,占矿井总数13%的煤矿需要更换防尘供水管路。不少的矿井没有安设防隔爆设施,既使配备了隔爆设施的矿井,设置的数量少,没有达到安全规程的要求。相当一部分原国有重点煤矿的甲烷传感器、便携式甲烷检测仪、光学甲烷检测仪、甲烷断电仪等必备的安全仪器仪表配备不足。有164处矿井50%以上的电气设备超期服役。数量众多的小煤矿安全装备水平更低,有的根本不具备防御灾害的能力,多数小煤矿仍旧沿用落后淘汰的电气设备,电气防爆性能差,失爆率高。

(5)煤矿从业人员结构复杂,综合素质差,管理落后

我国煤矿用人过多,农民轮换工等从业人员构成煤炭生产一线主体,整体文化水平低,素质差,缺乏自我保护意识和能力。许多企业又不进行岗前安全培训,违章作业现象严重。许多小煤矿经营者没有基本的安全生产管理技术知识,不懂安全,不管安全,不顾安全。据2000年的调查,30万t以上大中型煤矿中,初中以下文化程度占62.67%,大专以上只占5.44%,高级工程技术人员占0.3%。30万t以下小型煤矿中,中专以上职工平均每矿不到3人。另有资料表明,在现代化大型煤炭企业中,拥有大学本科以上学历的人数仅占职工总数的2.93%。20*年国有重点煤矿原煤生产人员效率为2.78t。

目前,我国煤矿的安全管理主要是由管理人员凭主观意志和经验进行工作,管理技术和手段落后。这种管理模式,由于受管理人员的知识、经验和责任心的限制,很难适应矿井灾害事故的复杂多变条件,这也是煤矿灾害事故多发的原因之一。

3.我国煤矿安全生产存在的重大问题

(1)煤矿重特大事故多

当前,全国安全生产形势总体上呈现稳定好转的态势,但煤矿安全生产形势仍然十分严峻。煤矿是工矿企业中事故死亡人数最多的行业。20*年全国工矿企业共发生伤亡事故13960起,死亡14924人,其中煤矿企业共发生死亡事故4344起,死亡6995人,占工矿事故总数31.1%,死亡人数的46.9%。在煤矿事故当中,重特大事故多,并呈上升趋势。20*年全国共发生一次死亡30人以上的特别重大事故12起,煤矿占了9起,分别占事故起数和死亡人数的75%和66.9%。据统计,乡镇煤矿死亡人数占全国煤矿死亡人数的64%以上,事故次数占全国煤矿事故起数的60%以上。20*年乡镇煤矿占全国煤矿死亡人数的72.5%。

我国煤矿事故类型当中,瓦斯和顶板事故最为严重,在煤矿事故死亡人数中,瓦斯和顶板死亡人数占全国煤矿死亡人数的74%以上,事故次数也占全国煤矿事故次数的70%。20*年,全国共发生瓦斯事故743起,共死亡2407人,分别占全国煤矿事故起数和死亡人数的17.1%和34.4%。一次死亡30人以上的特别重大事故中,由于瓦斯(瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出)引起事故7起,死亡357人,事故起数和死亡人数分别占重特大事故次数和死亡人数的77.8%和85.6%。从事故起数统计,顶板事故是最严重的,顶板事故发生的频率较高,死亡总人数较多,20*年,全国共发生顶板事故2364起,共死亡2766人,分别占事故次数和死亡人数的50.71%和34.69%。

由于煤矿事故多,死亡人数多,造成了我国煤矿的百万吨死亡率一直高居不下,与先进采煤国家的差距很大。1999年我国煤矿的百万吨死亡率为6.08,2000年为6,20*年为5.85,20*年为5,其中国有重点煤矿为1.25,国有地方煤矿为3.83,乡镇煤矿为12.1。国外先进采煤国家煤矿百万吨死亡率非常低。2000年,南非煤矿的百万吨死亡率为0.13,印度为0.42,波兰为0.26,俄罗斯为0.46。20*年美国煤矿百万吨死亡率只有0.*5。由此可见,我国煤矿安全生产工作与国外先进采煤国家相比,差距很大。解决我国煤矿的安全生产问题已是摆在我们面前的迫切任务。

(2)职业危害严重

我国原国有重点煤矿现患尘肺病人数约17.5万人,而且每年还在增长,每年因尘肺死亡2500~3000人。这些数字还不包括职业危害更严重的原国有地方煤矿和乡镇煤矿。煤矿的其它职业危害,如噪声、震动等也相当严重。

(3)重大事故隐患和重大危险源大量存在

由于煤矿自然条件的复杂性,开采条件的多变性,而且存在着瓦斯、火灾、水灾等自然灾害,这些灾害往往可能存在于一个矿井,增加了矿井的不安全度。加上煤矿作业空间十分狭小,照明条件差,大量隐患存在于生产过程的各个环节中和井下各个场所,稍有不慎,就可能发生重大伤亡事故。因此,煤矿恶劣的自然条件和苛刻的作业条件,形成了大量的危险源和事故隐患。

(4)安全技术和装备尚不能保障安全生产

由于对煤矿主要灾害的致因缺乏深入研究,使得采取的技术措施针对性、可靠性和配套性不强,只治标,难治本,还不能从根本上杜绝煤矿灾害的发生。如煤与瓦斯突出的机理研究仍停留在假说阶段,尚没有成熟的理论来指导煤与瓦斯突出防治技术的开发和研究,致使突出事故时有发生。随着煤矿向深部延伸,诸如延期突出、矿震、热害、高地应力等灾害更为严重,对这些灾害缺乏必要的研究,还不能找到完全有效的治理措施。

煤矿安全装备是防治煤矿事故的重要手段,在防治灾害事故中发挥了重要作用,但目前仍有许多装备存在适应性不强、可靠性差的问题。另外,面对新出现的灾害,缺乏必要的控制灾害的专用装备。煤矿安全的监测仪器仪表也存在着寿命短、精度低、稳定性差,满足不了安全的需求。设备短缺仍是煤矿存在的另一个突出问题。

(5)煤矿安全科技的投入严重不足

安全科研投入对煤矿安全生产发展是至关重要的,然而国家对安全生产科技工作的直接投入不足,影响了煤矿安全科技的发展。由于煤炭工业部和国家煤炭工业局的撤销,行业性科技攻关和原煤炭基金随之取消,使得煤矿安全科技的投入明显下降。由于我国煤矿企业长期以来执行的是低价位运营,企业效益差,无力对安全科技进行投入。据1999的统计数据表明,全国大中型煤矿中只有191处有安全科研投入,仅占大中型煤矿的总数的36.77%,安全科研投入总计5878万元,平均每矿不足10万元。安全科技投入的严重不足,影响了对煤矿自然灾害防治技术的研究。

(6)安全监察技术手段缺乏

煤矿安全监察是一项技术性非常强的工作,需要技术标准、技术法规、检测设备及仪表等技术装备的支持,以保证监察工作的科学、准确。煤矿灾害事故的勘测与分析,事故模拟验证、责任认定也都需要借助于强有力的技术装备手段。但是,目前还未针对煤矿安全监察所需的技术和装备进行研究与开发。比如在处理事故时缺少取证的技术分析手段;抢险救灾时,缺乏救灾通讯设备和快速救灾装备。因此,急需对监察急需的技术、仪表现装备进行开发研究。

(7)行业技术基础亟待加强

安全技术标准是指导、保障煤矿安全生产的重要手段,也是煤矿安全监察的重要依据,现行的数百个煤矿安全技术标准急需修订以满足当前安全生产的要求。近年煤矿因采用的新生产工艺技术而出现的安全问题,也需要制定与之相适应的技术标准。

煤矿安全产品质量直接关系到煤矿安全生产。安全标志的准入制度对确保进入煤矿的产品的质量起到了重要的作用,但承担产品安全性能检验的各质检中心的检验装备存在着设备老化、测试技术水平降低等突出问题,急需更新和提高。

4.煤矿安全生产的科技需求

(1)充分调动全社会的力量,建立适合我国煤矿安全生产科技发展阶段的科技创新体系;整合社会资源,建立煤矿安全生产科技支撑平台,这是煤矿安全生产科技工作得以蓬勃发展的重要基础。

(2)加强煤矿安全的基础理论研究,摸清灾害的致灾机理、发生演化过程,如煤与瓦斯的突出机理、瓦斯与煤尘爆炸机理等。攻克主要灾害防灾抗灾和救灾的重大理论问题及重大技术难题。

(3)对煤矿安全生产的关键性应用技术进行攻关研究,为控制矿山重特大事故提供有效的技术;发展煤矿安全生产的高新技术产品,并促进其产业化。

(4)培育科技成果转化和推广应用的市场机制,建立主要灾害治理的示范工程。

(5)加强煤矿安全技术基础性工作。健全和完善煤矿安全标准化体系,改善重大技术与装备研发的实验条件,提高产品质量监督检验的能力,为煤矿安全形势的全面好转提供技术基础。

(6)解决安全监察工作的技术难题。建立和健全完善的煤矿安全监察技术支撑体系,提高我国煤矿安全监察能力和水平。

(7)加强对生产技术进步所出现的新的技术难题进行攻关。

(8)加强煤矿安全科技的评估工作。

二、指导思想、发展思路和目标

1.煤矿安全科技发展的指导思想

为实现党的十六大所确定的全面建设小康社会的宏伟目标,发挥科技进步对安全与健康事业的促进作用,紧密结合国家安全生产监督管理局抓好“三件大事”,建设“六个支撑体系”,推进“五项创新”的工作思路,贯彻“科技兴安”的战略思想,与实施国家科技发展纲要相协调,促进煤矿安全生产长效机制的建立。

2.煤矿安全科技发展的思路

整合全国煤矿安全科技资源,创立国家煤炭安全科技创新体系。在国家的支持下开展煤矿安全基础研究、科技攻关;在国家资金引导下以企业投入为主,开展应用技术研究、建立示范工程。为国家煤矿安全监察提供技术支撑,为煤矿企业改造升级、提高安全生产水平提供技术保障。

3.煤矿安全科技发展的目标

以煤矿主要灾害为对象,提高煤矿防灾抗灾能力和煤矿安全监察水平为重点,扭转煤矿安全生产的严峻形势为目的,在煤矿安全基础研究取得突破性进展的基础上,攻克30项关键技术,推广35项先进适用技术,建设5个灾害治理示范工程,煤矿安全技术总体达到国际先进水平;构建新形势下的煤矿安全科技创新和技术保障体系,建立国家和企业相结合的煤矿安全科技投入机制。为煤矿灾害治理长效机制的基本形成、煤矿事故的有效控制、职业危害显著降低、煤矿安全生产保障能力的全面提高提供技术支持和科技保证。

三、重点任务

1.基础理论研究

煤矿安全科技的基础理论研究是灾害防治工作的源泉和根本。开展基础理论研究,揭示煤矿事故的致因和灾害发生机理,摸清事故发生发展及演化过程,探索灾害预测预报的敏感性指标或参数,寻找防止事故发生的途径和方法。以煤矿事故因素——瓦斯、火害、水灾、顶板和机电等为重点研究对象,开展15项基础理论的研究。

(1)瓦斯、煤尘爆炸机理及传播规律

(2)承压瓦斯在孔隙介质、松散介质中的渗流特性

(3)煤与瓦斯延期突出及预测的基础研究

(4)煤自然发火热物理特性及火源点探测基础理论的研究

(5)矿井通风系统安全可靠性评价和优化设计理论基础的研究

(6)突出煤层高产高效开采的安全基础理论研究

(7)突出煤层放顶煤开采与突出危险性之间的关系

(8)深部开采条件下冲击地压防治技术研究

(9)矿井顶板灾害发生机理及其控制技术研究

(10)矿用隔爆箱体防爆性能的评价方法和专家系统

(11)新的采矿方式和采矿环境下,煤矿水害突发机理、条件及关键控制因素的研究

(12)煤矿呼吸性粉尘和悬浮颗粒物的扩散特性

(13)煤炭中硅酸盐粉尘的产生和稀土元素特性

(14)煤矿安全经济理论研究

(15)建立煤矿安全生产长效机制的理论研究

2.重点科技攻关研究

针对煤矿安全生产中的共性、关键性和前瞻性的技术问题,加强科技攻关,提高对煤矿主要灾害的识别能力、监测预警能力、防治与控制能力;提高矿井的防灾抗灾水平、事故的抢险救灾水平、安全生产管理的科技水平、事故的鉴定分析水平等。以危险源辨识、监测预警、灾害防治、应急救援、事故分析处理、科学管理等6方面为主线,开展30项重点科技攻关。

煤矿重大危险源辨识

以煤矿作业活动场所、巷道峒室及采矿影响范围内的自然灾害因素、机电设备为对象,对可能存在的危险点、危险源进行风险评估、危险性分析,对事故隐患进行诊断、鉴别和分级。

(1)煤矿重大灾害危险源辨识、评估及分级标准的研究

煤矿灾害的监测预警

灾害的监测和预警是防治事故发生的关键,加强对煤矿瓦斯煤尘爆炸的监测预警是当前和今后一段时期内的煤矿安全工作的重点,监测监控、预测预报和预警是贯彻“安全第一,预防为主”方针的前提和保障。

(2)瓦斯煤尘爆炸动态监测、预警技术

(3)煤矿突发性动力灾害(煤与瓦斯突出、冲击地压、矿震等)的预测技术

(4)煤矿采掘工作面、采空区自然火灾连续监测与控制技术

(5)煤矿主要灾害的预警技术的研究

(6)呼吸性粉尘浓度和沉积煤尘强度监测传感器的研究

灾害事故的防治

根据煤矿灾害存在和发生的条件,有针对性地采取必要和准确的技术措施消除事故隐患,但现有的技术手段还不能满足防灾抗灾的迫切要求,还需要对重点难点问题进行科技攻关。

(7)瓦斯灾害易发区判识系统和防爆脉冲雷达的研究

(8)低透气性高瓦斯松软煤层瓦斯抽放成套技术

(9)高瓦斯煤层强化抽排技术及规模开发利用技术

(10)区域性煤与瓦斯突出预测及控制技术

(11)电磁辐射法预测冲击地压等动力灾害的研究

(12)井下隐蔽火源的探测技术

(13)防治井下自燃和外因火灾的新材料、抑制剂和新工艺的研究

(14)瓦斯煤尘爆炸自动抑爆技术的研究

(15)综采工作面实时跟踪降尘成套技术的研究

(16)原位动态地质及诱发水害相关信息的适时监测、快速处理与灾害预报技术与装备

(17)非拆卸式安全矿灯的研发

(18)防范和控制灾害性突水事故的导水通道高效精细探查技术

(19)采区高压安全供电集中控制技术与装备的研究

重大事故的应急救援与分析处理

我国煤矿主要是井工开采,一旦发生诸如瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出、矿井突水等重特大事故,先进的救灾技术和装备是挽救生命、减少人民财产损失的保障。当前,井下无线救灾通讯、井下人员的跟踪管理、遇难人员定位等技术装备是急需开展攻关研究并产业化的。事故的分析处理是一项技术性很强的工作,对灾害发生的过程的智能仿真,勘察和技术分析都必须借助于必要的技术手段。

(20)煤矿重大灾害事故的应急预案及救灾辅助决策系统

(21)煤矿重大灾害的救灾技术与装备的研究开发

(22)煤矿主要灾害的智能诊断和仿真模拟技术研究

煤矿安全管理科学技术

传统的煤矿安全管理依靠管理人员的主观意志和经验来进行的。这种管理模式无法适应现代化矿井管理工作的需求。采用现代信息技术,建立矿山灾害事故数据库、知识库和专家系统,提高煤炭企业的管理水平。

(23)我国煤矿防灾抗灾的地理信息网络(GIS)

(24)以矿井通风和预防瓦斯灾害为主线的安全管理信息系统研究

(25)重大灾害现场勘察技术研究

(26)建立矿山灾害事故动态数据库、知识库和专家系统

(27)矿井安全生产评价方法与动态评价系统以及评价的方法和标准

煤矿安全监察工作的技术保障

煤矿安全监察是一项技术性很强的工作,技术法规和标准的制定、煤矿安全装备的监督检验、事故的责任认定等都必须强化技术的作用。

(28)为制订我国煤矿安全生产的标准体系所进行的基础研究

(29)重大灾害事故的抢险救灾及其鉴定技术与装备

(30)煤矿事故预防、工伤保险与安全监察机制的研究

3.重点推广项目

我国煤矿大、中、小并存,技术装备水平参差不齐。近年来煤矿安全科技经国家科技攻关、国家重点基础研究发展计划(973)、国家高技术研究发展计划(863)等科技计划的支持下取得了一批先进、适用的技术成果。为了认真贯彻国家煤矿安全监察局提出的“先抽后采、监测监控、以风定产”的十二字方针,推进安全生产工作。本着推广先进、成熟、适用的科研成果,及时淘汰技术落后、安全生产程度低的技术与装备的精神,在充分论证的基础上,遴选出了7类35项煤矿安全技术与装备重点推广,力争在较短的时间内,提高煤矿防治灾害事故的能力。

矿井通风技术

推广通风系统优化技术,提高矿井通风系统的可靠性和抗灾能力;推广高效节能的通风设备,提高矿井和掘进工作面的风量供给,以及处理瓦斯积聚的能力。

(1)高效节能小矿井主要通风机

(2)高效低噪声对旋局部通风机

(3)局部瓦斯积聚处理技术与装备

(4)矿井通风参数测定技术与装备

(5)通风系统优化技术

瓦斯抽放与防止瓦斯煤尘爆炸技术

推广“九五”以来科技攻关的系列成果,提高低透气性煤层、煤与瓦斯突出危险煤层的瓦斯抽放率,使矿井的瓦斯抽放率和抽放量有较大幅度的提高;推广自动抑爆装置,为采掘工作面大型装备提供安全保障技术和小煤矿防止瓦斯爆炸及传播爆炸技术,提升小煤矿的安全保障能力。

(6)突出煤层定向长钻孔预抽本煤层瓦斯技术与装备

(7)定向水平长钻孔抽放瓦斯工艺技术与装备

(8)采空区瓦斯自动抽放技术与装置

(9)本煤层长钻孔超前预抽瓦斯技术

(10)煤矿瓦斯抽放管道多参数监控系统及安全保护装置

(11)移动抽放泵站

(12)瓦斯、风、电闭锁装置

(13)爆炸危险性监控和自动抑爆技术与装备

煤与瓦斯突出防治技术

推广区域煤与瓦斯突出预测技术和日常预测技术,降低防突成本,提高突出矿井生产效率。推广电磁辐射法,无线电波透视法等探测突出构造新技术,提高突出预测的准确性、推广严重突出矿井综合防突技术,减小突出灾害次数,保障安全生产。

(14)煤与瓦斯突出区域预测技术

(15)煤与瓦斯突出预测敏感指标及临界值确定技术

(16)长钻孔控制爆破防止突出技术

(17)机掘、机采工作面防突措施及配套装备

(18)煤与瓦斯突出监测技术与装备

(19)突出危险预报仪等便携预测仪器

(20)煤与瓦斯突出综合预测技术与装备

安全监测监控技术

推广总线式实时监控制技术,促进信息化技术在煤矿安全监测监控中的应用,提高监测监控技术水平,为安全管理和安全监察工作提供技术支撑。

(21)全矿井综合监控系统

(22)乡镇小煤矿安全监测系统

(23)各类便携式安全测定仪

煤矿火灾防治技术

推广内因火灾和外因火灾监控技术、监控采空区等火灾易发场所的火灾隐患,减小矿井火灾发生的次数和频率,提高矿井安全生产水平。

(24)自然火灾束管监测系统

(25)胶带输送机监控技术

(26)井下移动式制氮装置及氮气防灭火技术

(27)三相固态泡沫防灭火新材料

(28)自然火灾的综合防灭火技术与装备

煤矿粉尘防治技术

推广以降低呼吸性粉尘产生量为中心的防尘技术,改善作业环境,保护工人健康

(29)呼吸性粉尘采样器

(30)通风除尘技术

(31)高压喷雾技术

(32)煤层注水技术与装备

应急救援技术

推广一批新技术,提高对危险场院所作业人员的保护和救灾人员自我保护能力和救灾能力。煤为事故勘查提供技术手段,实现科学取证。

(33)氧呼吸器

(34)防爆摄录系统

(35)救灾无线通信系统

4.示范工程

目前我国在防治瓦斯煤尘爆炸、内外因火灾、水害和围岩破坏等方面取得了重大进展,并逐步形成了我国煤矿灾害治理的成套技术。针对我国煤矿主要灾害的特点和主要灾害类型,采用既有关键技术突破又有系统集成的成套技术与装备,通过建立5个示范工程,每项示范工程在一个或几个有代表性的矿井或矿区应用。

(1)煤矿瓦斯高效抽放技术示范工程

(2)煤与瓦斯突出综合防治技术示范工程

(3)瓦斯监测监控技术示范工程

(4)煤矿自燃火灾综合治理技术示范工程

(5)水害防治示范工程

四、保障条件和措施

1.搭建煤矿安全生产科技支撑平台,建设煤矿安全科技创新体系

安全科技创新是实现煤矿生产安全状况不断好转的原动力。搭建良好的科技创新平台,不断挖掘和提高煤矿安全生产科技的原始创新力,促进煤矿安全科技工作蓬勃发展。煤矿安全科技创新平台的建设坚持面向煤矿安全生产、坚持煤矿安全监察,整合我国的煤矿安全科技资源,构建技术研发、技术服务和推广、技术标准和法规、技术与产品监督检验的科技平台。

建设我国完善的煤矿安全科技创新的体系,促进科技资源在全国范围内的配置与整合,实现资源共享和有效利用。在这个体系中既能充分发挥市场作用,又能根据国家战略和煤炭安全科技发展的迫切要求有效地动员和组织创新资源;既能够激发各创新行为主体自身活力,又能够实现系统各部分有效整合的煤矿安全创新体系。形成我国煤矿安全科技基础研究、应用技术开发,装备研制和成果推广及示范的科研体系和队伍。以市场为导向和重点,深化研究机构的改革,建立科研内部开放、流动、联合、竞争的良好机制。建立科研院所、高校和企业三层科研机构网,确立煤矿安全科技的骨干研究机构,确立企业在技术创新中的主体地位,使企业真正成为技术创新的投入和组织的主体。建立与煤矿安全科技发展相适应的科技评价体系。减少和简化科研项目评估程序,完善评估的监督机制。

2.创建煤矿安全科技发展良好的政策环境

煤矿安全是安全生产的重要组成部分,煤矿灾害的治理由于灾害因素多、治理难度大,因此尤其需要有良好的政策来支持和促进煤矿安全生产工作。煤矿安全科技发展的政策支持主要就是要建立与我国社会主义市场经济、科技发展和煤矿安全生产现状完全适应的体制和政策的保障体系,建立煤矿安全科技发展良好的政策环境、体制环境和外部条件。煤矿安全是一项重要的社会事业,由于煤矿安全工作的特殊性,国家应给与足够的重视,把煤矿安全科技发展作为安全科技的重点来对待,把煤矿安全科技工作作为煤炭工业发展的首要任务来对待。在条件成熟时,应制定独立的煤矿安全科技发展计划。

3.拓展资金筹集渠道,增加煤矿安全科技投入

煤矿安全科技发展属于社会公益事业的范畴,煤矿自然条件和生产条件的复杂性给煤矿灾害治理工作带来了很大的技术难题,加强煤矿安全科技工作是改善煤矿安全生产状况的重要保证。资金投入是保证安全科技发展的最重要的措施,国家应当重视并加强对煤矿安全科技的投入,并成为科技投入的主体。一方面,国家应设立稳定的煤矿安全科技投入渠道;另一方面,企业要增加对安全生产的投入,吨煤提取1元作为煤矿安全科技的科发基金,专款专用,并由国家煤矿安全监察局指导资金的投向。

4.加强煤矿安全科技发展支撑体系的建设,创造良好的运行机制

煤矿安全科技发展是我国科技发展的重要组成部分,是关系到国计民生的重要事情。煤矿安全科技的体系建设应由国家煤矿安全监察局统一进行规划、建设和实施管理。

煤矿安全科技发展的各项工作由煤矿安全监察局的归口部门进行管理:进行煤矿安全的科技规划和年度计划的制订,管理煤矿安全科技基金项目的立项、审批、管理和鉴定验收,组织学术交流和成果推广会议,煤矿安全科技普及、教育培训等。

加大对高校的基础理论研究的科技投入;重点支持科研院所等研究机构进行科技创新和技术服务等工作;促进煤炭企业进行科技成果的应用推广和技术革新。形成三层科技发展创新工作机制。

完善煤矿安全产品检测检验体系。以安全检测检验机构为主休,加强安全检测检验技术的研究和检测基础设施的建设,提高检测检验的技术水平和工作能力。

健全和完善煤矿安全标准化技术委员会,完善煤矿安全量值传递体系。以技术标准促进煤矿安全生产科技水平的提高和产业的升级,加强技术标准的制修订工作,实施标准战略,跟踪国际标准现状并逐步与国际接轨。

5.注重人才培养,实施人才战略

建立和完善与煤矿安全科技发展相适应的人才教育与培养体系,加强对安全科技人员特别是高级专业人才的锻炼、培养和使用,充分发挥高等院校、科研机构在人才培养中的骨干作用,并创造人才成长的良好社会氛围,树立人尽其才,才尽其用的用人环境。在稳定科研队伍的基础上,加强对优秀安全科技人才的支持,注重科技人员的知识更新,全面提高人才素质。

6.建立有利于煤矿安全科技发展的文化环境

广泛宣传和贯彻“科技兴安”战略思想,加强宣传教育的力度,充分利用各种媒体,传播灾区煤矿安全生产科技知识,推广应用科学技术。加强安全科技文化的建设,出版安全科技的论著、专著和科普读物,制作发行有关的音像制品,营造良好的科技发展环境,真正形成“政府统一领导,部门依法监管,企业全面负责,社会监督支持”的安全生产工作新格局。

7.建立符合煤矿安全科技发展特征的激励机制

煤矿安全生产科技发展是社会公益性事业,科技的作用主要为社会效益。同时,鼓励技术开发和科技成果在市场中实现其价值和取得相应的回报。鼓励原始创新,对获得取得重大科技成果的科技人员进行奖励。在条件成熟的时候建议设立煤矿安全科技奖励基金。

第9篇:矿井火灾防治技术范文

经过多年的实践,建设高产高效矿井已经在行业内形成了基本的共识。无论是投产多年的老矿井,还是新建矿井,都千方百计朝着高产高效的目标努力。特别是在政府机构改革,煤炭行业管理体制发生根本性变化,政策推动日益减少的情况下,建设高产高效矿井已经成为企业的自觉行动,才使得这项工作历经多年、持久不衰,所取得的成功经验和基本做法主要有:

1、生产矿井通过技术改造,改革开拓部署,合理集中生产,减少生产环节,提高提升、运输、采煤工作面等生产能力。特别是条件适宜的矿井,通过以发展综采为目的的产业升级改造,大大提高矿井的综合生产能力,实现矿井的安全高效。过去以高档普采生产为主的老矿区,如河北峰峰矿区、山东新汶矿区,通过工作面采掘装备的改造,使得一些老矿井,重新焕发了青春,进入高产高效煤矿行列。一些地方国有煤矿,也通过机械化改造产业升级,实现高产高效生产。

2、露天煤矿通过大胆引进世界先进技术和装备,改革剥采、穿爆、运输等环节,如准格尔矿区、伊敏矿区等,具有世界先进水平的吊斗铲倒堆技术与装备、抛掷爆破技术、卡车调度系统等,使我国露天煤矿最高年产接近3000万顿水平,走到高产高效煤矿前列。

3、从“十五”起,新建煤矿引入高产高效理念,从设计、施工就充分考虑高产高效因素,简化环节,扩大采区、工作面几何尺寸,尽量采用大功率、高稳定性“三机一架”配套设备,严格按照高产高效要求建设,使得绝大多数煤矿从一投产开始,即步入高产高效煤矿之列。

二、建设高产高效矿井面临的瓦斯治理问题

通过对2007年达标煤矿的分布情况和主要经济技术指标综合分析可以看出,目前在建设高产高效煤矿中,“条件论”仍是影响达标的第一位因素,即开采技术条件特别是瓦斯地质条件已经成为影响高产高效矿井建设的瓶颈,瓦斯爆炸事故时有发生。矿井发生爆炸的必要条件是:甲烷浓度超过爆炸下限,氧气的浓度不低于12%,引火源的存在。因此,主要从氧气条件、瓦斯积聚和火源3个基本条件进行爆炸原因分析。此外,措施不落实、管理上的漏洞也是爆炸事故发生的主要原因:

1、矿井通风管理不善,违法违规进行采掘作业

主要表现为:矿井无证生产,采用独眼井,自然通风,超通风能力生产。采用串联通风、扩散通风、循环风,没有形成合理、稳定可靠的通风系统。对采空区和盲巷处理不及时,特殊地点瓦斯积聚处理方法不对,违章排放瓦斯等,留下事故隐患。存在井上下通风机不能实现“双风机、双电源”自动,不按规定开停通风机现象。没有落实矿井通风管理规定,不能按需配风,职工随意开关井下风门,造成风流短路或通风设施损坏后修复不及时。有的局部通风管理不到位,风筒脱节破口多,处理不及时,造成风量、风速达不到要求,导致掘进面微风作业。

2、矿井瓦斯检查监测制度执行不严

在矿井的实际生产过程中,不按规定配备井下瓦斯检查员,造成瓦斯检查员数量不够,经常出现空班、漏检。有的矿井瓦斯检查员没有受过正规培训教育,无证上岗,思想觉悟与业务技术素质低,责任心不强,不按规定检查汇报,甚至做假记录。有的矿井没有安装瓦斯监测监控系统,不能对井下采掘工作面瓦斯情况进行24h连续监控。有的矿井瓦斯监测监控系统安装不合理,出现问题维修不及时,甚至弄虚作假随意调整探头值,使井下监测系统不能稳定运行、准确监测数据,瓦斯超限不能断电。

3、低瓦斯矿井对瓦斯管理不重视

部分高瓦斯及突出矿井没有认真落实瓦斯防治措施及“四位一体”防突措施,导致发生煤与瓦斯突出事故。有的高突矿井没有按规定建瓦斯抽放系统,或虽建有瓦斯抽放系统,但抽放工作没有认真开展,造成抽放效果差,抽放时间达不到要求,以至采掘作业时瓦斯时常超限。另外,有的低瓦斯矿井没有相应瓦斯防治措施及规定,或虽有措施及规定但落实不认真。统计表明,思想麻痹,管理松懈,低瓦斯矿井照样会发生重特大瓦斯爆炸事故。

4、违章放炮或井下着火引发

放炮作业时,炮眼不按规定装水炮泥,甚至用煤粉等可燃物代替水炮泥装药放炮。炮眼最小抵抗线不够,或用不合格母线爆破。采用不合格的炸药、雷管违章放炮。有些矿井采空区和老巷封闭不及时,密闭管理不严,造成煤炭自燃、火区复燃引发明火。

5、矿井供电系统管理不严,产生火花造成瓦斯爆炸事故

表现在有的矿井井下照明和机电设备选型不符合规定,电气设备管理混乱,造成电气失爆或带电作业,电网回路产生杂散电流引发瓦斯爆炸事故,有时胶带摩擦起火也会引起瓦斯事故。另外,井下岩石与岩石、岩石与金属、金属与金属撞击或摩擦产生的火花、高分子材料产生的静电火花也可能造成瓦斯爆炸事故。因此,积极研究、大力探索突破高瓦斯及煤与瓦斯突出矿井的安全高效开采的技术瓶颈,强化安全管理,是解决我国煤矿安全高效矿井建设进一步发展的关键。

三、搞好瓦斯综合治理,建设高产高效矿井的基本途径

(一)技术途径

1、科学预测突出危险性

采用单项指标法、综合指标法以及瓦斯地质统计法较为有效地预测煤层区域突出危险性;采用钻孔煤样瓦斯解吸指标法预测岩巷揭煤工作面突出危险性;采用钻孔瓦斯涌出初速度、钻屑瓦斯指标法、R指标法预测工作面突出危险性,在各矿区得到广泛使用,效果明显。其它诸如煤体温度、V30特征值、声发射(AE)、电磁辐射等方法预测工作面突出危险性,在平顶山、芙蓉、南桐以及西南其它矿区也得到很好的应用,效果可靠。

2、预先抽放瓦斯

为提高瓦斯抽放率,目前主要需解决长钻孔定向钻进技术,包括测斜、纠偏技术;提高单一低透气性煤层的抽放率;研制钻进能力更强的钻机具;完善和提高扩孔技术、排渣技术、造穴技术和封孔技术;开发新的瓦斯抽放技术及设备。瓦斯抽放方法有本煤层抽放、邻近层抽放,本煤层抽采又包括:地面钻井抽采、穿层钻孔抽采、顺层钻孔抽采、交叉钻孔抽采、煤层巷道抽采;邻近层抽采又包括:地面钻井抽采、穿层钻孔抽采、走向巷道抽采、倾向巷道抽采、水平长钻孔抽采;抽放工艺有顺层长钻孔、大直径钻孔、地面钻孔、顶板岩石和巷道钻孔等。并研制出与之相配套的强力钻机及配套机具,如MK型长钻孔钻机和ZSM顺层强力钻机等。此外已研制出多种抽放泵及配套的监控系统和仪表等,大大提高了瓦斯抽放量和抽放率,使煤矿井下的安全环境得到进一步改善。

3、综合防治

首先,要科学合理布置采掘工作面:①主要巷道应布置在岩层或非突出煤层内;②应尽可能减少石门揭穿突出煤层的次数;③同一煤层应力集中影响范围内,不得布置两个工作面相向回采或掘进。其次,要优化通风方式,采取Y型通风方式,能有效解决工作面上隅角瓦斯集聚的问题,且其上下两端处于进风流中,可布置抽放钻孔。再次,要采取合理的开采程序:①煤层群开采的矿井,应考虑首先开采突出煤层上下的非突出煤层或弱突出煤层;②单一突出煤层或无合适保护层开采的突出煤层,要首先考虑采取上述底板穿层钻孔预抽或本煤层钻孔预抽,抽采率达到安全开采标准,并得到效果验证的情况下方可开采。当然,也可以根据实际情况采取煤层注水的办法,达到区域防突的目的。

4、应用新技术,改善矿井通风

依靠技术进步,不断提高瓦斯治理科技水平,积极推广应用防治瓦斯新技术、新装备,并确保发挥作用。建立合理、稳定、可靠、高效的通风系统,对风量不足和系统不合理的矿井要进行技术改造,提高风量,保证系统有较强的抗灾能力。

(二)管理上的途径

1、强化培训,加强领导,落实责任

煤矿企业要牢固树立“以人为本”的管理理念,提高防治瓦斯工作的认识。必须对所有入井员工进行“一通三防、防突”专项知识培训和教育,并认真组织考核,不合格不准上岗。确保每一位入井人员都能掌握防治瓦斯事故知识,增强自主保安和业务保安能力,使瓦斯治理工作成为职工的自觉行动。另外,煤矿各级领导要认真落实“一通三防”齐抓共管责任制,做到责任明确,管理到位。各企业法人是本单位安全生产的第一责任者,要建立健全“一通三防”管理工作机构,保证“一通三防”工作所需的人、财、物的投入。矿总工程师负责组织“一通三防”技术措施的制订,各分管副职要认真落实好防治瓦斯各项技术措施。同时要建立健全瓦斯防治规章制度,并根据井下条件变化和随时出现的新情况、新问题,不断修改、完善规章制度,不断加强瓦斯治理的各项措施,使管理工作常抓常新,科学有效。

2、强化通风管理优化通风系统

强化矿井通风网络和风流的安全稳定性对矿井具有重要意义。根据低瓦斯矿井的综合调查结果表明:所有风量不足矿井的通风系统都不同程度地存在着严重问题,矿井风网中风流的稳定性和可靠性极差,抗灾能力较弱,安全生产存在重大隐患,通风系统有待优化改进。尤其对于生产能力较高的矿井,由于生产场所和人员的高度集中,使得供风过于集中,造成通风系统不稳定的因素很多,一旦发生瓦斯灾害事故,如果通风系统没有较高的抗灾能力,便会酿成重大伤亡事故。因此有必要加强通风技术的研究,分析通风系统的稳定型和可控性,对矿井通风系统进行实施分析和评价,对风流进行有效的调控,使通风系统始终保持在稳定可靠状态,提高通风系统的抗灾能力。这对于减少煤矿安全事故,降低灾害损失,保证安全生产和社会稳定是十分必要的。

3、加强井下电气设备管理、放炮及明火管理

要严格按《煤矿安全规程》规定配备井下电气设备,严防不合格电气设备入井,对井下电气设备性能要进行经常性专项检查、维修,不符合要求的要及时更换和修理。井下所有电缆不准有“鸡爪子”、“羊尾巴”和明接头,不准带电作业,发放的矿灯要符合要求,严禁在井下拆开、敲打矿灯。各级煤矿要建立并严格执行机电设备入井、安装、使用、维护、操作检查责任制,杜绝电火花产生。井下放炮要使用水胶炸药或乳化炸药,炮眼必须按要求封足水炮泥、炮泥。由专职放炮工按规定装药放炮,严禁放明炮、糊炮,严格执行“一炮三检”和“三人联锁”放炮制度。另外,要严格明火管理及火区管理,严格执行明火作业审批制度,严控易燃物品入井,及时消除井下易燃品。对井下火区要加强检查,定期分析,防止煤炭自燃、火区复燃。