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第四章矿井安全隐患识别、灾害防治与应急避灾 本章培训与考核要点 掌握瓦斯事故隐患的识别、事故防治知识及避灾方法; 掌握顶板事故隐患的识别、事故防治知识及避灾方法; 掌握火灾事故隐患的识别、事故防治知识及避灾方法; 掌握水害隐患的识别、事故防治知识及避灾方法; 掌握煤尘爆炸事故防范与灾害防治; 掌握爆破事故防治的相关知识。 第一节瓦斯安全隐患识别、灾害防治与应急避险 瓦斯是煤矿五大灾害因素之一。在煤矿事故中与瓦斯有关的事故有五种,即瓦斯爆炸事故、瓦斯燃烧事故、瓦斯窒息事故、瓦斯喷出事故和突出事故。这五种事故通常都会造成重大人员伤亡,都属于严重的事故,其中,瓦斯爆炸事故和突出事故发生比较频繁,危害也最大。 一、瓦斯和瓦斯的性质 瓦斯是指矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体。有时单独指甲烷。瓦斯的性质如下 1瓦斯是一种无色、无味、无臭的气体。要检查空气中是否含有瓦斯及测定其浓度,仅靠人的感官是不行的,必须使用专用的瓦斯检测仪才能检测出来。 2瓦斯比空气轻,与空气的相对密度为0.554。在风速低的情况下它会积聚在巷道顶部、冒落处和上山巷道端面等处,因此必须加强这些部位的瓦斯检查和处理。 3瓦斯有很强的扩散性。一处有瓦斯涌出,就能扩散到巷道附近其他地方。这样,既增加了检查瓦斯涌出源的难度,也使瓦斯的危害范围扩大。 4瓦斯的渗透性很强。在一定瓦斯压力和地压共同作用下,瓦斯能从煤岩中向采掘空间涌出,甚至喷出或突出。利用这个特性向煤层中打钻抽采瓦斯,可降低煤层瓦斯赋存量。 5矿井瓦斯具有燃烧性和爆炸性。当瓦斯与空气混合到一定浓度时,遇到引爆热源,就能引起燃烧或爆炸,严重影响和威胁矿井安全生产,一旦形成灾害事故,常会给国家财产和职工生命健康造成巨大损失。 6当井下空气中瓦斯浓度较高时,会相对降低空气中的氧气浓度而使人窒息死亡。 二、矿井瓦斯等级 煤矿安全规程规定,一个矿井中只要有一个煤(岩)层发现瓦斯,该矿井即为瓦斯矿井。瓦斯矿井必须依照矿井瓦斯等级进行管理。 根据矿井相对瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌出量、工作面绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式,矿井瓦斯等级划分为 1低瓦斯矿井。同时满足下列条件的为低瓦斯矿井 ①矿井相对瓦斯涌出量不大于10m3/t ②矿井绝对瓦斯涌出量不大于40m3/min; ③矿井任一掘进工作面绝对瓦斯涌出量不大于3m3/min; ④矿井任-采煤工作面绝对瓦斯涌出量不大于5m3/min。 2高瓦斯矿井。具备下列条件之一的为高瓦斯矿井 ①矿井相对瓦斯涌出量大于10m/t; ②矿井绝对瓦斯涌出最大于40m/rrim; ③矿井任一掘进工作面绝对瓦斯涌出量大于3m3/mm; ④矿井任一采煤工作面绝对瓦斯涌出量大于5m3/min。 (3突出矿井。 三、瓦斯爆炸及其预防 瓦斯爆炸是瓦斯CH4在高温火源的作用下,与空气中的氧气发生剧烈的化学反应,生成二氧化碳和水蒸气,同时产生大量的热量,形成高温、高压,并以极高的速度向外冲击而产生的动力现象。 1.瓦斯爆炸条件 瓦斯发生爆炸必须同时具备三个基本条件一是瓦斯浓度在爆炸界限内,一般为5~16;二是混合气体中氧气的浓度不低于12;三是有足够能量的点火源。需要说明的是,瓦斯爆炸的三个条件必须同时满足,缺一不可。 2.预防瓦斯爆炸的措施 预防瓦斯爆炸应从瓦斯爆炸的三个条件入手,由于氧气浓度不可控,需设法防止瓦斯积聚和出现引火火源;一旦出现瓦斯爆炸,还要设法防止爆炸事故扩大。其主要措施如下 (1防止瓦斯积聚。瓦斯积聚是指采掘工作面及其它地点,体积大于0.5m的空间内积聚瓦斯浓度达到或超过2%的现象。必须保证采掘工作面有足够的供风量,以稀释并排出涌出的瓦斯。严禁敞开风门,严禁物料堵塞风道,以保证风流畅通。要建立健全矿井瓦斯管理制度,建立合理的矿井通风系统,加强盲巷和采空区瓦斯及容易积聚瓦斯地点的日常管理,及时处理局部积聚的瓦斯。 2防止明火。严格入井检身制度,严禁携带烟草及引火物入井,井下严禁吸烟和使用明火。井下需要进行电焊、气焊和喷灯焊接时,应制定安全措施,严格审批手续,并按((煤矿安全规程的有关规定执行。 3防止电火花。井下使用的机械和电气设备,必须符合煤矿安全规程的要求,并要经常检查和维修,使之始终处于完好状态。 4防止爆破火焰。在瓦斯矿井中,必须使用煤矿许用炸药,严禁使用不合格或变质的炸药。爆破使用的雷管、炮泥、装药量以及爆破地点附近的瓦斯浓度等必须符合煤矿安全规程的有关规定。禁止放糊炮、明炮。 5防止摩擦火花。采煤工作面要防止采煤机截齿、钢丝绳和输送机链条等与煤层中坚硬矿物摩擦产生火花。 6防止高温热源。严禁携带火种入井,对电气设备、爆破、火区及矿灯等都必须按规定严加管理。 3.发生瓦斯煤尘爆炸事故时的应急避险 瓦斯爆炸是一种最严重的煤矿安全事故,通常会造成重大的伤亡。因此,煤矿职工必须了解和掌握在发生瓦斯爆炸时的避险自救知识。 瓦斯煤尘爆炸时可产生巨大的声响、高温、有毒气体、炽热火焰和强烈冲击波。因此,在避难自救时应特别注意以下几个要点 1当灾害发生时一定要镇静清醒,不要惊慌失措、乱喊乱跑。当听到或感觉到爆炸声响和空气冲击波时,应立即背朝声响和气浪传来的方向、脸朝下、双手置于身体下面、闭上眼睛迅速卧倒。头部要尽量低,有水沟的地方最好趴在水沟边上或坚固的障碍物后面; 2立即屏住呼吸,用湿毛巾捂住口鼻;防止吸入有毒的高温气体,避免中毒与灼伤气管和内脏。 3用衣服将自己身上的裸露部分尽量盖严,以防止火焰和高温气体灼伤皮肉。 4迅速取下自救器,按照使用方法戴好,以防止吸入有毒气体。 5高温气浪和冲击波过后应立即辨别方向,以最短的距离进入新鲜风流中,并按照避灾路线尽快逃离灾区。 6无法逃离灾区时,应立即选择避难硐室,充分利用现场的一切器材和设备来保护人员和自身安全。进入避难硐室后要注意安全,最好找到离水源近的地方,设法堵好硐口,防止有害气体进入。注意节约矿灯用电和食品,室外要做好标记,有规律地敲打连接外部的管子、轨道等,发出求救信号。 四、煤与瓦斯突出及其预防 煤与瓦斯突出是指在压力作用下,破碎的煤与瓦斯由煤体内突然向采掘空间大量喷出,是一种特殊涌出。煤与瓦斯突出动力现象,是地应力、瓦斯压力和煤岩性质综合作用的结果。 1.煤与瓦斯突出的预兆 煤与瓦斯突出前具有以下预兆 1无声预兆。工作面顶板压力增大,使支架变形、煤壁外鼓、片帮、掉渣、顶板下沉或底板鼓起,煤层层理紊乱,煤暗淡无光泽,煤质变软,瓦斯涌出量异常或忽大忽小,煤壁发凉,打钻时有顶钻、卡钻、喷瓦斯等现象。 2有声预兆。煤层在变形过程中发生劈裂声、闷雷声、机枪声、响煤炮,声音由远到近、由小到大,有短暂的、有连续的,间隔时间长短也不一致,煤壁发生震动和冲击,顶板来压、支架发出断裂声。 特别注意任何一次突出前,并不是所有预兆都出现,仅出现其中一种或数种,有的预兆不明显;也有的预兆距发生突出的时间很短。发现任何预兆,都要格外警惕,及时报告和躲避。 2.煤与瓦斯突出的易发环节和地点 采掘工作面都有发生煤与瓦斯突出的可能,且以掘进工作面居多。就生产工序来讲,煤与瓦斯突出大多发生在爆破、风镐(或手镐)作业的环节中。从地质构造来讲,断层带、破碎带、煤层厚度变化带、褶曲地点和煤层倾角变化地点都是容易发生突出的地点。 3.发现突出预兆时的应急措施 突出煤层工作面的作业人员、瓦斯检查工、,班组长应当掌握突出预兆。发现突出预兆时,必须立即停止作业,按避灾路线撤出,并报告矿调度室。 班组长、瓦斯检查工、矿调度员有权责令相关现场作业人员停止作业,停电撤人。 [案例】 某矿发生了煤与瓦斯突出,有34名矿工被突出的煤炭隔绝在一条轨道下山巷道内。附近几千米巷道都充满了瓦斯。矿工立即用附近的防爆电话向井上呼救,同时用扳手把五寸的压风管卸开,地面很快就把压缩空气送了进去。采取措施排放瓦斯后,矿山救护队在外边扒煤、扒出通道,救护队员立即携带自救器爬进去,给矿工逐个佩戴自救器,使矿工全部脱险。 安全提示 1首先是遇险矿工采取了自救措施,打开了压风管路,使遇险地点保持正压通风。 2遇险矿工及时利用防爆电话向地面报警,使抢救工作有了目标,为抢救创造了条件。 3矿上备有自救器,供抢救使用。 4采取措施得力,为矿山救护队奋力抢救争取了时间。 4.煤与瓦斯突出事故的预防 对于预防和治理煤与瓦斯突出的各种措施和方法,各矿必须根据具体条件合理选择,同时还应遵守以下各项规定 1在突出地点工作的人员,必须经过专门训练,掌握防治突出的基本知识,熟悉突出的各种预兆,熟悉井下的避灾路线。 2区域综合防突措施包括 ①区域突出危险性预测; ②区域防突措施; ③区域措施效果检验;, ④区域验证。 3局部综合防突措施包括 ①工作面突出危险性预测; ②工作面防突措施; ③工作面措施效果检验; ④安全防护措施。 第二节顶板安全隐患识别、灾害防治与应急避险 顶板灾害是煤矿五大灾害之一。在井下建设、生产过程中,顶板意外冒落、垮塌,容易造成人员伤亡、设备损坏和生产停止等事故。 一、顶板事故的类型及其特点 按一次冒落的顶板范围和伤亡人员多少,常见的顶板事故可分为局部冒顶事故和大面积切顶事故两大类。 1.局部冒顶事故 局部冒顶绝大部分发生在临近断层、褶曲轴部等地质构造部位,多数发生在基本顶来压前后,特别是在直接顶由强度较低、分层厚度较小的岩层组成的情况下。 局部冒顶事故主要是由于已破坏的顶板失去依托而造成的,常见以下两类一类是采煤工作(包括破煤、装煤等)过程中未能及时支护已露出的破碎顶板;另一类是回柱操作过程中发生局部冒顶事故。 2.大面积切顶事故 大面积切顶事故(简称垮面)的特点是冒顶面积大、来势凶猛、后果严重,不仅严重影响生产,往往还会导致重大人身伤亡事故。事故原因是直接顶和基本顶大面积运动造成的。 由直接顶运动所造成的垮面事故,按其作用力性质和顶板运动时的始动方向又可分为以下两类 1推垮型事故。包括走向推进工作面常发生的倾向推垮型事故和倾斜推进工作面容易发生的向采空区方向推垮型事故。这类事故的特点是顶板运动发生时,在平行于煤层的层面方向产生较大的推力,推倒失稳的支架造成垮面事故。 2压垮型事故。包括向煤壁方向压垮和向采空区方向压垮型事故。这类事故主要是由于垂直于顶底板方向的作用力压断、压弯阻力不足的支架或将支架压入抗压强度低的底板所造成的。 二、顶板冒落的预防与应急处置 1.顶板冒落的预兆 顶板事故隐患的表现为顶板冒落预兆响声、掉碴、片帮、裂缝、脱层、漏顶等。 1响声。岩层下沉断裂、顶板压力急剧加大时,支架会发生很大声响;有时也能听到采空区内顶板发出断裂的闷雷声。 2掉碴,顶板岩石已有裂缝和碎块,其中小矸石稍受震动就会掉落。 3片帮。冒顶前煤壁所受压力增加,变得松软,片帮煤比平时多。 4漏顶。破碎的伪顶或直接顶,在大面积冒顶以前,有时因为背顶不严或支架不牢而出现漏顶。若不及时处理,会使棚顶托空,支架松动。顶板岩石继续冒落,就会造成没有声响的大冒顶。 5裂缝。顶板的裂缝张开,裂缝增多。 6脱层(离层)。检查顶板是否脱层要用“敲帮问顶”的方法,如果声音清脆,表明顶板完好;如果顶板发出`空空”的响声,说明上下岩层已经脱离。 7瓦斯涌出量突然增大。 8顶板淋水增大。 2.顶板冒落的预防. 1充分掌握顶板压力分布及来压规律。冒顶事故大都发生在直接顶初次垮落、基本顶初次来压和周期来压过程中。只要充分掌握压力分布及来压规律,采取有效的支护措施即可防止冒顶。掘进巷道在布置及支护形式的选择上也要充分考虑压力的分布规律及顶板压力大小,巷道应布置在压力降低区内。 2采取有效的支护措施。根据顶板特性及压力大小采取合理、有效的支护形式控制顶板,防止冒顶。如果工作面压力太大,普通支架难以承受时,还可采用特殊支架支护顶板。综采工作面要严格控制采高,及时移架控制裸露顶板。掘进工作面要坚持使用前探支护。爆破前要加固爆破地点附近10m支架,实行连锁,防止崩倒支架引起冒顶。 3及时处理局部漏顶。及时处理局部漏顶,以免引起大冒顶。 4坚持敲帮问顶制度。在进入采掘工作面装煤、支护前,要敲帮问顶,处理已离层的顶板;如果处理不下来,要用点柱先支撑。 5严格按煤矿安全规程作业。 ①采煤工作面必须及时支护,严禁空顶作业; ②所有支架必须架设牢固,并有防倒措施; ③严禁在浮煤或浮矸上架设支架; ④对于软岩条件下初撑力确实达不到要求的,在制定措施、满足安全的条件下,必须经矿总工程师审批; ⑤严禁在控顶区域内提前摘柱; ⑥碰倒或损坏、失效的支柱,必须立即恢复或更换; ⑦移动输送机机头、机尾需要拆除附近的支架时,必须先架好临时支架; ⑧采煤工作面遇顶底板松软或破碎、过断层、过老空区、过煤柱或冒顶区时,必须制定安全措施。 三、发生冒顶事故时的应急避险 1.迅速撤退到安全地点 当发现工作地点有冒顶的征兆而当时又难以采取措施防止顶板冒落时,要迅速离开危险区,撤退到安全地点。 【案例】 某矿的采煤工作面有6人上班,其中2人挖煤、4人运煤。运煤工运煤出工作面后,剩下2名挖煤工因煤未出尽不能架棚,便在离挖煤地点56m远的地方休息,其中1人竟然睡着了。这时,顶板出现冒顶预兆,不仅有响声还伴有掉渣现象。未睡的工人立即喊醒睡觉的挖煤工,喊道“有响声,我们快出去”这名挖煤工睡眼惺松地说“就你怕死,我不出去。”由于他执意不走,另一名工人只好独自撤出。刚走了五六步,只听“轰隆”一声响,撤退工人的腿部被冒落煤矸埋住,他立即拉住一根柱腿挣扎出来。回头一看,那位未走的挖煤工已被埋在了里面。此时,顶板仍在继续冒落,“轰隆”之声不绝于耳,冒顶长度达15m。后被埋压工人经抢救出来时早已死亡。 安全提示 发现冒顶征兆后迅速撤退到安全地点是最好的避灾措施。 2.遇险时要靠煤帮贴身站立或到木垛处避灾, 当发生冒顶来不及撤退到安全地点时,应靠煤帮贴身站立避灾,但要注意煤壁片帮伤入;如靠近木垛也可撤至木垛处避灾。 从采煤工作面发生冒顶,特别是大冒顶的实际情况来看,顶板沿煤壁冒落的情况很少。这是因为,煤壁上方顶板未被扰动、仍是整体。也就是说,当发生冒顶事故来不及撤退到安全地点时,靠煤帮贴身站立避灾,比在其他地方避灾防止伤亡的可能性要大一些。但是,避灾者一定要注意躲避地点附近的煤壁状况,防止煤壁片帮伤人。另外,在冒顶时可能有支柱被压断或推倒,但在一般情况下却不可能压垮或推倒质量合格的木垛,因此在木垛附近避灾,可对遇险者起到保护作用。 3.遇险后立即发出呼救信号 冒顶对人员的伤害是砸伤、掩埋或隔堵。冒落基本稳定后,遇险人员应立即采用呼叫、敲打(不要敲打对自己有威胁的支架、物料和岩块)等方法,发出有规律、不间断的呼救信号,以便撤出的人员了解灾情、组织力量进行抢救。 冒顶后人员被埋压或隔堵,人员遇险地点的不少物料和岩块等尚处于暂时平衡状态,如不注意察看,稍一敲打就会破坏平衡而使物料、岩块等继续移动,造成新的冒顶,从而加剧对遇险者的伤害。 [案例J 某矿发生冒顶事故后,1名工人下半身被掩埋。他在敲打身边的木料发求救信号时,由于震动使碎煤矸继续向他涌来。他想到,这样做不仅会加大自身伤害,也会增加抢救工作量。因此,他停止敲打,改用呼喊方法发出信号,后终被营救脱险。 4.遇险人员要积极开展自救和互救 事故发生后,遇险人员要听从灾区班组长和有经验的老工人的指挥,在保证安全的前提下,积极开展自救和互救。被煤矸、物料等埋压的人员,不要惊慌失措,在条件不允许时切忌采用猛烈挣扎的办法脱险,以免造成事故扩大。一是猛烈挣扎会震动遇险者周围的物体,使被埋压人员周围的煤矸、物料失去暂时平衡,从而导致新的冒落。这样做,不仅不能脱险,还会扩大事故、加重伤害。二是遇险者被大块冒落岩石压住后挣扎也无用,根本无法脱险。正确的方法是不要惊慌失措,注意保持体力、等待救援。未受伤和受轻伤人员,要采取切实可行的措施设法营救被掩埋人员,并尽可能脱离险区或转移到较安全地点等待救援。对于被营救出的受伤人员,应立即进行止血、包扎等急救处理。 5.被隔堵人员要积极配合外部营救工作 人员被冒顶事故隔堵后,应在遇险地点利用各种条件有组织地开展自救,以配合外部的营救工作。 第三节矿井火灾隐患识别、灾害防治与应急避险 凡发生在井下的火灾及发生在井口附近但危及到井下安全的火灾,都称为矿井火灾。矿井火灾是煤矿矿井五大灾害之一。矿井火灾不仅会损坏设备和煤炭资源,给煤矿企业造成重大损失,还会引起瓦斯、煤尘爆炸,产生有害有毒气体,严重威胁井下职工的生命安全。所以,煤矿职工了解和掌握矿井火灾防治和事故预防的知识是十分必要的。 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。 以上火灾发生的三要素必须同时存在火灾才会发生,缺一不可。 二、矿井火灾的分类 根据引起矿井火灾的火源不同,通常可将矿井火灾分成两大类一是外部火源引起的矿井火灾,也称外因火灾;二是由于煤炭自身的物理化学性质的内在因素引起的火灾,也称内因火灾。 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。又称自燃火灾,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。 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燃发火。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。当人嗅到这些气味时,说明煤已自燃到了一定程度。 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,应提高警惕,查明原因,以防矿井火灾的发生 2.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密集钻孔注浆,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。 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任何人发现井下火灾时,应当视火灾性质、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。矿调度室在接到井下火灾报告后,应当立即按灾害预防和处理计划通知有关人员组织抢救灾区人员和实施灭火工作。 矿值班调度和在现场的区、队、班组长应当依照灾害预防和处理计划的规定,将所有可能受火灾威胁区域中的人员撤离,并组织人员灭火。电气设备着火时,应当首先切断其电源;在切断电源前,必须使用不导电的灭火器材进行灭火。 抢救人员在灭火过程中,必须指定专人检查甲烷、一氧化碳、煤尘及其他有害气体浓度和风向、风量的变化,并采取防止瓦斯、煤尘爆炸和人员中毒的安全措施; 2如果火灾不大,应立即组织力量将火直接扑灭。 (3如果火灾范围大或是火势猛,则应在撤出灾区人员、保证自身安全的前提下,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。 五、发生火灾事故后安全撤离时应注意的事项 发生火灾事故时,如果不能直接扑灭或控制灾情,应迅速撤离火灾现场,撤离时要注意以下事项 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间的关系,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。 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。 【案例] 某矿工人在掘进工作面违章爆破引发一堆小火,本来只要用简单扑打覆盖方法就可将火扑灭。但发现着火后,由于无知和惊慌他掉头就跑,没有采取任何措施,更没有向调度室和任何人报告情况就偷偷地升井溜走。当有关人员在主风井发现烟雾时火势已经扩大,现场灭火时又发生了瓦斯爆炸,造成9人死亡,致使全井封闭。 安全提示 1任何情况下发现险情,都不可惊慌失措,应判明灾情,采取直接扑灭、切断电源等应急措施。 2发现烟气或明火等火灾灾情,应立即通知在附近工作的人员,并迅速向矿调度室报告。 第四节矿井水害隐患识别、灾害防治与应急避险 矿区内大气降水、地表水、地下水通过各种通道涌入井下,称为矿井涌水。当矿井涌水量超过矿井正常排水能力时即会发生水患,称为矿井水灾,通常也称透水。水害是煤矿五大灾害之一,是仅次于瓦斯爆炸的煤矿重大灾害,在煤矿重大、特大事故中所占比例较大。 一、矿井水的来源 形成水害的前提是必须要有水源。矿井水的来源主要有以下几种 1地表水。大气降水渗入或流入,往往是开采地形低洼且埋藏较浅煤层的主要水源,在雨季表现得尤为明显。地面河流、湖泊、水库、池塘水也会渗入和流入井下成为矿井水。地表水能否成为矿井水源,除开采深度条件外还与地层构造和采煤方法有关。 2地下水。有些岩层具有空隙、裂隙或溶洞并含有地下水,称为含水层。流砂层和砾石层中的水称为孔隙水,石灰岩含水层中的水称为溶洞水,砂岩中的水属于裂隙水。地下水是可以流动的,并不断接受地表水的补给,开采越深,水压越高,裂隙溶洞越大,含水越丰富,它是井下最直接、最常见的水源。井下巷道或采煤工作面一旦揭露这些含水层,水便会发生突出,危害性较大。 3老空水。过去采过的小煤窑以及矿井废弃的旧巷道常常有很多积水。当采掘工作面与它们打透时,很短时间内会有大量水涌出,来势凶猛,造成透水事故,破坏性很大。 4断层水。岩层断裂形成断层,有的断层带内会积存水。断层还常将不同的含水层连通,有的甚至与地表水相通。当开拓掘进或采煤接近或揭露这样的断层时,断层水便会涌出。 二、矿井发生透水前的异常表现和预兆 矿井发生透水前,一般都有如下一些异常的表现和预兆 1挂红。在煤(岩)裂隙表面附着有暗红色的水锈。 2挂汗。煤(岩)壁上凝结有水珠,说明此时巷道接近积水区。但有时空气中的水分遇到低温煤(岩)壁也会挂汗,这是一种假象。所以,遇到挂汗时,要辨别真伪,其辨别方法是剥去一薄层,观察新暴露面是否也有潮气,若有则是透水预兆。 3煤壁变冷。工作面接近大量积水时,气温骤降,煤壁发凉,人一进去就有阴冷的感觉,时间愈长愈感到阴凉。 4出现雾气。当巷道温度很高时,积水渗到煤壁后引起蒸发而形成雾气。 5水叫。采煤工作面若在煤壁、岩层内听到“吱吱”的水叫声,说明已接近高压积水区。若是煤巷掘进,则透水即将发生,这时必须立即发出警报,撤出所有受水威胁的人员。 6顶板淋水加大。这表明已接近积水区。 7顶板来压,底板鼓起。 8水色发浑,有臭味。这是接近老空区积水的表象。 9工作面有害气体增加。积水区向外散发出瓦斯、二氧化碳和硫化氢等有害气体。 10裂缝出现渗水。如果出水清净,则离积水区较远;若出水浑浊,则离积水区已近。 三、矿井发生突水事故时的应急避险 矿井发生突水事故时,要根据灾情迅速采取以下有效措施,进行紧急避险 1在突水迅猛、水流急速的情况下,现场人员应立即避开出水口和泄水流,躲避到硐室内、拐弯巷道或其他安全地点。如情况紧急来不及转移躲避,可抓牢棚梁、棚腿或其他固定物体,防止被涌水打倒和冲走。 2当老空水涌出,使所在地点有毒有害气体浓度增高时,现场人员应立即佩戴好自救器。在未确定所在地点空气成分能否保障人员生命安全时,禁止任何人随意摘掉自救器的口具和鼻夹,以避免中毒窒息。 3井下发生突水事故后,绝不允许任何人以任何借口在不佩戴防护器具的情况下冒险进入灾区。否则,不仅达不到抢险救灾的目的,反而会造成自身伤亡、扩大事故。 4水害事故发生后,现场及附近地点工作的人员在脱离危险后,应在可能情况下迅速观察和判断突水的地点、涌水的程度、现场被困人员的情况等并立即报告矿井调度室。同时,应利用电话或其他联络方式及时向下部水平和其他可能受到威胁区域的人员发出警报通知。 四、发生突水事故后撤离现场时要注意的事项 如因涌水来势凶猛、现场无法抢救或者将危及人员安全时,井下职工应沿着规定的避灾路线和安全通道迅速撤退到上部水平或地面。在行动中应注意下列事项 1撤离前,应当设法将撤退的行动路线和目的地告知矿井领导。 2在条件允许情况下应迅速撤往突水地点以上水平,尽量避免进入突水点附近及下方独头巷道。 3行进中应靠近巷道一侧,抓牢支架或其他固定物体,尽量避开压力水头和泄水主流,并注意防止被水中滚动的矸石和木料撞伤。 4如因突水后破坏了巷道中的照明设备和指路牌而迷失行进方向,遇险人员应朝着风流通过的上山巷道方向撤退。 5在撤退沿途和所经过的巷道交叉口,应留设指示行进方向的明显标志,以提示救护人员注意。 6撤退巷道如是竖井,人员需从梯子间上下时,应维持好次序,不要慌乱和争抢。行动中手要抓牢,脚要蹬稳,切实注意自己和他人安全。 7撤退中,如因冒顶或积水造成巷道堵塞,可寻找其他安全通道撤出。在唯一出口被堵塞无法撤退时,应组织好灾区避灾,等待救护人员营救,严禁盲目潜水等冒险行为。 【案例1】 某煤矿发生突水事故后,井下的7名矿工一同向灾区外撤退。当走到下山底车场时,发现积水已将去路淹没。这时,一名青年工人急于脱险.自认为水性好、熟悉巷道情况而不顾其他同伴的劝阻贸然潜入水中,企图脱离灾区。结果,因在水中迷失方向和被杂物缠绕而溺水身亡。而另外6名遇险人员,由于在原地沉着正确地避难待救,两个小时后,终于随着抢救工作开展、积水水位下降而全部安全撤出灾区。 安全提示 撤离过程中,发现唯一出口被堵赛时,应就地避难待救,严禁盲目潜水等冒险行为。 第五节煤尘爆炸事故防范与灾害防治 在煤矿生产过程中,伴随煤和岩石破碎而产生的煤、岩石及其他矿物质的细微颗粒称为矿尘,一般分为煤尘和岩尘。煤尘是指粒径小于1mm的煤炭颗粒,它含有较多的以固定碳为主的可燃物质。煤尘遇到外界火源很容易引起火灾。具有爆炸危险的煤尘达到一定浓度时,在引爆火源作用下可发生爆炸。在瓦斯矿井中则可能发生瓦斯、煤尘混合爆炸事故。初次爆炸后,爆炸产生的冲击波使沿途巷道中沉积的煤尘扬起,而煤尘爆炸飞散的火花又可能引起第二次爆炸,乃至所有巷道沉积的煤尘都发生爆炸。煤尘爆炸或煤尘、瓦斯混合爆炸往往造成矿毁人亡、损失惨重。 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45-2000g/m3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610-1015℃。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。 二、预防煤尘爆炸和爆炸传播的主要措施 预防煤尘爆炸和爆炸传播的措施主要有降尘措施、防止煤尘被引爆的措施和隔爆措施。 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。爆破作业使用水炮泥封堵炮眼,借助爆破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。 4喷雾洒水。在集中产尘点安设喷雾洒水装置,包括爆破喷雾、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,减少煤尘飞扬的数量和时间。 5清扫积尘。必须及时清除巷道中的浮煤,清扫、冲洗沉积煤尘或者定期撒布岩粉;应当定期对主要大巷刷浆。 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 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。矿井的两翼、相邻的采区、相邻的煤层、相邻的采煤工作面间,掘进煤巷同与其相连的巷道间,煤仓同与其相连的巷道间,采用独立通风并有煤尘爆炸危险的其他地点同与其相连的巷道间,必须用水棚或者岩粉棚隔开。 三、煤矿安全规程关于煤矿粉尘防治的规定 (1新建矿井或者生产矿井每延深一个新水平,应当进行1次煤尘爆炸性鉴定工作,鉴定结果必须报省级煤炭行业管理部门和煤矿安全监察机构。煤矿企业应当根据鉴定结果采取相应的安全措施。 2矿井必须建立消防防尘供水系统,没有防尘供水管路的采掘工作面不得生产。 3井工煤矿掘进井巷和硐室时,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。 4井工煤矿采煤工作面应当采取煤层注水防尘措施。 5井工煤矿炮采工作面应当采用湿式钻眼、冲洗煤壁、水炮泥、出煤洒水等综合防尘措施。 6采煤机必须安装内、外喷雾装置。割煤时必须喷雾降尘,内喷雾工作压力不得小于2MPa,外喷雾工作压力不得小于4MPa,喷雾流量应当与机型相匹配。无水或者喷雾装置不能正常使用时必须停机;液压支架和放顶煤工作面的放煤口,必须安装喷雾装置,降柱、移架或者放煤时同步喷雾。破碎机必须安装防尘罩和喷雾装置或者除尘器。 7井工煤矿采煤工作面回风巷应当安设风流净化水幕。 8井下煤仓(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,必须安设喷雾装置或者除尘器,作业时进行喷雾降尘或者用除尘器除尘。 9井工煤矿在煤、岩层中钻孔作业时,应当采取湿式降尘等措施。在冻结法凿井和在遇水膨胀的岩层中不能采用湿式钻眼(孔)、突出煤层或者松软煤层中施工瓦斯抽采钻孔难以采取湿式钻孔作业时,可以采取干式钻孔(眼),并采取除尘器除尘等措施。 10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。 11矿井应当每年制定综合防尘措施、预防和隔绝煤尘爆炸措施及管理制度,并组织实施。矿井应当每周至少检查1次隔爆设施的安装地点、数量、水量或者岩粉棚及安装质量是否符合要求。 第六节爆破事故及其防治 一、矿井常见爆破事故 在我国煤矿生产和建设中,无论是采煤还是巷道掘进,钻眼爆破技术仍然普遍使用。在爆破过程中引起的人员伤亡和财产损失,称为爆破事故。矿井爆破事故也是常见的灾害之一,对矿井的危害也较大。 矿井常见的爆破事故有爆破崩人、炮烟熏人、爆破崩倒支架、爆破崩坏设备或设施、爆破引起冒顶、爆破诱发冲击地压或突出事故及爆破引发瓦斯、煤尘爆炸事故等。 二、井下爆破事故防治 引起矿井爆破事故的因素很多。在爆破器材的质量、贮存、管理、运送、使用或与爆破技术有关的任何一个环节出现间题,都可引发爆破事故。 1.煤破前的防治措施 1按适用条件使用质量合格的炸药、雷管。在有瓦斯、煤尘爆炸危险的工作面,严禁使用非煤矿许用炸药和非煤矿许用电雷管。 2加强对爆破器材的管理。严禁穿化纤衣服的人员接触爆炸物品。井下人力运送爆炸物品时,电雷管必须由爆破工亲自运送,炸药应由爆破工或在爆破工监护下由其他人员运送。爆炸物品必须装在耐压和抗撞冲、防振、防静电的非金属容器内。爆炸物品应直接送到工作地点,严禁中途逗留。 3对爆破地点进行认真检查。有下列情况之一时,不准装药爆破支护滞后或支架有损坏;爆破地点附近20m内风流中瓦斯浓度达到1;爆破地点附近20m以内,矿车、未清除的煤、矸或其他物体堵塞巷道1/3以上;炮眼内发现异状、温度骤高骤低、有显著瓦斯涌出、煤岩松散、透老空等情况;采掘工作面风量不足。 4在有煤尘爆炸危险的地点进行爆破时,20m内应进行洒水降尘。 5加固爆破点附近支架,机器、工具和电缆必须加以保护或移出工作面。 2.爆破过程中的防治措施 1爆破时,严格执行“一炮三检”制和“三人连锁爆破”制。 2加强警戒。警戒人员责任心要强,警戒时不准兼做其他工作,不准睡觉、打闹、脱岗。警戒人员必须在有掩护的警戒距离之外的地点警戒,严禁其他人员进入爆破地点。 3按规定装药、连线。装药时,先清除炮眼内的煤岩粉,将药卷轻轻推人,不得冲撞,炮眼内的各药卷必须彼此密接。电雷管插入药卷后,必须用脚线将药卷缠住,并