煤矿井下燃烧与爆炸重大灾害特性.pptx

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1、通风可靠，防范重大事故,中国矿业,受限空间灾变特性井下可燃物及点火源特性致灾环境（通风失效）事故扩大特性（通风系统不可靠）重大事故防治,主要内容,一、受限空间灾变特性,煤矿安全形势依然严峻。近年煤矿安全总形势有很大好转，但重特大事故仍时常发生，煤矿安全仍是我国安全生产的重中之重。国发201023号文件要求“全面加强企业安全生产工作，坚决遏制重特大事故”，国发201140号文件要求“加快建设通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位的瓦斯综合治理工作体系”。,1、引言,危险源多瓦斯煤尘火水顶板与冲击矿压受限空间逃生、救援困难灾害严重,2、煤矿井下特点,煤矿主要重特大事故类型： 瓦斯与煤尘爆炸 火灾

2、煤与瓦斯突出 突水特点：破坏通风系统，造成重特大事故。,煤矿重特大事故类型,热动力灾害,建国以来，全国煤矿共发生百人以上死亡事故24起，其中热动力灾害事故22起，占总事故的91.7%。,我国建国以来煤矿百人以上事故,我国建国以来煤矿一次死亡30人以上特大事故,二、热动力灾害类型及特性,1、井下热动力灾害类型,（1）瓦斯扩散燃烧（2）瓦斯预混燃烧（爆炸）（3）煤尘爆炸（4）外因火灾（胶带、坑木、电缆、电器等）（5）煤炭自燃,煤矿井下的瓦斯燃烧指高浓度的瓦斯从煤层或岩体中涌出在与空气接触的表面发生的燃烧，即扩散燃烧。,（1）瓦斯燃烧,（2）瓦斯爆炸（预混燃烧）,瓦斯爆炸条件： 瓦斯浓度：5%-16

3、%; 供氧条件：氧气浓度12%以上; 点火源: 500以上.,瓦斯预混燃烧,瓦斯爆炸是指瓦斯与空气混合后达到爆炸浓度的燃烧，即预混燃烧。,瓦斯来源,煤中的瓦斯解析、流动，涌出到井下的工作地点。,采煤面瓦斯来源示意图,瓦斯浓度示意图,瓦斯来源,瓦斯涌出异常造成的死亡百人以上的事故：郑州大平（突出）、阜新孙家湾（冲击矿压）、鹤岗新兴（突出）等煤矿,15,煤尘爆炸条件： 煤尘具有爆炸性； 煤尘浓度：35g/m3以上; 点火源: 610以上.,（3）煤尘爆炸,（ 4）矿井火灾,外因火灾（外源火灾）内因火灾,我国开采自然发火的煤矿超过50%，每年发生煤自燃4000次，封闭工作面100个， 煤自燃常导致重

4、大事故发生。,2、我国煤矿井下燃烧与爆炸事故的点火源,2000年以来重特大事故点火源类型,3、井下燃烧与爆炸的致灾因素,爆炸冲击波高温环境有害气体,（1）爆炸冲击波,煤矿井下瓦斯爆炸试验,冲击波是燃烧速度传播形成的压力突变。冲击波会破坏通风系统，造成灾害区域的扩大。,（2）高温环境,煤矿井下受限空间发生瓦斯燃烧与爆炸会造成高温环境，温度可高达1000 以上。,（3）有害气体,火灾与爆炸使井下空气成分发生变化,在氧化反应中消耗了空气中的氧气，造成氧浓度下降； 燃烧产生CO2、CO等有害气体。,一氧化碳危害性：与血红蛋白的结合力比氧与血红蛋白的结合力大200300倍，是造成人员窒息死亡的主要原因。

5、,三、致灾环境（通风失效）,瓦斯与空气混合采空区瓦斯涌出+漏风风流低风量区（盲巷或停风机或风流短路）+瓦斯涌入,1、通风失效-瓦斯爆炸的必要条件,通风失效,瓦斯聚集,瓦斯爆炸,通风任务提供新鲜空气；稀释和排除有害气体,漏风风流短路盲巷局部通风管理不当,2、通风管理失效类型,八宝煤矿为高瓦斯矿井。阶段煤柱6m，回采后垮落，造成采空区漏风，产生瓦斯预混条件。2013年3月29日和4月1日，吉林八宝煤矿在封闭过程中发生瓦斯爆炸，共造成53人死亡。,例1：八宝煤矿因漏风达到瓦斯预混条件,例2：木冲沟矿因风量不足造成瓦斯积聚,2000年9月27日，贵州水城木冲沟矿发生瓦斯煤尘爆炸事故，造成162人死亡，

6、37人受伤。,通风问题：通风设施管理不善，+1813水平石门的三道风门漏风，风流短路；供风不足，循环风；系统不完善（剃头下山开采）。,河北唐山刘官屯煤矿“12.7”瓦斯煤尘爆炸事故2005年12月7日15时14分，死亡108人；其爆源位于1193（下）工作面切眼；回风下山风门打开风流短路，工作面瓦斯积聚，回柱火花引爆瓦斯，煤尘参与爆炸。,例3、刘官屯矿因风流短路造成瓦斯聚集,2009年2月22日，山西西山屯兰煤矿发生的死亡78人的特大瓦斯爆炸事故，局部通风机安设在一个处于微风或无风的联络巷中，此外将排瓦斯巷代替采煤工作面通风系统应有的回风巷。,例4：屯兰矿因局部通风管理不当造成瓦斯聚集,四、事

7、故扩大特性 （不可靠通风系统）,1、事故扩大原因,通风系统不可靠： 通风系统抗灾能力弱，易受灾变影响，导致灾变区域扩大。,2、不可靠通风系统类型,(1)下行通风：主干风流易逆转(2)不独立通风：灾区范围扩大(3)一巷多用：通风系统不可靠(4)回风阻力大：抗灾能力弱,通风缺陷：采用剃头下山开采；回采面、掘进面共用一条进风巷，没有实现独立通风,2005年2月14日，孙家湾煤矿发生瓦斯爆炸，死亡214人。,例1、孙家湾：剃头下山通风及采掘通风不独立,33,例2、陕西铜川陈家山煤矿：一巷多用,34,例2、陕西铜川陈家山煤矿：一巷多用,大平煤矿21回风上山处的现场照片,例3、大平煤矿：回风阻力大,五、重

8、大事故防治,1、 瓦斯抽采：消除可燃物,“先抽后采、监测监控、以风定产”,瓦斯治理方针：,通风阻力小 1500-2000 Pa 为理想通风阻力，不应超过3000Pa。 通风阻力分布合理 矿井最大阻力路线上的回风段阻力占全矿井总阻力的百分比30-50%。系统均衡 各采区供风量和通风阻力应尽量均衡。,（1）矿井通风阻力分布合理,2、 通风可靠,“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”,瓦斯治理工作体系：,39,采、掘工作面应实行独立通风，杜绝串联通风、扩散通风、利用局部通风机通风等现象。严禁突出煤层突出危险区域采掘工作面回风直接切断其他工作面唯一安全出口现象。按规程规定设置专用回风巷。采区进、回风巷应贯穿整个采区，严禁一段为进风、一段为回风。,采区两进一回通风方式,采区专用回风上山,2、 通风可靠,（2）通风独立,3、 消除火源,注三相泡沫及阻化泡沫发生装置及工艺,液氮、液态二氧化碳三相泡沫及阻化泡沫细水雾,系统控制原理,4、风流智能远控技术,5、风流智能远控技术,煤矿燃烧与爆炸灾害可防、可控。 通风可靠是防治燃烧与爆炸重大灾害的治本之策。,结束语,谢谢！,