煤矿井下燃烧与爆炸重大灾害特性9341.pptx

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1、通风可靠，防范重大事故通风可靠，防范重大事故中国矿业中国矿业 1 1受限空间灾变特性受限空间灾变特性2 2井下可燃物及点火源特性井下可燃物及点火源特性3 3致灾环境（通风失效）致灾环境（通风失效）4 4事故扩大特性（通风系统不可靠）事故扩大特性（通风系统不可靠）5 5重大事故防治重大事故防治主要内容主要内容一、受限空间灾变特性煤煤矿矿安安全全形形势势依依然然严严峻峻。近近年年煤煤矿矿安安全全总总形形势势有有很很大大好好转转，但但重重特特大大事事故故仍仍时时常常发发生生，煤煤矿矿安安全全仍仍是是我我国国安安全生产的重中之重。全生产的重中之重。国发国发201023号文件要求号文件要求“全面加强企业

2、安全生产全面加强企业安全生产工作，坚决遏制重特大事故工作，坚决遏制重特大事故”，国发，国发201140号文件号文件要求要求“加快建设加快建设通风可靠、抽采达标、监控有效、管通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位理到位的瓦斯综合治理工作体系的瓦斯综合治理工作体系”。1、引言、引言p危险源多危险源多瓦斯瓦斯煤尘煤尘火火水水顶板与冲击矿压顶板与冲击矿压p受限空间受限空间逃生、救援困难逃生、救援困难灾害严重灾害严重2、煤矿井下特点、煤矿井下特点 煤矿主要重特大事故类型：煤矿主要重特大事故类型：l 瓦斯与煤尘爆炸瓦斯与煤尘爆炸l 火灾火灾l 煤与瓦斯突出煤与瓦斯突出l 突水突水特点：特点：破坏通风系统，

3、造成重特大事故。破坏通风系统，造成重特大事故。煤矿煤矿重特大重特大事故类型事故类型热动力灾害热动力灾害 建国以来，全国煤矿共发生百人以上死亡事故建国以来，全国煤矿共发生百人以上死亡事故24起，其起，其中热动力灾害事故中热动力灾害事故22起，占总事故的起，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百人以上事故我国建国以来煤矿一次死亡我国建国以来煤矿一次死亡30人以上特大事故人以上特大事故二、热动力灾害类型及特性 1、井下热动力灾害类型、井下热动力灾害类型（1 1）瓦斯扩散燃烧）瓦斯扩散燃烧（2 2）瓦斯预混燃烧（爆炸）瓦斯预混燃烧（爆炸）（3 3）煤尘爆炸）煤尘爆炸（4

4、4）外因火灾（胶带、坑木、电缆、电器等）外因火灾（胶带、坑木、电缆、电器等）（5 5）煤炭自燃）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。接触的表面发生的燃烧，即扩散燃烧。（1）瓦斯燃烧）瓦斯燃烧（2）瓦斯爆炸（预混燃烧）瓦斯爆炸（预混燃烧）瓦斯爆炸条件：瓦斯爆炸条件：瓦斯浓度：瓦斯浓度：5%-16%;供氧条件：氧气浓度供氧条件：氧气浓度12%以上以上;点火源点火源:500以上以上.瓦斯预混燃烧瓦斯预混燃烧 瓦斯爆炸是指瓦斯与空气瓦斯爆炸是指瓦斯与空气混合后达到爆炸浓度的燃烧，

5、混合后达到爆炸浓度的燃烧，即预混燃烧。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。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采煤面瓦斯来源示意图瓦斯浓度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（突出）、阜新孙家湾（冲击矿压）、鹤岗新兴（突出）等煤矿出）等煤矿15 煤尘爆炸条件：煤尘爆炸条件：煤尘具有爆炸性；煤尘具有爆炸性；煤尘浓度：煤尘浓度：35g/m m m m3 3 3 3以上以上;点火源点火源:610以上以上.（3）煤

6、尘爆炸）煤尘爆炸（4）矿井火灾）矿井火灾p外因火灾（外源火灾）外因火灾（外源火灾）p内因火灾内因火灾我国开采自然发火的煤矿超过我国开采自然发火的煤矿超过50%50%，每年发生煤自燃，每年发生煤自燃40004000次，封闭工作面次，封闭工作面100100个，个，煤自燃常导致重大事故煤自燃常导致重大事故发生。发生。2 2、我国煤矿井下燃烧与爆炸事故的点火源、我国煤矿井下燃烧与爆炸事故的点火源 20002000年以来重特大事故点火源类型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、井下燃烧与爆炸的致灾因素爆炸冲击波爆炸冲击波高温环境高温环境有害气体有害气体（1）爆炸冲击波）爆炸冲击波煤矿

7、井下瓦斯爆炸试验煤矿井下瓦斯爆炸试验冲击波冲击波是燃烧是燃烧速度传播形成的速度传播形成的压力突变。冲击压力突变。冲击波会破坏通风系波会破坏通风系统，造成灾害区统，造成灾害区域的扩大。域的扩大。（2）高温环境）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，煤矿井下受限空间发生瓦斯燃烧与爆炸会造成高温环境，温度可高达温度可高达1000 以上。以上。（3）有害气体）有害气体p火灾与爆炸使井下空气成分发生变化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，在氧化反应中消耗了空气中的氧气，造成氧浓度下降；造成氧浓度下降；燃烧产生燃烧产生CO2、CO等有害气体。等有害气体。

8、一氧化碳危害性一氧化碳危害性：与血红蛋白：与血红蛋白的结合力比氧与血红蛋白的结合的结合力比氧与血红蛋白的结合力大力大200300倍倍，是造成人员窒，是造成人员窒息死亡的主要原因。息死亡的主要原因。三、致灾环境（通风失效）瓦斯与空气混合瓦斯与空气混合l采空区瓦斯涌出采空区瓦斯涌出+漏风风流漏风风流l低风量区（盲巷或停风机或风流低风量区（盲巷或停风机或风流短路）短路）+瓦斯涌入瓦斯涌入 1、通风失效、通风失效-瓦斯爆炸的必要条件瓦斯爆炸的必要条件通风失效通风失效瓦斯聚集瓦斯聚集瓦斯爆炸瓦斯爆炸通风任务通风任务l提供新鲜空气；提供新鲜空气；l稀释和排除有害气体稀释和排除有害气体l漏风漏风l风流短路风

9、流短路l盲巷盲巷l局部通风管理不当局部通风管理不当 2、通风管理失效类型、通风管理失效类型八宝煤矿为高瓦斯矿八宝煤矿为高瓦斯矿井。阶段煤柱井。阶段煤柱6m6m，回，回采后垮落，造成采空采后垮落，造成采空区漏风，产生瓦斯预区漏风，产生瓦斯预混条件。混条件。20132013年年3 3月月2929日和日和4 4月月1 1日，吉日，吉林八宝煤矿在封闭林八宝煤矿在封闭过程中发生瓦斯爆过程中发生瓦斯爆炸，共造成炸，共造成5353人死人死亡。亡。例例1 1：八宝煤矿因漏风达到瓦斯预混条件：八宝煤矿因漏风达到瓦斯预混条件例例2 2：木冲沟矿因风量不足造成瓦斯积聚：木冲沟矿因风量不足造成瓦斯积聚2000年年9月

10、月27日，贵州水城木冲日，贵州水城木冲沟矿发生瓦斯煤尘爆炸事故，造沟矿发生瓦斯煤尘爆炸事故，造成成162人死亡，人死亡，37人受伤人受伤。通风问题：通风问题：l通风通风设施管理设施管理不善不善，+1813水水平石门的三道平石门的三道风门漏风，风流风门漏风，风流短路；短路；l供供风风不足，循环风；不足，循环风；l系统不完善（剃头下山开采）。系统不完善（剃头下山开采）。河北河北唐山刘官屯煤矿唐山刘官屯煤矿“12.7”瓦斯煤尘爆炸事故瓦斯煤尘爆炸事故2005年年12月月7日日15时时14分，死亡分，死亡108人人；其；其爆源位于爆源位于1193（下）工作面切眼（下）工作面切眼；回风；回风下山风门打开

11、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。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。例例3 3、刘官屯矿因风流短路造成瓦斯聚集、刘官屯矿因风流短路造成瓦斯聚集2009年年2月月22日日，山山西西西西山山屯屯兰兰煤煤矿矿发发生生的的死死亡亡78人人的的特特大大瓦瓦斯斯爆爆炸炸事事故故，局局部部通通风风机机安安设设在在一一个个处处于于微微风风或或无无风风的的联联络络巷巷中中，此此外外将将排瓦斯巷代替采煤工作面通风系统应有的回风巷排瓦斯巷代替采煤工作面通风系统应有的回风巷。例例4：屯兰矿因局部通风管理不当造成瓦斯聚集：屯兰矿因局部通风管理不当造成瓦斯聚集四

12、、事故扩大特性 （不可靠通风系统）1 1、事故扩大原因、事故扩大原因通风系统不可靠：通风系统不可靠：通风系统抗灾能力弱，易受灾变影响，通风系统抗灾能力弱，易受灾变影响，导致灾变区域扩大。导致灾变区域扩大。2 2、不可靠通风系统类型、不可靠通风系统类型(1)(1)下行通风下行通风：主干风流易逆转：主干风流易逆转(2)(2)不独立通风不独立通风：灾区范围扩大：灾区范围扩大(3)(3)一巷多用一巷多用：通风系统不可靠：通风系统不可靠(4)(4)回风阻力大回风阻力大：抗灾能力弱：抗灾能力弱22613936492335561 通风缺陷：通风缺陷：l采用剃头下山采用剃头下山开采；开采；l回回采采面面、掘掘

13、进进面面共共用用一一条条进进风风巷，没有实现独立巷，没有实现独立通风通风 2005年年2月月14日，孙家湾煤矿发生瓦斯爆炸，死亡日，孙家湾煤矿发生瓦斯爆炸，死亡214人。人。例例1、孙家湾：剃头下山通风及采掘通风不独立、孙家湾：剃头下山通风及采掘通风不独立33例例2、陕西铜川陈家山煤矿：一巷多用、陕西铜川陈家山煤矿：一巷多用34例例2、陕西铜川陈家山煤矿：一巷多用、陕西铜川陈家山煤矿：一巷多用大平煤矿大平煤矿2121回风上山回风上山处的现场照片处的现场照片 例例3、大平煤矿：回风阻力大、大平煤矿：回风阻力大五、重大事故防治 1 1、瓦斯抽采：消除可燃物瓦斯抽采：消除可燃物“先抽后采、监测监控、

14、以风定产先抽后采、监测监控、以风定产”瓦斯治理方针瓦斯治理方针：通通风风阻阻力力小小 1500-2000 Pa 为为理理想想通通风风阻阻力力，不不应应超超过过3000Pa。通通风风阻阻力力分分布布合合理理 矿矿井井最最大大阻阻力力路路线线上上的的回回风风段段阻阻力力占占全全矿矿井总阻力的百分比井总阻力的百分比30-50%。系统均衡系统均衡 各采区供风量和通风阻力应尽量均衡。各采区供风量和通风阻力应尽量均衡。（1）矿井通风）矿井通风阻力分布合理阻力分布合理2 2、通风可靠通风可靠“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”瓦斯治理工作体系瓦斯治理工作体系：39

15、p采、掘工作面应实行独立通风，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。其他工作面唯一安全出口现象。p按按规程规程规定设置专用回风巷。规定设置专用回风巷。采区进、回风巷应贯穿整个采区，严采区进、回风巷应贯穿整个采区，严禁一段为进风、一段为回风。禁一段为进风、一段为回风。采区两进一回通风方式采区两进一回通风方式采区专用采区专用回风上山回风上山2 2、通风可靠通风可靠（2）通风独立）通风独立3

16、3、消除火源消除火源注三相泡沫及阻化泡沫发生装置及工艺注三相泡沫及阻化泡沫发生装置及工艺液氮、液态二氧化碳液氮、液态二氧化碳三相泡沫及阻化泡沫三相泡沫及阻化泡沫细水雾细水雾p 系统控制原理系统控制原理4 4、风流智能远控技术、风流智能远控技术 5 5、风流智能远控技术、风流智能远控技术 煤矿燃烧与爆炸灾害可防、可控。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。通风可靠是防治燃烧与爆炸重大灾害的治本之策。结束语结束语谢谢！谢谢观看/欢迎下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH