煤矿一氧化碳超限事故原因分析及处理措施

一氧化碳超限事故分析及处理措施对1512综采工作面上隅角CO浓度超限的原因进行了认真分析和整理，结合本矿实际情况我队最终认为1512综采工作面上隅角CO浓度超限的原因为：矿井中CO的主要来源为：井下爆破；矿井火灾；煤炭自燃以及煤尘、瓦斯爆炸事故等。①1512综采工作面布置于中央下山采区五层煤中，该工作面煤层属二类自燃煤层，发火期一般为1～3个月。1512综采工作面自投产一个月以来已回采100多米，该工作面属留顶煤开采，顶、底板留有大量的浮煤，由于矿井顶板压力大造成煤体破碎并堆积，加之长时间的微风供氧造成浮煤发热产生CO。②1512综采工作面自投产以来一直有CO，我队认为其中一部分来源为生产过程中从煤体中涌出。③1512综采工作面供风量未能达到设计所需风量，上隅角未悬挂导风设施，没能及时带走上隅角积聚的CO。上述三方面的原因导致1512综采工作面上隅角CO浓度超限，其中浮煤发热产生CO是主要原因。结合CO超限的原因，我队决定采取以下的安全技术措施进行处理：一、合理调整通风系统，合理配风，稳定工作面风量，减少采空区漏风，抑制采空区煤炭自燃发火，加强矿井安全监测、监控管理及有毒有害气体检查工作。1、提高工作风量，使之达到设计所需的风量（设计风量为980.1m3/min）。在上隅角处悬挂导风风障，确保其能及时有效的带走上隅角积聚的有毒有害气体。2、从四月一日早班开始，通风队每天安排一名瓦检班组长（或干部）在该面值班（值班期间要时刻注意检查CO等有毒有害气体含量的变化情况）。每班检查该点的瓦斯检查人员，在完成其他检查点的瓦斯检查工作后，要及时返回1512综采工作面上隅角每隔半小时对上隅角以及回风流中的CH4、CO2、CO、T进行仔细检查。当检查发现以上有害气体含量明显升高，及时向调度室和通风队汇报。一旦整个回风流中的CO浓度达到0.0024％时，当班值班人员要立刻汇报公司调度室、通风队。调度室要立刻汇报公司总值班领导。1512工作面所有作业人员立刻佩带好自救器按照发生火灾时的避灾路线撤离。必要时，启动《王洼煤业有限公司重特大事故应急预案》。3、我矿采用JSG－8型矿井火灾预测预报束管监测系统，其工作原理是利用抽气泵将井下各个测点的空气通过气体采样器、束管抽到地面监测室，然后对气体成分通过计算机加以分析后，即得出各个测点的一氧化碳、甲烷、二氧化碳、氧气、氮气等气体的浓度，从而掌握气体浓度及其变化规律并对井下自然发火起到预测、预报作用。我队已在1512综采工作面上隅角设置监测点，采样器悬挂于切顶线以里1米范围内，距帮≮200mm，距顶≯300mm。自四月一日开始，通风队束管监测人员每天至少要对上隅角进行2次巡回检测。当检测发现CO等有毒有害气体含量明显升高，及时向调度室和通风队汇报。4、通风队在1512综采工作面上隅角安设CO监控传感器，监控维修人员要每天要对传感器进行调校维修，确保传感器完好，能够有效的对上隅角CO进行实时监控。5、相关下井人员必须佩带自救器，单位领导、技术人员要确保本单位每个职工在遇到灾情时会正确使用自救器，并且按发生灾情时避灾路线安全撤离。二、采空区预防性灌浆采空区灌浆是煤矿应用最广泛的一种行之有效的预防煤炭自燃的措施。灌入的泥浆将残留的煤炭或煤壁包裹起来，以隔绝空气，起到防止氧化，冷却煤体，堵塞漏风等作用，从而达到预防煤炭自燃的目的。1、1512工作面预防性灌浆主要采用随采随灌的方法随采随灌即随着回采工作面的推进，向采空区灌注泥浆，这种方法对开采自然发火期短的厚煤层，是一项必要的防火措施。（1）、上隅角压管注浆随着采面的推进，通过上顺槽向上隅角压两趟2寸塑料管向上隅角采空交替注浆，通过注浆泥浆将采空破碎的煤体包裹，隔绝了煤与氧的接触，达到了防火的效果，同时可胶结形成再生顶板，便于下分层开采。管路布置方式：用2寸塑料管在上顺槽每隔20米交替压管。压管时，灌浆管出口需要架设木垛等保护措施，以防出口处煤岩冒落压坏管路影响注浆效果。管路布置示意图如下：（2）、下隅角压管注浆上隅角向采空区注浆，只能解决采空区上半部及风巷位置的防火。因此必须通过下隅角向采空区注浆，预防工作面下部及下隅角位置采空煤炭自然。管路的布置方式和上隅角的管路的布置方式相同。见管路布置示意图。（3）、工作面中部压管注浆由于1512综采工作面倾斜长210米，上隅角的注浆范围大致为60米左右。下隅角的灌浆范围大致20米左右。因此，仅仅靠上下隅角压管注浆，对防止1512综采工作面自然发火是不够的。为了使整个采空区位置全部注满泥浆，必须在1512综采工作面中部压两趟注浆管路，具体措施如下：①1512综采工作面上顺槽向采空区压管注浆从1512综采工作面上口沿着采空一侧工作面每推进10米压一趟2寸塑料管，管长60米。灌浆管出口需要架设木垛等保护措施，以防出口处煤岩冒落压坏管路影响注浆效果。②1512综采工作面下顺槽向采空区压管注浆从1512综采工作面下口向上80米处，工作面每推进10米在采空一侧压一趟2寸塑料管，灌浆管出口需要架设木垛等保护措施，以防出口处煤岩冒落压坏管路影响注浆效果。管路具体布置如下图。（4）上、下隅角洒水因上下隅角风流不畅通，为了防止该处发热，除了挂好风障外，还必须采取上下隅角班班洒水措施，确保降温。2、采后灌浆工作面结束后，停采线上下要及时封闭及时灌浆。具体要求如下：（1）密闭的建筑质量必须符合质量标准化的要求，要用料石双层砌筑，帮、顶、底掏槽，见硬帮、硬顶。（2）对闭后灌浆管的要求每道闭后至少压四趟灌浆管。采止线上部闭后灌浆管分别是：工作面上中部、上隅角各一趟，闭后两趟;采止线下部闭后灌浆管分别是：工作面下中部、下隅角各一趟，闭后两趟。三、采空区注氮防火1、注氮防灭火工艺我矿采用QTD900/98型变压吸附制氮装置：氮气产量：900米/小时；氮气纯度：≥97%；供气压力：≥0.6Mpa；工作面注氮方式采用埋管间歇注氮工艺，即给工作面运顺铺设一趟注氮岩芯管管路，当管路埋入采空区10m时开始注氮，当管路埋入40m时，开始埋设第二趟管路，当第二趟管路埋入10m时向采空区注氮，同时停止第一趟管路注氮，随着工作面的推移而相应拖移注氮岩芯管，这样循环往复，直至工作面采完为止。平时工作面不注氮，一旦发现工作面上隅角CO浓度超过0.0024%或其它自然发火征兆时，立即启动制氮装置进行封闭注氮。2、采空区注氮方案实施措施（1）、注氮管路系统投入使用前，必须进行压力实验，确保密封不漏气。（2）、注氮管路与灌浆管路交替使用时，管路系统闸门必须完好并处于正确开、关状态。管路连接须严密，法兰盘对接时必须加垫圈，螺丝上够拧紧，防止漏气；两处控制阀门须安全可靠，能有效使用（3）、向采空注氮时，注氮工必须沿管路进行巡回检查，发现有漏气或积水及时处理。（4）、注氮过程中，工作场所的氧浓度不得低于19%，否则应立即停止作业撤除人员，同时降低注氮流量或停止注氮。（5）、井下注氮场所附近必须有电话，开始或停止注氮必须及时与地面注氮司机联系（6）、在采空区进行注氮防火或在火区进行注氮灭火时，必须编制相应的安全技术措施，并经矿总工程师审批后，方可实施。（7）、制氮设备的管理人员和操作人员，必须经培训，考试合格，并取得结业证和上岗证后，方可上岗。（8）、必须建立制氮设备的操作规程、工种岗位责任制、机电设备维护检修规程、注氮防灭火管理暂行规定等规章制度。（9）、建立注氮防灭火台帐。（10）、注氮防火、灭火区的管理、熄灭标准、注销和启封要求以及防火墙的管理，应按《煤矿安全规程》和《矿井防灭火规范》的规定执行。（11）、岩芯管随工作面的推进定期向外拉伸，拉伸时速度均匀，防止拉断岩芯管，且周围不准有人员站立，拉伸距离符合规定要求；拉伸岩芯管时注意整理好软胶管以防挤破，平时任何人员不得随意挪用或弄破软胶管。（12）、机巷的输氮管随工作面推进逐段拆卸，拆卸后的管路码放于指定地段，由通风队定期回收复用。拆除一段后，其余管路按顺序、按要求重新连接好，保证气密性。3、注氮监测：（1）每日三班派人在上隅角及回风巷进行检查，发现O2＜19%时，立即撤出人员，减小注氮量（或者停止注氮），待风量中O2＞19%时方可恢复工作。（2）每天三班检查工作面、上隅角及回风流中的瓦斯情况，发现采空区内大量涌出瓦斯时，风流瓦斯超限，立即撤出人员、减小注氮量（或者停止注氮），待瓦斯降到1%以下时方可恢复工作。