煤与瓦斯突出煤尘煤尘爆炸和瓦斯爆炸事故应急避险知识

目录第一部分煤与瓦斯突出基本知识第二部分煤尘爆炸基本知识第三部分瓦斯爆炸基本知识第四部分发生灾变，应急避险基本知识第一部分煤与瓦斯突出概念：煤与瓦斯突出是在地应力和瓦斯压力的共同作用下，破碎的煤和瓦斯由煤体突然向采掘空间抛出的异常的动力现象。突出的动力：地应力、瓦斯压力突出的介质：瓦斯和煤自行冲破岩柱突出实例南桐东林矿石门突出突出煤量130t南桐东林矿石门突出南桐东林矿石门突出突出煤量130t南桐东林矿石门突出南桐东林矿石门突出突出煤量130t南桐东林矿石门突出南桐东林矿石门突出南桐东林矿石门突出突出煤量130t南桐东林矿石门突出突出煤量130t南桐东林矿石门突出突出煤量130t南桐东林矿石门突出南桐东林矿石门突出突出煤量130t南桐东林矿石门突出南桐东林矿石门突出突出煤量130t南桐东林矿石门突出南桐东林矿石门突出突出煤量130t南桐东林矿石门突出南桐东林矿石门突出突出煤量130t南桐东林矿石门突出第一部分煤与瓦斯突出危害：由于煤与瓦斯突出能在一瞬间向采掘工作面空间喷出大量煤与瓦斯流，不仅严重地摧毁巷道设施，毁坏通风系统，而且使附近区域的全部充满瓦斯与煤粉，造成瓦斯窒息或煤流埋人，甚至会造成煤尘和瓦斯爆炸等严重后果。第一部分煤与瓦斯突出煤与瓦斯突出分类煤与瓦斯突出分类煤与瓦斯突出：倾出在地应力和瓦斯压力的共同作用下，破碎的煤和瓦斯从煤体内突然喷出到采掘空间的动力现象。压出采掘工作面在地应力的作用下，煤体受到破坏后，其自重力超过煤层的凝聚力和与围岩的摩擦力，加之瓦斯在一定程度上参与作用，使破碎而松散的煤炭突然向采掘空间倾出，并伴随涌出大量瓦斯的现象。在地应力，尤其是采掘集中应力的作用下，采掘工作面的煤体被抛出或发生位移，并伴随大量瓦斯涌出的现象。第一部分煤与瓦斯突出煤与瓦斯突出规律（1）突出的次数和强度随着开采深度增加而增加。（2）突出的突出与地质构造的关系,突出多发生在地质构造带内，如断层、褶曲和火成岩侵入区附近。（3）一般说来，瓦斯压力和瓦斯含量越大，突出的危险性越大。（4）突出与煤层构造的关系,煤层构造主要指煤的破坏类型和煤的强度。一般情况下煤的破坏类型愈高强度愈小，突出的危险性愈大。故突出多发生在软煤层或软分层中。（5）突出与地压的关系，地压愈大，突出的危险性愈大，在应力集中区内突出的危险性增加。（6）突出与围岩性质的关系,若煤层顶底板为坚硬而致密的岩层且厚度较大时，其集中应力较大，瓦斯不易排放，故突出危险性愈大；反之则小。若顶底板中具有容易风化和遇水变软的岩层时，将减少突出危险性。（7）绝大多数突出发生在落煤时，尤其爆破时。石门突出危险性最大，煤巷突出次数最多。（8）突出一般有预兆（转下页：煤与瓦斯突出的有声预兆和无声预兆）。第一部分煤与瓦斯突出煤与瓦斯突出预兆绝大多数的煤与瓦斯突出在突出发生前都有预兆。突出预兆可分为有声预兆和无声预兆。有声预兆①响煤炮。由于采掘工作面的地质条件、采掘方法、瓦斯及煤质特征的不同，所以预兆声音的大小、间隔时间、在煤体深处发出的响声种类也不同。有的像炒豆似的噼噼啪啪声，有的像鞭炮声，有的像机关枪连射声，有的似跑车一样的闷雷、嘈杂、沙沙声、嗡嗡声以及气体穿过含水裂缝时的吱吱声等。②其他声音预兆。发生突出前，因压力突然增大，支架会出现嘎嘎响、劈裂折断声，煤岩壁会开裂，打钻时会喷煤、喷瓦斯等。③当声响由远而近、由小而大、由断续变连续即是突出危险信号。第一部分煤与瓦斯突出煤与瓦斯突出预兆绝大多数的煤与瓦斯突出在突出发生前都有预兆。突出预兆可分为有声预兆和无声预兆。无声预兆①煤层结构构造方面表现为：煤层层理紊乱，煤变软、变暗淡、无光泽，煤层干燥和煤尘增大，煤层受挤压褶曲变粉碎，厚度变大、倾角变陡。②地压显现方面表现为：压力增大，使支架变形，煤壁外鼓、片帮、掉渣，顶底板出现凸起台阶、断层、波状鼓起，手扶煤壁感到震动和冲击，炮眼变形装不进药，打眼时垮孔、顶夹钻等。③其他方面的预兆有：瓦斯涌出异常、忽大忽小，煤尘增大，空气气味异常、闷人，有时变热。第一部分煤与瓦斯突出2020/7/1419区域防突措施先行，局部防突措施补充，不掘突出头、不采突出面区域综合防突措施区域突出危险性预测区域防突措施区域措施效果检验区域验证局部综合防突措施工作面危险性预测工作面防突措施工作面措施效果检验安全防护措施经区域措施效果检验的无突出危险区，再经区域验证有危险的防治煤与瓦斯突出措施第一部分煤与瓦斯突出2020/7/1420单一突出煤层区域防突措施抽采被保护层卸压瓦斯煤层群开采保护层区域性增透强化抽采瓦斯低瓦斯煤层保护层突出否YesNO第一部分煤与瓦斯突出2020/7/1421将突出煤层转变为低瓦斯煤层，实现突出煤层安全高效开采。总体目标第二部分煤尘爆炸概念：煤尘爆炸是煤尘在空气中达到一定浓度时，在高温或遇火源作用下产生的剧烈的发光、发热并有巨大声响的化学反应，是一种复杂的链式反应。危害：煤尘爆炸形成高温、高压、冲击波，具有连续性，产生强大的机械破坏作用，同时产生大量有毒气体(如CO等)。第二部分煤尘爆炸煤尘爆炸的机理(1)煤本身是可燃物质，当它以粉末状存在，表面积增加，吸氧和被氧化能力增强，一遇火源，氧化过程迅速展开(2)当煤尘受热达到300～400℃时，就会释放出大量的可燃性气体。(3)释放出的可燃气体与空气混合在高温作用下吸收能量，积聚于尘粒周围，形成活化中心，当活化中心能量达到一定程度，链反应开始，游离基迅速增加，发生闪燃。(4)闪燃所形成的热量传递给周围的尘粒，并使之参与链反应，导致燃烧过程急剧地循环进行，当燃烧不断加剧使火焰速度达到每秒数百米后，煤尘的燃烧便在一定临界条件下跳跃式地转变为爆炸。煤尘爆炸机理第二部分煤尘爆炸2020年7月14日星期二11时27分28秒煤尘爆炸的特征3．煤尘爆炸的感应期根据试验，煤尘爆炸的感应期主要取决于煤的挥发分含量，一般为40～280ms，挥发分越高，感应期越短。2．煤尘爆炸具有连续性1．形成高温、高压、冲击波据实验测定，煤尘爆炸火焰温度是1600～1900℃，爆源的温度可达到2000℃以上，这种高温是煤尘爆炸得以自动传播的条件之一。4．挥发分减少或形成“粘焦”5．产生大量的一氧化碳第二部分煤尘爆炸煤尘爆炸四个基本条件(必须同时具备)：（1）煤尘本身具有爆炸性。（2）煤尘必须悬浮于空气中，并达到一定的浓度（煤尘爆炸的下限浓度为30~50g/m³，上限浓度为1000~2000g/m³。其中爆炸力最强的浓度范围为300~500g/m³）。（3）存在能引燃煤尘爆炸的高温热源。煤尘的引燃温度变化范围较大，它随着煤尘性状、浓度及试验条件的不同而变化。我国煤尘爆炸的引燃温度在650~1050℃之间，一般为700~800℃。煤尘爆炸的最小点火能为4.5~40mJ。这样的温度条件，几乎一切火源均可达到，如爆破火焰、电气火花、机械摩擦火花、瓦斯燃烧或爆炸、井下火灾等。（4）一定浓度的氧气（体积浓度大于18%）。第二部分煤尘爆炸防治煤尘爆炸事故的主要措施：1、减尘、降尘措施：煤层注水、使用水炮泥、湿式打眼、喷雾撒水及时消除落尘等，目的就是防止煤尘的产生。2、防止煤尘引燃的措施：采取一切措施杜绝井下高温热源的产生，便可达到防止煤尘引燃的目的。（1）严格明火管理（2）严格机电防爆管理。（3）加强爆破管理（4）严防产生撞击和摩擦火花。3、隔绝煤尘爆炸的措施：清除煤尘，撒布惰性岩粉，设置水棚、岩粉棚、隔爆水幕等，作用是隔绝爆炸火焰的传播。第三部分瓦斯爆炸概念：瓦斯爆炸就其本质来说，是一定浓度的甲烷和空气中氧气在高温热源的作用下产生激烈氧化反应的过程。化学反应式：CH4+2O2=CO2+2H2O瓦斯爆炸是一种热—链反应过程（也称连锁反应）如果井下氧气不足，化学反应式：CH4+O2=CO+H2+H2O第三部分瓦斯爆炸瓦斯爆炸三个基本条件(必须同时具备)：1）具有达到爆炸界限的瓦斯浓度，一般认为瓦斯浓度在5-16%范围内就可能发生爆炸，瓦斯爆炸最强烈浓度是9.5%。2）高温引火源，引火温度一般为650-750℃（井下抽烟、电气火花、违章放炮、煤炭自燃、明火作业等都易引起瓦斯爆炸）。3）空气中氧浓度，在12%以上。如果混合气体中有其他可燃气体或煤尘混入，爆前混合气体温度升高、压力变化等，都会使瓦斯的爆炸界限下降，从而使瓦斯浓度达到到爆炸下限时也可能发生爆炸，增加其危险性。空气中的氧气浓度降低时，瓦斯爆炸界限随之缩小，当氧气浓度减少到12%以下时，瓦斯混合气体就失去爆炸性。第三部分瓦斯爆炸瓦斯爆炸3个主要原因：（1）火源：井下一切高温热源都可以引发瓦斯燃烧或爆炸，主要火源是放炮和机电火花、煤氧化自燃。（2）瓦斯积聚：瓦斯积聚主要发生掘进工作面隅角、采煤工作面上隅角，封闭不严的采空区，巷道超高点和顶板冒落的孔洞等。（3）管理不善：尤其是特殊工种人员（如瓦斯检查工、放炮工、电钳工和班组长等）麻痹大意，甚至违章作业造成的。第三部分瓦斯爆炸瓦斯爆炸的危害：（1）高温：瓦斯爆炸时产生的瞬间温度可达1850-2650℃，不仅会烧伤人员、烧毁设备，还可能引起井下火灾。（2）冲击波：爆炸产生高压，瓦斯爆炸产生的冲击压力约为爆炸前的10倍，在高温高压作用下，爆源处的气体以每秒数百米的速度向前冲击。冲击波造成人员伤亡、设备和通风设施损坏，巷道垮塌等）（3）有害气体：瓦斯爆炸后产生大量的有毒有害气体，其中生成大量的一氧化碳是造成人员伤亡的主要原因，缺氧也会导致人员窒息。统计资料表明：瓦斯、煤尘爆炸事故中死亡的人数90%左右都是因为一氧化碳中毒、窒息死亡。第三部分瓦斯爆炸预防措施（一）防止瓦斯积聚：（1）加强通风，通风是防止瓦斯积聚的最基本最有效的方法，加强通风是为了有效、连续、稳定地向井下各用风地点供给适量的新鲜风流，用足够的新鲜空气把瓦斯稀释到《煤矿安全规程》允许的浓度。（2）及时处理局部积存的瓦斯。采煤工作面上隅角、独头巷道隅角、巷道超高点及顶板冒落的孔洞容易积聚瓦斯。经常检查井下各地点的瓦斯浓度和通风情况，可以准确及时地掌握井下瓦斯涌出情况和风流中瓦斯浓度，这是防止瓦斯爆炸的前提。第三部分瓦斯爆炸（二）防止瓦斯引燃采取一切措施杜绝井下高温热源的产生，便可达到防止瓦斯引燃的目的。（1）严格明火管理。严禁在井下使用明火和吸烟。下井人员要自学接受井口安检人员检查，禁止携带烟草和点火工具下井；井下禁止使用电炉或灯光取暖；井口房周围20m范围内禁止烟火；井下和井口房内不得进行电焊、气焊，特殊情况必须烧焊时，必须制定安全措施，严格执行《煤矿安全规程》规定。（2）严格机电防爆管理。应选用矿用防爆型电气设备；对电气设备的防爆性能要经常检查维护，消灭电器失爆；井下电缆的选择和使用要严格执行《规程》的规定；禁止带电检查和移动电气设备；掘进工作面的电气设备和局部通风机必须装设风电闭锁装置。（3）加强爆破管理。井下必须使用取得产品许可证的煤矿许用炸药和煤矿许用雷管；放炮工必须经过专门培训，严格执行《规程》对井下爆破工作的各项规定及“一炮三检”和“三人联锁”放炮制度。（4）严防产生撞击和摩擦火花。（5）加强火区管理。按规程规定，经常检查密闭墙，测定火区内温度和瓦斯浓度。第四部分发生灾变时，应急避险•1、及时报警：•迅速地利用最近处的电话或其他方式向调度室汇报。•还要迅速地向事故可能波及的区域发出警报，使其他工作人员尽快知道灾情。一、应急避险原则第四部分发生灾变时，应急避险•2、积极抢救：•在保证自身安全的前提下，采取积极有效的方法和措施，及时投入现场抢救，将事故消灭在初起阶段或控制在最小范围。第四部分发生灾变时，应急避险•3、安全撤离•由现场负责人或安检员或瓦检员带领，根据规定的避灾路线迅速撤离危险区域。在撤退时，要服从领导，听从指挥，根据灾情使用防护用品或器具。安全撤离后，将事故发生的地点、灾害情况以及人员撤离情况向矿调度所简要汇报。第四部分发生灾变时，应急避险•4、妥善避灾：•如果现场人员无法撤离，应迅速进入避难硐室，或在就近地点快速建筑临时避难硐室，设法与外界取得联系，等待救援。第四部分发生灾变时，应急