隔爆设施的使用及相关规定

隔爆设施的使用及相关规定一、《煤矿安全规程》对隔爆措施的规定《煤矿安全规程》第一百五十五条规定：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，煤层掘进巷道同与其相连的巷道间，煤仓同与其相连通的巷道间，采用独立通风并有煤尘爆炸危险的其他地点同与其相连通的巷道间，必须用水棚或岩粉棚隔开。必须及时清除巷道中的浮煤、清扫或冲洗沉积煤尘，定期撒布岩粉；应定期对主要大巷刷粉。1、在瓦斯煤尘爆炸的类型中有一种连续爆炸的形式，大大增加了事故灾难程度。1960年5月9日，大同老白洞煤矿14号井井底车场的翻笼在连续翻煤时煤尘飞扬(3m内看不见人、附近棚梁上积尘达3～5㎝)，电机车运行产生电火花引爆飞扬的煤尘，由于其他巷道积尘严重(1寸多厚)导致煤尘连续爆炸，致使井下912人中死亡684人，整个矿井惨遭破坏，这是建国以来最严重的一次矿难事故。1968年10月24日，山东新汶矿务局华丰煤矿一掘面爆破引起煤尘爆炸，又在2040m的巷道内发生煤尘连续爆炸，死亡108人。1969年4月4日，新汶局潘西矿电机车弓子的启动火花引起煤尘爆炸，波及矿井东翼两个水平4个地点的煤尘连续爆炸，造成115人死亡等。为防止发生连续爆炸事故，《煤矿安全规程》规定：开采有煤尘爆炸危险煤层的矿井，必须在相关地点安设隔绝煤尘爆炸的设施。二、几起瓦斯煤尘爆炸事故二、几起瓦斯煤尘爆炸事故2、发生连续爆炸的原因瓦斯或煤尘爆炸产生的冲击波的传播速度(2340m/s)远大于火焰的传播速度(112～1800m/s)，随着时间的延长，两者差距愈来愈大，当走在前面的冲击波将巷道积尘(如果存在沉积煤尘)再次扬起呈浮游状态且达到爆炸下限浓度时，而高温火源又接踵而至，就会把扬起的煤尘引爆，发生第二次连续爆炸。同理，如果巷道积尘严重，可能发生第三次、第四次……连续爆炸。三、隔爆措施所谓隔爆措施，是指把已经发生的爆炸截住，不使其传播开来，以限制在最小的范围内，使爆炸不至于由局部扩大为全矿性的重大灾难而所采取的措施。隔爆措施主要包括：巷道撒布岩粉、冲洗或清扫巷道积尘、隔爆水幕、隔爆水棚和岩粉棚等。三、隔爆措施其中，水棚与岩粉棚比较具有以下优点：①水的比热较岩粉高5倍，因而吸热量大，隔爆效果好；②水在接触高温火焰时形成的水蒸气，更有利于扑灭火焰；③在冲击波的作用下，水飞洒的时间比岩粉更短；④水的供给比岩粉更为方便，可长期使用不必更换，而岩粉必须经过加工和定期更换。因此，近年来水棚已逐渐取代岩粉棚，我国将水棚作为隔爆的主要形式。四、隔爆设施1、什么是隔爆设施在采取隔绝爆炸的措施时，需要安设的相关设施称为隔爆设施。主要包括隔爆水幕、隔爆水棚（岩粉棚）、自动式隔爆棚等。四、隔爆设施2、安设隔爆设施的原理。隔爆设施(主要是指隔爆水幕、隔爆水棚或岩粉棚、自动式隔爆棚等设施，不含巷道撒布岩粉、洒水、清洗积尘等隔爆措施)的原理就是利用冲击波与火焰的速度差而设置的：借助于已经形成的爆炸冲击波或爆风的冲击力，使隔爆设施动作(倾倒或击碎)，将消焰剂(岩粉、水等)弥撒于巷道空间，阻隔(或熄灭)爆炸火焰的传播，实现隔绝煤尘连续爆炸的目的。五、隔爆水幕隔爆水幕是利用爆炸时的高温将水汽化为水幕带并吸收大量热量，致使爆炸火焰熄灭而不能扩展蔓延。采取隔爆水幕措施时，必须遵守下列规定：1、隔爆水幕的用水总流量、前后两排水幕之间的间距和水幕区段的长度等，应据巷道断面积而定，且必须符合下表要求。2、水幕的供水压力不小于0.4MPa。五、隔爆水幕巷道断面积/㎡水幕总流量/L·min-1前后两排水幕的间距/m水幕区段的长度/m≯5≮5001～1.515～205～10≮8001.5～2.520～2510～13≮10002～320～30隔爆水幕总水量、排间距及区段长度表五、隔爆水幕3、每排水幕中喷嘴的安装数量和安装角度，应使每排水幕的喷雾能够封闭该处巷道的全断面，尤其是巷道的顶部，不得出现无水喷雾的死角。4、水幕中各个喷嘴的喷出雾粒的数量，其中应有50%的粒径必须小于140μm。5、必须保证水幕在发生爆炸时正常供水，应采取水幕系统单独供水；水幕供水管路应采用耐爆炸的钢管，并采取相应的保护措施。6、必须保持所有喷嘴良好的喷雾状态，喷嘴损坏或堵赛时必须及时更换和处理。7、每月检查与测定一次喷嘴的喷雾状态和水压，每季检测一次水的流量和雾粒粒径，并做好记录。六、隔爆水棚1、隔爆水棚的组成隔爆水棚是由架设于巷道顶部充满水的水槽或水袋组成。水槽有木制（内部铺塑料布）、铁制及塑料制品，其中以塑料制品为主要形式。塑料水槽的规格主要有40L、80L两种。水袋主要为塑料制品，主要规格有40L、60L、80L三种。水槽和水袋都必须符合《煤矿用隔爆水槽、隔爆水袋通用技术条件》的规定，经国家质检部门检验合格。六、隔爆水棚2、隔水棚的分类隔爆水棚按其隔绝煤尘爆炸的保护范围，可分为主要隔爆棚和辅助隔爆棚。由40L及以小于40L的水袋所组成的水袋棚，不得作为主要隔爆棚。六、隔爆水棚3、隔爆棚的设置地点(1)主要隔爆棚的设置地点矿井两翼与井筒相连通的主要运输大巷和回风大巷；相邻采区之间的集中运输巷和回风巷；相邻煤层之间的运输石门和回风石门。(2)辅助隔爆棚的设置地点采煤工作面进风巷和回风巷；采区内的煤或半煤岩掘进巷道；采用独立通风，并有煤尘爆炸危险的其他巷道（含与煤仓、装载点相通的巷道）。六、隔爆水棚4、水棚设置方式及位置水棚设置方式可分为集中式和分散式两种。但分散式水棚或水袋棚，不得作为主要隔爆棚。表1隔爆水棚的设置位置及要求六、隔爆水棚图1水槽棚集中式布置六、隔爆水棚图2水槽棚集中式布置的排列间距六、隔爆水棚图3水袋棚分散式布置六、隔爆水棚图4水袋棚集中式布置六、隔爆水棚图5水袋棚集中式布置的排列间距5、水棚设置的规定与要求隔爆水棚设置必须遵守以下规定：(1)隔爆水棚的排间距为1.2～3.0m，主要隔爆水棚的棚区长度不小于30m，辅助隔爆水棚的棚区长度不小于20m，分散式水袋棚棚区长度不小于120m。(2)隔爆水棚的用水量按巷道的断面积计算：主要隔爆棚不得少于400L/m2，辅助隔爆棚不得少于200L/m2，分散式隔爆棚按棚区所占巷道空间1.2L/m3计算。(3)水槽或水袋在井下巷道的安装方式采用吊挂式，并呈横向布置(即长边垂直于巷道轴线)。六、隔爆水棚六、隔爆水棚(4)水槽(或水袋)外边缘距巷壁(两帮)、顶梁(无支架时为顶板)之间的垂直距离≮100mm；水槽(或水袋)底部至顶板(梁)的垂直距离≯1.6m(水袋为≯1.0m)，否则，必须在其上方增设1个水槽(水袋)；水槽(或水袋)底部至巷道轨面的垂直距离，不得低于巷道高度的1/2，且不得小于1.8m。(5)高度大于4m的巷道，应设置双层棚子。上层水槽(或水袋)的总水量，按巷道全面积每平方米30L单独计算，下层水槽棚用水量，仍按前述水槽棚用水量计算。(6)棚区内的各排水棚的安设高度应保持一致；棚区处的巷道需要挑顶时，其断面和形状应与其前后各20m长度的巷道保持一致。六、隔爆水棚(7)同一排水棚内两个水槽之间的间隙≯1.2m(水袋为≮l00m，也≯1.2m)；水槽之间的间隙与水槽同巷道之间的间隙之和≯1.5m，特殊情况≯1.8m。每排水棚中的水槽，所占据巷道宽度之和与巷道最大宽度的比例：巷道净断面10m2，至少为35%；巷道净断面10～12m2，至少为50%；净断面12m2，至少为65%。(8)首排水棚距工作面的距离，必须保持60～200m范围内。(9)水棚应设置在巷道的直线段内；水棚与巷道的交叉口、转弯处、变坡处之间的距离，不得小于50m。六、隔爆水棚(10)悬挂隔爆水袋的挂钩，其角度要大于75°，如图6所示，以便受爆炸冲击波作用时能够顺利脱钩，使水倾洒弥漫于巷道中。在倾斜巷道中安设水袋棚时，棚子与棚子之间应用铅丝拉紧，以免棚子晃动；并应调整水袋架与金属支架的连接构件，使袋面保持水平。六、隔爆水棚图6隔爆水袋的设置七、隔爆岩粉棚在缺水、湿度小的矿井可选用岩粉棚。岩粉棚架设在巷道的顶部，在瓦斯煤尘爆炸产生的冲击波作用下，堆放在木板上的岩粉分散开来，形成岩粉云带，当滞后于冲击波传播的火焰到达这一区域时被扑灭，实现隔绝连续爆炸的目的。1、岩粉棚的结构岩粉棚的结构应保证其动作的可靠性。即在发生弱爆炸的情况下也容易动作，而且岩粉分散状态良好；同时，还必须保证在正常作业条件下，如爆破或其他振动作用下不发生误动作。七、隔爆岩粉棚2、岩粉棚的架设岩粉棚必须架设在距可能发生爆炸地点60～300m范围内，超出这个范围后岩分的可靠性就会降低。七、隔爆岩粉棚3、岩粉棚安设原则①应安设在直线巷道内，巷道断面无大变化。如果受条件限制不能满足这一要求时，棚区应设在巷道拐角或断面变化段后方50～60m。②岩粉棚应垂直于巷道轴线方向，靠顶板横向布置。岩粉棚的长度不能小于设置地点巷道宽度的70%，达不到这一要求时，可将岩粉棚布置成相互错开的锯齿形，或者在巷道两帮设置顺帮棚子，予以补齐。③必须有足够的抑制火焰的岩粉量。我国规定，应按安设岩粉棚地点的巷道断面计算，对于集中式布置的主要岩粉棚(重型棚)按400kgm2计算，辅助岩粉棚(轻型棚)按200kgm2计算。七、隔爆岩粉棚④岩粉棚之间的间距，轻型棚为1.0～2.0m，重型棚为1.2～3.0m；棚区长度，集中式布置时不应小于30m，轻型棚的棚区长度应不小于20m。⑤堆放岩粉的岩粉板与两侧的支柱(或两帮)之间的间隙不得小于50mm；岩粉板板面距顶梁(或顶板)之间的距离为250～300mm，使堆放的岩粉顶部距顶梁(或顶板)之间的距离不小于100mm；岩粉板距轨面不小于1.8m。⑥严禁用铁钉或铁丝将岩粉板与台木和支撑木固定死。⑦至少每月进行一次检查，岩粉受潮、变硬等应立即更换；岩粉量减少应立即补充；岩粉表面有沉积煤尘时应予以清除。