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瓦斯爆炸特性及防治规律

作者:陈怡吉  
评论: 更新日期:2014年11月07日

    3.1 瓦斯爆炸的预防措施
    ⑴ 煤矿瓦斯抽放技术
    我国国有煤矿高瓦斯和瓦斯突出矿井占矿井总数的46%。瓦斯抽放是减少矿井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和突出的治本措施,同时也是开发利用瓦斯能源、保护大气环境的重要手段。
    为提高瓦斯抽放率,目前主要需解决长钻孔定向钻进技术,包括测斜、纠偏技术;提高单一低透气性煤层的抽放率;研制钻进能力更强的钻机具;完善和提高扩孔技术、排渣技术、造穴技术和封孔技术;开发新的瓦斯抽放技术及设备。
    瓦斯抽放方法有本煤层抽放、邻近层抽放和采空区抽放等;抽放工艺有顺层长钻孔、大直径钻孔、地面钻孔、顶板岩石和巷道钻孔等。并研制出与之相配套的强力钻机及配套机具,如MK型长钻孔钻机和ZSM顺层强力钻机等。此外已研制出多种抽放泵及配套的监控系统和仪表等,大大提高了瓦斯抽放量和抽放率,使安全环境得到进一步改善。并利用多分支羽状适用技术,解决低渗煤层瓦斯治理问题,以提高抽采率。
    ⑵ 矿井瓦斯浓度及火源监测技术
    矿井瓦斯浓度及火源的实时自动监测对于防止瓦斯爆炸非常重要,当发现瓦斯异常或有火源产生,立即采取措施可防止爆炸事故的发生。我国目前开发了KJ90、KJ92、KJ94、KJ95、KJ73、KJ66等型号的矿井安全监控系统,以及各类检测传感器、报警仪和断电仪。已有多个矿井安装了矿井安全综合监控系统,监控系统的安装极大地提高了煤矿的安全管理自动化水平,防止了许多事故的发生。
    ⑶ 引爆火源的防止措施
    防止瓦斯引燃的原则是消除明火,控制热源。①防止明火。严禁携带引火物下井,严禁吸烟和用电炉取暖,加强火区管理,严禁明火和明电照明。②防止电火花引燃瓦斯。电器设备的防爆性能良好,完善井下设备的“三大保护”,检修电器设备不准带电作业。③防止放炮引燃瓦斯。使用合格的煤矿许用炸药和电雷管,按规定装药、放炮,禁止放线眼炮、糊炮,严禁明电放炮,严格执行“一炮三检”和“三人连锁”放炮制度。④防止摩擦火花、撞击火花、静电等引燃瓦斯。
    ⑷ 优化通风网络及通风系统
    合理可靠的通风系统是防止瓦斯事故和控制灾害扩大的重要措施,为此,瓦斯防治工程与采掘工程,必须同时设计,超前施工,同时投入使用。
    3.2 瓦斯爆炸的隔爆措施
    矿井隔爆抑爆装置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障,当瓦斯爆炸发生后,依靠预先设置的装置可以阻止爆炸的传播,限制火焰的传播范围,主要有被动式隔爆棚和自动抑爆装置。
    ⑴ 被动式隔爆技术
    被动式隔爆措施是利用压力波超前于火焰面的特点,利用爆炸所产生的压力击碎水槽或使水袋脱钩,使水槽或水袋中的水依靠压力波形成水雾,当随后的火焰面到来时,扑灭火焰,防止火焰引爆后面瓦斯或煤尘,隔绝爆炸。隔爆岩粉棚、隔爆水槽棚和隔爆水袋棚因成本低、安装方便,在我国得到了广泛的使用,其中隔爆水袋棚的使用最为广泛。目前研制的XGS型和KYG型隔爆棚,具有适应性强,安装、拆卸和移动方便的特点。
    ⑵ 自动隔抑爆技术
    自动隔抑爆装置是使用压力或温度传感器,在爆炸发生时探测爆炸波,及时将预先放置的水、岩粉、 、 等喷洒到巷道中,从而达到抑制爆炸火焰传播的目的。如ZGB-Y型自动隔爆装置采用高压氮气引射消焰剂,能将爆炸限制在距爆源40-60m之内;ZYB-S型自动产气式抑爆装置采用实时产气原理,当传感器接收到燃烧或爆炸火焰时,触发气体发生器快速产生的高压气体喷洒消焰剂,抑制火焰的传播。
    参考文献:
    [1]John Nagy, The explosion hazard in mining, MSHA IR1119
        [2]赵衡阳编--气体和粉尘爆炸原理.北京:北京理工大学出版社
        [3]费国云--独头巷道中瓦斯爆炸引爆沉积煤尘的试验.煤炭工程师
        [4]吴兵等--矿井瓦斯防治,全国煤矿安全培训统编教材.徐州:中国矿业大学出版社
        [5]于不凡--矿井瓦斯灾害防治利用技术手册.煤炭工业出版社
        [6]崔克清--安全工程燃烧爆炸理论与技术.中国计量出版社
        [7]王东武--瓦斯爆炸界限的影响因素研究.矿业安全与环保
        [8]林柏泉--瓦斯防治理论与技术.中国矿业大学出版社
        [9]何学秋--中国煤矿灾害防治理论与技术.中国矿业大学出版社
        [10]刘功泽--煤矿抽放瓦斯技术现状及展望.中国煤炭
        [12]林柏泉--影响煤层瓦斯抽放的因素及分析.煤矿安全
        [13]张铁岗--矿井瓦斯综合治理技术.煤炭工业出版社
        [14]李建铭--煤与瓦斯突出防治技术手册.中国矿业大学出版社
        [15]俞启香--矿井瓦斯防治.中国矿业大学出版社
        [16]孙茂远--煤层气开发利用手册.煤炭工业出版社
 

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