3 防范摩擦撞击火花引燃瓦斯的措施
由前面的分析,可以明确知道:摩擦撞击火花的种类和形式很多,产生也较频繁,而且对我 们煤矿安全已构成严重的威胁。从各类火花产生机理分析,摩擦撞击火花也较难控制,但若 针对现场实际,采取相应的措施和对策,有效的控制,甚至杜绝该类火花引发事故,还是可 能的。为此可采用如下几种措施和方法。
3.1 完善通风系统,加强通风,稀释瓦斯
这是煤矿井下减少或防止瓦斯事故最根本的措施和途径。大家知道井下某一地点或区域发生 瓦斯燃烧或爆炸事故,瓦斯浓度必须要达到爆炸界限,同时有足够能量的点火源。从前面分 析看出:煤矿井下点火源繁多,且难以控制。因此,要想有效地防止甚至杜绝瓦斯事故,最 主要的就是从控制瓦斯含量入手,使之控制在《煤矿安全规程》规定范围之内。为此,要求 矿井必须建有完善地通风系统,强化通风管理,使井下每一工作地点都有足够的风量,确保 矿井瓦斯能稀释到《规程》规定的数值以下。尤其在一些特定的作业过程中,如在密闭采区 启封、石门贯穿揭煤、事故抢救等情况下排放瓦斯时,必须在强化通风的同时,要严格控制 送进瓦斯积存区的进风量,使其回风流的瓦斯含量始终保持在1%以下,则可有效地避免瓦斯 事故的发生,确保安全生产。
3.2 合理选用和操作机械设备及器具
合理选用和操作机械设备及器具,努力减少金属及铝合金摩擦撞击火花。一是对目前井下普 遍推广使用的金属及铝合金设备、仪器、仪表、灯具、支架及电钻、插销等,各工种工人都 要熟悉其性能,熟练地应用和操作,严禁使用未经鉴定合格的机电产品和器具。二是井下使 用的轻铝合金电机风扇,为防止电机在正常工作状态时活动部件与静止部件相互产生摩擦撞 击,要使风扇与风扇罩、盖板及紧固件之间的距离不小于风扇直径的1%,其最小间距也不能 小于1mm。三是井下工作人员,特别是救护人员在排放瓦斯或在瓦斯超限区工作,一定要小 心谨慎地使用、操作金属及铝合金装备、器具,严禁搬运拆迁大件机电设备;对小件工具物 品也要做到轻拿轻放,以免发生碰撞,产生火花。
3.3 改进采掘工艺,减少产生摩擦火花的概率
改进采掘方式,努力减少长壁式采煤工作面摩擦着火的参数。如:对煤层实施煤体注水,坚 持湿式凿岩,洒水灭尘;坚持使用采煤机滚筒内外喷雾洒水,努力使采掘工作面现场保持一 定的湿度,防止产生高温火花,引起瓦斯事故。
4 撞击摩擦火花引发的瓦斯煤尘爆炸事故案例
根据事故调查分析的结果,因撞击摩擦火花引起的重大瓦斯煤尘爆炸事故造成人员伤亡比例 却越来越大。
4.1 机械摩擦撞击火花事故案例
1985年2月10日西山矿务局杜儿坪矿在移动设备时,电机壳撞击产生火花引起瓦斯爆炸死亡4 8人。
1987年9月28日徐州矿务局庞庄矿掘进工作面纲丝绳与扒斗机摩擦造成瓦斯爆炸死亡26人。
1988年2月6日,鹤岗矿务局南山矿带式输松机巷,因局部通风不好造成瓦斯积聚,发生瓦斯 爆炸,造成5人死亡9人受伤。事故经现场调查后认为输送机电动机风扇与风扇罩摩擦撞击产 生的火花是造成该事故的点火源。
1988年11月26日鸡西矿务局平岗矿用绞车拖电机时,机壳与轨道摩擦产生火花引爆瓦斯,造 成45人死亡23人受伤。
4.2 岩石摩擦撞击火花事故案例
1995年11月1日,陕西省崔家沟煤矿,在采区换输送带时,因顶板冒落发生碰撞而产生火 花,引发瓦斯爆炸事故,造成12人死亡。
1999年2月14日,黑龙江省七台河新建煤矿,由于报废的机道巷与高瓦斯煤层相通,形成瓦 斯积聚,在石英砂岩顶板冒落的过程中,岩石碰撞摩擦产生火花,引发瓦斯爆炸事故,造成 48人死亡。
1999年11月5日,河北省邯郸市磁县翼南煤矿,由于采区空顶面积过大,造成瓦斯积聚,在 顶板冒落时,因岩石碰撞产生火花,引起瓦斯爆炸事故,导致33人死亡。
4.3 机械与金属或岩石摩擦撞击火花事故案例
1994年9月17日,黑龙江鹤岗矿务局南山煤矿四采区,235采煤工作面,因后部采空区顶板移 动,挤压采空区使瓦斯涌入工作面,采煤工用手锤敲打铰接顶梁联接销子时产生火花,引燃 瓦斯,导致瓦斯爆炸事故,造成56人死亡,10人受重伤。
1994年吉林省辽源矿务局泰信煤矿-200m水平,暗副井绞车道,因煤尘堆积,且粉尘细小 干燥,超载提拉矿车致使矿车鸭嘴断脱跑车,造成机械与机械、机械与岩石撞击产生火花, 引起煤尘爆炸,导致79人死亡,矿129人受伤。
1997年5月28日,辽宁省抚顺龙凤矿西部综采区7403西入风顺槽回风流中瓦斯经常处于临界 状态,瓦斯超限时有发生。而且在-540m带式输松机巷与西入风顺槽联络道平斜交岔处(三 岔口),因应力集中、隐形断层、冲击地压等综合因素,造成冒顶、瓦斯异常涌出,使局部 瓦 斯浓度达到爆炸界限,在巷道支护棚子倒塌、金属梁互相撞击时,摩擦产生火花,引起瓦斯 爆炸,造成69人死亡,18人重伤,直接经济损失345.62万元。
1997年11月8日,重庆市南川高寿桥煤矿,由于采空区未及时放顶,造成瓦斯积聚,在采空 区顶板冒落时,因碰撞摩擦产生火花,引发瓦斯爆炸事故,造成40人死亡。
1998年10月15日,黑龙江省鹤岗市东兴煤矿,由于风筒不到位,遇断层瓦斯积聚,接刮板输 送时,因撞击产生火花,引发瓦斯爆炸事故,造成6人死亡。
综上所述,摩擦和撞击火花引燃引爆的重大瓦斯事故的比例比较大,而在我国对摩擦撞击火 花引燃引爆问题的治理和研究几乎是一项空白,并且被人所忽视。随着机械化水平的提高和 科学技术的发展,这一问题潜在的危险会越来越大,目前还没有被人们所认识。
比较典型情况是,人们的在分析瓦斯煤尘爆炸的事故原因时,只要在爆炸区域内存在电器设 备,大家几乎很少考虑摩擦撞击火花的因素,只有在爆炸前切断一切电源,找不着其他火源 的情况下,才不得不考虑摩擦撞击火花的原因。而实际工作中,机械设备、电器设备、金属 材料、工具的撞击摩擦产生火花可能性要比电火花大的多。特别是机电设备、运转设备的外 壳和防护罩为散热和搬运的需要,多为合金材料,其产生火花的几率和能量都比较高,特别 是连续碰撞的二次火花强度更高,足以引燃引爆瓦斯煤尘。煤炭行业曾明文规定严禁含镁量 高及铝合金金属材料下井,但是因设备性能及工作的需要,这对矛盾目前还难以解决。
为此,摩擦撞击火花问题不仅应引起煤矿安全管理、施工作业人员的高度重视,而且要引起 科研人员的重点关注,以加强这方面的研究和治理,最大程度地降低瓦斯煤尘燃烧爆炸的可 能性,控制重大伤亡事故的发生,实现煤矿安全生产的根本好转。
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