防止瓦斯爆炸措施篇1

根据最新的事故统计，2011年我国煤矿事故死亡人数首次降到2000人以下[1]，百万吨煤死亡率呈逐年下降趋势，煤矿安全状况明显改善，但是与世界其他产煤大国相比还有很大差距。在所有的煤矿事故中，瓦斯、透水事故是煤矿事故的最主要类型，其中瓦斯爆炸事故占了近40%。事故原因有很多，其中超过90%的煤矿事故是由煤矿生产活动中工人违章作业、管理人员违章指挥、设计缺陷等所导致[2]，显示出煤矿企业在安全管理方面存在问题。文章对采煤工作面可能引起瓦斯爆炸事故的危险源进行辨识，经事故树分析找出最小割集和各基本事件的结构重要度，有主次地进行专门的安全标志设计和安置，警示和规范工人的行为，进而减少和控制危险源，避免人因事故的发生。

1瓦斯爆炸事故树分析

瓦斯爆炸事故的必要条件有三个，即瓦斯浓度达到爆炸极限范围、存在高温火源和足够的氧气，当三者同时满足时瓦斯爆炸事故便会发生。瓦斯爆炸会在采煤工作面瞬间形成高温、高压气流和冲击波，扬起煤尘，引发煤尘爆炸或二次爆炸，同时瓦斯爆炸产生大量的有毒有害气体，消耗大量的氧气，致使工作人员中毒和窒息。据统计，在瓦斯爆炸事故所造成的人员伤亡中，大部分是CO中毒和窒息造成的。正常工作情况下通风为采煤工作面提供了足够的氧气，瓦斯爆炸事故中直接危险源是瓦斯，触发危险源可能是电火花、明火、摩擦火花、爆破四种之一或其组合，当三者在空间和时间上相遇时便发生瓦斯爆炸事故。因此，预防瓦斯爆炸事故须从阻止瓦斯积聚和避免高温火源着手。

文章用FTA法分析瓦斯爆炸事故的动态发展过程，把最不希望发生的瓦斯爆炸事故作为顶上事件，寻找直接导致顶上事件发生的全部直接因素，逐次下推一直追查到那些不需要再深究的因素为止，找出其最小割集，有针对性的对危险源设置安全标示牌，在事故的孕育阶段实现对触发危险源的安全警示，避免触发危险源发生的条件，防范事故的发生。FTA法绘制瓦斯爆炸事故树形图[3]如下：

布尔代数法找出瓦斯爆炸事故树的最小割集：

T0=M1M2

=（M3+M4+M5+M6）（M7+M8+M9+X1）

=（X2+X3+X4+X5+X6+X7+X8+X9+X10+X11X12+X13+X14+X15+X16+X17+X18）（X19

构造矩阵A、B，使得矩阵A、B如下：

A=[X2，X3，X4，X5，X6，X7，X8，X9，X10，X11，X12，X13，X14，X15，X16，X17，X18]

B=[X19，X20，X21，X22，X23，X24，X1]

矩阵T0中的每一个元素即为一个最小割集，而最小割集中基本事件为一级触发危险源，中间事件为N级触发危险源，瓦斯爆炸事故的最小割集数为112个，即瓦斯爆炸事故有112种事故发生模式，说明瓦斯爆炸事故发生的危险性大。因为最小割集中基本事件全部发生才可能导致顶上事件的发生，所以煤炭企业要做的就是避免或减少最小割集中N级触发危险源发生的条件。

瓦斯爆炸事故树中各基本事件的结构重要度大小顺序为：

IΦ（1）=IΦ（19）=IΦ（20）=IΦ（21）=IΦ（22）=IΦ（23）=IΦ（24）IΦ（2）=IΦ（3）=IΦ（4）=IΦ（5）=IΦ（6）=IΦ（7）=IΦ（8）=IΦ（9）=IΦ（10）=IΦ（13）=IΦ（14）=IΦ（15）=IΦ（16）=IΦ（17）=IΦ（18）IΦ（11）=IΦ（12）

基本事件的结构重要度大小反映了其在事故树结构上对瓦斯爆炸事故的危险程度，防止瓦斯积聚是保证采煤工作面安全生产的首要措施。高瓦斯煤矿必须要进行瓦斯抽放作业，要保证足够的通风量，定时对瓦斯进行检测，及时处理工作面上隅角、空顶处的积聚瓦斯，严格控制和防范明火、电气火花、摩擦火花、爆破火花产生等。

2安全标志牌设置

事故的直接原因是人的不安全行为和物的不安全状态，共性原因是人的安全知识、意识和习惯不足[4]。通过纠正工人的个体行为，可以有效的减少或避免因工人的不安全动作。安全标志牌通过视觉刺激来充分调动工人自身的心理状态和生理技能，警示劳动者自觉或本能地警惕危险有害因素，提高安全意识，进而采取防护措施，促使工人对威胁安全与健康的危险源作出尽快反应，以减少或避免事故的发生。

安全标志是由图形符号、安全色、几何形状或文字组成的用以表达特定安全信息的标志，由禁止标志、警告标志、指令标志和提示标志四大类型[5]。煤矿井下安全标志分为主标志和文字补充标志两类，文字补充标志是对主标志的文字说明或方向指示，只能与主标志同时使用，单独使用没有任何意义[6]。安全色有红、黄、蓝、绿四种，黄色对比色为黑色，其他安全色的对比色均为白色[7]。目前国内很少有煤矿在采煤工作面设置安全标志牌，或者即使设置安全标志牌也很不规范，起不到警醒工人危险的作用。根据瓦斯爆炸事故树最小割集和结构重要度分析结果，对采煤工作面瓦斯爆炸事故触发危险源有针对性的设计和设置安全标志，通过井下环境标志的刺激使得危险源“看得见，警示、指引和规范工人的不安全行为，阻止触发危险源发生，实现对危险源的可视化管理，进而减少人这一危险源对直接危险源的多级触发，促进采煤工作面的安全生产。基于此给出以下建议：

（1）高瓦斯煤矿要进行瓦斯抽放，保证通风，防止瓦斯积聚达到爆炸极限，在采煤面上下山端头出口设置岗位操作安全指令标志“必须规范作业，定时检测风量和瓦斯浓度、开工前检修机电、通风设备，当心瓦斯积聚。

（2）瓦斯由于密度小生产过程中易于在采煤工作面上隅角、巷道顶板冒空处容易产生积聚，在这些位置设置警告标志“当心瓦斯积聚，警告工人要在这些瓦斯容易积聚的地方严格进行瓦斯监测，对积聚的瓦斯必须要及时采取措施进行疏散；在风门处设置警告标志“禁止打开两道风门，以防造成风流短路，致使采煤工作面风量不够或无风。

（3）对于高温火源的控制，在采煤面上下山端头出口设置岗位操作指令标志“必须规范作业，开工前检修机电设备、电缆，严禁拆卸矿灯，电缆置于电缆夹板内，严禁攀牵电缆，停电、维修机电设备时必须闭电联锁。

（4）在采煤机开关控制处设置指令标志“维修、停电、停采时必须停电连锁和临时禁止标志“禁止送电，以防设备误启动和误送电伤人，在电缆线附近可以悬挂警告标志“禁止攀牵电缆、“禁止拖曳电缆以防因高压电击穿伤人或拖曳造成电缆短路产生电火花。在采煤工作面、通风机房、瓦斯抽放站危险区域要控制明火，设置禁止标志“禁止明火作业、“禁止拆卸矿灯、“禁止使用大功率灯泡，警示工人在这些危险区域要严格控制火源以防引发火灾或者瓦斯爆炸。在配电箱、变电站有高压危险的地方设置安全警告标志“高压危险，当心触电。对于炮采掘进工作面，要严格按照规范章程进行作业，可以设置警告标志“禁止放明炮、糊炮，同时放炮时人员要撤离到爆破警戒线以外，并在爆破警戒线处设置禁告标志“禁止通行，以防因工人误入造成人身伤害。对于井下煤自然发火区，要设置警告标志“当心火区、指令标志“必须密闭火区，警示工人要提高警惕、规范作业，以防造成火区瓦斯积聚，煤尘飞扬，火势扩大和烟火逆转，引起瓦斯煤尘爆炸。

（5）国内几乎所有煤矿在入进口处均设置有“必须戴安全帽、“禁止穿化纤衣物、“禁止携带通讯设备等安全标志[7]，此类标志在源头上警示工人避免因无意识的违章行为而在井下产生电气火花、静电火花带来的危害，无需在采煤工作面重复设置。

以上文字信息需与安全色、图形按照国家标准进行合理搭配设计，在设计过程中要符合生产、管理的实际，要以规范、新颖、活泼、生动的内容和形式传递安全信息，最大限度地刺激劳动者接受信息，并用发光材料、逆反光材料或组合材料制作以保证安全标志牌的质量。在其使用过程中要规范管理，进行定期、定人检查、维护、更换，形成一种具有自我完善机制的动态跟踪管理模式，以增长安全标志牌的使用寿命，使安全标志牌达到服务于安全生产，服务于广大职工的安全与健康，服务于社会效益和经济效益的目标。

3结束语

3.1FTA分析瓦斯爆炸事故表明最小割集中基本事件数量少，而少事件最小割集的顶上事件比多事件最小割集的顶上事件发生概率大，若不考虑各基本事件的发生概率而仅从事故树结构上分析，采煤工作面瓦斯爆炸事故发生的可能性较大。

防止瓦斯爆炸措施篇2

关键词：煤矿；瓦斯爆炸；防治

中图分类号：X75文献标识码：A

1瓦斯爆炸及其危害

瓦斯爆炸是煤矿生产中最严重的灾害之一。瓦斯爆炸事故起数和死亡人数较高，已经成为我国煤矿安全的“第一杀手”。

1.1瓦斯的生成

矿井瓦斯也叫矿井沼气，化学名称叫甲烷（CH4）。矿井瓦斯的是伴随着煤的生成过程中，在高温高压的环境里，植物残骸在厌氧菌的分解发酵作用下产生的。

1.2瓦斯爆炸的危害

瓦斯爆炸时会产生三个致命因素：高温、高压和有害气体。（1）高温。在自由状态下，产生的温度高达1850℃；在封闭状态下，产生的高温可达2650℃。瓦斯爆炸产生的高温将烧伤人员、烧坏设备，还引起火灾事故。（2）高压。瓦斯爆炸后的爆炸压力约爆炸前的10倍，在高压作用下会伤及人员、损坏设备，还可能引起塌方。（3）有害气体。瓦斯爆炸后生成大量有害气体，其中一氧化碳约占2%-8%，往往造成人员的大量伤亡（CO达到0.4%时，人就会中毒死亡）。

2瓦斯爆炸条件及主要影响因素

2.1瓦斯爆炸的条件

瓦斯爆炸必须同时具备三个基本条件，缺一不可。（1）一定的瓦斯浓度：爆炸界限为5-16%，9.5%威力最大；16%以上氧气不足燃烧；5%以下不能形成热量积聚，只能燃烧。（2）一定的引火温度：650-750℃。明火、煤炭自燃、电器火花、吸烟、放炮、冲击和摩擦火花。（3）充足的氧气：12%-20%爆炸，低于12%以下失去爆炸性。

2.2瓦斯爆炸的主要影响因素

影响瓦斯爆炸的因素很多、很复杂。（1）可燃性气体的混入。氢、硫化氢、乙烷、一氧化碳等具有爆炸性的气体一旦混入瓦斯和空气的混合气中，增加了爆炸气体的总浓度，扩大了瓦斯爆炸的界限。（2）爆炸性煤尘的混入。煤尘混入瓦斯气体中，有300-400℃的火源就能够放出可燃性气体，会使瓦斯爆炸下限降低。（3）惰性气体的混入。当混入惰性气体（如二氧化碳、氮气等）时，将使氧气浓度减少，降低瓦斯爆炸危险性。（4）混合气体初始温度。初始温度越高，瓦斯爆炸界限就越大。（5）瓦斯浓度与引火温度。不同的瓦斯浓度，所需的引火温度也不同。（6）混合气体的压力。压力越大，所需引火温度越低，更容易发生瓦斯爆炸事故。（7）瓦斯的最低点燃温度和最小点燃能量。瓦斯的最低点燃温度和最小点燃能量决定于空气中的瓦斯浓度，初压和火源的能量及其放出强度和作用时间。

3瓦斯爆炸事故原因分析

通过统计历年煤矿瓦斯事故发现，瓦斯爆炸事故主要原因有：（1）通风系统不合理、通风设施不可靠。矿井通风能力不够，供风距离过长、通风线路不畅通、采掘工作面过于集中、工作面瓦斯涌出量过大而又没有采取抽放措施等，都容易造成工作面风量不足。工作面风流短路、多次串联、循环风；局部通风机安装不符合要求；通风设施不可靠，风门、风障、风桥、密闭等设施不符合要求。（2）放炮和电器设备产生的火花是爆炸事故的主要火源。（3）管理问题。现场管理混乱，放炮、掘进机械、局部通风机、电钻等的操作管理如不符合规定，则容易产生高温火源。

4瓦斯爆炸事故的防治

4.1做好矿井瓦斯等级鉴定及备案工作

组织技术人员，科学勘定矿井总回风道、各翼、各水平、各煤层、各采区（工作面）、进、回风道的测风站或设临时测风站。鉴定矿井瓦斯等级，并报煤矿安全监察机构备案。此项工作不光在高瓦斯矿井中要注重，在低瓦斯矿井中也应该加以重视，近年来瓦斯爆炸发生在低瓦斯矿井的事故起数已经呈现出明显上升的形势。

4.2加强通风

有效地通风是防止瓦斯积聚的最基本最有效方法。瓦斯矿井必须做到通风系统合理、通风构筑物可靠、风流稳定，有足够的风量和风速，避免串联风、避免循环风。掘进面不允许扩散通风，局部通风风筒末端要靠近工作面，放炮时间内也不能中断通风，向瓦斯积聚地点加大风量和提高风速，等等。

4.3完善矿井瓦斯监测系统

现代化矿井瓦斯监测系统由传感器和执行器、信息传输装置、中心站计算机硬件、中心站计算机软件等部分组成。建立系统的矿井瓦斯监测系统，对甲烷、一氧化碳、风速、烟雾、负压、温度和采掘工作面、原煤运输、通风、压风、排水等各环节的机电设备的工作状态进行检测、用计算机进行分析处理。

4.4防止产生火源

对生产中可能产生的火源要严格管理和控制。禁止在通风机房、井口房、瓦斯泵站周围使用明火、吸烟。井口和井下电器设备必须设有防雷电和防短路保护装置；所有电缆接头不准明接头；严禁在井下拆开、敲打、撞击矿灯的灯头和灯盖等。有瓦斯和煤尘爆炸危险的矿井必须使用与该矿井瓦斯等级相适应的安全炸药；禁止放明炮、糊炮；禁止使用明接头或的放炮母线，雷管脚线、母线与放炮器的联结要牢固。在移动机械设备过程中要轻搬轻运，防止摩擦、撞击出现火花；割煤机必须设内外喷雾装置，割煤过程中要喷雾晒水，防止截齿与夹石产生摩擦火花；采取针对性安全措施，防止金属、岩石等坚硬物体从高处落下，以防产生撞击火花等。

结语

对煤矿瓦斯爆炸事故的治理以防治为主。但是，必须建立完整的事故应对预案，一旦事故发生能够最迅速的反应，将危害降至最低。

参考文献

[1]路建坡.瓦斯异常与管理[J].科技信息，2011.

[2]沈扬.浅谈矿井瓦斯危害与防治[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2011（7）.

防止瓦斯爆炸措施篇3

关键词：瓦斯爆炸，预警系统，事故树

中图分类号：TU94+3.3文献标识码：A文章编号：

引言

我国是世界上产煤大国，同时也是煤矿安全形势最为严峻的国家之一，其中瓦斯作用下引起的灾害事故发生频繁。目前的煤矿安全监测监控系统在监测煤矿井下安全状况，防范安全隐患方面起着重要作用，但它仅是传感器数据的简单反应，尚未具有瓦斯爆炸预警功能，还不能较好地满足矿井安全生产管理的需要。

一、瓦斯爆炸的数值模拟研究现状

20世纪90年代以来，计算机技术和数值模拟计算方法的发展极大地促进了瓦斯爆炸过程数值模拟研究的提高，在理论上和数值模拟上取得了进一步的成果。一般来讲，瓦斯爆炸数值模拟可以分为以下三个步骤：建立数学模型-确定数值分析方法-分析、处理计算结果。在混合可燃气体爆炸的数值模拟方面，N.N.Smirnov将燃烧反应分为感应期和反应期两个阶段，建立了包含紊流项和损失项在内的数学模型，并对模型进行了无因次化和离散化。通过对活化能分别为20kcal/mo1,12.5kcal/mol和10kcal/mol,其它条件相同的爆炸模拟计算得出:活化能较高时爆燃难以转变为爆轰，而活化能较低时爆燃几乎立即可转变为爆轰。东北大学的高泰荫等[[25]则在上述模型基础上应用Lax-Wendroff和Mecormic气动差分和Adams化学差分格式建立了瓦斯一氧气爆炸的数值计算方法，模型中使用的化学反应模型为包含CH4,02,H20和CO2四种组份的简单化学反应模型。应用该模型进行了当量浓度下10cm长圆管中爆燃爆轰转变的数值模拟，很好再现了这一转变过程。

煤矿瓦斯爆炸发生的原因是多方面的，影响因素众多，有的原因具有潜在性、突发性，而爆炸本身具有破坏性和灾难性。但煤矿瓦斯爆炸的发生也有其一般规律性，只有掌握了灾害发生、发展的规律性，才能有效的避免事故的发生和发展。

本文对煤矿瓦斯爆炸事故提供预警技术，使得在生产过程中能够提前采取有效的预防措施，极大提高矿井安全管理水平和防灾抗灾能力。

基于ArcGIS和KJ90的矿井瓦斯爆炸预警系统研究

1、瓦斯爆炸预警模型

（1）采掘工作面瓦斯涌出量预警模型

以采掘工作面为单位，搜索关联的瓦斯传感器和风速传感器，工作面瓦斯浓度取相关联的瓦斯传感器中最大值，工作面风速取所有关联风速传感器中的最大值，计算瓦斯涌出量。关联传感器需要专用界面和专用数据表记录相关数据。超限的采掘工作面瓦斯涌出量值存储到预警结果表中。瓦斯涌出量计算如下：

式中：Q实时―相对瓦斯涌出量实时值；s―风速传感器位置所在巷道断面积；V―风速传感器所监测风速适时值；CCH4―瓦斯传感器监测瓦斯浓度。具体预模型如图1所示。

图1采掘工作面瓦斯涌出量预警模型

(2)瓦斯爆炸预警浓度修正

建立矿井瓦斯爆炸相关管理(如通风管理和火源管理等)信息数据库，按日期不同保存相关记录。根据历史记录对管理制度进行综合评价，得出一个评价结果。根据管理水平的评价结果，得到一个瓦斯爆炸临界值影响系数K2，在预警过程中对相关参数进行修正。

根据矿井在最近一个月内瓦斯超限、风速异常、局部风机停电、突出预警结果为危险的频率得到综合评价系数K3，对瓦斯爆炸评价标准，即超限预警临界值和瓦斯、风速变化临界值进行修正。

2、煤与瓦斯突出引发瓦斯爆炸预警模型

在煤矿井下采掘过程中，蕴含大量瓦斯的煤(岩)体具有很大的能量，由于受采动影响，当其失控时，能量突然释放，造成煤与瓦斯突出，很可能引起瓦斯、煤尘爆炸，甚至矿井火灾。发生重要事故的煤(岩)体为重大危险源，因此，对煤与瓦斯突出进行等级划分采取预警措施的时候，应按重大危险源来分析。

重大危险源的评价分为固有危险评价和现实危险评价，后者是在前者的基础上考虑各种危险的抵消因子，反映人在控制事故发生和事故后果扩大方面的主观能动作用。固有危险评价主要反映了系统的固有特性。评价的数学模型如下：

式中：(B11)i―第i种事故易发性指标危险评价值；Wi―第i种事故易发性指标权值；(B12)j―第j种事故严重度指标危险评价值；Wj―第j种事故严重度指标权值；(B2)k―第k种事故防治抵消因子。

实际情况下，同一工作面满足以下瓦斯爆炸预警条件中两条及以上，程序给出提示采取紧急措施，防止瓦斯爆炸和防止瓦斯爆炸引发瓦斯煤尘爆炸。

(1)瓦斯涌出量预警模型预警工作面瓦斯爆炸结果为危险;(2)传感器监测值判断模型预警工作面瓦斯爆炸结果为危险;(3)突出引发瓦斯爆炸预警模型预警工作面瓦斯爆炸结果为危险。

3、预警信息在ArcGIS中的显示

(1)正常显示

显示方式为:正常图标+监测数据，图标为传感器维护时选定的图标或简单的点，要求当鼠标选中时可显示传感器的基本属性(位置、类型、point)和属性查询菜单命令。

(2)故障显示

与KJ90数据库连接不正常，无法读取数据时，图标变为灰色，表示无数据显示，并提示连接不正常，自动尝试重新连接，并给出有关帮助提示。

(3)报警显示

显示方式为:正常图标+红色监测数据。监测数据颜色由KJ90数据库实时数据表中Color字段关联读取，1为红色;

(4)预警显示

预警结果由瓦斯爆炸预警结果表读取，预警时出现预警的图标按照GIS瓦斯爆炸预警定义，显示带颜色图标，当预警级别为危险和警戒时加闪烁显示。

当同一位置出现两个及以上的瓦斯爆炸预警因素不正常，包括:瓦斯传感器异常、风速传感器异常、风机异常、煤与瓦斯突出预警结果异常、瓦斯涌出量(人工输入)高，系统提示为预警显示。

（5）定位显示预警图标

根据传感器的布置特点，一般需要放大到显示出完整的工作面，可以根据各位置传感器的特点和图形的比例，规定各传感器定位时图形显示比例和图形的中心点。定位也可由人工逐级放大图形得到。在整个地图上可以看到预警危险点出现红色闪烁(255,0,0)，可在局部放大显示的情况下给出一个鸟瞰小图形，上面也可以看到有红色闪烁预警信号的点，鼠标点击点所在的小方框，即可看到以预警位置点为中心的放大的地图。

在多进程程序运行的情况下，如出现严重程度危险预警情况下，程序正在执行其它操作，则弹出信息提示框提示出现重要预警结果，直到用户关闭为止。

以瓦斯传感器监测值预警为例，受权用户可以通过煤矿瓦斯爆炸预警系统中的“预警结果查询"菜单，对不同类型的瓦斯传感器在不同时期和不同预警级别下的状态进行查询和了解。

结论

瓦斯爆炸预警系统的研究对减少煤矿灾害，保障煤矿安全生产有着重要意义，对它的深入认识和研究仍有大量工作有待我们去完成。

参考文献

防止瓦斯爆炸措施篇4

1预防瓦斯爆炸的措施

瓦斯爆炸必须同时具备三个条件：即瓦斯浓度在爆炸界限内；高温热源存在时间大于瓦斯的引火感应区；瓦斯与空气混合气体中的O2浓度大于12%。在正常生产的矿井，所有工作的地点和井巷中O2浓度始终大于12%，所以预防瓦斯爆炸的措施，主要就是防止瓦斯浓度的积聚和杜绝、限制高温热源的出现。瓦斯积聚是指局部空间的瓦斯浓度达到2%，体积超过0.5m3的现象[3]。防止瓦斯积聚的基本方法如下。

1.1保证工作面的供风量用适量的风量将井下涌出的瓦斯及时冲淡并排至地面，是预防瓦斯积聚的基本措施。为此应该做到：a)合理选择通风系统，正确确定矿井风量，并进行合理分配，使井下所有工作地点都有足够的风量；b)矿井必须采用机械通风，主要通风机的使用，必须符合《煤矿安全规程》规定，以确保主要通风机正常连续运行；c)每一生产水平和每一采区，都必须布置单独的回风巷，实行分区通风。在准备采区时，必须在采区构成通风系统后，方可开掘其它巷道。采煤工作面必须构成全风压通风系统后，方可回采；d)采煤工作面和掘进工作面都应采用独立通风；e)掘进巷道应采用矿井全风压通风或局部通风机通风，不得采用扩散通风；f)正确选择构筑物的位置，并加强维护与管理，防止大量漏风。

1.2认真进行瓦斯检查与检测严格按照《煤矿安全规程》规定进行瓦斯检查与检测是发现和处理瓦斯积聚的主要举措。瓦斯燃烧和爆炸事故统计资料表明，大多数这类事故都是由于瓦斯检查员不负责任，，没有认真执行有关瓦斯检查制度造成的。《煤矿安全规程》规定，矿井必须建立瓦斯检查制度。瓦斯矿井的采掘工作面，每班至少检查2次；高瓦斯矿井中每班至少检查3次。有煤（岩）与瓦斯（CO2）突出危险的采掘工作面，有瓦斯喷出危险的采掘工作面和瓦斯涌出较大、变化异常的采掘工作面，必须有专人经常检查。

1.3按规定安设瓦斯监测监控设备煤矿瓦斯监测监控系统是防止煤矿瓦斯事故的重要科技手段，是煤矿安全生产的“电子警察”，它通过超限报警，超限断电等功能提高了安全监管的技术水平，在预防瓦斯事故的发生中起到了积极作用。我们必须按照规定在井下安设瓦斯传感器、断电器等监测设备。

2矿井通风系统安全管理要点

a)是否至少有一个进风井和一个出风井；b)无主要通风机或不启动主要通风机，采用自然通风；c)无独立的进、回风系统，与其他矿井联合通风；d)主要通风机无管理制度，经常停开；e)主要通风机供风量小于井下实际需要的风量；f)主要通风机是否在不稳定区或其附近工作；g)是否存在有害的角联巷道；若存在，是否采取了有效避免风流反向或停滞的安全措施；h)风流不稳定、无风、微风；i)不符合规定的串联通风；j)通风构筑物设置的位置和质量是否符合有关规定。

3结合实例探讨煤矿井下通风瓦斯防治的措施

现对霍州煤电李雅庄煤矿的生产情况进行调查，其年生产量约为160×104t，瓦斯绝对涌出量约为35m3/min，属于瓦斯浓度较高的矿井，通风方式采用中央并列式通风方式。同时，此矿井安装了监控系统，各个作业点加装了传感设备，当瓦斯浓度过高时，能够发出警报，自行断电，从而确保安全生产。现将利用通风系统的方法来预防矿内瓦斯的具体措施报告如下。

3.1利用矿井通风系统预防瓦斯对矿井瓦斯的防治，利用合理的通风系统进行瓦斯防治是高效的措施。本文中提到的煤矿采用中央并列式的通风方式，在井下，按配风要求构筑了相应的通风设施，进而确保煤矿采掘工作面及巷道具有合适的风量及风速。在管理风机方面，利用双风机自行切换的方法，如果主风机出现了问题，则备用风机可以自行切换到使用状态。采取专用电源、专用线路及专用开关，进而最大程度保证了风机设备的正常工作。同时加装CH4断电装置，如果巷道中的CH4浓度超过一定限值，则传感设备能够自行切断矿井内采掘面供电，同时发出警报，确保矿井安全生产。

3.2对矿井内的瓦斯积聚进行通风处理在控制、预防煤矿井下的瓦斯期间，不但需要保证整体通风系统的工作正常，还需要对局部瓦斯积聚予以关注。具体可以从以下几方面入手：对于矿井下回采工作面来讲，其隅角处极容易积聚瓦斯，那么，相关工作人员就需要在工作面的隅角位置相应地设置挡风板等装置，进而确保风量能够吹到隅角，带走瓦斯，确保巷道安全。针对开采设备四周的瓦斯，可以利用增加工作面的风量及风速来减少该处瓦斯的积聚。在对矿井巷道进行封闭处理瓦斯时，需要加大闭的封闭质量，确保密闭不漏风，防止瓦斯溢出。在矿井内，巷道顶板位置也很容易积聚瓦斯，形成瓦斯层，需要利用导风筒或导风板将瓦斯稀释，或者利用封闭冒顶区的方法消除瓦斯。

4结语

防止瓦斯爆炸措施篇5

关键词：瓦斯爆炸；机理；自由基；预防措施

中图分类号：TD713文献标识码：A

引言

在以往发生的煤矿安全生产事故中,煤矿瓦斯事故的危害性最大。可见,要实现煤矿的安全、高效和可持续性生产,防治瓦斯是煤矿地下安全开采中必须要走出的最重要的一步,所以要深刻地认识其必要性和特殊性。瓦斯治理难度不小,单方面措施难见成效,所以必须采用综合治理的方法。一是要坚决落实和贯彻煤矿安全生产规定;二是要规范现场作业和提高操作人员的煤炭安全生产意识;三是要建立科学有效的网络监控系统和健全现场监督体制,锲而不舍地打好煤矿瓦斯治理攻坚战。

一、瓦斯治理目标

矿井并不是对瓦斯盲目的进行治理,而是要严格执行矿井所下达的既定目标,并按一定的步骤进行。

1、布署多方位瓦斯浓度监控设施,建立系统监控网络;建立系统监控网络对防治瓦斯事故是十分必要的,为实现现代化矿井瓦斯远程监控,应以计算机技术为基础,实现数字化远程监控,以达到矿井安全生产的目的;

2、制定现场规范作业标准,严防人为因素引起瓦斯事故;矿井安全生产关系到该煤矿的可持续发展,只有坚决落实煤矿的现场规范作业条例,才能从源头上杜绝人为事故的发生。

3、合理采取瓦斯防治措施,减少瓦斯事故的发生。众所周知,瓦斯爆炸存在三个必要条件,即氧气浓度、瓦斯浓度以及火源,一切的瓦斯防治措施都应该从这三个必要条件着手,但最主要还是从后两都入手。

二、煤矿瓦斯爆炸机理

1、瓦斯爆炸的基本概念

瓦斯爆炸是指甲烷在与空气混合之后，在一定的条件下遇高温热源发生的一系列剧烈的连锁反应，同时伴有高温高压的现象。在瓦斯爆炸过程中，火焰从火源占据的空间不断地传播到爆炸性混合气体所在的整个空间，其最终化学反应式如下：

2、链式反应与链载体

链式反应也称作连锁反应，是化学动力学中一类特殊的反应。一旦使用某种方式引发该反应，便能相继发生一系列连续反应，使反应自动发展下去。在这些反应中存在自由原子或自由基，即链载体，链载体的化学活性特别强，能与反应体系内的稳定分子进行反应成为反应中心。一方面使稳定分子的化学形态转化为产物，另一方面旧链载体消亡而生成新的链载体，新的链载体又迅速参与反应，如此延续下去而形成一系列的连锁反应。只要链载体不消失，反应就能一直进行下去。任何链反应都是由链引发、链传递、链终止三个步骤组成。

3、瓦斯爆炸反应简化机理

甲烷是瓦斯的主要成分，瓦斯爆炸是一种剧烈而迅速的分支链反应，其化学反应过程十分复杂。在链反应的几个步骤中，链的开始必须要受到外界能量的激发（可以是热能、光能、电磁场能等）才能进行，而对于后几个步骤，则一旦链开始以后就能很容易进行。在室温下，如果没有点火源，即使甲烷和空气的混合物能发生反应，其反应量也是极其微小的，不会发展成燃烧；一旦存在点火源，火源周围的反应量就会大大地增加，当达到甲烷爆炸浓度时就可能发生较高温度的爆炸。

三、瓦斯爆炸的条件

瓦斯是一种能够燃烧或爆炸的气体，当同时具备以下三个基本条件时，就会发生爆炸，这三个条件缺一不可。

1、瓦斯积聚，甲烷与空气混合气体中，甲烷体积分数为5%-15%。5%是瓦斯爆炸下限即最低瓦斯爆炸浓度；15%是瓦斯爆炸上限即最高瓦斯爆炸浓度。当瓦斯浓度处在下限以下时，不会发生瓦斯爆炸，只会发生燃烧；当瓦斯浓度高于上限时，也不会发生瓦斯爆炸，而只能在混合气体与新鲜空气的接触面上发生燃烧。当甲烷在混合气体中的浓度为9.5%时，爆炸最强烈。通常情况下，矿井瓦斯抽采措施落实不到位、矿井通风管理不善、通风系统不合理是矿井瓦斯积聚的主要原因，从而使得瓦斯爆炸存在可能。

2、引爆火源。引火源的能量大于最小点燃能量(0.28mJ)、温度高于最低点燃温度（595℃），并且火源存在的时间大于瓦斯爆炸的感应期。根据瓦斯爆炸事故分析，机电设备失爆和违章爆破是瓦斯爆炸的主要引火源。

3、氧气浓度，氧的浓度超过失爆氧浓度（在CO2惰化下，O2浓度12%；在N2惰化下，O29%）。氧的浓度如果低于失爆氧浓度，则瓦斯就不会发生爆炸。

四、煤矿瓦斯爆炸的预防措施

前面已经分析过瓦斯爆炸的机理，由于在链式反应中自由基具有非常大的活泼性，而且是引发瓦斯爆炸的关键所在，因而瓦斯爆炸的预防首要的是要控制自由基的浓度，也就是要严格控制甲烷的浓度，使其处在爆炸浓度范围之外。其次，由于瓦斯爆炸是一个放热反应，如果体系散热情况欠佳，那么反应所产生的热量就会因为不能及时散发出去而使体系温度越来越高，高温又促使放热反应速率加快，又会放出更多的热量，最终引发瓦斯燃烧甚至爆炸。因此，预防瓦斯爆炸应该主要从以下几个方面着手：

1、矿井主要通风机负责巷道内的通风工作,为有效的排放瓦斯,在其停止工作之前,应预先切断矿井井巷内其他导体电源,警戒其他人员勿进入该区域。在有排放瓦斯的需求时,应预先做好瓦斯排放相关报告并制定相应措施,按一定的规程报煤矿安全生产主要负责人审批。

2、瓦斯安检人员应负责送电区域的安全检查,一般来说是在井下中央变、配电所送电之前的情况下进行,检查的主要内容为该区域的瓦斯浓度,只有当瓦斯浓度低于0.5%的情况下,才可以通知变、配电所负责人送电,以防止电火花引起瓦斯爆炸的情况发生。

3、瓦斯安检人员也有责任对停风区的二氧化碳和瓦斯浓度进行抽检,当通风机因某方面的原因停止工作时,在任何情况下这个步骤都是不可或缺的,瓦斯安检人员应该在有人陪同的情况下记录瓦斯的浓度,这一过程是由巷道外部向深部进行的,若瓦斯浓度超过一定范围,检测人员应立刻退出该区域并向上级反应情况。

4、严格井下爆破管理，坚决执行“一炮三检”制度。井下电气设备选用必须符合《规程》的要求，未经防爆性能检查不能下井，使用中应特别注意电火花的产生。严格井下火源管理，避免产生撞击、摩擦火花等以防止引燃瓦斯。

5、在所有运输巷和回风巷中撒布岩粉，在井下采用各种被动式隔爆技术和自动隔爆技术等防止瓦斯爆炸范围的扩大。加强火区管理，防止火灾，瓦斯和煤尘爆炸。

6、停风区域内瓦斯浓度低于1.0%(含1.0%),以及二氧化碳浓度低于1.5%(含1.5%),瓦斯安检人员可按照规定直接排放瓦斯,但要确保通风机和电源控制附近风流的瓦斯浓度低于0.5%。

7、若上述区域瓦斯浓度超过1%但又低于或是3.0%,或是在下列一种情况,二氧化碳浓度超过1.5%而又低于3.0%,这时安检人员不能私自做出决定,必须上报给主管通风安全的领导,在领导做出合理批示后,方可进行下一步的操作。

8、当两者的检测浓度超过3.0%时,这时候又不同于4)和5)中的处理方式,瓦斯安检人员必须向总调度室工作人员汇报并随时做好工作准备。

9、在矿井生产区域内,若积聚的瓦斯浓度大于2.0%且体积大于0.5m3时,瓦斯安检人员应提高警惕,且有义务对该区域进行应急处理,若还是不能及时解决,立即向上级负责人反映情况,由分管瓦斯处理负责人牵头,并指定专人技术处理。

10、采取浓度稀释的方法排放瓦斯,即将待排放的瓦斯风流和外部风流充分混合(规定混合瓦斯浓度不得超过1.5%,且要求外部风流低于2%),然后排出,在对此操作,应撤消无关工作人员,断开沿路电源,并在此区域设警戒线。

结束语

瓦斯防治是矿井安全生产的重中之重,根据国家“十二五”要求,煤炭企业要认真地贯彻国务院提出的关于安全生产的每一项重要决议,扎实地落实煤矿瓦斯防治具体措施,以改造矿井通风系统为基点,以加强监督管理为手段,以提高从业人员安全素养为辅助,从多方位、多因素、多系统实现关于瓦斯综合治理这一目标。

参考文献

[1]景国勋,段振伟,程磊．瓦斯煤尘爆炸特性及传播规律研究进展［J］．中国安全科学学报,2009,19(4)124．

[2]李润求,施式亮,罗文柯．煤矿瓦斯爆炸事故特征与耦合规律研究［J］．中国安全科学学报,2010,20(2)217．