瓦斯事故是指由于瓦斯的存在并失控而導(dǎo)致的事故。包括瓦斯爆炸事故、煤與瓦斯突出事故、瓦斯燃燒事故、窒息事故等。
一、 礦井瓦斯
1.礦井瓦斯的性質(zhì)
礦井瓦斯是指礦井中主要由煤層氣構(gòu)成的以甲烷為主的有害氣體,有時單獨指甲烷。甲烷是無色、無味、無臭的氣體;不易溶于水;相對空氣密度為0.554,比空氣輕;它有很強的擴散性、滲透性;甲烷本身無毒,但不能供人呼吸;甲烷不助燃,但具有燃燒和爆炸性。
瓦斯在煤層及圍巖中的賦存狀態(tài)有以下2種:
(1) 游離狀態(tài) (2) 吸附狀態(tài)
2.礦井瓦斯的危害
礦井瓦斯的危害主要有以下3個方面:
(1) 遇火燃燒或爆炸(2) 瓦斯人窒息。(3)煤與瓦斯突出。
3.礦井瓦斯等級的劃分
礦井瓦斯等級根據(jù)礦井相對瓦斯涌出量、礦井絕對瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式,劃分為瓦斯礦井、高瓦斯礦井和煤與瓦斯突出礦井。
二、 礦井瓦斯爆炸及其防治
(一) 瓦斯爆炸的條件
瓦斯爆炸必須同時具備3個條件,即:一定濃度的瓦斯5%~16%;一定溫度的引燃火源,瓦斯在空氣中的引爆溫度為650~750 ℃;足夠的氧氣含量,氧含量達到12%。三者缺一不可。
(二) 瓦斯爆炸事故的預(yù)防
1.防止瓦斯積聚
(1) 加強通風(fēng)(2)先抽后采(3) 及時處理積聚的瓦斯(4) 加強檢查和監(jiān)測瓦斯
2.防止出現(xiàn)引爆火源
引爆瓦斯的火源主要有明火、爆破火焰、電火花及摩擦火花4種。
3.防止瓦斯爆炸災(zāi)害擴大
(1) 實行分區(qū)通風(fēng)(2) 安設(shè)隔爆設(shè)施(3) 建立礦井緊急避險系統(tǒng)、壓風(fēng)自救系統(tǒng)(4) 組織編制災(zāi)害預(yù)防和處理計劃以及事故應(yīng)急預(yù)案,并組織演練,提高逃生能力。
三、 煤(巖)與瓦斯突出事故及其防治
煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出是指在地應(yīng)力和瓦斯(二氧化碳)氣體壓力的共同作用下,破碎的煤(巖)和瓦斯(二氧化碳)瞬間由煤體(巖體)內(nèi)突然噴出到采掘空間的現(xiàn)象。
1.煤與瓦斯突出的預(yù)兆
(1) 有聲預(yù)兆。煤層在變形過程中發(fā)出劈裂聲、爆竹聲、悶雷聲,間隔時間不一,在突出瞬間常伴有巨雷般的響聲;支架受力發(fā)出“嘎嘎”聲音甚至折裂聲音。
(2) 無聲預(yù)兆。其主要表現(xiàn)是:① 煤層結(jié)構(gòu)變化,層理紊亂,煤層由硬變軟,由薄變厚,傾角由小變大,煤由濕變干,暗淡無光澤,煤層頂?shù)装宄霈F(xiàn)斷裂,煤巖嚴重破壞等。② 瓦斯涌出異常(忽大忽?。?、煤塵增大、氣溫異常、氣味異常,打鉆噴瓦斯、噴煤粉并伴有哨聲、蜂鳴聲等。③ 地壓顯現(xiàn)、巖煤開裂掉渣、底鼓、巖煤自行剝落、煤壁顫動、鉆孔變形等。
2.煤與瓦斯突出的預(yù)防措施
突出礦井應(yīng)當根據(jù)實際狀況和條件,制定區(qū)域綜合防突措施和局部綜合防突措施。
區(qū)域防突措施是指在突出煤層進行采掘前,對突出煤層較大范圍采取的防突措施。區(qū)域防突措施包括開采保護層和預(yù)抽煤層瓦斯2類。開采保護層分為開采上保護層和下保護層2種方式。預(yù)抽煤層瓦斯可采用的方式有地面預(yù)抽煤層瓦斯、井下穿層鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯和順層鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯等。
局部綜合防突措施包括預(yù)震動爆破、水力沖孔、金屬骨架、煤體固化、注水濕潤煤體或其他經(jīng)試驗證實有效的防突措施。