中国煤炭新闻网

阜新一煤矿煤尘爆炸已致24死52伤 煤尘爆炸为何如此厉害?
2019-05-13  出处:煤客网  煤客新闻网  煤矿网  来源:网络   人气:0   

据新华网报道,辽宁阜新矿业(集团)有限责任公司26日晨向新华社通报称,集团下属的恒大煤业公司26日凌晨发生煤尘燃烧事故,造成24名矿工死亡、52人受伤。

  阜新矿业(集团)有限责任公司在通报中称,11月26日1时31分,恒大煤业公司附近发生1.6级矿震,此后不久公司井下一个工作面的回风顺槽发生事 故,经探查初步确认为煤尘燃烧。事故造成区域作业的89名矿工中24人死亡,52人受伤。目前事故抢险救援工作已全部结束,伤者已送至医院救治。

  事故发生后,阜矿集团立即启动事故应急救援预案,辽宁省委书记王珉、省长李希分别作出重要批示,相关部门组织人员、物资迅速到位,全面开展紧急救援及事故处理工作。目前,恒大煤业公司所属各矿井已全部停产整顿,进行安全隐患大排查。

  辽宁阜新矿业(集团)有限责任公司是辽宁省属重点国有煤炭企业,恒大煤业公司设计能力120万吨/年,服务年限为83年,于1978年5月28日开工 建设,1987年10月24日投入生产。2009年生产核定能力为150万吨/年,现有员工4660人,“四证一照”齐全有效。

  可能很多人都听过煤尘,比如煤尘对身体不好,会产生职业病,煤尘会发生爆炸等等,那么煤尘是怎样形成的?产生的职业病有哪些?煤尘爆炸的条件是什么?怎么预防煤尘爆炸等等。

  一、什么是煤尘?

  在采煤过程中巷道中飞扬着的煤粉。煤尘污染空气,影响矿工身体健康,在空气中达到一定浓度时遇火会引起爆炸造成灾害。

  细微颗粒的煤炭粉尘是矿山五大自然灾害之一(瓦斯,煤尘,水,火,顶板),可引发矿工的煤肺病。当其浓度和氧气浓度达到一定界限并有明火时可发生煤尘爆炸,其危害性十分巨大。

  煤矿煤尘燃烧造成煤尘爆炸是对矿井危害性及大,也是瓦斯爆炸后造成二次爆炸的主要原因,如果平时不严格注意做好煤尘的管理,往往就出现类事的发生。

  在煤矿的生产过程中,瓦斯和煤尘是伴随着煤层开采而产生的两大灾害性物质,煤尘和瓦斯就破坏力来讲,煤尘的破坏力尤甚。对于瓦斯和煤尘的防治是煤矿安全生产的核心任务,对于高瓦斯矿井更是显得尤为重要。
二、煤尘的成因

  在煤矿的建设以及煤层的开掘过程中所产生的各种岩矿微粒统称为煤矿粉尘,主要是岩尘和煤尘,它是在矿井生产如打孔、爆破、切割、装载、落煤及运输和提 升过程中,因煤岩被破碎而产生的。由于物理性质和地质条件的不同以及采掘方式的不同粉尘的生成量有很大的差异;即使在同一矿井里,产尘的多少也因地因时发 生着不同的变化。

  一般来说,在现有防尘技术措施的条件下,采煤工作面产尘量占45%—80%;掘进工作面产尘量占20%—38%;锚喷作业点产尘量占5%—10%;其他作业点占2%—5%,各作业点随机械化程度的提高,矿尘的生成量也将增大。

  三、 煤尘的危害——煤尘爆炸

  1、 煤尘爆炸的原因

  煤被破碎成粉尘状时,与空气中的氧气接触面增大,加速了氧化,一旦接触到高温,氧化过程尤甚。煤尘在高温状态下,会有大量的可燃气体释放(如:甲烷,乙烷等),当同时满足以下四个条件则会造成煤尘爆炸。

  (1)煤尘的浓度

  煤尘的浓度并非是有煤尘就会发生爆炸,只有煤尘的浓度在爆炸界限之内才有可能发生爆炸,煤尘爆炸下限为(43mg/m33),浓度达到(300— 400mg/m33),爆炸威力最强。当煤尘浓度超强度变大过(1500—2000mg/m33)时,就不会再发生爆炸。可见,随着煤尘浓度的增加,煤尘 爆炸的强度也在增强。但当浓度一旦超过发生爆炸的浓度上限时,煤尘就不会再爆炸。

  (2)空气中的瓦斯与氧气

  空气中的瓦斯与氧气瓦斯本身具有爆炸性,当它混入含煤尘空气中,便增加了煤尘挥发含量与瓦斯浓度。空气中氧含量的浓度对煤尘爆炸也有很大的影响。氧气的浓度高时,点燃煤尘的温度可以降低;反之就要高一些。但若空气中氧含量低于17%时,煤尘就不会再爆炸。

  (3)煤尘的粒度

  煤尘的粒度煤尘爆炸的主体是75μm以下的煤尘,含量越高,其爆炸性越强,含量达到70%—80%时,爆炸力最强。粒度在0.75—1.0μm以下的 煤尘都能参与爆炸但颗粒过小,小于10μm时,其爆炸性反而减弱。这是由于过细尘粒在空气中很快氧化成为灰烬所致,以及过小的煤尘会分裂成为许多化学成分 不同的小粒子而减弱了爆炸性。

  (4)引燃源和引爆环境

  引燃源和引爆环境煤尘爆炸必须有足够引燃煤尘的热源,温度越高,初始爆炸的强度就越大。另外,爆炸的空间状况,对煤尘爆炸的强烈程度和发展都有很大影 响。(如:空间大小,断面大小等)煤尘爆炸会产生破坏性很强的高温,释放大量的热量,煤尘爆炸气体中含有大量co和co2爆炸区空气中co的含量可高达 8%,,相比之下,距离爆源10至30米内的破坏程度要小于30米以外的的破坏程度,这是因为离爆源较远处爆炸压力较高,煤尘爆炸传播时,冲击波传播的速 度大于火焰传播速度。这样,巷道中沉积的煤尘先被冲击波扬起,随即被到达的火焰点燃发生爆炸,这也就形成了煤尘的二次爆炸。

  煤尘发生连续爆炸主要有以下二个原因:

  (1)煤尘爆炸产生的反向冲击造成的。煤尘爆炸时的正向冲击是在高温作用下爆炸地点的空气急剧向外扩张,而反向冲击是在爆源附近空气受热膨胀,密度减小,火焰过后温度降低,瞬时形成负压区,空气迅速向爆源附近返回。在反向冲击发生时,如果该爆源附近仍然存在煤尘,在热源和氧气的参与下导致第二次煤尘爆炸。

  (2)煤尘爆炸时落后于压力波的高温火焰造成的。因为煤尘爆炸时,产生的压力波传播速度很快,能将巷道中,设备上和物料表面的积尘扬起,使空气中煤尘浓度迅速达到爆炸浓度界限,当落后于压力波的高温火焰到达时,就会发生第二次煤尘爆炸,所以说,煤尘爆炸所产生的后果要比瓦斯爆炸的后果严重的多。
与瓦斯爆炸区别

  煤尘爆炸区别于瓦斯爆炸的特有标志:煤尘爆炸时,一部分煤尘被局部焦化,粘结在一起,沉积在支架和巷道壁上,形成煤尘爆炸的特有产物——“皮渣”和“粘块”。这是煤尘爆炸区别于瓦斯爆炸的特有标志。

      预防措施

  因此,煤矿必须有预防和隔绝煤尘爆炸的措施(预防煤尘爆炸的关键是消灭飞扬状态的高浓度煤尘,使煤尘爆炸的四个必要条件在井下作业场所和行人巷道中不同时存在),以及采取降低爆炸威力、隔绝爆炸传播的隔爆措施。

  四、煤尘的危害——身体危害

  对于人体的危害煤尘除了有爆炸的危险外,还会对人的身体的健康造成巨大的危害。煤矿生产中,尘肺病因吸入粉尘成分不同,可造成三种主要病症。

  1、尘肺病 如果人长期工作在有煤尘污染的环境中,人体肺部长期吸入大量的粉尘,就可能患尘肺病,严重的甚至会形成尘肺癌变。

  2、矽肺病 吸入游离的二氧化硅(sio2)含量较高的粉尘引起的尘肺病是矽肺病,患者多集中于长期从事掘进线上的工人;吸入煤尘和含游离二氧化硅的岩尘所引起的尘肺病称为煤矽肺病,患者多为掘进和采煤混合工种的工人;

  3、煤肺病 第三类是长期吸入煤尘所引起的尘肺病,医学称煤肺病,患者多为长期从事采煤工作的工人。

  三种主要职业病的患因,都是人体肺部长期吸入大量的粉尘所致。矽肺病是一种常见的矿工的职业病工人一旦患病,当今的医学水平还很难彻底治愈。又因发病 缓慢,往往被人们所忽视。据卫生和科研部门统计。人体虽然有良好的防御和清除功能,但若长期吸入高浓度粉尘,仍可引起尘肺病。事实上,矽肺病已成为各类职 业病之首,国营煤矿每年尘肺病死亡人数已大大超过工伤死亡人数,目前每年新增尘肺病上万例,而且呈上升趋势,每年造成的直接经济损失上百亿元,矿山职业病 安全问题已成为我国一大社会公害,严重制约着我国采矿工业的健康发展,矿山事故和职业病已造成家庭、社会的问题,也直接影响到社会的安定。

  五、煤尘的危害——环境污染

  对于环境的危害据不完全统计测算,每装卸1吨煤炭可产生煤粉3.53——6.41公斤,每堆存1吨煤每年可产生煤粉尘1.48——2.02公斤,这些煤尘是造成我国产煤区环境污染的罪魁祸首。

  六、 煤尘防护与治理

  1、煤层注水

  回采工作面进行煤层注水,煤层注水是先在煤壁上打深度均等的孔,通过钻孔将高压水注入煤墙,使煤墙预先湿润,将原生煤尘湿润,让其失去飞扬能力,在开采过程中,有水存在就可避免细煤尘的飞扬,这种降尘效果较好,一般可降低粉尘浓度60%--90%左右。

  2、喷雾降尘

  喷雾降尘是指将井下的高压水流通过喷雾器雾 化,水通过喷雾器,在空中形成雾状水珠,煤尘在空中与水珠发生碰撞后被湿润,较大的煤尘颗粒便直接落下,较细的煤尘随风发生漂移,煤尘之间发生碰撞后结粒 后落下,由于此降尘方法虽然简单,容易,但却非常有效,它不仅可用于采掘工作面的防尘,煤机滚筒的喷雾降尘,更可用于各转载的的喷雾降尘,(如:刮板运输 机,转载机,掘进机等),此外还有,工作面的架间喷雾和风巷喷雾水幕。
3、利用除尘器除尘

  采用除尘器将空气中的粉尘分离出来,从而达到净化空气含量的目的。回风巷等处采用了湿式旋流除尘器和吸尘泵。采用了干式布袋除尘器。除尘效率高,消音效果好,处理污染风量大。

  4、泡沫降尘

  它主要是利用泡沫的高湿润性和隔绝性进行除尘。矿用泡沫抑尘技术是利用井下的除尘水管和压风管路, 在水管中加入一定量的添加剂,通过专用的发泡装置,引入压风,产生高倍数泡沫,通过喷嘴喷洒至尘源。泡沫通过良好的覆盖、湿润和黏附等方式作用于粉尘,从 根本上防止粉尘的扩散,有效的降低空气中粉尘浓度。该技术与其它湿式抑尘相比,用水量可减少30~80%,抑尘效率比喷雾洒水高3~5倍。此技术主要包含 矿用泡沫抑尘设备和矿用泡沫抑尘专用液两种产品,二者配合使用。

  5、磁化水除尘

  是将水磁化后使其物理化学性质发生改变从而大幅度的提高其降尘效果。

  总之,矿井的粉尘治理它不仅关系到职工的身心健康,而且关系着煤矿的安全等重大问题,改良现有的一些落后工艺技术,采取有效的措施抑制和消除产生的煤尘,是防治粉尘危害的根本方法,建立科学的防尘机制,是实现矿井防治粉尘的基本环境。

  

  我国历史上曾发生严重煤尘事故

  煤尘爆炸是在高温或一定点火能的热源作用下,空气中氧气与煤尘急剧氧化的反应过程,是一种非常复杂的链式反应。煤尘爆炸同瓦斯爆炸一样都属于矿井中的重大灾害事故。

  1942年的本溪煤矿煤尘爆炸,是我国历史上最严重的一次煤尘爆炸,死亡1549人,残246人。死亡的人员中大多为CO中毒,事故发生前,巷道内沉积了大量煤尘,是由于电火花点燃局部聚积的瓦斯而引起的重大煤尘爆炸事故。

  1960年5月9日,山西省大同老白洞煤矿发生煤尘爆炸事故,造成684人死亡。

  2005年2月14日15时,辽宁省阜新矿业有限责任公司孙家湾煤矿海州立井发生一起特别重大瓦斯爆炸事故,共造成214人死亡,30人受伤,直接经济损失4968.9万元。

  2005年11月27日,黑龙江省龙煤矿业集团七台河分公司东风煤矿违规放炮处理275皮带道主煤仓堵塞,导致煤仓给煤机垮落、煤仓内的煤炭突然倾出,带出大量煤尘并造成巷道内积尘飞扬达到爆炸界限,放炮火焰引起煤尘爆炸,造成171人死亡、48人受伤。

  2013年12月13日,新疆昌吉回族自治州呼图壁县白杨沟煤矿违规实施架间放炮,引发瓦斯爆炸,冲击波扬起运输顺槽、运输平巷的煤尘参与爆炸,导致事故扩大,造成22人死亡。

  参考资料

            安监总煤装〔2014〕85号《国家煤矿安监局关于加强煤尘防治工作防范煤尘爆炸事故的紧急通知》

      《浅谈煤尘危害及防治措施》

           《井下工作面煤尘的危害与综合治理》

 

 

 

  • 最新文章
  • 热门文章