煤礦通風專業知識100問
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2024-08-23
1、什么是礦井空氣?礦井空氣與地面空氣有什么不同?
礦井空氣是指來自地面的新鮮空氣和井下產生的有害氣體及浮塵的混合體。
礦井空氣的來源是地面空氣,地面空氣進入井下后,空氣的成分,溫度、濕度和壓力都發生了變化。這些變化主要表現在以下四方面:
(1)氧氣濃度減少,二氧化碳濃度增加。
(2)混入了各種有害氣體,主要是一氧化碳、硫化氫、二氧化硫、二氧化碳和沼氣等有毒有害和爆炸性氣體。
(3)混入了煤塵和巖塵。
(4)空氣的溫度、濕度和壓力發生變化。在通常情況下,冬季溫度升高,夏季降低;絕對濕度增大,相對濕度增高;在壓入式通風礦井,壓力變大;在抽出式通風礦井,壓力變小。
2、什么是空氣的密度?什么叫空氣的重率?密度和重率有什么關系?
在單位體積內所含有的空氣質量叫做空氣密度。在標準狀態下空氣的密度為1.293kg/m3。
在單位體積內所含有的空氣重量叫做空氣重率,干空氣的重率為N/ m3。
空氣密度和重率的關系為:ρ=γ/gρ—密度,γ—重率,g—重力加速度(m/s2)
井下二氧化碳(CO2)的來源是什么?
井下二氧化碳主要來源有以下幾方面:
(1)坑木腐朽變質、煤炭及含碳巖層緩慢氧化,這是最主要的來源。
(2)煤層中二氧化碳含量高,有時會發生煤(巖)與二氧化碳突出現象,在極短時間內二氧化碳伴隨著煤(巖)突然大量突出。
(3)采掘工作面的爆破作業。爆破后會生成大量二氧化碳,經測定,每公斤硝銨炸藥爆炸能生成150L二氧化碳。
(4)人的呼吸。一般情況下,人在井下從事勞動時,呼出的二氧化碳量為0.75-0.85L/min。
(5)井下發生瓦斯、煤塵爆炸和火災事故時也產生大量的二氧化碳。
3、二氧化碳(CO2)對人體健康有哪些危害?《煤礦安全規程》對二氧化碳濃度是怎樣規定的?
二氧化碳對人體健康危害較大,微量二氧化碳能促使人的呼吸加快,呼吸量增加。當空氣中二氧化碳濃度達到1%時,人的呼吸變得急促;二氧化碳濃度達到5%時,人的呼吸感到困難。伴有耳鳴和血液流動加快伯感覺;二氧化碳濃度達到10%-20%時,人的呼吸將處于停頓狀態并失去知覺,時間稍長就會有生命危險;二氧化碳濃度達到20%-25%時,人將窒息死亡。
《煤礦安全規程》規定,采掘工作面進風流中,二氧化碳濃度不超過0.5%。礦井總回風巷或一翼回風巷中二氧化碳濃度超過0.75%時,必須立即查明原因,進行處理。
4、一氧化碳(CO)的性質是什么?
一氧化碳是一種無色、無味、無臭的氣體;相對密度0.97,絕對密度1.25kg/m3;微溶于水;在正常的溫度和壓力條件下,化學性質不活潑,當空氣中一氧化碳濃度達到13%-75%時,能引起燃燒和爆炸。
5、一氧化碳(CO)對人體健康有哪些危害?《煤礦安全規程》對一氧化碳濃度是怎樣規定的?
一氧化碳毒性很強,它對人體血色素的親和力比氧氣大250-300倍,吸入人體內的一氧化碳會很快地與血色素結合,阻礙氧氣與血色素的正常結合,導致血色素吸氧能力降低,使人體各組織和細胞缺氧,引起中毒、窒息甚至死亡。當空氣中一氧化碳濃度達到0.016%時,數小時后人會感到輕度頭痛;一氧化碳濃度達到0.048%時,將使人產生輕微中毒,出現耳鳴、頭暈、頭痛、心跳加速等現象;一氧化碳濃度達0.128%時,將使人產生嚴重中毒,失去行動能力,感覺遲鈍;一氧化碳濃度達到0.4%時,在很短時間內,人將失去知覺、痙攣,甚至死亡。
6、硫化氫(H2S)對人體健康有哪些危害?《煤礦安全規程》對硫化氫的濃度是怎樣規定的?
硫化氫有很強的毒性,刺激人的眼膜和呼吸系統,阻礙人體的氧化過程,使人體缺氧。當空氣中硫化氫濃度達到0.0001%時,人的嗅覺能嗅到氣味;硫化氫濃度達到0.0005%時,在數小時后發生輕度中毒,嚴重流唾液和清鼻涕,呼吸困難;硫化氫濃度達到0.02%時,人將嚴重中毒,出現頭暈、頭痛、嘔吐和四肢無力現象;硫化氫濃度達到0.05%時,人將很快失去知覺,發生痙攣,如不及時搶救會有死亡危險;硫化氫濃度達到0.1%時,人在極短時間內發生死亡。
《煤礦安全規程》規定,礦井空氣中硫化氫的最高允許濃度為0.00066%。
7、什么叫空氣壓力?壓力有哪些表示方法?
空氣壓力是指空氣分子作用于器壁單位面積上的力。壓力有三種表示方法:
⑴用單位面積上的作用力來表示,Pa。
⑵用液柱高度來表示,mmH2O或mmHg。
⑶用大氣壓力來表示,atm或at。
三者關系是:1atm=760mmHg=10332mmH2O;1at=10000mmH2O。
8、什么叫通風總壓差?總壓差在通風中有什么作用?
井下風流中任意兩個斷面的通風總壓力之差,叫做該兩斷面的總壓差。井巷風流中兩個斷面的總壓差是造成該兩斷面之間空氣流動的根本原因。礦井井巷內的空氣流動就是依靠礦井進風井口斷面與回風井口斷面的總壓差實現的。空氣流動的方向是從總壓力大的斷面流向總壓力小的斷面。
9、自然風壓與哪些主要因素有關?
自然風壓與以下三個主要因素有關:
⑴進、回風井的井口標高差。
⑵地面溫度的變化。
⑶礦井工業廣場小氣候。
什么是上行通風?
風流沿采煤工作面由下向上流動的通風方式。
10、什么是下行通風?
風流沿采煤工作面由上向下流動的通風方式。
11、礦井通風能力核定采用哪兩種方法?
礦井通風能力核定采用總體核算法或由里向外核算法計算。
總體核算法在產量30萬t/a以下的礦井可使用;由里向外核算法在產量30萬t/a以上的礦井可使用。
12、礦井通風系統能力核定的主要內容是什么?
(1)核查采煤工作面、掘進工作面及井下獨立用風地點的基本狀況。
(2)核查礦井通風機的運轉狀況。
(3)實行瓦斯抽排的礦井,必須核查礦井瓦斯抽排系統的穩定運行情況。
(4)礦井有2個以上通風系統時,應按照每一個通風系統分別進行通風能力核定,礦井的通風系統能力為每一個通風系統能力之和。礦井必須按照每一個通風系統能力合理組織生產。
13、應從哪幾方面對礦井通風能力進行驗證?
礦井通風能力應從礦井主要通風機性能、通風網絡、用風地點的有效風量和礦井稀釋瓦斯的能力等方面進行驗證。
14、煤礦通風系統能力在什么條件下可作為核定生產能力的依據?
煤礦通風系統能力必須按實際供風量核定,井下各用風地點所需風量要符合規程規范要求。經省煤炭行業管理部門批準的礦井年度通風能力,可作為核定生產能力的依據。
15、認定為“通風系統不完善、不可靠的”后,應如何處理?
認定為“通風系統不完善、不可靠的”后,應該立即登記建檔,指定專人負責跟蹤監控,督促企業認真整改,排除隱患。整改完成后,由煤礦主要負責人組織自檢。自檢合格后,向縣級以上政府煤礦安全生產監管部門提出恢復生產的申請報告。驗收合格后方可恢復生產。
16、什么是風量調節?
為了滿足采掘工作面和硐室所需風量,對礦井總風量或局部風量進行的調節工作。
17、礦井風量調節有哪些措施?
可以采取許多措施來對礦井風量進行調節:
(1)采用調節設備設施。如通風機、射流器、風窗和風幕等。
(2)增加并聯井巷。
(3)擴大井巷通風斷面。
(4)縮短通風風流線路。
(5)改變井巷支護形式。
18、礦井風量測定有哪些規定?
《煤礦安全規程》中規定:
(1)礦井必須建立測風制度,每10天進行1次全面測風。
(2)對采掘工作面和其他用風地點,應根據實際需要隨時測風。
(3)每次測風結果應記錄并定在測風地點的記錄牌上。
19、礦井風量測定的內容是什么?
礦井風量測定主要是井巷中風速和斷面面積測定,用測定的風速乘以面積即得出風量
Q=V均×A×60
式中Q——通過巷道的風量,m3/min。
V均——巷道平均風速,m/s;
A——巷道斷面積,m2。
20、使用風表測量風速時應注意什么問題?
使用風表對井巷風速進行測量時,應注意以下幾方面問題:
(1)風表翼輪一定要與風流方向垂直,特別是在傾斜巷道中測風時更要注意,否則將產生較大誤差。
(2)風表刻度盤一側要背著風流,否則風表指針將發生倒轉。
(3)風表不能固定在一個位置上,而要不斷地按移動路線移動,移動速度要均勻,或采取定點法,否則測出的風速不是平均速度。
(4)在同一斷面測風次數不得小于3次,各次測量結果之間的誤差不得超過5%,然后取3次測量結果的平均值,否則測出的風速不是精確的。
(5)在井巷中測風時,必須待該巷道中風流穩定后進行。例如,列車通過、人員行走等情況都影響測風的準確性,必須在列車和人員通過后3~5min再測量。
21、礦井漏風有哪些危害?
礦井漏風主要有以下幾方面的危害?
(1)造成用風地點的有效風量減少,使用風地點可能形成瓦斯等有毒有害氣體的積聚,還會使作業場所出現不良氣候條件。
(2)如果存在較多的漏風路線,會使通風系統復雜化,影響礦井通風穩定性和可靠性,增加風量調節的困難。
(3)可能使采空區遺煤引起自然發火。
(4)礦井存在大量漏風,必將降低礦井有效風量率、增加礦井通風的電耗。
22、井下風速過低或過高有什么危害?
井巷和采掘工作面風速過低或過高都不行。風速過低,汗水不易蒸發,人體多余熱量不易散失掉,人就感到悶熱不舒服,同時還會積聚瓦斯和煤塵,可能引起瓦斯煤塵爆炸或者窒息事故;風速過高,不僅使人體散發過多熱量,易患感冒,而且會引起礦塵飛揚,惡化作業環境,危害人員身體健康,還可能引起煤塵爆炸。
23、什么叫礦井等積孔?
衡量礦井或井巷通風難易程度的假想薄壁孔口面積值。
假定在無限空間有一薄壁,在薄壁上開一面積為A(m2)的孔口。當孔口通過的風量等于礦井風量,而且孔口兩側的風壓差等于礦井通風阻力時,則孔口面積A稱為該礦井的等積孔。
24、礦井等積孔有什么用途?
礦井等積孔A=1.19/Rm
式中Rm——礦井總風阻,m2。
由上式可知,A是Rm的函數,Rm越大,即礦井通風越困難,得出的A越小,故A可以表示礦井通風的難易程度。我國常用礦井等積孔作為衡量礦井通風難易程度的指標。
礦井通風難易程度分級如下:
等積孔A>2 m2的礦井通風難易程度:容易;
等積孔A1-2 m2的礦井通風難易程度:中等;
等積孔A<1 m2的礦井通風難易程度:困難。
但是,用礦井等積孔來衡量礦井通風難易程度仍存在著一些問題。例如,井巷中如發生嚴重漏風或風流短路等情況,則會出現通風狀況雖差而等積孔卻相當大的現象;另外由于現代礦井的規模、開采方法、機械化程度和通風機能力等有了很大的發展和提高,對小型礦井通風狀況還有一定的參考價值;對大型礦井或多風機通風系統的礦井,衡量通風難易程度的指標還有待進一步研究。所以,礦井等積孔這一概念只能作為衡量通風難易手程度的參考之用。
25、什么是礦井通風方式?礦井通風方式主要有哪幾種基本類型?
指礦井進風井和出風井的布置方式。根據礦井進、回風井布置形式的不同,礦井通風方式分為以下三種基本類型:
(1)中央式通風。中央式通風是指風井和回風井大致位于井田走向的中央,中央式通風又分為中央并列式和中央邊界式兩種形式。
(2)對角式通風。對角式通風是指進風位于井田中央,回風井分別位于井田淺部走向兩翼邊界采區的中央,對角式通風又分為兩翼對角式和分區對角式兩種形式。。
(3)混合式通風。混合式通風是大型礦井和老礦井進行深部開采時常用的一種通風方式。一般進風井和回風井由3個或3個以上井筒或斜井按(1)、(2)兩種方式組合而成,分為中央分列與對角混合式、中央并列與對角混合式、中央并列與中央分列混合式三種形式。
26、礦用主要通風機為什么必須安裝在地面?
礦井主要通風機是保障礦井有效通風的可靠裝備,也是保證礦井安全的重要裝備。礦井主要通風機安裝在地面,可以確保向井下連續不斷地供給穩定的和足夠的新鮮風流,保證礦井有效可靠地通風,有以下好處:
⑴地面空氣新鮮、干燥、粉塵少,有利于設備的維護保養。
⑵一些附屬的大型設備不必選用防爆系列,設備選型簡單。
27、通風機有哪些基本參數?
通風機有以下幾種基本參數:
(1)風量。指單位時間通過通風機的風量,m3/s。
(2)全風壓。指單位體積的空氣通過通風機后所獲得的能量,包括風機靜壓和速壓,Pa、mmH2O或atm等。
(3)功率。指通風機的輸入功率(從電動機得到功率)和輸出功率(對外做的功率),kW。
(4)效率。指通風機輸出功率與輸入功率之比,%。
(5)轉速。指通風機每分鐘轉動的速度。一般以通風機電動機轉子單位時間的轉數計算,r/min。
28、什么是壓入式通風?壓入式通風有哪些優缺點?其適用條件是什么?
通風機向井下或風筒內壓入空氣的通風方法。
優缺點:
(1)能用一部分回風將相鄰貫通的小煤窯塌陷區內的有害氣體壓到地面。
(2)由于井下風流處于正壓狀態,當主要通風機因故停止運轉時,井下風流壓力降低,有可能使采空區瓦斯涌出量增大。
(3)進風網絡漏風多,管理困難,風阻大,風量調節困難。
適用條件:壓入式適用范圍較小,當與本礦貫通的小窯地面塌陷嚴重或通達地表裂縫多時,地面地形復雜無法在回風井設置主要通風機或者總回風巷無法連通或維護困難的條件下,也可采用該法。
29、什么是抽出式通風?抽出式通風有哪些優缺點?其適用條件是什么?
通風機從井下或局部用地點抽出污濁空氣的通風方法。
優缺點:
(1)由于井下風流處于負壓狀態,當主要通風機因故停止運轉時,井下風流壓力提高,可使采空區瓦斯涌出量減少,比較安全。
(2)漏風量少,通風管理較簡單。
(3)當相鄰礦井或采區相互貫通時,會把相鄰礦井或采區積聚的有害氣體抽到本礦井下,使礦井有效風量減小。
適用條件:抽出式是目前我國煤礦廣泛采用的通風方式,特別適用于高瓦斯礦井和開采范圍較大的礦井。
30、什么是礦井通風網絡?它主要有哪些基本形式?
通風系統中表示風道(分支)連接形式和風流方向的結構系統,即所有井筒、巷道、車場和硐室、工作面等相互連接構成的全部風流流經的路線,習慣稱風網。
基本形式有以下三種:
(1)串聯風路
串聯風路指的是井下回風地點的回風再次進入其他用風地點,中間沒有分支的風路。
(2)并聯風路
并聯風路指的是兩條或兩條以上的通風巷道,在某一點分開后,又在另一點匯合,其中間沒有交叉巷道時所構成的風路。
(3)角聯風路
角聯風路指的是并聯風路之間增加1條或多條風路與其相連通的風路。
31、什么叫礦井通風網路特性曲線?它有什么用途?
礦井風阻與風壓、風量有關:
式中R——礦井風阻,N·S2/m6。
h——礦井風壓,Pa。
Q——礦井風量,m3/S。
如果用風壓作縱坐標,用風量作橫坐標,繪制出風阻曲線,它就是礦井網路特性曲線。
礦井通風網絡特性曲線可以反映礦井通風難易程度,特性曲線越陡,說明礦井通風越困難;反之,特性曲線越緩,說明礦井通風越容易。
32、串聯風路和并聯風路有什么不同的通風性能?
如果兩條風路的風阻相等,分別構成串、并聯通風時,并聯風路的總風阻是串聯風路總風阻的1/8。當通過串、并聯風路的總風量相等時,并聯風路的總風壓是串聯風路總風壓的1/8。所以,并聯通風要比串聯風路通風經濟性優越得多。
另外,并聯風路中各風路都是獨立的新鮮空氣,有利于風流的控制和調節,通風情況好,不易發生事故,即使發生事故,也不至于波及其它風路,對事故風路隔絕處理也方便。所以,并聯風路要比串聯風路的安全可靠程度高得多。
33、《煤礦安全規程》對礦井通風阻力測定是如何規定的?測定礦井通風阻力時如何進行計算?
《煤礦安全規程》規定,新井投產前必須進行1次礦井通風阻力測定,以后每3年至少進行1次。礦井轉入新水平生產或改變一翼通風系統后,必須重新進行礦井通風阻力測定。
對測定的數據進行整理,按校正儀器的系數逐一校正,然后按下式進行計算。
(1)采用壓差計法時,兩測點間通風阻力為
H1~2=kh測+υ21ρ1/2-υ22ρ2/2
式中H1~2 ——1、2測點間通風阻力,Pa;
K——壓差計讀數的精度校正系數;
h測——壓差計的計數,即1、2兩測點壓差,Pa;
υ1、υ2——1、2兩測點斷面的平均風速,m/s;
ρ1、ρ2——1、2兩測點風流密度平均值,kg/m3。
(2)采用氣壓計法時,兩測點間通風阻力為
式中H1~2——1、2測點間通風阻力,Pa;
K,K——氣壓計讀數的精度校正系數;
h測1、h測2——h測1、h測2時校正氣壓計的計數,Pa;
Z1、Z2——前后測點的標高,m。
測量路線的總阻力即為各測點間通風阻力之和。
34、什么叫局部通風機壓入式通風?壓入式通風有哪些優缺點?
局部通風機壓入式通風是指利用局部通風機和風筒將新鮮空氣壓入掘進工作面,而乏風經巷道排出。
壓入式通風的優點是:風流從風筒末端射向工作面,風流有效射程較長,一般達7-8m。因此容易排出工作面乏風和粉塵,通風效果好。同時,局部通風機安設在新鮮風流中,安全性能較好。
壓入式通風的缺點是:掘進工作面排出的乏風和粉塵要經過有人作業的巷道,爆破時炮煙排出速度慢、時間長。
壓入式通風是局部通風機通風最主要的方式。
35、局部通風機的風電閉鎖是指什么?局部通風機為什么必須實行風電閉鎖?
所謂風電閉鎖是指局部通風機的供風與掘進巷道的供電相互閉鎖,局部通風機停止運轉時,能立即自動切斷局部通風機供風巷道中的一切電氣設備的電源,并且在局部通風機未啟動通風前,不能接通巷道中的一切電源。《煤礦安全規程》規定,使用局部通風機供風的地點必須實行風電閉鎖,使用2臺局部通風機供風的,2臺局部通風機都必須同時實現風電閉鎖。
當局部通風機因故停風后,掘進巷道的瓦斯得不到有效的沖淡和排除,常造成瓦斯積聚濃度超限;同時,非本質安全型電氣設備,如果管理不善,容易發生電火花。電火花與達到爆炸濃度的瓦斯相結合后,即發生瓦斯爆炸事故。如果停風后,能夠切斷,不能接通電源,就減少了產生電火花的危險。同時停電后,工人不能在掘進巷道進行作業,也減少了其他火源的產生和控制現場無風作業。所以,實行風電閉鎖,是預防瓦斯爆炸的一項重要舉措。
36、什么叫局部通風機風流有效射程?如何計算風流有效射程?
采用局部通風機壓入式通風時,從風筒出口到達風流射出的最遠距離,叫做局部通風機風流有效射程,單位為m。
風流有效射程估算公式如下:
LS=(4-5) ,(m)
式中 LS——風流有效射程,m;
A——巷道斷面面積,m2;
(4-5)——風流有效射程系數。當風筒出口風速較小時選4;當風筒出口風速較大時選5。
37、煤層中瓦斯含量與哪些因素有關?
影響煤層中瓦斯含量與以下幾個因素有關:
(1)煤層的埋藏濃度。煤層埋藏越深,瓦斯含量越大。相對瓦斯涌出量每增加1m3/t時,相應開采垂深的米數則因礦井自然條件不同而異,一般為6-27m。
(2)煤層的頂、底板巖性。如果煤層的頂、底板為透氣性較好的砂巖,瓦斯容易泄放,煤層中瓦斯含量較小;如果煤層的頂底板為透氣性較差的泥巖、頁巖,瓦斯不易泄放,煤層中瓦斯含量較大。
(3)煤層傾角。煤的傾角較大時,瓦斯會沿著某些透氣性較好的巖層向上泄放,就容易被某些透氣性較差的巖層隔絕起來,煤層中瓦斯含量大。
(4)煤層露頭。煤層有露頭時,瓦斯可沿著煤層直接排到地面,露頭存在時間越長,煤層中瓦斯含量越小。如果地面無露頭,煤層中瓦斯含量就越大。
(5)地質構造。地質構造是影響煤層瓦斯含量的重要因素。封閉而完整的背斜軸部煤層瓦斯含量大;局部變厚的“大煤包”,瓦斯含量明顯高于周圍薄煤區;開放性斷層使煤層瓦斯含量降低。
38、游離瓦斯含量與吸附瓦斯含量分別與哪些因素有關?
游離瓦斯含量與煤體中空間、瓦斯壓力和圍巖溫度的大小有關,通常占煤層現有瓦斯含量的10%-20%。
吸附瓦斯含量與煤的結構特點和碳化程度有關,通常占煤層現有瓦斯含量的80%-90%。
但是,游離瓦斯和吸附瓦斯處于不間斷的動平衡狀態。當外部壓力降低、溫度升高或者煤體結構遭到破壞時,吸附瓦斯將變為游離瓦斯;當外部壓力增大或溫度降低時,游離瓦斯將變以呼附瓦斯,這種部分瓦斯含量發生變化的現象分別叫做解吸和吸附。
39、為什么每年要對礦井瓦斯等級進行鑒定?
因為影響礦井瓦斯涌出量的因素很多,在生產過程中有很多因素是經常變化的。所以礦井瓦斯涌出量也是不斷變化的,礦井瓦斯等級也有可能發生變化。經過礦井瓦斯等級鑒定,按礦井實際瓦斯等級供給所需風量,選用不同的機電設備,采取不同的措施加以管理,這樣既能保證礦井安全生產,又避免不必要的人力物力浪費。因此,《煤礦安全規程》規定,每年必須對礦井進行瓦斯等級和二氧化碳涌出量的鑒定工作。
煤礦必須嚴格按照《礦井瓦斯等級鑒定規范》(AQ1025—2006)的標準進行礦井瓦斯和二氧化碳涌出量測定工作,為煤礦瓦斯等級鑒定提供準確的基礎數據。
40、礦井瓦斯等級鑒定應選擇什么時間進行?
礦井瓦斯等級鑒定時間選擇應符合以下要求:
(1)礦井瓦斯等級鑒定應在礦井正常生產條件下進行。
(2)礦井瓦斯等級鑒定應選擇礦井絕對瓦斯涌出量最大的月份進行,一般選擇7月份。
(3)在當月的上、中、下旬中間隔10天各取一天進行,如5日、15日和25日三天。
(4)在一天安排三個班(或四個班)進行。
(5)在每一測定班中應選擇生產正常的同一時刻進行。
41、礦井瓦斯等級鑒定測定內容是什么?
在進行礦井瓦斯等級鑒定時,測定內容主要包括以下“四量”:
(1)風量。
(2)風流中瓦斯和二氧化碳涌出量。
(3)瓦斯抽放量。
42、光學甲烷檢測儀有哪些優缺點?
1、光學甲烷檢測儀的主要優點是:
(1)壽命長,除了電池和燈炮以外,沒有易損易耗部件。
(2)可以用水柱壓力法代替標準氣樣校正儀器,免除了配氣的麻煩。
2、光學甲烷檢測儀的主要缺點是:
(1)選擇性較差。被測氣體中存在其他氣體時,由于各種氣體的折射率不同,對測定結果會產生干擾。
(2)當氣樣中氣體組成成分發生變化時,氣體的折射率也要改變,測量精度受濕度、氣體成分、溫度和壓力的影響。
(3)讀數不直觀,不能自動測量和報警。
43、如何使用光學甲烷檢測儀測定瓦斯濃度?
使用光學甲烷檢測儀測定瓦斯濃度的步驟如下:
(1)在測定地點,將光學甲烷檢測儀的進氣管上安裝二氧化碳吸收管,吸收二氧化碳,排除干擾,提高測量數據準確性。
(2)將光學甲烷檢測儀的進氣管送到待測位置。如果待測位置過高或過遠,可在進氣管上接長膠皮管,用竹木棍將膠皮管送到位。
(3)捏放橡皮吸氣球5-10次,使含有瓦斯的待測混合氣體吸入瓦斯室。
(4)按下光源按鈕,由目鏡中觀察黑基線位移后最接近的整數數值,該整數數值即為測量瓦斯濃度整數的百分數。
(5)順時針轉動微調螺旋,使黑基線退到和該整數數值刻度相重合處,從微讀數盤上觀察小數位數值,該小數位數值即為測量瓦斯濃度小數的百分數。
(6)整數與小數相加,即為測量瓦斯濃度的數值。例如,從整數位讀出數位1,微讀數0.5,測量瓦斯濃度1.5%。
44、如何對光學甲烷檢測儀的檢測結果進行校正?
對光學甲烷檢測儀校正的方法是,將已測得的瓦斯或二氧化碳濃度值乘以校正系數:
K′=365.8T/P
式中K′——校正系數;
T——測定地點絕對溫度,K。
T=t+273
式中t——測定地點攝氏溫度,℃;
p—測定地點大氣壓力,Pa。
例如,測定地點溫度27℃、大氣壓力86645Pa,測得瓦斯濃度值2.0%,則T=27+273
K′=345.8X300k/86645=1.197校正后瓦斯濃度為2.0%×1.197=2.39%。
45、什么叫煤礦安全監控系統?
凡具有模擬量、開關量、累計量采集、傳輸、存儲、處理、顯示、打印、聲光報警、控制等功能,用于監測甲烷濃度、一氧化碳濃度、風速、風壓、溫度、煙霧、饋電狀態,風門狀態、風筒狀態、局部通風機開停、主通風機開停,并實現甲烷超限聲光報警、斷電和甲烷風電閉鎖控制,由主機、傳輸接口、分鉆、傳感器、斷電控制器、聲光報警器、電源箱、避雷器等設置組成的系統,叫做煤礦安全監控系統。
46、什么叫煤礦安全監控系統的分站?井下分站應設置在什么位置?
煤礦安全監控系統中用來接收傳感器的信號,并按預先約定的復用方式遠距離傳送給傳輸接口,同時,接收來自傳輸接口多路復用信號的裝置,叫做分站。
井下分站應設置在便于人員觀察、調試、檢驗及支護良好、無滴水、無雜物的進風巷道或硐室中,安裝時應墊支架,或吊掛在巷道中,使其距巷道底板不小于300mm。
47、采掘工作面有哪些主要瓦斯檢查地點?
采掘工作面主要瓦斯檢查地點是以下各處:
(1)采掘工作面主要檢查工作面入風口、工作面風流、煤幫和上隅角、工作面回風口、尾巷等處。
(2)掘進工作面主要檢查工作面入風口、工作面風流、工作面回風口及分區回風距聯絡巷30m等處。
(3)采掘工作面所有爆破地點都必須實行“一炮三檢”,即裝藥前、爆破前和爆破后都要檢查瓦斯。
48、如何檢查盲巷瓦斯和二氧化碳濃度?
盲巷內一般都會積聚瓦斯,有的甚至達到高濃度。進入盲巷檢查瓦斯和二氧化碳濃度時必須注意做到以下幾項安全事項:
(1)首先檢查自己攜帶的礦燈、自救器和甲烷檢測儀,確認完好可靠,方可進入盲巷。
(2)先檢查盲巷入口處的瓦斯和二氧化碳濃度,其濃度均小于3.0%時,才能由外向里逐段檢查。
(3)瓦斯和其他有毒有害氣體濃度大時,必須2人同時進入盲巷內,一前一后,一人測量一人監護。
(4)發現盲巷瓦斯或二氧化碳濃度達到3.0%或3.0%以上時,必須立即停止測量,返回新鮮空氣處。
(5)進入盲巷還應注意頂板掉矸,如果遇到盲巷內冒頂,必須停止前進。
(6)在盲巷測量瓦斯和二氧化碳濃度的同時,還應檢查氧氣和其他有毒有害氣體濃度,防止引起窒息或中毒事故。
49、有哪些情形時認定為“瓦斯超限作業”?
根據國家安全生產監督管理總局、國家煤礦安全監察局制定的《煤礦重大安全生產隱患認定辦法(試行)》,有下列情形之一的,都認定為“瓦斯超限作業”:
(1)瓦斯檢查工配備數量不足的。
(2)不按規定檢查瓦斯,存在漏檢、假檢的。
(3)井下瓦斯超限后不采取措施繼續作業的。
50、預防瓦斯爆炸有哪些措施?
預防瓦斯爆炸的主要措施有以下兩方面:
1、防止瓦斯積聚。
(1)加強通風。礦井通風是防止瓦斯積聚的基本措施,只有供風穩定、連續、合理,才能保證及時沖淡和排除瓦斯。
(2)抽放瓦斯。瓦斯涌出量大,采用正常通風解決瓦斯問題仍達不到要求時,應提前對瓦斯進行抽放。
(3)嚴格檢查。嚴格按照《煤礦安全規程》和有關規定對瓦斯進行檢查,嚴禁漏檢、假檢。
(4)及時處理。發現瓦斯積聚,必須及時采取措施進行排放和處理。
2、杜絕引爆火源。
對生產中可能出現的引炸火源,必須嚴加管理和控
51、如何根據瓦斯涌出量計算瓦斯積聚量?
瓦斯積聚量與瓦斯涌出量和瓦斯涌出時間有關。
Q積=Q絕×T停
式中Q積——瓦斯積聚量,m3;
Q絕——絕對瓦斯涌出量,m3/min;
T停——巷道停電停風時間,min。
52、如何根據巷道規格計算瓦斯積聚量?
巷道中瓦斯積聚量與巷道中平均瓦斯濃度和巷道的規格有關。
Q巷=C均×L×S
式中Q巷——巷道中瓦斯積聚量,m3;
C均——巷道中平均瓦斯濃度,%;
L——巷道長度,m;
S——巷道面積,m2。
53、編制、貫徹和實施排放瓦斯措施應注意哪些安全事項?
瓦斯排放安全技術措施必須做到以下幾方面規定要求:
(1)需要編制的瓦斯排放安全技術措施,必須具有極強的針對性,嚴禁使用“通用”措施,更不準幾個地點共用一個措施。
(2)瓦斯排放安全技術措施應由通風部門負責編制。礦山救護隊負責實施時,還需另外制定行動計劃。
(3)瓦斯排放安全技術措施必須由生產、機電和安監等部門審鑒,并由礦技術負責人或總工程師進行批準。
(4)批準的瓦斯排放安全技術措施必須由有關領導負責貫徹,凡參加貫徹的人員必須親自簽名。
(5)排放瓦斯過程中,必須嚴格按照瓦斯排放安全技術措施實施。嚴禁“一風吹”。
54、瓦斯排放安全技術措施應包括哪些內容?
瓦斯排放安全技術措施應包括以下幾方面內容:
(1)排放瓦斯的具體地點和時間安排。
(2)計算排放瓦斯量,預計排放所需時間。
(3)明確風流混合處的瓦斯濃度,制定控制送入獨頭巷道風量的方法。
(4)明確排放出的瓦斯所流經的路線,標明通風設施和電氣設備的位置。
(5)明確撤人范圍,并指定警戒人員位置。
(6)明確停電范圍和停電地點及斷、復電的執行人。
(7)明確檢查瓦斯的地點和復電的執行人。
(8)明確排放瓦斯的負責人和實施人員名單及其分工。
(9)必須附有排放瓦斯示意圖。圖中應標明通風設施、電氣設備、風流路線,以及警戒、瓦斯傳感器和檢查瓦斯的位置。
55、什么叫煤層瓦斯壓力?煤層瓦斯壓力分為哪幾類?
煤層瓦斯壓力指的是,煤層埋藏在一定深度時,煤層的孔隙,裂隙中的瓦斯對隙壁所產生的應力,單位是Mpa。
煤層瓦斯壓力可分為以下兩類:
(1)煤層瓦斯原始壓力。
煤層瓦斯原始壓力指的是,未受開采和抽放影響的煤體內的瓦斯壓力。
(2)煤層瓦斯殘存壓力。
煤層瓦斯殘壓力指的是,受開采和抽放影響的煤體內現存的瓦斯壓力。
56、煤的壓出伴隨瓦斯涌出(壓出)有哪些基本特征?
煤的壓出伴隨瓦斯涌出(壓出)有以下基本特征:
(1)壓出有哪兩種形式,即煤的整體位移和煤有一定距離的拋出,但位移和拋出的距離都較小。
(2)壓出后,在煤層與頂板之間的裂隙中常留有細煤粉,整體位移的煤體上有大量的裂隙。
(3)壓出的煤呈塊狀,無分選現象。
(4)巷道瓦斯涌出量增大。
(5)壓出可能無孔洞或呈口大腔小的楔形、半圓形孔洞。
57、用放炮方法處理卡在溜煤(矸)眼中的煤、矸時應注意哪些安全事項?
處理卡在溜煤(矸)眼中的煤、矸時,如果確無爆破以外的方法,可爆破處理,但必須遵守下列規定:
(1)必須使用符合使用要求的剛性被筒炸藥。
(2)每次放炮只準使用一個電雷管和不超過450g炸藥。
(3)爆破前必須灑水。
(4)爆破前必須檢查溜煤(矸)眼中堵塞部位的上部和下部空間的瓦斯。
58、井下常用的煤礦許用炸藥有哪些品種?
按照是否允許在井下有瓦斯和煤塵爆炸危險的采掘工作面使用,可分為煤礦許用炸藥和非煤礦許用炸藥兩類。
煤礦井下常用的煤礦許用炸藥主要有以下品種:
(1)煤礦銨梯炸藥(包括抗水煤礦銨梯炸藥)。
(2)煤礦水膠炸藥。
(3)煤礦乳化油炸藥。
(4)離子交換型安全炸藥。
(5)被筒炸藥。
59、礦井自然條件對礦塵的產生有哪些影響?
自然條件對礦塵產生的影響主要有以下幾方面:
(1)地質構造情況。地質構造復雜,斷層褶皺發育,受地質運動破壞強烈地區,開采時礦塵產生量較大,反之則產塵量較小。
(2)煤層的賦存條件。在同樣的技術條件下,開采薄煤層比開采厚煤層礦塵產生量要大,因為在同樣的產塵環境中,薄煤層比厚煤層空間小,使礦塵濃度增加;開采緩傾斜煤層比開采急傾斜礦塵產生量要小。
(3)煤(巖)的物理學性質。在一般情況下,煤(巖)體節理發育、結構疏松、水份較低,煤(巖)質堅硬且脆性大時,在采掘過程礦塵產生量較大,反之則產生量較小。
60、礦塵如何進行分類?
礦塵的分類方法很多,目前我國煤礦對礦塵主要有以下分類方法:
(1)按礦塵的成分分類
①煤塵:直徑小于1mm煤炭顆粒。
②巖塵:直徑小于5μm巖石顆粒。
(2)按礦塵中游離sio2的含量分類。
①矽塵:礦塵中游離sio2含量在10%以上。
②非矽塵:礦塵中游離sio2含量在10%及其以下。
(3)按礦塵存在狀態分類
①浮塵:懸浮在礦井空氣中的礦塵。
②積塵:沉積在井巷四周、支架、設備和物料上的礦塵。
(4)按衛生學觀點分類
①總粉塵:懸浮于礦井空氣中各種粒徑的礦塵總和,也稱為全塵。它指的是在正常呼吸過程中通過鼻和嘴能夠吸入的礦塵。
②非呼吸性粉塵:雖然進入體內,但由于鼻、咽、氣管支氣管、細支氣管的攔截、阻留作用仍不能進入肺泡區的粉塵。
③呼吸性粉塵:能夠呼吸到人體肺泡區的粉塵。它是致塵肺病的粉塵。呼吸性粉塵空氣動力學直徑均在7.07μm以下,并且空氣動力學直徑5μm的效率為50%。
(5)按礦塵的爆炸性分類
①有爆炸性礦塵:本身具有爆炸性,在一定條件下能發生爆炸的礦塵。
②無爆炸性礦塵:本身沒有爆炸性,在任何條件下都不會發生爆炸的礦塵。
61、什么叫礦塵的粒度?粒度與人體健康有什么關系?
礦塵的粒度指的是礦塵顆粒的大小,又稱粒徑。因礦塵的形狀不規則,一般用塵粒的平均直徑或其投影長度來表示粒度,其單位為μm(微米)。
一般來說,礦塵的粒度越小,對人體健康危害越大,粒度小于5μm的呼吸性粉塵可被人吸入細支氣管和肺泡區里引起塵肺病。
62、什么叫礦塵的分散度?分散度與礦井安全和人體健康有什么關系?
礦塵的分散度指的是,物質被破碎的程度,用來表示礦塵粒子大小的組成。通常所說的礦塵分散度是指某粒級的礦塵量與礦塵總數量級百分比。
根據礦塵總數量中不同粒級的礦塵所占百分比,礦塵的分散度可分為高分散度的礦塵和低分散度的礦塵。高分散度的礦塵中微細塵粒多,所占比例大,而低分散度的礦塵中粗大塵粒多、所占比例大。礦塵的分散度越高,對礦井安全和人體健康危害性越大,而且越難捕獲。所以,在制定防塵措施時,必須考慮礦塵的分散度,以達到效果最佳。
63、什么叫礦塵的濃度?礦塵濃度怎樣表示?
礦塵的濃度指的是單位體積內礦井空氣浮塵的顆粒數或浮塵的質量。其表示方法有以下兩種:
(1)計重法
計重法指的是,單位體積內礦井空氣所含浮塵的質量,單位為g/m3或mg/m3。計重法表示的是礦塵的質量濃度。
(2)計數法
計數法指的是,單位體積內礦井空氣所含浮塵的顆粒數,單位為粒/cm3。計數法表示的是礦塵的數量濃度。
64、什么叫礦塵荷電性?荷電性對人體健康有什么危害?
荷電性指的是,礦塵粒子在被破碎過程中互相摩擦,表面得到或失去電子而使礦塵帶電的性質。懸浮在空氣中的礦塵也可以直接吸附空氣中的離子而產生電荷。
礦塵的荷電性對礦塵在空氣中的穩定程度有一定影響。同性電荷相斥,增加了塵粒在空氣中的運動;異性電荷相吸,可使塵粒在碰撞時凝集而沉降。外國有的采用霧滴帶電荷的方法進行噴霧降塵,取得了明顯的效果。
但是,荷電塵粒易被阻留于人體內,塵粒的荷電量影響細胞的吞噬速度,礦塵的荷電量越大對人體健康的危害也越大。
65、煤塵爆炸的實質是什么?
煤塵爆炸的實質是空氣中氧氣與煤塵在高溫作用下發生的急劇化學反應過程。
懸浮于空氣中的煤塵在高溫熱源作用下,迅速被干餾或氣化放出可燃性氣體。這些可燃性氣體燃點較低,與空氣混合后,在高溫熱源作用下燃燒起來,燃燒生成的熱能又使煤塵加熱而燃燒,生成更多的熱能。這些熱能傳播給附近煤塵并使其重復以上過程。在此過程連續不斷的進行中,氧化化學反應越來越快,溫度越來越高,范圍越來越大,當達到一定程度時,便由一般燃燒發展成為劇裂的煤塵爆炸。
煤塵爆炸化學反應方程式如下:
(1)煤塵安全燃燒時,C+O2====CO2+8140Kcal/kg。
(2)煤塵不完全燃燒時,2C+O2====2CO+2440 Kcal/kg。
66、什么叫煤塵爆炸感應期?煤塵爆炸感應期對礦井安全生產有什么意義?
煤塵爆炸感應期指的是,煤塵從受熱分解產生足夠數量的可燃性氣體和熱量到形成爆炸所需的時間。煤塵爆炸感應期取決于煤塵中揮發分的高低,揮發分越高,感應期就越短,一般感應期為40-200ms。
盡管煤塵爆炸感應期非常短暫,但對礦井安全生產卻有著非常重要意義。例如,井下使用安全炸藥爆破時,雖然爆炸產生的高溫達2000℃,但這個高溫和爆炸產生的沖擊波存在的時間非常短,都不會超過10ms,遠遠小于煤塵爆炸感應期,所以在爆破時不會發生煤塵爆炸。同樣,煤塵爆炸感應期原理也應用在井下防爆電氣設備的設計中,所以在有煤塵爆炸危險的環境中使用防爆電氣設備是安全的。
67、煤礦井下常用哪些防塵措施?
煤礦井下通常采用的防塵措施有以下幾種:
(1)煤層注水。在采煤前向煤體內打鉆注水,用壓力水將煤層預先濕潤,以減小開采時的產塵量。
(2)濕式打眼。使用水電鉆打眼以濕潤眼內煤塵。
(3)噴霧灑水。對井下各集中產塵點進行噴霧灑水,以捕獲浮塵和濕潤積塵。
(4)通風除塵。控制合理的風速,稀釋和排除作業地點浮塵,防止過量積塵。
(5)凈化風流。在含塵空氣流經的巷道設置水幕、水簾等設施和設備,捕獲煤塵,減少浮塵。
(6)水封破煤。使用水炮泥封堵炮眼,利用水的氣化降塵。
(7)清除積塵。及時定期清除巷道中、支架上和設備、物料表面的積塵。
68、如何合理選擇風速進行通風除塵?
井下巷道中的風速過大或過小,都不利于排除礦塵。《煤礦安全規程》規定,掘進中的巖巷風速應控制在0.15-4.0m/s;而采煤工作面、掘進中的煤巷和半煤巖巷中的風速應控制在0.25-4.0 m/s。據有關資料,最優排塵風速一般在巷道為1.2-2 m/s,在潮濕巷道和采煤工作面采取防塵措施后為2-2.5 m/s。
69、如何選擇風向進行通風除塵?
合理選擇風流方向,對除塵工作有一定影響。既能有效降低礦塵濃度,又能減輕礦塵對人體健康的危害。例如,在采煤工作面中,若風流方向與運煤方向一致,風流與運煤之間的相對速度就會減小,則所吹起的煤塵也會相對減少;同時轉載點和運煤途中揚起的煤塵也不會帶到人員集中的工作面中來,這樣也會減少工作面的礦塵濃度,工作面作業人員不會呼吸到更多的礦塵。走向長壁采煤工作面若采用下行通風就獲得上述效果。所以,從通風除塵角度來說,應該采取下行通風。
70、如何使用凈化風流除塵措施?它有哪兩種凈化方式?
凈化風流除塵措施指的是,使井巷中的含塵空氣通過一定的設備或設施,將礦塵捕獲而使井巷風流礦塵濃度降低的方法。
目前通常使用的是在巷道中設置凈化水幕和安裝除塵風機。凈化水幕應以整個巷道斷面布滿水霧為原則,并盡可能布置在離產塵點較近地點,以擴大風流凈化范圍。設置水幕時,應使水霧噴射方向與風流方向相反,以提高除塵效果。
71、掘進工作面綜合防塵的總體要求是什么?
掘進工作面應采取綜合防塵措施,達到以下總體要求:
(1)高瓦斯,突出礦井的掘進機司機工作地點和機組后回風側總粉塵降塵效率應大于或等于85%。
(2)高瓦斯,突出礦井的呼吸性粉塵降塵效率應大于或等于70%。
(3)低瓦斯礦井的掘進司機工作地點和機組后回風側總粉塵降塵效率應大于或等于90%。
(4)低瓦斯礦井呼吸性粉塵降塵效率應大于或等于75%。
72、掘進工作面爆破時應采取哪些防塵措施?
掘進工作面爆破產生的煤塵量相當大,必須采取以下防塵措施:
(1)掘進工作面爆破前應對工作面30m范圍內的巷道周邊進行沖洗。
(2)掘進工作面爆破時必須在距離工作面10-15m地點安裝壓力噴霧器或高壓噴霧降塵系統實行爆破噴霧。霧幕應覆蓋全斷面并在炮后連續噴霧5min以上。當采用高壓噴霧降塵時,噴霧壓力不得小于8.0 Mpa。
(3)掘進工作面爆破后,裝煤(矸)前必須對距離工作面30m范圍內的巷道周邊和裝煤(矸)堆灑水。在裝煤(矸)過程中,邊裝邊灑水,采用鏟斗裝煤(矸)機時,裝煤(矸)機應安裝自動或人工控制水閥的噴霧系統,實行裝煤(矸)噴霧。
73、如何確定巷道煤塵的沖洗周期?
巷道沖洗周期應根據沉積強度確定,總的原則是嚴禁煤塵堆積(巷道內有厚度超過2mm且連續長度超過5m的干煤塵):
(1)礦井主要進、回風巷至少每月沖洗一次;
(2)采區大巷和地面儲、裝、運系統每10天至少沖洗一次;
(3)距采掘面30m內巷道班班沖洗,30-100m每天至少沖洗一次,100m外每周至少沖洗一次,炮掘面30m內放炮前后沖洗,對于采掘工作面等煤塵大的地點應隨機組割煤跟隨沖洗;
(4)轉、裝、卸載點20m內班班沖洗;
(5)礦井每年應至少進行一次對主要進風大巷刷漿。
74、如何防止井下發生機械設備摩擦、撞擊火花?
合理選用和操作機械設備及器具,減少機械設備摩擦、撞擊火花。主要措施有以下幾點:
(1)嚴禁使用未經鑒定合格的機械設備和器具。
(2)井下使用的鋁合金電機風扇,風扇與風扇罩、蓋板及等固件之間的距離不小于風扇直徑的1%,其最小間距不小于1mm。
(3)井下要小心謹慎地使用、操作機械設備和器具,小件金屬裝備、工具要做到輕拿輕放,以免發生碰撞產生火花。
(4)采掘機械要避免切割巖石。遇夾矸時要放炮松動,再通過采掘機械。
(5)斜巷運輸要做好牽引鋼絲繩的檢查,不合格的鋼絲繩不能使用,堅持做到超限不提升和設置“一坡三擋”安全設施,以防斷繩、跑車產生火花。
(6)在使用帶式輸送機時,要防止膠帶被浮煤掩埋或摩擦底煤,以免摩擦升溫著火。
75、為什么要在煤礦井下巷道設置隔爆棚?
隔爆棚是一種阻斷、隔絕爆炸的安全設施。
由于煤塵爆炸具有連續性爆炸的特點,井下某個地點發生了煤塵爆炸,產生的沖擊波和火焰迅速向其他地點擴散,不僅使爆源附近遭受破壞,而且在它擴散區域里也使人員傷亡、礦井毀壞、財產損失;同時,由于沖擊波傳播速度快于火焰傳播速度,沖擊波先將積塵揚起,使浮塵濃度達到爆炸界限,隨后高溫火焰傳播到此,引發再次煤塵爆炸,危害就更加嚴重了。在井下巷道設置隔爆棚的目的,就是當井下一旦發生煤塵爆炸,將它限制在較小的范圍內,阻止其繼續傳播與發展,將爆炸事故的影響減小到最低程度。《煤礦安全規程》規定,開采有煤塵爆炸危險煤層的礦井,必須有預防和隔絕爆炸的措施。在井下巷道設置隔爆棚是隔絕煤塵爆炸的主要措施。
76、隔爆棚有哪些類型?
隔爆棚類型很多,一般可按以下進行分類:
(1)按隔爆棚的動作原理分類:
①被動式隔爆棚。
②自動式隔爆棚。
(2)按隔爆棚的作用分類:
①主要隔爆棚。
②輔助隔爆棚。
(3)按隔爆棚消焰劑材質分類:
①巖粉棚。
②水棚。
77、如何確定每架水棚上的水槽(袋)的個數?
每架水棚上的水槽(袋)個數應符合以下要求:
(1)巷道斷面<10m2時,nB/L×100%≥35%。
(2)巷道斷面<12m2時,nB/L×100%≥60%。
(3)巷道斷面>12m2時,nB/L×100%≥65%。
式中n——每架水棚上的水槽(袋)個數;
B——水棚迎風斷面寬度,m;
L——水棚所在巷道寬度,m。
78、什么叫隔爆水棚?隔爆水棚有哪幾種分類方法?
隔爆水棚指的是,將灌滿水的容器吊掛在巷道頂部的一種隔爆設施。當發生爆炸時,沖擊波震翻灌滿水的容器,使水散落并充滿巷道空間,形成濃厚的水霧帶,吸收爆炸火焰中大量的熱量,從而抑制爆炸火焰的傳播,限制爆炸范圍的擴大。
目前,我國煤礦對隔爆水棚有以下幾種分類方法:
(1)按盛水器具材質分類
按盛水器具材質可分為水槽棚和水袋棚。
(2)按使用范圍分類
按使用范圍水棚可分為主要隔爆棚和輔助隔爆棚。
(3)按布置方式分類
按布置方式水棚可分為集中式水棚和分散式水棚。
79、如何計算隔爆水棚區的總用水量?
隔爆水棚區的總用水量可以按下式計算:
V=gs
式工V——總用水量,L;
g——單位巷道斷面所需水量,L/m2。按主要水棚400L/m2,輔助水棚200L/ m2計算;
s——巷道斷面積,m2。
80、礦井火災分哪幾類?
礦井火災根據可燃物的種類、火災的燃燒狀態和引起火災的熱源不同,可進行以下分類:
(1)按可燃物種類分類
①A類火災,由木材、紙張、鋸木屑、煤炭和垃圾等普通可燃物發生的火災。
②B類火災,在易燃液體表面或可燃氣體中發生的火災。
③C類火災,在電氣設備內部及其附近開頭處發生的火災。
④D類火災,在可燃金屬中發生的火災。
(2)按燃燒狀態分類
①陰燃火災,無明顯火焰的火災。
②明火火災,有較長火焰的火災。
(3)按引燃熱源分類
①外因火災,由于外來熱源引起的火災。
②內因火災,由于煤炭本身發生的物理化學變化而引起的煤炭燃燒的火災。
81、內因火災經常發生在井下哪些地點?
煤礦井下經常發生內因火災主要有以下地點:
(1)采空區,特別是大量遺煤而又未及時封閉或封閉不嚴時。
(2)巷道兩側受地壓破壞的煤塊。
(3)巷道中長期堆積的浮煤。
(4)巷道發生冒頂后的高冒空洞中。
(5)與老窯相連通處。
82、形成煤自然發火的因素有哪些?
形成煤自然發火主要有以下3個因素 :
(1)煤的自燃傾向性
煤的自燃傾向性是形成煤自然發火的內在因素,煤的自燃傾向性越高,自然發火的可能性越大,自然發火期越短。
(2)合適的供氧條件
空氣不僅使煤氧化,又能帶走因煤氧化生成的熱量。供氧量不足,產生的熱量就少;供氧量過大,熱量不能積聚,所以供氧量不足或過大都不能形成煤自然發火。只有在合適的供氧條件下煤才可能自燃。
(3)良好的蓄熱環境
煤是熱的不良導體,煤層越厚,越容易造成良好的熱量集聚條件,同時形成煤自燃必須有一個時間過程,經過潛伏期、自熱期而發生自然發火。
83、礦井自燃危險等級劃分為哪幾級?
凡開采易自燃和自燃煤層的礦井都屬于自燃礦井,或叫做自然發火礦井。
礦井自然發火危險程度根據礦井近10年內百萬噸發火率和自然發火期劃分為以下四級:
(1)Ⅰ級自然發火危險程度礦井
(2)Ⅱ級自然發火危險程度礦井
(3)Ⅲ級自然發火危險程度礦井
(4)Ⅳ級自然發火危險程度礦井
84、如何確定自然發火隱患?
凡井下出現以下現象之一時,即確定為自然發火隱患。
(1)采空區或井巷風流中出現一氧化碳,其發生量呈上升趨勢,但未達到自然發火臨界指標。
(2)風流中出現CO2,其發生量呈上升趨勢,但尚未達到自然發火臨界指標。
(3)煤炭、圍巖、空氣及水的溫度升高,并超過正常溫度,但尚未達到70℃。
(4)風流中氧濃度降低,且呈下降趨勢。
85、人體如何感覺煤炭自燃?
人體感覺煤炭自燃的方法有以下幾方面:
(1)視力感覺
煤炭從氧化到自燃初期生成水分,往往使巷道內溫度增加,出現霧氣或在巷壁掛有平行水珠;淺部開采時,冬季在地面鉆孔中或塌陷區內發生冒出水蒸氣或冰雪融化的現象;井下兩股溫度不同的風流匯合處還可能出現霧氣。
(2)氣味感覺
煤炭從自熱到自燃過程中,氧化產物內有多種碳氫化合物,并產生煤油味、汽油味、松節油味或焦油味等氣味。現場經驗證明,當人們嗅到焦油味時,煤炭自燃就已經發展到一定程度了。
(3)溫度感覺
煤炭從氧化到自燃過程中要放出熱量,因此從該處流出的水和逸散的空氣溫度要比平常高,煤壁溫度也比其他地點煤壁溫度高。
(4)疲勞感覺
煤炭氧化、自熱和自燃都會釋放出二氧化碳和一氧化碳等氣體,這些有害氣體會使人感到頭痛、悶熱、精神不振、不舒服,產生疲勞感覺,特別是群體發生以上感覺時更說明煤炭已經發生自燃。
86、新建礦井如何預測煤層自然發火期?
對于新建礦井,為了在進行礦井設計時做好預防礦井火災工作,需要預測煤層的自然發火期。這時采用統計的方法無法確定它。
在這種情況下,必須采用類比法來預測煤層自然發火期。根據地質勘探時采集的煤樣所做的自燃傾向性鑒定資料,并參與與之相鄰、相似的煤層、地質條件、賦存條件和開采方法的采區或礦
87、開采容易自燃和自燃煤層時應如何選擇礦井通風系統?
礦井通風系統主要有中央式通風系統、對角式通風系統及中央、對角混合式通風系統。
(1)中央式通風系統
中央式通風系統的線路長、阻力大,容易造成井下巷道漏風,導致煤層自燃,所以只適合井田范圍不大的小型礦井使用。
(2)對角式通風系統
對角式通風系統線路短,阻力小,有利于減少井下巷道漏風,防止煤層自燃,而且礦井安全出口較多,安全性較好。適用于大中型礦井,同時,通風系統在一定范圍內具有可調性,當一個區域發生火災時,能夠根據救災的需要,做到局部區域停風、減風或反風,避免事故范圍波及全礦井。
井,進行類比加以預測
88、煤礦井口應有哪些防火措施?
煤礦井口的火災不僅影響井口地面的安全還嚴重威脅著井下的安全,《煤礦安全規程》規定,礦井的所有地面建筑物、煤堆、矸石山、木料場等處的防火措施和制度,都必須符合國家有關防火的規定。井口主要防火措施有以下幾條:
(1)本料場、矸石山和爐灰場的位置必須合理、安全。
(2)井架以及以井口為中心的聯合建筑必須用不燃性材料建筑。
(3)進風井口應設置防火鐵門。
(4)井口房和通風機附近20m范圍內,不得有煙火或用火爐取暖。
(5)礦井井口附近應設立消防水池,并經常保護200m3以上的水量。
89、什么叫電氣火災?發生井下電氣火災的原因是什么?
電氣火災指的是,在井下用電時,由于電火花、電弧和高溫的導電部分,引起煤炭、木料等可燃物的燃燒而形成的火災。
井下發生電氣火災的主要原因有以下幾方面:
(1)電氣設備長時間超負荷運行引起過熱,燒毀電氣絕緣,造成短路或漏電產生電弧或電火花。
(2)由于接線錯誤、接觸不良、帶電作業等產生電火花。
(3)電氣絕緣受潮、絕緣性能嚴重降低發生漏電產生電火花。
(4)變壓器油質變劣或油內浸入水分或雜質,引起相間短路發生電弧,使油箱內的油著火燃燒。
(5)架線電機車產生電火花。
(6)雜散電流和靜電引發電火花。
(7)防爆電氣設備失爆產生電火花或電弧。
(8)雷電波及井下。
(9)電氣設備和線路、各種繼電保護裝置和安全設施不符規定標準。
90、如何預防井下電氣火災?
預防井下電氣火災的基本方法有以下幾點:
(1)按照允許溫升條件正確設計、選擇、安裝、調試、使用、維護和檢修電氣設備和電纜線路。
(2)安裝繼電保護裝置,完善電氣保護系統確保靈敏可靠。
(3)加強日常檢查維修,及時處理電氣故障和事故隱患。
(4)變壓器油脂應定期取樣試驗、檢查。
(5)嚴格執行規定標準和規章制度,確保電氣設備和電纜線路等正常運行。
91、什么叫火風壓?火風壓有什么危害?
火風壓指的是,當井下發生火災時,高溫煙流經過有高差的井巷時產生的附加風壓。
火風壓的危害主要有以下幾方面:
(1)可能使礦井原有的通風系統遭到破壞
(2)可能使礦井風量增加或減小
(3)可能使局部區域風流逆轉
(4)可能造成人員傷亡
(5)可能增加滅火的難度
92、如何計算火風壓的大小?
火風壓的大小由下列兩種方法計算:
(1)用巷道高差計算:
h火=Z(r0—r)
式中h火——火風壓值,mmH2O;
Z ——高溫煙流經過的巷道始末兩點的高差,m;
r 0——火災前巷道內的平均空氣重率,kg/m3;
r——火災后巷道內的平均空氣重率,kg/m3。
(2)用巷道溫差計算:
h火=1.22*△t/T
式中△t——火災前后巷道溫度的增值,℃;
T——火災后巷道內的平均絕對溫度,℃。
93、井下哪些地點應備有滅火器材?
為了及時有效地撲滅礦井火災,井下容易發生火災的地點都應備有滅火器材。這些地點主要有以下各處:
(1)井下爆炸材料庫。
(2)機電設備硐室。
(3)檢修硐室。
(4)材料庫。
(5)井底車場。
(6)使用帶式輸送機或液力偶合器的巷道。
94、當井下發現火災時應注意哪些安全事項?
當井下發現火災時,應注意以下安全事項:
(1)任何人發現井下火災時,都應根據火災性質、災區通風和瓦斯情況 ,立即采取一切可能的方法進行直接滅火,以控制火勢。
(2)迅速報告礦調度室。
(3)礦調度室或現場區隊、班組長應根據“礦井災害預防和處理計劃”中的有關規定,將所有可能受火災威脅地區的人員撤離,并組織人員進行滅火救援。
(4)當電氣設備著火時,應首先切斷其電源,在切斷電源前,只準使用不導電的滅火器材進行滅火。
(5)在搶救人員和滅火過程中,必須指定專人檢查通風瓦斯情況和制訂防止爆炸和人員中毒的安全技術措施。
95、瓦斯綜合治理工作體系的基本要求是什么?
“通風可靠”的基本要求是:系統合理、設施完好、風量充足、風流穩定。
“抽采達標”的基本要求是:多措并舉、應抽盡抽、抽采平衡、效果達標。
“監控有效”的基本要求是:裝備齊全、數據準確、斷電可靠、處置迅速。
“管理到位”的基本要求是:責任明確、制度完善、執行有力、監督嚴格。
上述四個環節相輔相成,共同構成煤礦瓦斯綜合治理工作體系。
96、在煤礦瓦斯綜合治理工作體系中“通風可靠”的基本要求是什么?
(1)系統合理。礦井和采掘工作面必須具備獨立完善的通風系統。
(2)設施完好。礦井通風設施位置合理、完好無損,通風巷道有足夠的斷面積。
(3)風量充足。礦井、采掘工作面及其他場所供風量滿足安全生產的要求。
(4)風流穩定。用風地點風向、風量、風速持續均衡穩定。
97、在煤礦瓦斯綜合治理工作體系中“抽采達標”的基本要求是什么?
(1)多措并舉。地面抽采與地下抽采相結合。因地制宜,因礦制宜,把礦井(采區)投產前的預抽采,采動層抽采、邊開采邊抽采,老空區抽采等措施結合起來,全面加強瓦斯抽采工作。
(2)應抽盡抽。凡是應當抽采的煤層,都必須進行抽采,把煤層中的瓦斯最大限度地抽采出來,降低煤層瓦斯含量。
(3)抽采平衡。礦井瓦斯抽采能力與采掘布局相協調、相平衡,使采掘生產活動始終在抽采達標的區域內進行。
(4)效果達標。通過抽采,使噸煤瓦斯含量、煤層的瓦斯壓力,礦井和工作面瓦斯抽采率、采煤工作面回采前的瓦斯含量,達到《煤礦瓦斯抽采基本指標》規定的標準。
98、在煤礦瓦斯綜合治理工作體系中“監控有效”的具體要求是什么?
(1)裝備齊全。監測監控系統的中心站、分站、傳感器等設備齊全,安裝位置符合規定要求,系統動作不間斷,不漏報。
(2)數據準確。瓦斯傳感器必須按期調校,其報警值、斷電值、復電值要準確合理,監測中心能適時反映監控場所瓦斯的真實狀態。
(3)斷電可靠。當瓦斯超限時,能夠及時切斷工作場所的電源,迫使停止采掘等生活活動。
(4)處置迅速。按照瓦斯事故應急預案,當瓦斯超限各類異常現象出現時,能夠迅速采取正確的應對措施,使事故得到有效控制。
99、在煤礦瓦斯綜合治理工作體系中“管理到位”的具體要求是什么?
(1)責任明確。把瓦斯治理和安全生產的責任細化,分解落實到煤礦各個層級、各個環節和各個崗位,上至董事長、總經理和總工程師,下至作業現場的每個職工,都有自己明確的具體職責。
(2)制度完善。建立健全瓦斯防治規章制度,把對各個環節、各個崗位的工作要求,全部納入規范化、制度化軌道,做到有章可循,并根據井下條件的變化和隨時出現的新情況、新問題、不斷修改、充實、完善規章制度,不斷改進和加強瓦斯治理的各項措施,使管理工作常抓常新,科學有效。
(3)執行有力。加大貫徹執行力度,在抓落實上狠下功夫,堅持從嚴要求,一絲不茍,嚴格執行規章制度,嚴厲懲處違章指揮、違章作業和違反勞動紀律的行為。落實崗位責任,實現群防群治。
(4)監督嚴格。建立強有力的監督機制,加強監督檢查。煤礦各級干部必須切實履行安全生產職責。各級煤炭管理部門要加強行業管理和指導,安全監管監察機構要加大監管監察力度,確保國家安全生產法律法規、上級安全生產指示指令在各類煤礦得到切實的貫徹落實。
上一條: 非煤礦山井下事故處置程序及防護措施
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