1、矿 尘 防 治,张 成 功,煤矿安全培训课程之一,目 录,第一节 粉尘产生及性质 第二节 粉尘的危害第三节 粉尘爆炸的防治措施 第四节 煤矿粉尘综合防治技术第五节 煤尘爆炸典型事故案例分析第六节 美国防尘技术简介,第一节 粉尘产生及性质,一、粉尘的定义,煤尘：细微颗粒的煤炭粉尘岩尘：细微颗粒的岩石粉尘 水泥粉尘：煤矿井上下有些场所生产或应 用水泥制品时产生的水泥粉尘 呼吸性粉尘：能被吸入人体肺泡的浮尘生产性粉尘：生产过程中产生的粉尘浮尘：悬浮于矿井空气中的粉尘落尘：从矿井空气中沉降下来的粉尘,二、粉尘的产生源,采煤工作面产尘源 主要产尘工序有：采煤机落煤、装煤、液压支架移架、运输转载、运输机运
2、煤、放炮、人工攉煤、放煤口放煤等。掘进工作面产尘源 主要产尘工序有：机械破岩（煤）、装岩、 放炮、煤矸运输转载、锚喷等。其他产尘源：煤炭装卸点、巷道维修的锚喷现场等。,三、粉尘的基本性质,密度：单位体积粉尘的质量比表面积：单位质量粉尘的总表面积凝聚：尘粒间互相结合成一个新的大尘粒的现象。附着：尘粒和其他物体结合的现象 湿润度：不同性质的粉尘对同一性质的液体的亲和程度。自燃和爆炸性：粉尘自燃是由于粉尘氧化产生的热量不能及时散发，而使氧化反应自动加速造成的。有些浮尘达到一定浓度会爆炸，称爆炸性 粉尘的荷电性：自然界中的粉尘通常带有电荷，所以静电除尘的使有。,第二节 粉尘的危害,一、尘肺病的发病原因
3、及影响因素,煤矿尘肺病种类 矽肺：吸入游离SiO2含量较高的岩尘所引起的尘肺。患者多为长期从事岩巷作业职工 煤矽肺：由煤尘和含有游离SiO2的岩尘共同作用引起的尘肺。患者多为岩巷掘进和采煤的混合工种职工 煤肺：由煤尘引起的尘肺。多为采煤工,煤矿尘肺病的影响因素 粉尘成分：能引起肺部纤维病变的矿尘，大多含有游离SiO2，其含量越高，发病工龄愈短，病变发展愈快。 粉尘分散度：空气中粉尘如细微颗粒占的百分比多就称其分散度高。矿尘的分散度越高，对人体的危害越大。最危险的是粒度3-5um的矿尘 粉尘浓度：单位空气中粉尘质量。是一个极重要因素，超过某一值才产生致病危害。 接尘时间：工作时间越长，发病率越高
4、 其他：发病几率与人的机体状态、粉尘性质、控制措施等有关。,二、煤尘爆炸,煤尘爆炸机理 煤尘爆炸是空气中氧气与煤尘急剧氧化的反应过程。煤尘悬浮于空气中，吸氧和被氧化的能力增强，在外界高温热源作用下，吸收更多热量，放出甲烷、乙烷等可燃性气体，形成气体外壳。壳内气体吸收一定能量，链反应开始，发生尘粒闪燃，放出热量，传递给周围尘粒，并使之参与链反应，燃烧循环继续下去。燃烧产物的迅速膨胀形成压缩波，压缩波互相叠加，引起火焰传播的自动加速。当速度达到每秒数百米后，煤尘燃烧转变为爆炸。,煤尘爆炸的危害及特征 煤尘爆炸的危害性表现为对人员的伤害和设备的破坏两方面。其特征概括为五个方面： 产生高温高压：煤尘爆
5、炸产生的热量，爆炸地点温度高达2000，压力达736KPa。 连续爆炸：煤尘爆炸的压力波将巷道中的落尘扬起，使煤尘浓度迅速达到爆炸范围，再次发生爆炸。有时反复多次，连续爆炸 爆炸感应期：主要取决煤的挥发分含量，挥发分越高，感应期越短。一般为40-280ms 产生大量CO：浓度高达2-3%，甚至达到8%左右。事故受害者大多数（70-80%）是由于CO中毒造成的,挥发分减少：煤尘爆炸时，参与反应的挥发分约占总量40-70%。根据这一特征，可以判断煤尘是否参与爆炸 形成“粘焦”：气煤、肥煤、焦煤等粘结性煤尘，一旦发生爆炸，一部分煤尘会被焦化、粘结在一起，沉积于支架或向道壁上，形成煤尘爆炸特有的产物-
6、粘焦。不同程度的煤尘爆炸形成粘焦形状不一样。如下图所示：,弱爆炸,中等强度爆炸,强爆炸,弱爆炸：粘焦粘附在支柱两侧，迎风侧（迎向爆源方向）较密，且多呈椭圆形。 中等程度爆炸：粘焦粘附在支柱的迎风侧，且多呈三角形。 强爆炸：粘焦粘附在支柱的背风侧，迎风侧有燃烧的痕迹。 距爆源较远处：可形成焦化作用较完全的颗粒，大量附着在巷道支柱的迎风侧和周壁上，或堆积在背风侧的支柱下边，在光照下有闪光亮点。,主要有两种形式，纯煤尘爆炸和有瓦斯参与的煤尘爆炸。以后一种为主。,与瓦斯点燃相同。,沉积煤尘飞扬计算示例,必须经过专门部门的试验鉴定，一般煤的挥发分Vr10%属有爆炸性的煤尘。除少数无烟煤外，其余各类煤均属
7、于爆炸性煤尘。,浓度下限452000g/m3。直接产生很难40g/m3时25W的灯泡，2m内人看不见灯光。间接产生容易积尘飞扬。,能量4.540mJ；温度为700800；足够长的时间爆炸感应期。,煤尘本身具有爆炸危险性 。,空气中煤尘的浓度处于爆炸界限范围内 。,有足够能量的点火源 。,煤尘爆炸,在井下存在的可能性,三、煤尘爆炸的条件及影响因素,煤尘爆炸条件,矿井综合防尘工作危险度高，外除淄博地区矿井开采煤层的煤尘属弱爆炸煤尘外，其它矿井煤层的煤尘均属强爆炸煤尘全国罕见的高爆炸指数煤尘，济宁枣庄地区的煤尘亲水性差，。有的矿井综合防尘设施不全，放炮自动喷雾、煤层注水等行之有效的措施不用。,沉积煤
8、尘飞扬计算示例,条件：长、宽、高均为5m的房间，地面沉积有1mm厚的煤尘，其堆积的密度为500kg/m3 计算：当沉积的煤尘全部扬起，均匀分布在整个空间时，室内煤尘的浓度是否能达到爆炸限？ 解：整个空间体积：5 5 5= 125m3 房间中的煤尘重量： 5 50.001500=12.5Kg 房间中的煤尘浓度： 12.5/125=0.1Kg/m3 =100g/m3 10040，煤尘浓度已达爆炸界限范围,煤尘爆炸影响因素,挥发份：可燃挥发分越高，爆炸性越强水分：水分能降低煤尘爆炸性，降低飞扬能力 灰分：吸收热量，阻挡热辐射，破坏链反应，降低爆炸性。但挥发分大于15%的煤尘，灰分影响不大含硫量：硫分
9、越高，爆炸性越强。粒度：粒度越小，爆炸性越强。粒度在（30-75m ) 的煤尘爆炸性最强。,瓦斯含量：瓦斯存在时，煤尘爆炸下限会降低，爆炸的浓度范围扩大 氧浓度：较高时，点燃煤尘的温度降低，爆炸的压力升高。当氧气的浓度低于18%时，煤尘失去爆炸性 点燃源特性：温度、能量越高，越容易点燃煤尘。其它：爆炸空间形状和容积大小、有无障碍物和拐弯、煤尘的飞扬性、风流流速等都能影响煤尘的爆炸性,煤尘本身特性影响,外部环境影响,第三节 煤尘爆炸的防治措施,一、煤尘爆炸事故的预防措施,防止煤尘沉积和飞扬的技术措施 煤层注水：利用钻孔将压力水注入即将回采的煤层中，增加煤体内部水分，减少开采时产生的浮尘，降尘率可
10、达60-90%。 湿式打眼：在工作面使用电钻或风钻打眼时，将压力水经过杆中央的水孔送到炮眼底部，将煤粉湿润后从炮眼中冲洗出来，从而达到降尘目的 水炮泥：采掘工作面放炮时，炮眼中必须装填特制的装满水的水炮泥。起降尘、降温、净化空气的作用。降尘率可达80%，减少70%。,喷雾洒水：将压力水通过特制的喷嘴喷出，雾化的水流使漂浮的尘粒湿润下降，防止煤尘飞扬 通风除尘：用清洁的风流不断稀释和排出空气中的煤尘。 冲洗煤尘：沿容易沉积煤尘的工作面进、回风巷，用水流冲洗巷道四周，使煤尘充分湿润，无法扬起制。,防止点火源出现 加强管理，提高防火意识：严禁携带烟火、穿化纤衣服入井，严禁使用电炉和灯泡取暖等。新工人
11、入井前，加强安全教育。 防止放炮火源：爆破使用有产品许可证的火工用品，禁止放明炮、糊炮、连环炮和明电放炮。放炮前充填好水炮泥。 防止电气火源和静电火源：电气设备符合规程要求，井下供电符合有关规定。 防止摩擦和撞击点火：在摩擦发热的装置上安设过热保护装置和温度检测报警断电装置;定期检查截齿和其后的喷水装置等,二、防止煤尘爆炸灾害扩大的措施,防止煤尘扩大的措施有两个方面，即:分区通风和设置自动隔爆装置 分区通风 煤矿安全规程第113条规定：生产水平和采区必须实行分区通风 。生产过程中，每一生产水平、每一采区都必须布置单独的回风道，严格禁止各采区、水平之间的串联通风，尽量避免采区之间角联风路的存在。
12、,煤尘爆炸的阻爆隔爆技术 隔爆装置设置地点：煤矿安全规程第155条规定：矿井两翼、相临采区、相邻煤层、相邻的采煤工作面间，煤层掘进巷道同与其相连的巷道间，采用通风并有煤尘爆炸危险的其他地点同与其相连通的巷道间，必须用水棚或岩粉棚隔开。,按隔爆棚的保护范围分为主要隔爆棚和辅助隔爆棚 主要隔爆棚设置地点：矿井两翼与井筒相连通的主要运输大巷的回风大巷；相邻采区之间的集中运输巷道和回风巷道；相邻煤层之间的运输石门和回风石门。 辅助隔爆棚设置地点：采区工作面进、回风巷道；采区内的煤层掘进巷道；采用独立通风，并有煤尘爆炸危险的其他巷道。,隔爆装置种类 ：主要包括岩粉棚、水棚、自动防爆棚。 目前，井下使用最
13、多的是水袋棚，每个水袋棚的容量一般为25L、40L。主要隔爆棚的总水量不得低于400L/m2，辅助隔爆棚的总水量不得低于200L/m2。,第四节 煤矿粉尘综合防治技术,一、减尘技术措施,煤矿安全规程第17规定：掘进井巷和硐室时，必须采取湿式钻眼、冲洗井壁巷帮、水炮泥、爆破喷雾、装岩(煤)洒水和净化风流等综合措施。 在有条件的矿井还应通过改进采掘机械机构及其运行参数等方法减少采掘工作面的粉尘产生量。,二、矿井通风排尘,矿井通风除尘是指稀释与排出矿井空气中的粉尘的一种除尘方法。决定通风除尘效果的主要因素是风速。能以最大程度地排除矿尘的风速为最优风速。一般来说，掘进工作面最优风速为0.4-0.7m/
14、s，机械化采煤工作面为1.5-2.5m/s。,三、掘进除尘及除尘器,在煤矿各生产环节中，井巷开拓、掘进是产生粉尘的主要环节之一。掘进打眼、放炮、支护、装矸和运输等工序不仅产生大量煤尘，影响安全生产，而且还严重危害职工的身体健康。因此，必须因地制宜地采取有效的通风、干式捕尘及除尘器等比例防尘措施，保证掘进工作面粉尘浓度达到国家卫生标准。,四、湿式除尘技术,按除尘原理可分为两类：用水湿润、冲洗初生和沉积的粉尘；用水捕集悬浮于空气中的粉尘。 用水湿润、冲洗初生和沉积的粉尘。常见于 湿式凿岩、湿式钻眼等作业。 用水捕集悬浮于空气中的粉尘。目前多采用喷雾捕捉浮尘，主要包括采掘机械的内、外喷雾洒水和井巷定
15、点喷雾降尘。,五、物理化学除尘技术,发展历程：自20世纪60年代在国有矿山应用表面活性剂降尘以来，物理化学降尘技术得到了迅猛发展。80年代开始试验并推广应用降尘剂除尘技术。 主要方法：水 中添加降尘剂降尘、泡沫除尘、磁化水除尘、粘结剂抑尘等。,六、个体防护,目的：使佩带者既能呼吸净化后的洁净空气，又不影响正常操作。 主要防护用具：防尘口罩、防尘帽、防尘呼吸器、防尘风罩、防尘呼吸器等。,第五节 煤尘爆炸典型事故案例分析,历史上我省发生了24次煤尘爆炸事故死亡519人其中放炮引起23次死亡404人。因此放炮管理尤其重要,新汶矿业集团华丰煤矿“10.24”煤尘爆炸事故分析,1968年10月24日14
16、时40分，新矿集团华丰矿发生一起特大煤尘爆炸事故，造成108人死亡，64人受伤。破坏巷道1050米，通风设施35个（风门20个，密闭15个），破坏设备7台，电缆6340米，通讯线22300米，架空线1600米，矿车30辆。 事故示意图如下：,事故概况：事故前，华丰矿一号井集中在 -210水平生产，东翼正在开拓中，尚未形成通风系统。西翼有三个采区生产，六个采煤工作面、四个掘进工作面。爆炸点在-210水平十五层平巷迎头。 十五层煤厚0.8米，灰分24.7%，水分2.46%，挥发分47.66%。掘进迎头用电煤钻打眼，人力扒装，局扇安装在石门以东-210十三层大巷新鲜风流中。当班出勤12人。,事故原因
17、： 发生事故时，该迎头正放第二茬炮。因该头放炮未开风机，放第一茬炮时扬起的煤尘不能稀释，造成煤尘达到爆炸浓度。第二茬放炮发生残药着火，引爆煤尘。 事故发生在文化大革命时期，生产混乱， 正常管理制度和体制被打乱。 该煤层挥发分达47.66%，煤尘有严重爆炸危险性。 井下无防尘管路，巷道煤尘堆积很厚，当十五层平巷发生爆炸后，将各处煤尘扬起，发生连续爆炸，使事故扩大。,事故教训： 任何时候都不能打乱正常的生产管理体制，不能违背客观规律，否则将会受到大自然的惩罚。 煤尘达到爆炸浓度，且有火源时，煤尘可以直接爆炸。切不可认为矿井瓦斯浓度低，忽视煤尘管理。 尽量减少串联通风，防止事故范围扩大 掘进工作面停
18、风时，应停止一切作业，撤出人员，并采取适当措施进行处理。,新汶矿业集团潘西煤矿“4.4”煤尘爆炸事故分析,1969年4月4日3时10分，新矿集团潘西矿二号井东翼发生一起特大煤尘爆炸事故，造成115人死亡，108人受伤。破坏巷道3700米，破坏设备73台、电缆2950米。 事故示意图如下：,事故概况：事故前，三采区31604面正在生产，31604付巷、41604伏巷和4161主付巷正在掘进。在矿井东翼工作的100多人几乎全部遇难 。在负伤的108人中，当场受伤的只有5人（其余103人都是在事故抢救中受伤的）。,事故原因： 31604付巷掘进煤用V型车运至贯眼，通过溜子运输，大巷接车。因此，产生大
19、量煤尘，又由于0大巷在三、四采区间为微风区，不能及时将煤尘带走，使大巷接车点附近煤尘长时间处于爆炸界限内。电机车产生电火花引爆。是这次爆炸的直接原因。 通风系统不合理， 0大巷三、四采区间长期处于微风区，使该段产生的煤尘不能及时带走，给煤尘爆炸创造了条件。 矿井无防尘系统，加之付巷翻车，大巷接车，接车点产生大量浮尘，使煤尘达到爆炸界限。19层煤挥发分达40%，严重爆炸危险性。 因全矿无防尘系统，各处煤尘堆积很厚，因此一处爆炸，将各处煤尘扬起，发生连续爆炸，使事故扩大。,新汶矿业集团潘西煤矿“4.4”煤尘爆炸事故分析,1969年4月4日3时10分，新矿集团潘西矿二号井东翼发生一起特大煤尘爆炸事故
20、，造成115人死亡，108人受伤。破坏巷道3700米，破坏设备73台、电缆2950米。 事故示意图如下：,事故概况：事故前，三采区31604面正在生产，31604付巷、41604伏巷和4161主付巷正在掘进。在矿井东翼工作的100多人几乎全部遇难 。在负伤的108人中，当场受伤的只有5人（其余103人都是在事故抢救中受伤的）。,事故原因： 31604付巷掘进煤用V型车运至贯眼，通过溜子运输，大巷接车。因此，产生大量煤尘，又由于0大巷在三、四采区间为微风区，不能及时将煤尘带走，使大巷接车点附近煤尘长时间处于爆炸界限内。电机车产生电火花引爆。是这次爆炸的直接原因。 通风系统不合理， 0大巷三、四采
21、区间长期处于微风区，使该段产生的煤尘不能及时带走，给煤尘爆炸创造了条件。 矿井无防尘系统，加之付巷翻车，大巷接车，接车点产生大量浮尘，使煤尘达到爆炸界限。19层煤挥发分达40%，严重爆炸危险性。 因全矿无防尘系统，各处煤尘堆积很厚，因此一处爆炸，将各处煤尘扬起，发生连续爆炸，使事故扩大。,事故教训： 限于当时的社会形势，该矿长期通风系统不合理，无防尘措施，无人过问安全工作。 煤尘达到爆炸浓度，且有火源时，煤尘可以直接爆炸。切不可认为矿井瓦斯浓度低（当时为0.1%左右），忽视煤尘管理。 职工安全素质低，对煤尘爆炸掌握的知识少，没有建立防尘管理制度，没有制定防尘措施。 进一步证明了风速与煤尘的关系
22、。风量过大会扬起煤尘，但微风、无风会使煤尘长期悬浮，不能技术带走煤尘。,新汶矿业集团汶南煤矿“12.27”煤尘爆炸事故分析,2001年12月27日8时20分，新矿集团汶南矿11310东面断层切眼掘进工作面发生一起煤尘爆炸事故，16人当场死亡，24人受伤（后在医院抢救期间死亡6人），直接经济损失320.53万元。 事故示意图如下：,事故原因： 事故直接原因： 事故的直接原因放炮时由于炸药爆燃产生火源，引起煤尘爆炸。 事故主要原因： 特殊防尘措施不力。对开采的十三层煤缺少有针对性的特殊防尘措施。 切眼掘进工作面与其相连的回采工作面平行作业同时生产。现场违章施工、违章放炮。如炮眼没有按按作业规程布置
23、、掘进工作面一次装药分次起爆等。,爆点确认 根据现场勘察，爆点在11310东面补掘断层切眼迎头。其依据是: 11310断层切眼迎头5米内顶带给焦较严重; 迎头风简及其它物件朝外侧倾倒; 迎头附近巷道中的金属支柱和钢丝绳锚杆的暴露部分都在朝迎头一侧，有明显焦碴和挂尘; 爆炸充分的炮眼周边有明显的结焦物，不充分爆炸的雷管及炸药也有结焦现象。,爆点确认 根据现场勘察，爆点在11310东面补掘断层切眼迎头。 其依据是: 11310断层切眼迎头5米内顶带给焦较严重; 迎头风简及其它物件朝外侧倾倒; 迎头附近巷道中的金属支柱和钢丝绳锚杆的暴露部分都在朝迎头一侧，有明显焦碴和挂尘; 爆炸充分的炮眼周边有明显
24、的结焦物，不充分爆炸的雷管及炸药也有结焦现象。,爆炸条件的确认 尘源:爆破产生的达到爆炸浓度的煤尘。 火源:未完全爆炸的药卷和爆炸不充分的雷管产生火源。其依据是:十三层煤有不规则的硫化铁结核，造成爆炸压力传递不匀，对距离较近的炮眼产生挤压;锄迎头右侧未完全爆破的炮眼中的霄管没有充分爆炸，只爆炸一半。 现场勘察放炮器处于放电位置，母线在巷道中悬挂。,防范措施： 开展攻关研究，解决13层煤注水难的问题。 针对13层煤爆炸指数高，具有强爆性的特点，加强煤尘防治措施及爆破消焰措施的研究。 加强采掘工作面爆破参数的研究。 加强采掘交叉作业的安全管理。 严把采掘作业规程的编制、审批、修改补充、学习考试与现
25、场落实等关口。 建立健全通防管理机构，加强“一通三防” 专业管理。,新汶矿业集团张庄煤矿“1.26”煤尘爆炸事故分析,1996年1月26日，新矿集团张庄矿东都井多种经营公司71510平巷发生一起煤尘爆炸事故，死亡5人。,事故原因： 放炮造成煤尘飞扬，残薄产生火源，引起煤尘爆炸。 放炮引起爆炸。经调查幸存者证明，听到放炮声后随即产生爆炸，产生强大冲击波。经现场勘察，发现有放炮母线及放炮器，且有两名死者在矿车后边呈工作状态。事故迎头发现煤层炮眼已起爆。迎头顶板有明显结焦。 残爆产生火源 。 残眼中炸药没有充分爆炸，雷管没有全部爆碎，爆后留有残体。 残眼口有明显结焦，沿残眼方向，顶板有爆炸冲击波 现
26、场管理混乱。迎头干打眼、放炮不使用水炮泥、一次装药分次拉炮、不使用瓦斯报警仪、反向定炮、拉炮距离只有55米等。,事故教训： 各级干部安全第一的思想不牢靠。 没有真正把小煤井的安全管理纳入大矿管理。 火工管理、一炮三检、三人联锁制度流于形式。 监督检查不严，“三违”现象严重。 职工安全意识淡泊，技术素质差。,兖州煤业股份有限公司济宁三号煤矿“2.8”煤尘爆炸事故,2004年2月8日21时57分，兖州煤业股份有限公司济宁三号煤矿43下04综放工作面发生一起煤尘爆炸事故，死亡2人，受伤16人，事故造成直接经济损失29.4万元。,“2.8”煤尘爆炸示意图（一）,“2.8”煤尘爆炸示意图（二）,矿井概况
27、 济宁三号煤矿隶属兖州煤业股份有限公司，矿井于1993年12月19日正式开工建设，2000年12月28日正式投产，年设计能力500万吨，核定年生产能力800万吨。设计服务年限81年，井田总面积05.05km2，可采及局部可采煤层为3上、3下、6、10下、15下、16上、17等共八层，主采煤为一、四、五、六采区，生产水平为18m，矿井及地质类型中等偏简单，水文地质类型简单中等，矿井开拓方式为竖井开拓；中央并列式通风，通风方式简单，通风系统合理，风量满足要求；采煤方法主要为走向长壁综采放顶煤法。煤尘爆炸指数41.15，低瓦斯矿井。,事故地点概况 事故发生在43下04综放面，43下04综放面位于四采
28、区东部，四采辅运巷的北侧，西临43下00综放面（已回采完），东临F8断层。综放面自北向南推进，推进长度1551.6米，面长155.8米，煤厚3.87.1米，平均煤厚6.37米， 43下04综放面共揭露断层13条，落差最大为7.5米，其北部断层相对较少，南部距停采线400米范围内共揭露断层7条，对工作面生产影响较大。煤层有自然发火倾向，发火期为36个月；煤尘有爆炸危险性，爆炸指数41.15%。 43下04综放面共安装液压支架105组，截止到事故发生前工作面已推进1193米，工作面剩余358米。工作面回采过程中，无瓦斯及其它有害气体异常情况。 综采二队实行“三八”工作制，即每日三班，每班8小时，两
29、个生产班，一个检修班，生产班8小时生产，检修班班4小时生产、4小时检修。,事故发生经过 2004年2月8日14时,综采二队当班工人到达43下04工作面，15时左右开始割煤，16时左右，在40号架附近，支架上放下一块矸石，矸石长2米、宽1.5米、厚0.5米左右，矸石放下后用溜子拉到3号架附近。班长海利向副队长公衍臣提议放糊炮（裸露爆破）将矸石崩碎，被当班安检员刘庆凤制止，随后海利到机头喊了几名工人用大锤砸矸石，砸了一会儿，只砸下一个角，随后公衍臣安排海利等人用架子把石头顶到煤帮，继续割煤。煤机割至80号架附近，停机撤人，断层处放第一茬炮，18点左右开机割至机尾 ，工作面停产进行设备检修，到21点
30、左右放完断层处第二茬炮。21点20分左右，继续开机割煤，21点45分左右停机搞质量交接班。约21点50分左右，公衍臣再次督促放炮员张兴国将石头处理掉。张兴国在石头上部中央位置放了三块炸药，用炮泥糊上，准备好后，撤至七十号架附近，拧动放炮器放炮，随即工作面发生爆炸。,发生事故的现象和表征（一） 43下04综放面共安装液压支架105组，采煤机型号为MGTY400/900-3.3D型，位于91#-97#架间，采煤机右侧(面向煤壁)刮板输送机上有少量积矸，工作面上有一落差为2m断层。采煤机附近上下两侧的支架、管线面对采煤机一侧有不同程度的煤尘结焦物，工作面刮板输送机上位于3#-4#支架处有一块长1.7
31、米、宽0.5-1.2米、厚0.4-0.5米的矸石，矸石中央已破裂，右端为碎裂矸石，矸石为细砂岩，周围支架有高温烧烤的痕迹，该处顶部液压支架的高压胶管有明显过火烧毁痕迹，矸石上下两侧的支架、管线面对矸石一侧也有不同程度的煤尘结焦现象。工作面设备没有损坏，煤壁齐整，上下两巷支护完好。 放炮母线盘在工作面辅助顺槽电缆单轨吊下部。,发生事故的现象和表征（二） 工作面测风牌板记录为，测风时间：2月9日，风量1024 m3/min。勘察时实测风量为1089 m3/min，工作面、回风隅角、回风流瓦斯浓度为：0.02-0.07%;回风隅角CO浓度为2-5ppm;回风隅角温度为26;进、回风顺槽隔爆设施、防尘
32、水幕齐全完好，矿井安全监测系统瓦斯传感器、束管监测系统完好，通风设施没有遭到破坏，风流稳定，采煤机内外喷雾、液压支架架间喷雾、放煤口喷雾、防尘设施完好。皮带顺槽没有结焦。 工作面没有煤层注水设备，无煤层注水孔。 工作面辅助顺槽移动变电站外侧有用泥龙袋装的黄泥。 工作面炸药箱内有剩余2包炸药。 另外，经调查取证，现场使用的放炮器及钥匙有过火现象，现场发现的雷管脚线有明显的烧焦现象。,事故直接原因 跟班副队（区）长公衍臣违章指挥，放炮员张兴国违章放炮是事故发生的直接原因。主要依据有： 1、煤尘爆炸指数41.15%，具有爆炸危险性。 2、据调查证实，16时左右，在工作面40#架附近，支架上放下一块矸
33、石，矸石长2米、宽1.5米、厚0.5米左右，矸石放下后用溜子拉到3号架附近。16时20分左右，班长海利向副队长公衍臣提议放糊炮（裸露爆破）将石头崩碎，被当班安检员刘庆风制止。约21时50分左右，公衍臣再次督促放炮员张兴国将石头处理掉。张兴国在石头上部中央位置放了三块炸药，用炮泥糊上，准备好后，撤至七十号架附近，拧动放炮器放炮，随即工作面发生爆炸。 3、煤矿安全规程第328条规定“严禁裸露爆破”。 4、事故现场勘察发现的表象符合煤尘爆炸特征。 5、43下04综放工作面“2.8”爆炸事故专家技术报告。,事故间接原因（一） 综合防尘措施不完善，矿排查出的隐患不能得到监控和整改落实是事故发生的主要原因
34、。 通过查阅济三煤矿“每周专业隐患排查”资料发现，济三煤矿自2004年1月7日2月11日（共六个周）“济三煤矿上周通防专业隐患落实情况表”中每周都提出了如下隐患“43下04工作面煤尘大，用好煤机内外喷雾、架间喷雾和放煤喷雾，加强工作面煤尘冲刷。”煤尘爆炸事故的发生说明了隐患没有得到整改落实，没有做到时间、人员、项目、监督四落实，工序控制、过程控制存在严重问题等。 济三煤矿43下04综放面作业规程第32页中规定：“工作面进行煤层超前注水”，矿实际没有按照作业规程规定对工作面煤层进行超前注水。 兖矿集团有限公司制定的煤矿安全规程执行办法第二十五条规定：采煤工作面有特殊情况报公司批准后可不采取煤层注
35、水措施。但该矿在没有上报集团公司批准的情况下擅自决定43下04综放工作面不进行煤层注水。,事故间接原因（二） 矿安全管理、安全教育培训不到位是事故发生的又一主要原因。 “济三煤矿上周通防专业隐患落实情况表”连续六周提出了43下04综放工作面的综合防尘工作存在问题，没有引起矿管理人员的重视，隐患没有得到整改；区队干部违章指挥，职工违章作业，充分反映了济三煤矿存在重生产轻安全、重生产轻安全教育培训、干部职工安全意识差的现象。工作面违章放糊炮，现场的区队干部及工人意识不到不安全行为所带来的事故隐患，也没人制止这种严重违章行为；此外，放炮时工作人员也未按照43下04综放工作面过断层响震动炮安全措施的规
36、定撤出工作面，放炮安全距离不够，这些都反映出济三煤矿安全管理不到位、职工互保联保意识差、职工安全教育方面存在漏洞，从而导致了本次煤尘爆炸事故的发生。,事故重要原因 安监人员配备不足、安全检查人员缺位是事故发生的重要原因。 济三煤矿现有3个采煤面、15-19个掘进迎头，现有安监人员61人，安监人员数量不足，不能做到跟班检查，违反了矿山安全法实施条例第二十九条第（三）款的规定。 当班安监员刘庆凤曾于事故发生当班的16时20分左右、16时40分左右两次阻止了班长海利、放炮员张兴国等人的违章指挥、违章放炮的行为。但在21时40分左右，安监员为了按规定到井底车场维持秩序，离开了工作面。,事故重要原因 安
37、监人员配备不足、安全检查人员缺位是事故发生的重要原因。 济三煤矿现有3个采煤面、15-19个掘进迎头，现有安监人员61人，安监人员数量不足，不能做到跟班检查，违反了矿山安全法实施条例第二十九条第（三）款的规定。 当班安监员刘庆凤曾于事故发生当班的16时20分左右、16时40分左右两次阻止了班长海利、放炮员张兴国等人的违章指挥、违章放炮的行为。但在21时40分左右，安监员为了按规定到井底车场维持秩序，离开了工作面。 43下04综放面作业规程中没有规定采煤工作面出现大块矸石时如何处理，是事故发生的一个原因。,事故其他原因 超核定能力生产是导致事故发生的又一个原因。 根据山东省煤炭工业局关于公布省属
38、煤矿和市属煤矿生产矿井核定能力的通知（鲁煤规发2003193号），济三煤矿核定能力为800万吨/年。而兖州煤业股份有限公司下发的2004年煤炭生产计划主要指标安排中济三煤矿2004年原煤计划为900万吨，超核定能力100万吨。济三煤矿由于生产任务较重，导致矿管理人员及生产区队重生产轻安全、重生产轻现场管理，给安全工作带来不利的影响。,枣庄矿务局柴里煤矿“3.27”煤尘爆炸事故,1999年3月27日9时50分，枣庄局柴里煤矿2346工作面发生一起煤尘爆炸事故，死亡17人。,“3.27”煤尘爆炸示意图,矿井概况 柴里煤矿是1964年建成投产的矿井，后经两次改扩建，矿井设计能力达210万吨/年，现实
39、际年生产能力为220万吨左右。现主生产水平在二水平(-490m），三个回采面(一个综放，两个高档)，全矿共有职工9700人。该矿为低瓦斯矿井，煤层爆炸指数39.8%。,事故地点概况 2346工作面98年8月投产,是一个孤岛开采综放工作面，煤层自然发火威胁严重，相邻的2347工作面曾发生过自然发火，后采用水淹法灭火。工作面通风系统简单合理，控风设施少，风量722m3/min，风速1.6m/s,上下进回风道均安设隔爆水袋,工作面采煤机有内外喷雾装置,工作支架有架间喷雾和放煤口喷雾,进回风道距上下出口25米以外的巷道由防尘工区每天冲刷一次,工作面以及距上出口25米以内的防尘由采煤工区负责。该面，现剩
40、余走向长%0米。 发生事故的当班是生产班:27日6时接班后，机组开动生产正常，到8时30分割完第二刀煤，机组跑到工作面机尾，产煤800余吨。事故发生时，综一队的大部分职工都在工作面机尾机组处，移面上的运输机、移架子和维护顶板，几位职工在工作面上头维护顶板。,事故经过 3月27日早班9点50分，矿调度室接到回收队马二华从井下23410溜煤眼打来电话讲:2346工作面听到巨响，出现烟雾，很热。9点55分保卫科孙有德在井下234采区变电所电话回报：2346溜联风门被鼓到大巷内，并听到里面有呼救声。调度室接到回报后，立即向值班领导作了汇报，副矿长姚峰于10点首先带领柴里救护中队的一个小队火速赶赴现场组
41、织抢救。矿长殷涛在调度室就人员抢救、治安保卫、事故汇报、领导分工等方面并成立了以矿长殷涛为总指挥的事故抢险指挥部和10个事故抢险专门小组，分别落实了责任制。经过广大干部职工、120名救护队员的奋力抢救，于27日15点30分，51名遇险、遇难人员全部营救升井。,事故直接原因 违章放糊炮，引爆破碎机箱体内的煤尘，形成冲击波和火焰，顺风流方向向外冲起巷道中沉积煤尘，造成煤尘爆炸，爆炸产生的火风压、冲击波、高温及CO造成工作面和巷道中人员伤亡。,事故其他原因 （一） 火工品管理混乱，在火药管理上领退炸药的制度不落实，发现有的单位领的雷管比退的还多。本次事故应使用的火药箱还在炸药库申，另外放炮器钥匙和放
42、炮器放在一起，作业规程、煤矿安全规程均不准放糊炮，并要求放炮前洒水，但这一切都没有做到。,事故其他原因 （二） 思想上对煤尘爆炸认识不足。该矿的煤尘爆炸指数为39.8%，属于强爆炸煤尘，历史上也曾发生煤尘爆炸事故，但在日常生产申没有引起高度重视，没有象管理瓦斯、管理自然发火那样来管理煤尘，尤其是该面的作业单位，对防尘设施不能正常使用，通风部门、监察部门曾多次提出该面粉尘大，但始终没有引起生产单位的重视。由于思想上没有高度重视才造成措施不落实，隐患不消除而引发了事故。,事故其他原因 （三） 监督检查不力。放炮员违章作业时跟班区长、安监员、工长都在现场，可都未能发现进行制止。一炮三捡、三人联锁制度
43、均没有执行。 防尘措施效果不好。该面为综放工作面，产尘量大，但是对机组割煤、放煤口放煤这些产尘点高的工艺没有得力的治理措施。该面机组虽有内外喷雾，但降尘效果不好，架间喷雾、放煤口喷雾数量不足等，都使该面在生产过程中产生大量的粉尘。另外该面采用静压注水，注水多少以及降尘效果无法验证。,事故其他原因 （四） 工作面及进回风道距上出口2枷内由生产区队冲刷，但正是这一产尘源大的地点的治理不落实，生产区队只挽责生产，没有专灭渐刷粉尘，造成了粉尘堆积现象。,新矿集团汶南煤矿高爆性复杂结构煤层注水技术研究与应用,问题的提出 十三层煤为高爆性煤层，煤尘爆炸指数为44.09，爆破过程中产生大量煤尘，威胁爆破安全
44、；生产过程中产生的大量煤尘易引起煤尘积聚，为安全生产埋下较大隐患。 随着矿井开采深度的增加，煤层赋存状况发生变化，十三层煤厚度变薄，夹矸变厚且在煤层中分部很不规律，煤层在压力的作用下，其结构变得松散、易碎，根据传统的施工方法，打钻时采用清水作冲洗液排碴，孔内易出现塌孔现象，发生卡钻、埋钻事故，使钻孔深度达不到设计深度，造成十三层煤打深孔眼注水极为困难，煤层注水难以实施。,试验方法1.成立煤层注水技术课题研究小组，在650后一采区11312西面进行试验。2.在11312西上平巷采用压风排碴技术及金刚石钻头进行深孔打钻注水，在工作面采用大直径锥体钻头打钻孔进行导孔注水试验。 3.试验所采集的数据主
45、要是注水前后煤体含水量及爆破后的煤尘浓度。4.对煤体注水前后煤体含水量变化及爆破后煤尘浓度变化数据进行整理对比分析，确定合理的煤层注水技术参数。,试验效果综合分析 单独使用上巷煤层注水一种方式时，比不进行煤层注水煤尘浓度下降了59mg/m3，降尘率为53.7%；单独使用工作面大钻孔注水一种方式时，比不进行大钻孔注水煤尘浓度下降了29mg/m3，降尘率为32.8%；上巷煤层注水及工作面大钻孔注水联合运用时，煤尘浓度下降了61.38mg/m3，降尘率为69.4%。,第六节 美国防尘技术简介,美国防尘技术简介,严格按职业卫生健康体系标准生产，每立方米2毫克，10毫克回风道不允许走人工作面配风，以粉尘
46、浓度为重要指标，有的工作面达三条进风道和回风道一次产尘点技术装备高通防成本占直接成本的10%工人升井后基本不用洗澡,目前防治煤尘的重要措施,纳入生产行政管理措施违章放炮是煤尘事故的万恶之源不宜突击小指标生产严格加强放炮措施的管理,談談我省历史上矿井重特大通防事故发生的原因及目前防治对策,有的煤矿、有的领导对通防危害性的认识有误区，受经济利益驱动，名利思想的影响，超能力生产、不均衡生产，小指标生产、突击生产是通防事故发生的重要诱发因素生产力水平中的主要因素的劳动者，文化水准不高，违章操作是重要原因对矿井随着开采深度的增加，瓦斯、煤尘的自然危害性将进一步增大，而矿井的通风系统不合理，矿井配风量不足，装备不足对策；瓦斯防治50条经验,
