煤矿重大事故灾害应急救援技术(1).ppt
《煤矿重大事故灾害应急救援技术(1).ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《煤矿重大事故灾害应急救援技术(1).ppt(117页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、1,贾宝山博 士 博士后国家注册安全工程师安全科学与工程学院 副教授国有资产管理处 副处长辽宁工程技术大学Liaoning Technical University,煤矿重大灾害应急救援技术,2,请保持教室宁静;请将手机调到振动状态;来电请小声接听,长时间通话请到教室外;请勿在上课时随意走动、交谈,有问题请举手;请将最佳的状态投入到学习中。感谢您的合作!,我们的约定,3,1、概 论 2、矿山应急救援的法律法规及标准 3、煤矿热动力灾害的应急救援技术 4、煤矿水害应急救援技术 5、矿山应急救援的主要装备 6、救援技术的发展与展望,主 要 内 容,煤矿安全教育培训,4,第一章 概 况一、基本概念二
2、、煤矿重大灾害事故类别三、开展应急救援工作的重要意义四、灾害应急救援的可操作性评价五、抢险救灾决策指挥原则,煤矿安全教育培训,5,1、应急救援 指在发生事故时,采取的消除、减少事故危害和防止事故恶化,最大限度降低事故损失的措施。,煤矿安全教育培训,2.危险源 是指一个系统中具有潜在能量和物质释放危险的、可造成人员伤害、财产损失或环境破坏的、在一定的触发因素作用下可转化为事故的部位、区域、场所、空间、岗位、设备及其位置。,6,煤矿安全教育培训,7,实质是具有潜在危险的源点或部位,是爆发事故的源头,是能量、危险物质集中的核心,是能量从那里传出来或爆发的地方。危险源存在于确定的系统中,不同的系统范围
3、,危险源的区域也不同。如石油、化工等企业的炼油厂就是一个危险源。一般来说,危险源可能存在事故隐患,也可能不存在事故隐患,对于存在事故隐患的危险源一定要及时加以整改,否则随时都可能导致事故。,8,作为一种高危行业,煤矿的劳动对象和工作场所主要在地下作业,而且处在不断的变化和移动中,恶性隐患、事故多,频次高。水、火、瓦斯、煤尘、顶板是煤矿公认的五大自然灾害。随着矿井开采的推进,不少矿井又出现了冲击地压、地温等自然灾害,进一步增大了煤矿安全工作的难度。,9,危险源由三个要素构成:潜在的危险性、存在条件和触发因素。危险源的潜在危险指一旦发生事故可能带来的危害程度或危险物质的大小;危险源的存在条件指危险
4、源所处的物、化学状态和约束条件状态,如矿山压力、温度、煤尘、瓦斯等;危险源总与相应的触发因素相关联,在电器失爆、火花(摩擦与漏电)、支柱初撑力不足、工程质量差等因素作用下,危险源将转化为危险状态,继而转化为事故。,10,3、重大危险源 指长期地或临时地生产、搬运、使用或者储存危险物品,且危险物品的数量等于或者超过临界量的单元(包括场所和设施)。单元指一个(套)生产装置、设施或场所,或同属一个工厂的且边缘距离小于500m的几个(套)生产装置、设施或场所。,煤矿安全教育培训,政府宏观重点监控的煤矿(重大危险源),11,高瓦斯矿井 煤与瓦斯突出矿井 煤尘具有爆炸性的矿井 水文地质条件复杂的矿井 煤自
5、然发火期短的矿井(6月)冲击地压中等级以上的矿井,12,据震级强度和抛出的煤量分类(1)轻微冲击:抛出煤量在10t以下,震级在1级以下的冲击地压。(2)中等冲击:抛出煤量在10t50t以下,震级在1级 2级的冲击地压。(3)强烈冲击:抛出煤量在50t以上,震级在2级以上的冲击地压。,煤矿安全教育培训,4、危险目标 指因危险性质、数量可能引起事故的危险源所在的场所或设施。,14,5、预 案 指根据预测危险源、危险目标可能发生事 故的类别、危害程度,而制定的事故应急救援方 案。要充分考虑现有物质、人员及危险源的具 体条件,能及时、有效地统筹指导事故应急救援 行动。,煤矿安全教育培训,15,6、事故
6、应急救援预案。是在事故发生前制定的、通过事前计划和应急措施,在事故发生后,充分利用一切可以利用的力量和资源,迅速控制 事故发展,保护现场工作人员以及场外人员,将事故对人的伤 害、财产和环境的破坏降低到最低程度。救援工作是事故应急救援的核心,成功的救援行动可以大量减少人员伤亡和财产损失。然而成功的救援行动离不开充分而又严密的应急救援准备工作,所以事故应急救援的关 键是应急救援的准备工作。,煤矿安全教育培训,16,二、煤矿重大灾害事故类别,煤矿安全教育培训,17,矿难是指在采矿过程中发生的事故,通常造成伤亡的危险性极大,世界上每年至少有几千人死于矿难。常见的矿难有:瓦斯爆炸、煤尘爆炸、瓦斯突出、透
7、水事故、矿井失火、顶板塌方等。据统计:中国生产了世界约35%的煤,但在煤矿事故死亡人数上却占约80%。,煤矿重大灾害事故特点,18,突发性 灾难性 破坏性 继发性,1.瓦斯爆炸事故,19,瓦斯与空气混合,在高温下急剧氧化,并产生冲击波的现象,是煤矿生产中的严重灾害。如1675年英国莫斯廷矿发生大规模瓦斯爆炸,其后各主要采煤国家都曾多次发生重大的瓦斯或瓦斯与煤尘爆炸事故;1942年 4月26日,日本侵占下的中国本溪煤矿发生瓦斯与煤尘爆炸,当场死亡1528人,伤268人,为世界上最大的煤矿爆炸事故。随煤矿生产技术的发展和防治瓦斯措施的改进,这类事故已逐渐减少。中国煤矿瓦斯爆炸的火源主要是电火花和爆
8、破,主要发生地点是采掘工作面。煤矿瓦斯爆炸产生的瞬间温度可达18502650,压力可达初压的9倍,爆源附近气体以每秒几百米以上的速度向外冲击,使人员伤亡,巷道和器材设施毁坏。爆炸后氧浓度降低,生成大量CO2和CO,有窒息和中毒危险。,20,瓦斯爆炸的条件是:一定浓度的瓦斯、高温火源的存在和充足的氧气。(1)瓦斯浓度 在常温、常压下,瓦斯爆炸极限界限为516。当瓦斯浓度低于5时,遇火不爆炸,但能在火焰外围形成燃烧层,当瓦斯浓度为9.5时,其爆炸威力最大(氧和瓦斯完全反应);瓦斯浓度在16以上时,失去其爆炸性,但在空气中遇火仍会燃烧。瓦斯爆炸极限界限并不是固定不变的,它还受温度、压力以及煤尘、其它
9、可燃性气体、惰性气体的混入等因素的影响。,21,(2)引火温度 瓦斯的引火温度,即点燃瓦斯的最低温度。一般认为,瓦斯的引火温度为650750。但因受瓦斯的浓度、火源的性质及混合气体的压力等因素影响而变化。当瓦斯含量在78时,最易引燃;当混合气体的压力增高时,引燃温度即降低;在引火温度相同时,火源面积越大、点火时间越长,越易引燃瓦斯。高温火源的存在,是引起瓦斯爆炸的必要条件之一。井下抽烟、电气火花、违章放炮、煤炭自燃、明火作业等都易引起瓦斯爆炸。所以,在井下作业,严格遵照规程的有关规定,标准化操作。,22,(3)氧的浓度 实践证明,空气中的氧气浓度降低时,瓦斯爆炸界限随之缩小,当氧气浓度减少到1
10、2以下时,瓦斯混合气体即失去爆炸性。这一性质对井下密闭的火区有很大影响,在密闭的火区内往往积存大量瓦斯,且有火源存在,但因氧的浓度低,并不会发生爆炸。如果有新鲜空气进入,氧气浓度达到12以上,就可能发生爆炸。因此,对火区应严加管理,在启封火区时更应格外慎重,必须在火熄灭后才能启封。瓦斯爆炸产生的高温高压,促使爆源附近的气体以极大的速度向外冲击,造成人员伤亡,破坏巷道和器材设施,扬起大量煤尘并使之参与爆炸,产生更大的破坏力。另外,爆炸后生成大量的有害气体,造成人员中毒死亡。,预防措施主要有:,23,用矿井通风和控制瓦斯涌出等方法,防止瓦斯浓度超过规定;控制火源,杜绝非生产需要的火源,如吸烟、火柴
11、、明火照明等。对生产中不可避免的高温热源,采用专门措施严加控制,如只准使用特制的矿用安全炸药和电气设备,加强井下火区的管理,禁止井下拆开矿灯等;定期或自动连续检查工作地点的CH4浓度和通风状况。,24,河南省伊川县半坡乡白窑村白窑六矿矿山大爆炸后矿口及周围建筑被严重破坏并燃起了大火。,2010年3月31日19时22分,河南省洛阳市伊川县国民煤业有限公司发生一起特别重大煤与瓦斯突出事故,截至4月6日7时,已发现井下35人死亡。煤与瓦斯突出后风流发生逆转,瓦斯涌出在副井口遇明火发生爆炸,造成地面5人死亡、2人受伤,随即又引起副井筒瓦斯燃烧。,2.煤尘爆炸,25,煤尘爆炸同瓦斯爆炸一样都属于矿井中的
12、重大灾害事故。我国历史上最严重的一次煤尘爆炸发生在1942年日本侵略者统治下的本溪煤矿,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。,山东枣庄煤尘爆炸事故,26,山东枣矿集团联创公司(原陶庄煤矿)2006年2月23日18时50分许发生一起煤尘爆炸特大事故。位置:525水平16108回采面。在现场施工的27人中,15人死亡12人受伤。生产能力为35万吨/年。,刘官屯煤矿瓦斯煤尘爆炸事故,27,2005年12月7日15时14分,河北省唐山市恒源实业有限公司(原刘官屯煤矿,以下简称刘官屯煤矿)发生一
13、起特别重大瓦斯煤尘爆炸事故,造成108人死亡,29人受伤,直接经济损失4870.67万元。李毅中:“从目前所了解的情况看,可以判定这次瓦斯爆炸事故,是一起特别重大责任事故。”非法生产、未经审批擅自修改设计、“一通三防”管理混乱、劳动组织管理十分混乱,职工培训严重缺失。,七台河东风煤矿特别重大煤尘爆炸事故,28,2005年11月27日龙煤矿业集团公司七台河东风煤矿发生一起特别重大煤尘爆炸事故,死亡171人,伤48人,直接经济损失4293.1万元。原因是放炮人员使用非专用炸药违章作业处理煤仓堵塞,导致煤尘飞扬达到爆炸界限,放炮火焰引起煤尘爆炸。,29,(1)煤尘爆炸的机理 煤尘爆炸是在高温或一定点
14、火能的热源作用下,空气中氧气与煤尘急剧氧气的反应过程,是一种非常复杂的链式反应,一般认为其爆炸机理及过程如下:1)煤本身是可燃物质,当它以粉末状态存在时,总表面积显著增加,吸氧和被氧人化的能力大大增可,一旦遇见火源,氧化过程迅速展开;2)当温度达到300400时,煤的干馏现象急剧增强,放出大量的可燃性气体,主要成分为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、氢和1%左右的其他碳氢化合物;3)形成的可燃气体与空气混合的高温作用下吸收能量,在尘粒周围形成气体外壳,即活化中心,当活化中心的能量达到一定程度后,链反应过程开始,游离基迅速增加,发生尘粒的闪燃;4)闪燃所形成的热量的传递给周围的尘粒,并使之参与链反应,导致
15、燃过程急剧地循环进生,当燃烧不断加剧使火焰速度达到每秒数百米后,煤尘的燃烧便在一定临界条件下跳跃式地转变为爆炸。,30,(2)煤尘爆炸的特征 1)形成高温、高压、冲击波煤尘爆炸火焰温度为16001900,爆炸过程中如遇障碍物,压力将进一步增加,尤其是连续爆炸时,后一次爆炸的理论压力将是前一次的57倍。煤尘爆炸产生的火焰速度可达1120m/,冲击波速度为2340m/。2)煤尘爆炸具有连续性 3)煤尘爆炸的感应期煤尘爆炸也有一个感应期,即煤尘受热分解产生足够数量的可燃气体形成爆炸所需的时间。根据试验,煤尘爆炸感应期主要决定于煤的挥发分含量,一般为40280m,挥发分越高,感应期越短。4)挥发分减少
16、或形成“粘焦”煤尘爆炸时,参与反应的挥发分约占煤尘挥发分含量的40%70,致使煤尘挥发分减少,根据这一特征,可以判断煤尘是否参与了井下的爆炸。5)产生大量的CO煤尘爆炸时产生的CO,在灾区气体中的浓度可达23,甚至高达8左右。爆炸事故中受害者的大多数(70%80)是由于CO中毒造成的。,31,(3)煤尘爆炸的条件 煤尘爆炸必须同时具备三个条件:煤尘本身具有爆炸性;煤尘必须悬浮于空气中,并达到一定的浓度;存在能引燃煤尘爆炸的高温热源。1)煤尘的爆炸性 煤尘具有爆炸性是煤尘爆炸的必要条件。煤尘爆炸危险性必须经过试验确定。2)悬浮煤尘的浓度 单位体积中能够发生煤尘爆炸的最低和最高煤尘量称为下限和上限
17、浓度。低于下限浓度或高于上限浓度的煤尘都不会发生爆炸。一般说来,煤尘爆炸的下限浓度为3050g/m3,上限浓度为10002000g/m3。其中爆炸力最强的浓度范围为300500g/m3。3引燃煤尘爆炸的高温热源 煤尘的引燃温度变化范围较大,它随着煤尘性质、浓度及试验条件的不同而变化。我国煤尘爆炸的引燃温度在6101050之间,一般为700800。煤尘爆炸的最小点火能为4.540mj。这样的温度条件,几乎一切火源均可达到。,预防煤尘爆炸的技术措施,32,预防煤尘爆炸的技术措施主要包括减、降尘措施,防止煤尘引燃措施及限制煤尘爆炸范围扩大等三个方面。1)减、降尘措施是指在煤矿井下生产过程中,通过减少
18、煤尘产生量或降低空气中悬浮煤尘含量以达到从根本上杜绝煤尘爆炸的可能性。主要是煤层注水;2)防止煤尘引燃的措施 防止煤尘引燃的措施与防止瓦斯引燃的措施大致相同,可参看第十章瓦斯爆炸及其预防一节。同时特别要注意的是,瓦斯爆炸往往会引起煤尘爆炸。此外,煤尘在特别干燥的条件下可产生静电,放电时产生的火花也能自身引爆。3)限制煤尘爆炸范围扩大的措施 防止煤尘爆炸危害,除采取防尘措施外,还应采取降低爆炸威力,限制爆炸范围扩大的措施。清除落尘、撒布岩粉、设置水棚(包括水槽棚和水袋棚)、设置岩粉棚、设置自动隔爆棚。,33,3.瓦斯突出瓦斯突出是指随着煤矿开采深度的增加、瓦斯含量的增加,在地应力、瓦斯释放引力作
19、用下,瓦斯和煤突破软弱煤层抵抗线,瞬间大量释放而造成的一种地质灾害。煤矿开采深度越深,瓦斯瞬间释放的能量也会越大。煤和瓦斯突出主要发生在煤层平巷掘进、上山掘进和石门揭煤时,有的矿井在回采工作面也发生煤和瓦斯突出。,34,“煤与瓦斯突出”是一种复杂的构造与物理现象,外力诱发“煤与瓦斯突出”,就如同突然打开了啤酒瓶盖,煤层中蕴蓄的一氧化碳、瓦斯等有害气体携带着煤与碴石骤然涌出,躲避不及的人们可能被掩埋,高浓度的瓦斯迅速充盈巷道,空气中的氧气迅速降到不能保障人类生存的以下,无法避开的人们因缺氧窒息而死。此时如果有电气火花或其他细微的明火,又可能导致燃烧或爆炸、扩大危害。,35,主要危害:1)使采掘工
20、作面或井巷中充满瓦斯,造成窒息和爆炸的条件;2)破坏通风系统,造成风流紊乱或短时间的逆转;3)堵塞巷道、破坏支架、埋没设备、摧毁设施、伤亡人员。防范措施:“预防预报,落实措施,检查效果,采取安全防护手段”等四位一体的综合防突措施。,煤与瓦斯突出事故,36,2005年8月25日贵州遵义市仁怀县大坝镇竹林湾煤矿(新建,设计能力6万吨,有采矿许可证)发生煤与瓦斯突出事故,造成15人死亡。,37,2006年1月5日13时58分,安徽淮南矿业集团公司望峰岗煤矿(国有重点基建矿井)主井井筒发生一起瓦斯突出事故,井下12名矿工遇难。,38,2002年9月3日2时15分,湖南娄底市双峰县秋湖煤矿(股份制矿,省
21、级已验收)发生瓦斯突出事故,当时井下有55名作业人员,其中16人生还,33人死亡,还有6人下落不明。,2005年6月8日11时0分,湖南娄底市冷水江市资江煤矿(原国有地方矿,改制后卖给个人,属国家煤矿安全监察局公布的国有煤矿停产整顿矿井,瓦斯突出矿井)-200水平四石门揭煤时发生煤与瓦斯突出事故,当时井下有232名作业人员,有210人脱险出井,造成22人死亡。,黑龙江鹤岗新兴煤矿发生爆炸事故,39,发生爆炸的矿井井口冒出蒸气,2009年11月21日2时30分,黑龙江龙煤集团鹤岗分公司新兴煤矿,三水平二石门后组15层探煤道发生煤与瓦斯突出,引起风流逆向,瓦斯随逆向风流进入二段钢带机机头硐室发生爆
22、炸。事故发生时全矿井下作业人员528人,到23日7时,有420人安全升井,已发现遇难人员108人。,4.透水事故,40,透水事故是指矿井在建设和生产过程中,由于防治水措施不到位而导致地表水和地下水通过裂隙、断层、塌陷区等各种通道无控制地涌入矿井工作面,造成作业人员伤亡或矿井财产损失的水灾事故,通常也称为透水。,41,矿井水灾的水源有大气降水(雨、雪)、地表水、含水层水、断层水和旧巷或采空区积水等。大气降水可能从地表低洼地通过塌陷区裂隙或井口灌入井巷,造成灾害;地表水指河、湖、塘、沟及水库的积水;含水层水如砂砾层含水、石灰岩溶洞水,两者可能通过裂隙、断层、旧巷等通道进入井巷;断层破碎带常大量积水
23、,特别是断层与含水层或地表水沟通时,补给丰富,威胁更大;旧巷或采空区积水,往往静水压力大,来势猛,且常含有害气体,易造成人身事故。矿山水灾的主要原因是:水文地质情况不明;缺乏附近老窖、旧巷的积水资料;未及时采取有效的探、防水措施;排水系统不完善以及排水设备能力过小或设备故障等。,42,43,2005年8月7日13时30分,广东省梅州市兴宁市王槐镇大兴煤矿-420掘进工作面发生透水事故,井下有121名矿工遇难。事故的直接原因是:由于煤层倾角大(75度左右),厚度大(34米),小断层发育,煤质松散易塌落。在此抽冒严重的情况下,大量出煤,超强度开采,致使290米水平至180米水平防水安全煤柱抽冒导通
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 煤矿 重大事故 灾害 应急 救援 技术

链接地址:https://www.31ppt.com/p-2697830.html