矿井瓦斯.docx

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矿井瓦斯

矿井瓦斯

一、概述

1．矿井瓦斯的概念

矿井瓦斯是指煤矿井下以甲烷（CH4）为主的有毒有害气体的总称，有时单独指甲烷。

煤矿井下生产过程中还会产生较多种类的有毒有害气体，如一氧化碳（CO）、硫化氢（H2S）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、和氨气（NH3）等，它们对人体都有毒害和刺激作用。

煤矿开采大部分是地下作业依靠通风把新鲜空气送到各作业场所，并不断地把污浊空气排出地面，为保证矿井空气质量符合环保要求，《规程》第一百条对氧气最低浓度，二氧化碳和其他有害气体的最高允许浓度作了明确规定，下面就矿内空气和其他有害气体作一简单介绍。

（一）、矿内空气

氧气（O2）20.96%

氮气（N2）79%

二氧化碳（CO2）0.04%

1、氧气（O2）是维持人体生命和劳动不可缺少的气体人呼吸所需要的氧气取决于人的体质、劳动强度和精神紧张程度，当静止状态时约需0.25L／min、工作时为1～3L／min劳动强度大则需3L／min以上。

呼吸过程中，如果氧气含量降低，将会产生不同的生理反应。

空气中氧含量

对人体的影响

17％

静止时无影响，工作时感到呼吸困难和心跳

15％

人体缺氧，呼吸脉搏急促失去劳动力

10～12％　

失去理智，时间稍长就有生命危险

《规程》规定（O2）不低于20％

2、二氧化碳（CO2）是无色、略带酸臭味的气体。

比重为1.54、对人的呼吸系统有刺激作用，不助燃，也不可燃。

空气中（CO2）含量对人体的影响

空气中CO2含量，

对人体影响

1％

呼吸感到急促

3％

呼吸量增加二倍，加剧身体疲劳

5％

呼吸困难，耳鸣

6％

发生严重喘息，身体极度虚弱乏力

10％

头昏，发生昏迷

来源：

坑木的腐烂和氧化、矿内火灾或瓦斯煤尘爆炸、人的呼吸、煤岩中喷出等。

《规程》第一百条规定采掘工作面进风流中，CO2的浓度不得超过0.5％，工作面回风流中第136条另有规定

（二）、矿内主要有毒有害气体

1、一氧化碳（CO）是无色、无味、无臭的气体。

比重0.97，极毒，具有可燃性和爆炸性，爆炸界限为13～75%遇火源有爆炸危险。

一氧化碳具有强烈的毒性，它的毒性在于血色素对它的亲合力比对氧的亲合力大250～300倍，一旦吸入一氧化碳阻碍血色素与氧的正常结合，就会使人体各部分组织和细胞产生缺氧现象，因而引起窒息和中毒以致死亡。

CO浓度，%

中毒时间

中毒

程度

人体反`应

0.048

1小时以内

轻微中毒

耳鸣、头痛。

0.12

0.5～1小时

严重中毒

四肢无力、呕吐、失去行动能力。

0.4

短时间内

致命中毒

失去知觉、呼吸停顿、

假死。

来源：

煤炭自燃以及瓦斯，煤尘爆炸，井下爆破，矿井火灾等。

《规程》允许CO的最高浓度为0.0024%。

2、二氧化氮（NO2）是一种棕红色气体，有刺激性臭味，易溶于水，比重为1.57，有强烈毒性，它溶于水生成硝酸对肺部组织起破坏作用，造成肺水肿，对眼睛，鼻腔，呼吸道有强烈刺激作用。

NO2浓度%

人体反应

0.006

咳嗽、肺部发痛

0.01

剧烈咳嗽、呕吐、神经系统麻木

0.025

短时间内很快就会死亡

来源：

井下爆破

《规程》允许NO2最高浓度为是0.00025％。

3、硫化氢（H2S）是一种无色，微甜，有臭鸡蛋味的气体，浓度在0.0001％时可嗅到，易溶于水，比重1.19，能燃烧和爆炸，爆炸范围为4.3～46％之间，剧毒，对人的眼，鼻，喉的粘膜有刺激作用。

H2S浓度%

人体反应

0.0001～0.0002

可嗅到气味

0.05

能使人严重中毒

0.1

短时间内很快就会死亡

来源：

坑木及其它有机物的腐烂，硫化矿物的水解，老窑水中可能积存

《规程》允许H2S最高浓度为0.00066%。

4、二氧化硫（SO2）是一种无色、具有强烈硫磺臭味的气体，比重为2.2，剧毒，易容于水，它与人的湿润表面接触形成硫酸，对眼，呼吸器官有强烈腐蚀作用，严重时会引起肺水肿。

来源：

硫化矿物的氧化，以及从含硫矿体中涌出。

《规程》允许SO2最高浓度为0.0005%。

5、瓦斯（CH4）是一种，无色，无味无臭的气体，比重0.54，具有燃烧性和爆炸性。

瓦斯的用途：

1.作为工业产品的重要原料如人造橡胶、有机玻璃、人造羊毛、人造丝、氟里昂、粘胶纤维、染料及医药化学原料等。

2、蒸汽锅炉、煤气轮机、内燃机等的燃料，也可作做饭、取暖等。

瓦斯的危害

①瓦斯能使人窒息。

②瓦斯能燃烧和爆炸。

2003年至2007年，全国共发生重特大瓦斯事故154起、死亡3914人。

分别占同期重特大事故起数和死亡人数的70.64%和76.37%。

二、瓦斯爆炸及其防治措施

1．瓦斯爆炸

（1）瓦斯爆炸的原因

瓦斯爆炸就是一定浓度的瓦斯与空气中氧气相混合在高温火源的作用下，发生激烈的氧化反应

（2）瓦斯爆炸的条件

①瓦斯浓度，一般为5％一16%

②引爆火源温度，一般为650℃一750℃

③氧气浓度在12％以上。

上述三个条件必须同时存在，缺一不可。

（3）瓦斯爆炸的危害

①爆炸产生高温

②爆炸产生高压和冲击波。

③爆炸产生大量有毒有害气体。

2．瓦斯爆炸事故的预防

根据瓦斯爆炸的条件，主要是防止瓦斯积聚和防止火源的出现，就能避免瓦斯爆炸事故的发生。

1）防止瓦斯积聚

矿井通风工作是防止瓦斯积聚的最基本措施。

要建立健全通风机构和通风管理制度。

做到有效、稳定可靠连续不断地向所用风地点供给足够的新鲜空气，以保证及时排除和冲淡瓦斯。

《煤矿安全规程》规定：

采掘工作面及其他作业地点风流中瓦斯浓度达到1.0%时，必须停止用电钻打眼；爆破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1.0%时，严禁爆破。

采工作面及其他作业地点风流中、电动机或其开关安设地点附近20m以内风流中的瓦斯浓度达到1.5%时，必须停止工作，切断电源，撤出人员，进行处理。

对因瓦斯浓度超过规定被切断电源的电气设备，必须在瓦斯浓度降到1.0%以下时，方可通电开动。

采掘工作面风流中二氧化碳浓度达到1.5%时，必须停止工作，撤出人员，查明原因，制定措施，进行处理。

2）加强检查和监测

每个矿井，都必须健全瓦斯通风管理机构和瓦斯检查制度。

配备相应的瓦斯仪器、仪表。

随时检查和监测井下通风、瓦斯情况，一旦发现瓦斯超限和积聚，及时采取处理措施，使事故消灭在萌芽状态。

严禁瓦斯检查员出现空班、漏检、假检等弄虚作假现象。

3）及时处理局部瓦斯积聚

《煤矿安全规程》规定，采掘工作面及其他巷道内，体积大于0.5m3空间内积聚的瓦斯浓度达到2.0%时，就叫局部瓦斯积聚。

其附近20m内必须停止工作，撤出人员，切断电源，进行处理。

凡是井下瓦斯涌出量较大，通风不良或不通风的地点，都容易发生局部瓦斯积聚。

不同地点的瓦斯积聚采用不同的方法处理。

一般采用加大风量或提高风速，将瓦斯冲淡排走。

4）抽放瓦斯

对于采用一般通风方法不能解决瓦斯超限的矿井或工作面,可以采用抽放瓦斯的方法,将瓦斯抽放到地面加以利用或排放到大气层中。

在抽放瓦斯和矿井瓦斯治理中要严格贯彻落实“先抽后采，监测监控，以风定产”的十二字方针。

（2）防止火源出现

①明火。

井下明火主要有吸烟、井下电焊、自燃火灾。

②电火花。

由于电器设备管理不善或违章操作产生火花。

③放炮火。

由于放明炮、糊炮等不符合《煤矿安全规程》规定，违章放炮产生的火焰引起瓦斯事故。

④摩擦冲击火花。

煤矿井下磨擦产生火花的形式多种多样。

随着机械化程度的提高，撞击磨擦火花引爆的瓦斯事故也逐渐增多。

3．防止引爆瓦斯的措施

①严格明火管制

严禁带火种、烟草入井，井下严禁用灯泡和电炉取暧。

井口房和通风机房20米范围内严禁烟火。

井下、井口房内不得从事电焊、气焊和喷灯焊接等工作。

若必须焊接时应先制定措施，并遵守《煤矿安全规程》第二百二十三条规定。

②电火的防治

井下严禁带电检修、搬迁电器设备。

供电应做到无“鸡爪子”、“羊尾巴”、明接头，有过流和漏电保护有接地保护，坚持使用检漏电继电器，煤电钻综合保护、局部通风机风电闭锁和瓦斯电闭锁装置，发放的矿灯要符合要求。

加强电器设备的检查、维修工作，对失爆的电器设备，及时维修或者更换。

③防止放炮火源

井下爆破必须采用符合《煤矿安全规程》的安全炸药，严禁使用不合格或变质、过期的炸药。

炮眼的布置、深度、角度、装药量应符合爆破说明书和爆破图表中的规定；用不燃性材料做炮泥，封泥长度符合《煤矿安全规程》有关规定。

爆破工作必须坚持“一炮三检”和“三人连锁放炮”制度，禁止放明炮、糊炮。

④摩擦冲击火花的防治

在磨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；在磨擦部件金属表面附着活性低的金属，使其形成的磨擦火花难以引燃瓦斯。

事故现场应急处置与救护

事故：

人们不期望发生的，可能造成人员伤害、财产损失和环境破坏的意外事件。

一、事故现场人员的行动原则

1.及时报告灾情

2.积极抢救

3.安全撤离

4.妥善避灾

（1）、瓦斯爆炸事故时的自救互救与避灾发生瓦斯爆炸时会产生很大的冲击波、高温和大量的有毒有害气体。

如果未受到冲击波伤害的在场人员要沉着，冷静，不可惊慌，要采取措施进行自救。

位于事故上风侧的人员，立即迎着风流撤退，位于下风侧的人员可佩戴自救器（若没有自救器时用湿毛巾捂住口鼻），尽快由捷径路线绕到新鲜风流中。

如果在撤退过程中或撤退前，感到有爆炸冲击波与烟火袭来时，应立即背向冲击波俯卧在低凹的巷道支柱下角或水沟内，头要尽量低些，用湿毛巾捂住口鼻，用衣物盖住头部和身体，尽量防止肉体暴露，避免烧伤。

若巷道破坏严重，又不知撤退路线是否安全，就要近地找一独头巷道或利用一切可能的条件建立临时避难硐室，耐心地等待营救。

避灾中，严格控制矿灯的使用，把矿灯或衣物等明显的标识物，挂在避难场所外面明显的地方，或有规律的发出呼救信号。

（2）矿井火灾事故时的自救互救与避灾

1、迅速了解或判明事故的性质，地点，范围，巷道情况，通风系统，风流及火灾蔓延的速度，方向，以及自己所处巷道位置之间的关系，确定撤退路线和避灾自救的方法。

2、撤退时行动迅速果断，快而不乱，随时注意观察巷道和风流的变化情况。

3、位于火源进风侧的人员，应迎着新鲜风流撤退，位于火源回风侧的人员或是在撤退途中遇到烟气有中毒危险时，应迅速佩带自救器，尽快通过捷径绕道到新鲜风流中去。

4、撤退时应尽量躬身弯腰，低着头快速前进，同时利用巷道内的水浸湿毛巾，衣物或向身上淋水等办法进行降温。

5、如果无论是逆风或顺风撤退，都无法躲避灾害的危害，则应迅速进入避难硐室，没有避难硐室时，就地利用现场条件，构筑临时避灾自救。

（3）矿井透水事故时的自救互救与避灾

1、透水后，在可能的情况下迅速观察和判断透水地点，水源、涌水量、发生原因、危害程度等情况，迅速撤退到透水地点以上水平，而不能进入透水地点及下方的独头巷道。

2、撤退中，应靠近巷道一侧，抓牢支架或其它固定物体，尽量避开压力水头和泄水流，并注意防止被水中滚动的矸石和木料撞伤。

3、如透水破坏了巷道中的照明和路标，迷失方向时，应朝着有风流通过的上山巷道方向撤退。

在撤退的沿途和所经过的巷道交叉口，设置明显标志，提示救护人员的注意。

4、当无法撤退时，应迅速进入避难硐室避灾，或选择合适地点建筑临时避难硐室。

在进入避难硐室之前，应在硐室外留设明显标志。

同时，不间断地发出呼救信号，向救护人员提示所在位置。

等待救援时应保持良好的心理和意志，做好长时间避灾准备。

自救设施与设备的使用

一、避难硐室：

是供矿工遇到事故无法撤退而躲避待救的一种设施。

二、压风自救装置：

是利用矿井已装备的压风系统，由管路、自救装置和防护罩（急救袋）三部分组成。

三、自救器：

是一种体积小、携带轻便、作用时间较短供矿工个人使用的呼吸仪器。

用途当煤矿井下发生事故时，矿工佩戴它迅速离开灾区。

种类分为过滤式和隔离式；

过滤式它仅能防护一氧化碳一种气体适用于空气中氧气浓度不低于18﹪和一氧化碳不高于1.5﹪。

现场创伤急救技术

1.人工呼吸

2.心脏复苏

3.止血

4.创伤包扎

5.骨折临时固定

6.伤员搬运

现场急救的关健在于“及时”。

据统计，现场急救搞得好，可减少20﹪伤员的死亡；人员受伤后，2min内进行急救的成功率可达70﹪，4～5min内进行急救的成功率可达43﹪，15min以后进行急救的成功率则较低。