一、瓦斯、瓦斯事故的概念
礦井瓦斯是指井下以甲烷CH4為主的有毒、有害氣體的總稱(chēng),是各種氣體的混合物,它含有甲烷、二氧化碳、氮和數(shù)量不等的烴以及微量的稀有氣體等,但主要成分是甲烷。因此,習(xí)慣上所說(shuō)的礦井瓦斯就是指甲烷而言。
由于氣體所造成的事故統(tǒng)稱(chēng)為瓦斯事故,包括瓦斯燃燒、瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出、缺氧窒息、有毒氣體中毒等。在我市,瓦斯事故的形式主要是缺氧窒息和有毒氣體中毒。
二、礦井井下缺氧窒息事故
氧氣是維持人的生命所必須的物質(zhì),就象魚(yú)兒離不開(kāi)水一樣。休息時(shí)每個(gè)人所需氧氣量平均為0.25L/min。井下行下走和工作時(shí)為1-3L/min。如果空氣中氧氣濃度降低,就會(huì)影響人體健康。氧濃度減少對(duì)人體的危害如下表:
氧氣濃度列低對(duì)人體的危害表
空氣中的氧氣濃度(%) |
人體的反應(yīng) |
17 |
休息時(shí)無(wú)影響,工作時(shí)會(huì)引起喘息、呼吸困難 |
15 |
呼吸急促,脈博跳動(dòng)加快,判斷和意識(shí)能力減弱 |
10-12 |
失去理智,時(shí)間稍長(zhǎng)即有生命危險(xiǎn) |
6-9 |
失去知覺(jué),幾分鐘內(nèi)心臟尚能跳動(dòng),若不急救就會(huì)死亡 |
井下的氧氣全部由地面的空氣通過(guò)自然通風(fēng)或機(jī)械通風(fēng)的方法提供。地面空氣的主要成分為氮?dú)狻⒀鯕?,二氧化碳,按體積百分比計(jì)算,氮?dú)庹?9%,氧氣占20.96%,二氧化碳占0.04。
地面空氣進(jìn)入井下后氧氣濃度會(huì)減少,原因是:作業(yè)人員呼吸、煤的氧化、坑木腐爛、井下火災(zāi)及瓦斯煤塵的爆炸等都直接消耗了氧氣。另外,煤巖層揭露后不斷釋放出的各種氣體及生產(chǎn)過(guò)程中爆破、機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)不斷產(chǎn)生的有害氣體,也相應(yīng)地降低了空氣中氧氣的濃度。
當(dāng)人進(jìn)入井下沒(méi)有通風(fēng)的上山、下山或獨(dú)頭煤巖巷時(shí),由于嚴(yán)重缺氧,就可能發(fā)生缺氧窒息事故。
《規(guī)程》規(guī)定,在采掘工作面的進(jìn)風(fēng)流中,按體積計(jì)算,氧氣濃度不得低于20%。
三、礦井井下中毒事故
礦井空氣中的主要有毒有害氣體有:一氧化碳CO、二氧化碳CO2、二氧化硫SO2、二氧化氮NO2、氨NH3、甲烷CH4等。
1、一氧化碳的性質(zhì)、來(lái)源及危害
一氧化碳是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭的氣體;相對(duì)密度是0.97,幾乎能均勻擴(kuò)散在空氣中;微溶于水,能燃燒,但不助燃,當(dāng)濃度達(dá)到13%~75%時(shí)能爆炸;有強(qiáng)烈的毒性。
井下一氧化碳的主要來(lái)源有:礦井火災(zāi);煤炭自燃;瓦斯與煤塵爆炸;爆破工作以及潤(rùn)滑油高溫分解等。
一氧化碳對(duì)人體的危害極大。當(dāng)空氣中一氧化碳的體積濃度達(dá)到1.28%時(shí),人在這種空氣環(huán)境中呼吸1~3分鐘,就會(huì)停止呼吸死亡。一氧化碳中毒者兩頰有紅斑點(diǎn),嘴唇呈桃紅色。如果經(jīng)常在一氧化碳稍微超過(guò)允許濃度的環(huán)境中工作,雖然短時(shí)間不會(huì)發(fā)生中毒癥狀,但由于人體組織長(zhǎng)時(shí)間缺氧,可導(dǎo)致記憶力衰退、失眠和情緒不好等慢性中毒。
據(jù)統(tǒng)計(jì),在煤礦發(fā)生瓦斯爆炸、煤塵爆炸及火災(zāi)事故時(shí)死亡的人數(shù)中,約70%~75%都是因一氧化碳中毒而死。我市煤礦中毒事故,絕大多數(shù)都是由于一氧化碳造成。
《規(guī)程》規(guī)定一氧化碳的最高允許濃度是0.0024%。
2、二氧化氮的性質(zhì)、來(lái)源及危害
二氧化氮具有刺激性臭味,呈棕紅色,相對(duì)密度1.57,極易溶于水,不自燃、也不助燃,是一種劇毒性氣體。
井下二氧化氮主要來(lái)源于放炮工作,1公斤硝銨炸藥爆破后能產(chǎn)生10升二氧化氮?dú)怏w。二氧化氮對(duì)人的眼睛、鼻腔、呼吸道及肺部組織具有強(qiáng)烈的腐蝕破壞作用,能引起肺水腫。二氧化氮中毒的特點(diǎn)是,起初無(wú)感覺(jué),即使在危險(xiǎn)濃度下,也只是感覺(jué)呼吸道受刺激而咳嗽,經(jīng)過(guò)6-24h后才出現(xiàn)中毒現(xiàn)象;其癥狀是,嚴(yán)重支氣管炎、呼吸困難,手指尖及頭發(fā)出現(xiàn)黃斑、吐淡黃色痰液、發(fā)生肺水腫、引起頭疼、嘔吐現(xiàn)象,以致死亡。二氧化氮中毒是我市早期煤礦氣體中毒事故中較多見(jiàn)的一種。
《規(guī)程》規(guī)定二氧化氮的最高允許濃度是0.00025%。
3、二氧化碳的性質(zhì)、來(lái)源及危害
二氧化碳是無(wú)色略帶酸臭味的氣體,相對(duì)密度1.52,比空氣重,多積存在巷道下部,易溶于水,不自燃、也不助燃,略有毒性,對(duì)人體部分器官有刺激作用而增強(qiáng)人體呼吸。
井下二氧化碳的主要來(lái)源有:從煤層、巖層中涌出,煤巖、坑木等物質(zhì)的氧化,爆破工作,礦井火災(zāi)、瓦斯、煤塵爆炸,人的呼吸。
《規(guī)程》規(guī)定,采掘工作面進(jìn)風(fēng)流中二氧化碳濃度不得超過(guò)0.5%;礦井總回道或一翼回風(fēng)中二氧化碳濃度不得超過(guò)0.75%;采區(qū)和采掘工作面回風(fēng)流及采掘工作面風(fēng)流中二氧化碳濃度都不得超過(guò)1.5%。
4、硫化氫的性質(zhì)、來(lái)源及危害
硫化氫是一種無(wú)色、有臭雞蛋味的氣體,對(duì)空氣的相對(duì)密度為1.19,易溶于水,有強(qiáng)烈毒性。
井下硫化氫來(lái)源主要是坑木等有機(jī)物腐爛和含硫礦物水化產(chǎn)生;老空區(qū)積水可能積存硫化氫,攪動(dòng)時(shí)會(huì)放出;有些煤體中也會(huì)涌出硫化氫。
硫化氫強(qiáng)烈刺激眼睛及喉嚨。中毒時(shí)感到頭痛、嘔吐乏力,嚴(yán)重時(shí)失去知覺(jué),抽筋直至死亡。硫化氫具有燃爆性,空氣中硫化氫濃度達(dá)到4.3%~4.6%時(shí)遇火能爆炸。
《規(guī)程》規(guī)定硫化氫最高允許濃度是0.00066%。
四、瓦斯燃燒事故和瓦斯爆炸事故
當(dāng)瓦斯與空氣混合達(dá)到一定濃度時(shí),遇到高溫火源就能燃燒或發(fā)生爆炸,一旦形成災(zāi)害事故,會(huì)造成大量井下作業(yè)人員的傷亡,嚴(yán)重影響和威脅礦井安全生產(chǎn)。瓦斯爆炸事故是礦井五大自然災(zāi)害之首。
瓦斯爆炸必須同時(shí)具備三個(gè)條件:(1)瓦斯?jié)舛仍诒ǚ秶鷥?nèi),一般認(rèn)為是5%~16%;(2)一定的引火溫度,一般認(rèn)為是650~750℃;(3)充足的氧氣含量,氧氣濃度大于12%,由于井下作業(yè)環(huán)境中氧氣濃度不能低于12%,因此預(yù)防瓦斯爆炸的有效措施,主要從控制瓦斯?jié)舛群拖鹪粗帧?/p>
五、礦井瓦斯等級(jí)的劃分
礦井瓦斯等級(jí)是礦井瓦斯涌出量大小和安全程度的基本標(biāo)志。由于不同煤田瓦斯生成與賦存的條件不同,開(kāi)采時(shí)不同礦井的瓦斯涌出量就有很大差異。為保障安全生產(chǎn),并做到經(jīng)濟(jì)合理,所選用的通風(fēng)設(shè)備、通風(fēng)要求及有關(guān)管理制度都應(yīng)有所不同。因此,根據(jù)瓦斯涌出量和涌出形式將礦井瓦斯劃分為不同等級(jí)。
《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定:一個(gè)礦井只要有一個(gè)煤(巖)層發(fā)現(xiàn)瓦斯,該礦井即為瓦斯礦井。瓦斯礦井必須依據(jù)礦井瓦斯等級(jí)進(jìn)行管理。
礦井瓦斯等級(jí),根據(jù)礦井相對(duì)瓦斯涌出量、礦井絕對(duì)瓦斯涌出量和瓦斯涌出形成劃分為:
1、低瓦斯礦井:礦井相對(duì)瓦斯涌出量小于或等于10m3/t且礦井絕對(duì)瓦斯涌出量小于或等于40m3/min。
2、高瓦斯礦井:礦井相對(duì)瓦斯涌出量大于10m3/t且礦井絕對(duì)瓦斯涌出量大于40m3/min。
3、煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出礦井。
六、預(yù)防缺氧窒息、氣體中毒事故的措施
1、加強(qiáng)通風(fēng),保證井下各通風(fēng)地點(diǎn)有足夠的新鮮空氣,并將各種有害氣體沖淡到安全濃度以下。為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),礦井要完善通風(fēng)系統(tǒng),消滅的自然通風(fēng),堅(jiān)持使用機(jī)械通風(fēng)。有條件形成正規(guī)采煤面的,要保持一條通到進(jìn)風(fēng)巷,一條通到回風(fēng)巷的二個(gè)安全出口。無(wú)法形成正規(guī)采煤面的采煤工作面和所有掘進(jìn)巷邊都要配備足夠功率的局扇和相應(yīng)的風(fēng)茼,并加強(qiáng)局部通風(fēng)的管理,不得隨意停開(kāi)局扇。
2、礦井通風(fēng)系統(tǒng)要完整獨(dú)立,不得與其它礦井共用。采空區(qū)以及報(bào)廢巷道必須及時(shí)封閉,這樣可有效防止其它礦井的災(zāi)害涉及自己礦井,同時(shí)提高通風(fēng)效率。密閉使用不燃性材料建筑,嚴(yán)密不漏風(fēng),密閉內(nèi)有水的設(shè)反水池或反水管。
礦井應(yīng)當(dāng)具備完整的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)
3、加強(qiáng)通風(fēng)設(shè)施管理。臨時(shí)停工的地點(diǎn),不得停風(fēng),否則必須切斷電源、設(shè)置柵欄、揭示警標(biāo),禁止人員進(jìn)入??刂骑L(fēng)流的風(fēng)門(mén)、風(fēng)窗和風(fēng)橋設(shè)置合理,墻體用不燃性材料建筑且嚴(yán)密不漏風(fēng),風(fēng)門(mén)但不少于2道,并可自動(dòng)關(guān)閉。
4、局部通風(fēng)機(jī)要使用礦用型。壓入式局部通風(fēng)機(jī)和啟動(dòng)裝置必須安裝在進(jìn)風(fēng)巷道中,距回風(fēng)口不得小于10m,不發(fā)生循環(huán)風(fēng),安放時(shí)必須墊高,離地面(軌面)高度大于0.3m。風(fēng)茼出口風(fēng)量和到工作面的距離符合作業(yè)規(guī)程的規(guī)定,一般不大于6米,吊掛要平直。導(dǎo)風(fēng)茼要采用阻燃性材料制作。
5、爆破過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量的有毒有害氣體,放炮后必須持續(xù)通風(fēng)半小時(shí)以上,有毒有害氣體濃度降到安全濃度后人員才可進(jìn)入爆破地點(diǎn)。
6、長(zhǎng)期停風(fēng)的地點(diǎn),有毒有害氣體大量積聚,氧氣嚴(yán)重不足?;謴?fù)這些地點(diǎn)的作業(yè),事先必須編制專(zhuān)門(mén)的安全措施,報(bào)礦井的技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn),并嚴(yán)格執(zhí)行。
7、嚴(yán)禁使用3臺(tái)以上(含3臺(tái))的局部通風(fēng)機(jī)同時(shí)向1個(gè)工作面供風(fēng)。不得使用1臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)同時(shí)向2個(gè)作業(yè)面供風(fēng)。
8、加強(qiáng)測(cè)風(fēng)測(cè)氣工作,配備足夠的專(zhuān)職瓦斯檢查員和瓦斯檢測(cè)儀器,實(shí)行瓦斯檢查制度和礦長(zhǎng)、技術(shù)負(fù)責(zé)人瓦斯匯報(bào)審查制度,礦井測(cè)風(fēng)記錄和瓦斯檢查記錄必須按規(guī)定認(rèn)真填寫(xiě),記錄必須“三對(duì)口”(即板、記錄本、報(bào)表數(shù)據(jù)要一致)。測(cè)風(fēng)每旬測(cè)一次,瓦斯?jié)舛仍诘屯咚沟V井每班至少測(cè)2次。發(fā)現(xiàn)異常情況,必須立即報(bào)告礦井主要負(fù)責(zé)人并采取撤出作業(yè)人員、斷電等相應(yīng)安全措施。
9、煤層易自燃的礦井,要加強(qiáng)井下CO檢測(cè),一旦發(fā)現(xiàn)CO濃度超標(biāo),要查明原因,并采取相應(yīng)安全措施。
10、未冒落的采空區(qū)一般都積聚大量的有毒有害氣體,采煤面、掘進(jìn)面貫通采空區(qū)時(shí),要立即撤出作業(yè)人員,加強(qiáng)通風(fēng),經(jīng)檢測(cè),有毒有害氣體降到安全濃度后方可重新進(jìn)入作業(yè)地點(diǎn)。
11、井下發(fā)生氣體中毒、缺氧窒息事故,在沒(méi)有采取有效安全措施的情況下,冒險(xiǎn)施救,非常危險(xiǎn),往往造成事故擴(kuò)大。要設(shè)法往事故地點(diǎn)供風(fēng),施救人員進(jìn)入事故地點(diǎn),在一邊檢測(cè)氧氣和有毒氣體濃度,確實(shí)符合《規(guī)程》規(guī)定后,方可一道進(jìn)入。有自救器、呼吸器時(shí),在新鮮風(fēng)流處試戴完好后,可2人一組進(jìn)入事故地點(diǎn)迅速開(kāi)展救。在不具備施救條件時(shí),立即與當(dāng)?shù)氐拿禾抗芾聿块T(mén)或就近的礦山救護(hù)隊(duì)聯(lián)系,請(qǐng)求協(xié)助救援。
自救器佩帶方法之一
1、從腰帶上解下自救器,用大拇指扳丐開(kāi)啟扳手,撐開(kāi)封鎖帶。
2、握住開(kāi)啟扳手,拉開(kāi)封口帶。
3、揭住并扔掉上部外殼。
4、抓住口具,從下部外殼中取出過(guò)濾器,扔掉下部外殼。
5、移開(kāi)鼻夾,將口具的咬口用牙咬住,把橡膠片含在牙唇之間。
6、拉開(kāi)鼻夾,夾住鼻子,松手后使它能夾住鼻子。
7、摘下安全帽,從頭頂上把頭帶戴好。
8、全部佩帶完畢,再戴上安全帽。
七、對(duì)中毒或窒息人員的急救
1、迅速把受難者抬到新鮮風(fēng)流和周?chē)Ъ芡旰冒踩牡胤?。在搬運(yùn)途中,如仍受到有害氣體威脅,急救者一定要戴好自救器,對(duì)被救人員也要戴好自救器。
2、將中毒者口內(nèi)的妨礙物除去,如粘液、血塊、泥土、碎煤、假牙等,并將上衣、腰帶解開(kāi),脫掉膠鞋。
3、用衣服覆蓋在傷員身上以保暖。
4、根據(jù)心跳、呼吸、瞳孔等特征和傷員的神志情況,初步判斷傷情的輕重。正常人每分鐘心跳60~80次,呼吸16~18次,兩眼瞳孔是等大、等圓的,遇到光線能迅速收縮變小、而且神志清醒。休克傷員兩瞳孔不一樣大、對(duì)光線應(yīng)遲鈍或不收縮。對(duì)呼吸困難或停止呼吸者,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行人工呼吸。當(dāng)出現(xiàn)心跳停止的現(xiàn)象時(shí),除進(jìn)行人工呼吸外,還應(yīng)同量進(jìn)行胸外心臟按壓急救。
5、人工呼吸持續(xù)時(shí)間以恢復(fù)自主性呼吸或到傷員真正死亡時(shí)為止。