征服井下的惡魔(下)
央視國際 2004年10月19日 15:06
2003年5月13號淩晨,安徽淮北蘆嶺煤礦井下突然發生特大爆炸事故。這次事故造成了井下工人的重大傷亡。那麼究竟是什麼原因導致了這次爆炸事故的發生?有關專家組進行了認真細緻的調查。
從煤礦地質上來分析,安徽淮北蘆嶺煤礦屬高瓦斯礦井,那麼是否高瓦斯礦井就一定要發生瓦斯爆炸事故呢?
因為煤礦開採的對像是大自然,大自然生成的煤層,由於過去億萬年的煤層經過地殼運動産生很多破壞斷層。這斷層地區的煤就破碎,同時煤層透氣性大,當我們採掘進行到這個地區時,它這個瓦斯的涌出量就比一般情況多得多,如果事前你沒有防範,這樣瓦斯大的時候,你通風系統條件沒跟上去,瓦斯就容易超限,瓦斯就容易出問題。
經專家分析,我國不同地區煤礦瓦斯的分佈局有一定的規律,煤的變質程度,以及不同地區的地質結構,都是決定瓦斯含量的重要因素。
一般來説,瓦斯在地下埋藏的深度越深,危險性也就越大。比如説,我國西北地區煤礦多為低瓦斯煤礦;華北地區多為中等瓦斯含量煤礦;而華南地區,則多為高瓦斯含量煤礦。安徽淮北蘆嶺煤礦就正好處在高瓦斯煤層帶上,不僅瓦斯含量大,而且容易發生瓦斯突出現象。就是説,這樣的煤礦在開採過程中,隨時可能遇到突然涌出的大量瓦斯,讓人防不勝防。
種種跡象表明,這次事故是由井下的瓦斯爆炸所引起的。但是,從科學的角度來分析,井下瓦斯必須同時具備足夠的濃度,氧氣濃度也要合適,遇有火源才會引起爆炸。蘆嶺煤礦屬於高瓦斯礦井,那麼當時是否滿足了爆炸所要求的基本條件了呢?
首先是引發這次礦難的火源是哪來的,是不是有的工人違反下井規定,違規攜帶了打火機和香煙,並吸煙引燃瓦斯爆炸?
實際上,蘆嶺煤礦是個管理嚴格的國有煤礦,工人們下井之前要換掉自己的所有衣服,穿上防止靜電的工作服才能下井,不能攜帶任何自己的物品,更不用説打火機了。
據這次事故倖存者介紹,當時採煤作業時,井下通風機工作運轉正常,工作面附近兩名瓦斯監測員檢測的結果也顯示正常,井下爆炸發生前8個瓦斯檢測探頭也沒發出瓦斯濃度超標的告警,正因為這樣,礦上的人不敢相信這次爆炸是由瓦斯引起的,甚至懷疑是其他因素。他們提出,如果真的是發生了瓦斯爆炸,那如何解釋井下8個瓦斯檢測探頭都沒發出瓦斯濃度超標的告警呢?
爆炸速度有1000米 2000米。因此傳感器探頭都炸壞了,傳感器測試瓦斯要有一定感應時間,這個感應時間要30秒,由於感應時間比較遲鈍,瓦斯爆炸比較快,瓦斯爆炸已經把探頭炸碎了,它還沒來得及反應呢,那麼瓦斯情況就沒有探出來。
也就是説瓦斯探頭還沒有來得及反應就發生了瓦斯爆炸。爆炸是瞬間的過程,瓦斯突出的速度同樣很快。瓦斯突出是指在採煤的過程中,突然遇到大量的瓦斯,在地層壓力的作用下,隨著煤粉噴涌到工作面上,使工作面上的瓦斯濃度驟然間急劇增高,遇到明火就會迅速爆炸。面對這種瓦斯突出現象,瓦斯探頭往往來不及反應。蘆嶺煤礦當時就是發生了這種瓦斯突出現象。
我們到井下發現這次爆炸事故的瓦斯源是一個老採空區,突然發生頂板活動,把裏邊採空區積存的瓦斯擠出來,擠到周圍中間隔了2米寬的一個煤墻的巷道裏面,這個巷道里正好有一個開關,這個開關的蓋打開在發生事故之前頂板的桿子上落下來,造成火花引燃了瓦斯。
調查進入到逐漸明朗階段。造成蘆嶺瓦斯爆炸的真正原因基本查清:井下採空區的瓦斯,在頂板活動擠壓下突然噴出,正好遇到頂板上墜落的金屬構件相互撞擊引發的火花,導致了瓦斯的爆炸。可以説,這是一場意外飛來的橫禍。
瓦斯是危害煤礦安全生産的兇殘惡魔,要保證煤礦生産的安全,必須防範和治理好瓦斯,根本的措施就是降低瓦斯的濃度,防止瓦斯的集聚。試驗和經驗都證明,只要回採工作面的瓦斯濃度不超過1%,其他作業空間面的瓦斯濃度不超過0.75%,偶然出現的火花也不會引發瓦斯的爆炸。
那麼怎樣才能有效降低井下瓦斯的濃度呢?
如果採煤工作面的風速始終不低於3級以上,那麼在井下的每個巷道都能感覺在颳風,這樣不管瓦斯的涌出還是瓦斯的噴出,都會被不斷更換的新鮮空氣所稀釋,並被風排出到井外,就不會出現瓦斯超標所引發的爆炸。當然井下的颳風是人為的通風,如果井下的風停了,事故的隱患就會出現,危險就會降臨。
在井下布設一些瓦斯探頭,同樣是保障礦井安全的重要舉措。
如果井下瓦斯慢慢涌出達到1%濃度時,探測儀就會發出報警信號,並傳送到井上中
央控制室,控制系統就會下達命令,採取緊急措施。
井下檢測瓦斯、通風稀釋瓦斯濃度都是被動的措施。對瓦斯含量很高的礦井,主動地抽取和釋放瓦斯,是更主動的措施。抽取出來的瓦斯一部分可以通過管道集中儲存在大型的儲氣罐中,再通過管道送到用戶那裏,將危害煤礦安全的惡魔轉化成人們生活中的好朋友,而另一部分放出來的瓦斯,由於目前的技術原因和其他問題,大部分排放到大氣中
我國安徽淮南礦區屬高瓦斯礦井,1997年以前基本上每兩年發生一次瓦斯爆炸事故,僅1997年11月不到半個月發生了兩起特大瓦斯爆炸事故,導致133名礦工遇難。為了徹底解決瓦斯問題,他們與中國礦業大學聯合攻關實現了遠距離煤層卸壓瓦斯抽放。
淮南礦區有兩個煤層,上下相差70米。他們先採最底下的煤層,使上一煤層鬆動後,再從地面鑽孔讓瓦斯通過管道釋放到地面。這樣採煤安全就有了保障。
因為煤層均勻能不能這個煤層先不採,採它底下的那個距它70米遠的煤層,這個煤層採動了以後,使上面瓦斯大的煤層鬆動,透氣性可以增大幾百倍到幾千倍,這樣我們就把它的瓦斯抽出來,抽出來到30%、40%、50%,那麼再去採這個煤層,這個煤層就會有一個安全的情況。
瓦斯是可怕的,它曾經在井下奪去成千上萬名礦工的生命,給國家和集體的財産造成極大的損失和浪費。這些血的教訓又一次為我們敲響了警種,只要我們重視起來,認真地採取防範和治理措施,真正地落實防範瓦斯的各種方針,瓦斯這個危害煤礦安全的惡魔,就可以征服,我們就可以放心地享用煤炭這個大自然饋贈給人類的優質能源。
(CCTV《科教片之窗》供稿 未經許可不得轉載)
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