隔爆设施()

四、隔爆设施
1、什么是隔爆设施 在采取隔绝爆炸的措施时，需要安设的相 关设施称为隔爆设施。主要包括隔爆水幕、 隔爆水棚（岩粉棚）、自动式隔爆棚等。
四、隔爆设施
2、安设隔爆设施的原理。 隔爆设施(主要是指隔爆水幕、隔爆水棚或 岩粉棚、自动式隔爆棚等设施，不含巷道撒 布岩粉、洒水、清洗积尘等隔爆措施)的原理 就是利用冲击波与火焰的速度差而设置的： 借助于已经形成的爆炸冲击波或爆风的冲击 力，使隔爆设施动作(倾倒或击碎)，将消焰剂 (岩粉、水等)弥撒于巷道空间，阻隔(或熄灭) 爆炸火焰的传播，实现隔绝煤尘连续爆炸的 目的。
五、隔爆水幕
隔爆水幕总水量、排间距及区段长度表
巷道断面积/ ㎡
≯5 5～10
水幕总流量 /L· min-1
≮500 ≮800
前后两排水幕的间 水幕区段的长度 /m 距/m
1～1.5 1.5～2.5 15～20 20～25
10～13
≮1000
2～3
20～30
五、隔爆水幕
3、每排水幕中喷嘴的安装数量和安装角度，应使 每排水幕的喷雾能够封闭该处巷道的全断面，尤其是 巷道的顶部，不得出现无水喷雾的死角。 4、水幕中各个喷嘴的喷出雾粒的数量，其中应有 50%的粒径必须小于140μm。 5、必须保证水幕在发生爆炸时正常供水，应采取 水幕系统单独供水；水幕供水管路应采用耐爆炸的钢 管，并采取相应的保护措施。 6、必须保持所有喷嘴良好的喷雾状态，喷嘴损坏 或堵赛时必须及时更换和处理。 7、每月检查与测定一次喷嘴的喷雾状态和水压， 每季检测一次水的流量和雾粒粒径，并做好记录。
六、隔爆水棚



(4) 水槽(或水袋)外边缘距巷壁(两帮)、顶梁(无支架 时为顶板)之间的垂直距离≮100mm；水槽(或水袋) 底部至顶板(梁)的垂直距离≯1.6m(水袋为≯1.0m)， 否则，必须在其上方增设1个水槽(水袋)；水槽(或水 袋)底部至巷道轨面的垂直距离，不得低于巷道高度 的1/2，且不得小于1.8m。 (5) 高度大于4m的巷道，应设置双层棚子。上层水 槽(或水袋)的总水量，按巷道全面积每平方米30L单 独计算，下层水槽棚用水量，仍按前述水槽棚用水 量计算。 (6) 棚区内的各排水棚的安设高度应保持一致；棚区 处的巷道需要挑顶时，其断面和形状应与其前后各 20m长度的巷道保持一致。
二、几起瓦斯煤尘爆炸事故
2、发生连续爆炸的原因 瓦斯或煤尘爆炸产生的冲击波的传播速度 (2340m/s)远大于火焰的传播速度(112～ 1800m/s)，随着时间的延长，两者差距愈来 愈大，当走在前面的冲击波将巷道积尘(如果 存在沉积煤尘)再次扬起呈浮游状态且达到爆 炸下限浓度时，而高温火源又接踵而至，就 会把扬起的煤尘引爆，发生第二次连续爆炸。 同理，如果巷道积尘严重，可能发生第三次、 第四次……连续爆炸。
七、隔爆岩粉棚


在缺水、湿度小的矿井可选用岩粉棚。岩粉 棚架设在巷道的顶部，在瓦斯煤尘爆炸产生的 冲击波作用下，堆放在木板上的岩粉分散开来， 形成岩粉云带，当滞后于冲击波传播的火焰到 达这一区域时被扑灭，实现隔绝连续爆炸的目 的。 1、岩粉棚的结构 岩粉棚的结构应保证其动作的可靠性。即在 发生弱爆炸的情况下也容易动作，而且岩粉分 散状态良好；同时，还必须保证在正常作业条 件下，如爆破或其他振动作用下不发生误动作。
二、几起瓦斯煤尘爆炸事故





1、在瓦斯煤尘爆炸的类型中有一种连续爆炸的形式，大大增 加了事故灾难程度。 1960年5月9日，大同老白洞煤矿14号井井底车场的翻笼在连 续翻煤时煤尘飞扬(3m内看不见人、附近棚梁上积尘达3～5㎝)， 电机车运行产生电火花引爆飞扬的煤尘，由于其他巷道积尘严 重(1寸多厚)导致煤尘连续爆炸，致使井下912人中死亡684人， 整个矿井惨遭破坏，这是建国以来最严重的一次矿难事故。 1968年10月24日，山东新汶矿务局华丰煤矿一掘面爆破引起 煤尘爆炸，又在2040m的巷道内发生煤尘连续爆炸，死亡108 人。 1969年4月4日，新汶局潘西矿电机车弓子的启动火花引起煤 尘爆炸，波及矿井东翼两个水平4个地点的煤尘连续爆炸，造 成115人死亡等。 为防止发生连续爆炸事故，《煤矿安全规程》规定：开采有 煤尘爆炸危险煤层的矿井，必须在相关地点安设隔绝煤尘爆炸 的设施。

三、隔爆措施


所谓隔爆措施，是指把已经发生的爆炸截 住，不使其传播开来，以限制在最小的范 围内，使爆炸不至于由局部扩大为全矿性 的重大灾难而所采取的措施。 隔爆措施主要包括：巷道撒布岩粉、冲洗 或清扫巷道积尘、隔爆水幕、隔爆水棚和 岩粉棚等。
三、隔爆措施




其中，水棚与岩粉棚比较具有以下优点： ①水的比热较岩粉高5倍，因而吸热量大，隔 爆效果好； ②水在接触高温火焰时形成的水蒸气，更有利 于扑灭火焰； ③在冲击波的作用下，水飞洒的时间比岩粉更 短； ④水的供给比岩粉更为方便，可长期使用不必 更换，而岩粉必须经过加工和定期更换。因此， 近年来水棚已逐渐取代岩粉棚，我国将水棚作 为隔爆的主要形式。
五、隔爆水幕



隔爆水幕是利用爆炸时的高温将水汽化为 水幕带并吸收大量热量，致使爆炸火焰熄 灭而不能扩展蔓延。 采取隔爆水幕措施时，必须遵守下列规定： 1、隔爆水幕的用水总流量、前后两排水幕 之间的间距和水幕区段的长度等，应据巷 道断面积而定，且必须符合下表要求。 2、水幕的供水压力不小于0.4MPa。
六、隔爆水棚
图5 水袋棚集中式布置的排列间距
六、隔爆水棚



5、水棚设置的规定与要求 隔爆水棚设置必须遵守以下规定： (1) 隔爆水棚的排间距为1.2～3.0m，主要隔爆水棚 的棚区长度不小于30m，辅助隔爆水棚的棚区长度 不小于20m，分散式水袋棚棚区长度不小于120m。 (2) 隔爆水棚的用水量按巷道的断面积计算：主要隔 爆棚不得少于400L/m2，辅助隔爆棚不得少于 200L/m2，分散式隔爆棚按棚区所占巷道空间 1.2L/m3计算。 (3) 水槽或水袋在井下巷道的安装方式采用吊挂式， 并呈横向布置(即长边垂直于巷道轴线)。
隔爆设施的使用及相关规定
一、《煤矿安全规程》对隔爆措施的规定


《煤矿安全规程》第一百五十五条规定： 开采有煤尘爆炸危险煤层的矿井，必须有预防 和隔绝煤尘爆炸的措施。矿井的两翼、相邻的 采区、相邻的煤层、相邻的采煤工作面间，煤 层掘进巷道同与其相连的巷道间，煤仓同与其 相连通的巷道间，采用独立通风并有煤尘爆炸 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。 必须及时清除巷道中的浮煤、清扫或冲洗沉积 煤尘，定期撒布岩粉；应定期对主要大巷刷粉。
六、隔爆水棚





1、隔爆水棚的组成 隔爆水棚是由架设于巷道顶部 充满水的水槽或水袋组成。 水槽有木制（内部铺塑料布）、 铁制及塑料制品，其中以塑料制 品为主要形式。塑料水槽的规格 主要有40L、80L两种。 水袋主要为塑料制品，主要规 格有40L、60L、80L三种。 水槽和水袋都必须符合《煤矿 用隔爆水槽、隔爆水袋通用技术 条件》的规定，经国家质检部门 检验合格。
六、隔爆水棚



(7) 同一排水棚内两个水槽之间的间隙≯1.2m(水袋 为≮l00m，也≯1.2m)；水槽之间的间隙与水槽同 巷道之间的间隙之和≯1.5m，特殊情况≯1.8m。 每排水棚中的水槽，所占据巷道宽度之和与巷道最 大宽度的比例：巷道净断面<10m2，至少为35%； 巷道净断面10～12m2，至少为50%；净断面>12m2， 至少为65%。 (8) 首排水棚距工作面的距离，必须保持60～200m 范围内。 (9) 水棚应设置在巷道的直线段内；水棚与巷道的交 叉口、转弯处、变坡处之间的距离，不得小于50m。
六、隔爆水棚


(10) 悬挂隔爆水袋的挂钩，其角度要大于75°， 如图6所示，以便受爆炸冲击波作用时能够顺利脱 钩，使水倾洒弥漫于巷道中。 在倾斜巷道中安设水袋棚时，棚子与棚子之间 应用铅丝拉紧，以免棚子晃动；并应调整水袋架 与金属支架的连接构件，使袋面保持水平。
六、隔爆水棚
图6 隔爆水袋的设置
七、隔爆岩粉棚

2、岩粉棚的架设 岩粉棚必须架设 在距可能发生爆炸 地点60～300m范 围内，超出这个范 围后岩分的可靠性 就会降低。
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七、隔爆岩粉棚




3、岩粉棚安设原则 ①应安设在直线巷道内，巷道断面无大变化。如果 受条件限制不能满足这一要求时，棚区应设在巷道 拐角或断面变化段后方50～60m。 ②岩粉棚应垂直于巷道轴线方向，靠顶板横向布置。 岩粉棚的长度不能小于设置地点巷道宽度的70%， 达不到这一要求时，可将岩粉棚布置成相互错开的 锯齿形，或者在巷道两帮设置顺帮棚子，予以补齐。 ③必须有足够的抑制火焰的岩粉量。我国规定，应 按安设岩粉棚地点的巷道断面计算，对于集中式布 置的主要岩粉棚(重型棚)按400kgm2计算，辅助岩 粉棚(轻型棚)按200kgm2计算。
七、隔爆岩粉棚




④岩粉棚之间的间距，轻型棚为1.0～2.0m，重型 棚为1.2～3.0m；棚区长度，集中式布置时不应小 于30m，轻型棚的棚区长度应不小于20m。 ⑤堆放岩粉的岩粉板与两侧的支柱(或两帮)之间的 间隙不得小于50mm；岩粉板板面距顶梁(或顶板)之 间的距离为250～300mm，使堆放的岩粉顶部距顶 梁(或顶板)之间的距离不小于100mm；岩粉板距轨 面不小于1.8m。 ⑥严禁用铁钉或铁丝将岩粉板与台木和支撑木固定 死。 ⑦至少每月进行一次检查，岩粉受潮、变硬等应立 即更换；岩粉量减少应立即补充；岩粉表面有沉积 煤尘时应予以清除。
六、隔爆水棚
4、水棚设置方式及位置 水棚设置方式可分为集中式和分散式两种。但分散式水 棚或水袋棚，不得作为主要隔爆棚。 表1 隔爆水棚的设置位置及要求
六、隔爆水棚
图1 水槽棚集中式布置
六、隔爆水棚
图2 水槽棚集中式布置的排列间距
六、隔爆水棚
图3 水袋棚分散式布置
六、隔爆水棚
图4 水袋棚集中式布置
六、隔爆水棚


2、隔水棚的分类 隔爆水棚按其隔绝煤尘爆炸的保护范围， 可分为主要隔爆棚和辅助隔爆棚。 由40L及以小于40L的水袋所组成的水袋棚， 不得作为主要隔爆棚。
六、隔爆水棚


3、隔爆棚的设置地点 (1) 主要隔爆棚的设置地点 矿井两翼与井筒相连通的主要运输大巷和回风 大巷；相邻采区之间的集中运输巷和回风巷； 相邻煤层之间的运输石门和回风石门。 (2) 辅助隔爆棚的设置地点 采煤工作面进风巷和回风巷；采区内的煤或半 煤岩掘进巷道；采用独立通风，并有煤尘爆炸 危险的其他巷道（含与煤仓、装载点相通的巷 道）。