煤矿瓦斯事故隐串及防治方法概

煤矿瓦斯事故隐串及其防治措施

一、瓦斯、瓦斯事故的概念

矿井瓦斯是指井下以甲烷CH4为主的有毒、有害气体的总称，是各种气体的混合物，它含有甲烷、二氧化碳、氮和数量不等的烃以及微量的稀有气体等，但主要成分是甲烷。因此，习惯上所说的矿井瓦斯就是指甲烷而言。

由于气体所造成的事故统称为瓦斯事故，包括瓦斯燃烧、瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出、缺氧窒息、有毒气体中毒等。在我市，瓦斯事故的形式主要是缺氧窒息和有毒气体中毒。

二、矿井井下缺氧窒息事故

氧气是维持人的生命所必须的物质，就象鱼儿离不开水一样。休息时每个人所需氧气量平均为0.25L/min。井下行下走和工作时为1-3L/min。如果空气中氧气浓度降低，就会影响人体健康。氧浓度减少对人体的危害如下表：

氧气浓度列低对人体的危害表

空气中的氧气浓度(%)

人体的反应

17

休息时无影响，工作时会引起喘息、呼吸困难

15

呼吸急促，脉博跳动加快，判断和意识能力减弱

10-12

失去理智，时间稍长即有生命危险

6-9

失去知觉，几分钟内心脏尚能跳动，若不急救就会死亡

井下的氧气全部由地面的空气通过自然通风或机械通风的方法提供。地面空气的主要成分为氮气、氧气，二氧化碳，按体积百分比计算，氮气占79%，氧气占20.96%，二氧化碳

占0.04。

地面空气进入井下后氧气浓度会减少，原因是：作业人员呼吸、煤的氧化、坑木腐烂、井下火灾及瓦斯煤尘的爆炸等都直接消耗了氧气。另外，煤岩层揭露后不断释放出的各种气体及生产过程中爆破、机器运转不断产生的有害气体，也相应地降低了空气中氧气的浓度。

当人进入井下没有通风的上山、下山或独头煤岩巷时，由于严重缺氧，就可能发生缺氧窒息事故。

《规程》规定，在采掘工作面的进风流中，按体积计算，氧气浓度不得低于20%。

三、矿井井下中毒事故

矿井空气中的主要有毒有害气体有：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、一氧化碳的性质、来源及危害

一氧化碳是一种无色、无味、无臭的气体；相对密度是0.97，几乎能均匀扩散在空气中；微溶于水，能燃烧，但不助燃，当浓度达到13%～75%时能爆炸；有强烈的毒性。

井下一氧化碳的主要来源有：矿井火灾；煤炭自燃；瓦斯与煤尘爆炸；爆破工作以及润滑油高温分解等。

一氧化碳对人体的危害极大。当空气中一氧化碳的体积浓度达到1.28%时，人在这种空气环境中呼吸1～3分钟，就会停止呼吸死亡。一氧化碳中毒者两颊有红斑点，嘴唇呈桃红色。如果经常在一氧化碳稍微超过允许浓度的环境中工作，虽然短时间不会发生中毒症状，但由于人体组织长时间缺氧，可导致记忆力衰退、失眠和情绪不好等慢性中毒。

据统计，在煤矿发生瓦斯爆炸、煤尘爆炸及火灾事故时死亡的人数中，约70%～75%都是因一氧化碳中毒而死。我市煤矿中毒事故，绝大多数都是由于一氧化碳造成。

《规程》规定一氧化碳的最高允许浓度是0.0024%。

2、二氧化氮的性质、来源及危害

二氧化氮具有刺激性臭味，呈棕红色，相对密度1.57，极易溶于水，不自燃、也不助燃，是一种剧毒性气体。

井下二氧化氮主要来源于放炮工作，1公斤硝铵炸药爆破后能产生10升二氧化氮气体。二氧化氮对人的眼睛、鼻腔、呼吸道及肺部组织具有强烈的腐蚀破坏作用，能引起肺水肿。二氧化氮中毒的特点是，起初无感觉，即使在危险浓度下，也只是感觉呼吸道受刺激而咳嗽，经过6-24h后才出现中毒现象；其症状是，严重支气管炎、呼吸困难，手指尖及头发出现黄斑、吐淡黄色痰液、发生肺水肿、引起头疼、呕吐现象，以致死亡。二氧化氮中毒是我市早

期煤矿气体中毒事故中较多见的一种。

《规程》规定二氧化氮的最高允许浓度是0.00025%。

3、二氧化碳的性质、来源及危害

二氧化碳是无色略带酸臭味的气体，相对密度1.52，比空气重，多积存在巷道下部，易溶于水，不自燃、也不助燃，略有毒性，对人体部分器官有刺激作用而增强人体呼吸。

井下二氧化碳的主要来源有：从煤层、岩层中涌出，煤岩、坑木等物质的氧化，爆破工作，矿井火灾、瓦斯、煤尘爆炸，人的呼吸。

《规程》规定，采掘工作面进风流中二氧化碳浓度不得超过0.5%；矿井总回道或一翼回风中二氧化碳浓度不得超过0.75%；采区和采掘工作面回风流及采掘工作面风流中二氧化碳浓度都不得超过1.5%。

4、硫化氢的性质、来源及危害

硫化氢是一种无色、有臭鸡蛋味的气体，对空气的相对密度为1.19，易溶于水，有强烈毒性。

井下硫化氢来源主要是坑木等有机物腐烂和含硫矿物水化产生；老空区积水可能积存硫化氢，搅动时会放出；有些煤体中也会涌出硫化氢。

硫化氢强烈刺激眼睛及喉咙。中毒时感到头痛、呕吐乏力，严重时失去知觉，抽筋直至死亡。硫化氢具有燃爆性，空气中硫化氢浓度达到4.3%～4.6%时遇火能爆炸。

《规程》规定硫化氢最高允许浓度是0.00066%。

四、瓦斯燃烧事故和瓦斯爆炸事故

当瓦斯与空气混合达到一定浓度时，遇到高温火源就能燃烧或发生爆炸，一旦形成灾害事故，会造成大量井下作业人员的伤亡，严重影响和威胁矿井安全生产。瓦斯爆炸事故是矿井五大自然灾害之首。

瓦斯爆炸必须同时具备三个条件：（1）瓦斯浓度在爆炸范围内，一般认为是5%～16%；（2）一定的引火温度，一般认为是650～750℃；（3）充足的氧气含量，氧气浓度大于12%，由于井下作业环境中氧气浓度不能低于12%，因此预防瓦斯爆炸的有效措施，主要从控制瓦斯浓度和消除火源着手。

五、矿井瓦斯等级的划分

矿井瓦斯等级是矿井瓦斯涌出量大小和安全程度的基本标志。由于不同煤田瓦斯生成与赋存的条件不同，开采时不同矿井的瓦斯涌出量就有很大差异。为保障安全生产，并做到经