一道单选题引申的CO浓度分析

一道单选题引申的CO浓度分析

戚海博

摘要：笔者通过对《第九届全国矿山救援技术竞赛理论题库〃煤矿安全规程》部分单选题第一道题的分析，引申分析了煤矿日常生产期间关于火灾标志气体CO浓度的管理，以及发生火灾事故救援时CO浓度涉及到救援人员安全分析、遇险被困人员生存极限分析。

关键词：单选题 CO浓度分析

作为21世纪的全国矿山救援技术竞赛理论考试，从第九届开始采取了全部客观试题考试，全部采用微机进行答题、判分、评名次。笔者有幸获得了第九届理论考试题库的电子版，并打印出来装订成书。作为队员日常学习考核的一部分内容进行分析讲授。通过分析《煤矿安全规程》部分，单选题第一道题的解答过程，并结合日常安全生产及救援加以分析，供同行借鉴：

1 原题解答

某采煤工作面采空区发生自燃现象，每秒钟涌出一氧化碳0.10L，采煤工作面的供风量达到[ ] m3/min，才能保证工人正常采煤作业。（A）

A.250

B.240

C.328

D.313

解题思路：首先要明确每分钟采煤工作面CO涌出量是多少？该题给的是每秒涌出0.1L，而要选择的答案风量单位是m3/min ,所以单位必须化统一，这是首要任务。二是根据《煤矿安全规程》规定允许的CO浓度限值是多少？《煤矿安全规程》第一百三十五条规定：矿井有害气体最高允许浓度CO为0.0024%。三是要知道关于工作面配风计算中，如何根据有害气体浓度及其涌出量计算风量，Q=q÷C，q为每分钟CO绝对涌出量，C为煤矿安全规程允许的有害气体最高浓度，以上仅是简单的计算而已，没有考虑涌出不均衡系数。

解：Q=0.1÷1000×60÷0.0024%=250（m3/min）

2 引申分析

2.1根据CO浓度与中毒程度的关系分析

CO浓度达到0.016%时，数小时无征兆或轻微征兆；CO浓度达到0.048%时，1h轻微中毒，耳鸣、头痛、头晕和心跳；CO浓度达到0.128%时，0.5-1h严重中毒，除轻微中毒的感觉外，肌肉酸疼、四肢无力、呕吐、无行动能力、无能见度；CO浓度达到0.4%时，短时间，致命中毒，丧失知觉、痉挛、呼吸停顿、导致死亡；CO浓度达到1%时，几秒，致命中毒，呼吸3-5口迅速死亡。所以，在煤矿井下救援工作当中，为了尽可能减少救护队员的工作量，工人配

合工作的环境，CO允许浓度规定在0.016%以下，且限制工作时间不大于3小时，是比较科学和可行的。

2.2根据彬长矿区综放工作面井下实际情况分析

彬长矿区自从2003年成立彬长矿业集团公司作为开发主体开始，历经13年的多元化开发，目前年产8.0Mt大佛寺煤矿、5.0Mt胡家河煤矿、4.0Mt孟村煤矿、5.0Mt小庄煤矿、5.0Mt 文家坡煤矿、均已建成投产，现在矿区总生产规模达到27.0Mt。其他主要有山东淄博矿业集团开发的亭南煤矿年产5.0Mt，高家堡煤矿6.0Mt。彬煤公司下沟矿年产5.0Mt，蒋家河煤矿2.0Mt，正在产能置换开发的雅店煤矿设计生产能力5.0Mt/a；河北中达开发的火石咀煤矿年产6.0Mt；山东新汶技改的水帘洞煤矿年产3.0Mt；整个彬长矿区总体生产能力将达到60.0Mt/a 的能力。根据矿区综放工作面回采防灭火分析，高瓦斯区工作面上隅角CO控制在30PPm，采取累湿沫煤袋，注氮，灌浆控制发火是安全可行的。专用高位瓦斯抽放巷CO浓度控制30PPm 也是可行的。低瓦斯泾河古河床及新河滩河床下，布置90米综放工作面，上隅角CO控制在90-120PPm，防灭火主要采取以注氮为主，上下隅角以累煤袋墙为辅，加快工作面推进度，提高顶煤回收率。取得了安全高效回采。

根据蒋家河煤矿201工作面后期回采期间，上隅角空区氧化带束管内气体色谱分析CO起初为160PPm，几乎每天持续上升，矿井黄泥灌浆由于缺水、少土。坚持累煤墙采用艾格劳尼封堵，结果迅速升到了400PPm，最后采用空区注高分子胶体，及时封堵漏风通道、降温，将CO浓度降了下来。所以，对于上隅角及采空区CO浓度持续上升，必须立即采取有力措施，及时进行控制，使其进入冷却阶段。工作面回顺一旦出现CO，必须查明原因进行相应处理，防止酿成大患。

对于综放工作面俯采采取在工作面支架后方空区埋设注氮筛管（每隔10架15米开一个三通口）取得了良好的效果。

2.3根据救援人员救援行进安全及遇险人员生存极限分析

《矿山救护规程》10.1.1.1.16条规定：巷道烟雾弥漫能见度小于1米时，严禁救护队进入侦察或作业，需采取措施，提高能见度后方可进入。如何根据CO浓度确定能见度及遇险被困人员有无生存希望呢？笔者结合几个真实发生的案例进行分析，供大家参考。

案例：2016年1月6日，陕西省榆林市神木县乾安煤矿在露天采区南部违规爆破，爆破冲击波扬起巷道内煤尘，达到爆炸浓度，爆破火焰引起了煤尘爆炸；爆炸产生的CO等有毒有害气体沿巷道涌入相邻刘家峁煤矿违规生产区域。致使孙家岔镇刘家峁煤矿2016年1月6日

上午发生越界开采密闭垮塌CO中毒事故，11人被困井下。救援难度大，井内一氧化碳浓度超过正常值的160多倍，且浓烟大，能见度不足1米。

6日共有两支救援队分两批下井进行搜救和探查。但是第一支救援队下去走到1200米左右处时发现一氧化碳浓度1600PPM左右，烟很大，视线不清，无法再往里走。第二支救援队进去后发现，一氧化碳浓度已高达4000PPM左右，能见度不足1米，就退了出来。由于一氧化碳浓度高，能见度低。经现场指挥部与专家组反复科学论证，决定在1月7日2时10分开始将矿井负压通风改变为正压通风。经过3个小时的反风作业，在距井口1200米处，一氧化碳浓度已由4000PPM降为600PPM，能见度为8—10米。7日早上5时10分，救援队再次下井搜救，在原搜救1200米的基础上又向前推进了200米，并于7时10分在井下发现1人，已无生命体征。截至13时30分，被困11名矿工全部找到，均无生命体征并已全部升井。

经过上面这个真实的案例分析，当CO浓度达到0.128%以上时，即烟雾弥漫，能见度就不足1米了；人员生存的机会就很少了；当CO浓度达到0.4%时，几乎就没有能见度了，人员就没有生存的希望了，所以为了确保救援人员救援安全，经过多方分析，认为井下产生次生火点的可能性不大，随采取了反风措施，排除了矿井巷道中弥漫的高浓度CO，降到0.06%时，入井搜救，人员早已中毒死亡。

这样经过活生生的真实案例，结合救援技术竞赛试题及CO浓度、中毒时间、征兆分析识记理解，有利于加强印象，突出了理论学习的实战性，大家也爱学了。总之，无论学习什么东西知之者不如好之者，好之者不如乐之者。只有乐子才能学有所长，学有所用，学有所悟。