1 引言
煤矿工作面打钻着火是影响煤矿工人安全重大灾害事故,给国家财产和人民群众生命健康造成巨大损失,给煤矿安全生产工作带来不利影响。据不完全统计,自1987年以来河南全省发生了16起煤矿施工钻孔着火事故,16起事故中有4起死亡事故,共造成12人死亡。由此可见,预防打钻着火是煤矿安全的关键,如何有效预防煤矿打钻着火对煤矿生产具有十分重要的意义。
煤矿打钻着火事故与许多因素有关,如自然因素、安全技术手段、安全装备水平、安全意识和管理水平等,任何一起事故的发生都可分成5个要素:伤害(损失),意外事件(事故),加害物体(质),直接原因,间接原因。预防事故发生的关键就是在中途切断这5个要素之间的联系。采用事故树分析法对各类事件进行分析研究,可评价出各系统的可靠性与安全性,以确保事故隐患研究的正确性,同时提出预防措施。
2 煤矿打钻着火分析
煤层工作面打钻着火从大的系统上讲主要是由以下3个方面引起的:1、风排粉式打钻;2、引起燃烧的火源;3、足够的氧气。
2.1 风排粉式打钻造成着火的原因分析
井下煤层工作面打钻着火主要因素是有以下8个方面:1、钻头脱落后钻杆继续钻进;2、前头部分钻杆脱落后继续钻进;3、钻头长时间转动与煤壁摩擦产生高温;4、钻杆长时间转动与煤壁摩擦产生高温;5、不同型号的钻杆混用;6、在钻进的过程中排粉不净;7、钻粉量过大
2.2 引起燃烧火源分析
井下工作面燃烧的火源主要是有煤炭自燃、明火、静电火花、撞击火花及电气火花五部分组成,其中明火主要来源为井下抽烟、电气焊工作,电气火花主要有设备失爆、矿灯着火、打钻时候带点检修、电缆明接头、开关起火造成的燃烧源头。
3、 工作面打钻着火事故预防
要防止打钻着火事故的发生,首先要消除打钻着火的三个要素。打钻着火事故的三个条件中,充足的氧气在通常条件下属于自然满足的,必须从其他两方面解决。
4.1 风排粉式打钻的预防措施
一是各矿必须对施工钻孔作业人员进行专门培训,使其了解钻机、钻具运行原理,熟悉作业操作程序和专项安全技术措施。
二是各矿在施工钻孔前,应结合实际情况在确定打钻排粉方式,优先选用比较安全的施工钻孔排粉方式。在选用风排粉方式时,必须在钻机、钻具上安装“风、水”三通,配备具有向钻孔内喷射水功能的直径不小于50毫米的供水管,确保能够随时切换向钻孔供风或供水,且供风和供水压力均不得低于0.5兆帕。
三是施工钻孔现场作业人员必须随身携带自救器,同时在作业地点配备不少于2台8KG合格的灭火器、沙箱和不少于0.3立方米的黄土。灭火器、沙箱和黄土应当放置在钻机的上风侧5米范围内。
四是在施工钻孔回风侧2米范围内必须设置一氧化碳传感器或便携式报警仪。若与该一氧化碳传感器相连接的安全监控系统或便携式报警仪报警,必须立即停止钻进,切断电源,进行处理。在采用风排粉方式的情况下,当钻孔未发生燃烧时,立即打开供水阀门,同时关闭供风阀门;当钻孔发生燃烧时,在打开供水阀门并关闭供风阀门的同时,使用灭火器、黄土等灭火。要通过观测返水温度和一氧化碳浓度等方法,确认钻孔燃烧消除后,方可停止供水和退出钻杆,然后用黄土等不燃性材料封孔,封孔长度不得少于2米。
五是在施工钻孔过程中,现场作业人员发现钻头脱落、钻杆滑扣、断裂或折断等情况时,立即停止钻进,进行处理;发现卡钻、顶钻、排粉不利或钻进速度变慢等情况时,立即停止钻进和停止向钻孔供风(采用风排粉方式时),查明原因,进行处理。同时,现场作业人员应当经常检查钻杆和孔口温度以及瓦斯情况,发现温度升高时,立即停止钻进,进行处理;发现瓦斯喷孔时,立即停止钻进,停电撤人,并采取措施进行处理。
4.2 井下明火的防治
(1)防止明火。禁止在井下吸烟、使用明火或用火炉取暖;严禁携带烟草、点火物、易燃物和穿化纤衣服入井;不得在井下和井口房内从事电气焊作业;严禁在井下存放汽油、煤油等;防止放炮起火。
(2)防止电火花引燃瓦斯。确保电器设备的防爆性能良好,完善井下设备的“三大保护”,消灭电缆的“鸡爪子”、“羊尾巴”、明接头,检修电器设备不准带电作业;加强机电设备及供电线路的管理,完善机电设备的各类保护措施,定期进行检查维修,不准使用失爆的机电设备,井下严禁带电作业;局部通风机开关要设风电闭锁、瓦斯电闭锁装置、检漏装置等;严禁在井下拆开、敲打和撞击灯头和灯盒。
(3)其他引火源的治理。防止煤炭氧化自燃,加强火区检查与管理,定期采样分析,防止复燃:防止摩擦火花、撞击火花、静电等引燃瓦斯。
5、结语
通过上述的分析在生产实践中要注重钻机钻具的维护、保养和打钻明火这两方面来预防事故的发生。