一、问答题1. 《煤矿安全规程》对防尘的个体防护方面有什么规定?
防尘的个体防护必须按下列规定执行:
(1)采掘机组司机、爆破工和移支架工应佩戴防尘口罩。
(2)锚喷工人应佩戴送风口罩或压风呼吸器等。
2. 测量粉尘浓度中游离二氧化硅含量的方法有几种?哪一种是基本的方法?
矿尘中游离二氧化硅含量的测量方法有焦磷酸质量法、红外分光光度计法、x射线衍射法和氢氟酸法。焦磷酸质量法是一种基本方法。
3. 何谓最低排尘风速?何谓最优排尘风速?
促使呼吸性粉尘保持悬浮状态,并随风流运动的最低风速,称为最低排尘风速。粉尘浓度随着风速的大小而变化,能使粉尘达到最低浓度的风速,称作最优排尘风速。
4. 矿井防尘措施按其功能可分为几类?
矿井防尘措施的具体功能,可将其划分为四大类:一是减尘措施,二是降尘措施,三是通风除尘,四是个体防护。
6. 隔绝灭火法的实质是什么?
隔绝灭火的实质就是隔绝空气的供氧而窒息,达到灭火的目的。
7. 井下引燃煤尘的高温火源有哪些?
爆破火焰、电火花、摩擦火花、井下火灾和明火、瓦斯爆炸火焰等。
8. 《煤矿安全规程》对采用隔绝法封闭火区救灾时,应遵循什么原则?
(1)在保证安全的情况下,尽量缩小封闭范围。
(2)有瓦斯、煤尘爆炸危险时,应设置防爆墙,在防爆墙的掩护下建立永久密闭墙。
(3)需要封闭多条巷道时,应根据具体情况确定封闭顺序。
(4)火区临时封闭后,人员应立即撤出危险区。进入检查或加固密闭墙时,要在确保安全的情况下进行。
(5)密闭的火区中发生爆炸密闭墙被破坏时,严禁派救护队恢复密闭墙或探险,应在较远的安全地点重新建造密闭。
9. 《煤矿安全规程》对扑灭硐室火灾时,应遵守什么规定?
(1)爆炸材料库着火时,应首先将雷管运出,然后将其他爆炸材料运出;因高温运不出时,应关闭防火门,退至安全地点。
(2)绞车房着火时,应将火源下方的矿车固定,防止烧断钢丝绳造成跑车伤人。
(3)蓄电池电机车库着火时,必须切断电源,采取措施,防止氢气爆炸。
10. 《煤矿安全规程》井下和井口房内不得从事电焊、气焊和喷灯焊接等工作。如果必须在井下主要硐室、主要进风井巷和井口房内进行电焊、气焊和喷灯焊接等工作,每次必须制定安全措施,并遵守什么规定?
(1)指定专人在场检查和监督。
(2)电焊、气焊和喷灯焊接等工作地点的前后两端各10m的井巷范围内,应是不燃性材料支护,并应有供水管路,有专人负责喷水。上述工作地点应至少备有2个灭火器。
(3)在井口房、井筒和倾斜巷道内进行电焊、气焊和喷灯焊接等工作时,必须在工作地点的下方用不燃性材料设施接受火星。
(4)电焊、气焊和喷灯焊接等工作地点的风流中,瓦斯浓度不得超过0.5%,只有在检查证明作业地点附近20m范围内巷道顶部和支护背板后无瓦斯积存时,方可进行作业。
(5)电焊、气焊和喷灯焊接等工作完毕后,工作地点应再次用水喷洒,并应有专人在工作地点检查1h,发现异状,立即处理。
(6)在有煤(岩)与瓦斯突出危险的矿井中进行电焊、气焊和喷灯焊接时,必须停止突出危险区内的一切工作。
煤层中未采用砌碹或喷浆封闭的主要硐室和主要进风大巷中,不得进行电焊、气焊和喷灯焊接等工作。
11. 《煤矿安全规程》规定井上、下必须设置消防材料库,但应遵守什么规定?
(1)井上消防材料库应设在井口附近,并有轨道直达井口,但不得设在井口房内。
(2)井下消防材料库应设在每一个生产水平的井底车场或主要运输大巷中,并应装备消防列车。
(3)消防材料库储存的材料、工具的品种和数量应符合有关规定,并定期检查和更换;材料、工具不得挪作他用。
12. 《煤矿安全规程》规定采用灌浆防灭火时,应遵守什么规定?
(1)采区设计必须明确规定巷道布置方式、隔离煤柱尺寸、灌浆系统、疏水系统、预筑防火墙的位置以及采掘顺序。
(2)安排生产计划时,必须同时安排防火灌浆计划,落实灌浆地点、时间、进度、灌浆浓度和灌浆量。
(3)对采区开采线、停采线、上下煤柱线内的采空区,应加强防火灌浆。
(4)应有灌浆前疏水和灌浆后防止溃浆、透水的措施。
13. 永久性防火墙的管理应遵守哪些规定?
(1)每个防火墙附近必须设置栅栏、警标,禁止人员入内,并悬挂说明牌。
(2)应定期测定和分析防火墙内的气体成分和空气温度。
(3)必须定期检查防火墙外的空气温度、瓦斯浓度,防火墙内外空气压差以及防火墙墙体。发现封闭不严或有其他缺陷或火区有异常变化时,必须采取措施及时处理。
(4)所有测定和检查结果,必须记入防火记录簿。
(5)矿井做大的风量调整时,应测定防火墙内的气体成分和空气温度。
(6)井下所有永久性防火墙都应编号,并在火区位置关系图中注明。
防火墙的质量标准由煤矿企业统一制定。
14. 封闭的火区,只有经取样化验证实火已熄灭后,方可启封或注销。火区同时具备什么条件时,方可认为火已熄灭?
(1)火区内的空气温度下降到30℃以下,或与火灾发生前该区的日常空气温度相同。
(2)火区内空气中的氧气浓度降到5.0%以下。
(3)火区内空气中不含有乙烯、乙炔,一氧化碳浓度在封闭期间内逐渐下降,并稳定在0.001%以下。
(4)火区的出水温度低于25℃,或与火灾发生前该区的日常出水温度相同。
(5)上述4项指标持续稳定的时间在1个月以上。
15. 矿井火灾的危害有哪些?
矿井火灾的危害有:
(1)井下发生火灾后,往往生成大量的有毒或窒息性气体并形成高温烟雾,易使遇难人员中毒或缺氧窒息而亡。据统计,在矿井火灾事故中遇难的人员95%以上的烟雾中毒死亡。
(2)在有瓦斯煤尘爆炸危险的矿井中发生火灾,往往会造成瓦斯煤尘爆炸,从而扩大了灾害的波及范围。
(3)自燃火灾会烧毁或冻结大量煤炭资源,使矿井服务年限缩短。由于自燃火灾的发生可能导致大量即将要回采的煤炭封闭在火区内,破坏了正常的开采顺序,因而会造成矿井生产接续紧张。
(4)如果矿井火灾发生发展迅速,采区或工作面的机电设备来不及抢拆而被封闭在火区内无法取出,会造成重大的经济损失。
(5)扑灭火灾需要大量人力、物力和财力。即使火灾熄灭,恢复生产的工程量也很大,费用很高。
16. 引起矿井火灾的三个基本要素是什么?
(1)热源。只有具有一定温度和足够热量的热源才能引起火灾。在矿井里,煤的自燃、瓦斯煤尘爆炸、爆破作业、机械摩擦、电流短路、烧焊以及其他明火等都可能是引火的热源。
(2)可燃物。在煤矿中,煤本身就是一个大量而且普遍存在的可燃物。另外还有坑木、竹笆、荆条等竹木材料,变压器油、液压油、润滑油等液体燃料,皮带、胶质风筒等橡胶制品,棉纱、皮头、纸等擦拭材料,瓦斯、氢气等可燃性气体,爆炸材料等。可燃物的存在是火灾发生的基础。
(3)空气。燃烧就是剧烈的氧化反应。任何可燃物的燃烧都不能缺少足够的氧气。所以说空气的供给是维持燃烧不可缺少的条件。
以上火灾发生的三要素必须同时存在,相互配合,缺一不可。
17. 煤的自燃一般划分为几个阶段?各阶段有哪些预兆或特点?
一般人们把煤炭自燃划分为三个阶段。
(1)潜伏期(低温氧化阶段)。在这一阶段中,在低温条件下煤吸附氧生成不稳定的化合物,放出少许的热量,并使煤的重量略有增加。这是一个十分隐蔽的氧化过程,故称潜伏期。潜伏期的长短取决于煤的变质程度和外部条件。
潜伏期的特点是:①氧化速度缓慢,延续的时间较长;②煤的化学活泼性增强,吸氧速度增快;③放出的热量很少,煤体温度几乎不变;④煤的着火点温度降低。
(2)自热期(自热阶段)。经过潜伏期,被活化的煤炭能更快地吸附氧,氧化速度增快,发热量急剧增加。如果热量不及时散发,煤温会逐渐升高,这一阶段称为自热期。
自热期的特点和预兆有:①空气中的氧含量减少,一氧化碳和二氧化碳含量增加;②煤中水分被蒸发,空气中的温度和湿度增大,支架和巷道壁出现水珠。
(3)燃烧期(燃烧阶段)。当煤经过自热期以后,煤温上升到着火温度即导致煤炭自燃,此阶段称为燃烧期。煤的着火温度值与煤种有关,无烟煤为400℃,烟煤为320~380℃,褐煤为270~350℃。
燃烧期的特征和预兆是:①空气中一氧化碳含量大;②出现特殊的火灾气味(如煤油味);③出现烟雾。
18. 什么叫火风压?火风压有什么危害?
发生火灾时,烟气流经的巷道内的空气成分和气温将发生变化,这将导致火灾气体流经的巷道中的空气密度发生变化,当流经的巷道中有垂直或倾斜巷道时,即会形成与自然风压作用相仿的附加风压;这种在井下发生火灾时,高温烟流流经有标高差的井巷所产生的附加风压就是火风压。
火风压是使矿井原有通风系统遭到破坏的主要根源。它可以使风量增加或减少,甚至使局部地区风流逆转,造成井下人员伤亡和增加灭火难度。
19. 井下哪些地点容易发生自燃火灾?
统计资料表明,井下易发生煤炭自燃的地点有:
(1)断层附近。因断层带附近煤层破碎,工作面遇断层要留保护煤柱,过断层易丢浮煤,放顶后断层带附近的漏风量较大,所以该地点易发生自燃火灾。
(2)煤层巷道壁后。当煤层巷道或过煤层巷道的砌筑质量不高或壁后冒顶空帮充填不严时,由于产生持续供氧条件而易造成壁后煤炭自燃。
(3)采煤工作面进、回风巷和停采线附近:
①工作面停采线是压差较大的漏风通道,碎煤较多,尤其是易自燃的厚煤层分层开采时,停采线附近发火更加严重。
②一些矿井仍采用留煤柱护巷,由于煤柱尺寸不合理,在采动压力作用下,护巷煤柱被压破裂、坍塌,另外回柱放顶后由于煤柱两侧冒落不实,出现许多漏风通道,因而沿着进、回风巷两侧(或一侧)附近会出现一些漏风氧化储热的地点,极易发生自燃。
③易自燃厚煤层的下分层开采时,由于假顶下的工作面进、回风巷与假顶中的裂隙形成了漏风联系的低速供氧条件,如果上分层采空区内遗留有大量浮煤,就会导致煤炭自燃;所以,厚煤层的下分层工作面的进、回风巷周围是易自然发火地点。
(4)掘进巷道和其他巷道顶部煤炭或煤层。在近距离煤层的顶层煤下掘进巷道时发火次数较多;凡在顶层采空区下面送道,冒顶穿透采空区时都有发火可能;有时在阶段煤柱、上下山护巷煤柱底下送道,也有发火可能;独头巷道及旧巷顶部冒落,因停工停风,不设密闭或密闭不严,冒落的浮煤也可能自燃。
(5)密闭墙内。有些密闭墙质量差,位置不合理,或长期失修,墙内有浮煤堆积,当出现持续漏风供氧时,就可能发生自燃火灾。
(6)溜煤眼及联络巷。煤层巷道有时采用双巷掘进,隔一定距离要开一个联络巷,而各分层回采巷道之间、采煤工作面之间多用风眼或溜煤眼连通,这样造成煤层采过后密闭墙较多,由于通风管理很难保证溜煤眼和联络巷不出现漏风,因而其内易发生煤炭自燃。
20. 矿井火灾时期对风流的控制有什么要求?
火灾时期对风流控制的要求:
(1)不使瓦斯积聚、煤尘飞扬,以免造成爆炸事故。
(2)不危及井下工人的安全。
(3)不使火源蔓延到瓦斯积聚的地方,也不使超限的瓦斯通过火源。
(4)有助于阻止火灾扩大,压制火势,创造接近火源的条件。
(5)防止再生火源的发生和火烟的逆退。
(6)注意防止火风压的形成,以免造成风流逆转。
21. 矿井火灾发生时控制风流的措施包括哪些?
包括如下措施:
(1)控制火风压。采取积极的灭火方法迅速扑灭或控制火灾,使火风压尽量减小;在火源进风侧设置临时防火密闭,适当控制火区进风量,减少火烟生成量,同时防止瓦斯积聚引起爆炸。
(2)尽可能利用火源附近巷道,将火灾气体直接导入总回风道排至地面。
(3)增减风量。火灾发生在分支风路中,一般应维持矿井风机原来工作状况,特别是在救人、灭火阶段不能随意采取减风或停风措施。当火区或回风侧瓦斯浓度升高时,可增加风量,以降低瓦斯浓度至1%以下;当火风压增大,造成风流逆转时,也可增加火区风量。若采用正常通风方法火灾急剧扩大,而隔绝风流又会使火区瓦斯浓度迅速上升时,可采用减少火区供风量的方法控制火势,但必须慎重考虑瓦斯浓度能否达到爆炸极限的问题。
(4)停风。当火灾发生在矿井进风端(进风井口、进风井筒及井底车场、总进风道),而自然风压的作用方向与通风机造成的风压反向时;或是火灾发生在矿井出风端(出风井口、出风井筒及井底车场、总回风道),而自然风压与通风机风压同向时,可以采取停风措施。
(5)反风。反风分为全矿井反风、区域性反风和局部反风。
①全矿井反风。当火灾发生在矿井进风端(进风井口、进风井筒及井底车场或总进风道)而自然风压与通风机造成的风压同向时,可采取反风措施。此外,在矿井进风端发生火灾后,当自然风压与通风机风压反向时,为确保安全可靠,也可采取反风措施。多台通风机通风的矿井反风时,必须多台通风机同时进行反风。
②区域性反风和局部反风。当采掘工作面进风侧发生火灾或因灭火工作需要区域性及局部改变风流方向时,可以利用各种通风设施进行采区反风和单一采面等的局部反风。
22. 预防性灌浆是如何起预防作用的?
预防性灌浆能预防煤的自燃发火,是因为:
(1)泥浆灌入采空区后,即将残留在采空区中的浮煤包裹起来,起到了隔绝空气、防止煤氧化的作用。
(2)泥浆能使自燃的煤冷却降温。
(3)泥浆使采空区更加密实,防止了漏风,断绝了采空区供氧条件。
23. 采用清除可燃物方法灭火时应具备哪些条件?
清除可燃物就是将已经发热或燃烧的煤炭,以及其他可燃物挖除、清掉,运出井外。这是扑灭矿井火灾最彻底的方法。采用这种方法时,必须具备以下几个条件:
(1)火源范围小且能直接到达。
(2)可燃物温度已降至70℃以下,且无复燃或引燃其他物质的危险。
(3)无瓦斯或火灾气体爆炸危险。
(4)风流稳定,无一氧化碳中毒危险。
(5)需要爆破时,炮眼内温度不超过40℃。
(6)挖出的炽燃物有条件混以惰性物质,保证运输过程中无复燃危险。
24. 永久防火墙分为几种?各适用于什么条件?
永久防爆墙的作用在于长期严密地隔绝火区,防止空气进入。因此要求坚固、密实。根据使用材料不同可分为:木段防火墙、料石或砖防火墙及混凝土防火墙等。
木段防火墙,是用短木(0.7~1.5m)和黏土堆砌而成,适用于地压比较大且不稳定的巷道内。
料石或砖防火墙是用料石或砖及水泥砂浆等砌筑而成。它适用于顶板稳定、地压不大的巷道。为了增加耐压性,可在料石或砖中加木块。
混凝土和钢筋混凝土防火墙。当对隔绝密闭防火墙的不透气性、不透水性、耐热性及矿山压力稳定提出更高要求时,就要砌筑混凝土或钢筋混凝土防火墙,混凝土防火墙抗压性好,而钢筋混凝土防火墙,不但抗压性好,而且抗接性也强。
25. 预防自燃火灾的具体技术措施有哪些?
预防煤矿自燃火灾的具体技术措施有如下几个方面:
(1)改进巷道布置和采煤方法。
采用岩石巷道,少切割煤层,无煤柱开采,厚煤层开采减少分层数,以及采用漏风小的工作面“U”型后退通风方法等对防止煤炭自燃都是有效的。
(2)充灌不燃性泥浆也叫预防性灌浆。
最早使用黄泥灌浆,现在,不燃性泥浆的原料已扩展到碎岩石或岩粉、煤粉灰和沉泥等,这种防火措施在有发火危险的矿井应用较普遍。预防性灌浆就是将水和浆材按适当比例制成一定浓度的泥浆,通过管路灌进有发火危险的区域。泥浆可包住碎煤,隔氧防止氧化;它可堵塞采空区中的空隙减少漏风供氧;泥浆水可冷却降温自热期的煤炭,从而达到阻止自然发火的目的。
(3)实行均压措施防止自燃。
这种方法的实质是通过调压方法使易发火区域的两侧风压趋近于零或减小到最低限,以减弱向发火危险区漏风供氧条件。均压防灭火方法是所有措施中最经济的,如果与其他防火方法配合使用,防火效果更为显著。
(4)注洒阻化剂防火。
它是采用一种或几种化学物质的溶液或乳油液喷洒或灌注到采空区、煤柱裂隙中及高温地点等处,阻止或降低煤的氧化过程,延长发火期。这种方法工艺简单,效果好,药源广,成本低;特别是对缺土的矿区尤为适用,但是对井下的金属设备有一定的腐蚀作用。
(5)采空区压注氮气抑制自燃。
向发火区或发火危险区注液氮或气氮惰化该区域内的空气,使氧浓度明显降低,抑制自燃。这种方法在一些发火危险矿井逐步推广应用。特别是在灭火中,注氮后使火区周围空气氧含量降到12%以下,这样可降低瓦斯爆炸危险,保证灭火工作安全进行。
(6)及时封闭可能发火的区域。
当采煤工作面采至停采线或工作面遇断层等原因,工作面搬家后对采空区的进风巷和回风巷要及时封闭,断绝供氧条件。另外对已废弃的或者暂时不用的与其他巷道有漏风联系的其他巷道也应及时封闭。