邊界煤柱回采工作面有害氣體的防治措施探析

劉顯成

（雞西礦業集團有限責任公司城山煤礦，黑龍江 雞西 158100）

地面空氣進入井下后，在成分上將發生一系列的變化，如氧濃度減少，各種有害氣體和礦塵混入，另外，空氣的溫度、濕度和壓力也會發生變化，由此可見，地面空氣和礦井空氣是有區別的。但是，如果礦井空氣在成分上和地面空氣差別不多時，如井底車場、運輸大巷的風流，則稱為新鮮風流，流經回采工作面后.在成分上將發生較大變化，此時則稱為污濁風流。面對當前出現的主要礦難事故，煤礦企業需要從根源上進行控制，盡量避免這些事故的發生。井下的有害氣體如果不有效控制，會導致礦工中毒，更嚴重的會危及到井下工作人員的生命安全，必須要給予高度的重視。

1 礦井有害氣體

1.1 二氧化碳(CO2)

二氧化碳對人的呼吸有刺激作用，當空氣中二氧化碳濃度過高時，會使人中毒或窒息。其來源有：有機物的氧化及人員呼吸；煤和巖石的緩慢氧化，以及礦井水與碳酸性巖石的分解作用；爆破工作、礦內火災、煤炭自燃以及瓦斯、煤塵爆炸時也能產生大量二氧化碳；個別煤層或巖層連續、長期地放出二氧化碳，甚至在短時間內大量噴出二氧化碳。

1.2 一氧化碳(CO)

一氧化碳是一種對血液、神經有害的氣體，可引起頭疼、暈眩、昏迷甚至死亡。礦內爆破作業、煤炭自燃發生火災、瓦斯、煤塵爆炸時都能產生CO。

1.3 硫化氫(H2S)

空氣中的H2S濃度過高 (900mg/m3以上)可直接抑制呼吸中樞，引起窒息而迅速死亡。硫化氫主要來自硫化礦物水化和坑木等有機物腐爛。有些煤體也能釋放硫化氫。

1.4 二氧化氮(NO2)

二氧化氮溶于水后生成腐蝕性很強的硝酸，對眼睛、呼吸道黏膜和肺部組織有強烈的刺激及腐蝕作用，嚴重時可引起肺水腫。礦內二氧化氮主要來源于爆破工作。

1.5 二氧化硫(SO2)

二氧化硫遇水后生成硫酸，對眼睛及呼吸系統黏膜有強烈的刺激作用，可引起喉炎和肺水腫。二氧化硫主要來源于含硫礦物的氧化與自燃、在含硫煤層中爆破以及從含硫煤層中涌出。

1.6 氨氣(NH3)

氨氣對皮膚和呼吸道黏膜有刺激作用，可引起喉頭水腫。主要來自爆破工作、用水滅火等，部分巖層中也有氨氣涌出。

1.7 氫氣(H2)

氫氣能自燃，當濃度為4%～74%時有爆炸危險。主要來自井下蓄電池充電時放出的氫氣，有些中等變質的煤層中也有氫氣涌出。

1.8 瓦斯

瓦斯主要成分是甲烷，是礦層形成過程中的一種伴生產物。瓦斯是一種能夠燃燒和爆炸的氣體，當瓦斯濃度在5%～16%的爆炸界限內，氧氣濃度不低于12%，且有足夠能量的點火源時，就可能發生瓦斯爆炸，瓦斯爆炸的主要危害主要表現在以下三個方面：(1)瓦斯爆炸產生的爆炸溫度可達1850～2650℃，不僅造成人員傷亡、設備毀壞，還會引起火災和煤塵爆炸事故，擴大災情；(2)瓦斯爆炸后的氣體壓力是爆炸前氣體壓力的7～10倍。氣體壓力驟然增大形成的強大沖擊波，將會以極高的速度向外沖擊，推倒支架、損壞設備，使工作面頂板冒落及造成現場的人員傷亡，使礦井遭到嚴重破壞；(3)爆炸產生大量的有害氣體。瓦斯爆炸不僅使氧氣濃度大大降低，還產生大量的有害氣體。統計資料表明，在瓦斯、煤塵爆炸事故中，死于一氧化碳中毒的人數占死亡人數的70%以上。因此，《煤礦安全規程》要求所有入井人員必須佩戴自救器。

2 邊界煤柱回采工作面有害氣體的防治措施

2.1 加強通風。用通風的方法將各種有害氣體濃度沖淡到《規程》規定的安全標準以下，這是目前防止有害氣體危害的主要措施之一。

2.2 加強對有害氣體的檢查。按照規定的檢查制度，采用合理的檢查方法和手段，及時發現存在的隱患和問題，采取有效措施進行處理。

2.3 放炮噴霧或使用水炮泥。噴霧器和水炮泥爆破后產生的水霧能溶解炮炯中的二氧化氮、二氧化碳等有害氣體.降低其濃度，方法簡單有效。

2.4 加強對通風不良處和井下盲巷的管理。工作面采空區應及時封閉；臨時通風的巷道要設置柵欄，貼示警標?需要進入時必須首先進行有害氣體檢查，確認無害時方可進入。

2.5 井下人員必須隨身佩帶自救器。一旦礦井發生火災或爆炸事故，人員可迅速使用自救器撤離危險區。

2.6 對缺氧窒息或中毒人員及時進行急救。一般是先將傷員移到新鮮風流中，根據具體情況采取人工呼吸 (NO2、H2S中毒除外)或其他急救措施。

2.7 有針對性的采取有關技術措施，消除有害氣體的產生。對爆破產生的二氧化碳等有害氣體和工作面涌出的二氧化碳，可采用噴霧灑水的方法，使其溶于水中，以降低其在空氣中的含量。如鶴壁四礦煤層中涌出H2S，在開采前預先向煤體中注入石灰水，或向工作面噴灑石灰水，就可有效地消除H2S氣體。對采掘工作面進行爆破工作所產生的大量NO，可利用水炮泥和噴霧灑水來降低其在空氣中的濃度。

2.8 按標準構筑用于封閉進下火區、盲巷或抽放瓦斯的各種密閉，并定期檢查與維修，保持完好，防止有害氣體涌出。對封閉內氣體定期采樣分析掌握其變化。嚴禁隨意破壞更不準擅自進入。

2.9 若因呼吸有害氣體發生中毒現象時，應立即將中毒者移到新鮮風流中，進行人工呼吸。若為H2S中毒者，除了將患者移到新鮮風流中外，還可用氯水浸濕的毛巾放在患者嘴鼻旁，也可讓患者喝稀氯水溶液解毒，并用1%硼酸水或弱明礬水沖洗眼睛。

結語

總之，對于煤炭井下工作人員來說，安全永遠是第一位的，煤礦企業管理人員要深刻認識到這一點，從目前出現的礦難來看，瓦斯爆炸是最多的因素，針對煤炭開采過程中可能出現的有害氣體中毒或者其它更嚴重的事故，要采取必要的措施，要行之有效，確保每一個礦工的生命安全。

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