(来学网)背景资料:
某施工单位承担一煤矿井下岩石巷道工程的施工,巷道总长度1000m,净断面积27.24m²,地质资料显示巷道不会穿越煤层。施工单位编制的施工技术措施确定巷道采用钻眼爆破法施工,选用二级煤矿许用炸药,单次爆破最大炸药消耗量45kg;电机车牵引矿车运输;每班工作人数最多15人;巷道掘进预计工作面绝对瓦斯涌出量0.6~1.2m³/min。
在巷道施工过程中,掘进队队长坚持先探后掘,一直没有见到煤层。一天,钻眼工钻眼时发现底眼冒黑水,向队长进行汇报,队长及时通知调度室,调度室派瓦斯检查员到工作面检测瓦斯,浓度正常。队长于是要求工作面进行装药和放炮,结果放炮后发生了瓦斯爆炸事故,造成工作面1人死亡和1人重伤。
问题:
1.计算巷道掘进工作面所需要的风量。
2.该巷道施工中是否见煤?所发生的爆炸事故属于哪个等级?
3.瓦斯爆炸的三个条件是什么?
4.工作面瓦斯爆炸直接原因是什么?
5.调度员及瓦斯检查员有哪些过错?
正确答案:
1.工作面所需要的风量应按照瓦斯涌出量、爆破使用炸药量、同时工作的最多人数进行计算,并按照风速的要求进行验算。
(1)按工作面瓦斯涌出量计算
Q=100qk
式中Q——掘进工作面实际需要的风量,m³/min;
100——按掘进工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1.0%的换算系数;
q——掘进工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量,取最大值1.2m³/min;
k——掘进工作面瓦斯涌出不均匀备用风量系数,爆破掘进掘工作面取1.8~2.5,这里取2.5。
Q=100×1.2×2.5=300m³/min
(2)按工作面爆破使用炸药量计算
Q=ηA
式中η——炸药耗风系数,一级煤矿许用炸药为25m³/(min·kg),二、三级煤矿许用炸药为10m²/(min·kg);
A——单次爆破使用的最大炸药量,45kg。
Q=45×10=450m³/min
(3)按同时工作的最多人数计算
Q=4N
式中4——每人每分钟供给的风量,《煤矿安全规程》(2022年版)规定不得小于4m³/(min·人);
N——工作面同时工作的最多人数,交接班时为30人。
Q=4×30=120m³/min
根据《煤矿安全规程》(2022年版)规定,工作面需要风量,取上述最大者。则:Q=450m³/min
(4)风速验算
v=Q/60S
式中v——巷道中风速,m/s;
S——巷道净断面积,27.74m²。
v=450/(60×27.74)=0.27m/s
根据《煤矿安全规程》(2022年版),掘进中的岩巷最低风速取0.15m/s,最高风速取4m/s。风速验算符合安全规程规定,因此巷道掘进工作面所需要的风量为450m³/min。
2.工作面探煤孔与巷道平行,无法探到下部煤层,钻眼冒黑水,说明见煤。事故等级为一般事故,因为有1人死亡,1人重伤。
3.瓦斯爆炸必须具备三个基本条件,缺一不可。
(1)空气中瓦斯浓度达到5%~16%;
(2)要有温度为650~750℃的引爆火源;
(3)空气中氧含量不低于12%。
4.工作面发生瓦斯爆炸直接原因是:工作面空气中瓦斯浓度达到爆炸标准。
5.调度人员的过错是没有及时上报,瓦斯检查员的过错是没有检测钻孔内瓦斯,工作面放炮前也没有检测瓦斯。