根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》中預(yù)防煤塵爆炸的有關(guān)規(guī)定,可采取防塵、防止煤塵引燃和限制爆炸范圍等措施。
1.防止措施
減少煤塵發(fā)生量和浮塵量是防塵措施中最積極的辦法,具體措施有通風(fēng)除塵;消除落塵;濕式作業(yè);密閉抽塵;噴霧灑水;個體防護(hù);凈化風(fēng)流;煤層及采空區(qū)注水濕潤煤體等。
2.防止煤塵引燃和爆炸措施
放炮產(chǎn)生的火源、電氣火花、局部地點(diǎn)的火災(zāi)或沼氣爆炸、金屬摩擦熱或碰撞火花等,都可以引起煤塵爆炸事故。
引起煤塵爆炸的最常見的原因有:
(1)使用非煤礦安全炸藥在煤層中放炮,放炮的火焰把爆破后揚(yáng)起的煤塵點(diǎn)燃引爆。
(2)放炮時違章操作(如不掏凈炮眼內(nèi)的煤粉、不填或少填炮泥、用炮紙和煤粉代替炮泥、放炮前不灑水等),出現(xiàn)明火,將煤塵引爆。
(3)不適當(dāng)?shù)厥褂煤撩肜坠埽ㄈ绾撩肜坠茏詈笠欢窝悠诔^130毫秒等),或在煤層中使用段發(fā)雷管,使后起爆的炸藥產(chǎn)生的火焰點(diǎn)燃先前起爆形成的高濃度煤塵和沼氣。
(4)在煤層中放連珠炮,用多根放炮導(dǎo)線連續(xù)放炮。
(5)在有煤塵沉積的地方放明炮,或在煤倉中放炮處理堵倉。
(6)傾斜井巷中跑車,礦車和軌道的摩擦熱或碰撞火花點(diǎn)燃被揚(yáng)起的煤塵。
(7)局部火災(zāi)或沼氣爆炸點(diǎn)燃被揚(yáng)起的煤塵等。
總之,防止煤塵引燃與沼氣引燃的措施基本是一致的,特別要防止沼氣爆炸和放炮作業(yè)引燃煤塵。
3.限制煤塵爆炸的技術(shù)措施
限制煤塵爆炸的主要技術(shù)措施是使已沉落在巷道周壁和支架上的煤塵失去爆炸性,以及當(dāng)局部發(fā)生煤塵爆炸后,用事先準(zhǔn)備好的手段,將煤塵爆炸局限在較小的范圍內(nèi),阻止其繼續(xù)傳播和發(fā)展,減少其造成的損失。
(1)巖粉棚隔爆:巖粉棚是由安裝在巷道中靠近頂板處的若干塊木制巖粉臺板組成,每塊臺板上放置一定數(shù)量的不燃性巖粉。當(dāng)出現(xiàn)煤塵爆炸時,沖擊波將巖粉臺板震翻,板上的巖粉彌漫巷道。由于巖粉大量吸熱而隔斷火焰,阻止爆炸的傳播。但巖粉必須是,可燃物含量不超過5%;游離二氧化硅含量不超過5%;不含有毒有害物質(zhì);吸濕性差;色淡鮮明易辨認(rèn),粒度小 。我國常用粘土面巖、石灰石、石膏或白云石等加工破碎制成巖粉。巖粉粒度全部通過50號篩孔,且其中至少有70%能通過200號篩孔。
巖粉棚上的巖粉量根據(jù)巷道凈斷面積計算,主要巷道不低于400千克/平方米,其它巷道不低于200千克/平方米。
例如某礦主要運(yùn)輸巷道凈斷面為8平方米,巖粉棚上需要堆放3200千克巖粉(8×400)。如取巖粉板的寬度為500毫米,每米長度上的巖石堆積量為45千克,則每塊巖粉板上放置的巖粉量為135千克(3×45)。故組成巖粉棚的巖粉板數(shù)應(yīng)為24塊(3200÷135),取巖粉板間距為1.5米,則巖粉棚的分布長度為47米。
(2)巖粉帶隔爆:在巷道撒布巖粉的作用是增加煤塵中的不燃性成分,使通過巖粉帶的爆炸性氣體溫度降低,熱量消失,火焰熄滅而失去繼續(xù)爆炸的能力,但撒布巖粉的巷道總長度不得小于300米。撒布巖粉后,應(yīng)使煤塵與巖粉混合物中不燃物質(zhì)的最低含量不低于80%。在巷道撒布巖粉時,所有的頂、幫、底及背板后側(cè)暴露處都應(yīng)用巖粉覆蓋。對巷道中煤塵和巖粉的混合粉塵,每三個月至少化驗(yàn)1次。
(3)水槽棚隔爆:水槽棚子是用具有一定強(qiáng)度的硬質(zhì)易碎聚氯乙稀和聚氨脂泡沫制成。水槽內(nèi)盛滿水置于距頂板100~150毫米處。當(dāng)井下發(fā)生爆炸時,爆風(fēng)壓力將水槽崩翻并破碎,水瞬間分散于巷道空間內(nèi),形成水霧。水的比熱較巖粉大5倍,吸熱效果好,有利于消滅火焰,而阻止煤塵爆炸火焰的傳播。
水槽的形狀為倒梯形,容積規(guī)格有40升、70升、80升三種。
水槽棚應(yīng)安設(shè)在巷道的直線段,布置成列。水槽棚總水量應(yīng)按巷道斷面每平方米400升計算。水槽棚中心間距為500~1000毫米。水槽棚的總長度不得小于30米。水槽棚距巷道軌面不得低于1.8米,距工作面不應(yīng)小于40米,也不應(yīng)大于150米。水槽棚內(nèi)混入5%的煤塵后即應(yīng)換水。
另外,其他國家也有用吊車掛水袋的方法隔爆,同時還研制了自動式防爆水幕,借爆炸壓力,觸發(fā)節(jié)點(diǎn)自動控制,使設(shè)置在巷道內(nèi)水幕帶的噴嘴噴水隔爆。