第三节 通风防尘 第三节 通风防尘
一、矿井通风
(一)通风方式
1951年以前,岭东、岭西煤矿13对井均利用自然压差的中央通风方式。1952年有 6对井改为对角式,一对井改为混合式的通风方式。1985年底全局 19对井,其中5对为中央边界式,14对为中央并列通风方式。
(二)通风系统
1981至1985年,矿务局对11对老矿井通风系统进行扩大能力的技术改造,安排工程17项,筹资1 081.25万元。更换主要扇风机12台,调增电机容量1 945千瓦,维修风道19 700米,缩短通风网络8 200米,开凿风道3 700米。改造后增加风量 20 403立方米/分。矿井联合等积孔到1985年由1980年23.88平方米,增加到35.5平方米。不但每年可获得 120万元的节电经济效益,扩大生产能力100万吨/年,而且缓和了生产与通风能力之间的矛盾。
矿务局通风系统改造成果在1982年9月煤炭工业部昆明会议上,集贤、岭东煤矿做了介绍。1985年东煤公司首次科技表彰大会上,沈万骥、徐志展、李洪武、娄峰4人荣获科技成果二等奖。
(三)通风设备
1、主要扇风机 1950年岭西煤矿六井首次安装了30马力前倾多翼离心式扇风机,1952年岭东、岭西煤矿13对井均安设了离心式主要扇风机,总功率660马力,总排风量9 455立方米/分。
1956—1963年对全局17对矿井的主要扇风机陆续更换为7082、BY系列轴流式扇风机。
1974—1980年,全局主要扇风机均改为扭曲风叶,并配齐了16台备用扇风机。电机总功率11 945千瓦。总排风量为54 711立方米/分。
1980—1985年,对全局19对矿井的主要扇风机配备了双供电源,健全了防爆门和反风系统。宝山煤矿一井首次安装了2K60—24#高效扇风机。
1985年全局主要扇风机电机总功率为11 995千瓦,排风能力75 114立方米/分,比1980年提高了37.29%。从1983年起,七星煤矿一、四井,宝山煤矿一井安设的消音器,噪音由原来103分贝降到85分贝,环境污染得以改善。
2、局部扇风机接收矿山时只有日伪遗留下来的 3台共9马力局部扇风机。1949年从三姓煤矿(即依兰煤矿)调来10余台功率3马力、5马力、15马力的局部扇风机(日本千代田制造)和一些铁风筒。风筒接头用黄泥封堵。部分掘进工作面建筑板风障利用全风压通风。
1952年 2月,掘进工作面全部用上了局部扇风机,使用木制、柳条编织的简易风筒,和少量胶质风筒。1962年以后长距离单孔送道盛行。开始了降低风筒阻力和减少接头漏风研究。1964年岭西竖井煤矿把风筒接头由插接改为单反边接,继之又改为双反边接法,效果良好,百米漏风率降到12%以下,宝山煤矿五井、七井单孔掘进11千瓦局部扇风机单机单列送风距离1 100米,工作面风量保持在40立方米以上,单孔送风首次突破千米大关。
1973年集贤煤矿第一水平南翼集中运输道将原设计双孔改为单孔掘进,用单台28千瓦局部扇风机,单孔送道1 540米,工作面风量保持在 80立方米/分以上,1973年后,全局局部扇风机安装使用有了明确的质量标准,各矿井都创出 1 000米以上风筒平、直、稳、无漏眼,百米漏风率降到5%以下的新水平。1985年末集贤竖井第一水平西翼大巷首次使用 SCF—6型除尘局部扇风机,基本上控制了巷道烟雾粉尘的污染。
1965年岭东煤矿通风科试制成JBT—52型局部扇风机消音器,在六井负 21大巷试运使噪音平均下降到90分贝。1981年卢海利试制双层微孔腔消音器,消音效果由 106分贝降到89分贝。1984年购进山东E8型蛭石微孔板KTX—52型11千瓦和23千瓦消音器,到1985年全局安设局部扇风机消音器130台。
3、其它设施1949年前通风设施简单,封闭区用草、麦杆编织的挂帘作挡风墙,1949年冬岭西煤矿六坑建起第1座简易木板风桥。1950年6月岭东煤矿四坑建起2座符合断面要求的木板风桥。1956年岭东六井筑起1座挑顶流线型的木制风桥。1956年以后密闭逐渐采用毛石黄泥充填,沙浆抹面,水泥发碹等建筑工艺。 1958年学习营城煤矿经验,风门采用沿口式,密闭用料石、红砖砌墙,水泥抹面,矿井内部漏风减少到 20%。1969年宝山、四方台煤矿试制成功车撞式拉杆折叠式自动风门。1973年5月岭东煤矿徐荣超革新成功光电自动风门,从此通风设施进入应用电子摇控新技术阶段。
1973年矿务局制定了通风设施质量标准,1980年以后按煤炭工业部统一制订的通风质量检查标准施工。1985年全局通风设施甲级品率达到95%;有15对矿井评为矿务局通风甲级队。集贤煤矿通风区、岭西竖井煤矿通风区被评为东煤公司甲级队;七星煤矿四井和宝山煤矿七井被评为煤炭工业部通风甲级队。
附:通风设备状况表
通风设备状况表
表6—14 单位:台
(四)配风标准
1973年通风工程技术人员在符合《保安规程》要求的前提下,第一次制订了双鸭山矿务局通风质量标准和矿井风量计算方法。供风标准:采煤工作面以采高、采长、采深、采法,掘进工作面以每台局部扇风机供风量(120—180立方米/分),峒室以装机容量为计算配风基础,备用系数取1.35—1.5。以总回风沼气、二氧化碳浓度校正矿井配风标准。吨煤供风量由2.9立方米提高到3.7立方米。
随着矿井不断延伸、矿井瓦斯涌出量增大,地温上升和采煤机械化程度的提高。1983年 5月修订了1973年制订的矿井配风标准,按照《保安规程》 109条规定要求,生产矿井采煤工作面按沼气 (二氧化碳)、空气温度、同时爆破最多炸药量及最多出勤人数等4种方法计算风量,取最大值,峒室按发热效率,火药库按每小时4次换气量进行计算,确定矿井需要风量,使吨煤供风量提高到4.06立方米,满足了矿井风量需要。
二、瓦斯
(一)瓦斯赋存
从民国时期至建局后5年,双鸭山煤矿未有过瓦斯鉴定。
1952年10月矿务局对全局11对矿井进行瓦斯等级鉴定,当时鉴定结果是:
表6—15
这是双鸭山煤矿第一次瓦斯鉴定,也是双鸭山矿务局对瓦斯进行计划性、科学性管理的开端。
1956年岭东煤矿第一井右五片出现底板煤层鼓水泡的现象。1957年岭东煤矿一井二层暗井沼气含量经常在2.0—40%。岭东煤矿三井负200标高右翼大巷掘进出现放煤炮现象,经实测瓦斯压力为2.5个大气压。当年对瓦斯涌出量进行鉴定,确定岭东煤矿一井沼气 36立方米/吨,二氧化碳19.3立方米/吨,出现为全局第一对3超级瓦斯矿井。
1961年岭东煤矿一、三、六井,岭西煤矿七、八井、岭西竖井和宝山煤矿一井等 7对井升为3超级瓦斯矿井。到1985年全局 19对生产矿井中:岭东煤矿六、八井,岭西竖井,四方台煤矿四、六井;宝山煤矿一、二、五、七井等9对井为沼气矿井。
(二)瓦斯地质
双鸭山矿区瓦斯地质工作始于60年代。1985年4月又集中65名工程技术人员进一步深入调查,取得44 650个数据,与其相关的地质因素加以对照分析,于同年 11月编制出瓦斯地质图,初步掌握了矿井瓦斯涌出量与地质因素的关系。
附:矿井分期瓦斯等级鉴定表
矿井分期瓦斯等级鉴定表
表6—16
矿区地层含煤面积l 800平方公里。含煤60余层,可采和局部可采4—15层,含煤性随煤系地层增厚而煤层层数增多、煤层厚度增大,煤系地层含煤系数只有1.0—2.5%,生成瓦斯母体小,矿区无特厚煤层,中厚与厚煤层的储量约占50%,其余均为薄煤层,在生产矿井中,开采的薄煤层储量约占80%,故瓦斯含量低。矿井瓦斯相对涌出量最大的岭东煤矿六井为34.63立方米/吨,最低的双阳煤矿二井为88立方米/吨。
在漫长的白垩纪和第三纪年代里,双鸭山煤田长期裸露,风化剥蚀,经受了喜山构造运动的改造,瓦斯储存条件变差,利于瓦斯释放。在接受四纪松散层沉积后,地层厚度山坡区变薄、河谷低洼区变厚,现生产矿井可采煤层露头多在山坡处,这也有利于瓦斯释放,矿区为风化裂隙和孔隙含水类型。约在煤系地层垂深150—200米以上为裂隙含水带,当在裂隙含水带上部开采时,瓦斯随地下水疏降而运移释放,到中深部开采,矿井涌水量明显减少,瓦斯储存条件变好,所以,现生产矿井在浅部水平开采均为低沼气矿井,发展到中深部水平开采,均升高为沼气矿井。
双鸭山煤田煤层变质程度,一是燕山期侵入岩和喷发岩对煤质接触的影响;二是区域变质和埋藏深度的影响。岭东、岭西煤矿火成岩活动频繁,煤层中等变质,均为沼气矿井,局部发生过轻度喷出现象。四方台、宝山、七星到双阳煤矿逐渐变为长焰煤,瓦斯涌出量逐渐减少。三是断层对瓦斯涌出量关系密切。岭东、岭西煤矿每平方公里断层有40—50条。四方台煤矿四井、宝山煤矿七井,当遇到半封闭的压扭性和逆断层时,瓦斯涌出量骤然增高。矿区内遇有向背斜构造,地层内瓦斯压力相对升高,成为封闭性瓦斯赋存构造体。岭东煤矿六井负420标高大巷右翼上山,宝山煤矿七井负240标高大巷,四方台煤矿七井左翼掘进时出现大量沼气泄出或喷出都是处于向斜轴底。
(三)瓦斯事故
1947至1985年共发生瓦斯事故28起,其中有4起瓦斯煤尘混合燃烧,1起混合爆炸。死亡56人,烧伤78人。60年代发生较为严重,次数和死亡人数分别占总数的37%和64%。发生在掘进工作面占67%。因停止局部扇风机供风,瓦斯积聚,引起事故13起;因不安局部扇风机,造成瓦斯积聚,引起事故5起;采煤工作面风量不足,造成瓦斯积聚,引起瓦斯爆炸煤尘燃烧事故4起;误入栅栏、密闭或长期不通风巷道,造成窒息事故7起。
附:瓦斯事故简析表
瓦斯事故简析表
表6—17
(四)瓦斯防治
双鸭山矿务局对瓦斯的监测,始于1949年春。当时岭东煤矿“老三号”水平井作业的工人第一次疑有瓦斯熏人,从大赉河调进3台日制本多式瓦斯检定灯 (火灯)并从抚顺矿务局调来日籍人上野和西隆村一担任保安员兼管巡回瓦斯检查。1952年开始使用光学瓦斯检定器,由矿通风员携带检查瓦斯。当时既没有专业检查队伍,也未建立制度。1958年全局配备了专职瓦斯检查员,制定了检查、记录和交接班制度,推广了鹤岗新一煤矿 3人放炮制。根据当时防爆设备数量不足的情况,岭东煤矿采取区域瓦斯管理制的暂行措施,将防爆设备统一调到重点瓦斯区。这种以“人治”为主的检查方法一直延用15年之久。
1975—1976年间,徐荣超、徐金堂研制成功指针式和数码显示的瓦斯遥测仪。80年代初又相继采用瓦斯报警和瓦斯自动监测装置。同时,瓦斯检查在严格执行“一分三定”(分区域、定人员、定路线、定时间) 的基础上试行了追逐检查法,巡回联锁检查法和重点瓦斯工作面设专人“五合一”(瓦斯、防尘、火药、放炮、安全的检查及接挂风筒)检查法。1985年又开始制定全局性的瓦斯涌出预报及通风瓦斯调度的指挥制度,实行重点瓦斯工作面“三专一闭锁”(专用线路、专用变压器、专用开关、风电闭锁),“三双两闭锁”(双线路、双变压器、双风机,风电、瓦斯闭锁)制,防止瓦斯积存、引爆的措施。
到1985年末,全局装备瓦斯断电仪、遥测仪163台,192个探头。岭东、岭西等煤矿采用了AYJ—1型(5路)瓦斯遥测仪和AWBY—2型(6路)瓦斯遥测仪。岭东煤矿六井采用了 GWC—30A型瓦斯集中采集仪,宝山煤矿安设了ADJ型 (20路)瓦斯集中监测系统,对全矿瓦斯涌出和分布实现全面监视。新安煤矿与国家航天部协作,对井下作业环境进行全面监测,有关技术参数直接输入电子计算机,预测各种故障和事故隐患,发出自动报警式控制操作。
1979至1985年全局杜绝了3人以上重大瓦斯爆炸、煤尘燃烧事故的发生。
三、矿井防尘
1952年矿务局成立劳动卫生研究室,从预防职业病角度开始进行矿尘的防治工作,并在岭东煤矿六井绞车道铺设了防尘供水管路。
1955年岭西竖井水平大巷铺设了防尘管路进行洒水除尘;全岩掘进采取强化除尘器扑尘。但措施简单,矿尘不能有效控制。1958年开始推广中心供水湿式凿岩技术,1959年矿务局组织了卫生、生产、通风、安全等部门的工程技术人员去开滦矿务局学习侧式供水湿式凿岩先进经验后,首先在岭东煤矿六井夏云亭掘进组试点,然后推广。1962年职业病防治所在有关部门的配合下,在岭东煤矿七井 701掘进队的全岩大巷工作面首次进行湿式凿岩、装岩洒水、冲洗岩帮的综合降尘措施,效果良好。1964年5月湿式凿岩全面铺开。
1973年秋,岭西竖井在地面建立第一座容积为30立方米的静压水池,实行降尘供水静压化。1974年局、矿两级成立环境保护综合防尘委员会,并颁发了综合防尘有关规定。从此由单纯防治矽尘转向矿尘综合治理。1976年七星煤矿首次推广了煤体注水。同年岭西竖井全面实施放炮喷雾,装岩洒水,净化通风,冲洗岩帮等综合治理粉尘措施。在13队、“一青”掘进队推广使用了水炮泥,有效控制了粉尘危害,该矿1965年以后录用的采掘工,12年内没有一例矽肺患者,成为全国煤炭工业系统防尘先进典型。
1979年局通风救护处,增设防尘科,各矿通风科增设一名防尘副科长,井(区)建立防尘段(组),配备了专业技术干部,局、矿、井形成综合防尘管理体系。
从1978年到1985年双鸭山矿务局共筹集资金450万元,铺设管路207 247米,其中:主干管75 913米,新建静压水池35个,容积 4 626立方米;购置煤体注水钻机、水泵、自动洒水装置、电子器材、监测仪器、除尘风机、湿式电煤钻、水流净化设备共 1 100多台件。井下主要入排风道、运输大巷设置自动水幕 696处;运输机道、绞车道、煤仓、装煤站翻罐笼、井底车场等容易发生煤尘的地点设光电、声电、电磁感应、触控等自动水装置 365处、 1 257个喷头。掘进工作面坚持了 6项综合防尘措施,并采用潮喷、煤电钻湿式打眼、除尘风机风流净化器和水袋隔爆等新技术。机采工作面实行煤体注水、机组内外喷雾,并从国外引进 3台西姆林Ⅱ型呼吸性粉尘连续监测装置,直接观测作业环境、粉尘浓度,远距离监视自动控制,自动记录存储,随时复印出粉尘曲线,提供连续而又准确的技术数据。综合治理使煤尘浓度由1975年平均196.9毫克/立方米,降至1985年的35.6毫克/立方米,岩尘浓度平均由1975年17.9毫克/立方米降至1985年的5.2毫克/立方米,接近国家卫生标准。
1963年对全局接触粉尘的3 040名井下工人体检发现,疑似矽肺达1 659人,矽肺病患者103人,其中:掘进工85人,采煤工18人。1975年以后录用的井下工人没有发现一例矽肺患者。1978至1985年消灭了煤尘事故,矿务局被评为煤炭工业部、东煤公司的综合防尘先进单位。