43 CHƢƠNG 4 PHÒNG CHỐNG CÁC SỰ CỐ CƠ BẢN TRONG XÂY DỰNG MỎ VÀ CÔNG TRÌNH NGẦM 4 1 Phòng chống sự cố cháy mỏ 4 1 1 Đại cương về cháy mỏ 1 Khái niệm Cháy mỏ là hiện tư ng cháy xảy ra trong mỏ, cháy có t[.]
CHƢƠNG PHÒNG CHỐNG CÁC SỰ CỐ CƠ BẢN TRONG XÂY DỰNG MỎ VÀ CƠNG TRÌNH NGẦM 4.1 Phịng chống cố cháy mỏ 4.1.1 Đại cương cháy mỏ Khái niệm Cháy mỏ tư ng cháy xảy mỏ, cháy b t đầu từ mỏ ho c cháy lan truyền từ m t đất vào mỏ Điều kiện để cháy xảy mỏ Để cháy xảy mỏ cần phải có đủ đồng thời điều kiện sau: - Khí ơxy - Nhiên liệu cháy - Nguồn gây cháy (l a) Hậu cháy mỏ - Gây tổn thất to lớn than (nó gây hàng ch c vạn than) - Phá huỷ nhiều đường lò máy móc thiết bị - Sản xuất bị ngừng, công nhân phải nghỉ việc thời gian dài Phân loại đ m ch y a Phân loại theo vị tr đ m ch y: - Cháy m t mỏ - Cháy hầm lò b Phân loại theo nguyên nhân: - Đ m ch y nội sinh: Do than có tính xy hố cao tích nhiệt tự gây cháy gọi than có tính tự cháy - Đ m ch y ngoại sinh: Do l a từ bên gây Một số v cháy mỏ xuất Việt Nam - N m 1979 - h y công trường Hữu Nghị Hà Lầm - Cuối n m 1978 đầu 1979 cháy khu cơng trường lộ trí mỏ TN - N m 1984 ch y V7 Vàng Danh - N m 2004 ch y vỉa 24 khu Tràng Bạch Công ty than Hồng Thái 4.1.2 Phòng chống cố cháy ngoại sinh Các nguyên nhân cháy ngoại sinh - Do cố điện: Hiện tư ng tải động c , mối nối cáp có điện trở tiếp xúc lớn gây cháy, chập mạch - Vi phạm quy t c hàn - Chuyển từ nổ khí CH4 (mê tan), nổ b i than gây cháy 43 - Nổ mìn với thuốc kíp nổ khơng an tồn - Do ma sát phận m y móc c c c cấu - Do người vơ ý cầm vật phát l a vào lị gây cháy Các biện pháp phòng chống cháy ngoại sinh - Chống cố thiết bị điện gây như: l p đ t đầy đủ hệ thống r le bảo vệ động c , r le dò bảo vệ dòng điện cực đại, cực tiểu… - S d ng thuốc nổ kíp nổ an tồn hầm lị - Phịng chống nổ khí CH4 nổ b i than thật tốt - Xây dựng nội quy cơng tác phịng chống cháy nổ mỏ, nghiêm cấm người mang vật phát l a vào lò - Mạng đường lò cố định cần đư c l p đ t đường ống cứu hoả cố định để cứu hỏa - Trong s đồ thủ tiêu cố hàng n m mỏ phải dự kiến cố cháy mỏ Khi lập song s đồ thủ tiêu cố phải hướng dẫn đầy đủ chi tiết cho cơng nhân 4.1.3 Phịng chống cố cháy nội sinh Nguyên nhân gây cháy nội sinh Do tính chất số khống sản có tính ơxy hố cao, tiếp xúc với ơxy xảy tư ng ơxy hóa mạnh, tích nhiệt tự gây cháy nhiệt độ tự cháy Nhiều cơng trình nghiên cứu cho thấy, nhiệt độ giới hạn 800C tự cháy xảy chậm, vư t giới hạn tự cháy xảy nhanh h n Nếu có cân lư ng nhiệt toả q trình ơxy hố khống sản lư ng nhiệt truyền vào mơi trường tự cháy bị dập t t Còn tốc độ sinh nhiệt lớn h n tốc độ truyền nhiệt nhiệt độ khối khống sản đạt tới nhiệt độ cháy cháy - Yếu tố lý ho : Hàm lư ng chất bốc độ rỗng than cao khả n ng ch y lớn - Yếu tố địa chất: Chiều dày, hàm lư ng khí vỉa, mức độ đ kẹp góc dốc vỉa ảnh hưởng tới tính tự cháy than - Các yếu tố kỹ thuật: Thứ tự khai thác vỉa, thứ tự khai thác lớp vỉa, phư ng ph p khai th c, tốc độ khai thác, phư ng ph p điều khiển đ v ch, vị trí thơng gió vị trí cơng trình thơng gió c giai đoạn tự cháy vỉa than dấu hiệu phát a Giai đoạn ơxy hố than: Giai đoạn xảy đ u than đư c tiếp xúc với O2 Do giai đoạn khơng phát đư c b Giai đoạn ủ nhiệt: Nó xảy n i mà qu trình y ho mạnh mẽ mà nhiệt không bị ph n t n thơng thường xảy vị trí có nhiều than v n (vì diện tích tiếp xúc với O2 lớn) phải có lư ng gió rị qua (rị gió cung cấp O2 khơng ph n t n nhiệt độ) 44 Dấu hiệu nhận biết giai đoạn thấy khơng khí oi nồng (vì nhiệt độ cao độ ẩm cao), hàm lư ng khí CO2 lớn c Giai đoạn làm khô than: Khi nhiệt độ t ng lên khơng có nước than bay h i mà chất bốc có than tho t khỏi than (chất bốc chất thể lỏng) Dấu hiệu nhận biết giai đoạn thấy vỏ chống đất đ hơng lị có giọt nước b m lên (đất đ đổ mồ hơi) khơng kh có m i th m H c in Benzen d Giai đoạn bốc cháy: Khi nhiệt độ khối than t ng cao chất bốc nhiệt độ cao bén l a gây cháy Các vị trí gây cháy nội sinh Tất n i có nhiều than v n n i có gió rị qua d xảy cháy nội sinh như: + Khoảng trống đ khai th c mà dùng phư ng ph p phá hoả toàn phần + Vị trí mà hai đường lị giao + Các bun ke trữ than tạm thời Các biện pháp phòng cháy nội sinh - Triệt để áp d ng biện pháp phòng cháy ngoại sinh đồng thời kết h p với biện pháp sau: - S d ng vật liệu khơng cháy để chống lị - Khai thác triệt để không để lại than - Không áp d ng phư ng ph p phá hoả toàn phần đ v ch, thay vào chèn lị (thay tr than giải đ chèn) - Tại vị trí mà c c đường lị giao đường lị bên phải đư c chống bê tơng liền khối tính từ điểm giao bên - S đồ thơng gió phải phù h p để rị gió nhỏ 4.1.4 Các giải pháp xử lý cháy mỏ c phư ng ph p chữa cháy tích cực Phư ng ph p d ng c c vật liệu để dập t t đ m ch y a D ng nước để chữa cháy: Có thể dùng vịi nước phun trực tiếp vào đ m ch y ho c y tường ch n đầu b m ngập nước vào đoạn lò cháy (cháy mỏ TN n m 1979 đ b m nước biểu tháng để dập t t cháy) - Ưu điểm: Nguồn nước sẵn có, chi phí chống cháy thấp - Như c điểm: Nước phun vào đ m ch y bị phân tách theo phản ứng: 2H2O + C CO2 + 2H2 45 Khí H2 sinh từ phản ứng khí nổ nguy hiểm, đồng thời h i nước nóng gây bỏng cho người chữa cháy b Chữa cháy kh tr : Bịt kín c a lò dẫn tới đ m ch y phun vào c c kh N2, CO2 làm cho hàm lư ng O2 khơng khí giảm xuống, đ m ch y bị dập t t c Dùng thiết bị chữa cháy: Gồm loại bình cứu hỏa phun bột tr (thường bột đ vôi) vào đ m ch y - Ưu điểm: Dập t t đ m ch y nhanh - Như c điểm: Quy mô dập t t nhỏ c phư ng ph p dập t t cháy th động Khi khơng có thiết bị chữa cháy tích cực ta áp d ng phư ng ph p dập t t cháy th động cách xây bịt k n c c đường lò dẫn vào khu vực cháy đ m ch y, đ m ch y thiếu ô xy t t dần 4.2 Phịng chống cố khí bụi nổ 4.2.1 Sự tàng trữ khí Mêtan than CH4 đư c hình thành với trình thành tạo than đư c tàng trữ than Việc tàng trữ hiểu sau: Kh mêtan vỉa than trình thành rạo thời gian chất hữu c với than trình thành tạo than Trong q trình ơxy hố từ thực vật tạo nên sản phẩm khí sau: CH4, CO2, h i nước Người ta thấy vi sinh vật, vi khuẩn đóng vai trị chủ yếu kích thích lên men thực vật Q trình lên men thức vật giải phóng lư ng lớn mêtan cacboníc, phân huỷ xelulơ di n sau: 2C6H10O5 = 5CH4 + 5CO2 + 2C 4C6H10O5 = 7CH4 + 8CO2 + 3H2O + C9H6O Lư ng khí mêtan tạo ph thuộc vào thành phần chất kích thích lên men điều kiện xẩy trình lên men (nhất nhiệt độ áp suất) Các dạng tàng trữ Tồn dạng: - Dạng hấp th bề m t: Các phân t CH4 bám bề m t hạt than, dạng tàng trữ chủ yếu Khi khấu than CH4 thoát ra, nhiệt độ cao khả n ng tho t lớn - Dạng Mêtan tự do: Khi áp suất khí vỉa cao khí Mêtan lấp đầy tất khe nứt có vỉa, áp suất khí đạt tới hàng ch c at, dạng tàng trữ xuống sâu nhiều - Dạng liên kết hoá học: Chỉ tho t chưng cất than nhiệt độ cao Các yếu tố ảnh hưởng tới tàng trữ Mêtan vỉa - Do độ biến chất than cao (độ xốp lớn) CH4 sinh nhiều khả n ng tàng trữ lớn - Chiều s u khai th c t ng lên tàng trữ cao 46 - Cấu trúc địa chất khu vực: Nếu v ng đất đ t nứt nẻ khả n ng tàng trữ Vùng gần đứt gẫy xảy khả n ng: + Khả n ng thứ nhất: Có thể chứa nhiều CH4 đất đ bị vỡ v n nên có nhiều khe hở cho CH4 + Khả n ng thứ hai: Có thể chứa CH4 CH4 di chuyển theo đứt gẫy xun qua vùng khác - Cấu trúc địa chất dạng nếp lồi tàng trữ nhiều h n nếp lõm 4.2.2 Các dạng Mêtan Dạng khí thơng thường Đ y dạng khí chủ yếu mỏ mà xuất m t thoáng với khơng khí Mêtan thấm lọc qua lỗ vi cấu tạo Cường độ khí mạnh 30 phút kể từ tạo m t thoáng giảm dần theo thời gian Dạng xì khí Mêtan Khi chiều s u khai th c t ng áp suất khí vỉa t ng đạt từ 46 at chí 10at lư ng CH4 tự vỉa lớn Nếu xuất m t thống, H4 khỏi m t thoáng với lưu lư ng lớn đạt tới 20m3/phút kèm theo tiếng rít gọi xì khí Đ y dạng khí nguy hiểm, bất ngờ lư ng khí mê tan lớn làm cho hàm lư ng ôxy giảm nhanh gây ngạt cho người, đồng thời đạt đến giới hạn nổ nguy hiểm Dạng ph t khí than Đ y dạng ph t khí than mà thời gian ph t khí ng n, khối lư ng hàng nghìn mét khối than v n ph t vào mạng đường lò gây hậu nghiêm trọng Nó gây chấn thư ng cho người than v n, gây ngạt cho người làm lư ng xy thiếu gây cố cháy nổ CH4 4.2.3 Phòng chống cố khí than c giai đoạn gây ph t khí than Bao gồm giai đoạn: a Giai đoạn c ng m t tự do: Dưới áp suất lớn khối khí vỉa m t thoáng xuất tập trung ứng suất phá vỡ cấu tạo thạch học than b Giai đoạn ph t khí than: Khi cấu trúc thạch học bị phá vỡ tạo lỗ hổng m t thống, khí than ph t pít tơng nén khí c Giai đoạn cân bằng: Sau q trình ph t khí tập trung lại trạng thái cân áp suất vỉa đường lò Các dấu hiệu b o trước ph t khí - Nhiệt độ khơng kh lị đột ngột t ng lên ho c giảm - Nghe thấy tiếng kêu than bị bẻ gẫy - Trên m t gư ng, lị nở tảng than, xuất b i Các vị trí hay gây ph t khí 47 - Khi đào giếng vào g p vỉa ho c lò xuyên vỉa vào g p vỉa - Khi đào c c đường lò chuẩn bị lò thư ng than - Ngồi thể ph t than lò ch t Các giải pháp phòng tránh cố ph t khí - Trong q trình th m dò địa chất phải th m dò kỹ để phát vỉa có khả n ng ph t khí - Đối với vỉa có khả n ng ph t khí áp d ng biện ph p đ c biệt sau: + Khoan tháo khí thu hồi khí từ vỉa than Đ y giải pháp tốt đư c nhiều nước áp d ng Các lỗ khoan tháo khí đ t từ m t đất xuống ho c ta đ t mạng đường lò tầng để khoan tháo khí cho tầng + m nước cao áp vào vỉa: Khoan lỗ khoan vào vỉa tiến hành b m nước áp suất cao, nước cao áp đẩy Mêtan Tuy nhiên phư ng ph p có c điểm làm cho độ ẩm than cao CH4 cịn tích t c c khu vực bị nước áp lực vít kín lỗ + Khai thác vỉa bảo vệ: Khơng phải vỉa có nguy c ph t kh than phải tiến hành khai thác vỉa khơng có nguy c ph t kh than trước Quá trình khai thác CH4 di dịch từ vỉa có nguy c ph t khí sang làm áp suất vỉa có nguy c ph t khí giảm loại trừ nguy c ph t khí Vỉa đư c khai th c trước gọi vỉa bảo vệ, nằm ho c vỉa có nguy c ph t khí than - Trong qu trình thi cơng đào lị bảo vệ giàn chống để khơng có thời điểm phần hơng lị khơng đư c chống giữ - Cấm nổ mìn phá đư c nổ mìn om - Liên t c phải khoan th m dò lỗ khoan ph a gư ng, hơng lị với chiều dài từ 3,5 5m Dọc đường lò phải đào c c cúp trú ẩn Khi khai thác xuống sâu khả n ng ph t kh than có nguy c cao h n 4.3 Phịng chống cố nổ khí mê tan nổ bụi than 4.3.1 Sự cố nổ khí mê tan (CH4) Tính chất lý học CH4 - Là chất khí khơng màu, khơng mùi, khơng vị, tỷ trọng so với khí trời 0,554g/cm3 trọng lư ng phân t 16,03 điều kiện áp suất bình thường (1at) 1m3 mêtan n ng 0,717g Nó khí nhẹ nên thường tập trung c c đường lị, chất kh linh động d dàng khuyếch t n h n khơng kh 1,6 lần, hồ tan yếu nước nhiệt độ 200C hoà tan đư c 0,0338m3/m3H2O Khi áp suất t ng khả n ng hoà tan CH4 t ng nhiệt độ t ng khả n ng hồ tan giảm Tính nổ(tính chất hố học), đ c điểm v nổ hậu v nổ 48 Tính nổ: CH4 khơng khí cháy nổ theo phản ứng sau: CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O + Q + Khi đủ ô xy: + Khi thiếu ôxy: 2CH4 + 7/2 O2 CO + CO2 + 4H2O + Q Nhiệt lư ng từ 1m khí CH4 9500 KCal/m3, nhiệt độ đường lị nổ lên tới 18500C - Đ c điểm v nổ: + ó đ c điểm l p sau v nổ CH4 có độ nhớt nhỏ linh hoạt dồn tâm nổ tạo v nổ thứ lại xảy Nó ngừng nổ c c điều kiện gây nổ khơng cịn + Nổ khí mêtan tư ng nổ l p, nghĩa nổ đi, nổ lại nhiều lần vị trí Hiện tư ng giải th ch sau: Khi nổ mêtan chất khí dãn nở lớn, làm cho nhiệt độ áp suất xung quanh tâm nổ t ng lên nhanh chóng, đồng thời tạo áp suất nhỏ tâm nổ Vì vậy, sau nổ có chênh lệch áp suất tâm nổ xung quanh chất khí dần tâm nổ Mêtan chất kh linh động nên dồn tâm nổ trước tích t lại Với điều kiện nhiệt độ áp suất cao mêtan lại tiếp t c gây nổ lần thứ 2, tư ng c c điều kiện gây nổ khơng cịn - Hậu v nổ: Gây hậu nghiêm trọng người chết người nhi m độc, sóng nổ nhiệt độ cao + Nhiều cơng trình nghiên cứu đ cho thấy nổ khí mêtan nổ mơi trường kín nhiệt độ cố thể đạt tới 26500C, nhiệt độ lị khơng vư t 18500C với nhiệt độ vật cháy thành than + Hậu c học: Do tác d ng c học v nổ mà toa tầu bị lật đổ, đường tầu bị bẻ gẫy, thiết bị máy móc bị phá huỷ, ngồi cịn gây sập đường lò + Hậu lớn nổ khí mêtan b i than hậu hố học Vì nổ mêtan tạo lư ng lớn khí CO CO2 Với lư ng khí c thể sống bị chết ngộ độc g p phải luồng gió qua Qua tài liệu thống kê tác hại v nổ khí mêtan b i than, người ta thấy rằng: khoảng - 10% số người chết tác d ng c học, khoảng 25% bị chết tác d ng nhiệt, cịn 65% bị chết tác d ng hố học * Năm 1999 Công ty than Mạo Khê xảy nổ khí CH4 + Thời gian xảy cố: 8h30phút ngày 11/01/1999 + Địa điểm: Xuyên vỉa mức -80 + Thiệt hại: Chết chỗ 19 người + Nguyên nhân trực tiếp cố: Không thực đo khí theo quy định tiến hành đào lị độc đạo, cơng nhân hút thuốc tạo lửa trần tác nhân gây nổ * Vụ cháy nổ khí CH4 mỏ Tây Nam Đá Mài ngày 19/12/2002 49 + Thời gian xảy cố: 9h45phút ngày 19/12/2002 + Địa điểm: Tại chân ngầm mỏ vỉa + Thiệt hại: Chết chỗ người + Nguyên nhân trực tiếp cố: Chập điện lúc sửa chữa búa khoan + Bài học Không sửa chữa thiết bị điện hầm lị có khí Trong trường hợp khơng mang ngồi sửa chữa lò phải tuân theo hướng dẫn quy phạm an toàn 2006 (nhất thiết phải cắt điện cho thiết bị) * Vụ cháy nổ khí CH4 XN 909 Cơng ty địa chất khai thác khống sản 19/12/2002 + Thời gian xảy cố: 15h ngày 19/12/2002 + Địa điểm: Tại lò dọc vỉa lấy than +250 xí nghiệp 909 khu vức ng Bí + Thiệt hại: Chết chỗ ngườ, đổ 120mét lò + Nguyên nhân trực tiếp cố: Người lao động không hiểu biết khí CH4, sử dụng lửa trần làm tác nhân gây nổ * Vụ cháy nổ khí CH4 khu Yên Ngựa (Công ty than Thống Nhất) + Thời gian xảy cố: 8h30phút ngày 06/03/2006 + Địa điểm: Tại lò thượng mức +10 +42 khu Yên Ngựa + Thiệt hại: Chết chỗ người(4 CN lò CN điện) + Nguyên nhân trực tiếp cố: Sửa chữa điện lị có khí (mở lắp thiết bị) mà khơng cắt điện vi phạm quy định sử dụng thiết bị điện mỏ có khí bụi nổ * Vụ cháy nổ khí CH4 mức -168 (Cơng ty than Khe Chàm) + Thời gian xảy cố: 1h20phút ngày 08/12/2008 + Địa điểm: Tại lò dọc vỉa mức - 168 khu Yên Ngựa + Thiệt hại: Chết chỗ người, 01 đội viên đội cấp cứu chết cứu hộ 20 người khác bị thương + Nguyên nhân trực tiếp cố: Điều kiện nổ khí Mêtan Phải có đủ điều kiện sau đ y v nổ CH4 xảy ra: a Hàm lư ng CH4 khơng khí: Trong khơng khí khí CH4 nổ đư c giới hạn từ 3,2 % 16% nổ mạnh từ 9% Trong thực tế mê tan nổ giới hạn tư ng đối rộng, giới hạn nổ -5% giới hạn nổ 14 – 16% Ngoài giới hạn nổ trên, hỗn h p khí mêtan khơng khí cháy nguồn l a song không g y nổ Khi nồng độ mêtan nhỏ h n 5% qu trình cháy xảy liên t c có đủ khí ơxy 50 Trong khơng khí mỏ, khí nổ khơng phải có khí mêtan mà hỗn h p bao gồm khí nổ khác Vì nồng độ nổ dư hỗn h p nổ đư c tính theo cơng thức sau: X 100 ,% P P P1 P2 n N1 N N Nn Trong đó: P1, P2 nồng độ theo phần tr m thể tích khí theo thành phần hỗn h p N1, N2 giới hạn nổ khí thành phần bảng sau: Giới hạn nổ,% Khí nổ Dưới Trên Mêtan 5,0 15,0 Ôxyt cacbon 12,5 75 Hiđrô 4,0 74 b Nhiệt độ gây nổ: Thông thường từ 650 7500C ph thuộc vào nồng độ CH4 khơng khí: Nồng độ CH4% 3,4 6,5 7,6 8,1 9,5 11 T0C gây nổ 665 512 510 514 525 539 Ngoài nhiệt độ gây nổ cịn ph thuộc vào áp suất khơng khí, áp suất khơng khí cao nhiệt độ gây nổ giảm c Thời gian b t l a: CH4 có nhiệt dung riêng lớn Do có l a phải sau thời gian định t ng nhiệt độ bén l a gây nổ Bảng: Thời gian gây nổ khí Mêtan ph thuộc vào nồng độ nhiệt độ gây nổ: Nhiệt độ nổ 7750C 8750C 9750C 1,08 s 0,35s 0,12s 1,15s 0,36s 0,13s 1,25s 0,37s 0,14s 1,3s 0,59s 0,14s 10 1,4s 0,39s 0,14s CH4 % 51 12 1,64s 0,44s 0,16 s d Hàm lư ng O2 khơng khí: Nếu khơng khí mỏ khơng có ôxy ho c hàm lư ng ôxy thấp CH4 nổ đư c C thể hàm lư ng O2 < 12% thành phần khơng khí mỏ khơng gây nổ Ngun nhân gây nổ Mêtan - Do cố điện gây tia l a - Nổ mìn sai quy phạm an tồn, s d ng mìn ốp, dùng thuốc nổ phư ng tiện nổ khơng an tồn s d ng k p thường, s d ng dây nổ - Do hàn sai quy phạm gây tia l a - Do người dùng vật phát l a mang vào lò tư ng d ng đèn c qui lấy l a - Do d ng c lao động va chạm với ho c d ng c lao động va với đ gây tia l a Phòng chống ng n ngừa cố cháy nổ khí Mêtan Như ta đ biết điều kiện gây nổ khí mêtan gồm có điều kiện Vì vậy, biện ph p ng n ngừa nổ kh mêtan nhằm phá vỡ điều kiện gây nổ, điều kiện nồng độ ơxy khơng thể phá vỡ đư c khơng thể hạ thấp nồng độ ơxy theo luật an tồn Ngồi điều kiên thời gian gây nổ khó điều khiển đư c Như biện ph p ng n ngừa nổ khí mêtan tập trung vào việc phá vỡ hai điều kiện hàm lư ng khí mêtan nhiệt độ gây nổ Trong trường h p thơng gió phư ng tiên chủ yếu - Tuyên truyền giáo d c cho người ý thức phòng chống cháy nổ - Thực thơng gió cho thật tốt + Áp d ng c c s đồ phư ng ph p thông gió cho phù h p tránh tích t CH4 + Cung cấp đủ lư ng gió cho hộ tiêu dùng 52 - Trong s đồ thơng gió phải dự kiến v ng có hàm lư ng CH4 tr nh đ t thiết bị điện vùng - S d ng thiết bị mỏ: Đều phải có thiết bị phịng chống cháy nổ, ho c l p đ t hệ thống r le bảo vệ phải kiểm định định kỳ - Tàu điện cần vẹt đư c dùng đường lị cấp gió với mỏ cấp I hàm lư ng khí CH4 - Nổ mìn quy phạm an toàn - Nghiêm cấm người cầm vật phát l a vào mỏ 4.3.2 Sự cố nổ bụi than Phản ứng nổ, đ c điểm v nổ hậu - Phản ứng: B i than + O2 C + CO + CO2 + H2O + Q - Đ c điểm: Đ y phản ứng nổ có sức cơng phá mạnh, sinh nhiều nhiệt đồng thời sinh lư ng kh độc CO lớn - Hậu v nổ: v nổ có sức cơng phá mạnh, sinh nhiều kh độc làm phá hoại m y móc, đường lị gây chết người Điều kiện gây nổ b i Đư c định hàm lư ng chất bốc có than (V): V > 10% b i có tính nổ V = 10 15% b i có tính nổ yếu V = 15 20 % b i có tính nổ trung bình V = 20% b i có tính nổ mạnh * Nồng độ b i khơng khí: Nằm giới hạn 20g/m3 110g/m3 Khơng khí nồng độ có b i t ch đọng có khả n ng g y nổ Vì bình thường nồng độ b i 5g/m3 tầm nhìn cịn đư c 1m * Nhiệt độ gây nổ: với b i than để có v nổ nhiệt độ phải cao gây nổ * Những yếu tố ảnh hưởng đến khả n ng nổ b i - Độ ẩm cao khả n ng nổ giảm - Độ tro cao tính nổ giảm - Hàm lư ng khí nổ b i: Nếu khơng khí có thêm khí có khả n ng gây nổ (CH4, H2S, CO…) khả n ng nổ b i than cao Phòng chống nổ b i - Phòng chống nổ CH4 thật tốt - Nổ mìn quy phạm an tồn - Thường xuyên quét dọn b i t ch đọng nóc, hơng lị - Làm ẩm khối than trước nổ mìn 53 4.4 Phịng chống cột bục nƣớc, lụt mỏ động mỏ 4.4.1 Phòng chống cố bục nước Tình hình b c nước lò Việt Nam Từ n m 1995 đến có nhiều v b c nước xảy Điển hình v b c nước lớn là: - N m 1996 b c phay FA mức -80 C.ty than Mạo Khê - N m 1998 b c nước mong lộ thiên vào lò mức +52 mỏ Thống Nhất - Tháng 3/2006 mức + 16 -80 ông Ty than Mông Dư ng đ ảy b c nước làm thiệt mạng công nhân 17 người kẹt lò sau 38 đư c giải cứu, nguyên nhân đào lò g p phải lò cũ chứa nước - Tháng 10/2009 mức -65 -35 lị ch c nh Nam vỉa ình Minh, công nh n thiệt mạng Nguyên nh n đào lò g p phải túi nước Một vài n m trở lại đ y thường xuyên xảy tư ng b c nước như: - Tháng 8/2015 khai trường than Thành Công thuộc ông ty than Hòn Gai đ cố b c túi nước khiến người chết, 10 người bị thư ng, người tích - Tháng 9/2016 khai trường Cao Th ng Cơng ty than Hịn Gai đ tư ng b c nước khiến công nhân g p nạn - Ngày 7/10/2016 khai trường Công ty than Núi Béo đ b c nước khiến người t vong ảy ảy ảy tư ng Các nguồn nước gây b c nước - Các nguồn nước m t: Sông, hồ, biển moong khai thác lộ thiên nguồn nước lớn, có khả n ng g y b c nước - Các nguồn nước ngầm: + Khu khai th c cũ, c c đường lò cũ d gây b c nước + c đứt g y, phay ph có đới phá huỷ lớn có nguy c g y b c nước cao + Các tầng chứa nước ngầm có áp lực Các giải pháp phịng chống b c nước lò a Các giải pháp chung: - Phải th m dò, c định tài liệu địa chất xác - Trong qu trình đào lị khai th c phải cập nhật xác đồ mạng đường lò cũ, khu vực khai th c cũ - Khi thiết kế khai thác phải dựa vào đồ cập nhật để thiết kế Tất nguồn nước m t, nước ngầm lớn phải để lại tr bảo vệ với chiều rộng 40m - Đối với nguồn nước m t, nước ngầm nhỏ moong lộ thiên, ao hồ phải tiến hành san lấp - Đối với dòng sơng, suối nhỏ phải n n dịng khỏi khu vực khai trường 54 b Các giải pháp thi công: - Trong thi công ta phải thường xuyên quan sát nóc, hơng, m t gư ng để xem xét tư ng bất thường nguồn nước ngầm, độ ẩm than cấu tạo đất đ m t gư ng Từ dự đo n nguồn nước đối tư ng ph a trước gư ng gì? Nếu thấy lưu lư ng nước bất thường phải đưa c c giải pháp x lý kịp thời - Phải tiến hành khoan th m dò c c lỗ khoan m t gư ng, hơng lị Những lỗ khoan có chiều dài > 3,5m vùng nghi có nguồn nước lò cũ - Củng cố ch c ch n đoạn lò cũ trước tiến gư ng - Đối với phay cát chảy, bùn phải áp d ng biện ph p thi công đ c biệt phun bê tơng để bê tơng hóa chúng đào lò qua 4.4.2 Phòng chống cố lụt mỏ Nguyên nhân gây l t mỏ L t mỏ tư ng nước lũ bề m t vư t qua cốt cao s đồ mở vỉa đ c biệt giếng đứng, giếng nghiêng tràn ngập vào c c đường lò Ở Việt Nam 1969 Mỏ Mông Dư ng mỏ bị nước lũ sông Mông Dư ng đ tràn qua giếng ph đổ xuống mức - 97 dâng cao so với lị 1,4m Và m i đ y nhất, n m 2015 Mỏ Mông Dư ng lại tiếp t c xảy cố l t mỏ gây thiệt hại lớn, mỏ phải ngừng sản xuất th ng để kh c ph c cố Biện pháp phòng chống l t mỏ - Khi thiết kế mỏ phải tuân theo quy phạm thiết kế mỏ cốt cao lị mở vỉa ln phải lớn h n 1m so với đỉnh lũ lớn đ xuất - Phải có kế hoạch phòng chống cố bão l t hàng n m, phải đ t dự tr đ p đê bao ung quanh c c c a lò xung yếu bao cát 4.4.3 hòng chống ự cố động mỏ c đấm mỏ Hiện tư ng nguyên nhân Khi khai thác lị ch áp d ng phá hoả tồn phần đ v ch trực tiếp mỏng, sập đổ không chèn lấp hết không gian khai th c mà đ v ch c lại vững ch c khó sập đổ Khi đ v ch c bị treo có k ch thước lớn Khi đ v ch c sập đổ hoạt động pit tông m y nén kh r i uống Ngồi chấn động cịn ph t kh đất đ v n vào c c gư ng lò g y cố động mỏ Các giải pháp phòng chống cố động mỏ Kiểm tra chiều dầy khả n ng ph hoả đ v ch trực tiếp trước phá hoả toàn phần Nếu chiều dày đ v ch trực tiếp không đủ chèn lấp khơng gian khai thác phải áp d ng phư ng ph p điều khiển đ v ch kh c ph hoả phần Chèn lò phần ho c để lại tr than bảo vệ Khi khai thác chia lớp, lớp b t đầu khấu đ v ch c đ sập đổ (về m t thời gian dãn cách từ tháng) 4.5 Kế hoạch thủ tiêu cố 4.5.1 Mục đích kế hoạch thủ tiêu cố - Cứu người nhanh g p cố 55 - Thủ tiêu cố ng n ch n phát triển - Ph c hồi nhanh đưa mỏ trở lại hoạt động bình thường sớm 4.5.2 Yêu cầu kế hoạch thủ tiêu cố Hàng quý mỏ phải lập kế hoạch thủ tiêu cố phải có thỏa thuận c quan cấp cứu mỏ chuyên nghiệp phải đư c gi m đốc c quan quản lý cấp phê duyệt trước đưa vào s d ng 15 ngày Kế hoạch thủ tiêu cố phải phù h p với tình trạng mỏ thời điểm tư ng ứng c phư ng tiện kỹ thuật, vật tư dự kiến kế hoạch tình trạng tốt đủ số lư ng theo yêu cầu, c c đ n vị hệ thống thơng gió mỏ phải lập chung kế hoạch thủ tiêu cố thống Gi m đốc mỏ đội trưởng cấp cứu mỏ phải chịu trách nhiệm việc xây dựng kế hoạch thủ tiêu cố, kế hoạch phải phù h p với tình hình thực trạng mỏ 4.5.3 Ý nghĩa kế hoạch thủ tiêu cố Kế hoạch thủ tiêu cố ý nghĩa pháp lệnh cịn mang ý nghĩa kinh tế, trị tư tưởng sâu s c Nó đảm bảo cho tồn phát triển mỏ Xây dựng kế hoạch thủ tiêu cố với thực trạng mỏ, có tình cố xảy ra, người huy người thực nhiệm v cứu chữa cố không bị động ho c hoang mang triển khai công việc qu trình cứu chữa Tât tình xảy đ đư c dự t nh trước nhanh chóng loại trừ cố, hạn chế thấp thiệt hại người tài sản Ngồi hành động cứu chữa mỏ tính mà kế hoạch thủ tiêu cố đư c trọng tới đ t lên hàng đầu là: tình cứu chữa người bị nạn Đ y t nh mang ý nghĩa ch nh trị, tư tưởng sâu s c, đảm bảo cho người yên tâm nhiệm v sản xuất nào, đảm bảo cho người hoàn toàn tin tưởng tuyệt đối vào l nh đạo đạo c thể, chi tiết tập thể l nh đạo chuyên nghiệp Đ y ch nh phần phát triển bền vững doanh nghiệp mỏ 4.5.4 Sơ đồ thủ tiêu cố Là đồ mạng đường lò trạng đồ mạng đường lò kế hoạch đư c ghép lại với dự kiến loại cố khác xảy vị trí định Đồng thời đ nh dấu n i đ t hệ thống b o động Vị trí trang thiết bị cứu chữa cố, đ nh dấu hướng rút công nh n, hướng tiến đội cấp cứu, điểm trú ẩn tạm thời * Trình tự lập - Phải can đồ - Dự kiến cố vị trí xảy cố (đ y cơng việc cịn nhiều yếu nay) - X c định vị tr đ t thiết bị cứu chữa, dập t t cố vị trí thiết bị b o động - X c định hướng rút người công nhân, trạm trú ẩn tạm thời 56 - Hướng tiến đội cấp cứu trạm cấp cứu lò - Phải duyệt Gi m đốc - Phối h p với trung tâm cấp cứu mỏ để họ đồng ý bàn giao s đồ để họ chủ động x lý cố xảy - Hướng dẫn phổ biến cho công nhân s đồ thủ tiêu để người n m vững 4.5.5 Tổ chức giải cố Để giải cố cách nhanh chóng cần phải có phân cơng trách nhiệm trình tự cơng việc người tham gia công tác thủ tiêu cố, tránh chồng chéo, trùng l p tham gia giải công việc Những công việc đư c giao cho người đư c thể bảng phân công chức n ng nhiệm v tổ chức cứu chữa cố * Giám đốc Là người l nh đạo cao công tác thủ tiêu cố Khi có cố xảy giám đốc mỏ cần phải làm nhiệm v sau: - Ngay lập thực cho thực biện ph p đ đư c dự kiến phần hành động kế hoạch thủ tiêu cố kiểm tra việc thực - Có m t thường trực địa điểm thủ tiêu cố - Kiểm tra việc gọi trung tâm cấp cứu mỏ đội cứu hỏa - X c định rõ số cơng nhân g p cố vị trí họ lò - L nh đạo đ n vị cá nhân tham gia cứu người lò thủ tiêu cố - Trong trường h p mỏ có cố liên hệ với mỏ bên cạnh c c đường lò, phải b o cho gi m đốc bên cạnh biết cố - ng đội trưởng đội cấp cứu mỏ làm rõ thêm kế hoạch cứu người thủ tiêu cố - Giao cho người bên đội cấp cứu mỏ ghi sổ theo dõi công tác cấp cứu mỏ thủ tiêu cố (theo mẫu quy định thống nhất) - Nhận thông tin công tác cấp cứu mỏ kiểm tra hành động cá nhân, nhân viên hành chính, kỷ luật theo kế hoạch hành động - Chỉ thị đội cấp cứu mỏ vào vị trí - Lập hồ s cơng việc kỹ thuật viên công nhân mỏ cố kéo dài Trong suốt thời gian tiến hành thủ tiêu cố sở huy, có người liên quan trực tiếp đến công tác thủ tiêu cố để làm nhiệm v * Phòng điều độ - Từ lúc nhận đư c thông tin cố mỏ gi m đốc mỏ đến, phòng điều độ mỏ thực nhiệm v người l nh đạo chịu trách nhiệm công tác thủ tiêu cố - Vị trí huy trường h p đ t n i làm việc phòng điều độ 57 - Sau giám đốc đến, phịng điều độ có trách nhiệm báo cáo trực tiếp tình hình thủ tiêu cố chịu l nh đạo trực tiếp gi m đốc mỏ * Đội trƣởng đội cấp cứu trung tâm mỏ - Trực tiếp huy công việc đội cấp cứu mỏ đội ph tr cấp cứu mỏ phù h p với kế hoạch thủ tiêu cố Thực nhiệm v l nh đạo công tác thủ tiêu cố giao - Thông báo cách có hệ thống cho người l nh đạo công tác thủ tiêu cố biết hoạt động ph n đội cấp cứu mỏ - Sau đến mỏ c c đ n vị trung tâm cấp cứu mỏ chịu huy người l nh đạo công tác huy công tác thủ tiêu cố mỏ * Phó giám đốc kỹ thuật - Sau nhận đư c thông tin cố phải thông báo có m t cho người l nh đạo biết - Chỉ đạo ng n ch n người khơng có giấy phép xuống mỏ, tổ chức cấp giấy phép đ c biệt theo dõi việc cho người xuống mỏ theo giấy phép - Tổ chức c c đ n vị cấp cứu mỏ xuống mỏ kịp thời đư c ưu tiên hàng đầu - Đ t tất c a gác tất lối c a mỏ, n i xuống mỏ ho c khỏi mỏ - Tổ chức thống kê tất người khỏi mỏ, đ c biệt người khỏi khu vực cố * Quản đốc, phó quản đốc khu vực bị xảy cố - Ngay trực tiếp ho c thơng qua nhân viên (trong trường h p rời khỏi khu vực) thông b o cho người l nh đạo biết vị trí L nh đạo hoạt động đội cấp cứu mỏ, người thủ tiêu cố thực biện ph p đưa người vào thủ tiêu cố - Nếu m t đất tới chỗ người l nh đạo hoạt động theo đạo người l nh đạo thủ tiêu cố Ngoài để hoạt động đồng có hỗ tr lẫn kế hoạch hành động tổ chức cấp cứu mỏ cịn có phân cơng c thể thành viên sau: + Phó gi m đốc sản xuất + Phó gi m đốc kinh tế + Quản đốc ph n ưởng thơng gió + Trường phịng an tồn + điện trưởng ho c trưởng phòng c điện + Nhân viên y tế + Ph tr ch nhà đèn + c sĩ trưởng trạm y tế + Nhân viên trực trạm điện thoại mỏ 58 + Quản đốc ph n ưởng c điện Tất vị tr đư c phân công nhiệm v cách c thể chịu l nh đạo trực tiếp người l nh đạo thủ tiêu cố 4.5 Một số cố điển hình Việt Nam giới 4.5.1 Thông tin tai nạn t ong ngành than vụ tai nạn nhiề người chết tính đến năm 2006 T nh từ n m 2001 đến 2006 Tập đoàn than Kho ng sản Việt nam ảy 1.622 v tai nạn lao động, bình qu n n m có 270,3 v /n m Trong số v tai nạn chết người 134 v , bình qu n có 22,3 v chết người/n m chiếm 8,23% tổng số v tai nạn ảy Tổng số người bị tai nạn 1.711 người, bình qu n 285,2 người/n m bình qu n 1,05 người/v Tổng số người chết 188 người, bình qu n 1,4 người/v tai nạn có người chết, số người chết n m 31,3 người/n m 1,22 người t nh cho triệu than nguyên khai - N m 1982 mỏ Đèo Nai – ẩm Phả nổ mìn chết 06 người, bị thư ng 01 người - N m 1988 mỏ ản Nà – Th i Nguyên trư t đổ tầng chết 19 người - N m 1988 mỏ Thống Nhất – ẩm Phả b c nước chết 03 người, bị thư ng 01 người - N m 1993 mỏ Tốc T c – ao ằng trư t b i thải chết 300 người - N m 1996 mỏ Mạo Khê – Đông triều b c nước chết 04 người, bị thư ng 08 người - N m 1997 X nghiệp 790 ông ty Đông người, bị thư ng 02 người c – ảm Phả nổ kh mêtan chết 06 - N m 1999 mỏ Khe Tam – Ng Hai b c nước chết 03 người, bị thư ng 05 người - N m 1999 mỏ Mạo Khê – Đông triều nổ kh mêtan chết 19 người - N m 2002 mỏ than Suối Lại – Hòn Gai nổ kh mêtan chết 07 người - N m 2002 XN than 909 – Uông nổ kh mêtan chết 06 người - N m 2006 mỏ Mông Dư ng – ẩm Phả b c nước chết 04 người m c kẹt 17 người - N m 2006 mỏ than Thống Nhất – ẩm Phả nổ kh mêtan chết 08 người - N m 2008 mỏ than Khe hàm nổ kh mêtan chết chỗ 07 người (trong có đội viên đội cấp cứu) ngồi 20 người kh c bị thư ng - N m 10/2009 mức -65 thiệt mạng Do g p túi nước -35 lò ch c nh Nam vỉa ình Minh công nh n 4.5.2 Thông tin tai nạn t ong ngành than giới 59 - N m 9/11/1963 mỏ Miike Nhật ản Nổ b i than tổng số 1269 người g p nạn, số 548 người chết 771 người bị thư ng Nguyên nh n chập c p qu tải ph t sinh tia l a - N m 1/8/1984 mỏ Miike Nhật ản ch y mỏ l a trần tổng số người g p nạn 99, 83 người chết 16 người bị thư ng CÂU HỎI ÔN TẬP CHƢƠNG Câu Liệt kê dấu hiệu b o trước ph t khí, vị trí hay xảy cố ph t khí than Câu Trình bày c c điều kiện gây nổ khí mê tan Câu Trình bày biện pháp phịng chống cố nổ khí mê tan Câu Trình bày ngun nhân gây cháy ngoại sinh mỏ Câu Trình bày yếu tố ảnh hưởng đến khả n ng g y nổ b i than biện pháp phòng chống nổ b i Câu Đ nh gi ảnh hưởng yếu tố: biến chất than, độ sâu khai thác cấu trúc địa chất đến tàng trữ khí mê tan? Câu Đ nh gi nguy c ảy ph t khí than khai thác xuống sâu Câu Anh (chị) cho ý kiến ảnh hưởng tư ng nổ l p kh mê tan hậu mà gây Câu Anh (chị) cho ý kiến giải pháp hạ thấp nồng độ kh ô y để phịng chống cố nổ khí mê tan Câu 10 Anh chị cho ý kiến vấn đề khoan th m dò cập nhật mạng đường lò cũ cơng tác phịng chống cố b c nước đào lò Câu 11 Anh chị cho biết ý nghĩa s đồ thủ tiêu cố công tác thủ tiêu cố 60 CHƢƠNG PHÒNG CHỐNG NHIỄM ĐỘC TRONG XÂY DỰNG MỎ VÀ CƠNG TRÌNH NGẦM 5.1 Đại cƣơng chất độc 5.1.1 Khái niệm chất độc Là chất xâm nhập vào c thể gây rối loạn, phá hoại chức n ng t m sinh lý c quan c thể Các hóa chất độc hại hóa chất có đặc tính nguy hiểm gây độc cấp tính mãn tính, ung thư có nguy gây ung thư, biến đổi gen, ảnh hưởng độc hại tới sức khỏe sinh sản, độc hại môi trường 5.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới độ độc chất độc - Nếu trạng th i kh độc h n trạng thái r n - Nồng độ chất độc môi trường nồng độ cao độ độc lớn - Cấu trúc phân t chất độc cấu tạo hoá học chúng ảnh hưởng tới độ độc chất độc 5.1.3 Phân loại Có nhiều cách phân loại c ch chủ yếu dựa vào t c động chất độc với c thể + Chất độc t c động với da niêm mạc m t: Các axít kiềm h i a it + Chất độc t c động tới hệ thần kinh: H2S, thuốc trừ sâu, thuốc nổ + Chất độc t c động vào máu: Chì, axít, CO + Chất độc t c động tới tuyến nội tiết hệ tiêu hoá: Gồm muối kim loại n ng + Chất độc t c động vào hệ hô hấp: c kh độc 5.2 Sự nhiễm độc thể 5.2.1 Đường xâm nhập chất độc vào thể Xâm nhập qua đường hô hấp Đ y đường xâm nhập nguy hiểm chiếm tới 90% nhi m độc nguyên nhân - Chất độc vào phổi qua m u để đến tất c c c quan c thể - Quá trình hơ hấp q trình liên t c Do thời gian ng n lư ng lớn chất độc xâm nhập vào c thể - Có nhiều chất độc dạng khí phá hoại phổi Xâm nhập qua da Đ y đường xâm nhập nguy hiểm qua da chất độc vào mao mạch để đến c c c quan c thể phá huỷ thần kinh tiếp xúc nằm da phá huỷ da Mà da có nhiều chức n ng với c thể (chống xâm nhập vi trùng bên ngoài, tiết, điều hồ thân nhiệt, tiếp thu ơxy) Nếu da bị bỏng 70% người chết 61 Xâm nhập qua đường tiêu hố Trong cơng nh n đ y đường xâm nhập nguy hiểm Chủ yếu n nhầm, uống nhầm Vì chất độc qua đường tiêu hoá đư c thủy phân dạng tiêu chảy, nôn 5.2.2 Các trạng thái nhiễm độc Nhi m độc cấp tính Trong thời gian ng n lư ng lớn chất độc xâm nhập vào c thể gây biểu - Hôn mê, chân tay co giật, thở dốc mồ hôi nước bọt tiết nhiều không cấp cứu kịp thời bị t vong 2.Trạng thái bán cấp tính Một lư ng chất độc xâm nhập vào c thể tạo ảo giác: Say, buồn nôn Trạng thái mãn tính Trong thời gian dài lư ng nhỏ chất độc đ n xâm nhập vào c thể tích t c c c quan c thể lư ng tích t đủ lớn gây bệnh nghề nghiệp 5.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới nhiễm độc thể Nhiệt độ môi trường Nhiệt độ môi trường cao c thể d bị nhi m độc c thể bị nước, cường độ hô hấp t ng lỗ chân lông mở rộng chất độc d xâm nhập Độ ẩm mơi trường Độ ẩm mơi trường t ng cao c thể d bị nhi m độc chất độc d hoà tan khả n ng b m d nh da Sự có m t nhiều chất độc mơi trường Sự có m t chất độc môi trường ngày t ng g y nhi m độc đồng thời lúc Trừ trường h p có chất độc có tính chất vật lý, hố học tr i ngư c Sức khoẻ thể trạng c thể Sức khoẻ tốt khả n ng nhi m độc 5.3 Các chất độc thƣờng gặp công nghiệp 5.3.1 Các chất độc kim loại muối chúng Chì Pb muối chì - Chì kim loại n ng đư c dùng nhiều cơng nghiệp Ví d : Vỏ bọc cáp, c quy, muối chì có thành phần s n - Ảnh hưởng tới sức khỏe: Đ y loại kim loại độc, mức độ ảnh hưởng tới sức khỏe người t y theo đường xâm nhập vào c thể: + Khi muối chúng xâm nhập vào c thể qua da thường tích t vào tuỷ ng ph huỷ chức n ng sinh sản hồng cầu tuỷ ng g y bệnh thiếu máu 62 ... nổ 4 .2. 1 Sự tàng trữ khí Mêtan than CH4 đư c hình thành với trình thành tạo than đư c tàng trữ than Việc tàng trữ hiểu sau: Kh mêtan vỉa than trình thành rạo thời gian chất hữu c với than q trình. .. nạn t ong ngành than vụ tai nạn nhiề người chết tính đến năm 20 06 T nh từ n m 20 01 đến 20 06 Tập đoàn than Kho ng sản Việt nam ảy 1. 622 v tai nạn lao động, bình qu n n m có 27 0,3 v /n m Trong... Thời gian xảy cố: 15h ngày 19/ 12/ 20 02 + Địa điểm: Tại lò dọc vỉa lấy than +25 0 xí nghiệp 909 khu vức ng Bí + Thiệt hại: Chết chỗ ngườ, đổ 120 mét lò + Nguyên nhân trực tiếp cố: Người lao động khơng