開采有煤塵爆炸危險(xiǎn)煤層的礦井，必須有預(yù)防和隔絕煤塵爆炸的措施。
開采有煤塵爆炸危險(xiǎn)煤層的礦井，必須有預(yù)防和隔絕煤塵爆炸的措施。礦井的兩翼、相鄰的采區(qū)、相鄰的煤層、相鄰的采煤工作面間，煤層掘進(jìn)巷道同與其相連的巷道間，煤倉同與其相連通的巷道間，采用獨(dú)立通風(fēng)并有煤塵爆炸危險(xiǎn)的其他地點(diǎn)同與其相連通的巷道間，必須用水棚或巖粉棚隔開。
必須及時(shí)清除巷道中的浮煤，清掃或沖洗沉積煤塵，定期撒布巖粉;應(yīng)定期對主要大巷刷漿。
【解讀】本條是關(guān)于采取隔爆措施和安設(shè)隔爆設(shè)施的規(guī)定。
1.隔爆設(shè)施的重要意義及原理
在瓦斯煤塵爆炸的類型中有一種連續(xù)爆炸的形式，大大增加了事故災(zāi)難程度。1960年5月9日，大同老白洞煤礦14號井井底車場的翻籠在連續(xù)翻煤時(shí)煤塵飛揚(yáng)(3m內(nèi)看不見人、附近棚梁上積塵達(dá)3～5㎝)，電機(jī)車運(yùn)行產(chǎn)生電火花引爆飛揚(yáng)的煤塵，由于其他巷道積塵嚴(yán)重(1寸多厚)導(dǎo)致煤塵連續(xù)爆炸，致使井下912人中死亡684人，整個(gè)礦井慘遭破壞，這是建國以來最嚴(yán)重的一次礦難事故。1968年10月24日，山東新汶礦務(wù)局華豐煤礦一掘面爆破引起煤塵爆炸，又在2040m的巷道內(nèi)發(fā)生煤塵連續(xù)爆炸，死亡108人。1969年4月4日，新汶局潘西礦電機(jī)車弓子的啟動(dòng)火花引起煤塵爆炸，波及礦井東翼兩個(gè)水平4個(gè)地點(diǎn)的煤塵連續(xù)爆炸，造成115人死亡等。
為防止發(fā)生連續(xù)爆炸事故，該條規(guī)定了開采有煤塵爆炸危險(xiǎn)煤層的礦井，必須在相關(guān)地點(diǎn)安設(shè)隔絕煤塵爆炸的設(shè)施。發(fā)生連續(xù)爆炸的原因和安設(shè)隔爆設(shè)施的原理如下。瓦斯或煤塵爆炸產(chǎn)生的沖擊波的傳播速度(2340m/s)遠(yuǎn)大于火焰的傳播速度(112～1800m/s)，隨著時(shí)間的延長，兩者差距愈來愈大，當(dāng)走在前面的沖擊波將巷道積塵(如果存在沉積煤塵)再次揚(yáng)起呈浮游狀態(tài)且達(dá)到爆炸下限濃度時(shí)，而高溫火源又接踵而至，就會(huì)把揚(yáng)起的煤塵引爆，發(fā)生第二次連續(xù)爆炸。同理，如果巷道積塵嚴(yán)重，可能發(fā)生第三次、第四次……連續(xù)爆炸。
隔爆設(shè)施(主要是指隔爆水幕、隔爆水棚或巖粉棚、自動(dòng)式隔爆棚等設(shè)施，不含巷道撒布巖粉、灑水、清洗積塵等隔爆措施)的原理就是利用沖擊波與火焰的速度差而設(shè)置的：借助于已經(jīng)形成的爆炸沖擊波或爆風(fēng)的沖擊力，使隔爆設(shè)施動(dòng)作(傾倒或擊碎)，將消焰劑(巖粉、水等)彌撒于巷道空間，阻隔(或熄滅)爆炸火焰的傳播，實(shí)現(xiàn)隔絕煤塵連續(xù)爆炸的目的。
發(fā)生煤塵爆炸或煤塵連續(xù)爆炸的主要危險(xiǎn)來源于沉積煤塵。1976年11月2日，山西大同礦務(wù)局挖金灣煤礦挖金灣井三O一盤區(qū)第六部皮帶的134開關(guān)短路引起火災(zāi)，因無水管和滅火器材，正在等待封閉材料時(shí)，礦組織人員攜帶滅火器趕到現(xiàn)場，這些人員進(jìn)入巷道時(shí)踏起的積塵順風(fēng)飄入火區(qū)爆炸，造成現(xiàn)場10名救護(hù)隊(duì)員和礦參加滅火的13名人員死亡，如圖2-2-26所示。所以《規(guī)程》規(guī)定"必須及時(shí)清掃或沖洗沉積煤塵"。
2.隔爆措施
所謂隔爆措施，是指把已經(jīng)發(fā)生的爆炸截住，不使其傳播開來，以限制在最小的范圍內(nèi)，使爆炸不至于由局部擴(kuò)大為全礦性的重大災(zāi)難而所采取的措施。隔爆措施主要包括：巷道撒布巖粉、沖洗或清掃巷道積塵、隔爆水幕、隔爆水棚和巖粉棚等。其中，水棚與巖粉棚比較具有以下優(yōu)點(diǎn)：
?、偎谋葻彷^巖粉高5倍，因而吸熱量大，隔爆效果好;
?、谒诮佑|高溫火焰時(shí)形成的水蒸氣，更有利于撲滅火焰;
?、墼跊_擊波的作用下，水飛灑的時(shí)間比巖粉更短;
?、芩墓┙o比巖粉更為方便，可長期使用不必更換，而巖粉必須經(jīng)過加工和定期更換。因此，近年來水棚已逐漸取代巖粉棚，我國將水棚作為隔爆的主要形式。
1)巷道撒布巖粉隔爆措施
在巷道內(nèi)撒布巖粉，增加了煤塵中的灰分，削弱和抑制煤塵的爆炸性。巷道撒布巖粉作為隔爆措施時(shí)，必須按下列規(guī)定執(zhí)行：
(1)對巖粉的要求：
①可燃物含量<5%;
?、谟坞xSiO2含量<5%;
?、鄄缓卸尽⒂泻Φ幕旌衔?
?、苌?、鮮明，通常用石灰石制作;
⑤潮濕巷道應(yīng)使用抗?jié)裥詭r粉;
?、迬r粉必須全部通過50號篩(篩徑<0.2mm)，其中70%以上應(yīng)通過200號篩(篩徑<0.074mm)。
(2)巖粉量計(jì)算：
對巖粉用量的要求可用下列指標(biāo)計(jì)算：在開采瓦斯煤層時(shí)，巖粉與沉積煤塵混合后的粉塵中，不燃物質(zhì)的含量不應(yīng)小于80%;在開采低瓦斯煤層時(shí)，應(yīng)不小于70%。
(3)巖粉撒布要求：
?、傧锏赖乃斜砻?，包括頂、底、幫以及背板后面的暴露處，都應(yīng)撒布巖粉覆蓋;而巖粉撒布長度不得小于300m，長度不足300m的巷道則要全部撤布：
?、诋?dāng)有爆炸危險(xiǎn)性煤層與無爆炸危險(xiǎn)煤層同時(shí)開采時(shí)，應(yīng)在兩種煤層的連接處撒布巖粉;
③在有爆炸性煤塵經(jīng)常積聚的地點(diǎn)，須經(jīng)常撒布巖粉;
?、芄ぷ髅娴纳稀⑾驴?，須經(jīng)常撒布巖粉;但設(shè)有噴霧灑水地點(diǎn)或巷道潮濕，且煤塵中水分大于12%的地區(qū)，可以不撒布巖粉。
(4)巖粉撒布方法：
人工撒布或壓氣撒布均可，撒布時(shí)人員必須站在風(fēng)流上方。
2)沖洗或清掃巷道積塵隔爆措施
定期對巷道積塵進(jìn)行沖洗，并要及時(shí)運(yùn)出，從而杜絕積塵飛揚(yáng)和參與爆炸的可能性。沖洗或清掃巷道積塵作為隔爆措施時(shí)，必須按下列規(guī)定執(zhí)行：
(1)沖洗或清掃的巷道長度不得少于300m，而長度不足300m的巷道則必須全巷進(jìn)行沖洗或清掃。
(2)沖洗順序由頂板至兩幫和底板，并應(yīng)將包括背板后面的所有積塵沖洗干凈;沖洗巷壁的耗水量按巷壁面積2L/㎡計(jì)算。
(3)凡有煤塵沉積的巷道，均需根據(jù)情況定期清掃，并必須將積塵運(yùn)出。
3)水幕隔爆措施
隔爆水幕是利用爆炸時(shí)的高溫將水汽化為水幕帶并吸收大量熱量，致使爆炸火焰熄滅而不能擴(kuò)展蔓延。采取隔爆水幕措施時(shí)，必須遵守下列規(guī)定：
(1)隔爆水幕的用水總流量、前后兩排水幕之間的間距和水幕區(qū)段的長度等，應(yīng)據(jù)巷道斷面積而定，且必須符合表2-2-33要求。
(2)水幕的供水壓力不小于0.4MPa。
(3)每排水幕中噴嘴的安裝數(shù)量和安裝角度，應(yīng)使每排水幕的噴霧能夠封閉該處巷道的全斷面，尤其是巷道的頂部，不得出現(xiàn)無水噴霧的死角。
(4)水幕中各個(gè)噴嘴的噴出霧粒的數(shù)量，其中應(yīng)有50%的粒徑必須小于140μm。
(5)必須保證水幕在發(fā)生爆炸時(shí)正常供水，應(yīng)采取水幕系統(tǒng)單獨(dú)供水;水幕供水管路應(yīng)采用耐爆炸的鋼管，并采取相應(yīng)的保護(hù)措施。
(6)必須保持所有噴嘴良好的噴霧狀態(tài)，噴嘴損壞或堵賽時(shí)必須及時(shí)更換和處理。
(7)每月檢查與測定一次噴嘴的噴霧狀態(tài)和水壓，每季檢測一次水的流量和霧粒粒徑，并做好記錄。
3.隔爆設(shè)施
在采取隔絕爆炸的措施時(shí)，需要安設(shè)的相關(guān)設(shè)施，稱為隔爆措施。主要包括隔爆水幕、隔爆水棚(巖粉棚)、自動(dòng)式隔爆棚等。
1)隔爆水幕
見本條解讀相關(guān)內(nèi)容。
2)隔爆水棚
(1)水棚結(jié)構(gòu)。隔爆水棚是由架設(shè)于巷道頂部充滿水的水槽或水袋組成。水槽有木制(內(nèi)鋪塑料布)、鐵制及塑料制品，其中以塑料制品為主要形式。塑料水槽的規(guī)格主要有40L、80L兩種。水袋主要為塑料制品，主要規(guī)格有40L、60L、80L三種。
水槽和水袋都必須符合《煤礦用隔爆水槽、隔爆水袋通用技術(shù)條件》的規(guī)定，經(jīng)國家質(zhì)檢部門檢驗(yàn)合格。
(2)水棚分類及設(shè)置地點(diǎn)。隔爆水棚按其隔絕煤塵爆炸的保護(hù)范圍，可分為主要隔爆棚和輔助隔爆棚。但由40L及小于40L的水袋所組成的水袋棚，不得作為主要隔爆棚。
?、僦饕舯镌O(shè)置地點(diǎn)：
礦井兩翼與井筒相連通的主要運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷;相鄰采區(qū)之間的集中運(yùn)輸巷和回風(fēng)巷;
相鄰煤層之間的運(yùn)輸石門和回風(fēng)石門。
?、谳o助隔爆棚設(shè)置地點(diǎn)：
采煤工作面進(jìn)風(fēng)巷和回風(fēng)巷;
采區(qū)內(nèi)的煤或半煤巷掘進(jìn)巷道;采用獨(dú)立通風(fēng)，并有煤塵爆炸危險(xiǎn)的其他巷道(含與煤倉、裝載點(diǎn)相通的巷道)。
(3)水棚設(shè)置方式及位置。水棚設(shè)置方式可分為集中式和分散式兩種。但分散式水槽棚或水袋棚，都不得作為主要隔爆棚。
隔爆水棚設(shè)置的位置及要求，詳見表2-2-34和圖2-2-27。
表2-2-34 隔爆水棚的設(shè)置位置及要求
| 水棚名稱 | 設(shè)置方式 | 水棚設(shè)置位置 | |||
| 巷道直線段 | 前列(排)水棚位置 | 與巷道交叉口拐彎處距離/m | 與風(fēng)門、風(fēng)窗距離/m | ||
| 水槽棚 | 集中式 | 水棚安設(shè)前后20m的斷面一致 | 與工作面、轉(zhuǎn)載點(diǎn)距離為60～200m | 50～75 | >25 |
| 水袋棚 | 集中式 | 水棚安設(shè)前后20m的斷面一致 | 距掘進(jìn)頭、回采面上下口、轉(zhuǎn)載點(diǎn)為60～160m，但≯200 | 50～75 | >25 |
| 分散式 | 水棚安設(shè)前后20m的斷面一致 | 首列棚組距掘進(jìn)頭、回采面上下口為30～35m，但≯60m | ≮30 | ||
(4)水棚設(shè)置的規(guī)定與要求。隔爆水棚設(shè)置必須遵守以下規(guī)定：
?、俑舯锏呐砰g距為1.2～3.0m，主要隔爆水棚的棚區(qū)長度不小于30m，輔助隔爆水棚的棚區(qū)長度不小于20m，分散式水袋棚棚區(qū)長度不小于120m。
②隔爆水棚的用水量按巷道的斷面積計(jì)算：主要隔爆棚不得少于400L/m2，輔助隔爆棚不得少于200L/m2，分散式隔爆棚按棚區(qū)所占巷道空間1.2L/m3計(jì)算。
③水槽或水袋在井下巷道的安裝方式采用吊掛式，并呈橫向布置(即長邊垂直于巷道軸線)。
?、芩?或水袋)外邊緣距巷壁(兩幫)、頂梁(無支架時(shí)為頂板)之間的垂直距離≮100mm;水槽(或水袋)底部至頂板(梁)的垂直距離≯1.6m(水袋為≯1.0m)，否則，必須在其上方增設(shè)1個(gè)水槽(水袋);水槽(或水袋)底部至巷道軌面的垂直距離，不得低于巷道高度的1/2，且不得小于1.8m。
?、莞叨却笥?m的巷道，應(yīng)設(shè)置雙層棚子。上層水槽(或水袋)的總水量，按巷道全面積每平方米30L單獨(dú)計(jì)算，下層水槽棚用水量，仍按前述水槽棚用水量計(jì)算。
?、夼飬^(qū)內(nèi)的各排水棚的安設(shè)高度應(yīng)保持一致;棚區(qū)處的巷道需要挑頂時(shí)，其斷面和形狀應(yīng)與其前后各20m長度的巷道保持一致。
?、咄慌潘飪?nèi)兩個(gè)水槽之間的間隙≯1.2m(水袋為≮l00m，也≯1.2m);水槽之間的間隙與水槽同巷道之間的間隙之和≯1.5m，特殊情況≯1.8m。每排水棚中的水槽，所占據(jù)巷道寬度之和與巷道最大寬度的比例：巷道凈斷面<10m2，至少為35%;巷道凈斷面10～12m2，至少為50%;凈斷面>12m2，至少為65%。
?、嗍着潘锞喙ぷ髅娴木嚯x，必須保持60～200m范圍內(nèi)。
?、崴飸?yīng)設(shè)置在巷道的直線段內(nèi);水棚與巷道的交叉口、轉(zhuǎn)彎處、變坡處之間的距離，不得小于50m。
?、鈶覓旄舯膾煦^，其角度要大于75°，如圖2-2-28所示，以便受爆炸沖擊波作用時(shí)能夠順利脫鉤，使水傾灑彌漫于巷道中。
在傾斜巷道中安設(shè)水袋棚時(shí)，棚子與棚子之間應(yīng)用鉛絲拉緊，以免棚子晃動(dòng);并應(yīng)調(diào)整水袋架與金屬支架的連接構(gòu)件，使袋面保持水平。
3)隔爆巖粉棚
在缺水、濕度小的礦井可選用巖粉棚。巖粉棚架設(shè)在巷道的頂部，在瓦斯煤塵爆炸產(chǎn)生的沖擊波作用下，堆放在木板上的巖粉分散開來，形成巖粉云帶，當(dāng)滯后于沖擊波傳播的火焰到達(dá)這一區(qū)域時(shí)被撲滅，實(shí)現(xiàn)隔絕連續(xù)爆炸的目的。
(1)巖粉棚的結(jié)構(gòu)。巖粉棚的結(jié)構(gòu)應(yīng)保證其動(dòng)作的可靠性。即在發(fā)生弱爆炸的情況下也容易動(dòng)作，而且?guī)r粉分散狀態(tài)良好;同時(shí)，還必須保證在正常作業(yè)條件下，如爆破或其他振動(dòng)作用下不發(fā)生誤動(dòng)作。根據(jù)這一原則，各國研制了多種形式的巖粉棚和巖粉箱，如圖2-2-29所示。試驗(yàn)表明，波蘭研制的巴爾巴拉型巖粉棚(如圖2-2-30所示)較為合理，包括我國在內(nèi)的不少國家已推廣應(yīng)用。巳爾巴拉型巖粉棚分為輕型和重型兩種形式(只是尺寸、裝載量不同，而結(jié)構(gòu)完全一樣)，其規(guī)格尺寸見表2-2-35。
(2)巖粉棚安設(shè)原則。巖粉棚必須架設(shè)在距可能發(fā)生爆炸地點(diǎn)60～300m范圍內(nèi)，超
表2-2-35 巴爾巴拉型巖粉棚規(guī)格表
| 棚架構(gòu)件 | 輕型棚 | 重型棚 |
| 巖粉板平臺(tái)寬/mm | ≤350 | 350～550 |
| 巖粉板寬/mm | 100～150 | 100～150 |
| 巖粉板長/mm | ≤350 | 350～550 |
| 臺(tái)板高/mm | 150 | 550 |
| 中間距/mm | 最大200 | 最大200 |
| 巖粉板平臺(tái)載巖粉量/㎏·m-1 | 30 | 60 |
出這個(gè)范圍后巖分的可靠性就會(huì)降低。另外，還應(yīng)遵循以下基本原則：
?、賾?yīng)安設(shè)在直線巷道內(nèi)，巷道斷面無大變化。如果受條件限制不能滿足這一要求時(shí)，棚區(qū)應(yīng)設(shè)在巷道拐角或斷面變化段后方50～60m。
?、趲r粉棚應(yīng)垂直于巷道軸線方向，靠頂板橫向布置。巖粉棚的長度不能小于設(shè)置地點(diǎn)巷道寬度的70%，達(dá)不到這一要求時(shí)，可將巖粉棚布置成相互錯(cuò)開的鋸齒形，或者在巷道兩幫設(shè)置順幫棚子，予以補(bǔ)齊。
?、郾仨氂凶銐虻囊种苹鹧娴膸r粉量。我國規(guī)定，應(yīng)按安設(shè)巖粉棚地點(diǎn)的巷道斷面計(jì)算，對于集中式布置的主要巖粉棚(重型棚)按400kgm2計(jì)算，輔助巖粉棚(輕型棚)按200kgm2計(jì)算。
?、軒r粉棚之間的間距，輕型棚為1.0～2.0m，重型棚為1.2～3.0m;棚區(qū)長度，集中式布置時(shí)不應(yīng)小于30m，輕型棚的棚區(qū)長度應(yīng)不小于20m。
?、荻逊艓r粉的巖粉板與兩側(cè)的支柱(或兩幫)之間的間隙不得小于50mm;巖粉板板面距頂梁(或頂板)之間的距離為250～300mm，使堆放的巖粉頂部距頂梁(或頂板)之間的距離不小于100mm;巖粉板距軌面不小于1.8m。
⑥嚴(yán)禁用鐵釘或鐵絲將巖粉板與臺(tái)木和支撐木固定死。
?、咧辽倜吭逻M(jìn)行一次檢查，巖粉受潮、變硬等應(yīng)立即更換;巖粉量減少應(yīng)立即補(bǔ)充;巖粉表面有沉積煤塵時(shí)應(yīng)予以清除。
4)自動(dòng)式隔爆棚
近些年來，許多國家先后研制和使用了各種形式的自動(dòng)式隔爆棚，對抑制爆炸具有很好效果。
自動(dòng)式隔爆棚是利用各種傳感器測量爆炸所產(chǎn)生的各種物理參數(shù)并迅速轉(zhuǎn)換成電信號，指令機(jī)構(gòu)的演算器根據(jù)這些信息準(zhǔn)確地計(jì)算出火焰?zhèn)鞑サ乃俣龋⒃谧钋‘?dāng)?shù)臅r(shí)候發(fā)出動(dòng)作信號，讓抑制裝置強(qiáng)制噴撒出消火劑而阻隔爆炸。自動(dòng)式隔爆設(shè)施的原理如圖2-2-31所示。
自動(dòng)式隔爆棚采用的傳感器主要有：紅外線傳感器、紫外線傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器等;隔滅火材料可采用：水、巖粉、重碳酸鈣、重碳酸鍋、重碳酸餌、氮?dú)?、二氧化碳?#39;惰'性氣體和磷酸錢等;使隔滅火材料飛散的動(dòng)力有：雷管、導(dǎo)爆索、壓縮氣體(惰性氣體)以及它們的組合。
研制出的自動(dòng)式隔爆棚，其相關(guān)設(shè)備與器材，必須符合國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定。
