自動化隔爆裝置自動化防爆系統(tǒng)第1頁/共34頁

自動化隔爆裝置井下安裝實例第2頁/共34頁產(chǎn)品展示第3頁/共34頁裝置主體第4頁/共34頁模擬井下安裝圖第5頁/共34頁我國煤礦安全生產(chǎn)現(xiàn)狀煤礦在開采煤炭資源過程中會伴隨著多種災(zāi)難事故的發(fā)生，如瓦斯爆炸、煤塵爆炸、煤與瓦斯突出、中毒、窒息、火災(zāi)、透水、頂板冒落等。在這些事故中瓦斯爆炸無疑是最嚴重的，它不光是造成的損失最大，發(fā)生的頻率也是最大的。我國煤礦井下開采條件普遍較差，據(jù)統(tǒng)計，2000年全國國有重點煤礦共有580處礦井進行了瓦斯等級鑒定，其中高瓦斯礦井160處，低瓦斯礦井298處，煤與瓦斯突出礦井122處;有自然發(fā)火礦井372處，占64%，有煤塵爆炸危險礦井427處，占73.6%

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近幾年來，煤礦事故已經(jīng)明顯下降，但是，瓦斯爆炸事故仍是當前煤礦安全生產(chǎn)中威脅最大、最突出的一個問題。從每年的事故統(tǒng)計中來看，煤礦發(fā)生一次死亡10人以上的特大事故中，絕大多數(shù)是由于瓦斯爆炸，約占特大事故總數(shù)的70%左右所以，分析瓦斯爆炸原因，制訂瓦斯防治對策，就顯得尤為重要。

瓦斯防治工作始終得到黨中央、國務(wù)院的高度重視，我國相繼出臺了一系列政策措施著力推進瓦斯防治工作。從全國煤礦瓦斯治理和利用工作現(xiàn)場會上獲悉，目前，我國煤礦瓦斯治理攻堅戰(zhàn)成效正逐步顯現(xiàn)，全國煤礦安全生產(chǎn)持續(xù)保持了總體穩(wěn)定的態(tài)勢，但煤礦安全生產(chǎn)形勢仍然十分嚴峻，重特大瓦故多發(fā)的問題尚未得到根本解決。

第7頁/共34頁上半年，全國煤礦共發(fā)生瓦斯事故62起、死亡245人，同比減少21起、少死亡111人，分別下降25.3%和31.2%；發(fā)生較大瓦斯事故24起、死亡141人，同比減少8起、少死亡30人，分別下降25%和17.5%。其中，發(fā)生重大瓦斯事故4起、死亡54人，同比分別下降33.3%和29.9%；沒有發(fā)生特別重大瓦斯事故。煤礦瓦斯防治工作取得了新的進展，但瓦斯防治面臨的形勢依然嚴峻。一是重大瓦斯事故還時有發(fā)生。今年以來相繼發(fā)生了4起重大瓦斯事故，且時間相對集中。3月12日，貴州省六盤水市盤縣松河鄉(xiāng)金銀煤礦發(fā)生瓦斯爆炸事故，造成19人死亡；3月24日，吉林省白山市渾江區(qū)通溝煤礦發(fā)生瓦斯爆炸事故，造成13人死亡；4月2日，新疆維吾爾自治區(qū)焦煤集團艾維爾溝焦煤公司2130煤礦發(fā)生煤與瓦斯突出事故，造成10人死亡；4月15日，云南省曲靖市宣威市海岱鎮(zhèn)楊梅山煤礦發(fā)生瓦斯爆炸事故，造成12人死亡、3人輕傷。二是瓦斯事故所占比例大。較大以上瓦斯事故起數(shù)和死亡人數(shù)分別占全國煤礦較大以上事故的53.8%和62.7%。國家煤礦安全監(jiān)察局關(guān)于2011年上半年煤礦瓦斯防治有關(guān)情況的通報第8頁/共34頁

發(fā)生瓦斯爆炸的原因是什么呢？一、瓦斯積聚的存在

煤礦井下造成瓦斯積聚的原因很多，但主要有通風(fēng)系統(tǒng)不合理和局部通風(fēng)管理不善是瓦斯積聚的主要原因。二、引爆火源的存在

煤礦井下引爆瓦斯的火源有:爆破火花、電氣火花、摩擦撞擊火花、靜電火花、煤炭自燃等。但放炮和電器設(shè)備產(chǎn)生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源。三、裝備不足、管理不落實

礦井安全裝備配置不足，“先抽后采，監(jiān)測監(jiān)控，以風(fēng)定產(chǎn)”方針未得到完全落實。

四、瓦斯發(fā)生小范圍爆炸時，現(xiàn)有礦用隔爆水袋等裝置未能將爆炸有效隔離，使爆炸繼續(xù)蔓延，產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致爆炸事態(tài)變大。第9頁/共34頁

目前我國控制瓦斯爆炸事故的技術(shù)措施預(yù)防爆炸主要有:優(yōu)化透風(fēng)網(wǎng)絡(luò)及透風(fēng)系統(tǒng)，防治瓦斯積聚，進行瓦斯抽放，加強瓦斯?jié)舛群突鹪幢O(jiān)測，防止點火源的出現(xiàn)等；隔爆措施：主要采用隔爆抑爆裝置將瓦斯爆炸限制在一定范圍內(nèi)，從而減少職員傷亡和災(zāi)難事故所造成的損失。瓦斯爆炸事故的防治可分為預(yù)防爆炸和隔爆措施。第10頁/共34頁礦井隔爆抑爆裝置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障，當瓦斯爆炸發(fā)生后，依靠預(yù)先設(shè)置的裝置可以阻止爆炸的傳播，限制火焰的傳播范圍，主要有隔爆水袋、隔爆棚、巖粉棚和自動抑爆裝置。而無數(shù)的爆炸傷亡事故讓我們清楚的意識到，隔爆水袋和巖粉棚所能起到的作用微乎其微，此類裝置并不能起到阻止、消除甚至減輕爆炸的作用。因為瓦斯爆炸一旦發(fā)生，沖擊波的速度在瞬間就遠遠超過火焰速度，其巨大的能量在火焰還未到達之前已將隔爆水袋、水槽、巖粉棚等掀翻，火焰繼續(xù)前行，極易引起煤塵爆炸，由此引起的連鎖爆炸其危害性將是致命的。我國相關(guān)科研部門也研制了幾種類型的自動抑爆裝置，如ZGB-Y型自動隔爆裝置、ZYB-S型自動產(chǎn)氣式抑爆裝置等，以下對此類裝置性能進行分析。

第11頁/共34頁傳統(tǒng)自動抑爆裝置的原理均是使用壓力或溫度傳感器，在爆炸發(fā)生時探測爆炸波，將預(yù)先放置的水、巖粉、N2、CO2等噴灑到巷道中，從而達到抑制爆炸火焰?zhèn)鞑サ哪康?。首先，此類自動化產(chǎn)品并沒有解決滅火介質(zhì)懸浮時間短的問題，沖擊波和火焰到達時間稍一不合適便可導(dǎo)致裝置失效。其次該類產(chǎn)品引入傳感器等電器部件也就相應(yīng)的帶來了系統(tǒng)的不穩(wěn)定因素，增加了裝置誤動作和不動作的可能性。再次井下條件復(fù)雜多變，使得該裝置適應(yīng)性差，潮濕的工作環(huán)境又使電器元件很容易因受潮而失靈，而且生產(chǎn)成本高，需安裝個數(shù)多，機構(gòu)復(fù)雜。最后，我們知道很多瓦斯爆炸事故是由于停電而造成瓦斯聚集發(fā)生爆炸，此類情況安裝了電控元器件的裝置便會失效。以上等等缺點導(dǎo)致了此類自動抑爆裝置問世以來并未得到大范圍推廣。

傳統(tǒng)自動抑爆裝置效果如何呢？第12頁/共34頁

礦用隔爆水袋ZYB型自動抑爆裝置控制部分主體部分第13頁/共34頁

煤礦瓦斯爆炸事故頻發(fā)，隔爆水袋等產(chǎn)品卻連連失利，未能達到大家所預(yù)想的隔爆效果，這是我們都不愿意看到的，也是我們應(yīng)該沉痛反思的，我們亟待出現(xiàn)一種新的隔爆產(chǎn)品，在瓦斯爆炸事故不可避免的發(fā)生的時候能真正起到最后一道屏障的作用，真正擔(dān)當起井下工人的保護傘、定心丸，將人員傷亡、國家損失降低到最低限度。使“井下工作”不再是人們聞之色變的名詞，也使我們國家在世界范圍內(nèi)煤礦安全開采這場攻堅戰(zhàn)中能打的響、打的漂亮。

自動化隔爆裝置適逢其時、應(yīng)運而生第14頁/共34頁理念突破自動化隔爆裝置——理念上的突破

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打破了傳統(tǒng)井下以水滅火的思維模式

?火焰到達之前裝置能可靠地噴射出滅火物質(zhì)，彌補了隔爆水袋、水槽、巖粉棚等傳統(tǒng)滅火產(chǎn)品的不足

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無電器元件，純機械結(jié)構(gòu)，彌補了現(xiàn)有自動抑爆產(chǎn)品的不足

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滅火粉長懸浮時間與隔爆水袋水霧0.16秒的的懸浮時間形成鮮明對比第15頁/共34頁滅火介質(zhì)作用時間：長隔爆滅火性能：穩(wěn)定抗干擾性：強結(jié)構(gòu)：純機械結(jié)構(gòu)

自動化隔爆裝置第16頁/共34頁

自動化隔爆裝置采用錨桿固定的方式固定在巷道頂板上。當井下發(fā)生爆炸時形成空氣沖擊波和火焰,這個階段沖擊波的傳播速度遠遠大于火焰的傳播速度。當沖擊波到達沖擊波接收板，機械脈沖通過推桿傳到鎖緊裝置并且引發(fā)滅火粉噴發(fā)。結(jié)果在坑道中形成了濃度為110克每立方米、長度超過30米的可靠的滅火粉霧狀區(qū)域。此霧狀區(qū)域阻礙并撲滅火焰鋒面,使爆炸在巷道中的傳播過程停止。本系統(tǒng)用于井下有瓦斯或煤塵爆炸危險的礦井，可以作為主要和輔助阻止爆炸、防止爆炸擴大的裝置，該裝置可有效的減少爆炸損失，降低人員傷亡。

產(chǎn)品原理介紹第17頁/共34頁自動化隔爆裝置原理動畫第18頁/共34頁優(yōu)勢所在

比較項目自動化隔爆裝置礦用隔爆水袋噴出距離30-31米內(nèi)均勻懸浮滅火粉能水袋破碎后水霧分散長度只有3-5米介質(zhì)懸浮時間370-390秒；隔爆水槽≥0.25秒,隔爆水袋≥0.16秒；裝置啟動時間≤25毫秒

可在爆炸未到達壓力峰值前啟動裝置，并抑制爆炸

形成最佳水霧的動作時間不大于150毫秒填充物滅火粉（每個裝置25Kg滅火粉）水（按巷道截面積計算，每平方米大于100L）自動化隔爆裝置與隔爆水袋性能比較一覽表有足夠時間等待火焰到來并撲滅火焰火焰到來水已經(jīng)落地

爆炸在50-80毫秒就已經(jīng)達到壓力峰值，裝置啟動前爆炸已對巷道造成損壞有效地充滿整個巷道空間，濃度超過國家規(guī)定要求第19頁/共34頁

比較項目自動化隔爆裝置礦用隔爆水袋吊掛方式可根據(jù)頂板具體情況選取吊掛方式，靈活多變，尤其采用錨桿固定的巷道，可直接吊掛，簡單方便需制作專門隔爆水槽框架、水袋支撐架、掛鉤等維護方面檢修周期長、維護費用低，純機械結(jié)構(gòu)，剔除了電力供應(yīng)的額外支出，并且不需專人進行日常維護、填料等，極大的節(jié)約了人力、物力、財力需專人進行維護，包括加水、除塵等，并需經(jīng)常檢查水袋是否有破損、漏水現(xiàn)象其他方面由于90%粒徑<20um，滅火顆粒能像空氣一樣飄散布滿整個空間，不存在滅火的死角。不能布滿整個空間，火焰能通過水幕之間的間隙繼續(xù)傳播，可能引起煤塵的連鎖爆炸。能隨著沖擊波的沖力繼續(xù)飄散，滅火范圍增大不能隨著沖擊波的沖力繼續(xù)飄散，滅火范圍增大幅度有限。第20頁/共34頁

對巷道條件要求低；可用于架線電機車和安裝單軌機車的巷道；可用于一般巷道，也可可用于傾角大于18°的傾斜巷道、不規(guī)則巷道、小斷面巷道；可采用錨桿吊掛或其它吊掛方式；

自動化隔爆裝置應(yīng)用巷道條件比較對巷道條件要求高；低矮、狹窄、拐彎、不規(guī)則巷道安裝受限；吊掛高度不小于1.8m，距離巷道頂板不得超過1m，距離巷道兩側(cè)邊不得小于100mm；

需制作專門吊掛架；

礦用隔爆水袋第21頁/共34頁失效場合對比

?裝置為結(jié)構(gòu)簡單，純機械觸發(fā)，避免了電氣元件造成的誤動作；?滅火粉懸浮時間長，有效避免了沖擊波和火焰到達時間不協(xié)調(diào)而引起的裝置失效問題；?距離爆源位置對裝置啟動不產(chǎn)生影響；

自動化隔爆裝置礦用隔爆水袋?爆炸波和爆炸火焰的到達時間不協(xié)調(diào)，水袋不起作用;?巖粉或水霧濃度和持續(xù)時間取決于爆炸波的拋灑作用，因此隔爆效果不穩(wěn)定;?沖擊波和火焰速度、強度、安裝位置發(fā)生變化會導(dǎo)致水袋失效;?只能用于距離爆源60-200m;第22頁/共34頁100-250m/s40-1000m/s適用爆炸強度類型自動化隔爆裝置礦用隔爆水袋爆炸沖擊波蔓延速度自動化隔爆裝置可用于弱爆至

強爆，實驗范圍及其廣泛，而水袋則只用于弱爆，并且使用條件受限第23頁/共34頁

兩種產(chǎn)品滅火介質(zhì)有何區(qū)別？①可抑制有焰燃燒：超細干粉受熱分解產(chǎn)生的自由基與火焰燃燒產(chǎn)生的H、OH自由基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，中斷火焰繼續(xù)燃燒；②窒息表面燃燒：A發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，是吸熱反應(yīng)，能有效將火焰降至燃點以下；B能生成一種玻璃狀薄膜覆蓋在燃燒物表面隔絕氧氣，阻止復(fù)燃；③對熱輻射具有隔離和冷卻作用：分解產(chǎn)生惰性氣體如CO2等稀釋燃燒區(qū)的氧濃度減弱燃燒速度，用水將火焰冷卻至燃點以下（如表面積足夠大才可以隔絕氧氣）自動化隔爆裝置礦用隔爆水袋第24頁/共34頁

為驗證自動化隔爆裝置良好的隔爆滅火效能，我們在重慶煤科院井下模擬巷道中進行了滅火效能試驗。以下為進行該實驗的巷道切面圖第25頁/共34頁自動化隔爆裝置地面模擬試驗第26頁/共34頁地面裝置噴發(fā)試驗第27頁/共34頁動作后的自動化隔爆裝置第28頁/共34頁模擬井下安裝圖第29頁/共34頁井下模擬試驗完成后的裝置第30頁/共34頁自動化隔爆裝置是我公司引進的俄羅斯先進煤礦科學(xué)技術(shù)而制造的，不僅在我國史無前例，甚至在整個亞洲都是技術(shù)及理念上的突破。具有傳統(tǒng)隔爆水袋、隔爆水槽和各類自動抑爆裝置所無法比擬的諸多優(yōu)點。該裝置已在俄羅斯煤礦廣泛應(yīng)用，數(shù)次成功的保護了礦井，（例如俄羅斯共青團礦礦難，用巖粉保護的巷道死亡人數(shù)為7人，而安裝該煤礦抑制爆破自動防滅火裝置的巷道無一人死亡，巷道內(nèi)設(shè)施基本完好），甚至創(chuàng)造了爆炸零傷亡的奇跡，現(xiàn)已成為俄羅斯、烏克蘭大中型煤礦首選的安全保護裝置。這無疑是煤礦安全史冊上的一大突破。

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每一種新產(chǎn)品從雛形到成熟都將是一個艱難而漫長的過程