煤矿井下硫化氢危害评价指标体系研究

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随着煤炭资源的深入开采,H2S对煤矿对危害越来越受到重视,严重制约煤矿安全生产与良性发展。煤矿H2S的含量由于受地质情况的影响,主要分布在山西和新疆地带,其他煤矿H2S的含量较低、分布范围较窄,因此,对煤矿H2S的相关研究比较少。然而,由于浅层与无硫或者含硫较少的煤层不断被地开采殆尽,深部煤层和高含硫煤层也被加入开采过程,煤矿H2S气体的危害也逐渐显露。相比日益成熟的防治瓦斯等技术,有毒有害气体的研究也逐渐被重视起来,因此有关硫化氢在煤矿工作面的运移规律及危害评价方面需要研究。本课题来源于课题组主持的“十三五”国家重点研发计划重点专项子课题实施方案《煤矿职业危害评价技术与分级管理方法》(2017YFC0805207)。主要研究煤层硫化氢成因、运移规律以及通过课题组建立的煤矿毒物危害指标体系对煤矿硫化氢进行危害评价分级。本文以某矿的采掘工作面涌出的硫化氢为研究对象,根据现场所测得的硫化氢浓度,以及通过COMSOL数值模拟加以验证,研究煤层采动情况下,涌出的硫化氢在工作面的垂直和水平方向上的运移规律,研究显示:在采煤工作面中,从滚筒周围涌出的硫化氢气体逐渐向采煤机下风流扩散,随着巷道长度的增加,硫化氢的浓度变小,分布更加均匀;在采煤机下风流沿程垂直煤壁的断面上,硫化氢浓度的分布规律为距煤壁距离的增加而逐渐减小,随距底板距离的增加逐渐减小。在采煤工作面中防治硫化氢的重点在于滚筒周围,同时处在采煤机下风流处的工作人员要注意个人防护措施。在掘进工作面中,从工作面端面涌出的硫化氢主要积聚在掘进机前方的右下端。其中在距离底板1.55 m(人的呼吸带)的水平方向上,也存在硫化氢,同时扩散过程当中也流经过掘进机的上方,这严重威胁到掘进工作面的工作人员和掘进机司机的生命健康。所以治理掘进工作面涌出的硫化氢的关键在于掘进机前方的右下端,同时注意个人防护。使用课题组通过改进的德尔菲法建立的煤矿毒物危害指标体系,运用指数分级评价方法,对A矿和B矿这两个煤矿进行煤矿硫化氢危害分级。通过对这两个煤矿硫化氢评估情况对比,研究显示:A矿的风险分值为17.4,在0级轻度危害范围之内,说明本矿的硫化氢不会产生明显影响,无劳动者发生健康损害。而B矿的风险分值为27.7,在Ⅰ级低度风险范围之内,此煤矿的硫化氢可能对劳动者产生健康损害,如劳动者感觉不适或体检时发现有相应的健康损害。最后运用权重评价法对两个煤矿进行评价,所得结果与指数评价法一致。该论文有图20幅,表16个,参考文献65篇。
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