煤礦是我國生產事故最頻繁和最嚴重的行業，2001年我國煤礦事故百萬噸煤死亡率為世界主要採煤國死亡總人數的4倍以上，為美國的126倍和印度的10.1倍。其中鄉鎮煤礦是國有煤礦的2.9倍。但2006年事故比上年減少了10.9%，死亡人數下降20.1%。主要事故有瓦斯爆炸、突水、冒頂塌方、煤塵爆炸、煤礦火災和採空區垮塌地震等，這些事故都與氣象條件有一定關係。
基本介紹
- 中文名：氣象與礦業
- 外文名：Meteorology and Mining
- 影響1：影響瓦斯爆炸
- 影響2：影響煤塵爆炸
- 影響3：影響煤炭自燃
- 影響4：影響礦井突水
簡介,採礦生產與氣象條件的關係,煤礦生產常見災害事故與氣象條件的關係,瓦斯爆炸,煤塵爆炸,煤炭自燃,礦井突水,
簡介
工礦業生產同樣要考慮氣象條件，其中以下行業與氣象的關係更加密切。第一類是在露天條件下作業的建築業和石油鑽並勘探業，第二類是與並下氣象條件密切相關的採礦業，第三類是生產過程與工藝對氣象條件要求嚴格的紡織業、建材業、精密儀器製造業等，第四類是與危險品生產有關的行業，如化工企業和易產生粉塵的產業。
根據國際勞工組織的報告，世界工礦企業每年發生各種工業本故5000萬起，死亡200多萬人，上千萬人受傷致殘。根據聯合國資料，世界平均事故經濟損失占國民生產總值的2.5%，預防事故和應急救援投人占3.5%，合計占國民生產總值的6%左右。我國2006年全年共發生各類安全生產事故627258起，比2005年下降12.6%死亡112822人，下降11.2%。億元GDP生產事故死亡率0.558，下降20.3%。一次死亡30人以上的特別重大事故同比下降78%，初步估計2005年全國事故災難共造成直接經濟損失約890億元。
生產事故的原因有四個人的不安全行為和動作、技術隱患和欠缺、不良生產環境、管理不善。氣象是生產環境中極為重要的一個方面，雖然在大多數情況下不是事故的主要原因，但卻是重要的誘發條件。
工礦業生產中的事故類型主要有機械傷害、電擊、火災、爆炸、粉塵、中毒、高墜、污染、中暑、凍傷、水、窒息、職業病等多種。絕大多數都與氣象條件有一定的關係。以下我們按行業分別介紹。
採礦生產與氣象條件的關係
石油勘探和鑽井作業要避開各種惡劣天氣，夏季要注意防暴雨、洪水、高溫和颱風，北方的冬季要注意防寒潮、暴風雪。採取地震勘探方法要求適宜的土壤水分含量，水分增多有利於提高地震波傳播速度和增強信號，但積水可使電纜接頭短路，檢波器漏電。重力勘探要進行溫度訂正和氣壓補償。鑽井場要避免陽光直射影響司鑽操作。井架澆注要考慮溫度、濕度和降水對混凝土的影響。大風會影響焊接作業和井架裝卸，7級以上大風天下鑽易發生鑽柱晃動，8級以上無法作業需停鑽。沙塵暴污染泥漿會降低鑽速，磨損鑽具。雪暴則使泥漿變稀。冬季機器要注意防凍，-15℃為循環管泥漿易凍初始溫度，30℃以下整套地面循環系統將全面凍結。採油的適宜生產時段為連續5天平均氣溫大於等於10℃，冬季生產低於10℃時如油溫過低，黏度加大，結蠟嚴重，必須加熱保溫。最低氣溫持續低於-20℃時，生產受到嚴重影響常被迫關閉。由於我國產原油含蠟高、黏度大，長距離輸送需要加熱。輸油管應埋在最大凍土層以下。
礦井生產的最適宜溫度是20～25℃，最適宜濕度是50%～70%。礦井的氣象條件，特別是氣體成分、氣溫和通風狀況，在很大程度上決定了礦工的生命安全。
露天礦的氣溫取決於太陽輻射和地熱。露天開採場的岩壁具有一定聚焦作用，可使氣溫偏高2℃。開採場的自然通風取決於寬度與高度之比。無風和弱風天氣開採場的對流風速小於0.8～1 m/s,低空有逆溫層存在和無風條件下不利於有害氣體的擴散，風速至少要求在1 m/s以上。若風速過小，要採取人工通風和酒水的措施。
煤礦生產常見災害事故與氣象條件的關係
煤礦是我國生產事故最頻繁和最嚴重的行業，2001年我國煤礦事故百萬噸煤死亡率為世界主要採煤國死亡總人數的4倍以上，為美國的126倍和印度的10.1倍。其中鄉鎮煤礦是國有煤礦的2.9倍。但2006年事故比上年減少了10.9%，死亡人數下降20.1%。主要事故有瓦斯爆炸、突水、冒頂塌方、煤塵爆炸、煤礦火災和採空區垮塌地震等，這些事故都與氣象條件有一定關係。
瓦斯爆炸
在煤礦事故中，以瓦斯爆炸發生最為頻繁，通常要占到煤礦事故發生次數的一半以上。瓦斯的主要成分為甲烷，般占83,4%～96,5%，到並F空氣中的瓦斯濃度達到5%～16%，含氧量下降到12%以下,再遇600～750'C的高溫或明火時，就可引起爆炸。根據對江西竹萍鄉市1988-1993年51例瓦斯爆炸的分析，有40次事故發生的前兩日內均為高壓、冷鋒或靜止鋒控制。冷鋒到來前，通常引下氣溫升高，氣壓降低，有利於深層瓦斯湧向工作面。在冷鋒經過礦區時，氣壓處於谷底，使井下瓦斯繼續累積，這時地面風嚮往往突然轉換且風速較大，如與通風口方向相逆，會使井下瓦斯不易排出繼續積聚直到濃度超限。在高氣壓控制下，由於風速小，增溫快，有下沉氣流不利於並下空氣上升，瓦斯也容易堆積。降雨多可使井下的地下水位抬高，也有可能使瓦斯聚集於礦坑。調查1970-1992年的127例瓦斯爆炸事故，以6—10月最多，又多發生於16-17時。黑龍江省雞西市調查了1960-1990年的30起瓦斯爆炸事故，在氣壓下降到最低以後趨升和最高氣溫上升到峰值趨於下降之時，瓦斯爆炸最容易發生。
煤塵爆炸
煤塊中的可揮發成分越高危險就越大。如水分和灰分含量高到占30%～40%，爆炸性迅速下降。粒度在0.75um到1 mm的煤塵都有可能發生爆炸，但爆炸性最強的煤塵粒徑是在75弘m以下。發生爆炸的煤塵濃度下限為45 g/m 3空氣，一般為112 g/m 3，爆炸力最強的濃度是300～400 g/m3。如井下空氣中瓦斯與煤塵的濃度都很高，則發生瓦斯爆炸時，可立即引發煤塵的同時爆炸，危害更大。煤塵爆炸的天氣條件與瓦斯爆炸相似，主要靠加強井下通風來解決。
煤炭自燃
煤炭自燃除燃燒發熱外還經常引發瓦斯爆炸。煤塊的炭化程度越低，揮發組分越高，自燃性越強。煤的脆性越大越易自燃。絲煤在常溫下的吸氧能力較強，燃點低於100℃，很容易發生自燃。煤堆自燃常發生於較大降水後的一定時期，尤其是幾次降水乾燥過程之後粒度變小，與空氣的接觸面積增大。當煤的緩慢氧化過程中生成並積蓄的熱量難以及時散發，積累到一定程度就可以發生自燃。防止自燃的措施主要是調節風壓以減少煤炭與氧氣的接觸。還需要經常測礦井的氣溫、圍岩、煤層和煤堆的溫度，當井下水溫增高並出現雰氣，氧氣含量減小，一氧化碳濃度增加時，要警惕自燃的發生。
礦井突水
礦井突水指地下水突然冒出淹沒礦坑，封堵巷道，無法採煤作業，基至導致礦工窒息和死亡的事故，這與地下水的數量與分布有關。未對礦區地下水分布進行必要的勘察，在地下水豐富的地方貿然掘進，容易發生這類災害。雖然它主要與地下水文有關，但連降大雨的情況下，更容易發生突水事故。還有一種情況是暴雨引發的山洪，如1972年第3號颱風從塘沽登入後直撲北京，延慶縣的一座黃鐵礦就曾發生山洪與土石流灌進礦井，導致十餘名礦工死亡的事故。
