泰安市成礦地質(zhì)條件獨(dú)特，礦產(chǎn)種類多樣，分布廣泛，石膏資源極其豐富，現(xiàn)已探明大汶口地區(qū)石膏儲(chǔ)量360.51億噸，預(yù)測遠(yuǎn)景儲(chǔ)量667.42億噸，占山東省石膏總量的95%，資源儲(chǔ)量居全國第一。近年來，泰安市充分發(fā)揮資源優(yōu)勢，先后建設(shè)了5處石膏礦，年產(chǎn)150萬噸石膏，石膏的開采和加工對地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了積極的促進(jìn)作用。隨著石膏開采規(guī)模的擴(kuò)大，硫化氫突出事故安全隱患更加明顯，加強(qiáng)硫化氫防治工作顯得尤為重要和迫切。

　　   一、硫化氫的特性及其防治工作存在的問題

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　　硫化氫; Hydrogen sulfide; 為無色氣體。具有臭蛋氣味。分子式H2-S。分子量34.08。相對密度1.19。熔點(diǎn)-82.9℃。沸點(diǎn)-61.8℃。易溶于水,亦溶于醇類、石油溶劑和原油中。可燃上限為45.5 ％,下限為4.3％。燃點(diǎn)292℃。
    在采礦和從礦石中提煉銅、鎳、鈷等,煤的低溫焦化,含硫石油的開采和提煉,橡膠、人造絲、鞣革、硫化染料、造紙、顏料、菜腌漬、甜菜制糖、動(dòng)物膠等工業(yè)中都有硫化氫產(chǎn)生; 開挖和整治沼澤地、溝渠、水井、下水道、潛涵、隧道和清除垃圾、污物、糞便等作業(yè),以及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)室工作者都有接觸硫化氫的機(jī)會(huì); 天然氣、礦泉水、火山噴氣和礦下積水,也常伴有硫化氫存在。由于硫化氫可溶于水及油中,有時(shí)可隨水或油流至遠(yuǎn)離發(fā)生源處,而引起意外中毒事故。

　　硫化氫經(jīng)粘膜吸收快,皮膚吸收甚少。硫化氫是一種神經(jīng)毒劑，亦為窒息性和刺激性氣體。其毒作用的主要靶器是中樞神經(jīng)系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)，亦可伴有心臟等多器官損害，對毒作用最敏感的組織是腦和粘膜接觸部位。硫化氫在體內(nèi)大部分經(jīng)氧化代謝形成硫代硫酸鹽和硫酸鹽而解毒，在代謝過程中谷胱甘肽可能起激發(fā)作用；少部分可經(jīng)甲基化代謝而形成毒性較低的甲硫醇和甲硫醚，但高濃度甲硫醇對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有麻醉作用。體內(nèi)代謝產(chǎn)物可在24小時(shí)內(nèi)隨尿排出，部分隨糞排出，少部分以原形經(jīng)肺呼出，在體內(nèi)無蓄積。   

　　硫化氫的急性毒作用靶器官和中毒機(jī)制可因其不同的濃度和接觸時(shí)間而異。濃度越高則中樞神經(jīng)抑制作用越明顯，濃度相對較低時(shí)粘膜刺激作用明顯。人吸入70～150 mg/m3/1～2小時(shí)，出現(xiàn)呼吸道及眼刺激癥狀，吸2～5分鐘后嗅覺疲勞,不再聞到臭氣。吸入300 mg/m3/1小時(shí)，6～8分鐘出現(xiàn)眼急性刺激癥狀，稍長時(shí)間接觸引起肺水腫。吸入760 mg/m3/15～60分鐘，發(fā)生肺水腫、支氣管炎及肺炎,頭痛、頭昏、步態(tài)不穩(wěn)、惡心、嘔吐。吸入1000 mg/m3/數(shù)秒鐘，很快出現(xiàn)急性中毒,呼吸加快后呼吸麻痹而死亡。

　　大汶口地區(qū)石膏集中分布大汶口盆地，橫跨肥城市和岱岳區(qū)，受成礦地質(zhì)條件的制約，石膏資源在空間分布上呈現(xiàn)明顯的差異。根據(jù)大汶口石膏礦區(qū)石膏開采中實(shí)際揭露情況，整個(gè)礦區(qū)石膏礦層及上、下圍巖中普遍存在硫化氫氣體，硫化氫賦存狀況復(fù)雜，含量高低不一，在一定條件下形成高濃度硫化氫氣體瞬間噴出現(xiàn)象，突出迅速、無規(guī)律，超前預(yù)測、預(yù)報(bào)難度大。且大部分區(qū)域含量較高，極易突發(fā)，對員工人身安全構(gòu)成巨大威脅。 

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　　泰安市石膏礦山企業(yè)在硫化氫防治方面做了大量工作，探索了一些方法，但在硫化氫預(yù)防和治理方面，還存在許多問題。（1）目前對硫化氫氣體突出的規(guī)律性沒有根本掌握，無法進(jìn)行全面有效的超前排放、提前預(yù)防，不能及時(shí)控制硫化氫氣體的突出。從大汶口石膏礦區(qū)石膏開采情況來看，含水區(qū)域和導(dǎo)水?dāng)鄬蛹肮?jié)理、裂隙等構(gòu)造，出水時(shí)都伴隨著大量硫化氫氣體的涌出，為過斷層掘進(jìn)開采埋下了巨大隱患。（2）對硫化氫氣體瞬間突出缺乏有效的監(jiān)控手段。對硫化氫氣體還停留在局部的監(jiān)測階段，還達(dá)不到對礦井全面性的全覆蓋的監(jiān)控。（3）硫化氫氣體中毒傷害范圍廣、速度快，一旦發(fā)生硫化氫中毒，現(xiàn)有的醫(yī)療設(shè)備、醫(yī)療條件和救護(hù)設(shè)備無法達(dá)到快速救治的效果。（4）隨著礦井的開拓延深，通風(fēng)系統(tǒng)阻力越來越大，礦井通風(fēng)安全系數(shù)逐漸減小，對硫化氫氣體的快速排放造成了一定的影響。同時(shí)，井下各作業(yè)地點(diǎn)排出的硫化氫氣體都通過回風(fēng)巷道順風(fēng)井排至地面，從而為井下作業(yè)人員避水災(zāi)造成了安全隱患。（5）施工人員、救援人員的安全素質(zhì)和實(shí)戰(zhàn)技能水平有待進(jìn)一步提高。

　　二、硫化氫預(yù)防和治理的對策

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　　一是隔離原則。通過留設(shè)足夠的護(hù)頂膏和護(hù)底膏，將硫化氫隔離在頁巖中，阻止其涌出。

　　二是釋放原則。通過打釋放孔，將硫化氫氣體有計(jì)劃地釋放出來。

　　三是宜抽不宜吹的原則。遇到硫化氫氣體的突出，要將其抽出來，不能吹，減少硫化氫氣體在井下的停留時(shí)間。

　　四是躲的原則。遇到硫化氫氣體，要迅速將人員撤離到安全通風(fēng)的地方。

　　（二）硫化氫防治對策

　　    1、繼續(xù)推行行之有效的硫化氫預(yù)防和治理措施。一是科學(xué)確定硫化氫異常區(qū)域，并采取混合通風(fēng)；二是加大硫化氫異常區(qū)域釋放孔的密度；三是加大硫化氫異常區(qū)域硫化氫檢測的頻率；四是配置硫化氫檢測儀器及各工作面的救護(hù)設(shè)備。實(shí)踐證明，這些辦法取得了較好的效果，在今后的工作中應(yīng)當(dāng)繼續(xù)堅(jiān)持，并大力推廣。

　　2、科學(xué)合理地確定礦房采留比。石膏礦山企業(yè)要進(jìn)一步加強(qiáng)對礦房采留比的研究，在確保安全開采，不浪費(fèi)國家資源的基礎(chǔ)上，合理地選取礦房采高、采寬、礦柱留設(shè)寬度及礦房長度，盡可能縮短單礦房回采時(shí)間，確保礦房在回采期間底板不發(fā)生爆裂，最大限度地減少硫化氫突出的條件。要嚴(yán)格執(zhí)行山東省石膏礦安全規(guī)程，留足護(hù)頂膏和護(hù)底膏。

　　    3、改造礦井通風(fēng)系統(tǒng)。在原通風(fēng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，根據(jù)石膏礦現(xiàn)狀和長遠(yuǎn)規(guī)劃，對通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行改造，探索科學(xué)先進(jìn)的通風(fēng)方式，對局部回風(fēng)巷道進(jìn)行擴(kuò)刷，減小通風(fēng)阻力，增大通風(fēng)能力，縮短硫化氫氣體的在作業(yè)地點(diǎn)停留的時(shí)間。

　　    4、超前對含水區(qū)打鉆探放硫化氫。針對含水構(gòu)造或含水區(qū)域出水就會(huì)有硫化氫氣體涌出的實(shí)際情況，采取超前對含水區(qū)打鉆探放。探至含水區(qū)后，先釋放出含水區(qū)的硫化氫氣體，再注入一定量的石灰水，中和硫化氫氣體，最后用水泥注漿封堵，將流動(dòng)的含氣水層封固起來，為巷道掘進(jìn)安全奠定基礎(chǔ)。

　　     5、配置性能先進(jìn)的設(shè)備和儀器。購進(jìn)技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量優(yōu)質(zhì)、靈敏度高、監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的硫化氫氣體檢測報(bào)警儀。選擇購進(jìn)符合石膏礦山的鉆探設(shè)備，以滿足超前探放硫化氫氣體的需要。使用穩(wěn)定、可靠的檢測設(shè)備，逐步淘汰質(zhì)量低、靈敏度差、數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、不穩(wěn)定的檢測設(shè)備，確保硫化氫突出時(shí)報(bào)警快速、準(zhǔn)確，為人員及時(shí)撤離創(chuàng)造條件。

　　    6、建立完善的硫化氫監(jiān)控系統(tǒng)。在現(xiàn)有局部電視監(jiān)控的基礎(chǔ)上，加大投入，實(shí)現(xiàn)全礦井監(jiān)測、監(jiān)控。在各主要回風(fēng)巷道安裝硫化氫和風(fēng)量監(jiān)測、監(jiān)控裝置，全自動(dòng)、全方位、全天候地監(jiān)測、監(jiān)控硫化氫氣體及風(fēng)量的變化情況。監(jiān)控室值班人員當(dāng)發(fā)現(xiàn)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)出現(xiàn)異常：顯示的硫化氫濃度數(shù)據(jù)突然變大且逐步增高，達(dá)到危險(xiǎn)值時(shí)，可立即通過通訊系統(tǒng)查明突出地點(diǎn)、突出原因、人員是否采取安全措施緊急撤離、有無傷害及硫化氫突出有無繼續(xù)發(fā)展，危害有無繼續(xù)升級等情況，并立即電話通知受威脅區(qū)段的人員緊急撤離或告知其他人員嚴(yán)禁進(jìn)入受威脅地段。當(dāng)硫化氫突出量大，需要采取救援措施時(shí)，可立即電話通知石膏礦領(lǐng)導(dǎo)及各相關(guān)部門，及時(shí)啟動(dòng)硫化氫突出事故應(yīng)急救援預(yù)案，進(jìn)行救護(hù)。

　　    7、加強(qiáng)人員培訓(xùn)和演練。井下各工作面配全、配齊自救設(shè)備、設(shè)施（氧氣呼吸機(jī)、化學(xué)氧自救器），加強(qiáng)員工對硫化氫預(yù)防和救援知識(shí)的培訓(xùn)，切實(shí)使員工熟知硫化氫的危害、突出征兆、必要的自救互救知識(shí)、氧氣呼吸機(jī)的使用等知識(shí)，不斷提高員工的安全業(yè)務(wù)素質(zhì)，形成自救能力。

　　    各石膏礦山企業(yè)都要制定硫化氫突出事故應(yīng)急救援預(yù)案，并按要求進(jìn)行了事故救援演習(xí)。進(jìn)一步增強(qiáng)員工對硫化氫突出事故的救援經(jīng)驗(yàn)，提高干部員工的安全意識(shí)和實(shí)戰(zhàn)能力。

　　8、探索建立硫化氫探放、抽排系統(tǒng)。自工作面通過回風(fēng)巷道、風(fēng)井至地面設(shè)置抽排管路，在地面設(shè)置抽排站，安設(shè)抽氣泵。對待掘進(jìn)巷道和待采礦房實(shí)行預(yù)先打眼釋放，當(dāng)孔內(nèi)硫化氫氣體突出量過高時(shí)，立即將探放孔與抽排管路對接，借助抽氣泵的吸力，排往地面泵站，最大限度地超前釋放出工作面儲(chǔ)存的硫化氫氣體。

　　9、建立井下氧氣室。針對硫化氫突出快，人員升井速度慢的缺點(diǎn)，在礦井下建立應(yīng)急救援系統(tǒng)，配備先進(jìn)的救援設(shè)備及醫(yī)療救護(hù)人員，確保突發(fā)事故時(shí)能迅速反應(yīng)，及時(shí)救援，減少傷亡。在井下選擇適當(dāng)位置（兩邊都能兼顧的區(qū)段）建立氧氣室（應(yīng)急救援醫(yī)療站），站內(nèi)設(shè)置吸氧裝置及救護(hù)設(shè)備設(shè)施、藥品和醫(yī)務(wù)值班人員，并安裝通訊系統(tǒng)能直接與各施工現(xiàn)場取得聯(lián)系。一旦發(fā)生硫化氫氣體突出情況，形成人員可迅速將中毒人員送至站內(nèi)呼吸高壓氧，降低中毒人員的傷害程度，為進(jìn)一步救護(hù)奠定基礎(chǔ)。   

　　10、加強(qiáng)硫化氫氣體從生成到賦存狀況及突出機(jī)理的研究。在認(rèn)真貫徹執(zhí)行《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》、《山東省石膏礦山安全規(guī)程》的基礎(chǔ)上，結(jié)合大汶口石膏礦區(qū)特點(diǎn)，積極進(jìn)行調(diào)查研究工作，針對各種條件下硫化氫的突出形式，研究預(yù)防和治理的技術(shù)及方法工藝，并提出針對性的預(yù)防和治理措施，提高生產(chǎn)的安全性。組織山東科技大學(xué)等院校和專家對大汶口石膏礦區(qū)的石膏生產(chǎn)礦山的硫化氫突出機(jī)理、預(yù)防和治理工作進(jìn)行研究，確定預(yù)防和治理方案，從理論上填補(bǔ)大汶口石膏礦區(qū)硫化氫預(yù)防和治理的空白。一方面組織頂尖的專家進(jìn)行研究，從理論上提出預(yù)防和治理硫化氫的方法和措施；另一方面，從各個(gè)石膏礦生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，歸納出行之有效的預(yù)防方法。

　　總之，石膏礦山硫化氫預(yù)防和治理是一項(xiàng)長期的任務(wù)，要逐步完善硫化氫防治系統(tǒng)，探索先進(jìn)的硫化氫防治技術(shù)，建立健全一套完善的預(yù)防、預(yù)警機(jī)制，落實(shí)各項(xiàng)措施，改善礦井安全生產(chǎn)環(huán)境，提高礦井安全生產(chǎn)和防災(zāi)、救災(zāi)能力，實(shí)現(xiàn)石膏礦山的安全生產(chǎn)。