1 事故概況
2009年X月X日X時(shí)X分，某煤電公司某礦井下發(fā)生特別重大瓦斯爆炸事故，造成78人死亡，114人受傷(其中重傷5人) 。
該礦2002年正式投產(chǎn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為400萬噸/年，核定生產(chǎn)能力為500萬噸/年。該礦屬高瓦斯礦井,絕對瓦斯涌出量256.43 m3/min，相對瓦斯涌出量33.58 m3/t。煤塵具有爆炸性。屬容易自燃煤層。安裝有安全監(jiān)控系統(tǒng),但爆源處沒有設(shè)置甲烷傳感器。地面建有瓦斯抽采泵站，但抽采不達(dá)標(biāo)（回風(fēng)巷瓦斯?jié)舛却笥?%，長期超過1.5%）。
事故發(fā)生在南四盤區(qū)12403綜采工作面1#聯(lián)絡(luò)巷，該工作面煤層厚度4.26米。工作面絕對瓦斯涌出量37.77 m3/min ，相對瓦斯涌出量10.15 m3/t。
采用綜合機(jī)械化采煤方法，一次采全高，工作面長181米，走向長2001米，已回采1330米，巷道為錨網(wǎng)支護(hù)。
該工作面采用“二進(jìn)一回”（皮帶巷、軌道巷進(jìn)風(fēng)，尾巷回風(fēng)）的通風(fēng)方式，軌道進(jìn)風(fēng)巷與回風(fēng)巷之間設(shè)有多個(gè)聯(lián)絡(luò)巷。
1號(hào)聯(lián)絡(luò)巷安裝有兩部2×30kw局部通風(fēng)機(jī)和4臺(tái)風(fēng)機(jī)開關(guān), 在靠尾巷側(cè)約6m處設(shè)有一料石密閉墻，密閉墻上設(shè)有一個(gè)調(diào)節(jié)風(fēng)窗。（開4指寬 ）
2 事故直接原因認(rèn)定
據(jù)現(xiàn)場勘察等，經(jīng)分析認(rèn)定，事故發(fā)生的直接原因是：
該礦南四盤區(qū)12403工作面1#聯(lián)絡(luò)巷處于微風(fēng)或無風(fēng)狀態(tài)，造成瓦斯局部積聚達(dá)到爆炸濃度。1#聯(lián)絡(luò)巷內(nèi)的電氣開關(guān)失爆，引爆瓦斯。
2.1爆源
據(jù)現(xiàn)場勘察，經(jīng)分析認(rèn)定：本次事故瓦斯爆炸源位于12403工作面1#聯(lián)絡(luò)巷。
1. 爆炸沖擊波由1#聯(lián)絡(luò)巷向外傳播
從整個(gè)礦井看，沖擊波方向來自南四采區(qū)。從南四采區(qū)看，沖擊波方向來自12403工作面區(qū)域。
圖2.1事故現(xiàn)場圖
瓦斯爆炸沖擊波從1號(hào)聯(lián)絡(luò)巷向12403軌道巷和12403 尾巷傳播；由尾巷1號(hào)聯(lián)絡(luò)巷口分別向內(nèi)、外傳播。
沖擊波方向表明爆源在12403工作面1號(hào)聯(lián)絡(luò)巷。
圖2.2 事故現(xiàn)場布置圖
2. 1#聯(lián)絡(luò)巷有明顯過火
1號(hào)聯(lián)絡(luò)巷有明顯過火痕跡，風(fēng)筒燒毀僅剩金屬筋條，錨網(wǎng)塑料燒脫露出金屬線等。
圖2.3爆炸現(xiàn)場圖
2.2瓦斯積聚的原因
據(jù)現(xiàn)場勘察等，經(jīng)分析認(rèn)定：1#聯(lián)絡(luò)巷位于煤層中，巷道長約37m，無風(fēng)、微風(fēng)段長度約25m，具有瓦斯積聚條件。
1. 12403采煤工作面1號(hào)聯(lián)絡(luò)巷布置在煤層中。該礦屬高瓦斯礦井, 12403工作面絕對瓦斯涌出量37.77m3/min，相對瓦斯涌出量10.15m3/t ，表明1號(hào)聯(lián)絡(luò)巷煤壁有大量瓦斯涌出。
2. 12403采煤工作面1號(hào)聯(lián)絡(luò)巷有瓦斯積聚條件。據(jù)現(xiàn)場勘查，12403采煤工作面1號(hào)聯(lián)絡(luò)巷長約37m（見圖2.4），局部通風(fēng)機(jī)安裝在聯(lián)絡(luò)巷內(nèi)，受通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)影響，1號(hào)聯(lián)絡(luò)巷風(fēng)機(jī)吸風(fēng)口到調(diào)節(jié)風(fēng)窗約25m長的巷道壓差小、通過風(fēng)量少，處于微風(fēng)或無風(fēng)狀態(tài)，瓦斯易于積聚。
3. 1號(hào)聯(lián)絡(luò)巷為傾斜巷道，開關(guān)放在聯(lián)絡(luò)巷的背風(fēng)側(cè)，是瓦斯易積聚區(qū)。
圖2.4 事故現(xiàn)場布置圖
2.3 引爆瓦斯的火源
據(jù)現(xiàn)場勘察，經(jīng)分析認(rèn)定：本次事故引爆瓦斯的火源是12403工作面1#聯(lián)絡(luò)巷內(nèi)防爆型電氣開關(guān)失爆。
（1）12403工作面1號(hào)聯(lián)絡(luò)巷內(nèi)的風(fēng)機(jī)開關(guān)負(fù)荷接線腔接線柱有明顯放電和過火痕跡（見圖2.5）。
圖2.5 事故現(xiàn)場風(fēng)機(jī)接線盒圖片
（2）隔爆面有從接線腔內(nèi)爆炸生成物和高溫高壓氣體向外噴射的痕跡。
（3）電纜外護(hù)套爆裂，內(nèi)部芯線沖出，電纜外護(hù)套無其它外力作用痕跡，這表明失爆開關(guān)是第1爆點(diǎn)火源。
圖2.6 事故現(xiàn)場失爆開關(guān)圖
3 從技術(shù)層面的主要原因剖析
事故發(fā)生，傷亡慘重，教訓(xùn)深刻，認(rèn)真分析事故的原因是多方面的，但從技術(shù)層面剖析其原因，以下兩條值得很好地分析、總結(jié)。
3.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)上多風(fēng)井多主扇聯(lián)合運(yùn)行，發(fā)生事故，其中一臺(tái)主扇遭到破壞，通風(fēng)系統(tǒng)混亂，事故災(zāi)區(qū)有毒有害難以控制，造成事故傷亡擴(kuò)大。
3.2 工作面通風(fēng)布置上外錯(cuò)尾巷布置，存在多方面較大的隱患問題：
（1）與工作面U型通風(fēng)布置方式相比，只是改變了瓦斯移運(yùn)的流場，把U型通風(fēng)工作面上隅角瓦斯容易積聚超限的安全隱患轉(zhuǎn)移到尾巷，而且尾巷還要進(jìn)入進(jìn)行拆除封堵橫貫密閉、移動(dòng)安裝抽放管路等作業(yè)，極其不安全。
（2）為了稀釋、降低瓦斯?jié)舛龋捎镁植客L(fēng)機(jī)外供風(fēng)，增加了局部通風(fēng)設(shè)施，不僅占用礦井風(fēng)量，而且增加了不安全、不可靠因素。
（3）尾巷在通風(fēng)橫貫以里段形成事實(shí)上的盲巷，其內(nèi)瓦斯?jié)舛雀撸斐芍卮蟀踩[患。
（4）掘進(jìn)工程量大。
（5）通風(fēng)密閉工程量大。
（6）密閉施工難度大，而且經(jīng)過拆堵，氣密性往往得不到保證，造成有害氣體泄漏。
（7）存在事實(shí)上的古塘通風(fēng)，容易導(dǎo)致自然發(fā)火，而且由于橫貫的竄通。所有采空區(qū)成為一個(gè)大火區(qū)，防滅火難度大。
（8）采空區(qū)積水相互竄通，難以隔絕。
（9）尾巷如果用作相鄰接替工作面巷道時(shí)，相互影響，通風(fēng)系統(tǒng)難以布置，風(fēng)流穩(wěn)定控制難度大。
（10）另掘巷道又會(huì)增加煤柱損失，降低礦井資源回收率。
4 改進(jìn)意見
4.1 礦井應(yīng)推行“一礦一井一面”，簡化礦井通風(fēng)系統(tǒng)，優(yōu)化設(shè)計(jì)，盡可能采用一個(gè)風(fēng)井擔(dān)負(fù)全礦井通風(fēng)任務(wù)，做到通風(fēng)可靠。
4.2 徹底根治瓦斯災(zāi)害
（1）根據(jù)井田煤層賦存條件和瓦斯含量等情況，優(yōu)先考慮地面鉆井抽采。
（2）對煤層瓦斯含量較小的工作面，采用U型布置的方式解決通風(fēng)瓦斯問題，是比較合理的通風(fēng)方式。
（3）采取本煤層預(yù)抽、上隅角預(yù)埋管抽放方式解決瓦斯涌出量稍大工作面的瓦斯問題。
（4）采用工作面回風(fēng)巷超前打高位鉆孔至裂隙帶抽放采空區(qū)、鄰近層瓦斯。
（5）厚煤層和條件適宜的工作面可布置內(nèi)錯(cuò)尾巷，采用U+I通風(fēng)方式，解決上隅角瓦斯容易積聚超限的問題。
（6）布置高位抽放巷是解決瓦斯涌出量較大的工作面瓦斯問題的有效通風(fēng)布置方式。
（7）條件具備的礦井，工作面可采用Y型通風(fēng)沿空留巷的布置方式，這種布置方式既有效解決工作面瓦斯，又可提高資源回收率。
（8）高、突出礦井，選擇開采解放層、結(jié)合綜合抽放是有效治理瓦斯的手段。
（9）突出礦井必須采取區(qū)域性為主和局部性結(jié)合的“四位一體”防突措施。
作者簡介：杜義（1965-），男，山西大同人，本科，正處，現(xiàn)任山西煤銷集團(tuán)通風(fēng)副總工程師，聯(lián)系電話：0351-4073182，郵箱：SXTMDY@163.com。
