關(guān)于召開第六屆山西省煤炭總工程師論壇暨山西省煤炭安全綠色智能開采論壇的通知

淺析低瓦斯礦井瓦斯事故及對(duì)策

李春祥  龐貴智  李春清  劉 佳  鄒熙源

(山西省介休市鑫峪溝煤業(yè)集團(tuán)公司)

摘要：在低瓦斯礦井中發(fā)生了瓦斯燃燒事故，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，確定為因掘進(jìn)停風(fēng)機(jī)造成局部瓦斯積聚，由于明火引燃瓦斯。本文對(duì)該事故在瓦斯積聚和引燃瓦斯火源等方面，進(jìn)行了詳細(xì)的分析。為吸取事故教訓(xùn)，提出了一系列加強(qiáng)通風(fēng)管理、防止瓦斯積聚、加強(qiáng)火源管理、強(qiáng)化監(jiān)督與檢查等，杜絕瓦斯事故發(fā)生的防范措施。                                              

關(guān)鍵詞：瓦斯燃燒    現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查   加強(qiáng)通風(fēng)   防范措施

0  前言

低瓦斯礦井在通風(fēng)和瓦斯防治與管理等方面，同高瓦斯礦井及煤與突出礦井相對(duì)比要簡(jiǎn)單許多。一是不需要采取防治煤與瓦斯突出的措施。二是瓦斯涌出量小，不需要采取瓦斯抽放措施。三是礦井的所需風(fēng)量相對(duì)減少。四是防治礦井瓦斯的管理措施簡(jiǎn)化。企業(yè)的成本也降低。而越是在這些管理難度比較小的低瓦斯礦井中，越容易發(fā)生通風(fēng)瓦斯事故。其主要原因，就是從礦主要領(lǐng)導(dǎo)一直到員工對(duì)礦井瓦斯沒有高度的認(rèn)識(shí)，忽視了礦井通風(fēng)與瓦斯管理，造成了事故的發(fā)生。例如：2009年12月27日，山西省晉中市某礦南采區(qū)掘進(jìn)工作面，發(fā)生一起局部瓦斯燃燒事故，１２人遇難，４人受傷。

    1.礦井基本概況

該礦為民營(yíng)企業(yè)。始建于1978年，1980年建成投產(chǎn)，井田面積1.10km² 。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力9萬t/a，實(shí)際生產(chǎn)能力6萬t/a。2005年晉中市煤礦礦井瓦斯鑒定批復(fù)結(jié)果為低瓦斯礦井。其最大沼氣絕對(duì)涌出量為：0.23ｍ³／min；最大沼氣相對(duì)涌出量為：1.79ｍ^３／ｔ。二氧化碳絕對(duì)涌出量為：0.45ｍ^３／min；相對(duì)涌出量為：3.15ｍ^３／ｔ。礦井采用中央并列式通風(fēng)，使用55kw×2對(duì)旋主要通風(fēng)機(jī)，總回風(fēng)量為1120ｍ^３／min。開采煤層為石炭系太原組９號(hào)煤層。煤層厚度1.75m。

2.瓦斯燃燒事故的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及分析

2.1.現(xiàn)場(chǎng)勘查情況

事故地點(diǎn)：第三段絞車道南采區(qū)，下山掘進(jìn)工作面,巷道長(zhǎng)度50m，煤層坡度11度,巷道規(guī)格:寬2.0m；由于巷道浮煤較多高度只有1.5m，全煤巷道。巷道采用木支護(hù)。工作面使用電鉆打眼，火藥爆破。使用300mm型電溜子運(yùn)輸。掘進(jìn)工作面使用5.5kw×2局部通風(fēng)機(jī)，直徑500ｍｍ風(fēng)筒供風(fēng)。通風(fēng)機(jī)設(shè)在距離回風(fēng)口10米水平運(yùn)輸巷道的位置。經(jīng)詳細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)：

2.1.1.  回風(fēng)口以外到風(fēng)機(jī)的風(fēng)筒經(jīng)高溫后變硬，但該段風(fēng)筒形狀和顏色沒有變化。說明瓦斯燃燒的明火沒有到達(dá)該地點(diǎn)，只是燃燒后將空氣膨脹的高溫推出，使風(fēng)筒經(jīng)過高溫后而變得發(fā)硬。

2.1.2.  自下山門子口開始以下的風(fēng)筒，顏色變得油黑發(fā)亮，形狀收縮成長(zhǎng)條狀。通過風(fēng)筒的狀態(tài)可以斷定：瓦斯燃燒的主要地點(diǎn)是在下山50米的巷道內(nèi)，瓦斯燃燒的明火高溫將風(fēng)筒燒焦，收縮變形。風(fēng)筒是在底板鋪設(shè)，沒有進(jìn)行吊掛，說明瓦斯在巷道內(nèi)的濃度比較均勻，頂板和底板的瓦斯?jié)舛然鞠嗤?/span>

2.1.3.  事故地點(diǎn)巷道是沿9#煤層施工，該煤層頂板比較完整，巷道內(nèi)支護(hù)保持了原有的狀態(tài)，沒有被沖擊波沖擊的現(xiàn)象。在下山門子口（即瓦斯燃燒巷道）以外50米的位置，有2架已經(jīng)接近傾倒的木支護(hù)還在保持原有狀態(tài)。事故地點(diǎn)附近的巷道沒有片幫和冒頂現(xiàn)象。這些跡象證明該事故只是瓦斯燃燒，不是瓦斯爆炸，因?yàn)闆]有出現(xiàn)強(qiáng)烈的沖擊波。

2.1.4.  支護(hù)的正反面兩側(cè)以及巷道的兩幫和頂板沒有焦粒粘合的現(xiàn)象，說明瓦斯燃燒時(shí)沒有煤塵的參與。

2.1.5.  瓦斯?jié)舛龋赫{(diào)查現(xiàn)場(chǎng)檢查，在掘進(jìn)巷道沒有供風(fēng)的狀態(tài)下，自下山門子口5～30米的位置檢查，其沼氣濃度為0.6～0.8%，二氧化碳濃度為0.3～0.5%，混合氣體為0.9～1.3%。

2.1.6.  根據(jù)絕對(duì)瓦斯涌出量計(jì)算燃燒時(shí)的瓦斯?jié)舛龋壕蜻M(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量為0.065m³/min，停風(fēng)時(shí)間90分鐘,積聚瓦斯量為5.85m³,巷道空間為：斷面3m²；長(zhǎng)度50m,體積為150m³，5.85÷150×100%=3.9%。燃燒時(shí)的瓦斯?jié)舛葹?/span>3.9%。

2.2.瓦斯積聚原因

2.2.1.直接原因：隨著礦井的不斷延伸瓦斯涌出量也在不斷地增加。工作面在風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下進(jìn)行生產(chǎn)，造成了瓦斯積聚，遇有明火，發(fā)生了瓦斯燃燒事故。

2.2.2.間接原因：(1)礦井總風(fēng)量不足，工作面布置過多，造成采區(qū)內(nèi)出現(xiàn)多處串聯(lián)通風(fēng)。（2）為了解決串聯(lián)通風(fēng)問題，將南、北采區(qū)調(diào)整為分區(qū)通風(fēng)，經(jīng)過調(diào)整后造成了2個(gè)采區(qū)的風(fēng)量更加不足。（3）采區(qū)風(fēng)量不足的情況出現(xiàn)后，沒有引起足夠的重視，沒有進(jìn)行認(rèn)真的分析和研究，沒有采取有效措施進(jìn)行處理消除隱患。

2.3.引燃瓦斯的火源分析:

2.3.1.工作面唯一的電器設(shè)備只有一臺(tái)電鉆。電鉆線使用2.5mm²的小電纜，勘查時(shí)發(fā)現(xiàn)電纜敷設(shè)在巷道底板，沒有被燒焦變色變硬的現(xiàn)象。電鉆線及電鉆沒有漏電及失爆現(xiàn)象，確定不是由于電器設(shè)備引起的瓦斯燃燒。

2.3.2.經(jīng)檢查在遇難者的衣袋里發(fā)現(xiàn)有煙火。后經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)脫險(xiǎn)人員證實(shí)，是由于有人在巷道內(nèi)吸煙導(dǎo)致了這起瓦斯燃燒事故。

2.4.瓦斯燃燒事故的綜合分析：

2.4.1.局部通風(fēng)管理混亂：隨意停風(fēng)機(jī)；風(fēng)機(jī)無專人管理；沒有實(shí)現(xiàn)雙風(fēng)機(jī)雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換；風(fēng)機(jī)安設(shè)高度距離底板不足0.3m；風(fēng)筒沒有靠頂幫進(jìn)行吊掛而是落在底板。

2.4.2.礦井通風(fēng)網(wǎng)路過長(zhǎng)，最大流程達(dá)到3300m，巷道斷面過小，采區(qū)進(jìn)回風(fēng)巷道在4m ²左右，造成礦井通風(fēng)阻力過大，等積孔過?。ú蛔?/span>1m²），為通風(fēng)困難礦井。

2.4.3.由于風(fēng)門密閉等通風(fēng)設(shè)施的施工質(zhì)量不標(biāo)準(zhǔn)，造成漏風(fēng)量大，使礦井有效風(fēng)量率低于85%。

2.4.4.員工缺乏礦井通風(fēng)基本知識(shí)，瓦斯意識(shí)淡薄，沒有執(zhí)行最基本的無風(fēng)不作業(yè)的常識(shí)。

2.4.5.瓦斯檢查制度執(zhí)行的不嚴(yán)格。瓦斯檢查員配備不足，因工作面多無法做到全面細(xì)致的檢查瓦斯。沒有安裝瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控設(shè)施，班組長(zhǎng)和放炮員也沒有佩戴便攜式瓦斯檢查儀器，當(dāng)瓦斯超限時(shí)不能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，得不到及時(shí)處理。

2.4.6.對(duì)礦井采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的調(diào)整，沒有執(zhí)行有計(jì)劃、有審批、有組織、有指揮、有驗(yàn)收的規(guī)定。

2.4.7.井下嚴(yán)禁出現(xiàn)明火和高溫?zé)嵩矗淠康木褪欠乐挂纪咚?、煤塵及其它易燃易爆的氣體和固體，這是煤礦最基本的常識(shí)，而個(gè)別員工卻帶煙帶火入井。這充分的說明：企業(yè)對(duì)員工的安全教育和培訓(xùn)沒有做好;入井的檢身制度流于形式，雖然設(shè)了檢身人員但是沒有認(rèn)真的去履行職責(zé)，讓個(gè)別員工將煙和火帶到了井下，并且明目仗膽的在工作面吸煙。

2.4.8.沒有嚴(yán)格執(zhí)行關(guān)于“一通三防” 工作的“先抽后采、監(jiān)測(cè)監(jiān)控、以風(fēng)定產(chǎn)”的十二字方針。低瓦斯礦井不需要進(jìn)行瓦斯抽放，但是，監(jiān)測(cè)監(jiān)控必須安設(shè)。假如工作面安設(shè)1個(gè)瓦斯監(jiān)測(cè)傳感器，或使用1臺(tái)便攜式瓦斯檢測(cè)儀，當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1%時(shí)能夠及時(shí)報(bào)警，提示員工引起注意，立即采取有效措施進(jìn)行處理，完全可以避免瓦斯燃燒事故的發(fā)生。礦井規(guī)模比較大而通風(fēng)能力卻很小，應(yīng)該擴(kuò)大通風(fēng)能力或者根據(jù)現(xiàn)有的礦井風(fēng)量進(jìn)行合理的布置采掘工作面，做到以風(fēng)定產(chǎn)。

2.4.9.煤礦的安全監(jiān)察工作不夠嚴(yán)格、不夠細(xì)致。礦井通風(fēng)能力不足；井下無風(fēng)作業(yè)；員工入井帶煙帶火；不合理的通風(fēng)；工程質(zhì)量低劣等現(xiàn)象，充分體現(xiàn)出安全管理混亂，已經(jīng)是較長(zhǎng)時(shí)間存在的問題了。

3.防止瓦斯燃燒與爆炸事故的對(duì)策

 3.1.安全教育培訓(xùn)  

3.1.1.首先對(duì)礦級(jí)領(lǐng)導(dǎo)加強(qiáng)安全教育培訓(xùn)，提高礦主要領(lǐng)導(dǎo)的安全意識(shí)和瓦斯意識(shí)。包括礦級(jí)領(lǐng)導(dǎo)班子集體都要樹立瓦斯為天的思想，在布置生產(chǎn)的同時(shí)必須布置安全工作。

3.1.2.采掘區(qū)隊(duì)及全體員工加強(qiáng)安全常識(shí)培訓(xùn)。學(xué)習(xí)通風(fēng)專業(yè)知識(shí)，掌握礦井通風(fēng)的現(xiàn)場(chǎng)管理，提高對(duì)礦井瓦斯的認(rèn)識(shí)和管理能力。認(rèn)真學(xué)習(xí)煤礦“三大規(guī)程”（即：煤礦安全規(guī)程、作業(yè)規(guī)程、操作規(guī)程），養(yǎng)成自覺遵章守紀(jì)，干標(biāo)準(zhǔn)活的好習(xí)慣。

3.1.3.加強(qiáng)通風(fēng)專業(yè)人員的安全教育培訓(xùn)。為各個(gè)工作面在風(fēng)量、風(fēng)速、溫度和瓦斯管理等方面創(chuàng)造一個(gè)安全、可靠的工作環(huán)境。

3.2.加強(qiáng)礦井通風(fēng)管理，防止瓦斯積聚

3.2.1.通風(fēng)管理

礦井必須有足夠的通風(fēng)能力，合理的通風(fēng)系統(tǒng)，降低礦井通風(fēng)阻力，杜絕出現(xiàn)不合理的串聯(lián)通風(fēng)、擴(kuò)散通風(fēng)、老塘通風(fēng)。加強(qiáng)通風(fēng)設(shè)施管理，減少漏風(fēng)提高礦井有效風(fēng)量率。保證各采掘工作面有充足的風(fēng)量。巷道貫通立即調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)。掘進(jìn)工作面安設(shè)“三專兩閉鎖”（三專：專用變壓器、開關(guān)、電纜；兩閉鎖：風(fēng)電閉鎖和瓦斯閉鎖）實(shí)行雙風(fēng)機(jī)雙電源供電，杜絕工作面隨意停風(fēng)現(xiàn)象。加強(qiáng)局部通風(fēng)管理，保證工作面末端風(fēng)量達(dá)到要求。采空區(qū)和盲巷及時(shí)封閉。

3.2.2.瓦斯管理

 配備足夠的高素質(zhì)的瓦斯檢查人員，班組長(zhǎng)、放炮員、電鉗工等特殊工種及各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)干部佩帶便攜式瓦斯檢查儀器，隨時(shí)檢查瓦斯。安設(shè)瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控裝置，發(fā)現(xiàn)瓦斯超限及時(shí)處理。杜絕掘進(jìn)工作面無計(jì)劃停風(fēng)。積聚瓦斯的巷道必須制定措施限量進(jìn)行排放。加強(qiáng)采煤工作面上隅角的瓦斯管理。把好放炮安全關(guān)，嚴(yán)格執(zhí)行好“一炮三檢”（即：裝藥前、放炮前、放炮后）和“三人放炮制”（即：瓦斯檢查員、班組長(zhǎng)、放炮員）。加強(qiáng)煤塵的管理與防治。
    3.3.控制和消除引爆火源
    3.3.1.杜絕井下電氣失爆
    防爆電氣設(shè)備必須取得合格證方可入井。防止電纜被碰撞、急彎、劃傷、刺傷等機(jī)械損傷 。電纜導(dǎo)線連接要牢固，無“雞爪子”、“羊尾巴”和明接頭。設(shè)置保護(hù)接地和漏電保護(hù)裝置，發(fā)現(xiàn)漏電要及時(shí)處理 。按程序操作電氣設(shè)備，嚴(yán)禁帶電維修電源開關(guān)閉鎖和搬遷電氣設(shè)備、電纜電線，做到日常維護(hù)檢修和巡回檢查相結(jié)合。
   3.3.2.防止放炮引燃瓦斯
     把好放炮安全關(guān)，認(rèn)真檢查放炮前后的瓦斯情況，嚴(yán)格執(zhí)行好“一炮三檢”（即：裝藥前、放炮前、放炮后）和“三人放炮制”（即：瓦斯檢查員、班組長(zhǎng)、放炮員）。加強(qiáng)煤塵的管理與防治，放炮前后沖刷煤塵，堅(jiān)持使用水炮泥，黃泥封孔。嚴(yán)格執(zhí)行放炮管理規(guī)定和正規(guī)放炮操作程序。

3.3.3.消滅明火引燃瓦斯

全體員工學(xué)好煤炭行業(yè)的安全生產(chǎn)法律法規(guī)，提高法律意識(shí)，認(rèn)識(shí)到工作中違反了煤礦安全規(guī)程就是違法。 學(xué)好煤礦工人入井安全生產(chǎn)的應(yīng)知應(yīng)會(huì)知識(shí)，入井的所有人員嚴(yán)禁攜帶煙火。 認(rèn)真執(zhí)行入井檢身制度。

3.4. 嚴(yán)格煤礦安全監(jiān)察

依法治企。通過嚴(yán)格執(zhí)法，嚴(yán)厲查處違規(guī)違章行為，防止煤礦重特大事故發(fā)生。出現(xiàn)重大安全生產(chǎn)隱患必須立即進(jìn)行整改，并要依法從嚴(yán)處罰 。企業(yè)內(nèi)部安全機(jī)構(gòu)，不定時(shí)的到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行抽查，加強(qiáng)煤礦隱患排查和治理報(bào)告工作的監(jiān)督和指導(dǎo)。狠抓煤礦培訓(xùn)機(jī)構(gòu)建設(shè)，及各類人員安全教育培訓(xùn)工作。 嚴(yán)肅查處各類事故，確保事故責(zé)任追究到位。加強(qiáng)監(jiān)察隊(duì)伍建設(shè)，強(qiáng)化廉政工作，增強(qiáng)隊(duì)伍活力，真正發(fā)揮安全監(jiān)察和指導(dǎo)的重要作用。

3.5.積極進(jìn)行瓦斯地質(zhì)研究。

在全礦井選取有代表性的煤層和地點(diǎn)進(jìn)行采樣，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，研究得出瓦斯地質(zhì)數(shù)學(xué)模型，預(yù)測(cè)未采區(qū)域瓦斯含量情況。另外，對(duì)各煤層內(nèi)炮眼瓦斯進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)，并記錄建檔，得出實(shí)際的瓦斯含量曲線。根據(jù)模型推算、實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)開采經(jīng)驗(yàn)，確定瓦斯涌出異常區(qū)，同時(shí)制定防治礦井瓦斯的安全可靠性措施。

參考文獻(xiàn):   瓦斯地質(zhì)學(xué)   張子戌   瓦斯參數(shù)測(cè)試

作者簡(jiǎn)介：李春祥，  1949年1月12日出生，  男，   籍貫： 遼寧省寬甸縣，   職務(wù)： 集團(tuán)公司總經(jīng)理，   職稱：采礦高級(jí)工程師，   1968年12月12日 煤層開采專業(yè)畢業(yè)，   研究方向：煤礦企業(yè)管理。

作者通訊地址：山西省介休市張?zhí)m鎮(zhèn)上梁村振興煤礦，

郵編：032000，電話15110664901，

E-mail:pgz_2005  @163.com網(wǎng)易