煤矿瓦斯爆炸以及火灾事故预防和控制

煤矿瓦斯爆炸以及火灾事故预防和控制

王永康

瓮安煤矿有限公司贵州省瓮安县550400

摘要：我国煤矿开采的煤层大多瓦斯含量大、透气性低且地质构造复杂，不易在开采前抽放瓦斯，但在采掘时，瓦斯放散量大，再加上开采煤层地质条件复杂和开采规模的扩大、开采集约化程度的提高，导致采动诱发的应力场、煤岩体裂隙场及瓦斯流动场的变化更加复杂多变，在一定条件下，容易诱发煤与瓦斯突出和瓦斯的突然涌出现象，造成瓦斯事故、瓦斯燃烧、煤层自燃，从而发生火灾，必须采取安全经济合理的防爆防灭火预防和治理措施。

关键词：煤矿采区、瓦斯、爆炸、火灾、预防治理

1慨述

1.1瓦斯爆炸

根据多年对煤矿瓦斯爆炸事故统计分析，可以发现有如下一些特点:①瓦斯爆炸多为大事故;②事故地点多发生在采煤与掘进工作面;③瓦斯爆炸造成的破坏波及范围大;④多为火花引爆;⑤高瓦斯矿井、低瓦斯矿井均有发生;⑥瓦斯爆炸多发生在乡镇煤矿;⑦基建、技改矿井和转制矿井瓦斯爆炸事故多发。

1.煤矿开采条件差

我国煤矿井下开采条件普遍较差，据统计，2000年全国国有重点煤矿共有580处矿井进行了瓦斯等级鉴定，其中高瓦斯矿井160处，低瓦斯矿井298处，煤与瓦斯突出矿井122处;有自然发火矿井372处，占64%，有煤尘爆炸危险矿井427处，占73.6%。

2.瓦斯积聚的存在

煤矿井下造成瓦斯积聚的原因很多，但主要有通风系统不合理和局部通风管理不善是瓦斯积聚的主要原因。如2005年34起特大瓦斯爆炸事故中，有22起主要是因通风系统不合理，存在风流短路、多次串联和循环风，造成供风地点风量不足，而引起瓦斯积聚;有9起主要是因局部通风机安装位置不当、风筒未延伸到供风点或脱落引起供风点有效风量不足，而造成瓦斯积聚;有2起事故主要是因停电停风而引起瓦斯积聚;有1起是盲巷积聚的瓦斯被引爆。综上所述通风是基础、抽采是重点、防突是关键、监测监控是保障

3.引爆火源的存在

煤矿井下引爆瓦斯的火源有:爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等。但放炮和电器设备产生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源。如2005年34起特大瓦斯爆炸事故中，有16起是由放炮产生的火花引爆的;有15起事故是由电器设备及电源线电火花引爆的。

4.装备不足、管理不落实

矿井安全装备配置不足，“先抽后采，监测监控，以风定产”方针未得到完全落实。如2005年发生的41起特大瓦斯事故中，有的矿井没有安装瓦斯监控系统或运行不正常，有的矿井虽安装有监控系统，但因传感器数量不足、安装位置不对、线路存在故障、显示器不显示数据等问题，不能有效发挥其应有的作用。此外乡镇煤矿发生的特大瓦斯事故都没有装备瓦斯抽放系统或抽放系统不能有效运行，监控系统也不能有效发挥作用。如内蒙古乌海市乌达区巴音赛煤焦有限责任公司某井虽安装了瓦斯监控系统，但在其实际开采区域却并没有瓦斯传感器，而造成特大瓦斯事故的发生，死亡16人。

1.2煤矿火灾

矿井火灾一旦发生，轻则影响安全生产，重则烧毁煤炭资源和物资设备，造成人员伤亡，甚至引发瓦斯煤尘爆炸，扩大灾害的程度与范围。

2.瓦斯爆炸事故的预防措施

2.1.煤矿瓦斯抽放技术

1.我国国有煤矿高瓦斯和瓦斯突出矿井占总矿井数的46%。瓦斯抽放是减少矿井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和突出的治本措施，同时也是开发利用瓦斯能源、保护大气环境的重要手段。如皖北煤电集团公司祁东煤矿利用抽放瓦斯进行发电取得了可观的经济效益和社会效益。

2.为提高瓦斯抽放率，目前主要需解决长钻孔定向钻进技术，包括测斜、纠偏技术;提高单一低透气性煤层的抽放率;研制钻进能力更强的钻机具;完善和提高扩孔技术、排渣技术、造穴技术和封孔技术;开发新的瓦斯抽放技术及设备。

3.瓦斯抽放方法有本煤层抽放、邻近层抽放和采空区抽放等;抽放工艺有顺层长钻孔、大直径钻孔、地面钻孔、顶板岩石和巷道钻孔等。并研制出与之相配套的强力钻机及配套机具，如MK型长钻孔钻机和ZSM顺层强力钻机等。此外已研制出多种抽放泵及配套的监控系统和仪表等，大大提高了瓦斯抽放量和抽放率，使安全环境得到进一步改善。

2.4优化通风网络及通风系统

合理可靠的通风系统是防止瓦斯事故和控制灾害扩大的重要措施，为此，瓦斯防治工程与采掘工程，必须同时设计，超前施工，同时投入使用。

2.5隔爆措施

矿井隔爆抑爆装置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障，当瓦斯爆炸发生后，依靠预先设置的装置可以阻止爆炸的传播，限制火焰的传播范围，主要有被动式隔爆棚和自动抑爆装置。

3煤矿火灾事故的预防措施

3.1井下自燃火灾事故的预防

1.煤炭自燃发火常见地点

断层附近、采煤工作面进风巷、回风巷和停采线附近、遗留的煤柱、破裂的煤壁、煤巷的高冒处、假顶工作面、密闭墙内、溜煤眼、联络巷及浮煤堆积的地方是自然发火高发地区。

3.2.1外因火灾发火原因

外因火灾是由外来热源引起的。如井口建筑物内违章使用明火或电焊作业，往往容易形成外因火灾。

(1)存在明火：吸烟、电焊及用电炉、大灯泡取暖等都能引燃可燃物而导致外因火灾。

(2)出现电火花：主要是由于电气设备性能不良，管理不善，如电钻、电机、变压器、开关、插销、接线三通、电铃、打点器、电缆等出现损坏、过负荷、短路等，引起电火花、继而引燃可燃物。

(3)违规爆破：不按爆破规定和爆破说明书爆破，放明炮、糊炮以及用动力电源爆破、不装水泡泥、炮眼深度不够或最小抵抗线不合规定等都会出现明火，导致引燃可燃物而发生火灾。

(4)瓦斯煤尘爆炸引起火灾。

(5)机械摩擦及物体碰撞引燃可燃物，进而引起火灾。

3.2.2外因火灾预防措施

外因火灾的预防主要从两方面进行，一是防止失控的高温热源。二是采用不燃性支护材料，同时防止可燃物大量的积存。及时发现火灾初起征兆，及时扑灭。

(1)正确使用安全设施。矿井必须制订井上、下防火措施，并符合国家有关防火的各项规定要求。

(2)加强井下明火管理。井下和井口房内不得从事电焊、气焊和喷灯焊接等工作。如果在井下主要硐室、主要进风井巷和井口房进行按等工作，每次都必须制定安全措施，经矿长批准，由矿长制定专人在场检查和监督。

(3)矿井必须在井上下设置消防材料库。消防材料库储存的材料、工具品种和数量应符合有关规定，并定期检查和更换。

(4)井下爆炸材料库、机电设备硐室、检修硐室、材料库、井底车场、使用带式输送机或液力偶合器的巷道以及采掘工作面附近的巷道中，都应备有灭火器，其数量、规格和存放地点，必须明确规定。

3.3正确采取自救与互救措施

1.自救：就是井下发生意外灾变时，在受危害区域内的每个人员进行避难和保护自己的方法。应遵循“五字”自救原则进行现场急救。灭：迅速将事故消灭在初始阶段；护：用器材保护自己；撤：快速撤离灾区；躲：无法撤退时，迅速到避难硐室躲避待救；报：尽快报告灾情。

2.互救：就是在有效地进行自救的前提下，如何妥善地救护灾区受伤人员的方法。应遵循“三先三后”互救原则进行现场急救。对窒息或心跳、呼吸刚停止不久的伤员,必须先复苏、后搬运；对出血的伤员,必须先止血、后搬运；对骨折的伤员,必须先固定、后搬运。

5总结

瓦斯爆炸和火灾事故的防治是煤矿安全工作的一个系统工程，除了完善可靠的安全装备和采取有效的措施外，还应加强安全管理和安全监督，重视员工安全意识的培养。只有把安全放在首位，认真落实瓦斯治理的“十二字”方针，健全各项规章制度，合理加大安全投入，灾害事故才能大幅度地减少，煤矿的安全状况才能得到根本好转。