關于召開 2024 山西省煤炭學會煤礦智能化委員會年會暨千人智庫科創(chuàng)服務站工作會的通知

煤礦發(fā)生瓦斯爆炸災害事故的原因及特點著手，介紹了預防和控制瓦斯爆炸災害事故的技術措施及 發(fā)展 趨勢，說明瓦斯爆炸事故的防治是煤礦安全工作的一項系統(tǒng)工程，必須放在安全工作的首位，才能使瓦斯爆炸事故及其他災害事故大幅度減少。
在煤炭開采過程中，瓦斯爆炸、煤塵爆炸、煤與瓦斯突出、中毒、窒息礦井火災、透水、頂板冒落等多種災害事故時有發(fā)生。在這些事故中尤以瓦斯爆炸造成的損失最大，從每年的事故統(tǒng)計中來看，煤礦發(fā)生一次死亡10人以上的特大事故中，絕大多數(shù)是由于瓦斯爆炸，約占特大事故總數(shù)的70%左右，為此，瓦斯稱為煤礦災害之王。因此，分析瓦斯爆炸原因，制訂防治對策，顯得特別重要。
一、瓦斯爆炸原因分析
1、瓦斯爆炸特點
    根據(jù)多年對煤礦瓦斯爆炸事故統(tǒng)計分析，可以發(fā)現(xiàn)有如下一些特點:①瓦斯爆炸多為大事故;②事故地點多發(fā)生在采煤與掘進工作面;③瓦斯爆炸造成的破壞波及范圍大;④多為火花引爆;⑤高瓦斯礦井、低瓦斯礦井均有發(fā)生;⑥瓦斯爆炸多發(fā)生在鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦;⑦基建、技改礦井和轉制礦井瓦斯爆炸事故多發(fā)。
2、事故原因分析
     煤礦發(fā)生瓦斯爆炸事故與許多因素有關，但總的來說，主要與 自然 因素、安全技術手段、安全裝備水平、安全意識和管理水平等有關，發(fā)生瓦斯爆炸事故往往是以上因素相互作用所導致的。
（1）、煤礦開采條件差
     我國煤礦井下開采條件普遍較差，據(jù)統(tǒng)計，2000年全國國有重點煤礦共有580處礦井進行了瓦斯等級鑒定，其中高瓦斯礦井160處，低瓦斯礦井298處，煤與瓦斯突出礦井122處;有自然發(fā)火礦井372處，占64%，有煤塵爆炸危險礦井427處，占73.6% 。
（2）、瓦斯積聚的存在
     煤礦井下造成瓦斯積聚的原因很多，但主要有通風系統(tǒng)不合理和局部通風管理不善是瓦斯積聚的主要原因。如2005年34起特大瓦斯爆炸事故中，有22起主要是因通風系統(tǒng)不合理，存在風流短路、多次串聯(lián)和循環(huán)風，造成供風地點風量不足，而引起瓦斯積聚;有9起主要是因局部通風機安裝位置不當、風筒未延伸到供風點或脫落引起供風點有效風量不足，而造成瓦斯積聚;有2起事故主要是因停電停風而引起瓦斯積聚;有1起是盲巷積聚的瓦斯被引爆。
（3）、引爆火源的存在
     煤礦井下引爆瓦斯的火源有:爆破火花、電氣火花、摩擦撞擊火花、靜電火花、煤炭自燃等。但放炮和電器設備產(chǎn)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起是由放炮產(chǎn)生的火花引爆的;有15起事故是由電器設備及電源線電火花引爆的。
（4）、裝備不足、管理不落實
     礦井安全裝備配置不足，“先抽后采，監(jiān)測監(jiān)控，以風定產(chǎn)”方針未得到完全落實。如2005年發(fā)生的41起特大瓦斯事故中，有的礦井沒有安裝瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)或運行不正常，有的礦井雖安裝有監(jiān)控系統(tǒng)，但因傳感器數(shù)量不足、安裝位置不對、線路存在故障、顯示器不顯示數(shù)據(jù)等 問題 ，不能有效發(fā)揮其應有的作用。此外鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦發(fā)生的特大瓦斯事故都沒有裝備瓦斯抽放系統(tǒng)或抽放系統(tǒng)不能有效運行，監(jiān)控系統(tǒng)也不能有效發(fā)揮作用。如內(nèi)蒙古烏海市烏達區(qū)巴音賽煤焦有限責任公司某井雖安裝了瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)，但在其實際開采區(qū)域卻并沒有瓦斯傳感器，而造成特大瓦斯事故的發(fā)生，死亡16人。
（5）、管理水平低
    許多事故分析發(fā)現(xiàn)，違章操作或管理不當而造成了一些本可避免的事故，但未引起重視，最終釀成特大瓦斯爆炸事故。因此，管理水平和職工的安全意識對于煤礦的長期安全生產(chǎn)非常重要。
（6）、 企業(yè) 技術管理薄弱
    一些煤礦企業(yè)由于采煤 方法 落后，引起礦井采掘布置不合理，通風系統(tǒng)不完善，此外，作業(yè)規(guī)程編制不符合實際，針對性不強，給安全生產(chǎn)帶來了嚴重隱患。
二、控制瓦斯爆炸事故的技術措施
    瓦斯爆炸事故的防治可分為預防爆炸和抑制爆炸。預防爆炸主要有:優(yōu)化通風 網(wǎng)絡 及通風系統(tǒng)，防治瓦斯積聚，進行瓦斯抽放，加強瓦斯?jié)舛群突鹪幢O(jiān)測，防止點火源的出現(xiàn)等;抑制爆炸主要采用隔爆抑爆裝置將瓦斯爆炸限制在一定范圍內(nèi)，從而減少人員傷亡和災害事2.1瓦斯爆炸事故的預防措施
1、煤礦瓦斯抽放技術
    （1）、我國國有煤礦高瓦斯和瓦斯突出礦井占總礦井數(shù)的46%。瓦斯抽放是減少礦井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和突出的治本措施，同時也是開發(fā)利用瓦斯能源、保護大氣環(huán)境的重要手段。如皖北煤電集團公司祁東煤礦利用抽放瓦斯進行發(fā)電取得了可觀的 經(jīng)濟 效益和 社會 效益。
  （2）、為提高瓦斯抽放率， 目前 主要需解決長鉆孔定向鉆進技術，包括測斜、糾偏技術;提高單一低透氣性煤層的抽放率;研制鉆進能力更強的鉆機具;完善和提高擴孔技術、排渣技術、造穴技術和封孔技術;開發(fā)新的瓦斯抽放技術及設備。
  （3）、瓦斯抽放 方法 有本煤層抽放、鄰近層抽放和采空區(qū)抽放等;抽放工藝有順層長鉆孔、大直徑鉆孔、地面鉆孔、頂板巖石和巷道鉆孔等。并研制出與之相配套的強力鉆機及配套機具，如MK型長鉆孔鉆機和ZSM順層強力鉆機等。此外已研制出多種抽放泵及配套的監(jiān)控系統(tǒng)和儀表等，大大提高了瓦斯抽放量和抽放率，使安全環(huán)境得到進一步改善。
  （4）、利用多分支羽狀適用技術，解決低滲煤層瓦斯治理 問題 ，以提高抽采率。
  （5）、煤礦瓦斯治理也應該與煤層氣產(chǎn)業(yè)化緊密結合起來。
2、礦井瓦斯?jié)舛燃盎鹪幢O(jiān)測技術
     礦井瓦斯?jié)舛燃盎鹪吹膶崟r自動監(jiān)測對于防止瓦斯爆炸非常重要，當發(fā)現(xiàn)瓦斯異?；蛴谢鹪串a(chǎn)生，立即采取措施可防止爆炸事故的發(fā)生。我國目前開發(fā)了KJ90. KJ92.KJ94. KJ95. KJ73. KJ66等型號的礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)，以及各類檢測傳感器、報警儀和斷電儀。已有多個礦井安裝了礦井安全綜合監(jiān)控系統(tǒng)，并具有如下功能:①礦井環(huán)境和工況參數(shù)實時監(jiān)控;②主要通風機在線監(jiān)測;③巷道火災實時監(jiān)測;④礦井瓦斯抽放實時監(jiān)測;⑤中擊地壓實時監(jiān)測;⑥煤與瓦斯突出實時監(jiān)測;⑦煤層 自然 發(fā)火實時監(jiān)測;⑧瓦斯爆炸或燃燒實時監(jiān)測;⑨礦井電網(wǎng)監(jiān)測等多種功能。監(jiān)控系統(tǒng)的安裝極大地提高了煤礦的安全管理自動化水平，防止了許多事故的發(fā)生。
3、井下火源防治
     對煤礦井下的爆破火花、電氣火花、摩擦撞擊火花、靜電火花、煤炭自燃等火源都有一些相應的防治措施，除炸藥安全性檢驗、電器防爆檢驗、摩擦火花檢驗外、還需防止火源與瓦斯積聚在同時同地點出現(xiàn)，如放炮時檢測瓦斯?jié)舛龋捎蔑L電閉鎖、瓦斯電閉鎖等措施。另外加強明火的管理，嚴格動火制度，消除引爆瓦斯的火源。
4、優(yōu)化通風 網(wǎng)絡 及通風系統(tǒng)
    合理可靠的通風系統(tǒng)是防止瓦斯事故和控制災害擴大的重要措施，為此，瓦斯防治工程與采掘工程，必須同時設計，超前施工，同時投入使用。
三、隔爆措施
     礦井隔爆抑爆裝置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障，當瓦斯爆炸發(fā)生后，依靠預先設置的裝置可以阻止爆炸的傳播，限制火焰的傳播范圍，主要有被動式隔爆棚和自動抑爆裝置。
    1、被動式隔爆棚。隔爆巖粉棚、隔爆水槽棚和隔爆水袋棚因成本低、安裝方便，因而得到了廣泛的使用，其中隔爆水袋棚的使用最為廣泛。目前研制的XGS型和KYG型隔爆棚，具有適應性強，安裝、拆卸和移動方便的特點。
    2、自動式抑爆裝置。使用壓力或溫度傳感器，在爆炸發(fā)生時探測爆炸波，及時將預先放置的水、巖粉、N2 . CO2等噴灑到巷道中，從而達到抑制爆炸火焰?zhèn)鞑サ哪康?。?/span>ZGB-Y型自動隔爆裝置采用高壓氮氣引射消焰劑，能將爆炸限制在距爆源40-60m之內(nèi);YBW-1型無電源觸發(fā)式抑爆裝置，適合安裝在距爆源20-45m的巷道中;ZYB-S型自動產(chǎn)氣式抑爆裝置采用實時產(chǎn)氣原理，當傳感器接收到燃燒或爆炸火焰時，觸發(fā)氣體發(fā)生器快速產(chǎn)生的高壓氣體噴灑消焰劑，抑制火焰的傳播。
四、結語
    瓦斯爆炸事故的防治是煤礦安全工作的一個系統(tǒng)工程，除了完善可靠的安全裝備和采取有效的措施外，還應加強安全管理和安全監(jiān)督，重視員工安全意識的培養(yǎng)。只有把安全放在首位，認真落實瓦斯治理的“十二字”方針，健全各項規(guī)章制度，合理加大安全投入，瓦斯爆炸事故及其他災害事故才能大幅度地減少，煤礦的安全狀況才能得到根本好轉。故所造成的損失。

作者：解俊祥

2008年10月5日