關(guān)于召開(kāi) 2024 山西省煤炭學(xué)會(huì)煤礦智能化委員會(huì)年會(huì)暨千人智庫(kù)科創(chuàng)服務(wù)站工作會(huì)的通知

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(wàn)噸/年，核定生產(chǎn)能力為500萬(wàn)噸/年。該礦屬高瓦斯礦井,絕對(duì)瓦斯涌出量256.43 m³/min，相對(duì)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(méi)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(zhǎng)期超過(guò)1.5%）。

事故發(fā)生在南四盤(pán)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(duì)瓦斯涌出量37.77 m³/min ，相對(duì)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(zhǎng)181米，走向長(zhǎng)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(kāi)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(kāi)4指寬 ）

2  事故直接原因認(rèn)定

據(jù)現(xiàn)場(chǎng)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(pán)區(qū)12403工作面1#聯(lián)絡(luò)巷處于微風(fēng)或無(wú)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(kāi)關(guān)失爆，引爆瓦斯。

2.1爆源

據(jù)現(xiàn)場(chǎng)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(lái)自南四采區(qū)。從南四采區(qū)看，沖擊波方向來(lái)自12403工作面區(qū)域。

圖2.1事故現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)布置圖

2. 1#聯(lián)絡(luò)巷有明顯過(guò)火

1號(hào)聯(lián)絡(luò)巷有明顯過(guò)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(chǎng)圖

2.2瓦斯積聚的原因

據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察等，經(jīng)分析認(rèn)定：1#聯(lián)絡(luò)巷位于煤層中，巷道長(zhǎng)約37m，無(wú)風(fēng)、微風(fēng)段長(zhǎng)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(duì)瓦斯涌出量37.77m³/min，相對(duì)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(chǎng)勘查，12403采煤工作面1號(hào)聯(lián)絡(luò)巷長(zhǎng)約37m（見(jiàn)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(zhǎng)的巷道壓差小、通過(guò)風(fēng)量少，處于微風(fēng)或無(wú)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(kāi)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(chǎng)布置圖

2.3  引爆瓦斯的火源

據(jù)現(xiàn)場(chǎng)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(kāi)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(kāi)關(guān)負(fù)荷接線腔接線柱有明顯放電和過(guò)火痕跡（見(jiàn)圖2.5）。

 圖2.5  事故現(xiàn)場(chǎng)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(wú)其它外力作用痕跡，這表明失爆開(kāi)關(guān)是第1爆點(diǎn)火源。

                            圖2.6  事故現(xiàn)場(chǎng)失爆開(kāi)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(wèn)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(chǎng)，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?，采用局部通風(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?，造成重大安全隱患。

（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(guò)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(jiàn)

4.1  礦井應(yīng)推行“一礦一井一面”，簡(jiǎn)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(duì)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(wèn)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(wèn)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(wèn)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(wèn)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(kāi)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(jiǎn)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。