蘆嶺煤礦“5.13”瓦斯煤塵爆炸事故分析
02manbetx.com 基本情況
2003年5月13日16時03分，蘆嶺礦Ⅱ104采區發生瓦斯煤塵爆炸02manbetx.com
，波及Ⅱ1048風巷、改造切眼、Ⅱ1048機巷、開切眼掘進工作麵、變電所、Ⅱ1046采煤工作麵和-590大巷，死亡86人，受傷28人。
5月16日成立02manbetx.com
調查專家組，在國務院“淮北礦業集團公司蘆嶺煤礦‘5.13’02manbetx.com
調查組和技術組”的領導下，根據查明爆炸原因、爆炸地點、火源和瓦斯源的要求，專家組2次深入現場進行勘察，查閱了有關的資料，訪問了有關人員，並且對事故原因進行了認真的03manbetx
和研究。
事故地點在Ⅱ104采區，位於礦井Ⅱ水平中部，走向長630m，傾斜寬670m，剩餘可采儲量180萬噸。當時該采區有1個回采工作麵、2個掘進工作麵。Ⅱ1046工作麵為生產工作麵，麵長180m，2002年10月10日投產，至2003年5月13日風巷剩餘160m，機巷剩餘168m。準備麵為Ⅱ1048工作麵，切眼於5月6日在距風巷上口22m處停止掘進，保持正常通風，12日、13日安排人員進行清理和鏈板機調整工作。Ⅱ1048風巷於5月12日掘到預定終止位置，與Ⅱ1048工作麵切眼掘進工作麵迎頭煤壁保持22m貫通距離，13日早班清理，中班拆鏈板機，迎頭正常通風。
起爆源的確認
確認起爆源的條件有3個，即瓦斯條件、火源條件和破壞特征。最後確認爆源點在Ⅱ1048風巷改造切眼以西33.5m處，打開接線腔上蓋板的電磁啟動器處。見圖1。
爆炸力作用方向以該點為分界，主要標誌物：在爆炸力作用下插入工字鋼棚支護間隙中的風筒殘片呈東、西兩向分布，爆炸源點處的電磁啟動器直立，沒有位移。
該點有引爆火源（打開上蓋的電磁啟動器，並且其接線腔內電源側接線端子上懸著的一根電纜芯線橡膠絕緣炭化，有燒後的熔膠痕跡，絕緣電木板殘片上有燒痕）。
該點有瓦斯源（從Ⅱ1046采空區擠壓衝出的瓦斯，與空氣混合，形成爆炸性氣體）。
爆炸類型及傳播範圍
Ⅱ104采區發生的事故是瓦斯煤塵爆炸事故。在Ⅱ1046工作麵綜采支架上發現大量煤塵集結現象，有煤塵參與爆炸的現象。定性為瓦斯爆炸事故是顯然的（由破壞特征確認）。
為了確定是否有煤塵參與爆炸過程，分別在現場取樣進行了實驗03manbetx
。煤樣03manbetx
結果表明，Ⅱ1048風巷、擠壓衝出瓦斯孔洞、改造切眼等處煤塵沒有參與爆炸，Ⅱ1046采空區吹落在孔洞中的煤粉沒有燃燒的痕跡，表明老采空區內無火源。Ⅱ1046回采工作麵焦疤煤樣的揮發成份由33%降到15%～16%，下降了50%，表明在該工作麵局部地點有煤塵參與爆炸。
爆炸發生後，迅速傳播到Ⅱ1048風巷、改造切眼、Ⅱ1048機巷及開切眼掘進工作麵、Ⅱ1046采煤工作麵和-590大巷的一段巷道。
瓦斯源的認定
這次事故的瓦斯，來源於Ⅱ1046回采工作麵跳采前老采空區所積存的瓦斯。見圖2。
由於Ⅱ1046回采工作麵老采空區頂板的礦山壓力突然活動，使得在采空區形成礦山衝擊，並使1m～2m厚的小煤柱承受衝擊，煤柱出現片幫，局部地域將小煤柱衝擊破壞，並使采空區積聚的瓦斯受到擠壓，從煤柱破壞處衝出，與風巷中的空氣混合，形成爆炸性混合氣體，遇到火源即形成瓦斯爆炸。
Ⅱ1048風巷改造切眼以西，有14個通向Ⅱ1046采煤工作麵跳采前老采空區的孔洞，其中有6個孔洞具有明顯的氣流衝出的痕跡，尤其是在爆源點附近的12號、11號、10號氣流衝出的痕跡特別明顯，表現為在孔口周圍有片幫、對麵煤壁有衝擊痕跡和孔口下部有大量的堆積物。
Ⅱ1046采麵上部35m處的高位抽放巷道瓦斯抽放濃度發生明顯變化。從5月13日9時34分開始，瓦斯抽放濃度由31.9%逐步增加，至16時4分增加到34.6%，到16時30分達到最大值37.5%；然後，在16時36分迅速下降至17.3%,16時54分回升至20.4%。從中反映出，事故發生前與事故發生時，Ⅱ1046采空區頂板有較為明顯的活動。16時36分，瓦斯濃度下降的原因主要是爆炸後井下抽放管路局部出現破裂，空氣漏入管中所致。
2002年12月26日，Ⅱ1046工作麵跳采前老工作麵收作，老采空區形成，12月28日Ⅱ1046現工作麵開始從新開切眼往東回采。直至2003年1月15日，老空區頂板35m處的高位瓦斯抽放巷道仍未發生明顯變形，在Ⅱ1046工作麵回采期間無明顯周期來壓現象，頂板屬於堅硬難冒類型，盡管在回采期間采用過兩次強行放頂，但未達到預期效果。Ⅱ1048切眼掘進到距離老采空區24m時,發生夾鑽現象,表明壓力大，直至發生頂板斷裂，使頂部煤層瓦斯卸壓，卸壓瓦斯進入抽放巷道，使抽出的瓦斯濃度提高。在頂板突然斷裂時，原處於卸壓區的隔離小煤柱也受到衝擊破壞，采空區氣體受到壓縮，並從薄弱處形成的孔洞衝出，進入Ⅱ1048風巷。
事故前監測係統對瓦斯異常沒有反映。 而該區7個瓦斯濃度傳感器在事故前3小時內經過標定調校，性能是穩定的；通過訪問當事人也表明，監測係統和傳感器的使用一直正常。因此說明，產生爆炸的瓦斯是從采空區瞬間衝出、與風流中空氣迅速混合達到爆炸界限。因為傳感器感應時間為30s～55s，難以檢測到瞬間衝出的瓦斯。爆炸發生後，傳感器和分站已遭破壞，導致信號中斷。
爆炸火源的認定
認定這次瓦斯爆炸引爆火源是392號電磁啟動器引起的電火。
392號電磁啟動器上方頂板有冒落形成的空洞，冒落物將啟動器掩埋近半；啟動器接線腔呈敞開狀，即蓋板僅剩1顆螺釘，蓋板以此螺釘為軸心轉向一邊，使接線腔敞開顯露。現場的422號電磁啟動器狀態與392號一樣，接線腔緊固螺釘隻剩1顆，但蓋子與接線腔法蘭有錯縫，在爆炸壓力下，翻倒90度，緊固螺釘在上，掛住蓋子，沒有敞開顯露，腔內沒有冒落物。當392號和422號電磁啟動器的上級電源開關（即瓦斯-電閉鎖開關）供電時，392號和422號的電源側接線端子都是有電的，冒落物就有可能引起接線端子(相)間短路和接線端子接地，放電引爆瓦斯。見圖3。
392號的接線腔落有冒落物，接線腔電源側的接線端子防護絕緣電木蓋板被砸碎，電木蓋板殘片與其固定小螺釘連著，該電木殘片有燒糊的痕跡。
392號的接線腔有電源輸入電纜（動力線3芯）、電源轉接電纜（動力線3芯）和負載電纜（動力線3芯）。電源側接線端子上懸著的1根電纜芯線橡膠絕緣炭化，有燒後的熔膠痕跡。如果是其它火源引起瓦斯爆炸將橡膠絕緣炭化，那麼所有電纜都是在同一爆炸條件下，該接線腔內的9根電纜芯線，出現有選擇性的燒焦現象是不可能的。
經過詢問相關人員和查看監測數據原始資料了解到，2003年5月13日中班對該區域瓦斯傳感器進行了調校，調校時證明至少在15時07分40秒之前，392號和422號電磁啟動器電源側接線端子是帶電的。
事故引起的反思
1.老頂久不冒落，應引起高度重視
Ⅱ1406工作麵裏段由於煤柱的存在，老頂堅硬，未出現明顯礦壓顯現，給人造成礦壓不大的假象，實際是老頂久不冒落。隨著采空麵積的擴大，形成突然來壓，往往造成強烈衝擊，極易引發惡性事故。因此，此時應引起高度重視。
2.小煤柱送巷時，必須高度關注采空區礦壓、瓦斯、水、火等活動
對保護層開采，或為了減少巷道掘進時的礦山壓力影響，小煤柱送巷是有利的。但此時極易引發采空區瓦斯、水的卸入以及矸石串入，采空區漏風引起煤炭自然發火等事故，尤其在采空區礦壓顯現不充分時。因此，采用這種工藝，應及時監測控製相關災害的隱患。
3.必須加強信息監測和智能03manbetx
技術的研究，實現瓦斯災害預警和應急控製
引起瓦斯災害的因素很多，靠常規技術難以完全有效控製。瓦斯正常湧出時，由於可能出現局部通風量減少、風流方向改變等現象，造成瓦斯局部積聚，引發瓦斯事故；瓦斯異常湧出時，往往是因為不能事先了解瓦斯賦存條件、礦壓顯現條件、構造分布等，使得不能事先掌握瓦斯異常湧出的動向，也就難以製定相應的緊急處置措施，導致事故的發生。因此，研究超前掌握相關信息的手段以及相關信息變化可能導致結果的預測技術、控製異常現象產生的措施，實現對瓦斯災害的預警和應急控製是非常必要的。
4.盡快研製高反應速度的監控係統和傳感器
瓦斯異常湧出和瓦斯突出時極易在極短時間造成高濃度瓦斯積聚，現有傳感器和監控係統無法滿足及時反映、及時控製斷電的要求。因此，應盡快研發快速反應和控製的傳感器和監控係統技術。
5.必須高度重視通風係統的可靠性以及抗災能力的研究
通風係統的可靠性評價以及抗災能力的評估一直沒有得到有效重視，因而在技術研究領域沒有取得實質性的有效成果，在管理領域也缺乏強製性措施。使得事故發生時波及很大範圍，造成群死群傷現象。因此，通風係統的可靠性以及抗災能力的研究必須引起高度重視。
6.技術標準的研究明顯落後於生產和技術的發展
技術標準的研究明顯落後於生產和技術的發展的需求，很多操作沒有相應的技術標準來規範，應該引起我們的重視。
