瓦斯爆炸及防治技術
一、瓦斯爆炸及其危害
(一)概述
《高平縣誌》
1603年，山西省高平縣唐安鎮一煤礦發生瓦斯爆炸事故：
“火光滿井，極為熏蒸，人急上之，身已焦爛而死，須臾雷震井中，火光上騰，高兩丈餘”。
一、瓦斯爆炸及其危害
國外文獻記載的最早瓦斯爆炸事故，是1675年發生於英國茅斯汀煤礦的瓦斯爆炸。
世界煤礦開采史上最大的傷亡事故，是1942年發生於遼寧本溪煤礦的瓦斯、煤塵爆炸，造成1549人死亡，146人受傷。
一、瓦斯爆炸及其危害
大型高效通風機的使用
自動遙測監控裝置的使用
瓦斯抽采等
掌握瓦斯爆炸的原因、規律和防治措施，極為重要。
一、瓦斯爆炸及其危害
我國煤礦安全形勢嚴峻，瓦斯災害嚴重。
2001～2005年，在全國煤礦一次死亡3人以上重特大事故中，瓦斯事故平均每年發生206起，占62.3％，居第一位。
據《煤礦安全生產“十一五”規劃》國家安全生產監督管理總局，國家煤礦安全監察局，2006.4
一、瓦斯爆炸及其危害
1949年10月至2005年7月全國煤礦共發生19起一次死亡百人以上的特大事故，共死亡3162人。其中，15起是瓦斯爆炸事故，死亡2140人，事故起數和死亡人數分別占79%和68%。
2002年至2005年8月，全國煤礦發生29起特大事故，死亡1743人。其中，瓦斯爆炸事故24起，死亡1578人，事故起數和死亡人數分別占83%和91%。
瓦斯爆炸已經成為我國煤礦安全的“第一殺手”。
一、瓦斯爆炸及其危害
我國幾次較大的瓦斯爆炸事故：
1960年5月山西大同老白溝煤礦發生瓦斯爆炸，死亡684人。
1960年11月平頂山五礦發生瓦斯爆炸，死亡187人。
一、瓦斯爆炸及其危害
2000年9月貴州木衝溝礦瓦斯煤塵爆炸，死亡162人。
2004年10月20日河南鄭州大平煤礦“10.20”特大煤與瓦斯突出和瓦斯爆炸事故，148人死亡。
2004年11月28日陝西銅川陳家山煤礦“11.28”特別重大瓦斯爆炸事故，166人死亡。
一、瓦斯爆炸及其危害
2005年2月14日遼寧省阜新礦業(集團)有限責任公司孫家灣煤礦海州立井“2.14”特別重大瓦斯爆炸事故，214人死亡
2005年12月7日，河北省唐山市恒源實業有限公司發生一起特別重大瓦斯煤塵爆炸事故，造成108人死亡，29人受傷，直接經濟損失4870.67萬元。
一、瓦斯爆炸及其危害
2007年12月5日23時許，山西省臨汾市洪洞縣瑞之源煤業有限公司由於違規放炮，產生明火，引爆瓦斯。
延時5個多小時。
被告人孔惠平等3人盲目組織人員施救，致使傷亡擴大，導致15名自救工人死亡。該起事故共造成105人死亡，7人重傷，1人輕傷，直接經濟損失4275萬元。
一、瓦斯爆炸及其危害
2009年2月22日2時20分,山西焦煤集團西山煤電公司屯蘭煤礦南四采區發生特別重大瓦斯爆炸事故。當班下井436人，其中358人生還，事故造成78人死亡、114人受傷（其中重傷5人）。
2009年9月8日1時0分,河南平頂山市新華區新華四礦井下發生瓦斯爆炸事故，當班93人下井，14人升井。已造成79人死亡。
河南省政府已經下發緊急通知，對全省30萬噸及30萬噸以下礦井，凡未經批準生產的一律停工整頓，查找事故隱患。發生礦難的平頂山市157個礦井全部停產整頓。
一、瓦斯爆炸及其危害
2009年11月21日2時30分，黑龍江龍煤集團鶴崗分公司新興煤礦，三水平二石門後組15層探煤道發生煤與瓦斯突出，引起風流逆向，瓦斯隨逆向風流進入二段鋼帶機機頭硐室發生爆炸。事故發生時全礦井下作業人員528人，有420人安全升井，截止到25日8時40分，發現遇難人員108人。
一、瓦斯爆炸及其危害
一、瓦斯爆炸及其危害
一、瓦斯爆炸及其危害
僅06年11月份:
11月4日8時吉林延邊州和龍市宏源煤礦掘進工作麵發生瓦斯爆炸，7人遇難；
11月5日11時山西同煤集團軒崗公司焦家寨煤礦瓦斯爆炸事故， 47名礦工遇難；
11月8日9時湖南衡陽市耒陽市泗門洲鎮新坡村煤礦瓦斯爆炸事故，13 名遇難；
11月12日8時貴州遵義縣向陽煤礦瓦斯爆炸，4人死亡，3人受傷；
11月12日20時山西省晉中市靈石縣王禹鄉南山煤礦發生爆炸事故，34名礦工遇難；
一、瓦斯爆炸及其危害
11月25日13時黑龍江省雞西市恒山區遠華煤礦瓦斯爆炸， 25名遇難，1人下落不明；
11月25日17時雲南省曲靖市富源縣後所鎮昌源煤礦瓦斯爆炸，遇難32人，受傷28人（2人重傷）；
11月26日18時山西省臨汾市堯都區河底鄉蘆葦灘煤礦瓦斯爆炸，造成24名礦工遇難；
11月26日23時江西景德鎮市樂平縣湧山鎮裏衝塢地區聯營礦瓦斯爆炸，2人死亡。波及鄰近煤礦2人死亡，7人受傷；
11月29日甘肅武威地區天祝縣炭山嶺鎮一號煤礦采煤工作麵局部瓦斯爆炸，造成11人死亡。
共10起，202人遇難，31人受傷
一、瓦斯爆炸及其危害
(二)瓦斯爆炸的化學反應過程
物質從一種狀態迅速變成另一種狀態，並在瞬間放出大量能量的同時產生巨大聲響的現象稱為爆炸。
物理性爆炸
化學性爆炸
一、瓦斯爆炸及其危害
根據爆炸傳播速度可將瓦斯爆炸分為以下三類：
爆燃——傳播速度為每秒數十厘米至數米；
爆炸——傳播速度為每秒數十米至數百米；
爆轟——傳播速度超過聲速，達每秒數千米。
另外瓦斯燃燒，無明顯的動力現象；
一、瓦斯爆炸及其危害
最終的化學反應式為：
CH4+2O2===CO2+2H2O+Q（882.6KJ/mol)
如果O2不足，反應的最終式為：
CH4+O2===CO+H2+H2O+Q（882.6KJ/mol)
1個體積甲烷要同2個體積氧氣化合，氧氣濃度為21％時，相當於2×(100/21)=9.52個體積的空氣。所以，當空氣中甲烷濃度為1/(1+9.52)×100％＝9.5%時，從理論上講，爆炸最為猛烈。
8.5% ，煤礦井下實際條件下爆炸最為猛烈。
一、瓦斯爆炸及其危害
礦井瓦斯爆炸是一種熱—鏈反應過程。
爆炸混合物
能量
反應分子的鏈即行斷裂
放熱反應
活化中心（遊離基）
燃燒或爆炸式的氧化反應。
一、瓦斯爆炸及其危害
(三)瓦斯爆炸的產生與傳播過程
爆炸性的混合氣體遇高溫熱源
正向衝擊
初爆
反向衝擊
一、瓦斯爆炸及其危害
二次爆炸 連續爆炸
1940年日偽時期，撫順龍鳳礦曾在一晝夜發生瓦斯連續爆炸43次。
如遼源太信一井1751準備區掘進巷道複工排放瓦斯時，因明火引燃瓦斯，導致大巷內瓦斯爆炸，在救護隊處理事故過程中和采區封閉後，6天內連續發生爆炸32次。
一、瓦斯爆炸及其危害
1995年6月23日，淮南礦務局謝一礦4462C13采煤工作而自然發火引起瓦斯連續爆炸達1000次以上，死亡人數70多人；
陳家山煤礦2004年11月28日07時10分井下四采區發生爆炸事故，2004年12月2日3:25、6:15、7:45、10:53又發生4次爆炸，沒有再造成人員傷亡。
此外，新疆四棵樹煤礦、湖南洪山殿煤礦等都曾發生了瓦斯連續爆炸現象，損失慘重。
應注意掌握連續爆炸的間歇規律
一、瓦斯爆炸及其危害
(四)瓦斯爆炸的危害
瓦斯爆炸時會產生三個致命因素： 高溫、高速高壓衝擊波和有害氣體。
焰麵是巷道中運動著的化學反應區和高溫氣體，其速度大、溫度高。從正常的燃燒速度 (1—2.5m／s)到爆轟式傳播速度(2500m／s)。焰麵溫度可高達2150—2650℃。
焰麵經過之處，人被燒死或大麵積燒傷，燒壞設備，還可能點燃支架和煤塵，引起井下火災和煤塵爆炸事故，擴大災情。
一、瓦斯爆炸及其危害
衝擊波鋒麵壓力由幾個大氣壓(理論壓力9個大氣壓)到20個大氣壓，前向衝擊波疊加和反射時可達100個大氣壓。其傳播速度總是大於聲速，所到之處造成人員傷亡、設備和通風設施損壞、巷道垮塌。
1atm=10mH20
反向衝擊，連續爆炸
一、瓦斯爆炸及其危害
瓦斯爆炸後生成大量有害氣體，某些煤礦分析爆炸後的氣體成分：02為6％—l0％，N2為82％—88％，C02為4％—8％，CO為2％—4％。如果有煤塵參與爆炸， CO的生成量更大，往往成為人員大量傷亡的主要原因。
CO達到0.4%時，人就會中毒死亡；
02減少到10%—12%時，人就會失去知覺窒息死亡。
二、瓦斯爆炸條件及主要影響因素
1.瓦斯濃度
在正常空氣中瓦斯濃度為9.5％時，化學反應最完全,產生的溫度與壓力也最大。瓦斯濃度7％—8％時最容易爆炸，這個濃度稱最優爆炸濃度。
二、瓦斯爆炸條件及主要影響因素
2.火源
井下的一切高溫熱源都可以引起瓦斯燃燒或爆炸,但主要火源是放炮和機電火花。隨著煤礦機械化程度的提高，摩擦火花引燃瓦斯的事故逐漸增多。
二、瓦斯爆炸條件及主要影響因素
3.氧氣濃度
正常大氣壓和常溫時，
瓦斯爆炸濃度與氧濃度關
係，如柯瓦德爆炸三角形
所示。氧濃度降低時，爆
炸下限變化不大(BE線)，
爆炸上限則明顯降低(CE
線)。 氧濃度低於12％時，
混合氣體就失去爆炸性。
二、瓦斯爆炸條件及主要影響因素
(二)瓦斯爆炸的主要影響因素
影響瓦斯爆炸的因素很多、很複雜，主要有：
1.可燃性氣體的混入
當瓦斯和空氣的混合氣體中混入可燃性氣體時，不僅增加了爆炸氣體的總濃度，而且會使瓦斯爆炸下限降低。從而擴大了瓦斯爆炸的界限。因此，井下發生火災或產生有其他可燃性氣體時，即使平時瓦斯湧出量不大的礦井，也可能發生瓦斯爆炸，應特別引起注意。
二、瓦斯爆炸條件及主要影響因素
二、瓦斯爆炸條件及主要影響因素
2.爆炸性煤塵的混入
如果混入有爆炸性煤塵時，由於煤塵本身遇到300~400℃的火源能夠放出可燃性氣體，因此能使瓦斯爆炸下限降低。
當空氣中煤塵含量為5g/m3時，瓦斯爆炸下限降到3%；煤塵含量為8g/m3時，瓦斯爆炸下限降到2.5%。可見，作好防塵工作對防止瓦斯爆炸有著十分重要的意義。
二、瓦斯爆炸條件及主要影響因素
3.惰性氣體的混入
當混入惰性氣體(如二氧化碳、氮氣等)時，將使氧氣濃度減少，降低瓦斯爆炸危險性。
如每加入1%的氮氣，瓦斯爆炸下限就提高0.017%、上限降低0.54%;每加入1%的二氧化碳，瓦斯爆炸下限就提高0.0033%、上限降低0.26%。二氧化碳還能降低瓦斯爆炸壓力和延遲爆炸時間。當二氧化碳增加到25.5%時，無論瓦斯濃度有多大，都不會發生爆炸。
二、瓦斯爆炸條件及主要影響因素
4.混合氣體初始溫度(即爆炸前混合氣體溫度)
試驗表明，初始溫度越高，瓦斯爆炸界限就越大。當初始溫度為20℃時，瓦斯爆炸界限為6.0%～13.4%;初始溫度為700℃時，爆炸界限為3.25%～18.75%。
因此，井下發生火災或爆炸時，高溫會使原來並未達到爆炸濃度的瓦斯發生爆炸，這一點在救災時應特別注意。
二、瓦斯爆炸條件及主要影響因素
5.混合氣體的壓力
壓力越大，所需引火溫度越低。當混合氣體瞬間被壓縮到原來體積的1/20時，由於混合氣體被壓縮而自身產生的熱量就能使其自行爆炸。煤礦生產中的放炮作業，能造成很大的氣體壓力，從而大大降低了引火溫度，就比較容易發生瓦斯爆炸事故。
二、瓦斯爆炸條件及主要影響因素
6. 瓦斯的最低點燃溫度和最小點燃能量
瓦斯的最低點燃溫度和最小點燃能量決定於空氣中的瓦斯濃度，初壓和火源的能量及其放出強度和作用時間。
瓦斯—空氣混合氣體的最低點燃溫度，絕熱壓縮時565℃，其他情況時650℃。最低點燃能量為0.28mJ。煤礦井下的明火、煤炭自燃、電弧(平均4000℃)、電火花、赤熱的金屬表麵以及撞擊和摩擦火花，都能點燃瓦斯。
二、瓦斯爆炸條件及主要影響因素
7.瓦斯的引火感應期(延遲性)
瓦斯與高溫熱源接觸後，不是立即燃燒或爆炸，而是要經過一個很短的間隔時間，這種現象叫引火延遲性，間隔的這段時間稱感應期。感應期的長短與瓦斯的濃度、火源溫度和火源性質有關，而且瓦斯燃燒的感應期總是小於爆炸的感應期。火源溫度升高，感應期迅速下降，瓦斯濃度增加，感應期略有增加。
二、瓦斯爆炸條件及主要影響因素
二、瓦斯爆炸條件及主要影響因素
瓦斯爆炸的感應期，對煤礦安全生產意義很大。在井下高溫熱源是不可避免的，但關鍵是控製其存在時間在感應期內。
例如，使用安全炸藥爆炸時，其初溫能達到2000度左右，但高溫存在時間隻有10-6~10-7s，都小於瓦斯的爆炸感應期，所以不會引起瓦斯爆炸。如果炸藥質量不合格，炮泥充填不緊或放炮操作不當，就會延長高溫存在時間，一旦時間超過感應期，就能發生瓦斯燃燒或爆炸事故。
為了安全，井下電氣設備必須采用安全火花型或隔爆型，將電火花存在的時間控製在10-2~10-6s 內，電弧存在時間在10-4~1s 內。
三、瓦斯爆炸事故原因分析
特大瓦斯事故基本情況及特點 在41起特大瓦斯事故中，瓦斯爆炸事故34起，煤與瓦斯突出事故4起，瓦斯窒息事故1起，煤塵爆炸事故1起,瓦斯燃燒1起。呈現出如下特點： 1.采掘工作麵是事故發生的主要地點。在41起特大瓦斯事故中，發生在采煤工作麵16起，占39%；發生在掘進工作麵的17起占41%(采掘工作麵合計33起，占事故總起數的80%)；發生在煤倉、水倉、溜煤眼及聯絡巷等其他地方的8起，占事故總數的20%。
三、瓦斯爆炸事故原因分析
2.通風係統不合理和局部通風機管理不善是瓦斯積聚的主要原因。
在34起瓦斯爆炸事故和1起瓦斯窒息事故中，有22起主要是由通風係統不合理，存在風流短路、多次串聯和循環風，造成供風地點風量不足，引起瓦斯積聚，占事故總數的62.8%；有9起主要是由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，造成瓦斯積聚，占事故總數的26.5%。
設巷道麵積8m2，正常通風時供風量為200m3/min,則工作麵絕對瓦斯湧出量為1m3/min。
設距工作麵10m範圍內的瓦斯湧出量占總湧出量的50%，如果工作麵停風，該區域達到5%的瓦斯爆炸下限，隻要8分鍾（8×10×5%/（1×50%）=8)
三、瓦斯爆炸事故原因分析
3.放炮和電器設備產生的火花是爆炸事故的主要火源。
在34起瓦斯爆炸事故中，有16起是由放炮產生的火花引爆的，占爆炸事故總數的47%；有15起事故是由電器設備及電源線電火花引爆的，占事故總數的44%；另外有3起是由金屬或金屬礦物質撞擊產生火花引起的，占事故總數的9%。
三、瓦斯爆炸事故原因分析
4.低瓦斯礦井事故多發。
在34起瓦斯爆炸事故和1起瓦斯窒息事故中，有21起是由低瓦斯礦井發生的，占該類事故總數的61.8%；有12起是由高瓦斯礦井發生的，占該類事故總數的34.3%；有2起事故礦井沒有瓦斯等級鑒定資料。
三、瓦斯爆炸事故原因分析
5.突出事故主要是“四位一體”綜合防突措施不落實。
在4起特大煤與瓦斯突出事故中，有1起是強行打防突鑽孔時發生的；有3起是由於工作麵沒有落實“四位一體”防突措施，現場管理混亂，導致煤與瓦斯突出事故的發生。
三、瓦斯爆炸事故原因分析
(一)瓦斯積聚
瓦斯積聚是指體積超過0.5m3的空間瓦斯濃度超過2%的現象。局部地點的瓦斯積聚是造成瓦斯爆炸的根源，具體有以下幾個方麵。
1.通風係統不合理、通風設施不可靠
合理的礦井通風係統要求：
每個礦井、采區和采煤工作麵都必須具有完善的通風係統
合理的通風方式
可靠的通風設施
足夠的風量
高效的主要通風機以及相應的通風設施
總之：通風係統的規劃和設計都要以安全可靠、技術先進、經濟合理三個目標進行綜合優化，以提高礦井通風係統先天的抗災能力。
礦井通風能力不夠，供風距離過長、通風線路不暢通、采掘工作麵過於集中、工作麵瓦斯湧出量過大而又沒有采取抽放措施等，都容易造成工作麵風量不足。工作麵風流短路、多次串聯、循環風；局部通風機安裝不符合要求；通風設施不可靠，風門、風障、風橋、密閉等設施不符合要求。
采掘工作麵串聯通風而沒有監控措施，不穩定分支的風流無計劃流動，角聯分支受自然風壓和其他風路風阻的影響風流的不穩定，都會造成瓦斯超限
防爆門 滑輪 平衡錘
井口圈
立井筒
風道
局部扇風機必須安裝在全負壓風流中
井下不準用一台局扇向兩個掘進頭或回采麵供風；風筒離窩頭距離不得超5米
三、瓦斯爆炸事故原因分析
2.采煤工作麵上隅角
三、瓦斯爆炸事故原因分析
3.采煤機工作時切割機構附近
截槽內、截盤附近和機殼與工作麵煤壁之間，瓦斯湧出量大，通風不好，容易積聚瓦斯。據英國一個綜采工作麵測定，截槽內瓦斯濃度有時高達75%，采煤機機械電氣設備防爆性能不好，截齒與堅硬夾石(如黃鐵礦)摩擦火花，是點燃瓦斯的火源。
三、瓦斯爆炸事故原因分析
4.掘進工作麵
掘進工作麵較易發生瓦斯爆炸的原因，一方麵是這些地點采用局部通風機通風，如果局部通風機停止運轉、風筒末端距工作麵較遠、風筒漏風太大或局部通風機供風能力不夠，以致風量不足或風速過低，瓦斯容易積聚。
另一方麵，供給局部通風機的全風壓風量不足，造成局部通風機發生循環風，或局部通風機安裝位置距回風口太近造成循環風，也會引起掘進麵瓦斯超限。
放炮、掘進機械、局部通風機、電鑽等的操作管理如不符合規定，則容易產生高溫火源。
三、瓦斯爆炸事故原因分析
5.通風設施的非正常狀態
風門的開與關，風量減少
6.恢複通風、巷道貫通
估算瓦斯量、排瓦斯方法、速度、排放時間
7.氣壓變化或冒頂
采空區和盲巷
8.地質構造帶
瓦斯噴出、突出，防爆重點是停電、撤人
9.冒落空洞、采區煤倉
10.低瓦斯礦井爆炸事故有可能比高瓦斯礦井嚴重
11.管理上疏忽和人為違反安全規程，缺乏紀律和責任感。
三、瓦斯爆炸事故原因分析
(二)瓦斯爆炸的點火源
四、瓦斯爆炸事故的防治
《煤礦瓦斯治理經驗五十條》2005年3月
瓦斯綜合治理的基本思想是，貫徹“先抽後采、監測監控、以風定產”的瓦斯治理工作方針，樹立“瓦斯事故是可以預防和避免的”意識，實施“可保盡保、應抽盡抽”的瓦斯綜合治理戰略，堅持“高投入、高素質、嚴管理、強技術、重責任”，變“抽放”為“抽采”，以完善通風係統為前提，以瓦斯抽采和防突為重點，以監測監控為保障，區域治理與局部治理並重，以抽定產，以風定產，地質保障，掘進先行，技術突破，裝備升級，管理創新，落實責任，實現煤與瓦斯共采，建設安全、高效、環保礦區
四、瓦斯爆炸事故的防治
煤礦瓦斯治理與利用總體方案
2005年6月
一、指導思想
以“三個代表”重要思想和科學發展觀為指導，堅持以人為本，關愛礦工生命，樹立“瓦斯事故可以預防和避免”、“瓦斯是資源和清潔能源”的意識，貫徹“安全第一、預防為主”和瓦斯治理“先抽後采、監測監控、以風定產”的方針，完善與主體能源地位相適應的煤炭法律政策體係、煤礦安全技術標準體係，切實加強煤礦瓦斯治理與利用工作，努力建設本質安全型煤礦，確保能源供應安全和煤炭工業可持續發展。
四、瓦斯爆炸事故的防治
二、發展導向
（一）樹立“瓦斯事故可以預防和避免”的意識，依靠科技進步和發展先進生產力，處理好安全與生產的矛盾；
（二）堅持采煤采氣一體化、地麵與井下抽采相結合，通過瓦斯治理與利用，解放生產力，保護生命，保護資源，保護環境；
（三）堅持用嚴格的安全準入和清理整頓標準，淘汰落後的煤礦生產力，逐步構建安全、高效、節能、環保的煤炭產業新秩序；
（四）堅持用技術和經濟手段，逐步淘汰高耗能產業中技術落後的企業，逐步構建節能型社會；
四、瓦斯爆炸事故的防治
（五）堅持用資源市場化調節國家、行業、企業三者利益關係，形成煤礦良性的內生循環機製，推動煤炭產業升級；
（六）堅持“可保盡保、應抽盡抽、先抽後采、煤氣共采”的瓦斯綜合治理戰略，“高投入、高素質、嚴管理、強技術、重責任”的瓦斯治理原則和“以抽定產、以風定產、工程先行、技術突破、裝備升級、管理創新、全麵提高”的治理思路；
（七）堅持本質安全型開采，高瓦斯、煤與瓦斯突出礦井必須通過瓦斯治理，確保在安全狀態下進行開采；
（八）堅持“以抽保用、以用促抽”，優先開發民用瓦斯燃氣，適量改造和新建瓦斯鍋爐，主導發展瓦斯發電，適當考慮瓦斯化工，逐步建立瓦斯利用工業體係。
四、瓦斯爆炸事故的防治
國務院安委會辦公室關於進一步加強煤礦瓦斯治理工作的指導意見 安委辦〔2008〕17號 2008年8月11日
一、指導思想和工作目標
1．指導思想。深入貫徹黨的十七大精神，落實科學發展觀，堅持“以人為本”和“安全發展”，以有效防範和遏製重特大瓦斯事故、大幅度降低瓦斯事故總量為目標，堅持“安全第一、預防為主、綜合治理”的安全生產方針，進一步加強領導、落實責任、增加投入、依靠科技、嚴格監管、強化監察，著力構建“通風可靠、抽采達標、監控有效、管理到位”的煤礦瓦斯綜合治理工作體係，推動煤礦瓦斯治理工作再上新水平。
2．工作目標。到2010年，全國煤礦瓦斯事故死亡人數比2007年下降20%以上，重特大瓦斯事故得到有效遏製；煤層氣（煤礦瓦斯）抽采總量突破100億立方米；建成100個瓦斯治理示範礦井和100個瓦斯治理示範縣，煤礦瓦斯綜合治理工作體係建設取得明顯成效，為實現煤礦安全生產狀況明顯好轉、根本好轉奠定基礎。
四、瓦斯爆炸事故的防治
二、優化生產布局，合理組織生產，為瓦斯治理工作提供基礎保障
三、建立係統合理、設施完好、風量充足、風流穩定的通風係統，確保通風可靠
四、強化多措並舉、應抽盡抽、可保盡保、抽采平衡的技術措施，確保抽采達標
五、建立裝備齊全、數據準確、斷電可靠、處置迅速的監控係統，確保監控有效
六、構建責任明確、製度完善、執行有力、監督嚴格的管理機製，確保管理到位
七、全麵落實煤礦瓦斯治理和利用的政策措施
八、強化對瓦斯治理工作的監督管理和監察
九、加強組織領導，紮實推進瓦斯治理工作
四、瓦斯爆炸事故的防治
河南省貫徹落實《國務院安委會關於進一步
加強煤礦瓦斯治理工作的指導意見》的實施意見
工作目標。到2010年，全省煤礦瓦斯事故死亡人數比2007年下降30%以上，有效控製重特大瓦斯事故；煤層氣（煤礦瓦斯）抽采總量突破3億m3；建成5個瓦斯治理示範縣和20對瓦斯治理示範礦井，煤礦瓦斯綜合治理工作體係建設取得明顯成效，為實現全省煤礦安全生產狀況根本好轉奠定基礎。
四、瓦斯爆炸事故的防治
要求礦井和采區設計前，要依據瓦斯地質資料，準確測定煤層瓦斯含量、瓦斯壓力、煤層透氣性係數λ、瓦斯吸附常數a、b值、瓦斯放散初速度△P、煤的堅固性係數f值等瓦斯基礎參數，明確礦井瓦斯等級，分析預測礦井瓦斯災害程度，為設計提供依據。
要求礦井通風阻力必須符合《煤礦井工開采通風技術條件》（AQ1028-2006）的規定，當礦井通風阻力達到2940Pa，必須采取調節主要通風機工況、擴巷等降阻措施；當通風阻力達到3920Pa，采取降阻措施仍達不到要求時，必須補打新風井。
四、瓦斯爆炸事故的防治
四、瓦斯爆炸事故的防治
煤礦瓦斯綜合治理專家指導綱要
1.總工程師應是企業及煤礦黨委委員、第一行政副職。企業及煤礦應設置專職通風副總工程師，突出礦井設置專職地質副總工程師。
2.礦井應杜絕瓦斯3%及以上超限，力爭實現瓦斯零超限。發生瓦斯超限，應作為事故嚴肅追查處理。企業負責人應對瓦斯3%及以上超限事故單位的礦長、書記進行警示性談話。
3.堅持瓦斯濃度按0.8%斷電管理製度。采掘工作麵回風流瓦斯濃度按0.8％斷電管理，各礦製定瓦斯預警製度。發生瓦斯濃度達3％及以上超限事故（打鑽噴孔或衝擊地壓造成的除外），給予事故責任單位科區隊長、書記嚴肅處理。發生瓦斯異常湧出（打鑽噴孔或衝擊地壓造成的除外）造成超限事故，瓦斯濃度達3％及以上且持續時間超過5分鍾的，按重大非死亡事故查處。
四、瓦斯爆炸事故的防治
由瓦斯爆炸的條件可知，預防瓦斯爆炸的措施，就是防止瓦斯的積聚和杜絕或限製高溫熱源的出現。
(一)防止瓦斯積聚的技術措施
1.加強通風
有效地通風是防止瓦斯積聚的最基本最有效方法。瓦斯礦井必須做到通風係統合理、通風構築物可靠、風流穩定，有足夠的風量和風速，避免串聯風、避免循環風。掘進麵不允許擴散通風，局部通風風筒末端要靠近工作麵，放炮時間內也不能中斷通風，向瓦斯積聚地點加大風量和提高風速，等等。
四、瓦斯爆炸事故的防治
掘進局扇通風必須做到
(1) 雙風機
(2) 雙電源
(3) 自動倒台
(4) 三專(變壓器、開關、線路)
(5) 風筒傳感器
(6) 風----電閉鎖
(7) 瓦斯----電閉鎖
(8) 停風瓦斯超三分閉鎖風機
四、瓦斯爆炸事故的防治
2. 及時處理局部積存的瓦斯
生產中容易積存瓦斯的地點有：采煤工作麵上隅角，獨頭掘進工作麵的巷道隅角，頂板冒落的空洞內，低風速巷道的頂板附近，停風的盲巷中，綜放工作麵放煤口及采空區邊界處，以及采掘機械切割部分周圍，等等。及時處理局部積存的瓦斯，是礦井日常瓦斯管理的重要內容，也是預防瓦斯爆炸事故，搞好安全生產的關鍵工作。
四、瓦斯爆炸事故的防治
1)采煤工作麵上隅角瓦斯積聚的處理
①迫使一部分風流流經上隅角 (多用於瓦斯湧出量不大，2~3m3/min)
四、瓦斯爆炸事故的防治
②全負壓引排法(無自然危險、兩區段間無煤柱)
四、瓦斯爆炸事故的防治
③排放抽放
四、瓦斯爆炸事故的防治
④GSF型高壓水射流風機
四、瓦斯爆炸事故的防治
⑤優先采用Y型、E型、U+L型或W型通風係統
四、瓦斯爆炸事故的防治
⑥脈動通風技術的應用
脈動通風技術就是利用風流的紊流擴散係數與風流脈動特性相關的理論，研製的一套技術可靠、經濟合理且實用的脈衝風機。在正常通風風流中疊加脈動風流，從而增加風流的紊流擴散係數、提高風流驅散局部積聚瓦斯的能力，從根本上解決回采工作麵上隅角瓦斯積聚問題。
脈動風流的產生是因為風機體旋轉。在風機體周圍獲得脈動風流。
四、瓦斯爆炸事故的防治
四、瓦斯爆炸事故的防治
⑦GDS-1型瓦斯自動引排係統
技術原理：當用無火花風機排放上隅角積聚瓦斯時，需對風筒內瓦斯濃度進行實時監測，自動控製調節“摻新”風量，在保證安全的前提下，實現最大的排放功率。
四、瓦斯爆炸事故的防治
⑧小型液壓風扇處理上隅角瓦斯
四、瓦斯爆炸事故的防治
2）盲巷瓦斯排放
瓦斯排放是指獨頭巷道停風後恢複通風或封閉巷道啟封時排出巷道內的瓦斯。
有密閉牆的瓦斯排放（必須有救護隊）
隻有隔離柵欄獨頭巷道的瓦斯排放（通風隊）
四、瓦斯爆炸事故的防治
①製定排放瓦斯的措施；
包括：明確恢複通風的巷道或區域；瓦斯積聚原因的敘述；瓦斯量的估算；排放的方法、路線圖和排放影響的停電區域；瓦斯檢測的地點和方法；防止無關人員進入排放區域的站崗人員及地點；主要儀器設備調配；排放工作步驟及排放的組織、指揮和各方麵的責任人。關鍵崗位和負責人必須明確到人。
②排放瓦斯工作的三原則（三個必須）。
必須停電，必須撤人，必須限量。
四、瓦斯爆炸事故的防治
③排放方法
A.分段排放法
卸流排放法（三通）
紮風筒限流排放法
擋風機限流排放法
四、瓦斯爆炸事故的防治
B.GDS-1型瓦斯自動引排係統
四、瓦斯爆炸事故的防治
3)綜采工作麵瓦斯積聚的處理
綜采工作麵由於產量高，進度快，不但瓦斯湧出量大，而且容易發生回風流中瓦斯超限和機組附近瓦斯積聚。處理高瓦斯礦井綜采工作麵的瓦斯湧出和積聚，已成為提高工作麵產量的重要任務之一。目前采用的措施有：
①加大工作麵風量
有的工作麵風量達1500~2000m3/min ,這就要求擴大斷麵與控頂寬度，改變工作麵通風係統，增加風量。
四、瓦斯爆炸事故的防治
②防止采煤機附近的瓦斯積聚
增加工作麵風速或采煤機附近風速。國外有些研究人員認為，隻要采取有效的防塵措 施，工作麵最大允許風速可提高到6m／s。
工作麵風速不能防止采煤機附近瓦斯積聚時，應采用小型局部通風機或風、水引射器加大機器附近的風速。
采用下行風防止采煤機附近瓦斯積聚更容易。
四、瓦斯爆炸事故的防治
③綜放麵沿頂瓦斯排放巷
排放了采空區高濃度瓦斯，改變了漏風方向和瓦斯流動方向，但注意控製排放巷的排風量，杜絕一切火源。
四、瓦斯爆炸事故的防治
4)掘進工作麵瓦斯積聚的處理
巷道頂部冒落空洞和裂隙發育瓦斯湧出較大地點的處理：
充填法
引風法
風筒分支排放法
黃泥抹縫法
四、瓦斯爆炸事故的防治
頂板附近瓦斯層狀積聚的處理：
如果瓦斯湧出量較大，風速較低(小於0.5m／s)，在巷道頂板附近就容易形成瓦斯層狀積聚。層厚由幾厘米到幾十厘米，層長由幾米到幾十米。層內的瓦斯濃度由下向上逐漸增大。
據統計英國和德國瓦斯燃燒事故的2／3發生在頂板瓦斯層狀積聚的地點。預防和處理瓦斯層狀積聚的方法有：
加大巷道的平均風速，使瓦斯與空氣充分地紊流混合。一般認為，防止瓦斯層狀積聚的平均風速不得低於0.5—1m／s。
四、瓦斯爆炸事故的防治
加大頂板附近的風速。如在頂梁下麵加導風板將風流引向頂板附近；或沿頂板鋪設風筒，每隔一段距離接一短管；或鋪設接有短管的壓氣管，將積聚的瓦斯吹散；在集中瓦斯源附近裝設引射器。
將瓦斯源封閉隔絕。如果集中瓦斯源的湧出量不大時，可采用木板和粘土將其填實隔絕，或注入砂漿等凝固材料，堵塞較大的裂隙。
四、瓦斯爆炸事故的防治
(二)防止瓦斯點燃的技術措施
防止出現引爆火源的原則是，禁止一切非生產火源;對生產中可能產生的火源要嚴格管理和控製：
1.防止出現明火
按照《規程》規定，禁止在井口房、主要通風機房和瓦斯泵站周圍20m內使用明火、吸煙；嚴禁攜帶煙草及點火器具入井；井下禁止使用電爐；需要在井下施焊時，要遵守《規程》規定，嚴格審批手續;防止煤炭自燃；加強火區管理防止複燃等。
四、瓦斯爆炸事故的防治
2.防止出現電火花
瓦斯礦井必須采用安全型、防爆型和安全火花型的電器設備；井口和井下電器設備必須設有防雷電和防短路保護裝置；所有電纜接頭不準有“雞爪子”、“羊尾巴”和明接頭；不準帶電作業；嚴禁在井下拆開、敲打、撞擊礦燈的燈頭和燈蓋等。
四、瓦斯爆炸事故的防治
3.防止出現炮火
不準使用變質或不合格的炸藥，有瓦斯和煤塵爆炸危險的礦井必須使用與該礦井瓦斯等級相適應的安全炸藥；禁止放明炮、糊炮；禁止使用明接頭或裸露的放炮母線，雷管腳線、母線與放炮器的聯結要牢固；要使用水炮泥，炮眼封泥要裝滿填實；打眼、裝藥、放炮部必須符合《規程》要求。
四、瓦斯爆炸事故的防治
4.防止出現其他火源
在移動機械設備過程中要輕搬輕運，防止摩擦、撞擊出現火花；割煤機必須設內外噴霧裝置，割煤過程中要噴霧曬水，防止截齒與夾石產生摩擦火花；采取針對性安全措施，防止金屬、岩石等堅硬物體從高處落下，以防產生撞擊火花等。
四、瓦斯爆炸事故的防治
(三)防治瓦斯爆炸事故擴大的措施
萬一發生爆炸，應使災害波及範圍局限在盡可能小的區域內，以減少損失，為此應該：
1.編製周密的預防和處理瓦斯爆炸事故計劃,並對有關人員貫徹這個計劃。
2.實行分區通風。各水平、各采區都必須布置單獨的回風道,采掘工作麵都應采用獨立通風。這樣一條通風係統的破壞將不致影響其他區域。
四、瓦斯爆炸事故的防治
3.通風係統力求簡單。應保證當發生瓦斯爆炸時入風流與回風流不會發生短路。
4.裝有主要通風機的出風井口，應安裝防爆門或防爆井蓋，防止爆炸波衝毀通風機， 影響救災與恢複通風。
5.具體的隔爆措施
自動噴霧
被動式隔爆棚
自動式隔爆棚
五、瓦斯爆炸事故實例分析
(一)鄭州煤業集團大平煤礦“10.20”特大型煤與瓦斯突出引發特別重大瓦斯爆炸事故
2004年10月20日22時40分 ，河南省鄭州煤炭工業集團有限責任公司(簡稱鄭煤集團公司)大平煤礦發生一起特大型煤與瓦斯突出引發的特別重大瓦斯爆炸事故，造成148人死亡，32人受傷（其中重傷5人），直接經濟損失3935.7萬元。
五、瓦斯爆炸事故實例分析
煤與瓦斯突出事故簡況
2004年10月20日22時09分，21軌道下山岩石掘進工作麵發生特大型延期性煤與瓦斯突出。經過初步的調查分析，這是一起特大型煤與瓦斯突出而引發的瓦斯爆炸。該礦局部通風設施管理混亂、應急處置不力、安全管理存在漏洞，是導致事故災害擴大的重要原因。
五、瓦斯爆炸事故實例分析
突出地點:
21軌道下山岩石掘進工作麵（標高-282m、距地表垂深612m）
突出時間:
2004年10月20日22時9分
突出類型:
特大型煤與瓦斯突出
突出強度:
突出煤岩量為1894 t，瓦斯量約25萬m3
m
五、瓦斯爆炸事故實例分析
煤與瓦斯突出的原因：
突出地點垂深達到了612m；
地層垂直應力達到15MPa左右；
煤層的瓦斯壓力在2MPa以上；>0.74
瓦斯放散初速度△P達31；>10
煤質鬆軟，f僅0.12；<0.5
煤的破壞類型為IV、V類煤。Ⅲ IV、V類煤
五、瓦斯爆炸事故實例分析
21軌道下山岩石掘進工作麵地處礦井深部,放炮揭穿地質構造複雜的逆斷層，
該礦為高瓦斯礦井，對礦井開采深度增加可能帶來的瓦斯等級升高沒有引起足夠重視。
瓦斯地質預報工作不到位，沒有及時預測到21岩石下山掘進工作麵遇到的逆斷層
五、瓦斯爆炸事故實例分析
瓦斯爆炸事故簡況：
2004年10月20日22時40分，
在西大巷與11軌道石門交彙點附近的西大巷內，架線電機車取電弓與架線的電火花引發瓦斯爆炸。
瓦斯爆炸波及範圍:
礦井西翼進風係統，13、15、11、21四個采區和礦井西翼回風係統。
五、瓦斯爆炸事故實例分析
瓦斯爆炸的原因：
一是局部通風設施管理混亂，加大了煤與瓦斯突出後的瓦斯逆流，高濃度瓦斯進入西大巷新鮮風流，達到爆炸界限，遇到架線式電機車產生的火花，發生瓦斯爆炸。
二是據瓦斯監控係統測定的數據，煤與瓦斯突出距瓦斯爆炸有３０分鍾的間隔，這個期間的應急處置措施不力，對瓦斯波及區域實施停電措施 。
五、瓦斯爆炸事故實例分析
三是該礦在安全管理上存在漏洞。 技術管理、安全責任不落實，重生產輕安全。
五、瓦斯爆炸事故實例分析
(二)貴州水城木衝溝礦瓦斯爆炸事故
2000年9月27日20時38分，貴州省水城礦務局木衝溝煤礦四采區41114機巷發生瓦斯爆炸事故。事故波及除+1800水平大巷以外的所有井下地點。井下作業的244名礦工中，162遇難，55人重傷，摧毀巷道3250米。直接經濟損失1227.22萬元。
五、瓦斯爆炸事故實例分析
事故原因
據現場勘查和分析，這起瓦斯、煤塵爆炸事故的直接原因是：41116軌巷掘進工作麵因停電造成瓦斯積聚，在排放瓦斯過程中，41114機巷的4台局部通風機同時運行，且41116軌巷因積水回風不暢，造成41114機巷局部通風機以裏部分巷道內風流不穩定，產生循環風，致使在41114機巷中第4聯絡巷附近巷道內的瓦斯濃度達到爆炸界限。現場人員違章拆卸礦燈引起火花，造成瓦斯爆炸，煤塵參與爆炸。
五、瓦斯爆炸事故實例分析
1.瓦斯積聚，平均濃度76%；
2.風流短路；
3.違章作業，未佩戴呼吸器，“一風吹”排瓦斯，產生循環風，拆礦燈；
4.未抽放瓦斯；
5.排瓦斯審批製度不嚴；
6.采區采掘布置不合理，三個工作麵全部布置在西區，掘進頭大部分也在西區。
五、瓦斯爆炸事故實例分析
事故處理
受國務院委托，國家煤礦安全監察局在發給貴州省政府的《關於貴州省水城礦務局木衝溝礦“9．27”特大瓦斯煤塵爆炸事故的處理決定》中，對21名事故責任者作出如下處理：
王先傑，礦通風工區技術員，鑒於其在事故中死亡，不再追究責任。
馮平，礦主管通風副總工程師；徐世鬆，礦主管機電管理副礦長；盧棟梁，礦長，給予行政開除處分，移交司法機關依法追究刑事責任，並建議給予開除黨籍處分。
徐德勝，機電工區區長，給予行政降級處分，建議給予黨內嚴重警告處分。
董啟堂，通風工區黨支部書記，建議給予黨內嚴重警告處分。
盧曉勇，通風工區區長；喻祥，礦調度室副主任；王海燕，駐礦安全監察站站長；金世成，副礦長，給予行政撤職處分，建議給予留黨察看一年處分。
王崇飛，礦總工程師，給予行政撤職處分，建議給予黨內嚴重警告處分。
李學敏，礦黨委書記，建議給予撤銷黨內職務處分。
鄧聯枝，局通風處處長：張聖澤，局機電處長；龍世昌，局安監局局長；常華秋，局總工程師；張仕和，主管生產副局長，給予行政記大過處分，建議給予黨內嚴重警告處分。
魏永柱，局黨委書記，建議給予黨內嚴重警告處分。
趙安國，局長，給予行政撤職處分，建議給予撤銷黨內職務處分。
何剛，省煤炭局副局長；張顯榮，省煤炭局局長，給予行政降級處分，建議給予黨內嚴重警告處分。
責成貴州省主管副省長劉長貴向國務院做出深刻檢查。
（三）2009年2月22日2時20分，山西焦煤集團西山煤電公司屯蘭礦井下發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) 。
事故發生在南四盤區12403綜采工作麵1#聯絡巷，該工作麵煤層厚度4.26米。
采用綜合機械化采煤方法，一次采全高，工作麵長181米，走向長2001米，已回采1330米，巷道為錨網支護。
工作麵絕對瓦斯湧出量37.77 m3/min ，相對瓦斯湧出量10.15 m3/t。
該工作麵采用“二進一回”（皮帶巷、軌道巷進風，尾巷回風）的通風方式，軌道進風巷與回風巷之間設有多個聯絡巷。
1號聯絡巷安裝有兩部2×30kw局部通風機和4台風機開關, 在靠尾巷側約6m處設有一料石密閉牆，密閉牆上設有一個調節風窗。（開4指寬 ）
通過上麵分析可以看出：事故礦並沒有把瓦斯治理十六字體係落到實處。
（1）“通風可靠”不落實：1#聯絡巷微風、無風，造成瓦斯積聚等。
（2）“抽采達標”不落實：12403工作麵回風巷瓦斯濃度長期超過1.5%，大於1.0%的要求等。
（3）“監控有效”不落實：①1#聯絡巷設置有電氣開關等，但沒有設置甲烷傳感器；
②將12403工作麵回風巷瓦斯報警和斷電濃度調高至2.5%等。
（4）“管理到位”不落實：電氣開關失爆等
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