礦井瓦斯事故的預防與處理培訓課件

礦井瓦斯事故的預防與處理

個人簡況

1993~2001 安徽理工大學 本科、碩士

2001~2004 浙 江 大 學 博士

2004~ 華北科技學院

2010~北京科技大學礦業工程博士後流動站

《煤炭學報》、《化工學報》、《燃料化學學報》審稿專家

注冊安全工程師，安全評價師培訓講師，教育部雙師型教師

戰國時期政治家荀況:

先其未然謂之防

發而止之謂其救

行而責之謂之戒

防為上，救次之，戒為下。

煤礦安全生產狀況及形勢

“十二五”目標

持續穩定好轉

交流提綱

礦井瓦斯的危害及事故特點

煤與瓦斯突出事故防治技術

礦井瓦斯爆炸事故防治技術

瓦斯窒息事故概況

2000-2011-5共發生瓦斯窒息事故358起，死亡744人。其中，一次死亡人數最多是7人。

2003-08-09，貴州黔西南州興仁縣下山鎮高武辦事處一小煤窯(報廢井)發生一起瓦斯窒息事故，死亡7人。

2009-03-13下午17時30分左右，甘肅白銀市平川區豐源順煤業有限公司(鄉鎮煤礦)發生瓦斯窒息事故，造成7人死亡。

瓦斯燃燒事故概況

2001-2011-4共發生瓦斯燃燒事故91起，死亡353人。其中，一次死亡人數最多是17人。

2005-09-06上午9時0分，呂梁地區中陽縣枝柯鎮煤礦二坑(該礦已在山西日報公告屬停產整頓礦井)發生瓦斯燃燒事故。井下當班19人，有2人自行出井，造成17人死亡。

建國以來一次死亡100人以上事故統計表

建國以來一次死亡100人以上事故統計表

2004年以來死亡百人以上瓦斯事故

1、2004.10.20，鄭煤大平礦難，死亡148人(突出引起進風區瓦斯爆炸);

2、2004.11.28，銅川陳家山礦難，死亡166人(下隅角強製放頂瓦斯爆炸);

3、2005.2.14，阜新孫家灣礦難，死亡214人 (衝擊地壓引起原低瓦斯風道瓦斯爆炸);

2005年2月14日15時01分，阜新礦業(集團)有限責任公司孫家灣煤礦海州立井發生一起特別重大瓦斯爆炸事故，造成214人死亡，30人受傷，直接經濟損失4968.9萬元。

原因：衝擊地壓造成3316風道外段大量瓦斯異常湧出，3316風道裏段掘進工作麵局部停風造成瓦斯積聚，瓦斯濃度達到爆炸界限;工人違章帶電檢修架子道距專用回風上山8m處臨時配電點的照明信號綜合保護裝置，產生電火花引起瓦斯爆炸。

4、2005.11.27，七台河東風煤礦煤塵爆炸，死亡171人(煤倉放炮引起);

5、2005.12.7，河北唐山劉官屯煤礦瓦斯煤塵爆炸，死亡108人(低瓦斯鄉鎮礦井);

6、2007.12.5，山西洪洞瑞之源礦瓦斯煤塵爆炸，死亡105人(低瓦斯鄉鎮礦井)。

7、2009.11.21，鶴崗新興煤礦瓦斯爆炸，死亡108人。

今年一季度全國煤礦共發生17起較大以上事故，共造成113人死亡

國務院安委會通報

3月12日，國務院安委會辦公室通報了該6起較大瓦斯事故(安委辦明電〔2011〕13號)，共造成37人死亡或下落不明，暴露出四方麵突出問題：

一是節後複產複工驗收把關不嚴，隱患排查治理工作不到位;

二是防突措施不到位，煤與瓦斯突出礦井不執行《防突規定》，未采取“四位一體”綜合防突措施，抽采不達標;

三是現場通風、瓦斯管理不到位，風量不足導致瓦斯積聚，不按規定檢查瓦斯，違章現象嚴重;

四是機電管理不到位，設備不防爆，違章操作電氣設備。

國務院安委會通報提出的要求

一、高度重視複產複工驗收期間煤礦安全生產工作

二、嚴格煤礦複產複工驗收工作。要把複產驗收與進一步強化煤礦基礎管理相結合，將有關製度措施落實到位，具體做到五個結合：1)與打非治違相結合;2)與隱患排查相結合;3)與領導幹部帶班下井相結合;4)與煤礦安全質量標準化建設相結合;5)與加大職工隊伍培訓力度相結合。

三、切實加強煤礦瓦斯防治和現場通風管理

四、切實加強煤礦機電管理。在維修井下機電設備及供電線路時，要按規定檢查瓦斯，嚴禁違章作業。

五、進一步推進煤礦企業兼並重組和整合技改工作

六、嚴格事故查處和責任追究

4月份事故概況

4月3日13時50分左右，雲南宣威包村煤礦井下發生瓦斯事故，造成6人遇難。

4月6日10時20分，雲南東源羅平煤業有限公司富樂陽光煤礦發生煤與瓦斯突出事故，6死1傷。該礦1780井底車場在煤與瓦斯突出危險性預測預報孔施工完畢時，發生煤與瓦斯突出事故。

4月份事故概況

4月15日14時30分，雲南省曲靖市宣威市海岱鎮楊梅山煤礦發生一起重大瓦斯爆炸事故，造成12人死亡，3人受傷。事故發生後，該礦轉移4名遇難礦工遺體，並偽造入井檢身記錄，謊報事故真相。

事故直接原因：礦井停電停風後，井下部分巷道瓦斯積聚並達到爆炸濃度界限，恢複供電後K7運輸巷煤電鑽綜合保護裝置失爆產生火花，引起瓦斯爆炸。

4月份事故概況

4月24日晚，貴州盤縣小凹子煤礦發生透水事故，37人升井，8人遇難。

小凹子煤礦為證照齊全的生產礦井，設計生產能力為年產15萬噸。經初步了解，該煤礦附近老礦井開采時間較長，分布複雜，積水不清，當班工人在探放水過程中，巷道底部冒水發生事故。具體原因還在進一步調查中。

5月中旬以來，全國煤礦發生6起較大瓦斯事故，共死亡36人(安委辦〔2011〕20號)

5月13日，黑龍江省雙鴨山市四方台區龍祥煤礦發生一起瓦斯爆炸事故，死亡4人、受傷1人。該礦為鄉鎮煤礦，低瓦斯礦井，屬資源整合礦井，於2010年9月關閉。初步分析，該礦非法組織生產，井下三段10#掘進工作麵無風作業導致瓦斯積聚，工人違章在井下抽煙引起瓦斯爆炸。

5月中旬以來，全國煤礦發生6起較大瓦斯事故，共死亡36人

5月17日，湖南省湘煤集團金竹山礦業有限公司一平硐煤礦發生一起煤與瓦斯突出事故，死亡8人。該礦為國有重點煤礦，屬煤與瓦斯突出礦井，核定生產能力25萬噸/年。初步分析，該礦2137回采工作麵在地質構造帶未采取針對性的安全技術措施，放頂誘發煤與瓦斯突出。

5月中旬以來，全國煤礦發生6起較大瓦斯事故，共死亡36人

5月17日，雲南省昭通市威信縣南風煤礦發生一起煤與瓦斯突出事故，死亡7人。該礦為鄉鎮煤礦，屬煤與瓦斯突出礦井，核定生產能力4萬噸/年。初步分析，該礦1151煤層運輸巷掘進工作麵瓦斯抽放存在空白帶，由於支護質量差，巷道冒頂誘發煤與瓦斯突出。

5月中旬以來，全國煤礦發生6起較大瓦斯事故，共死亡36人

5月20日，雲南省昭通市彝良縣昌能煤礦發生一起瓦斯窒息事故，死亡3人。該礦為鄉鎮煤礦，低瓦斯礦井，核定生產能力3萬噸/年。初步分析，該礦工人違章進入盲巷造成窒息死亡。

5月22日，四川省自貢市榮縣新勝煤礦發生瓦斯爆炸事故，死亡6人。該礦原為國有地方煤礦，後改製為民營企業，屬高瓦斯礦井，核定生產能力15萬噸/年。初步分析，該礦4313采煤工作麵開切眼掘進施工過程中停電、停風後，未進行通風排瓦斯，違規恢複向工作麵供電，造成瓦斯爆炸。

5月22日，湖南省婁底市民興煤礦發生煤與瓦斯突出事故，死亡8人、受傷1人。該礦為鄉鎮煤礦，屬煤與瓦斯突出礦井，設計生產能力6萬噸/年。初步分析，該礦超深越界違法組織生產，綜合防突措施不落實，掘進工作麵放炮誘發煤與瓦斯突出。

二、煤與瓦斯突出事故的預防與處理

世界第一大突出

1969年7月13日，前蘇聯頓巴斯礦區加加林煤礦石門揭煤(1.03m)，突出煤(岩)14000t，瓦斯25萬m3。

我國最大的一次突出

1975年8月8日，天府三彙一礦+280m水平，平硐揭開K1煤層時，突出煤岩12780t，瓦斯140萬m3。

炮響3~4s後發生突出，硐口一陣狂風，將小碎石卷起，吹到50m以外。

大量瓦斯攜帶煤粉湧出，呈黑濃煙狀，持續40min才逐漸下降。

距突出點700多m遠的三道風門被毀。

風門外裝有釺子和矸石的礦車衝出30多m遠。

1t多重的一塊巨石被衝走120多m。

另一塊重達3t的巨石衝出60餘m，拐兩個90°的急彎進入變電所。

突出煤矸堆積情況

距突出點110m，煤矸基本封頂。

堆積高度緩慢下降，整個堆積長1170m，直到硐口。

南茅口大巷，堆積60m(20m封頂);北茅口大巷，堆積250m(約100m封頂)。

煤與瓦斯突出的致災表現

堵塞井下巷道

破壞通風係統

井下大氣變化

人員缺氧窒息

卷走埋壓人員

引發瓦斯爆炸

引發大型火災

漣源市觀音一礦“12·3”特大煤與瓦斯突出事故 煤與瓦斯突出示意圖

1879年4月17日，比利時阿拉波二號井發生一次強度420t、瓦斯50萬m3的突出：

瓦斯逆流從提升井衝至地麵，距井口23m的絞車房附近的火爐引燃了瓦斯，火焰高達50m，井口建築燒成一片廢墟;

2h後，火焰快要熄滅時，井下又連續發生7次瓦斯爆炸;

井下209人，死亡121人，地麵3人燒死，11人燒傷。

突出地點分布

石門突出

平巷(煤巷掘進麵)突出

上山突出

下山突出

采煤工作麵突出

鑽孔突出

石門突出危險性最大

盡管石門突出次數少，但突出強度大，平均突出強度為316.5t/次，是平巷平均突出強度(50t/次)的6倍以上。

伊川縣國民煤業公司 “3·31”特別重大煤與瓦斯突出事故

2010年3月31日19時20分，河南省洛陽市伊川縣國民煤業公司發生一起特別重大煤與瓦斯突出事故，造成44人死亡、4人下落不明，直接經濟損失2728.4萬元。

事故的直接原因是：該礦違法在二1煤1102回風巷工作麵掘進，由於區域和局部綜合防治瓦斯突出措施不落實，在施工瓦斯排放鑽孔時誘發煤與瓦斯突出;突出的瓦斯逆流至副斜井井口，遇明火發生爆炸，並引起瓦斯燃燒。

河南平禹煤電有限責任公司四礦“10.16”特別重大煤與瓦斯突出事故

2010年10月16日6時許，平禹煤電四礦12190工作麵發生特別重大突出事故，突出煤量2500餘噸，突出瓦斯量約18萬立方米;當班入井276人，其中239人經及時搶救撤離安全升井，事故共造成37人死亡。

核定生產能力30萬噸/年，為煤與瓦斯突出礦井，事故當日在12190工作麵切眼施工瓦斯抽放鑽孔過程中發生煤與瓦斯突出事故。

發生事故的工作麵曾於2008.8.1在掘進機巷時發生重大煤與瓦斯突出事故，造成23人死亡。

類似事故

4月6日10時20分，雲南東源羅平煤業有限公司富樂陽光煤礦發生煤與瓦斯突出事故，6死1傷。該礦1780井底車場在煤與瓦斯突出危險性預測預報孔施工完畢時，發生煤與瓦斯突出事故。

預抽煤層瓦斯增透技術

煤與瓦斯突出事故救災要點

1、救護隊接到通知後，應以最快速度趕到事故地點，以最短路線進入災區搶救遇險人員。

回采工作麵突出，應由兩個小隊分別從進、回風道進入災區。

災區進出口應設崗哨，禁止人員進入。

救護隊進入災區前，應攜帶足夠數量的呼吸器和自救器，以供遇險人員佩戴。

煤與瓦斯突出事故救災要點

2、進入災區前，應先切斷災區電源。如果進去後再發現電源未切斷，不得在瓦斯超限的電源開關處切斷電源，應在遠離災區的安全地點切斷電源。如瓦斯湧出量大，少量瓦斯已侵入主要水泵房，且湧水量大，切斷電源會引起淹井危險時，應加強通風，特別要加強電器設備處的通風，並做到送電的設備不停電，停電設備不送電，直到迅速恢複正常通風後，電氣設備才能正常運行。

煤與瓦斯突出事故救災要點

3、救護隊進入災區時應保持原有通風狀況，不得停風或反風。回風堵塞引起瓦斯逆流時，應盡快疏通，恢複正常通風。如反向風門受損，大量瓦斯侵入進風時，應迅速堵好，縮小災區範圍。

煤與瓦斯突出事故救災要點

4、處理煤與瓦斯突出事故時，礦山救護隊必須攜帶0~100%的瓦斯檢定器，嚴格監視瓦斯濃度的變化。為了及時搶救遇險人員，應準備一定數量的化學氧自救器或壓縮氧自救器與2小時呼吸器。發現遇險人員立即搶救，能行動的佩戴自救器引出災區;不能行動的則運出災區;不能自主呼吸的，應迅速運出或創造供風條件就地蘇生。如遇險人員過多，一時無法運出，則就近以風幛隔成臨時避災區，以壓風管通風，或拆開風筒供風，在避災區進行蘇生，再分批轉運到安全地點。

5、救護隊進入災區，應特別觀察有無火源，發現火源應立即組織滅火。滅火時，必須嚴格掌握通風與瓦斯濃度變化，防止瓦斯接近爆炸範圍引起爆炸。火災嚴重時，應用綜合滅火或惰氣滅火。

進入災區後，必須認真檢查氣體和溫度的變化，發現空氣中CO和溫度升高現象時，應提高警惕，並迅速查明原因。

如果是大型瓦斯燃燒事故，應立即撤出人員，對火區進行封閉。

煤與瓦斯突出事故救災要點

6、災區中發現突出煤矸堵塞巷道，使被堵塞區內人員安全受到威脅時，應采取一切可能措施扒通，或用插板法架設一條小斷麵通道，救出區內人員。在未扒通前，應利用管路或鑽機壓風，向堵塞區內供風。

7、清理噴出或突出的煤矸時，應灑水降塵。為防止二次突出及突出孔洞的煤岩垮落傷人，要在堆積物處打密集支柱和防護板。對埋入突出物中的人員，應分析其可能位置，盡快找出。如堆積物過多，應根據具體情況恢複通風，由救護隊監護，采掘人員清理。在清理接近突出點時，應有防止再次突出的措施，遇異常情況立即撤人。

煤與瓦斯突出事故救災要點

8、在災區或接近突出區工作時，由於瓦斯濃度變化異常，應嚴加監視。礦燈必須完好，工具必須防爆，在摩擦撞擊下，不會發生火花。嚴禁敲打礦燈，用非防爆工具扒矸石，或摩擦撞擊、砸大塊煤岩等。在清理中還應注意雷管炸藥，防止爆炸。

煤與瓦斯突出事故救災要點

9、煤層有自然發火危險時，發生突出後要及時清理。清理時要采取措施防止煤塵飛揚，防止清理時出現火源，並要防止再次突出。對突出空洞應充填，空洞過大不能充填或注漿的，應密閉後注漿、隔絕供氧。空間過大的空洞，一般不應從洞內大量放出鬆散煤體，以免空洞跨塌再次激發突出。

煤與瓦斯突出事故救災要點

10、抽放管路遭破壞，應及時關閉主、支管閥門。

11、如有可能，盡快接通受破壞的壓風自救係統管路、恢複壓風自救係統。

煤與瓦斯突出事故救災要點

12、排放瓦斯時，應盡量避免排放的瓦斯-空氣流經過帶電的電氣設備，並嚴禁經過尚未封閉完畢的火區，應直接將瓦斯引向回風巷道。瓦斯濃度超過0.75%的氣流排出井口時，井口50m範圍內應設崗哨，嚴禁煙火，除批準的人員外，其他人員不得接近此地。

問 題

某礦封閉火區內的可燃氣體成份與濃度分別為：CH4-4.5%，CO-2.1%，C2H4-0.02%，C2H6-0.04%，請問開啟火區是否具有爆炸危險性?

解：可燃氣體的總濃度為：

C=C CH4+C CO+C C2H4+C C2H6

=4.5+2.1+0.02+0.04=6.66%

各種可燃氣體占可燃氣體總濃度的百分比為：

C CH4=4.5/6.66=67.59%

C CO=2.1 / 6.66 =31.51%

CC2H4=0.02 / 6.66 =0.3%

C C2H6=2.1 / 6.66 =0.6%

則該火區內可燃氣體的爆炸界限為：

下限

上限

因火區可燃氣體濃度為6.66%，大於爆炸下限6.1%，故有爆炸危險性。

引火源點火能量的影響

案例：礦井瓦斯連續爆炸

時間：1995年6月23日零時16分

地點：淮南謝一礦

二次爆炸次數：1000餘次

傷亡情況：死亡76人，傷49人

直接經濟損失：327.8萬元

事故概況：從27日1時20分起，災區內的瓦斯爆炸一直持續不斷。在充分考慮災區遇難人員已無生還的可能和確認災區內尚有火源的情況下，為有效地控製災情擴大，並為搶救災區遇難人員創造條件，28日指揮部決定對災區進、回風全部封閉，實施打鑽、注漿、注氮滅火措施。(陳家山)

瓦斯爆炸會生產三個致命因素

火焰鋒麵(火焰前沿)。

衝擊波。

井巷大氣成份的變化。

瓦斯爆炸致災表現 (火焰前沿)

火焰前沿通過時，人員被燒傷。不但皮膚就連呼吸器官和消化器官的粘膜也會被燒傷。

毀壞電氣設備與電纜。尤其是電纜，這時能形成危險的第二次火源。

還會引起火災。

瓦斯爆炸致災表現 (衝擊波)

衝擊波是傳播壓力的突變，是使介質狀態參數突躍，並以超聲速傳播的壓力波。

正向衝擊波傳播時，其波速的壓力10KPa～2MPa，正向衝擊波疊加或反射時，可形成高達10MPa的壓力。

衝擊波的傳播速度高於音速(340m/s)，隨著爆炸波的衰減，衝擊波轉變為聲波。

瓦斯爆炸致災表現 (衝擊波)

正向、反向和斜向衝擊波通過時引起的危害

人體受創傷，多數情況下，這些創傷具有綜合(創傷、燒傷等)多樣的特點。

瓦斯爆炸致災表現 (衝擊波)

衝擊波前沿剩餘壓力對人的作用特點

0.011~0.02MPa　　　頭昏、輕傷

0.04MPa 中度創傷：震傷、失去知覺、骨折

0.06MPa 重傷：內髒受傷，嚴重腦震蕩、骨折

0.3 MPa 有較大死亡可能性(75%)

0.4 MPa 死亡率為100%

瓦斯爆炸致災表現 (衝擊波)

衝擊波前沿剩餘壓力對物體或巷道的作用特點

0.011~0.02MPa：支架部分破壞，密閉被破壞(密閉不穩定時)。

0.021~0.06MPa：木支架相當程度被破壞，金屬支架移動，混凝土整體支護發生片狀脫落。

0.061~0.3MPa：木支架完全破壞，金屬支架部分破壞，砌镟巷道出現裂隙，片狀脫落，鐵軌變形，枕木脫開，小於1噸的設備整體破壞、變形、位移，大於1噸設備翻倒、位移、部分變形。

瓦斯爆炸致災表現 (衝擊波)

移動和破壞設備，可能發生二次著火。

破壞支架、頂板冒落、垮塌的岩石堆積物導致通風係統破壞，堵塞巷道使救災複雜化。

0.31~0.65MPa：金屬支架巷道全長全麵破壞，形成密實堆積物，整體鋼筋混凝土支架部分破壞，混凝土整體遭破壞，設備和設施完全破壞。

0.66~1.17MPa：混凝土支架完全破壞，形成密實堆積物，整體鋼筋混凝土支架相當大破壞，可能形成冒落拱。

瓦斯爆炸致災表現 (礦井空氣成分改變)

氧化反應氧被消耗，氧濃度降低

分解出對人體有毒和有害氣體

形成爆炸性氣體

晉城市屬煤礦因主要通風機停風引發的瓦斯爆炸事故情況

1、98.4.21，晉城市澤州縣朝坡礦主要通風機停風3天，吸煙引爆瓦斯重大事故。

2、98.6.19，晉城市澤州縣靳圪塔礦(基建井，獨眼井)停電停風4h，接煤電鑽插銷引爆瓦斯重大事故。

3、98.8.10，晉城市澤州縣郭莊煤礦，檢修主要通風機停風12h，引爆特大事故。

4、99.4.15，晉城市澤州縣郭莊煤礦二坑口，在井底維修大巷嫌風大，停主要通風機2h，引爆重大事故。

5、99.5.21，晉城市陽城縣泉鄉溝煤礦，停產停風15h，引爆重大事故。

在1990~1999年45起瓦斯爆炸重特大事故中，有16起是因主要通風機停轉，采取自然通風而引爆瓦斯。

2004年2月23日6時10分，黑龍江省雞西市煤業集團穆棱公司百興煤礦13#煤層東一掘進工作麵發生一起特別重大瓦斯爆炸事故，造成37人(其中女工2人)死亡，直接經濟損失246萬元。

原因：當班瓦斯檢查員嚴重違章，上班時脫崗，沒有及時接風筒，致使該工作麵處於微風、無風狀態，造成瓦斯大量積聚並達到爆炸條件;工人違章拆卸礦燈，礦燈短路產生火花，引起瓦斯爆炸。

2001年7月22日，江蘇省徐州市賈汪區崗子村五副井(低瓦斯礦井，3萬噸/年，獨眼井，巷道式采煤方法，職工350人左右)發生特大瓦斯煤塵爆炸事故，造成92人死亡(含23名女工)，直接經濟損失538.22萬元。

原因：主扇未開，采掘工作麵處於微風、無風狀態，造成工作麵瓦斯積聚;不按規定灑水防塵;放明炮產生的火源引起瓦斯爆炸，煤塵參與爆炸。

柏家溝煤礦“8.18”瓦斯爆炸事故

2008年8月18日8時50分，遼寧省沈陽市法庫縣柏家溝煤礦二水平301采煤工作麵發生一起瓦斯爆炸事故。事故當班下井81人，共造成26人死亡(其中1人係事故中受傷經醫院搶救無效死亡)。

柏家溝煤礦為地方國有煤礦，核定生產能力10萬噸/年，屬低瓦斯礦井，斜井開拓，中央邊界式通風。事故原因：301回采工作麵通風管理不到位，造成瓦斯積聚，工作麵違章放炮產生明火，引起瓦斯爆炸。

郭家灣煤礦“11.22”瓦斯爆炸事故

2009年11月22日10時，湖南省懷化市辰溪縣郭家灣煤礦發生瓦斯爆炸事故，死亡15人。該礦屬鄉鎮煤礦，設計生產能力3萬噸/年，事故當時正在技改擴能為4萬噸/年，為低瓦斯礦井。該礦以掘代采，通風係統混亂、風量不足，造成瓦斯積聚，煤電鑽電纜明接頭短路，產生火花引爆瓦斯。

允許串聯通風的兩種情況

同一采區內，同一煤層上下相連的2個同一風路中的采煤工作麵、采煤工作麵與其相連接的掘進工作麵、相鄰的2個掘進工作麵，布置獨立通風有困難時，在製定措施後，可采用串聯通風，但串聯通風的次數不得超過1次。

采區內為構成新區段通風係統的掘進巷道或采煤工作麵遇地質構造而重新掘進的巷道，布置獨立通風確有困難時，其回風可以串入采煤工作麵，但必須製定安全措施，且串聯通風的次數不得超過1次;構成獨立通風係統後，必須立即改為獨立通風。

近期事故概況

4月15日14時30分，雲南省曲靖市宣威市海岱鎮楊梅山煤礦發生一起重大瓦斯爆炸事故，造成12人死亡，3人受傷。事故發生後，該礦轉移4名遇難礦工遺體，並偽造入井檢身記錄，謊報事故真相。

事故直接原因：礦井停電停風後，井下部分巷道瓦斯積聚並達到爆炸濃度界限，恢複供電後K7運輸巷煤電鑽綜合保護裝置失爆產生火花，引起瓦斯爆炸。

改變傳統通風方式

采煤工作麵傳統通風大多采用U型通風方式，由於上隅角及回風順槽瓦斯濃度經常超限，嚴重影響正常生產。國內外都在配合采煤工藝改革，將傳統的U型通風方式改為U+L型、E型、W型、Y型、Z型等。

通風防治瓦斯技術

Y型通風係統

根椐采煤工作麵進風巷與回風巷的數量和位置的不同，Y型通風係統可以有多種不同的方式。

通風防治瓦斯技術

沿空留巷 Y型通風近距離被保護層卸壓瓦斯抽放布置圖

通風防治瓦斯技術

兩巷進風，工作麵人員全部位於進風流，作業環境顯著改善。

可以有效解決工作麵上隅角瓦斯積聚。

采空區內的熱量通過沿空巷道直接進入專用回風巷。

支護困難。

采空區自燃發火。

通風防治瓦斯技術

Z型後退式通風係統

特點：采空區瓦斯不會湧入工作麵，而是湧向回風巷。

通風瓦斯防治瓦斯技術

工作麵采用了近似“U+L”型通風方式，尾巷風量在100～200m3/min，尾巷泄排絕對瓦斯量3～6m3/min，對處理采空區瓦斯效果較明顯。

通風防治瓦斯技術

H型通風係統特點：

工作麵風量大，采空區瓦斯不湧向工作麵，氣候條件好，增加了工作麵的安全出口。但沿空護巷困難。

適用於工作麵和采空區的瓦斯湧出量均較大的情況。

利用均壓技術

實質：通過設置調壓裝置或調整通風係統，以降低漏風通道兩端的風壓差，減少漏風量。

根據采場瓦斯流動規律，導致U型通風係統上隅角及回風順槽瓦斯濃度超限，主要原因是采空區的瓦斯向上隅角彙集。

采用均壓技術降低采麵上、下巷端口的壓差，不僅降低采空區向采麵湧出的瓦斯量，也是防治采空區遺煤自燃的主要途徑。

利用均壓技術

常用均壓技術

風機調壓

調節風窗調壓

風窗-風機聯合調壓

局部瓦斯積聚防治技術

(1)脈動風扇：采用脈動風扇設備，增大采、掘工作麵風流的紊流度，使瓦斯較好的混合於風流中，防止瓦斯積聚。

(2)抽出式無火花風機：利用抽出式風機抽放積聚的瓦斯。

(3)小型液壓風機：在局部瓦斯積聚處，采用無電源的液壓風機，混合瓦斯和風流，防止瓦斯積聚。

局部瓦斯積聚防治技術

(4)引射器：在局部瓦斯積聚處，采用水力或風力引射器，混合瓦斯和風流，防止瓦斯積聚。

(5)盲巷積聚瓦斯排放：全自動巷道瓦斯排放自控裝置，利用計算機和傳感技術，實現盲巷瓦斯排放全部自動化。

(6)移動泵站：在局部瓦斯積聚處，利用一定技術手段和移動泵站進行瓦斯抽放，減少局部瓦斯湧出，防止瓦斯積聚。

局部通風管理

局部通風是礦井“一通三防”中關鍵性工作。

據統計，多年來全國煤礦所發生的較大爆炸事故中，掘進工作麵高居首位。1949~1995年間，全國重點礦井發生死亡≥3人/次的瓦斯煤塵爆炸事故中，掘進工作麵發生起數和死亡人數雙居第一。

某礦業集團，從建局到2007年共發生三起瓦斯爆炸傷亡事故，全都發生在掘進工作麵。

按《煤礦安全規程》規定，抓好局部通風管理，控製事故發生，應做好以下工作：

(1)局部通風機安裝、使用、管理

(2)供電要可靠

(3)監測設備要完善

第一百二十八條 安裝和使用局部通風機和風筒應遵守下列規定：

第1款：局部通風機必須由指定人員負責管理，保證正常運轉。

第2款：安裝位置及風量、風速的規定

(1)壓入式局部通風機和啟動裝置，必須安裝在進風巷道中，距掘進巷道回風口不得小於10m;

局部通風機安設位置

案 例

20世紀80年代，撫順馬架子地方煤礦，由於局部通風機安設位置不正確，巷道供風量不足，局部通風機吸入頂板瓦斯，並形成循環風，掘進巷道風流中瓦斯濃度迅速上升導致爆炸事故。

(2)全風壓供給該處的風量必須大於局部通風機的吸入風量，局部通風機安裝地點到回風口間的巷道中的最低風速必須符合本規程第一百零一條的有關規定。

井巷中的允許風流速度

2000年9月27日20時38分，貴州省水城礦務局木衝溝煤礦發生瓦斯爆炸事故。事故波及除+1800水平大巷以外的所有井下地點。井下作業的224名礦工中，160人遇難，11人重傷，83人生還。

原因：違規排瓦斯+循環風+拆卸礦燈

其他案例

1991.5，山西懷仁縣窯子頭礦，三台局部通風機安裝於同一巷道內且相距很近，巷道中全風壓供風量嚴重不足，產生大量循環風流，造成瓦斯積聚進而發生爆炸事故，導致42名礦工遇難。

第3款：局部通風機配置及供電方式

(1)高瓦斯礦井、煤(岩)與瓦斯(二氧化碳)突出礦井、低瓦斯礦井中高瓦斯區的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯湧出的岩巷掘進工作麵正常工作的局部通風機必須配備安裝同等能力的備用局部通風機，並能自動切換。

(2)正常工作的局部通風機必須采用三專(專用開關、專用電纜、專用變壓器)供電，專用變壓器最多可向4套不同掘進工作麵的局部通風機供電;備用局部通風機電源必須取自同時帶電的另一電源，當正常工作的局部通風機故障時，備用局部通風機能自動啟動，保持掘進工作麵正常通風。

第4款：其他地點風機配置及供電方式

(1)其他掘進工作麵和通風地點正常工作的局部通風機可不配備安裝備用局部通風機，但正常工作的局部通風機必須采用三專供電。

(2)或正常工作的局部通風機配備安裝一台同等能力的備用局部通風機，並能自動切換;正常工作的局部通風機和備用局部通風機的電源必須取自同時帶電的不同母線段的相互獨立的電源，保證正常工作的局部通風機故障時，備用局部通風機正常工作。

第5款：必須采用抗靜電、阻燃風筒。風筒口到掘進工作麵的距離、混合式通風的局部通風機和風筒的安設、正常工作的局部通風機和備用局部通風機自動切換的交叉風筒接頭的規格和安設標準，應在作業規程中明確規定。

巨源煤業有限公司“12·7”重大瓦斯爆炸事故

2010年12月7日15時35分，河南省義煤集團巨源煤業有限公司發生一起重大瓦斯爆炸事故，造成26人遇難、12人受傷(其中2人重傷)。設計生產能力15萬噸/年，屬低瓦斯礦井，事故發生前處於隱患整改階段。

原因：在越界的南區打開密閉非法組織生產時，積聚的瓦斯遇明火引起瓦斯爆炸。

采用明令禁止的高落式采煤法，違規采用編織袋用作局部通風機風筒，瓦斯超限作業，副礦長該帶班而未帶班下井等。

第6款：正常工作和備用局部通風機均失電停止運轉後，當電源恢複時，正常工作的局部通風機和備用局部通風機均不得自行啟動，必須人工開啟局部通風機。(啟動設備應具備防自行啟動的電氣閉鎖功能)

第7款：使用局部通風機供風的地點必須實行風電閉鎖，保證當正常工作的局部通風機停止運轉或停風後能切斷停風區內全部非本質安全型電氣設備的電源。正常工作的局部通風機故障，切換到備用局部通風機工作時，該局部通風機通風範圍內應停止工作，排除故障;待故障被排除，恢複到正常工作的局部通風後方可恢複工作。使用2台局部通風機同時供風的，2台局部通風機都必須同時實現風電閉鎖。

雞西城子河礦“6·20”瓦斯爆炸事故

雞西城子河礦西二采區145采煤工作麵802全煤巷道於2001.10開始施工，在施工240m後因頂板破碎於02.2停工封閉。02.5.24打開密閉，排完瓦斯後抽排積水回撤設備，6.16改作145采麵的臨時水倉，由於沒有形成全風壓通風的通風係統，故利用局部通風機通風。6月20日9時3分，局部通風機停止運轉，至事故發生時處於無風狀態長達42min，造成瓦斯積聚。因該處局部通風機未實現風電閉鎖，風機停轉後巷道內依然正常供電，結果因潛水泵開關虛插失爆，工人啟動連鎖開關給水泵開關送電時產生電弧引起瓦斯爆炸，導致124人死亡、24人受傷。

第8款：每10天至少進行一次甲烷風電閉鎖試驗，每天應進行一次正常工作的局部通風機與備用局部通風機自動切換試驗，試驗期間不得影響局部通風，試驗記錄要存檔備查。

第9款：嚴禁使用3台以上(含3台)局部通風機同時向1個掘進工作麵供風。不得使用1台局部通風機同時向2個作業的掘進工作麵供風。

第一百二十九條 使用局部通風機通風的掘進工作麵，不得停風;因檢修、停電、故障等原因停風時，必須將人員全部撤至全風壓進風流處，並切斷電源。

恢複通風前，必須由專職瓦斯檢查員檢查瓦斯，隻有在局部通風機及其開關附近10m以內風流中的瓦斯濃度都不超過0.5%時，方可由指定人員開啟局部通風機。

案 例

02年城子河礦“6·20”瓦斯爆炸事故，直接原因:局部通風機停電停風。

1991年山西省懷仁縣王卞莊煤礦春節放假時，采區內的局部通風機停止運轉，掘進巷道內瓦斯超限，在恢複工作時，由於礦燈失爆，產生火花而引發瓦斯爆炸事故，死亡12人。

2011年3月24日，吉林省白山市渾江區通溝煤礦發生一起重大瓦斯爆炸事故，造成13人死亡、6人受傷。該礦屬鄉鎮煤礦，核定生產能力4萬噸/年，為低瓦斯礦井。

初步分析，這起事故的直接原因是：礦井局部通風管理混亂，隨意開停局部通風機，造成瓦斯積聚，帶電維修開關產生電火花引起瓦斯爆炸。

第一百三十七條 采煤工作麵瓦斯湧出量大於或等於20m3/min、進回風巷道淨斷麵8m2以上，經抽放瓦斯達到《煤礦瓦斯抽采基本指標》的要求和增大風量已達到最高允許風速後，其回風巷風流中瓦斯濃度仍不符合本規程第一百三十六條的規定時，由企業主要負責人審批後，可采用專用排瓦斯巷，專用排瓦斯巷的設置必須遵守下列規定：

(一)工作麵風流控製必須可靠。

(二)專用排瓦斯巷道必須在工作麵進回風巷道係統之外另外布置，並編製專門設計和製定專項安全技術措施;嚴禁將工作麵回風巷作為專用排瓦斯巷管理。

(三)專用排瓦斯巷的風流瓦斯濃度不得超過2.5%，其風速不得低於0.5m/s;專用排瓦斯巷道進行巷道維修工作時，瓦斯濃度必須低於1.0%。

(四)專用排瓦斯巷及其輔助性巷道內不得進行生產作業和設置電氣設備。

(五)專用排瓦斯巷內必須使用不燃性材料支護，並應當有防止產生靜電、摩擦和撞擊火花的安全措施。

(六)專用排瓦斯巷必須貫穿整個工作麵推進長度且不得留有盲巷。

(七)專用排瓦斯巷內必須安設甲烷傳感器，甲烷傳感器應懸掛在距專用排瓦斯巷回風口10~15m處，當甲烷濃度達到2.5%時，能發出報警信號並切斷工作麵電源，工作麵必須停止工作，進行處理。

(八)專用排瓦斯巷禁止布置在易自燃煤層中。

專用排瓦斯巷示例

頂煤專用排瓦斯巷內錯

頂煤專用排瓦斯巷外錯

頂煤雙專用排瓦斯巷(內錯、外錯)

頂煤雙專用排瓦斯巷(兩條內錯)

頂板高抽巷

1)頂煤專用排瓦斯巷內錯

2)頂煤專用排瓦斯巷外錯

3)頂煤雙專用排瓦斯巷(內錯、外錯)

4)頂煤雙專用排瓦斯巷(兩條內錯)

5)頂板高抽巷

水 槽 隔 爆 裝 置

KYG型快速移動式隔爆棚

EGB-Y自動防隔爆裝置

自動隔爆裝置在巷道中的安裝方式之一

抑爆器消煙劑試驗現場

消焰劑噴出0.25秒時的狀態

爆炸事故的處理

一般瓦斯爆炸事故的處理

高濃度瓦斯爆炸事故的處理

煤塵爆炸事故的處理

一般瓦斯爆炸事故的處理

1、了解災情

爆炸地點及波及範圍

人員分布及其傷亡情況

通風情況—風量大小、風流方向、風門等通風構築物的損壞情況等

災區瓦斯情況—CH4濃度、煙霧大小、CO濃度及其流向等

是否發生了火災

主要通風機工作情況—通風機是否正常運轉、防爆門是否被吹開、風機房水柱記讀數變化?

一般瓦斯爆炸事故的處理

2、分析判斷災情

1)根據災區通風情況和hs的變化情況，判斷通風係統的破壞程度。若hs增大，則說明災區巷道冒頂，通風路線受阻;若hs減小，則說明災區風流短路。

2)是否會產生連續爆炸。若冒頂，風道被堵塞，瓦斯湧出，並存在高溫熱源，則能連續爆炸。

3)是否會發生火災。

4)可能影響的範圍。

一般瓦斯爆炸事故的處理

3、做出決定並下達命令

1)切斷災區電源

2)撤出災區和可能影響區域的所有人員

3)向集團公司彙報並召請救護隊

4)成立搶險救災指揮部，並製定救災方案

5)保證主要通風機和空壓機正常運轉

6)保證升降人員的井筒正常提升

7)清點井下人員，控製入井人員

8)礦山救護隊到礦後，搶救遇險人員、偵察災情、撲火、恢複通風係統，防止再次爆炸。

9)命令有關單位準備救災物資，醫院準備救傷員。

高濃度瓦斯爆炸事故的處理

瓦斯噴出或煤與瓦斯突出後，高濃度瓦斯被風流稀釋到爆炸界限以內引起的瓦斯爆炸。

第一次爆炸後，災區內仍存在大量高濃度瓦斯，被風流衝淡後遇火源即可再次爆炸。故應首先查明災區有無火源。

1)若有火源存在，嚴禁啟動局部通風機供風，否則，風流既衝淡了高濃度的瓦斯，又提供了爆炸所需的O2。此時，應在不供風的條件下集中力量救人和滅火，無法滅火或滅火無效時，應及時封閉。

2)若無火源，則應在集中力量救人後，按排放瓦斯的要求處理積存的瓦斯。

煤塵爆炸事故的處理

煤塵連續爆炸的可能性很大。

災害發生時，首先切斷災區(甚至災區周圍區域)的電源，而且停電操作應在災區以外的地點進行，以免再次引起爆炸。

在對災區進行偵察的過程中，發現火源要立即撲滅，防止二次爆炸。

若火勢較大，暫時不能撲滅時，應立即局部封閉，再研究滅火方案，防止再次引起瓦斯或煤塵爆炸。

瓦斯爆炸救災技術

1、瓦斯爆炸事故按其特點與波及範圍、破壞情況可以分為：

局部(或稱簡單)爆炸

大型(或稱複雜)爆炸

連續(或稱極複雜)爆炸

瓦斯爆炸救災技術

2、發生瓦斯連續爆炸的條件

防止在處理事故時發生連續爆炸，應嚴密注意以下幾種情況：

a、有火源、火種，有瓦斯來源的掘進巷道中，遇風筒脫節、損壞、停風，或是盲洞。

b、有積存瓦斯空間，有火源、火種，且不斷地或間歇性向內供風的采空區。

瓦斯爆炸救災技術

c、瓦斯異常湧出區，通風不暢，且有火源、火種的工作麵。

d、瓦斯異常噴出或突出時，高濃度瓦斯遇火源發生燃燒，隨著湧出瓦斯量減少以及通風條件改變，使高濃度瓦斯降到爆炸界限，出現連續爆炸。

e、在封閉火區時，瓦斯如有積聚條件也會出現爆炸或者連續爆炸。

f、其它類似上述條件的情況。

3、瓦斯連續爆炸的幾種情況

井下發生瓦斯連續爆炸的原因一般有兩種可能：

一是爆炸引燃了坑木或其他可燃物而引發火災，而附近有瓦斯繼續湧出且達到一定濃度和有足夠氧氣，就可能發生第二次、第三次、第四次爆炸;

二是在反向衝擊過程中，反向衝擊的空氣中含有足夠的瓦斯和氧氣，而爆源附近的火源尚未熄滅，或因爆炸產生有新火源，就有可能造成第二次甚至多次連續爆炸。

3、瓦斯連續爆炸的幾種情況

(1)單純型瓦斯連續爆炸。大多數屬這一類型。

(2)混合型瓦斯連續爆炸。如1968-10-24新汶華豐礦特大煤塵爆炸事故，當時15層煤巷掘進工作麵放炮時，引起煤塵飛揚並燃燒，此時因局部通風機停風瓦斯積聚達到爆炸濃度而引起瓦斯煤塵混合爆炸，在高溫高壓高速衝擊下，巷道內沉積煤塵飛揚造成傳遞火種的條件，使-210m大巷2000m長的井巷裏沿東西方向發生了煤塵連續爆炸，造成108人遇難的慘痛事故。

3、瓦斯連續爆炸的幾種情況

(3)不規律性瓦斯連續爆炸。如淮南謝二礦1993-1-15瓦斯連爆事故中，共連爆5次，其中間隔時間最短的為3min，最長的一次間隔時間為1607min。不具規律性，很難掌握。

(4)較有規律的連爆。如1983-5陽泉局張莊礦發生瓦斯連爆，在6次連爆中，間隔時間均為20min左右。說明爆炸區的積聚瓦斯處於一種均衡穩定狀態，其濃度達到爆炸界限以後，遇有明火便發生爆炸。

(5)煤層自燃後發生瓦斯連爆。此類事故最多。

3、瓦斯連續爆炸的幾種情況

(6)瓦斯爆炸後引起火災，進而導致瓦斯連爆，其原因在於首次爆炸後巷道破壞嚴重，通風係統被打亂，災區情況複雜，明火不易被發現，並且搶救人員處理事故心切，容易在第二次爆炸時擴大事故。如1995-6-23淮南謝一礦特大瓦斯爆炸事故，首次爆炸中嚴重損壞了巷道和采煤工作麵，使災區氣體呈現極不穩定複雜狀態。此時，指揮部根據救護隊在-540m回風石門測得CO濃度從0.1%逐步降到0.08%、0.024%、0.004%，經數據分析，認為災區無火源，在搶救過程中與首次爆炸間隔約9h，發生第二次爆炸，導致搶救人員傷亡。

瓦斯爆炸救災技術

4、礦山救護隊的任務

(1)迅速搶救遇險人員。其原則是：先救出活人，特別是重傷人員，同時千方百計地幫助輕傷者，最後再將死亡人員運出。搶救中做到有巷必查，有條件的應在查過的巷道做些標記，防止漏洞。遇特殊情況應先易後難，總之應千方百計地迅速將遇險遇難人員救出災區。

(2)密切監視災區瓦斯濃度及其變化，同時應認真檢查有無殘留火源，防止瓦斯再次聚積到爆炸濃度而引起二次爆炸。發現火源應徹底處理，防止在救災中發生再次爆炸而擴大傷亡。

瓦斯爆炸救災技術

(3)在無火源、無爆炸危險的情況下，盡可能恢複通風，排除瓦斯，使災區轉變為安全區，以便保證不佩帶呼吸器的人員參加搶救工作。清除堵塞物，找尋堵塞區內人員。

(4)在偵察中，應盡力查清現場情況，如爆炸後遇險遇難人員的倒向、傷害部位與傷害程度，巷道、支架、設備的損壞與移動情況等，以確定爆炸源與爆炸波傳播方向及影響區。

(5)對複雜與極複雜的爆炸事故要認真分析，將偵察詳情報告指揮部，再按指揮部下達的任務行動。

瓦斯爆炸救災技術

4、搶救方法與安全注意事項

(1)選擇最短路線進入災區。一般應從進風進入。如進風巷道受阻，則由回風進入。災區較大時，應分別從進風與回風同時進入，遇難人員往往集中於回風區，進風巷道往往是爆炸點，巷道垮塌也較嚴重。

(2)對爆炸後，經偵察確認無火源時，應盡可能恢複通風，以利於其他人員在安全區內進行工作。

瓦斯爆炸救災技術

(3)反風與通風要慎重進行，未經周密研究不允許行動。一般應保持原有的通風狀態。遇有害氣體威脅回風區人員時，為了救人，可在撤出進風流中的人員後進行局部反風。

(4)清理堵塞物，不應由偵察小隊進行。偵察小隊應尋找其它通道進入災區，清理工作交給後續小隊。如遇獨頭巷道，應及時清理堵塞物。巷道堵塞嚴重，短時間不能清除時，應恢複通風後再進行。

(5)如遇獨頭巷道距離較長、有害氣體濃度大，支架損壞嚴重的情況，在確認無火源、遇險人員已經犧牲時，嚴禁冒險進入工作，要在恢複通風、護好支架後，方可搬運遇難人員。

(6)火災引起的爆炸事故，或在搶救遇險人員時有明火存在時，應同時救人與滅火，並派專人監測檢查瓦斯濃度，防止瓦斯積聚。在滅火時，嚴防將火煙引向瓦斯源或爆破器材附近;嚴防將盲洞瓦斯引向火源。如不易撲滅應先控製火勢，在無引爆危險的情況下搶救遇險人員。

(7)進入災區前，應慎重考慮是否切斷電源。如掘進工作麵瓦斯引起火災，則應考慮切斷局通電源後可能引起工作麵瓦斯聚積，再次發生爆炸，威脅救災人員的安全。如進入災區後發現電器設備附近瓦斯達到危險濃度，則不允許在該處切斷電源，應在采區變電所或其它安全地點切斷電源。

(8)在救災中，如發生瓦斯連續爆炸，為搶救遇險人員，可利用爆炸間隙進入災區，但要掌握間隙最短時間，進入災區時，要有專人檢查瓦斯，如瓦斯濃度達2%，且仍在迅速上升時，救護隊要立即退出災區。災區無人或確認人員已經犧牲時，不得利用爆炸間隙進入災區，應待到采取措施、消除爆炸危險之後再進入。

(9)在救災中，偵察小隊穿過支架破壞地區要架好臨時支護，保證退路安全。通過支架不好的地點時，隊員要一個一個地順序通過，並監視頂板動態，不許攀拉支架。

“六大體係”

企業安全保障體係

政府監管和社會監督體係

安全科技支撐體係

法律法規和政策標準體係

應急救援體係

宣教培訓體係

“六個能力”

企業本質安全水平和事故防範

監察執法和群防群治

技術裝備安全保障

依法依規安全生產

事故救援和應急處置

從業人員安全素質和社會公眾自救互救(“12.7”巨源煤業公司瓦斯，26人)