淺析低瓦斯礦井瓦斯事故及對策
李春祥 龐貴智 李春清 劉 佳 鄒熙源
(山西省介休市鑫峪溝煤業(yè)集團公司)
摘要：在低瓦斯礦井中發(fā)生了瓦斯燃燒事故，經過現場調研，確定為因掘進停風機造成局部瓦斯積聚，由于明火引燃瓦斯。本文對該事故在瓦斯積聚和引燃瓦斯火源等方面，進行了詳細的分析。為吸取事故教訓，提出了一系列加強通風管理、防止瓦斯積聚、加強火源管理、強化監(jiān)督與檢查等，杜絕瓦斯事故發(fā)生的防范措施。
關鍵詞：瓦斯燃燒 現場調查 加強通風 防范措施
0 前言
低瓦斯礦井在通風和瓦斯防治與管理等方面，同高瓦斯礦井及煤與突出礦井相對比要簡單許多。一是不需要采取防治煤與瓦斯突出的措施。二是瓦斯涌出量小，不需要采取瓦斯抽放措施。三是礦井的所需風量相對減少。四是防治礦井瓦斯的管理措施簡化。企業(yè)的成本也降低。而越是在這些管理難度比較小的低瓦斯礦井中，越容易發(fā)生通風瓦斯事故。其主要原因，就是從礦主要領導一直到員工對礦井瓦斯沒有高度的認識，忽視了礦井通風與瓦斯管理，造成了事故的發(fā)生。例如：2009年12月27日，山西省晉中市某礦南采區(qū)掘進工作面，發(fā)生一起局部瓦斯燃燒事故，１２人遇難，４人受傷。
1.礦井基本概況
該礦為民營企業(yè)。始建于1978年，1980年建成投產，井田面積1.10km2 。礦井設計生產能力9萬t/a，實際生產能力6萬t/a。2005年晉中市煤礦礦井瓦斯鑒定批復結果為低瓦斯礦井。其最大沼氣絕對涌出量為：0.23ｍ3／min；最大沼氣相對涌出量為：1.79ｍ３／ｔ。二氧化碳絕對涌出量為：0.45ｍ３／min；相對涌出量為：3.15ｍ３／ｔ。礦井采用中央并列式通風，使用55kw×2對旋主要通風機，總回風量為1120ｍ３／min。開采煤層為石炭系太原組９號煤層。煤層厚度1.75m。
2.瓦斯燃燒事故的現場調查及分析
2.1.現場勘查情況
事故地點：第三段絞車道南采區(qū)，下山掘進工作面,巷道長度50m，煤層坡度11度,巷道規(guī)格:寬2.0m；由于巷道浮煤較多高度只有1.5m，全煤巷道。巷道采用木支護。工作面使用電鉆打眼，火藥爆破。使用300mm型電溜子運輸。掘進工作面使用5.5kw×2局部通風機，直徑500ｍｍ風筒供風。通風機設在距離回風口10米水平運輸巷道的位置。經詳細檢查發(fā)現：
2.1.1. 回風口以外到風機的風筒經高溫后變硬，但該段風筒形狀和顏色沒有變化。說明瓦斯燃燒的明火沒有到達該地點，只是燃燒后將空氣膨脹的高溫推出，使風筒經過高溫后而變得發(fā)硬。
2.1.2. 自下山門子口開始以下的風筒，顏色變得油黑發(fā)亮，形狀收縮成長條狀。通過風筒的狀態(tài)可以斷定：瓦斯燃燒的主要地點是在下山50米的巷道內，瓦斯燃燒的明火高溫將風筒燒焦，收縮變形。風筒是在底板鋪設，沒有進行吊掛，說明瓦斯在巷道內的濃度比較均勻，頂板和底板的瓦斯?jié)舛然鞠嗤?/span>
2.1.3. 事故地點巷道是沿9#煤層施工，該煤層頂板比較完整，巷道內支護保持了原有的狀態(tài)，沒有被沖擊波沖擊的現象。在下山門子口（即瓦斯燃燒巷道）以外50米的位置，有2架已經接近傾倒的木支護還在保持原有狀態(tài)。事故地點附近的巷道沒有片幫和冒頂現象。這些跡象證明該事故只是瓦斯燃燒，不是瓦斯爆炸，因為沒有出現強烈的沖擊波。
2.1.4. 支護的正反面兩側以及巷道的兩幫和頂板沒有焦粒粘合的現象，說明瓦斯燃燒時沒有煤塵的參與。
2.1.5. 瓦斯?jié)舛龋赫{查現場檢查，在掘進巷道沒有供風的狀態(tài)下，自下山門子口5～30米的位置檢查，其沼氣濃度為0.6～0.8%，二氧化碳濃度為0.3～0.5%，混合氣體為0.9～1.3%。
2.1.6. 根據絕對瓦斯涌出量計算燃燒時的瓦斯?jié)舛龋壕蜻M工作面絕對瓦斯涌出量為0.065m3/min，停風時間90分鐘,積聚瓦斯量為5.85m3,巷道空間為：斷面3m2；長度50m,體積為150m3，5.85÷150×100%=3.9%。燃燒時的瓦斯?jié)舛葹?/span>3.9%。
2.2.瓦斯積聚原因
2.2.1.直接原因：隨著礦井的不斷延伸瓦斯涌出量也在不斷地增加。工作面在風機停止運轉的狀態(tài)下進行生產，造成了瓦斯積聚，遇有明火，發(fā)生了瓦斯燃燒事故。
2.2.2.間接原因：(1)礦井總風量不足，工作面布置過多，造成采區(qū)內出現多處串聯通風。（2）為了解決串聯通風問題，將南、北采區(qū)調整為分區(qū)通風，經過調整后造成了2個采區(qū)的風量更加不足。（3）采區(qū)風量不足的情況出現后，沒有引起足夠的重視，沒有進行認真的分析和研究，沒有采取有效措施進行處理消除隱患。
2.3.引燃瓦斯的火源分析:
2.3.1.工作面唯一的電器設備只有一臺電鉆。電鉆線使用2.5mm2的小電纜，勘查時發(fā)現電纜敷設在巷道底板，沒有被燒焦變色變硬的現象。電鉆線及電鉆沒有漏電及失爆現象，確定不是由于電器設備引起的瓦斯燃燒。
2.3.2.經檢查在遇難者的衣袋里發(fā)現有煙火。后經現場脫險人員證實，是由于有人在巷道內吸煙導致了這起瓦斯燃燒事故。
2.4.瓦斯燃燒事故的綜合分析：
2.4.1.局部通風管理混亂：隨意停風機；風機無專人管理；沒有實現雙風機雙電源自動轉換；風機安設高度距離底板不足0.3m；風筒沒有靠頂幫進行吊掛而是落在底板。
2.4.2.礦井通風網路過長，最大流程達到3300m，巷道斷面過小，采區(qū)進回風巷道在4m 2左右，造成礦井通風阻力過大，等積孔過?。ú蛔?/span>1m2），為通風困難礦井。
2.4.3.由于風門密閉等通風設施的施工質量不標準，造成漏風量大，使礦井有效風量率低于85%。
2.4.4.員工缺乏礦井通風基本知識，瓦斯意識淡薄，沒有執(zhí)行最基本的無風不作業(yè)的常識。
2.4.5.瓦斯檢查制度執(zhí)行的不嚴格。瓦斯檢查員配備不足，因工作面多無法做到全面細致的檢查瓦斯。沒有安裝瓦斯監(jiān)測監(jiān)控設施，班組長和放炮員也沒有佩戴便攜式瓦斯檢查儀器，當瓦斯超限時不能夠及時發(fā)現，得不到及時處理。
2.4.6.對礦井采區(qū)通風系統(tǒng)的調整，沒有執(zhí)行有計劃、有審批、有組織、有指揮、有驗收的規(guī)定。
2.4.7.井下嚴禁出現明火和高溫熱源，其目的就是防止引燃瓦斯、煤塵及其它易燃易爆的氣體和固體，這是煤礦最基本的常識，而個別員工卻帶煙帶火入井。這充分的說明：企業(yè)對員工的安全教育和培訓沒有做好;入井的檢身制度流于形式，雖然設了檢身人員但是沒有認真的去履行職責，讓個別員工將煙和火帶到了井下，并且明目仗膽的在工作面吸煙。
2.4.8.沒有嚴格執(zhí)行關于“一通三防” 工作的“先抽后采、監(jiān)測監(jiān)控、以風定產”的十二字方針。低瓦斯礦井不需要進行瓦斯抽放，但是，監(jiān)測監(jiān)控必須安設。假如工作面安設1個瓦斯監(jiān)測傳感器，或使用1臺便攜式瓦斯檢測儀，當瓦斯?jié)舛冗_到1%時能夠及時報警，提示員工引起注意，立即采取有效措施進行處理，完全可以避免瓦斯燃燒事故的發(fā)生。礦井規(guī)模比較大而通風能力卻很小，應該擴大通風能力或者根據現有的礦井風量進行合理的布置采掘工作面，做到以風定產。
2.4.9.煤礦的安全監(jiān)察工作不夠嚴格、不夠細致。礦井通風能力不足；井下無風作業(yè)；員工入井帶煙帶火；不合理的通風；工程質量低劣等現象，充分體現出安全管理混亂，已經是較長時間存在的問題了。
3.防止瓦斯燃燒與爆炸事故的對策
3.1.安全教育培訓
3.1.1.首先對礦級領導加強安全教育培訓，提高礦主要領導的安全意識和瓦斯意識。包括礦級領導班子集體都要樹立瓦斯為天的思想，在布置生產的同時必須布置安全工作。
3.1.2.采掘區(qū)隊及全體員工加強安全常識培訓。學習通風專業(yè)知識，掌握礦井通風的現場管理，提高對礦井瓦斯的認識和管理能力。認真學習煤礦“三大規(guī)程”（即：煤礦安全規(guī)程、作業(yè)規(guī)程、操作規(guī)程），養(yǎng)成自覺遵章守紀，干標準活的好習慣。
3.1.3.加強通風專業(yè)人員的安全教育培訓。為各個工作面在風量、風速、溫度和瓦斯管理等方面創(chuàng)造一個安全、可靠的工作環(huán)境。
3.2.加強礦井通風管理，防止瓦斯積聚
3.2.1.通風管理
礦井必須有足夠的通風能力，合理的通風系統(tǒng)，降低礦井通風阻力，杜絕出現不合理的串聯通風、擴散通風、老塘通風。加強通風設施管理，減少漏風提高礦井有效風量率。保證各采掘工作面有充足的風量。巷道貫通立即調整通風系統(tǒng)。掘進工作面安設“三專兩閉鎖”（三專：專用變壓器、開關、電纜；兩閉鎖：風電閉鎖和瓦斯閉鎖）實行雙風機雙電源供電，杜絕工作面隨意停風現象。加強局部通風管理，保證工作面末端風量達到要求。采空區(qū)和盲巷及時封閉。
3.2.2.瓦斯管理
配備足夠的高素質的瓦斯檢查人員，班組長、放炮員、電鉗工等特殊工種及各級領導干部佩帶便攜式瓦斯檢查儀器，隨時檢查瓦斯。安設瓦斯監(jiān)測監(jiān)控裝置，發(fā)現瓦斯超限及時處理。杜絕掘進工作面無計劃停風。積聚瓦斯的巷道必須制定措施限量進行排放。加強采煤工作面上隅角的瓦斯管理。把好放炮安全關，嚴格執(zhí)行好“一炮三檢”（即：裝藥前、放炮前、放炮后）和“三人放炮制”（即：瓦斯檢查員、班組長、放炮員）。加強煤塵的管理與防治。
3.3.控制和消除引爆火源
3.3.1.杜絕井下電氣失爆
防爆電氣設備必須取得合格證方可入井。防止電纜被碰撞、急彎、劃傷、刺傷等機械損傷 。電纜導線連接要牢固，無“雞爪子”、“羊尾巴”和明接頭。設置保護接地和漏電保護裝置，發(fā)現漏電要及時處理 。按程序操作電氣設備，嚴禁帶電維修電源開關閉鎖和搬遷電氣設備、電纜電線，做到日常維護檢修和巡回檢查相結合。
3.3.2.防止放炮引燃瓦斯
把好放炮安全關，認真檢查放炮前后的瓦斯情況，嚴格執(zhí)行好“一炮三檢”（即：裝藥前、放炮前、放炮后）和“三人放炮制”（即：瓦斯檢查員、班組長、放炮員）。加強煤塵的管理與防治，放炮前后沖刷煤塵，堅持使用水炮泥，黃泥封孔。嚴格執(zhí)行放炮管理規(guī)定和正規(guī)放炮操作程序。
3.3.3.消滅明火引燃瓦斯
全體員工學好煤炭行業(yè)的安全生產法律法規(guī)，提高法律意識，認識到工作中違反了煤礦安全規(guī)程就是違法。 學好煤礦工人入井安全生產的應知應會知識，入井的所有人員嚴禁攜帶煙火。 認真執(zhí)行入井檢身制度。
3.4. 嚴格煤礦安全監(jiān)察
依法治企。通過嚴格執(zhí)法，嚴厲查處違規(guī)違章行為，防止煤礦重特大事故發(fā)生。出現重大安全生產隱患必須立即進行整改，并要依法從嚴處罰 。企業(yè)內部安全機構，不定時的到現場進行抽查，加強煤礦隱患排查和治理報告工作的監(jiān)督和指導。狠抓煤礦培訓機構建設，及各類人員安全教育培訓工作。 嚴肅查處各類事故，確保事故責任追究到位。加強監(jiān)察隊伍建設，強化廉政工作，增強隊伍活力，真正發(fā)揮安全監(jiān)察和指導的重要作用。
3.5.積極進行瓦斯地質研究。
在全礦井選取有代表性的煤層和地點進行采樣，對數據進行分析處理，研究得出瓦斯地質數學模型，預測未采區(qū)域瓦斯含量情況。另外，對各煤層內炮眼瓦斯進行定期監(jiān)測，并記錄建檔，得出實際的瓦斯含量曲線。根據模型推算、實測數據和現場開采經驗，確定瓦斯涌出異常區(qū)，同時制定防治礦井瓦斯的安全可靠性措施。
參考文獻: 瓦斯地質學 張子戌 瓦斯參數測試
作者簡介：李春祥， 1949年1月12日出生， 男， 籍貫： 遼寧省寬甸縣， 職務： 集團公司總經理， 職稱：采礦高級工程師， 1968年12月12日 煤層開采專業(yè)畢業(yè)， 研究方向：煤礦企業(yè)管理。
作者通訊地址：山西省介休市張?zhí)m鎮(zhèn)上梁村振興煤礦，
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