浅谈煤矿瓦斯爆炸事故火灾特点及对策.docx

浅谈煤矿瓦斯爆炸事故火灾特点及对策.docx

《浅谈煤矿瓦斯爆炸事故火灾特点及对策.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浅谈煤矿瓦斯爆炸事故火灾特点及对策.docx（5页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

浅谈煤矿瓦斯爆炸事故火灾特点及对策

浅谈煤矿瓦斯爆炸事故火灾特点及对策

1、什么是瓦斯爆炸

1.1概述

瓦斯爆炸是一种链式反应（也叫链锁反应）。

当爆炸混合物吸收一定能量（通常是引火源给予的热能）后，反应分子的链即行断裂，离解成两个或两个以上的游离基（也叫自由基）。

这类游离基具有很大的化学活性，成为反应连续进行的活化中心。

在适合的条件下，每一个游离基又可以进一步分解，再产生两个或两上以上的游离基。

这样循环不已，游离基越来越多，化学反应速度也越来越快，最后就可以发展为燃烧或爆炸式的氧化反应。

所以，瓦斯爆炸就其本质来说，是一定浓度的甲烷和空气中的氧气在一定温度作用下产生的激烈氧化反应。

化学反应方程式为CH4+2O2→CO2+2H2O。

1.2瓦斯爆炸条件

1.2.1瓦斯浓度

瓦斯爆炸有一定的浓度范围，我们把在空气中瓦斯遇火后能引起爆炸的浓度范围称为瓦斯爆炸界限。

瓦斯爆炸界限为5％～16％。

当瓦斯浓度低于5％时，遇火不爆炸，但能在火焰外围形成燃烧层，当瓦斯浓度为9．5％时，其爆炸威力最大（氧和瓦斯完全反应）；瓦斯浓度在16％以上时，失去其爆炸性，但在空气中遇火仍会燃烧。

瓦斯爆炸界限并不是固定不变的，它还受温度、压力以及煤尘、其它可燃性气体、惰性气体的混入等因素的影响。

1.2.2引火温度

瓦斯的引火温度，即点燃瓦斯的最低温度。

一般认为，瓦斯的引火温度为650℃～750℃。

但因受瓦斯的浓度、火源的性质及混合气体的压力等因素影响而变化。

当瓦斯含量在7％一8％时，最易引燃；当混合气体的压力增高时，引燃温度即降低；在引火温度相同时，火源面积越大、点火时间越长，越易引燃瓦斯。

高温火源的存在，是引起瓦斯爆炸的必要条件之一。

井下抽烟、电气火花、违章放炮、煤炭自燃、明火作业等都易引起瓦斯爆炸。

1.2.3氧的浓度

实践证明，空气中的氧气浓度降低时，瓦斯爆炸界限随之缩小，当氧气浓度减少到12％以下时，瓦斯混合气体即失去爆炸性。

这一性质对井下密闭的火区有很大影响，在密闭的火区内往往积存大量瓦斯，且有火源存在，但因氧的浓度低，并不会发生爆炸。

如果有新鲜空气进入，氧气浓度达到12％以上，就可能发生爆炸。

因此，对火区应严加管理，在启封火区时更应格外慎重，必须在火熄灭后才能启封。

瓦斯爆炸产生的高温高压，促使爆源附近的气体以极大的速度向外冲击，造成人员伤亡，破坏巷道和器材设施，扬起大量煤尘并使之参与爆炸，产生更大的破坏力。

另外，爆炸后生成大量的有害气体，造成人员中毒死亡。

2、我国煤矿瓦斯爆炸事故概况及原因

2.1我国煤矿瓦斯爆炸事故概况

在煤炭开采过程中，多种灾害事故时有发生。

但一次死亡10人以上的特大事故中，绝大多数是由于瓦斯爆炸，约占特大事故总数的70%左右。

在我国的能源工业中，煤炭占我国一次能源生产和消费结构中的70%左右，预计到2050年还将占50%以上。

因此，煤炭在相当长的时期内仍将是我国的主要能源。

当前，国家对煤炭工业发展提出了更高的要求，所以必须加强安全生产，确保煤炭工业持续、稳定、健康发展。

在煤炭开采过程中，瓦斯煤尘爆炸、火灾、透水、顶板冒落、煤与瓦斯突出、冲击地压、中毒、窒息等多种灾害事故时有发生。

从每年的事故统计中来看，煤矿发生一次死亡10人以上的特大事故中，绝大多数是由于瓦斯爆炸，约占特大事故总数的70%左右。

我国目前国有重点煤矿大多数属于瓦斯矿井，其中高瓦斯矿井和突出矿井占全国矿井总数的44%。

因此，预防、控制瓦斯爆炸事故，是实现煤矿安全生产的关键。

瓦斯防治是煤矿安全工作的重中之重，必须采取有利措施，有效防治煤矿重特大瓦斯事故的发生，以确保煤矿的安全生产。

2.2煤矿常见的瓦斯爆炸的原因

2.2.1装备不足、管理不落实

矿井安全装备配置不足，“先抽后采，监测监控，以风定产”方针未得到完全落实。

很多煤矿发生的特大瓦斯事故都没有装备瓦斯抽放系统或抽放系统不能有效运行，监控系统也不能有效发挥作用。

另外瓦斯爆炸事故的发生，主要是由于管理上存在缺陷造成某些作业人员的违章失职。

2.2.2企业职工安全意识淡薄，文化素质较低

据有关数据分析，大部分煤矿的瓦斯爆炸都是由于工作人员的违章操作造成的，并且绝大多数瓦斯事故都是由于“三违”引起的。

煤矿的很多职工文化程度低，没有经过正式安全培训就下井，常常采用师带徒的方式参与采掘等作业，缺乏基本的安全生产知识，不懂通风安全管理和操作规程，思想麻痹，违章作业，冒险蛮干现象严重。

2.2.3瓦斯积聚的存在

瓦斯积聚是指采掘工作面及其他地点，体积大于0.5m3的空间内积聚瓦斯浓度达到或超过2%的现象。

瓦斯积聚是造成瓦斯爆炸的根本原因。

造成瓦斯积聚的原因很多，主要有：

矿井主通风机供风能力不足或通风系统不合理造成矿井缺风；掘进工作面或其它需单独供风的巷道，因局部通风机、风筒原因使得瓦斯积聚；采煤工作面上隅角和采空区瓦斯积聚；巷道变形、调节风门故障等造成通风不良。

2.2.4引爆火源的现象存在

在个别煤矿中，引爆火源的问题仍然存在。

如有的矿井仍有明电、明火下井，井下电气设备存在失爆的现象，甚至有的电工不懂技术或不负责任的，在拆除或损坏了防爆密闭圈，造成了失爆。

煤矿井下引爆瓦斯的火源主要有:

爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等。

3、煤矿瓦斯爆炸事故特点

3.1事故区域面积大，火势凶猛。

瓦斯爆炸事故发生后，由于爆炸威力大，事故现场可燃物多，伴随爆炸引起燃烧，燃烧引发爆炸，易造成大面积燃烧，并且火势凶猛，形成大面积立体火灾。

3.2事故现场情况复杂，爆炸危险性极大。

多数瓦斯爆炸伴随坍塌、大面积燃烧，人员被埋，救援工作伴随爆炸危险性极大。

各种化学、物理性质复杂，辐射热十分高，受到火势严重威胁，如果处置冷却保护不坚决，供水不足，随时都会发生再次爆炸的危险。

另外，风向变化，事故处置带来一定难度，对控制火灾决策易造成干扰。

现场可能发生多次爆炸，事故现场周围影响区域广，极易造成人员伤亡。

3.3设施破坏严重，器材装备有限，事故处置难度大。

由于瞬间的强烈爆炸，将矿区大部分消防设施破坏，即刻带来的坍塌、掩埋等灾害，一时使矿区消防及应急设施处于了瘫痪状态。

公安消防部队到场后，面对情况复杂的事故现场和随时二次爆炸的危险，只能利用消防部队的移动灭火设施进行灭火，火场难以接近，灭火效力难以达到；消防水源又严重不足，使前期灭火战斗十分艰难，事故处置难度十分巨大。

3.4事故现场区域大，参与处置部门多，协调困难。

煤矿瓦斯爆炸事故多为重特大事故，往往对人民群众的造成巨大生命财产损失，社会影响大，波及范围广。

事故处置多是政府、消防、公安、安监等社会多部门联合处置，由于现场情况复杂，参与处置人员较多，部门之间的协调容易出现混乱，协调出现困难，对事故处置带来一定影响。

4、瓦斯爆炸事故处置对策

4.1瓦斯爆炸事故处置一般程序和原则

矿井一旦发生瓦斯爆炸事故，井下人员及财产处于极度危险境地，必须尽快组织抢救，刻不容缓，可以说是与时间展开赛跑。

但抢险救援还必须遵守一定的原则和程序，避免盲目指挥、愚昧蛮干而造成不必要的损失和人员伤亡。

救灾的基本原则是：

“沉着指挥，科学决策，协调行动，安全快速”。

具体的处理程序是：

首先应设法撤离灾区人员，抢救遇难人员；视情况切断灾区电源；通知救护队；迅速成立救灾指挥部，设立若干抢救组各行其责；尽快恢复通风系统，排除爆炸产生的有毒有害气体，寻找遇难人员。

4.2主要技术难点

在处理瓦斯爆炸事故的过程中，经常会遇到以下几方面的技术难题，需要及时而果断地作出判断：

（1）事故发生后是否应该切断灾区电源?

切断电源可能产生电火花，引起再次爆炸，不切断电源由于灾区供电遭到损坏，随时有触电威胁，也有产生火花可能，此为难点一。

（2）如何正确调度通风系统，尽快排除灾区的有害气体，控制事故范围，这是处理瓦斯爆炸事故的关键。

由于事故发生的地点、条件不同，爆炸后是否引起了燃烧或火灾?

决定了通风系统的调度方式（反风、短路、加强通风等）的不同，此为难点二。

（3）如何安全快速地恢复掘进巷道或无风区域的通风，避免再次爆炸，此为难点三。

因此，如果爆炸发生在掘进巷道内，其内积存有大量的瓦斯和有害气体，又可能存在火源，如遇难者损坏的矿灯放电等，一旦恢复通风，氧含量上升，达到爆炸条件就极易引发二次爆炸，其危害是相当严重的。

未恢复通风时，由于氧浓度很低，不会爆炸。

4.3技术要点及难点的把握和对策

4.3.1技术要点

在事故发生的第一时间内要尽可能多地了解和掌握事故的情况及发展状况，对事故的相关情况、原因以及应采取的主要措施作出初步判断，并迅速制定救灾的技术方案。

4.3.2技术难点的把握和对策

（1）接到瓦斯爆炸事故的汇报后，是否迅速切断灾区电源?

其判断的标准是：

切断电源会否引起再次爆炸，若能断定不会引起爆炸，则必须切断灾区电源。

但往往是时间紧、情况不清，无法准确判断，又容不得半点犹豫不决和拖延。

这时要看引发爆炸事故的瓦斯来源以及事故地点一般瓦斯涌出的速度来综合分析，如果是瓦斯突出或突发性的瓦斯来源而引发的瓦斯爆炸，那么就不宜改变供电状况，要维持现状，因为瓦斯突出后瓦斯来源充足，涌出量大，灾区内充满了大量的高浓度瓦斯，改变供电状况，产生电火花，容易引起瓦斯再次爆炸，如果不是突出引起的或突发性的瓦斯来源，是一般的积聚，而且瓦斯涌出速度不快、量不大，则必须迅速切断灾区电源。

（2）正确调度通风系统，控制灾区范围。

尽快排除灾区有害气体，这是处理瓦斯爆炸事故技术关键。

由于每次瓦斯爆炸事故的情况和条件不同，采取的措施和办法也不同；首先必须判断爆炸是否引起了火灾，其判断的依据：

一是得到确切汇报；二是通过检测灾区回风系统的CO等有毒气体的变化来加以判断。

若能判定爆炸未产生火灾或不存在燃烧火源，则须采取加大风量，强化通风的措施（控制其他地点风量，开大功率的风机，甚至还可考虑启动备用风机等措施）。

反风的办法必须慎重选择，只有在能救更多的人时才采用，一般情况下不宜反风。

在恢复通风系统的程序上，必须遵循“先大后小，先主后次”的原则。

即先恢复主要设施、修复主要通风巷道，再恢复其他地点，以求取得好的效果。

（3）安全快速地恢复掘进巷道的通风，寻找遇难人员，尽快结束救援工作。

如果按照一般的方法逐步恢复通风，则存在容易引发二次爆炸的问题，给救灾人员带来严重的威胁。

为了确保安全，建议采用“一次恢复，远距离启动”的办法，具体操作是：

佩戴空呼气在巷道内接好风筒（由于巷道内缺氧，即使有高浓度瓦斯、有火源存在，也不会爆炸），然后，所有人员撤离至安全区域，实行远距离启动局部通风机恢复供风，即使有再次发生爆炸的可能，也能确保抢险救援人员的人身安全。

此方法在多次处理瓦斯爆炸的事故实践中，取得了很好的效果，十分成功。

5、防止瓦斯爆炸的措施

5.1优化通风网络及通风系统，防止瓦斯积聚

合理可靠的通风系统是防止瓦斯事故和控制灾害扩大的重要措施，瓦斯防治工程与采掘工程，必须同时设计，超前施工，同时投入使用。

采煤工作面必须保持风路畅通，每个掘进工作面必须有合理的进风和回风路线，避免形成串联通风。

另外在采煤过程中，采煤工作面回风隅角容易积聚瓦斯，应及时有效地处理该区域积聚的瓦斯。

处理的方法有:

挂风障引流法、风筒导风法、移动泵站抽放法、尾巷排放瓦斯法、液压局部通风机吹散法。

5.2矿井瓦斯浓度及火源监测技术

矿井瓦斯浓度及火源的实时自动监测对于防止瓦斯爆炸非常重要，当发现瓦斯异常或有火源产生，立即采取措施可防止爆炸事故的发生。

我国目前开发了KJ系列矿井安全监控系统，以及各类检测传感器、报警仪和断电仪。

按照国家煤矿安全监察局要求，所有矿井均要求安装矿井安全综合监控系统。

安全监控系统的应用，为煤矿的安全生产做出了很大的贡献，但是，决不能替代专职安全检测人员的井下现场检测。

5.3强化安全生产检查

要侧重检查人们在井下作业中，违章把火种带人井下、违章用电、违章放炮、违章敲打矿灯等具有导致瓦斯爆炸事故的异常行为，另外要侧重检查瓦斯抽放、通风管理、瓦斯监测、电气设备防爆等，并要做到改变其异常，达到安全生产的客观要求，从而控制瓦斯爆炸事故的发生。

5.4强化进行全员消防安全培训工作

首先企业领导干部要进行消防安全培训，使其懂技术、懂原理、懂经营管理、懂法律法规，学会按煤矿生产规律办事，严格执行“安全第一、预防为主”的安全生产方针，做到“责任明确，制度完善，执行有力，监督严格”。

另外工人是第一生产者，通过培训，提高煤矿工人的消防安全综合素质、应变能力、安全意识和自我保护能力，才能杜绝违章作业、冒险蛮干和避免瓦斯事故的发生。