矿井瓦斯爆炸原因及其防治措施最新版.docx

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矿井瓦斯爆炸原因及其防治措施最新版

矿井瓦斯爆炸原因及其防治措施（最新版）

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（安全技术）

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矿井瓦斯爆炸原因及其防治措施（最新版）

备注：

传统安全中认为技术只要能在人不犯错误时保证人安全就达到了技术的根本要求，但更进一步的技术安全观对技术的追求还应该包括保证防止人犯错，乃至在一定范围内缓冲、包容人的错误。

　　在煤炭开采过程中，瓦斯爆炸、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、中毒、窒息矿井火灾、透水、顶板冒落等多种灾害事故时有发生。

在这些事故中尤以瓦斯爆炸造成的损失最大，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，为此，瓦斯称为煤矿灾害之王。

因此，分析瓦斯爆炸原因，制订防治对策，显得特别重要。

　　首先认识一下瓦斯爆炸的特点：

　　①瓦斯爆炸多为大事故;

　　②事故地点多发生在采煤与掘进工作面;

　　③瓦斯爆炸造成的破坏波及范围大;

　　④多为火花引爆;

　　⑤高瓦斯矿井、低瓦斯矿井均有发生;

　　⑥瓦斯爆炸多发生在乡镇煤矿;

　　⑦基建、技改矿井和转制矿井瓦斯爆炸事故多发

　　瓦斯爆炸的主要原因分析

　　煤矿发生瓦斯爆炸事故是由很多原因造成的，但总的来说分为客观原因和主观原因两种。

主观原因就是瓦斯积聚和引爆火源的存在；客观原因与自然条件、安全技术手段、安全装备水平、安全意识和管理水平等有关，发生瓦斯爆炸事故往往就是以上原因相互作用所导致的。

　　⑴瓦斯积聚的存在

　　煤矿井下造成瓦斯积聚的原因很多，但主要有通风系统不合理和局部通风管理不善是瓦斯积聚的主要原因。

如2005年34起特大瓦斯爆炸事故中，有22起主要是因通风系统不合理，存在风流短路、多次串联和循环风，造成供风地点风量不足而引起瓦斯积聚；有9起主要是因局部通风机安装位置不当，风筒未延伸到供风点或脱落引起供风点有效风量不足而造成瓦斯积聚；有2起事故主要是因停电停风而引起瓦斯积聚；有1起是盲巷积聚的瓦斯被引爆。

　　⑵引爆火源的存在

　　煤矿井下引爆瓦斯的火源有爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等。

但放炮和电器设备产生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源。

如2005年34起特大瓦斯爆炸事故中，有16起是由放炮产生的火花引爆的；有15起事故是由电器设备及电源线电火花引爆的。

　　⑶煤矿开采条件差

　　我国煤矿井下开采条件普遍较差，特别是南方煤矿。

据统计，2000年全国国有重点煤矿共有580处矿井进行了瓦斯等级鉴定，其中高瓦斯矿井160处，低瓦斯矿井298处，煤与瓦斯突出矿井122处，有自然发火矿井372处，占64%，有煤尘爆炸危险矿井427处，占73.6%。

　　⑷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。

如2005年发生的41起特大瓦斯事故中，有的矿井没有安装瓦斯监控系统或运行不正常，有的矿井虽安装了瓦斯监控系统，但因传感器数量不足、安装位置不对、线路存在故障、显示器不显示数据等问题，不能有效发挥其应有的作用。

此外乡镇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。

如内蒙古乌海市乌达区巴音赛煤焦有限责任公司某矿井虽安装了瓦斯监控系统，但在其实际开采区域却并没有瓦斯传感器，造成了特大瓦斯事故的发生，死亡16人。

　　⑸管理水平低

　　许多事故分析发现，违章操作或管理不当而造成了一些本可避免的事故，但未引起重视，最终酿成特大瓦斯爆炸事故。

因此，管理水平和职工的安全意识对于煤矿的长期安全生产起到了举足轻重的作用。

　　⑹企业技术管理薄弱

　　一些煤矿企业由于采煤方法落后，矿井采掘布置不合理，通风系统不完善，此外，作业规程编制不符合实际，针对性不强，给安全生产带来了严重隐患。

　　瓦斯爆炸的防治措施

　　瓦斯爆炸事故的防治可分为预防爆炸和抑制爆炸。

预防爆炸主要有:

优化通风网络及通风系统，防治瓦斯积聚，进行瓦斯抽放，加强瓦斯浓度和火源监测，防止点火源的出现等；抑制爆炸主要采用隔爆抑爆装置将瓦斯爆炸限制在一定范围内，从而减少人员伤亡和灾害事故所造成的损失。

　　1.瓦斯爆炸事故的预防措施

　　⑴煤矿瓦斯抽放技术

　　①我国国有煤矿高瓦斯和瓦斯突出矿井占矿井总数的46%。

瓦斯

　　抽放是减少矿井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和突出的治本措施，同时也是开发利用瓦斯能源、保护大气环境的重要手段。

如皖北煤电集团公司祁东煤矿利用抽放瓦斯进行发电,并取得了可观的经济效益和社会效益。

　　②为提高瓦斯抽放率，目前主要需解决长钻孔定向钻进技术，包括测斜、纠偏技术；提高单一低透气性煤层的抽放率;研制钻进能力更强的钻机具；完善和提高扩孔技术、排渣技术、造穴技术和封孔技术；开发新的瓦斯抽放技术及设备。

　　③瓦斯抽放方法有本煤层抽放、邻近层抽放和采空区抽放等；抽放工艺有顺层长钻孔、大直径钻孔、地面钻孔、顶板岩石和巷道钻孔等。

并研制出与之相配套的强力钻机及配套机具，如MK型长钻孔钻机和ZSM顺层强力钻机等。

此外已研制出多种抽放泵及配套的监控系统和仪表等，大大提高了瓦斯抽放量和抽放率，使安全环境得到进一步改善。

　　④利用多分支羽状适用技术，解决低渗煤层瓦斯治理问题，以提高抽采率。

　　⑤煤矿瓦斯治理也应该与煤层气产业化紧密结合起来。

　　⑵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KJ90、KJ92、KJ94、KJ95、KJ73、KJ66等型号的矿井安全监控系统，以及各类检测传感器、报警仪和断电仪。

已有多个矿井安装了矿井安全综合监控系统，并具有如下功能：

①矿井环境和工况参数实时监控；②主要通风机在线监测；③巷道火灾实时监测；④矿井瓦斯抽放实时监测；⑤冲击地压实时监测；⑥煤与瓦斯突出实时监测；⑦煤层自然发火实时监测；⑧瓦斯爆炸或燃烧实时监测；⑨矿井电网监测等多种功能。

监控系统的安装极大地提高了煤矿的安全管理自动化水平，防止了许多事故的发生。

　　⑶井下火源防治

　　对煤矿井下的爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等火源都有一些相应的防治措施，除炸药安全性检验、电器防爆检验、摩擦火花检验外、还需防止火源与瓦斯积聚在同时同地点出现，如放炮时检测瓦斯浓度，采用风电闭锁、瓦斯电闭锁等措施。

另外加强明火的管理，严格用火制度，消除引爆瓦斯的火源。

　　⑷优化通风网络及通风系统

　　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，为此，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。

　　2.隔爆措施

　　矿井隔爆抑爆装置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障，当瓦斯爆炸发生后，依靠预先设置的装置可以阻止爆炸的传播，限制火焰的传播范围，主要有被动式隔爆棚和自动抑爆装置。

　　①被动式隔爆棚。

隔爆岩粉棚、隔爆水槽棚和隔爆水袋棚因成本低、安装方便，因而得到了广泛的使用，其中隔爆水袋棚的使用最为广泛。

目前研制的XGS型和KYG型隔爆棚，具有适应性强，安装、拆卸和移动方便的特点。

　　②自动式抑爆装置。

使用压力或温度传感器，在爆炸发生时探测爆炸波，及时将预先放置的水、岩粉、N2、CO2等喷洒到巷道中，从而达到抑制爆炸火焰传播的目的。

如ZGB-Y型自动隔爆装置采用高压氮气引射消焰剂，能将爆炸限制在距爆源40-60m之内；YBW-1型无电源触发式抑爆装置，适合安装在距爆源20-45m的巷道中；ZYB-S型自动产气式抑爆装置采用实时产气原理，当传感器接收到燃烧或爆炸火焰时，触发气体发生器快速产生的高压气体喷洒消焰剂，抑制火焰的传播。

　　同时还要采取的手段有;

（1）强化培训,加强领导,落实责任。

煤矿企业要牢固树立“以人为本”的理念,提高防治瓦斯工作的认识。

必须对所有入井员工进行“一通三防、防突”专项知识培训和教育,并认真组织考核,不合格不准上岗。

确保每一位入井人员都能掌握防治瓦斯事故知识,增强自主保安和业务保安能力,使瓦斯治理工作成为职工的自觉行动。

另外,煤矿各级领导要认真落实“一通三防”齐抓共管责任制,做到责任明确,管理到位。

各企业法人是本单位安全生产的第一责任者,要建立健全“一通三防”管理工作机构,保证“一通三防”工作所需的人、财、物的投入。

矿总工程师负责组织“一通三防”技术措施的制订,各分管副职要认真落实好防治瓦斯各项技术措施。

（2）加强技术装备,改善矿井通风,防止瓦斯积聚,提高矿井防灾能力。

依靠技术进步,不断提高瓦斯治理科技水平,各煤矿企业要在现有装备基础上,积极推广应用防治瓦斯新技术、新装备,并确保发挥作用。

建立合理、稳定、可靠、高效的通风系统,对风量不足和系统不合理的矿井要进行技术改造,提高风量,保证系统有较强的抗灾能力。

统计表明:

有60%以上的瓦斯爆炸发生在掘进工作面,因此,必须抓好掘进工作面瓦斯专项治理措施的落实,特别要加强局部通风管理,减少停电停风事故的发生。

同时,认真抓好采面上隅角瓦斯治理工作,加强瓦斯监测监控,发现问题及时处理。

　　（3）坚持正规采煤作业,控制非正规采煤工作面的瓦斯事故。

因为非正规采煤工作面一般都用局部通风机通风,很难保证工作面配风,同时也很难解决采空区瓦斯积聚问题。

因此,要对煤矿非正规采煤法进行技术改造,形成正规开采,保证通风系统稳定畅通。

突出矿井、瓦斯地质条件复杂矿井严禁进行非正规开采,严控串联通风。

确需串联通风的应制定切实可靠的安全技术措施。

对残采、回收煤柱等只能采用非正规法开采的,必须制定专项安全技术措施,并报主管部门审批。

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