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1、矿井通风与灾害防治,教学目的：重点掌握通风的主要任务；规程对有关有毒有害气体最高允许浓度的要求；了解井下会产生哪些有害气体及瓦斯的定义；了解规程对矿井通风系统主要有哪些要求。,什么叫“一通三防”？“一通三防”是煤矿安全生产中的矿井通风，防止瓦斯、煤尘、灭火的技术管理工作的简称。水、火、机电、顶板、运输等事故也威胁着安全，但是“一通三防”是煤矿安全工作的重中之重。,井下空气,地面空气进入井下后，要经过物理和化学两种变化，主要是：人员呼吸、煤和其他物质氧化，使氧含量减少；混入各种有害气体；混入煤尘及岩尘；空气的温度、湿度和压力也发生变化。这种变化了的空气称为井下空气。,第一章 矿井通风基本知识,一
2、、井下有毒有害气体:1、有毒气体：一氧化碳、硫化氢、二氧化硫、二氧化氮、氨气。2、有害气体：甲烷、氢气、二氧化碳。,氧气：物理性质：无色、无味、无嗅；对空气的相对密度为1.11；微溶于水；能使物质氧化，并能助燃 氧浓度与人的关系：休息时：0.25L/min左右;工作和行走时:1-3L/min;氧含量减至17%时:静止状态对人影响小,工作时感到剧烈心跳和气喘；氧含量减至9-12%时：人很快昏迷；氧含量减至6-9%时：很快失去知觉，若不急救 就会死亡。规程第100条规定：在采掘工作面的进风流 中，氧气浓度不得低于20%。,2、二氧化碳（0.04）：规程规定：采掘工作面的进风流中二氧化碳浓度不得超过
3、0.5%；矿井总回或一翼回风巷中瓦斯或二氧化碳浓度超过0.75%时，必须立即查明原因进行处理。采区回风巷、采掘工作面回风巷风流中二氧化碳浓度超过1.5%时，必须立即停止工作，撤出人员。二氧化碳主要来源：井下有机物的氧化分解；煤或岩石缓慢氧化和矿井水与酸性岩石的分解；从煤岩层中涌出；煤自燃、井下发生火灾或煤尘、瓦斯燃烧爆炸；人的呼吸和爆破工作等。,3、氮气（79.00）（1）物理性质：无色、无味、无嗅、无毒；对空气的相对密度为0.97；微溶于水；不助燃。氮气含量高时，可使氧含量相对减少使人窒息。（2）井下氮气含量增加原因：有机物的腐烂;爆破工作;煤岩层中与瓦斯同时涌出。,3、瓦斯（1）定义：从煤
4、岩层内涌出的各种气体的总称。主要成分是甲烷CH4。瓦斯是一种无色、无味的气体，它比空气轻，其相对密度为0.554。（2）特性：窒息性；燃烧性；爆炸性。,4、一氧化碳CO（1）物理性质：无色、无味、无臭；剧毒性；浓度达到13-75%时具有爆炸性。与红血球的结合能力强，是氧气的250300倍。一氧化碳轻微中毒有头疼、心跳、耳鸣等症状，严重中毒会反应迟钝，失去知觉、抽筋甚至死亡。规程允许最高浓度0.0024。（2）来源：爆破工作：1kg炸药爆炸可产生100L一氧化碳。井下火灾：1m3木材燃烧产生500m3一氧化碳。煤尘、瓦斯燃烧或爆炸：产生大量的一氧化碳，对人的伤害更大。,5、硫化氢（1）物理性质：
5、无色、有臭鸡蛋气味，易溶于水。具有燃烧、爆炸性。它与空气的相对密度是1.19，有强烈毒性。规程规定，硫化氢最高允许浓度0.00066。（2）危害性：强毒性；刺激眼睛与喉咙，中毒时感到头痛、呕吐、乏力，严重时失去知觉，抽筋直至死亡。浓度达到6%时遇火爆炸。,6、氢气（1）物理性质：无色、无味、无嗅；是最轻 的气体；难溶于水；浓度达4-74%时有爆炸性。规程规定最高允许浓度0.5。来源：蓄电池机车的充电过程放出氢气；火灾区域或矿层也可以放出氢气。,7、二氧化氮(NO2)是一种红棕色气体，相对密度1.59，易溶于水而生成硝酸，有剧毒，对眼、鼻、呼吸道及肺部有刺激作用，引起肺气肿。二氧化氮中毒会造成咳
6、嗽、胸痛、声带痉挛、呕吐腹泻、神经麻木，甚至死亡。其主要来源于井下爆破。规程规定其最高允许浓度0.00025,8、二氧化硫（SO2）二氧化硫是一种无色气体，相对密度2.2，易积聚巷道底部，易溶于水，有强烈的硫磺气味及酸味，有剧毒，能强烈刺激眼及 呼吸道粘膜。其允许最高浓度0.0005.,9、氨气（NH3)氨气是一种无色气体，相对密度0.6，有浓烈氨臭味，易溶于水，有剧毒。它能刺激皮肤及上呼吸道，而引起咳嗽、头晕，严重时失去知觉，以至死亡。有爆炸性。主要来源有：炸药爆破，矿井火灾及爆炸，有机物的氧化腐烂，部分岩层涌出等。规程规定的最高允许浓度为0.004。,矿井有害气体最高允许浓度,二、矿井通风
7、的基本任务,（1）向井下各工作场所连续不断地供给适量的新鲜空气；（2）把有毒有害气体和矿尘稀释到安全浓度以下，并排出矿井之外。（3）提供适宜的气候条件。,三、井下气候条件,井下气候条件：指井下空气的温度、湿度和风速三者综合所给予的舒适感觉程度。井下气候条件好坏，对人体健康和劳动生产率的提高有着重要影响，是保证矿井安全生产的重要因素。,井下空气温度 采煤工作面温度过高或者过低，都会使作业人员感到不适，甚至会危害人员身体健康和安全生产。规程规定：采掘工作面的气温不得超过26；机电设备硐室的气温不得超过30；1、井下温度过低，必须装设暖风设备，保持进风井井口以下的空气温度2以上。2、地温较高的矿井及
8、局部超温地点，应采取降温措施，保证采掘工作面空气温度不超过26。3、当空气温度超过最高标准时，必须缩短超温地点工作人员的工作时间，并给与高温补助。,井下空气湿度 定义：指矿井空气中含水蒸气的数量。表示方法：相对湿度、绝对湿度。矿井通风中所指的湿度，一般为相对湿度。指表示一定体积空气中实际含有的水蒸气质量与同温度下饱和水蒸汽质量之比值的百分数，一般用%来表示。井下最适宜的相对湿度时50%60%，但目前大多数矿井中相对湿度较大，高达80%90%。要控制适宜的温度是比较困难的。，通常可以从空气的温度和风速两个方面进行调节。井下状况：在矿井回风路线上，因气温几乎不变，故湿度几乎不变。夏季矿井主要回风道
9、湿度一般都接近100%。,影响空气湿度的原因1、季节影响。夏季地面空气温度高，地面空气进入井下后，气温逐渐降低饱和作能力变小，矿井空气中的一部分水会在巷道四周和支架上凝结成水珠，井巷变的潮湿井下空气湿度增加，而冬季则相反，空气吸收井巷中的水分，井巷变的干燥，空气湿度降低。2、地下水影响。井下含水量大，例如顶板淋水或底板出水等，使井下空气湿度增加，有的矿井高达90%100%,风 速,一、什么是风速。就是空气对流的速度。易易井巷和采掘工作面风速过低过高都不行。风速过低，汗水不易蒸发，人体多余热量不易散失掉，人就感到闷热不舒服，同时还会积聚瓦斯和煤尘可能引起瓦斯煤尘爆炸或者窒息事故；风速过高，不仅使
10、人体散发过多热量，易患感冒，而且会引起矿尘飞扬，恶化作业环境，危害人体健康，还有可能引起煤尘爆炸。因此煤矿安全规程规定了不同井巷中的最高和最低允许风速。,井下允许风流风速,三、矿井通风系统,矿井通风系统：是向矿井各作业地点供给新鲜空气、排出污浊空气的通风网路、通风动力和通风控制设施的总称。矿井通风系统是否合理，对整个矿井的通风状况的好坏和能否保障安全生产起着重要的作用。所以对矿井通风系统的设计和生产矿井通风系统的改进应足够重视。矿井通风系统包括：进回风在井田内布置方式；主扇的工作方法；通风网络、通风设施等。,通风系统可靠性：（1）在生产时期利用通风动力，以最经济的方式，向井下各用风地点供给保质
11、保量的新鲜风流；（2）保证作业空间有良好的气候条件；（3）冲淡或稀释有毒有害气体和矿尘；（4）突发事件对系统影响小；（5）在发生灾变时，能有效、及时地控制风向及风量，并与其它措施结合，防止灾害的扩大。,（二）规程通风系统基本要求,进风井口必须布置在不受有害和高温气体、粉尘、灰尘侵入的地方，并能防洪、防冻；所有矿井必须采用机械通风；禁止两个独立通风的矿井合并为一个通风系统；多台通风机联合运转应稳定可靠；尽可能采用并联通风系统。避免在系统中设置过多的风门、风桥、调节窗等；箕斗井或装有带式输送机的激光内筒兼作进风井时，必须符合规程对风速、防尘和消防的规定要求。,通风方法 自然通风：利用自然因素产生的
12、通风动力，致使空气在井下巷道流动的通风方法。注：矿井禁止采用自然通风。自然风压在全年内会出现风流的反向，在通风管理中应予以充分重视。机械通风：是相对自然通风而言的，即矿井通风压力是由通风机形成的。安全规程规定，矿井必须采用机械通风，而且必须保证主要通风机连续运转。,3、通风网络（1）分类形式：串联、并联和角联网络（2）串联网络特点：串联的井巷越多、通风阻力越大；进风侧发生灾害将影响到回风侧；各段巷道中风量不能随意变更。（3）并联网络特点：并联的井巷越多、各井巷分得的风量也越小，通风阻力越小；各井巷互不干扰，安全性好。,（4）角联网络特点：串联角联网络中的边缘风路的风流方向是稳定的，而对角风路中
13、的风流方向不稳定。由于这个特点，在有瓦斯涌出的地点将给通风管理工作带来一定难度。因此，在通风管理中，应尽量避免出现角联网络。,4、通风构筑物分类：风桥、风墙、风门等（1）风桥：进、回风平面相遇的地点，必须设置风桥。服务年限长、通过风量大于20m3/min的风桥，必须开掘在岩石中。（2）风墙：简称密闭。凡是不运输行人、又须遮断风流的井巷都应设风墙。如封闭火区、采空区和废弃的旧巷等。,（3）风门：人员可以通行、风流不能通过的巷道中，至少要建立两道风门。注意事项：风门两侧压差大时，可设三道风门；矿井主要进、回风巷之间风门应使用闭锁。主要风路的风门应设置一道反风门。案例：1988年2月26日，某矿因嫌
14、工作面温度高而将风门打开，造成风流短路，因风压变化导致上邦内积存的高浓度瓦斯大量涌出，电钻接线短路引起瓦斯爆炸。使井下28名工人遇难。,五、采区通风,采区通风基本要求：采区必须有单独的回风道，实行分区通风，采掘工作面都应采用独立通风；独立通风确有困难可采用串联通风，但必须保证串联风流的瓦斯、二氧化碳和其他有害气体浓度以及矿尘、气温、风速等符合规程规定，并须有经审批的安全措施；,六、掘进通风,1、掘进通风方法 利用矿井全风压、局部动力设备；目前，矿井广泛采用的是局部通风机通风。（1）压入式：掘进工作面大多采用此种方式。规程对局部通风有具体而明确的规定。（2）抽出式：主要用于采煤工作面上隅角或其他
15、地点瓦斯超限时，抽排瓦斯进行稀释。,概述 据统计，在矿井重大瓦斯煤尘事故中，有多起是因为通风管理不善、通风系统不合理、风量不足、局扇循环风等引起的。因此，抓好通风管理工作对防止瓦斯煤尘事故有着重要的意义。下边，通过对徐州市发生的一起重大瓦斯煤尘事故进行解剖分析，阐述通风管理的重要性与特殊性。,江苏省徐州市贾汪区岗子村“7.22”特大瓦斯煤尘爆炸事故分析,2001年7月22日9时13分，江苏省徐州市贾汪区岗子树五副井发生一起特别重大瓦斯煤尘爆炸事故，造成92人死亡(其中女工23人），直接经济损失538.22万元。,矿井基本情况(一)五副井由来 1997年4月，未经地方主管部门同意，岗子村村委会擅
16、自在五井以北500米处以建五井风井的名义建设五副井，并在未取得证照的前提下，擅自组织生产。因此，五副井实际上是没有形成通风系统、非法生产的独眼井。(二)五副井安全生产情况 该井共有12个采掘工作面（其中采煤工作面5个)。通风方式为独眼井主扇抽出式，主扇时开时停。矿井通风主要靠徐州矿务集因韩桥矿采空区漏风，利用局部通风机向采掘工作面供风。主扇排风量178m3/min，韩桥矿采空区漏风量180m3/min，实际缺风 548m3/min。属低瓦斯矿井，煤尘爆炸指数为46%。,事故经过 7月22日8时许，该矿早班工人入升与夜班工人接班，夜班工人陆续升井，早班工人进行正常作业。当时井下共有105人作业。
17、9时13分，地面工人听见了爆炸声并看到井筒冒浓烟。,事故原因分析(一)瓦斯积聚原因分析 该矿井为独眼井，在井筒内安设直径为0.7米的铁风筒，主扇抽出式通风，风量只有178m3/min。事故发生前，主扇一直未开，矿井通风主要靠韩桥矿采空区漏风，漏风量为180m3/min左右。该矿实际缺风达548m3/min。井下有多处盲巷，通风系统混乱，采掘工作面基本处于微风甚至无风状态。701工作面处于独头无风状态，造成该面瓦斯积聚。,(二)煤尘参与爆炸的认定 该井无防尘系统，井下非常干燥，煤尘很大。据调查，有些采掘工作面迎头工人不戴口罩无法工作;有些巷道地面的煤尘厚度达2厘米。该矿煤尘的爆炸指数为46%，具
18、有很强的爆炸危险性。现场勘察时，在巷道棚子上发现有明显的煤尘爆炸结焦物，经中国矿业大学安全技术及工程实验室对井下结焦物的样品进行化验，化验结果证实煤尘参与了爆炸。,(三)爆炸火源的认定 由于未发现遇难者携带烟火，爆炸点周围煤层没有煤炭自燃现象，701工作面的工人在701工作面主巷遇难，说明工作面放炮，工人在躲炮。该井工人经常明火放炮，特别是发生事故的这个班不使用放炮器放炮的现象比较严重。另外，据该矿验收员证实，事故当班他在8时40分离开701工作面时，工人正准备采煤作业，半小时左右就发生了爆炸，从时间上推断，爆炸的时间正是701工作面采煤放炮时间。据此可以认定，这次爆炸的火源是工人违章放炮产生
19、的火焰。,事故重要原因 该矿无通风系统、通风管理混乱，主扇时开时停，靠大矿采空区漏风解决通风问题,是造成事故发生的重要原因。,第二章 矿井瓦斯,1、定义：从煤岩层内涌出的各种气体 的总称。主要成分是甲烷CH4。瓦斯是一种无色、无味的气体，它比空气轻，其相对密度为0.554。,7、矿井引起瓦斯积聚的原因是哪些？（1）局部通风机停止运转；（2）风筒断开或风筒严重漏风；（3）采掘工作面风量不足；（4）局部通风机出现循环风；（5）风流短路；（6）通风系统不合理、不完善；（7）采空区或盲巷瓦斯涌出异常。,8、瓦斯积聚经常发生在什么地方？如何处理？井下生产中易于积聚瓦斯的地点有：采掘工作面的上隅角，顶板冒
20、落的空洞，风速低的巷道中的顶板附近，停风的盲巷，采煤工作面接近采空区边界，掘进巷道的顶板处，微风区等地方。处理办法有：（1）加强通风是防止瓦斯积聚的基本方法。（2）加强瓦斯检查，严禁瓦斯超限作业。（3）废巷，停工，停风的盲巷及连通的巷道，必须及时密闭。（4）及时采取改善通风手段，封闭隔绝等办法，处理局部积聚的瓦斯。,防止瓦斯积聚和超限措施的很多，考虑在现场重点抓好以下几点：（1）必须树立“瓦斯超限就是隐患、瓦斯报警就是事故”的理念，低瓦斯矿井并不能保证不发生瓦斯爆炸事故。（2）各工作地点必须有足够的新鲜风量，无风或风量不足严禁作业。（3）各类通风设施必须保证完好，严禁私自打开、停用或损坏通风设
21、施。,第三章 矿井粉尘,在矿井生产过程中所产生的各种岩矿微粒统称矿尘。飞扬在空气中的叫做浮尘；从空气中沉降下来的叫做落尘。煤矿矿尘，主要是岩尘与煤尘。,4、煤尘事故的预防预防措施可分防爆措施和隔爆措施两类：一是防爆措施。主要是减少井下各生产环节产尘量、消除沉积煤尘和防止各种火源。现在采掘工作面咱们执行着的粉尘清扫和冲刷巷道、掘进工作面湿式打眼、转载点卸载点喷雾、机采内外喷雾、二次负压降尘、采煤工作面跟机自动喷雾、架间放顶联动喷雾、放炮自动喷雾、放炮远程喷雾、风水联动喷雾、净化通风、耙装洒水、放炮前后撒水、个体防护、设置隔爆设施、使用水炮泥、潮料喷浆、粉尘检测、除尘器除尘等；煤巷和半煤岩巷掘进工
22、作面短壁快速注水。,5、案例,2004年2月8日中班，兖矿集团公司济宁三号煤矿综采二队43下04综放工作面当班出勤50人，一名跟班队长，三名送料工，46名采煤工人分布在工作面相关环节。工作面走向长度1551.6米，已经采出1193米，倾向长度155.8米，安装105个综放支架，煤层厚度3.87.1米，平均煤厚6.37米，煤层坡度较缓，倾角06，平均35。工作面在进风侧（皮带顺槽）99支架处有一条落差2m的正断层，采用放炮落底。轨道顺槽进风，皮带顺槽回风，配风量1028m3/min，瓦斯浓度0.020.07，一氧化碳浓度25ppm，工作面上隅角温度26。矿井属低瓦斯矿井；煤层有自然发火倾向，发火
23、期为36个月；煤尘有爆炸危险性，爆炸指数41.45。,第四章 矿井防灭火,现在我们淄矿集团济北四矿、陕西的亭南煤业公司的煤层煤炭都具有自燃倾向性，最短发火期在30天左右，防止煤炭自燃发火工作早已成为我们的一项重要工作。,2、煤炭自燃的初期有如下征兆：,煤层的温度、附近的空气温度和水的温度都比正常高；附近的氧浓度降低；附近巷道中的湿度增大；附近巷道的壁面和支架表面出现水珠（煤壁出汗）出现有毒有害气体，如一氧化碳、二氧化碳和各种碳氢化合物；巷道中出现煤油、汽油、松节油和焦油等气味,5、预防内因火灾的主要措施：,加快采煤工作面推进速度，提高回采率，尽可能地减少丢煤，尽量在36个月内将工作面回采完毕；
24、采煤工作面回采结束后，最迟不得超过45天砌筑永久性封闭。建立完善的注浆系统，积极开展预防性注浆试验。利用KSS-2100束管色谱微机监测系统开展预测预报工作。开展人工采样分析。每天一次在采煤工作面回风隅角和回风流进行人工取样化验分析；采煤工作面回采结束后每周对采空区进行人工取样分析。定期对井下可能发火地点进行气体成份取样分析。,7、发现自燃征兆后的安全注意事项,发现自燃现象后，要立即汇报矿调度室，调度室要及时汇报矿领导并通知通风部门。发现自燃征兆后，应立即停止工作，撤离火区。当直接灭火无效时，应采取隔绝灭火方法封闭火区。发现自燃征兆后，应设立监测点，实现对该地点连续监测，以便采取相应的灭火措施
25、。,7、案 例：,亭南煤矿101工作面采空区发火现象原因分析：该矿8#煤层煤尘及自燃倾向鉴定，煤尘爆炸指数为30.0630.86，爆炸火焰长度为300mm，煤尘具有爆炸性。8#煤层吸氧量为0.460.51mg/g，自燃倾向等级二类，发火期为36个月，周边开采同一煤层的矿井实际最短自然发火期为1个月。2006年瓦斯等级鉴定结果为低瓦斯矿井，瓦斯相对涌出量9m3/t，绝对涌出量13.62m3/min。通风方式为中央并列式，两台主扇型号均为，电机功率为560KW，等积孔为4.1m2，矿井负压1600pa，总进风量为7914m3/min，总回风量为9004m3/min，矿井有效风量率为86.1%。,1
26、01工作面采空区发火及处理经过,4月21日早班，生产准备队清理轨道巷浮煤并在工作面下头抽出2个支架作为掩护支架并找正，准备中班回撤支架。13:30分左右，跟班副队长宋永行发现进风端头顶部有明火（瓦斯燃烧），在组织工人救火的同时，向队长曹永森、调度室及通风队值班人员进行汇报，调度员立即通知公司有关领导和各生产单位、机关生产科室负责人，并撤离了井下与灭火无关的人员。,原 因 分 析：,1、亭南矿井为新建矿井，101工作面为首采工作面，综放工作面采空区主要采用黄泥灌浆的防火措施，泥浆不能覆盖采空区全部遗煤；工作面瓦斯涌出量大，风排瓦斯和抽采瓦斯比例不协调，主要依靠风排解决工作面瓦斯，回风隅角时有瓦斯
27、超限现象，风量配备18002000m3/min，而采空区漏风量也较大，扩散距离较远。2、从撤面准备至采空区发火已历时1个月，且停采线后部15m未放顶煤，具备形成自燃火灾的环境。在采空区某一地点可能首先产生高温隐患，由于工作面支架移动，改变了该处的漏风供氧条件，形成明火，并由此引燃采空区瓦斯，造成火灾事故的扩大。,第五章 矿井水灾防治,1、水灾发生的主要原因：（1）井巷位置不合理（2）地面防洪、防水措施不当，或因对防洪设施管理不善，暴雨山洪冲毁防洪工程，使地面水涌入井下，造成灾害。（3）乱采、乱掘，破坏了防水煤柱、岩柱造成突水。（4）水文地质条件不清，井巷接近老窑区、充水断层、强含水层、陷落煤柱
28、时，不事先探放水，盲目施工；或探放水采取措施不当，而成淹井或伤亡事故。,2、矿井水灾预兆,挂红、挂汗、空气变冷、雾气增大、顶板淋水加大、顶板来压、有水叫声、底板鼓起，有水渗出，水色发浑，有臭味等情况就是突水预兆。,3、井下防治水的措施,井下防治水措施，可归纳为“探、防、堵、截、排”五个字。（1）井下探水 采掘工作面遇到下列情况之一时，必须确定探水线进行探水。接近水淹或可能积水的井巷、老空、或相邻煤矿时；打开隔煤柱防水时；,第六章 顶板事故防治,1、顶板事故的分类（1）按其发生的力学原理分类：压垮型冒顶 漏垮型冒顶 推垮型冒顶（2）按其发生的规模分类 局部冒顶：冒顶范围不大，伤亡人数不多的冒顶。
29、冒顶范围大、伤亡人数不多的冒顶。,孙家湾海州立井情况,2005.2.14,15时01分，阜新矿业公司孙家湾海州立井发生特别重大瓦斯爆炸事故造成214人死亡，伤30人，直接经济损失4968.9万元。矿井设计生产能力150万吨，2003年4月与孙家湾斜井合并改扩建，后称为阜矿集团孙家湾煤矿海州立井。2004年共生产原煤148.8万吨。海州立井采用立井单水平下山开拓方式，水平大巷为375米水平，采煤方法为走向长壁式，工艺为综合机械化放顶煤和炮采放顶煤开采。现有2个生产采区，即331采区和242采区，全矿共有2个采煤工作面，3个掘进工作面。,孙家湾煤矿通风系统瓦斯情况,通风系统为混合式抽出抽式通风，共
30、有3个进风井，两个回风井其中海州立井主井为罐笼箕斗混合式提升，副井主通风机型号为BDK6N22两台，电机功率500W，负压为2305P，总进风量为每分钟4705立方米，总回风量为每分钟4957立方米，孙家湾斜井担负海州立井部分风量；斜井主通风机型号为70B221NO24，电机功率为475W，负压为3258P，孙家湾斜井总进风量为2739立方米，总回风量为2909立方米。绝对瓦斯涌出量为每分钟为23.01立方米，相对瓦斯涌出量为每吨13.7立方米，为高瓦斯矿井。井下有3台移动抽放泵进行抽放瓦斯。矿井的瓦斯监测系统为KJ75，安装有瓦斯传感器26台，多功能断电仪15台,事故发生和抢险救灾经过,20
31、05年2月14日15时10分，242采区采煤工程师从井下电话汇报：在224采区上山有一股烟流过来，矿调度几次向井下联系，电话均不通，电话到井下调度站后，调度员说：井下大巷都是烟。矿调度逐级上报领导，当时判断可能在331采区发生了瓦斯爆炸事故，并立即组织抢险救灾。15时25分向局调度汇报，同时向井下242采区发出紧急撤离人员的通知，并组织各区队做好抢险救灾准备，并派人到井下调度室设置警戒，防止撤离人员误入灾区。15点50分，集团救护大队接到事故通知，立即调动5个救护小队赶赴事故矿井。16时30分成立了抢险救灾指挥部。又从全省调动10个救护小队，110指战员先后到达事故矿井。先后在灾区救出伤员16
32、名，发现遇难者197人，设置临时风墙4处等。15日13时40分，救护队员在242采区轨道车场发现1名受伤的通风员。截止21日23时55分，事故抢险救护人员在3316回风道冒顶处发现最后一名遇难矿工，共发现214名矿工遇难，抢险救灾工作告一段落。,爆源点的认定,事故的爆源点为：在500水平3316架子道内，距专用回风道8米处的临时配电点。依据如下：1.331回风斜下山、331采区轨道下山有风筒布残片嵌挂在巷道下钢支护的顶梁上，朝向331采区；331下山东侧1道永久密闭完全摧毁，倒向朝里，表明冲击波是从331采区3316掘进工作面方向传来。2.以3316架子道临时配电点为中心，物体位移方向呈放射状
33、分布。33316架子道距专用回风道8米处的顶板有紧固锚网的两排钢筋、锚杆托盘呈红锈色，有明显过火的痕迹；相邻钢筋没有类似痕迹。距专用回风道8米处共有4台电器设备，其中1台为ZBZ4.0M127V型照明信号综合保护装置，其接线腔无盖板，有引爆火源的条件。,遇难者多数是一氧化碳中毒死亡，灾区内未发现煤尘结焦现象，故煤尘没有参与爆炸,监测系统显示，爆前有高深度瓦斯,人员伤亡和设备及巷道损害,六矿井瓦斯来源分析,3316风道掘进工作面因局部停风造成瓦斯积聚；冲击地压造成3316外风道部分区域底鼓、巷道顶板和两帮煤层冒落，导致本煤层和邻近煤层中瓦斯大量涌出，使风流中瓦斯浓度达到爆炸界限。依据如下：（一）
34、3316工作面风道有瓦斯积聚（二）冲击地压造成3316外段局部区域瓦斯异常涌出据阜新市地震局提供的资料显示，2005年2月14日14时49分38.6秒，阜新市孙家湾矿区及西八坑地区发生了2.7级矿震，另据由辽宁省地震局提供的资料均证明在同一时间阜新地区发生了2.1级矿震。冲击地压发生后3316风道的53甲烷传感器上升到4%以上。现场勘察，冲击地压导致的巷道底鼓、冒顶、巷帮变形发生在3316风道外段53 甲烷传感器前后。3316风道外侧正处于一背斜转向斜的构造地带；孙家湾煤矿曾发生过冲击地压10余次，冲击地压发生后皆有瓦斯异常涌出，表明冲击地压与瓦斯异常涌出有关系。2月19日现场勘察，3316外
35、风道在局部通风机供风每分钟200立方米情况下，34.5米底鼓范围内瓦斯浓度为0.67%，巷帮裂缝中瓦斯浓度高达3.4%；该处的积水不断有气泡，表明仍有大量瓦斯涌出。,七引爆火源的认定,500米水平3316架子道内，工人带电检修专用回风道8米处的照明信号综合保护装置，产生电火花，引起瓦斯爆炸。依据为：3316架子道配电点照明信号综合保护装置上方顶板、两排钢筋、锚杆托盘呈红锈色，有明显过火的痕迹；相邻钢筋没有相似痕迹。3316架子道配电点照明信号综合保护装置接线腔内有两个接线端子的压紧螺帽松动，一个是接线腔内接地端子，另一个是一相动力电源线接线端子，开关在带电作业下电缆扰动可能产生电火花。3316
36、架子道配电点靠煤帮一侧附近发现该照明信号综合保护装置接线腔盖板和一只附着其上的螺丝，该螺丝中部弯曲120度的内角，有扭丝和丝扣位伤痕迹；接线腔防爆结合面处，固定该螺丝的螺孔也有明显向外拉伤凸起痕迹；表明接线腔内爆炸压力大于配电点处环境压力。3316架子道配电点附近有10人遇难，并发现两串钥匙和一个扳手，表明事故现场有人作业。,八事故的直接原因,直接原因：一是3316风道里段掘进工作面局部停风造成瓦斯积聚，二是冲击地压造成3316风道外段瓦斯大量涌出，回风流中瓦斯浓度达到爆炸界限；工人违章带电检修专用回风道8米处的照明信号综合保护装置，产生电火花引起瓦斯爆炸。,九灾害波及范围分析,主要范围为：3
37、31采区的3315工作面及其进风道、3316风道、3316皮带道、331采区轨道下山、运煤下山、回风斜下山、运煤道340盲斜下山，水平大巷，以及242采区。,十爆炸强度分析,1.参与爆炸的瓦斯所在的巷道。3316外风道中水仓口至外风道掘进头；3316架子道；3316盲斜下山；331轨道下山中自盲斜下山巷道口至3315风道口一段。2.瓦斯源所在巷道的瓦斯浓度。3316架子道自专用回风道以外一段巷道、331轨道下山中自盲斜下山巷口至3315风道上口一段中瓦斯浓度3.98%；3316架子道自专用回风道中瓦斯浓度3.98%；3316架子道自专用回风道巷口以里一段巷道瓦斯浓度8.06%。3.参与爆炸的总
38、瓦斯量：246.1立方米4.爆炸前异常涌出的总瓦斯量：623.5立方米5.爆炸强度。相当于1146.5TNT炸药爆炸放热量,属中等偏强。,十一间接原因分析,1.超能力组织生产。该井核定生产能力为90万吨，2005年安排生产计划为145万吨，1月份计划14.5万吨，实际产煤15.5万吨，超能力组织生产造成采掘关系严重失调，巷道布置不合理；一是没有采区专用回风巷，采区没有形成完整的通风系统，采区进、回风巷未贯穿整个采区，边生产边延伸，造成严重的事故隐患，违反规程规定；二是掘进工作面是通过3315面的皮带道与3316风道之间的联络巷开口掘进，使采、掘工作面没有形成完整的独立通风系统。2.机电管理混乱
39、。爆源处工人带电检修开关，属严重违章。使用不合格的电气设备，照明信号综合保护装置无有效安全标志许可证，无有防爆合格证，“MA”安全标志号系伪造；安设在回风系统中的电气设备没有实现瓦斯电闭锁，在瓦斯超限的情况下不能及时断电；工人无证违章带电作业引起瓦斯爆炸。,间接原因分析,3.劳动组织不合理，管理混乱。事故当班入井人员574人，多工种交叉作业，其中有铁法、温州和工程处队3个外包队从事井下采掘作业活动，以包代管，特殊工种无证上岗。4.海州立井虽有冲击地压现象和防治冲击地压办公室及防治冲击地压队，并制定了3316顺槽防治冲击地压安全技术措施 但未按照规程规定，按照积累的数据，划分等级，没有相应的综合
40、防治措施。,间接原因分析,5.矿井安全管理存在漏洞，应急措施不到位。在3316风道中甲烷传感器发生通讯中断，无监测数值的情况下，没有及时发现，也未及时处理并采取有针对性的安全技术措施，违反规程162条的规定。从冲击地压到发生瓦斯爆炸11分钟时间内，高浓度瓦斯充满千余米巷道，回风系统中的电气设备没有实现有效断电，井下现场有关人员未采取有效措施，监测中心值班人员处置不当。,间接原因分析,6.安全管理制度不健全，落实不到位。海州立井虽然配备有便携式甲烷检测仪和自救器，但由于该矿安全管理制度不落实，致使有关人员下井不佩带便携式甲烷检测仪和自救器，违反规程规定。7.职工队伍素质低，技术管理薄弱，不能满足
41、工作需要。2000年以来，阜新矿业公司分配来的大中专毕业生只有15人，且工程技术人员流失严重，技术管理人才短缺；矿长系小学文化，年龄58岁，难以承担起管理复杂矿井的职责。,十二技术层面的反思,从技术层面进行分析,安全第一预防为主综合治理。现代化的矿井为什么还会发生这么大的事故？,从技术层分析，如何接受教训？,事故以后的减灾,万一发生事故，首要的任务是应急救援！应急救援的首要任务是快速斩断事故链！,技术层面的反思,1.瓦斯源的分析与反思：是瓦斯突出，还是冲击地压、综放工作面突然涌出、是老空区的涌出，大矿与小矿的相通、还是排放的瓦斯。发生事故应考虑风门的冲毁。2.关于通风系统的合理性。以风定产，不
42、仅仅是矿井及采掘面风量大小，更重要的是考虑通风系统的合理性与抗灾能力。3.关于监测和监控系统。关键是系统功能的发挥和可靠性，矿井通风安全监测和监控系统，专职瓦斯检查员的检查，8种人员配带便携式瓦斯报警仪，是互补的。实践证明，哪一种也不能不用和代替。二是瓦斯异常信息的诊断和响应，断电装置能不能断电和该不该断电！三是调度员的及时诊断和快速反应，平常说误报，实际上平常管理不到位造成的。要相信信息的可靠性，快速起动信息处理程序，调度室要有充分和权利。,技术层面的反思,4.火源：带电检修、摩擦火花、放炮等5.关于剃头下山采区生产布置问题。往往是通风系统不合理，无专用回风巷，抗灾能力差，发生事故往往是造成灾区的扩大化。多是生产接续紧张，生产负荷重，多头面生产，生产、安装、准备同时进行，劳动组织复杂，管理难度大，生产过程中易发、突发隐患和问题多，系统稳定性差。6善于联合布置问题有些生产采区为集中运输和生产准备安装设备和方便，多个采区相联，矿井若发生灾变，往往造成事故的。7.瓦斯积聚和异常大多数是通风不良造成的。,谢 谢 大 家,
