煤矿瓦斯爆炸原因分析与防治措施讲义样本.doc

煤矿瓦斯爆炸原因分析和防治对策摘要:文章从分析煤矿发生瓦斯爆炸灾难事故原因及特点着手，介绍了预防和控制瓦斯爆炸灾难事故技术方法及发展趋势，说明瓦斯爆炸事故防治是煤矿安全工作一项系统工程，必需放在安全工作首位，才能使瓦斯爆炸事故及其它灾难事故大幅度降低。关键词:瓦斯爆炸;原因分析;控制方法;发展趋势在煤炭开采过程中，瓦斯爆炸、煤尘爆炸、煤和瓦斯突出、中毒、窒息矿井火灾、透水、顶板冒落等多个灾难事故时有发生。在这些事故中尤以瓦斯爆炸造成损失最大，从每十二个月事故统计中来看，煤矿发生一次死亡10人以上特大事故中，绝大多数是因为瓦斯爆炸，约占特大事故总数70%左右，为此，瓦斯称为煤矿灾难之王。所以，分析瓦斯爆炸原因，制订防治对策，显得尤其关键。1瓦斯爆炸原因分析1.1瓦斯爆炸特点依据多年对煤矿瓦斯爆炸事故统计分析，能够发觉有以下部分特点:瓦斯爆炸多为大事故;事故地点多发生在采煤和掘进工作面;瓦斯爆炸造成破坏波及范围大;多为火花引爆;高瓦斯矿井、低瓦斯矿井全部有发生;瓦斯爆炸多发生在乡镇煤矿;基建、技改矿井和转制矿井瓦斯爆炸事故多发。1.2事故原因分析煤矿发生瓦斯爆炸事故和很多原因相关，但总来说，关键和自然原因、安全技术手段、安全装备水平、安全意识和管理水平等相关，发生瓦斯爆炸事故往往是以上原因相互作用所造成。1.2.1煤矿开采条件差中国煤矿井下开采条件普遍较差，据统计，全国国相关键煤矿共有580处矿井进行了瓦斯等级判定，其中高瓦斯矿井160处，低瓦斯矿井298处，煤和瓦斯突出矿井122处;有自然发怒矿井372处，占64%，有煤尘爆炸危险矿井427处，占73.6%。1.2.2瓦斯积聚存在煤矿井下造成瓦斯积聚原因很多，但关键有通风系统不合理和局部通风管理不善是瓦斯积聚关键原因。如34起特大瓦斯爆炸事故中，有22起关键是因通风系统不合理，存在风流短路、数次串联和循环风，造成供风地点风量不足，而引发瓦斯积聚;有9起关键是因局部通风机安装位置不妥、风筒未延伸到供风点或脱落引发供风点有效风量不足，而造成瓦斯积聚;有2起事故关键是因停电停风而引发瓦斯积聚;有1起是盲巷积聚瓦斯被引爆。1.2.3引爆火源存在煤矿井下引爆瓦斯火源有: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火花是瓦斯爆炸事故关键火源。如34起特大瓦斯爆炸事故中，有16起是由放炮产生火花引爆;有15起事故是由电器设备及电源线电火花引爆。1.2.4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。如发生41起特大瓦斯事故中，有矿井没有安装瓦斯监控系统或运行不正常，有矿井虽安装有监控系统，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作用。另外乡镇煤矿发生特大瓦斯事故全部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企业某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，而造成特大瓦斯事故发生，死亡16人。1.2.5管理水平低很多事故分析发觉，违章操作或管理不妥而造成了部分本可避免事故，但未引发重视，最终酿成特大瓦斯爆炸事故。所以，管理水平和职员安全意识对于煤矿长久安全生产很关键。1.2.6企业技术管理微弱部分煤矿企业因为采煤方法落后，引发矿井采掘部署不合理，通风系统不完善，另外，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。2控制瓦斯爆炸事故技术方法瓦斯爆炸事故防治可分为预防爆炸和抑制爆炸。预防爆炸关键有: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，预防点火源出现等;抑制爆炸关键采取隔爆抑爆装置将瓦斯爆炸限制在一定范围内，从而降低人员伤亡和灾难事故所造成损失。2.1瓦斯爆炸事故预防方法2.1.1煤矿瓦斯抽放技术1)中国国有煤矿高瓦斯和瓦斯突出矿井占总矿井数46%。瓦斯抽放是降低矿井瓦斯涌出量、预防瓦斯爆炸和突出治本方法，同时也是开发利用瓦斯能源、保护大气环境关键手段。如皖北煤电集团企业祁东煤矿利用抽放瓦斯进行发电取得了可观经济效益和社会效益。2)为提升瓦斯抽放率，现在关键需处理长钻孔定向钻进技术，包含测斜、纠偏技术;提升单一低透气性煤层抽放率;研制钻进能力更强钻机具;完善和提升扩孔技术、排渣技术、造穴技术和封孔技术;开发新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。并研制出和之相配套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。另外已研制出多个抽放泵及配套监控系统和仪表等，大大提升了瓦斯抽放量和抽放率，使安全环境得到深入改善。4)利用多分支羽状适用技术，处理低渗煤层瓦斯治理问题，以提升抽采率。5)煤矿瓦斯治理也应该和煤层气产业化紧密结合起来。2.1.2矿井瓦斯浓度及火源监测技术矿井瓦斯浓度及火源实时自动监测对于预防瓦斯爆炸很关键，当发觉瓦斯异常或有火源产生，立即采取方法可预防爆炸事故发生。中国现在开发了KJ90.KJ92.KJ94.KJ95.KJ73.KJ66等型号矿井安全监控系统，和各类检测传感器、报警仪和断电仪。已经有多个矿井安装了矿井安全综合监控系统，并含有以下功效:矿井环境和工况参数实时监控;关键通风机在线监测;巷道火灾实时监测;矿井瓦斯抽放实时监测;中击地压实时监测;煤和瓦斯突出实时监测;煤层自然发怒实时监测;瓦斯爆炸或燃烧实时监测;矿井电网监测等多个功效。监控系统安装极大地提升了煤矿安全管理自动化水平，预防了很多事故发生。2.1.3井下火源防治对煤矿井下爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等火源全部有部分对应防治方法，除炸药安全性检验、电器防爆检验、摩擦火花检验外、还需预防火源和瓦斯积聚在同时同地点出现，如放炮时检测瓦斯浓度，采取风电闭锁、瓦斯电闭锁等方法。另外加强明火管理，严格动火制度，消除引爆瓦斯火源。2.1.4优化通风网络及通风系统合理可靠通风系统是预防瓦斯事故和控制灾难扩大关键方法，为此，瓦斯防治工程和采掘工程，必需同时设计，超前施工，同时投入使用。2.2隔爆方法矿井隔爆抑爆装置是控制瓦斯爆炸最终一道屏障，当瓦斯爆炸发生后，依靠预先设置装置能够阻止爆炸传输，限制火焰传输范围，关键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，所以得到了广泛使用，其中隔爆水袋棚使用最为广泛。现在研制XGS型和KYG型隔爆棚，含有适应性强，安装、拆卸和移动方便特点。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，立即将预先放置水、岩粉、N2.CO2等喷洒到巷道中，从而达成抑制爆炸火焰传输目标。如ZGB-Y型自动隔爆装置采取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巷道中;ZYB-S型自动产气式抑爆装置采取实时产气原理，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高压气体喷洒消焰剂，抑制火焰传输。3结语瓦斯爆炸事故防治是煤矿安全工作一个系统工程，除了完善可靠安全装备和采取有效方法外，还应加强安全管理和安全监督，重视职员安全意识培养。只有把安全放在首位，认真落实瓦斯治理“十二字”方针，健全各项规章制度，合理加大安全投入，瓦斯爆炸事故及其它灾难事故才能大幅度地降低，煤矿安全情况才能得到根本好转。