瓦斯爆炸及防治

瓦斯爆炸及防治技术能源科学与工程学院魏平儒QQ:33861144TEL-瓦斯爆炸及防治技术五、瓦斯爆炸事故案例分析

四、瓦斯爆炸事故的防治技术三、瓦斯爆炸事故原因分析

二、瓦斯爆炸条件及主要影响因素

一、瓦斯爆炸及其危害

一、瓦斯爆炸及其危害(一)概述

《高平县志》1603年，山西省高平县唐安镇一煤矿发生瓦斯爆炸事故：“火光满井，极为熏蒸，人急上之，身已焦烂而死，须臾雷震井中，火光上腾，高两丈余”。一、瓦斯爆炸及其危害

国外文献记载的最早瓦斯爆炸事故，是1675年发生于英国茅斯汀煤矿的瓦斯爆炸。

世界煤矿开采史上最大的伤亡事故，是1942年发生于辽宁本溪煤矿的瓦斯、煤尘爆炸，造成1549人死亡，146人受伤。一、瓦斯爆炸及其危害

大型高效通风机的使用自动遥测监控装置的使用瓦斯抽采等大大提高了煤矿安全系数，但瓦斯爆炸很难完全避免。掌握瓦斯爆炸的原因、规律和防治措施，极为重要。一、瓦斯爆炸及其危害

1949年10月至2005年7月全国煤矿共发生19起一次死亡百人以上的特大事故，共死亡3162人。其中，15起是瓦斯爆炸事故，死亡2140人，事故起数和死亡人数分别占79%和68%。2002年至2005年8月，全国煤矿发生29起特大事故，死亡1743人。其中，瓦斯爆炸事故24起，死亡1578人，事故起数和死亡人数分别占83%和91%。一、瓦斯爆炸及其危害

据全国煤矿1991-2000年统计，仅一次死亡3人以上瓦斯煤尘爆炸事故就发生发生2903起，死亡21940人，平均1.3天发生一起；其中发生10人以上特大瓦斯煤尘爆炸事故532起，死亡10192人，相当于7天发生一起；其中发生50人以上特别重大瓦斯煤尘爆炸事故22起，死亡1850人,相当于166天发生一起。

据全国煤矿2001-2010年统计，共发生2246起煤矿瓦斯事故，死亡13155人。瓦斯爆炸已经成为我国煤矿安全的“第一杀手”。一、瓦斯爆炸及其危害

我国几次较大的瓦斯爆炸事故：

1960年5月山西大同老白沟煤矿发生瓦斯爆炸，死亡684人。

1960年11月平顶山五矿发生瓦斯爆炸，死亡187人。一、瓦斯爆炸及其危害2000年9月贵州木冲沟矿瓦斯煤尘爆炸，死亡162人。

2004年10月20日河南郑州大平煤矿“10.20”特大煤与瓦斯突出和瓦斯爆炸事故，148人死亡。

2004年11月28日陕西铜川陈家山煤矿“11.28”特别重大瓦斯爆炸事故，166人死亡。

一、瓦斯爆炸及其危害2005年2月14日辽宁省阜新矿业(集团)有限责任公司孙家湾煤矿海州立井“2.14”特别重大瓦斯爆炸事故，214人死亡

2005年12月7日，河北省唐山市恒源实业有限公司发生一起特别重大瓦斯煤尘爆炸事故，造成108人死亡，29人受伤，直接经济损失4870.67万元。

一、瓦斯爆炸及其危害2007年12月5日23时许，山西省临汾市洪洞县瑞之源煤业有限公司由于违规放炮，产生明火，引爆瓦斯。延时5个多小时。被告人孔惠平等3人盲目组织人员施救，致使伤亡扩大，导致15名自救工人死亡。该起事故共造成105人死亡，7人重伤，1人轻伤，直接经济损失4275万元。2009年2月22日2时20分,山西焦煤集团西山煤电公司屯兰煤矿南四采区发生特别重大瓦斯爆炸事故。当班下井436人，其中358人生还，事故造成78人死亡、114人受伤（其中重伤5人）。

2009年9月8日1时0分,河南平顶山市新华区新华四矿井下发生瓦斯爆炸事故，当班93人下井，14人升井。已造成79人死亡。河南省政府已经下发紧急通知，对全省30万吨及30万吨以下矿井，凡未经批准生产的一律停工整顿，查找事故隐患。发生矿难的平顶山市157个矿井全部停产整顿。一、瓦斯爆炸及其危害一、瓦斯爆炸及其危害2009年11月21日2时30分，黑龙江龙煤集团鹤岗分公司新兴煤矿，三水平二石门后组15层探煤道发生煤与瓦斯突出，引起风流逆向，瓦斯随逆向风流进入二段钢带机机头硐室发生爆炸。事故发生时全矿井下作业人员528人，有420人安全升井，截止到25日8时40分，发现遇难人员108人。

一、瓦斯爆炸及其危害建国以来100人以上煤矿特大事故1.1950年2月27日，义马矿务局义洛矿老李沟井瓦斯爆炸，死亡187人。2.1954年12月6日，内蒙古包头矿务局大发矿瓦斯爆炸，死亡104人。3.1960年5月9日，山西省大同矿务局老白洞矿煤尘爆炸，死亡684人。4.1960年5月14日，四川省江津地区同华煤矿煤与瓦斯突出，死亡125人。5.1960年11月28日，河南省平顶山局龙山庙矿(五矿)瓦斯煤尘爆炸，死亡187人。6.1960年12月15日，四川省中梁山煤矿瓦斯爆炸，死亡124人。7.1961年3月16日，辽宁省抚顺局胜利矿火灾，死亡110人。8.1968年10月24日，山东省新汶局华丰矿煤尘爆炸，死亡108人。9.1969年4月4日，山东省新汶局潘西矿煤尘爆炸，死亡115人。1975年5月11日，陕西省铜川局焦坪煤矿瓦斯煤尘爆炸，死亡101人。11.1977年2月24日，江西省丰城矿务局坪湖煤矿瓦斯爆炸，死亡114人。12.1981年12月24日，河南省平顶山局五矿瓦斯煤尘爆炸，死亡133人。13.1991年4月21日，山西省洪洞县三交河矿瓦斯煤尘爆炸，死亡147人。一、瓦斯爆炸及其危害14.1996年11月27日，山西省大同市东村煤矿瓦斯煤尘爆炸，死亡114人。15.2000年9月27日，贵州省水城局木冲沟煤矿瓦斯爆炸，死亡162人。16.2002年6月20日，黑龙江省鸡西局城子河煤矿瓦斯爆炸，死亡124人。17.2004年10月20日，河南郑煤集团大平矿突出并瓦斯爆炸，死亡148人。18.2004年11月28日，陕西省铜川局陈家山矿瓦斯煤尘爆炸，死亡166人。19.2005年2月14日，辽宁省阜矿集团孙家湾矿瓦斯爆炸，死亡214人。2005年8月7日，广东省梅州市大兴煤矿透水，死亡123人。2005年11月27日，黑龙江省龙煤集团七台河分公司东风煤矿煤尘爆炸，死亡171人。22.2005年12月7日，河北省唐山市开平区刘官屯煤矿瓦斯爆炸，死亡108人。23.2007年12月5日，山西省临汾市洪洞县瑞之源煤业公司煤矿瓦斯爆炸，死亡105人。24.2009年11月21日2时30分，黑龙江龙煤集团鹤岗分公司新兴煤矿，三水平二石门后组15层探煤道发生煤与瓦斯突出，引起风流逆向，瓦斯随逆向风流进入二段钢带机机头硐室发生爆炸。事故发生时全矿井下作业人员528人，有420人安全升井，截止到25日8时40分，发现遇难人员108人。一、瓦斯爆炸及其危害仅06年11月份:

11月4日8时吉林延边州和龙市宏源煤矿掘进工作面发生瓦斯爆炸，7人遇难；

11月5日11时山西同煤集团轩岗公司焦家寨煤矿瓦斯爆炸事故，47名矿工遇难；

11月8日9时湖南衡阳市耒阳市泗门洲镇新坡村煤矿瓦斯爆炸事故，13名遇难；

11月12日8时贵州遵义县向阳煤矿瓦斯爆炸，4人死亡，3人受伤；

11月12日20时山西省晋中市灵石县王禹乡南山煤矿发生爆炸事故，34名矿工遇难；一、瓦斯爆炸及其危害11月25日13时黑龙江省鸡西市恒山区远华煤矿瓦斯爆炸，25名遇难，1人下落不明；

11月25日17时云南省曲靖市富源县后所镇昌源煤矿瓦斯爆炸，遇难32人，受伤28人（2人重伤）；

11月26日18时山西省临汾市尧都区河底乡芦苇滩煤矿瓦斯爆炸，造成24名矿工遇难；

11月26日23时江西景德镇市乐平县涌山镇里冲坞地区联营矿瓦斯爆炸，2人死亡。波及邻近煤矿2人死亡，7人受伤；

11月29日甘肃武威地区天祝县炭山岭镇一号煤矿采煤工作面局部瓦斯爆炸，造成11人死亡。共10起，202人遇难，31人受伤一、瓦斯爆炸及其危害最近发生的瓦斯爆炸事故：2012年9月2日12时55分，江西省萍乡市境内，江西煤业集团有限公司萍乡矿业集团高坑煤矿采煤工作面发生瓦斯爆炸事故。事故共造成15人遇难，11人受伤。2012年8月29日17时左右，四川省攀枝花市西区正金工贸公司肖家湾煤矿发生瓦斯爆炸事故。事故已造成45人死亡，尚有1人被困井下，54人受伤已送往医院救治。2012年8月13日6时许，吉林省白山市吉盛煤矿一井发生瓦斯事故，造成20人死亡。2012年共发生10起瓦斯爆炸事故，死亡113人。攀枝花日报讯，9月9日，记者从市公安局获悉，我市公安机关目前已对肖家湾“8.29”事故中涉嫌重大责任事故罪的15人采取了强制措施，其中14人被刑事拘留，1人取保候审，目前案件正在进一步侦查处理中。另外，事故涉案人员兰明才在事故发生后于8月31日下午从其家三楼跳下，摔成重伤，送往医院抢救无效死亡。经公安机关缜密侦查，确认兰明才系自杀身亡。另据攀枝花日报讯，4名公职人员因西区肖家湾煤矿“8.29”事故被停职。9月9日，中共攀枝花市委启动问责机制，决定对西区分管安全生产工作副区长停职；责令西区对肖家湾煤矿所在辖区街道办事处主任停职，对西区安全生产监督管理局局长停职；责令市国土资源局对西区国土资源分局局长停职。一、瓦斯爆炸及其危害(二)瓦斯爆炸的化学反应过程

物质从一种状态迅速变成另一种状态，并在瞬间放出大量能量的同时产生巨大声响的现象称为爆炸。

物理性爆炸化学性爆炸一、瓦斯爆炸及其危害

根据爆炸传播速度可将瓦斯爆炸分为以下三类：爆燃——传播速度为每秒数十厘米至数米；爆炸——传播速度为每秒数十米至数百米；爆轰——传播速度超过声速，达每秒数千米。另外瓦斯燃烧，无明显的动力现象；一、瓦斯爆炸及其危害

最终的化学反应式为：

CH4+2O2===CO2+2H2O+Q（829.3KJ/kg)

如果O2不足，反应的最终式为：

CH4+O2===CO+H2+H2O+Q（829.3KJ/kg)

1个体积甲烷要同2个体积氧气化合，氧气浓度为21％时，相当于2×(100/21)=9.52个体积的空气。所以，当空气中甲烷浓度为1/(1+9.52)×100％＝9.5%时，从理论上讲，爆炸最为猛烈。（20%时9.1%）8.5%，煤矿井下实际条件下爆炸最为猛烈。一、瓦斯爆炸及其危害

矿井瓦斯爆炸是一种热—链反应过程。爆炸混合物能量（火）反应分子的链即行断裂放热反应活化中心（游离基OH,CH2O）

燃烧或爆炸式的氧化反应。水瓦斯4.2%二氟二溴甲烷（CBr2F2）一、瓦斯爆炸及其危害(三)瓦斯爆炸的产生与传播过程

爆炸性的混合气体遇高温热源后，点火阶段，压缩燃烧阶段，冲击波传播阶段

正向冲击初爆

反向冲击一、瓦斯爆炸及其危害

二次爆炸连续爆炸1940年日伪时期，抚顺龙凤矿曾在一昼夜发生瓦斯连续爆炸43次。如辽源太信一井1751准备区掘进巷道复工排放瓦斯时，因明火引燃瓦斯，导致大巷内瓦斯爆炸，在救护队处理事故过程中和采区封闭后，6天内连续发生爆炸32次。一、瓦斯爆炸及其危害

1995年6月23日，淮南矿务局谢一矿4462C13采煤工作而自然发火引起瓦斯连续爆炸达1000次以上，死亡人数70多人；

陈家山煤矿2004年11月28日07时10分井下四采区发生爆炸事故，2004年12月2日3:25、6:15、7:45、10:53又发生4次爆炸，没有再造成人员伤亡。此外，新疆四棵树煤矿、湖南洪山殿煤矿等都曾发生了瓦斯连续爆炸现象，损失惨重。

应注意掌握连续爆炸的间歇规律一、瓦斯爆炸及其危害(四)瓦斯爆炸的危害

瓦斯爆炸时会产生三个致命因素：高温、高速高压冲击波和有害气体。焰面是巷道中运动着的化学反应区和高温气体，其速度大、温度高。从正常的燃烧速度(1—2.5m／s)到爆轰式传播速度(2500m／s)。焰面温度可高达2150—2650℃。焰面经过之处，人被烧死或大面积烧伤，烧坏设备，还可能点燃支架和煤尘，引起井下火灾和煤尘爆炸事故，扩大灾情。

一、瓦斯爆炸及其危害

冲击波锋面压力由几个大气压(理论压力9个大气压)到20个大气压，前向冲击波叠加和反射时可达100个大气压。其传播速度总是大于声速，所到之处造成人员伤亡、设备和通风设施损坏、巷道垮塌。人体能够承受的最大冲击压力为30KPa。

1atm=101KPa1atm=10mH20

反向冲击，连续爆炸

一、瓦斯爆炸及其危害

瓦斯爆炸后生成大量有害气体，某些煤矿分析爆炸后的气体成分：02为6％—l0％，N2为82％—88％，C02为4％—8％，CO为2％—4％。如果有煤尘参与爆炸，CO的生成量更大，往往成为人员大量伤亡的主要原因。

CO达到0.4%时，人就会中毒死亡；

02减少到10%—12%时，人就会失去知觉窒息死亡。

C02为＞5％，犹如有毒气体，造成死亡性中毒。(一)瓦斯爆炸的条件瓦斯爆炸必须同时具备三个基本条件，缺一不可。

1.空气中瓦斯浓度达到一定范围，一般下限5%～6%，上限14%～16%；

2.要有温度为650～750℃的引爆火源，且存在的时间大于瓦斯的引火感应期；

3.瓦斯与空气的混合气体中氧含量不低于12%。

预防瓦斯爆炸就是要破坏其中的一个条件，使三个条件不能同时满足。二、瓦斯爆炸条件及主要影响因素二、瓦斯爆炸条件及主要影响因素1.瓦斯浓度在正常空气中瓦斯浓度为9.5％时，化学反应最完全,产生的温度与压力也最大。瓦斯浓度7％—8％时最容易爆炸，这个浓度称最优爆炸浓度。瓦斯爆炸的界限16%16%不燃、不爆7-8%最易8.5%二、瓦斯爆炸条件及主要影响因素2.火源井下的一切高温热源都可以引起瓦斯燃烧或爆炸,但主要火源是放炮和机电火花。

冲击波的速度大于1250m/s，其前沿后面的温度大于500℃；瓦斯煤尘爆炸火焰前沿温度达2000℃；炸药爆炸产物的温度为4500℃；电弧电火花的温度为4000℃；火柴的明火温度1200℃；点燃的香烟温度600℃-800℃。二、瓦斯爆炸条件及主要影响因素3.氧气浓度

正常大气压和常温时，瓦斯爆炸浓度与氧浓度关系，如柯瓦德爆炸三角形所示。氧浓度降低时，爆炸下限变化不大(BE线)，爆炸上限则明显降低(CE线)。氧浓度低于12％时，混合气体就失去爆炸性。二、瓦斯爆炸条件及主要影响因素(二)瓦斯爆炸的主要影响因素影响瓦斯爆炸的因素很多、很复杂，主要有：1.可燃性气体的混入当瓦斯和空气的混合气体中混入可燃性气体时，不仅增加了爆炸气体的总浓度，而且会使瓦斯爆炸下限降低。从而扩大了瓦斯爆炸的界限。因此，井下发生火灾或产生有其他可燃性气体时，即使平时瓦斯涌出量不大的矿井，也可能发生瓦斯爆炸，应特别引起注意。

二、瓦斯爆炸条件及主要影响因素二、瓦斯爆炸条件及主要影响因素

二、瓦斯爆炸条件及主要影响因素2.爆炸性煤尘的混入如果混入有爆炸性煤尘时，由于煤尘本身遇到300~400℃的火源能够放出可燃性气体，因此能使瓦斯爆炸下限降低。当空气中煤尘含量为5g/m3时，瓦斯爆炸下限降到3%；煤尘含量为8g/m3时，瓦斯爆炸下限降到2.5%。可见，作好防尘工作对防止瓦斯爆炸有着十分重要的意义。二、瓦斯爆炸条件及主要影响因素2330.075mm30g/m3煤尘放出的气体爆炸二、瓦斯爆炸条件及主要影响因素

空气中的瓦斯参与使煤尘爆炸下限降低。瓦斯浓度低于4%时，煤尘的爆炸下限可用下式计算：δm＝ｋδ

式中：δm—空气中有瓦斯时的煤尘爆炸下限，g/m3；δ—煤尘的爆炸下限，g/m3；

ｋ—系数，空气中的瓦斯浓度(%)00.500.751.01.502.03.04.0

ｋ10.750.600.500.35二、瓦斯爆炸条件及主要影响因素3.惰性气体的混入

当混入惰性气体(如二氧化碳、氮气等)时，将使氧气浓度减少，降低瓦斯爆炸危险性。如每加入1%的氮气，瓦斯爆炸下限就提高0.017%、上限降低0.54%;每加入1%的二氧化碳，瓦斯爆炸下限就提高0.0033%、上限降低0.26%。二氧化碳还能降低瓦斯爆炸压力和延迟爆炸时间。当二氧化碳增加到25.5%时，无论瓦斯浓度有多大，都不会发生爆炸。二、瓦斯爆炸条件及主要影响因素4.混合气体初始温度(即爆炸前混合气体温度)

试验表明，初始温度越高，瓦斯爆炸界限就越大。当初始温度为20℃时，瓦斯爆炸界限为6.0%～13.4%;初始温度为200℃时，爆炸界限为5.05%～13.8%。初始温度为400℃时，爆炸界限为4.00%～14.70%。初始温度为700℃时，爆炸界限为3.25%～18.75%。因此，井下发生火灾或爆炸时，高温会使原来并未达到爆炸浓度的瓦斯发生爆炸，这一点在救灾时应特别注意。二、瓦斯爆炸条件及主要影响因素5.混合气体的压力

压力越大，所需引火温度越低。当混合气体瞬间被压缩到原来体积的1/20时，由于混合气体被压缩而自身产生的热量就能使其自行爆炸。煤矿生产中的放炮作业，能造成很大的气体压力，从而大大降低了引火温度，就比较容易发生瓦斯爆炸事故。二、瓦斯爆炸条件及主要影响因素6.瓦斯的最低点燃温度和最小点燃能量

瓦斯—空气混合气体的最低点燃温度，绝热压缩时565℃，其他情况时650℃。最低点燃能量为0.28mJ。煤矿井下的明火、煤炭自燃、电弧(平均4000℃)、电火花、赤热的金属表面以及撞击和摩擦火花，都能点燃瓦斯。

火源点燃瓦斯时释放的能量越大，瓦斯的爆炸范围也就越宽。

1J4.9%-13.8%10J4.6%-14.2%100J4.25%-15.1%1000J3.6%-17.5%二、瓦斯爆炸条件及主要影响因素7.瓦斯的引火感应期(延迟性)

瓦斯与高温热源接触后，不是立即燃烧或爆炸，而是要经过一个很短的间隔时间，这种现象叫引火延迟性，间隔的这段时间称感应期。感应期的长短与瓦斯的浓度、火源温度和火源性质有关，而且瓦斯燃烧的感应期总是小于爆炸的感应期。火源温度升高，感应期迅速下降，瓦斯浓度增加，感应期略有增加。

二、瓦斯爆炸条件及主要影响因素2000℃感应期10-5高温存在时间10-7-10-6s二、瓦斯爆炸条件及主要影响因素

瓦斯爆炸的感应期，对煤矿安全生产意义很大。在井下高温热源是不可避免的，但关键是控制其存在时间在感应期内。例如，使用安全炸药爆炸时，其初温能达到2000度左右，但高温存在时间只有10-6~10-7s，都小于瓦斯的爆炸感应期，所以不会引起瓦斯爆炸。如果炸药质量不合格，炮泥充填不紧或放炮操作不当，就会延长高温存在时间，一旦时间超过感应期，就能发生瓦斯燃烧或爆炸事故。为了安全，井下电气设备必须采用安全火花型或隔爆型，断电时间小于感应器，电火花存在的时间控制在10-2~10-6s内，电弧存在时间在10-4~1s

内。火三、瓦斯爆炸事故原因分析

特大瓦斯事故基本情况及特点

在41起特大瓦斯事故中，瓦斯爆炸事故34起，煤与瓦斯突出事故4起，瓦斯窒息事故1起，煤尘爆炸事故1起,瓦斯燃烧1起。呈现出如下特点：

1.采掘工作面是事故发生的主要地点。在41起特大瓦斯事故中，发生在采煤工作面16起，占39%；发生在掘进工作面的17起占41%(采掘工作面合计33起，占事故总起数的80%)；发生在煤仓、水仓、溜煤眼及联络巷等其他地方的8起，占事故总数的20%。三、瓦斯爆炸事故原因分析

2.通风系统不合理和局部通风机管理不善是瓦斯积聚的主要原因。

在34起瓦斯爆炸事故和1起瓦斯窒息事故中，有22起主要是由通风系统不合理，存在风流短路、多次串联和循环风，造成供风地点风量不足，引起瓦斯积聚，占事故总数的62.8%；有9起主要是由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，造成瓦斯积聚，占事故总数的26.5%。三、瓦斯爆炸事故原因分析

3.放炮和电器设备产生的火花是爆炸事故的主要火源。

在34起瓦斯爆炸事故中，有16起是由放炮产生的火花引爆的，占爆炸事故总数的47%；有15起事故是由电器设备及电源线电火花引爆的，占事故总数的44%；另外有3起是由金属或金属矿物质撞击产生火花引起的，占事故总数的9%。三、瓦斯爆炸事故原因分析

4.低瓦斯矿井事故多发。

在34起瓦斯爆炸事故和1起瓦斯窒息事故中，有21起是由低瓦斯矿井发生的，占该类事故总数的61.8%；有12起是由高瓦斯矿井发生的，占该类事故总数的34.3%；有2起事故矿井没有瓦斯等级鉴定资料。

三、瓦斯爆炸事故原因分析5.突出事故主要是“四位一体”综合防突措施不落实。

在4起特大煤与瓦斯突出事故中，有1起是强行打防突钻孔时发生的；有3起是由于工作面没有落实“四位一体”防突措施，现场管理混乱，导致煤与瓦斯突出事故的发生。

三、瓦斯爆炸事故原因分析(一)瓦斯积聚

瓦斯积聚是指体积超过0.5m3的空间瓦斯浓度超过2%的现象。局部地点的瓦斯积聚是造成瓦斯爆炸的根源，具体有以下几个方面。1.通风系统不合理、通风设施不可靠合理的矿井通风系统要求：

每个矿井、采区和采煤工作面都必须具有完善的通风系统合理的通风方式可靠的通风设施足够的风量高效的主要通风机以及相应的通风设施总之：通风系统的规划和设计都要以安全可靠、技术先进、经济合理三个目标进行综合优化，以提高矿井通风系统先天的抗灾能力。矿井通风能力不够，供风距离过长、通风线路不畅通、采掘工作面过于集中、工作面瓦斯涌出量过大而又没有采取抽放措施等，都容易造成工作面风量不足。工作面风流短路、多次串联、循环风；局部通风机安装不符合要求；通风设施不可靠，风门、风障、风桥、密闭等设施不符合要求。

一般要求风门要处于关闭状态。但《防突规定》第一百零三条在突出煤层的石门揭煤和煤巷掘进工作面进风侧，必须设置至少2道牢固可靠的反向风门。人员进入工作面时必须把反向风门打开、顶牢。工作面爆破和无人时，反向风门必须关闭。采掘工作面串联通风而没有监控措施，不稳定分支的风流无计划流动，角联分支受自然风压和其他风路风阻的影响风流的不稳定，都会造成瓦斯超限角联分支进风回风二级角联20-30%不低于60Pa

防爆门滑轮平衡锤

井口圈立井筒风道

总回风进风大巷回风上山轨道上山采面回风巷采面进风巷正反向风门

12041.12031.皮带下山回风下山高、突矿井采掘面回风不能共用一段联络巷掘进面回采面联络巷皮带下山轨道下山专用回风下山回采面回风巷回采面进风巷局部扇风机必须安装在全负压风流中此处不是全负压风流中安装此处正确距巷道口10米井下不准用一台局扇向两个掘进头或回采面供风；风筒离窝头距离不得超5米＞10m＜5m101掘进面102掘进面进风巷回风巷局扇对口布置

有煤与瓦斯突出危险或高瓦斯矿井，应至少设置三条上（下）山，回风上（下）山必须为专用回风巷。

禁止在矿井总回风巷道或采区回风巷和采煤工作面回风巷设置任何控风设施；需要控风时应在进风巷道内构筑控风设施。

任何采掘工作面的回风系统中或其他回风系统中，均不准有掘进风筒通过。

尽量提高矿井有效风量率，有效风量率要达到87%以上；矿井风量在满足井下各工作地点、通风巷道和硐室用风的前提下，应当加强通风能力配备，具备充足的富余系数，提高矿井抗灾能力：矿井有效总风量富余系数应在1.8以上，突出矿井、冲击地压矿井或瓦斯异常涌出矿井应在2.0以上；采区风量富余系数应在1.5以上，突出危险区、冲击地压危险区域或瓦斯涌出异常区域应在1.8以上。（《指导意见》）三、瓦斯爆炸事故原因分析2.采煤工作面上隅角

CH4三、瓦斯爆炸事故原因分析3.采煤机工作时切割机构附近截槽内、截盘附近和机壳与工作面煤壁之间，瓦斯涌出量大，通风不好，容易积聚瓦斯。据英国一个综采工作面测定，截槽内瓦斯浓度有时高达75%，采煤机机械电气设备防爆性能不好，截齿与坚硬夹石(如黄铁矿)摩擦火花，是点燃瓦斯的火源。三、瓦斯爆炸事故原因分析4.掘进工作面掘进工作面较易发生瓦斯爆炸的原因，一方面是这些地点采用局部通风机通风，如果局部通风机停止运转、风筒末端距工作面较远、风筒漏风太大或局部通风机供风能力不够，以致风量不足或风速过低，瓦斯容易积聚。另一方面，供给局部通风机的全风压风量不足，造成局部通风机发生循环风，或局部通风机安装位置距回风口太近造成循环风，也会引起掘进面瓦斯超限。放炮、掘进机械、局部通风机、电钻等的操作管理如不符合规定，则容易产生高温火源。三、瓦斯爆炸事故原因分析5.通风设施的非正常状态风门的开与关，风量减少6.恢复通风、巷道贯通估算瓦斯量、排瓦斯方法、速度、排放时间7.气压变化或冒顶采空区和盲巷8.地质构造带瓦斯喷出、突出，防爆重点是停电、撤人9.冒落空洞、采区煤仓10.低瓦斯矿井爆炸事故有可能比高瓦斯矿井严重11.管理上疏忽和人为违反安全规程，缺乏纪律和责任感。三、瓦斯爆炸事故原因分析(二)瓦斯爆炸的点火源引起瓦斯爆炸的火源撞击、摩擦火花明火放炮火花电火花照明、机械设备、电器设备的管理不善、操作不当，如矿灯失爆、电钻失爆、带电作业、电缆明头、开关失爆等产生的电火花。

主要是炮泥填装不满、最小抵抗线不够、放明炮、放糊炮、接线不良、炸药不符合要求等引起火花。机械设备之间的撞击、截齿与坚硬岩石摩擦、坚硬顶板冒落撞击、金属表面之间摩擦等等产生的火花。

煤炭自然发火及火区、井下焊接、吸烟等四、瓦斯爆炸事故的防治

《煤矿瓦斯治理经验五十条》2005年3月瓦斯综合治理的基本思想是，贯彻“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理工作方针，树立“瓦斯事故是可以预防和避免的”意识，实施“可保尽保、应抽尽抽”的瓦斯综合治理战略，坚持“高投入、高素质、严管理、强技术、重责任”，变“抽放”为“抽采”，以完善通风系统为前提，以瓦斯抽采和防突为重点，以监测监控为保障，区域治理与局部治理并重，以抽定产，以风定产，地质保障，掘进先行，技术突破，装备升级，管理创新，落实责任，实现煤与瓦斯共采，建设安全、高效、环保矿区四、瓦斯爆炸事故的防治

煤矿瓦斯治理与利用总体方案

2005年6月一、指导思想以“三个代表”重要思想和科学发展观为指导，坚持以人为本，关爱矿工生命，树立“瓦斯事故可以预防和避免”、“瓦斯是资源和清洁能源”的意识，贯彻“安全第一、预防为主”和瓦斯治理“先抽后采、监测监控、以风定产”的方针，完善与主体能源地位相适应的煤炭法律政策体系、煤矿安全技术标准体系，切实加强煤矿瓦斯治理与利用工作，努力建设本质安全型煤矿，确保能源供应安全和煤炭工业可持续发展。四、瓦斯爆炸事故的防治二、发展导向（一）树立“瓦斯事故可以预防和避免”的意识，依靠科技进步和发展先进生产力，处理好安全与生产的矛盾；（二）坚持采煤采气一体化、地面与井下抽采相结合，通过瓦斯治理与利用，解放生产力，保护生命，保护资源，保护环境；（三）坚持用严格的安全准入和清理整顿标准，淘汰落后的煤矿生产力，逐步构建安全、高效、节能、环保的煤炭产业新秩序；（四）坚持用技术和经济手段，逐步淘汰高耗能产业中技术落后的企业，逐步构建节能型社会；四、瓦斯爆炸事故的防治（五）坚持用资源市场化调节国家、行业、企业三者利益关系，形成煤矿良性的内生循环机制，推动煤炭产业升级；（六）坚持“可保尽保、应抽尽抽、先抽后采、煤气共采”的瓦斯综合治理战略，“高投入、高素质、严管理、强技术、重责任”的瓦斯治理原则和“以抽定产、以风定产、工程先行、技术突破、装备升级、管理创新、全面提高”的治理思路；（七）坚持本质安全型开采，高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井必须通过瓦斯治理，确保在安全状态下进行开采；（八）坚持“以抽保用、以用促抽”，优先开发民用瓦斯燃气，适量改造和新建瓦斯锅炉，主导发展瓦斯发电，适当考虑瓦斯化工，逐步建立瓦斯利用工业体系。四、瓦斯爆炸事故的防治国务院安委会办公室关于进一步加强煤矿瓦斯治理工作的指导意见安委办〔2008〕17号2008年8月11日一、指导思想和工作目标

1．指导思想。深入贯彻党的十七大精神，落实科学发展观，坚持“以人为本”和“安全发展”，以有效防范和遏制重特大瓦斯事故、大幅度降低瓦斯事故总量为目标，坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针，进一步加强领导、落实责任、增加投入、依靠科技、严格监管、强化监察，着力构建“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的煤矿瓦斯综合治理工作体系，推动煤矿瓦斯治理工作再上新水平。

2．工作目标。到2010年，全国煤矿瓦斯事故死亡人数比2007年下降20%以上，重特大瓦斯事故得到有效遏制；煤层气（煤矿瓦斯）抽采总量突破100亿立方米；建成100个瓦斯治理示范矿井和100个瓦斯治理示范县，煤矿瓦斯综合治理工作体系建设取得明显成效，为实现煤矿安全生产状况明显好转、根本好转奠定基础。四、瓦斯爆炸事故的防治二、优化生产布局，合理组织生产，为瓦斯治理工作提供基础保障三、建立系统合理、设施完好、风量充足、风流稳定的通风系统，确保通风可靠四、强化多措并举、应抽尽抽、可保尽保、抽采平衡的技术措施，确保抽采达标五、建立装备齐全、数据准确、断电可靠、处置迅速的监控系统，确保监控有效六、构建责任明确、制度完善、执行有力、监督严格的管理机制，确保管理到位七、全面落实煤矿瓦斯治理和利用的政策措施八、强化对瓦斯治理工作的监督管理和监察九、加强组织领导，扎实推进瓦斯治理工作四、瓦斯爆炸事故的防治河南省贯彻落实《国务院安委会关于进一步加强煤矿瓦斯治理工作的指导意见》的实施意见工作目标。到2010年，全省煤矿瓦斯事故死亡人数比2007年下降30%以上，有效控制重特大瓦斯事故；煤层气（煤矿瓦斯）抽采总量突破3亿m3；建成5个瓦斯治理示范县和20对瓦斯治理示范矿井，煤矿瓦斯综合治理工作体系建设取得明显成效，为实现全省煤矿安全生产状况根本好转奠定基础。四、瓦斯爆炸事故的防治

要求矿井和采区设计前，要依据瓦斯地质资料，准确测定煤层瓦斯含量、瓦斯压力、煤层透气性系数λ、瓦斯吸附常数a、b值、瓦斯放散初速度△P、煤的坚固性系数f值等瓦斯基础参数，明确矿井瓦斯等级，分析预测矿井瓦斯灾害程度，为设计提供依据。要求矿井通风阻力必须符合《煤矿井工开采通风技术条件》（AQ1028-2006）的规定，当矿井通风阻力达到2940Pa，必须采取调节主要通风机工况、扩巷等降阻措施；当通风阻力达到3920Pa，采取降阻措施仍达不到要求时，必须补打新风井。四、瓦斯爆炸事故的防治

各煤矿企业应根据矿井实际情况，按规定进行通风阻力测定，明确通风系统合理的通风线路、通风阻力和阻力分布比例，通风系统不合理时，应当进行系统改造。矿井通风阻力必须符合《煤矿井工开采通风技术条件》（AQ1028-2006）的规定，否则应采取降阻措施；25%45%30%20%以下Hs+HN

＝|h4|—hv4hR14=|h4|-hv4+HNzh4z3zz5z12364四、瓦斯爆炸事故的防治国家安全监管总局国家煤矿安监局国家能源局关于切实做好9万吨及以下煤与瓦斯突出矿井停产整顿有关工作的通知安监总煤装〔2012〕43号煤与瓦斯突出矿井停产整顿和瓦斯防治能力评估。国家安全监管总局国家煤矿安监局关于印发煤矿瓦斯防治工作“十条禁令”的通知安监总煤装〔2011〕182号一、禁止煤矿无证无照、证照不全、证照暂扣等非法生产建设行为二、禁止核准建设30万吨/年以下的高瓦斯矿井和45万吨/年以下的煤与瓦斯突出矿井新建项目三、禁止应进行瓦斯抽采的矿井在瓦斯抽采未达标区域进行采掘活动四、禁止在综合防突措施效果不达标的突出煤层进行采掘活动五、禁止9万吨/年及以下的煤与瓦斯突出矿井未经防突能力评估擅自组织生产六、禁止矿井瓦斯超限作业七、禁止擅自降低矿井瓦斯等级八、禁止矿井在安全监测监控系统运行不正常的情况下进行采掘活动九、禁止采掘工作面无风、微风作业十、禁止使用国家明令禁止使用或者淘汰的设备四、瓦斯爆炸事故的防治

矿井应杜绝瓦斯3%及以上超限，力争实现瓦斯零超限。凡是瓦斯防治措施不到位，1个月内发生2次瓦斯超限的，一律依法停产整顿；凡是1个月内发生3次瓦斯超限未追查处理，或被责令停产整顿期间仍组织生产的，一律依法关闭。

企业负责人应对瓦斯3%及以上超限事故单位的矿长、书记进行警示性谈话。瓦斯浓度达3％及以上且持续时间超过5分钟的，按重大非死亡事故查处。四、瓦斯爆炸事故的防治

由瓦斯爆炸的条件可知，预防瓦斯爆炸的措施，就是防止瓦斯的积聚和杜绝或限制高温热源的出现。(一)防止瓦斯积聚的技术措施1.加强通风有效地通风是防止瓦斯积聚的最基本最有效方法。瓦斯矿井必须做到通风系统合理、通风构筑物可靠、风流稳定，有足够的风量和风速，避免串联风、避免循环风。掘进面不允许扩散通风，局部通风风筒末端要靠近工作面，放炮时间内也不能中断通风，向瓦斯积聚地点加大风量和提高风速，等等。四、瓦斯爆炸事故的防治1.43倍的风量掘进局扇通风必须做到

(1)双风机

(2)双电源

(3)自动倒台

(4)三专(变压器、开关、线路)(5)风筒传感器

(6)风----电闭锁

(7)瓦斯----电闭锁

(8)停风瓦斯超三分闭锁风机保证风机不停和风量充足保证正头有风保证无电气火源保证瓦斯积聚后必须排放防止误操作

爆破作业必须执行“一炮三检”和“三人联锁”放炮制度。

煤矿必须每年核定矿井通风能力，保证以风定产，严禁超通风能力组织生产。经核定的矿井通风能力应当报省级煤炭主管部门审核后，报省级煤矿安全监察机构备案。

四、瓦斯爆炸事故的防治2.及时处理局部积存的瓦斯

生产中容易积存瓦斯的地点有：采煤工作面上隅角，独头掘进工作面的巷道隅角，顶板冒落的空洞内，低风速巷道的顶板附近，停风的盲巷中，综放工作面放煤口及采空区边界处，以及采掘机械切割部分周围，等等。及时处理局部积存的瓦斯，是矿井日常瓦斯管理的重要内容，也是预防瓦斯爆炸事故，搞好安全生产的关键工作。

四、瓦斯爆炸事故的防治1)采煤工作面上隅角瓦斯积聚的处理①迫使一部分风流流经上隅角(多用于瓦斯涌出量不大，2~3m3/min)四、瓦斯爆炸事故的防治②全负压引排法(无自然危险、两区段间无煤柱)四、瓦斯爆炸事故的防治③排放抽放四、瓦斯爆炸事故的防治④GSF型高压水射流风机四、瓦斯爆炸事故的防治⑤优先采用Y型、E型、U+L型或W型通风系统

用液压泵压风排除瓦斯四、瓦斯爆炸事故的防治⑥脉动通风技术的应用脉动通风技术就是利用风流的紊流扩散系数与风流脉动特性相关的理论，研制的一套技术可靠、经济合理且实用的脉冲风机。在正常通风风流中叠加脉动风流，从而增加风流的紊流扩散系数、提高风流驱散局部积聚瓦斯的能力，从根本上解决回采工作面上隅角瓦斯积聚问题。脉动风流的产生是因为风机体旋转。在风机体周围获得脉动风流。四、瓦斯爆炸事故的防治四、瓦斯爆炸事故的防治⑦GDS-1型瓦斯自动引排系统

技术原理：当用无火花风机排放上隅角积聚瓦斯时，需对风筒内瓦斯浓度进行实时监测，自动控制调节“掺新”风量，在保证安全的前提下，实现最大的排放功率。

四、瓦斯爆炸事故的防治⑧小型液压风扇处理上隅角瓦斯四、瓦斯爆炸事故的防治2）盲巷瓦斯排放

瓦斯排放是指独头巷道停风后恢复通风或封闭巷道启封时排出巷道内的瓦斯。有密闭墙的瓦斯排放（必须有救护队）只有隔离栅栏独头巷道的瓦斯排放（通风队）

四、瓦斯爆炸事故的防治①制定排放瓦斯的措施；包括：明确恢复通风的巷道或区域；瓦斯积聚原因的叙述；瓦斯量的估算；排放的方法、路线图和排放影响的停电区域；瓦斯检测的地点和方法；防止无关人员进入排放区域的站岗人员及地点；主要仪器设备调配；排放工作步骤及排放的组织、指挥和各方面的责任人。关键岗位和负责人必须明确到人。②排放瓦斯工作的三原则（三个必须）。必须停电，必须撤人，必须限量。四、瓦斯爆炸事故的防治③排放方法A.分段排放法卸流排放法（三通）扎风筒限流排放法挡风机限流排放法四、瓦斯爆炸事故的防治B.GDS-1型瓦斯自动引排系统

C.变频调速风机自动排瓦斯装置自动测瓦斯浓度----自动变频调节风机转速BSVF-223型变频器与FDBZ-1A风电瓦斯闭锁装置配合使用四、瓦斯爆炸事故的防治3)综采工作面瓦斯积聚的处理

综采工作面由于产量高，进度快，不但瓦斯涌出量大，而且容易发生回风流中瓦斯超限和机组附近瓦斯积聚。处理高瓦斯矿井综采工作面的瓦斯涌出和积聚，已成为提高工作面产量的重要任务之一。目前采用的措施有：①加大工作面风量

有的工作面风量达1500~2000m3/min,这就要求扩大断面与控顶宽度，改变工作面通风系统，增加风量。四、瓦斯爆炸事故的防治②防止采煤机附近的瓦斯积聚增加工作面风速或采煤机附近风速。国外有些研究人员认为，只要采取有效的防尘措施，工作面最大允许风速可提高到6m／s。工作面风速不能防止采煤机附近瓦斯积聚时，应采用小型局部通风机或风、水引射器加大机器附近的风速。采用下行风防止采煤机附近瓦斯积聚更容易。

四、瓦斯爆炸事故的防治③综放面沿顶瓦斯排放巷排放了采空区高浓度瓦斯，改变了漏风方向和瓦斯流动方向，但注意控制排放巷的排风量，杜绝一切火源。四、瓦斯爆炸事故的防治4)掘进工作面瓦斯积聚的处理巷道顶部冒落空洞和裂隙发育瓦斯涌出较大地点的处理：充填法引风法风筒分支排放法黄泥抹缝法四、瓦斯爆炸事故的防治顶板附近瓦斯层状积聚的处理：

如果瓦斯涌出量较大，风速较低(小于0.5m／s)，在巷道顶板附近就容易形成瓦斯层状积聚。层厚由几厘米到几十厘米，层长由几米到几十米。层内的瓦斯浓度由下向上逐渐增大。据统计英国和德国瓦斯燃烧事故的2／3发生在顶板瓦斯层状积聚的地点。预防和处理瓦斯层状积聚的方法有：加大巷道的平均风速，使瓦斯与空气充分地紊流混合。一般认为，防止瓦斯层状积聚的平均风速不得低于0.5—1m／s。

四、瓦斯爆炸事故的防治加大顶板附近的风速。如在顶梁下面加导风板将风流引向顶板附近；或沿顶板铺设风筒，每隔一段距离接一短管；或铺设接有短管的压气管，将积聚的瓦斯吹散；在集中瓦斯源附近装设引射器。将瓦斯源封闭隔绝。如果集中瓦斯源的涌出量不大时，可采用木板和粘土将其填实隔绝，或注入砂浆等凝固材料，堵塞较大的裂隙。四、瓦斯爆炸事故的防治(二)防止瓦斯点燃的技术措施

防止出现引爆火源的原则是，禁止一切非生产火源;对生产中可能产生的火源要严格管理和控制：1.防止出现明火按照《规程》规定，禁止在井口房、主要通风机房和瓦斯泵站周围20m内使用明火、吸烟；严禁携带烟草及点火器具入井；井下禁止使用电炉；需要在井下施焊时，要遵守《规程》规定，严格审批手续;防止煤炭自燃；加强火区管理防止复燃等。四、瓦斯爆炸事故的防治2.防止出现电火花

瓦斯矿井必须采用安全型、防爆型和安全火花型的电器设备；井口和井下电器设备必须设有防雷电和防短路保护装置；所有电缆接头不准有“鸡爪子”、“羊尾巴”和明接头；不准带电作业；严禁在井下拆开、敲打、撞击矿灯的灯头和灯盖等。四、瓦斯爆炸事故的防治3.防止出现炮火

不准使用变质或不合格的炸药，有瓦斯和煤尘爆炸危险的矿井必须使用与该矿井瓦斯等级相适应的安全炸药；禁止放明炮、糊炮；禁止使用明接头或裸露的放炮母线，雷管脚线、母线与放炮器的联结要牢固；要使用水炮泥，炮眼封泥要装满填实；打眼、装药、放炮部必须符合《规程》要求。四、瓦斯爆炸事故的防治4.防止出现其他火源

在移动机械设备过程中要轻搬轻运，防止摩擦、撞击出现火花；割煤机必须设内外喷雾装置，割煤过程中要喷雾晒水，防止截齿与夹石产生摩擦火花；采取针对性安全措施，防止金属、岩石等坚硬物体从高处落下，以防产生撞击火花等。四、瓦斯爆炸事故的防治(三)防治瓦斯爆炸事故扩大的措施

万一发生爆炸，应使灾害波及范围局限在尽可能小的区域内，以减少损失，为此应该：1.编制周密的预防和处理瓦斯爆炸事故计划,并对有关人员贯彻这个计划。2.实行分区通风。各水平、各采区都必须布置单独的回风道,采掘工作面都应采用独立通风。这样一条通风系统的破坏将不致影响其他区域。四、瓦斯爆炸事故的防治3.通风系统力求简单。应保证当发生瓦斯爆炸时入风流与回风流不会发生短路。4.装有主要通风机的出风井口，应安装防爆门或防爆井盖，防止爆炸波冲毁通风机，影响救灾与恢复通风。

5.具体的隔爆措施自动喷雾被动式隔爆棚自动式隔爆棚五、瓦斯爆炸事故实例分析(一)郑州煤业集团大平煤矿“10.20”特大型煤与瓦斯突出引发特别重大瓦斯爆炸事故

2004年10月20日22时40分，河南省郑州煤炭工业集团有限责任公司(简称郑煤集团公司)大平煤矿发生一起特大型煤与瓦斯突出引发的特别重大瓦斯爆炸事故，造成148人死亡，32人受伤（其中重伤5人），直接经济损失3935.7万元。五、瓦斯爆炸事故实例分析煤与瓦斯突出事故简况

2004年10月20日22时09分，21轨道下山岩石掘进工作面发生特大型延期性煤与瓦斯突出。经过初步的调查分析，这是一起特大型煤与瓦斯突出而引发的瓦斯爆炸。该矿局部通风设施管理混乱、应急处置不力、安全管理存在漏洞，是导致事故灾害扩大的重要原因。

大平煤矿井下工程平面简图14采区16采区井筒13采区15采区西风井东风井五、瓦斯爆炸事故实例分析突出地点:21轨道下山岩石掘进工作面（标高-282m、距地表垂深612m）突出时间:2004年10月20日22时9分突出类型:

特大型煤与瓦斯突出突出强度:

突出煤岩量为1894t，瓦斯量约25万m3m22时09分12秒～22时12分26秒瓦斯浓度从0.12%升到40%以上.大平煤矿“10.20”事故瓦斯突出及扩散过程演示22时31分31秒~22时35分15秒,瓦斯浓度从0.17%升到4.0%.21轨道下山岩石掘进工作面,突出煤岩量约1894t,瓦斯量25万m322时32分16秒~22时39分45秒,瓦斯浓度从0.5%升到6.3%.F风筒“10.20”瓦斯突出逆流过程演示五、瓦斯爆炸事故实例分析煤与瓦斯突出的原因：突出地点垂深达到了612m；地层垂直应力达到15MPa左右；煤层的瓦斯压力在2MPa以上；>0.74瓦斯放散初速度△P达31；>10煤质松软，f仅0.12；<0.5煤的破坏类型为IV、V类煤。ⅢIV、V类煤五、瓦斯爆炸事故实例分析21轨道下山岩石掘进工作面地处矿井深部,放炮揭穿地质构造复杂的逆断层，该矿为高瓦斯矿井，对矿井开采深度增加可能带来的瓦斯等级升高没有引起足够重视。瓦斯地质预报工作不到位，没有及时预测到21岩石下山掘进工作面遇到的逆断层五、瓦斯爆炸事故实例分析瓦斯爆炸事故简况：

2004年10月20日22时40分，在西大巷与