煤矿重特大灾害事故动态隐患治理

煤矿重特大灾祸事故

动态隐患治理中国矿业大学〔北京〕周心权简介：中国矿业大学(北京)教授、博士生导师，享用政府特殊津贴，第2、3、4届国家平安消费专家组成员，国家煤监局“一通三防〞专家组组长，人事部“653〞工程煤矿平安领域首席专家，中国煤炭工业协会技术委员会煤矿平安委员会副主任委员，中国职业平安安康协会常务理事。010－62331942〔o〕62331702(h)简历：1962－1967重庆大学采矿系，1967年－1982在江西乐平矿务局沿沟矿任务，曾任通风区长和工程师，1982年－1989年在美国密执安理工大学采矿系留学，获硕士、博士学位，1989年－1991年在中国矿业大学(北京)从事博士后研讨，后留校任务至今,1993年－1995年在美国密执安理工大学协作科研。20032004200520062007死亡人数64346027593847463786百万吨死亡率3.7243.0172.762.041.4852007年不同煤炭企业百万吨死亡率煤矿平安情况逐年好转全国国有重点国有地方乡镇煤矿百万吨死亡率1.4850.3831.2693.024近年来，国有重点煤矿平安消费情势有较大的好转，今年是“隐患治理年〞，今后，煤矿平安消费应如何进一步提高平安技术管理程度？事故总在平安技术管理最薄弱环节上发生国有重点煤矿平安技术管理普通较好，但仍有能够存在平安消费的薄弱环节或盲区。根据反映平安消费情况的“木桶〞实际，一个矿井的平安情况不是由平安管理最好的区域或环节来决议的，往往是由平安管理最差的区域或环节来决议的。近年来煤矿艰苦事故的新特点：在社会经济开展程度提高，平安技术配备程度提高，政府、人们、企业各级指点更注重平安，法律法规的约束、监察监管力度加强的情况下，然而，从1980年到2005年，煤矿死亡百人以上的艰苦事故发生频率却加快，从10年〔1起〕－5年〔1起〕－4年〔1起〕－2年〔1起〕－1年〔2起〕－1年〔4起〕。2000-2007艰苦和特别艰苦瓦斯爆炸事故(按矿井瓦斯等级)艰苦瓦斯爆炸事故特别艰苦瓦斯爆炸事故低瓦斯区域占到了66.7％低瓦斯区域占到了92.3％2000-2007艰苦和特别艰苦瓦斯爆炸事故(按事故缘由)艰苦瓦斯爆炸事故特别艰苦瓦斯爆炸事故“祸兮福之所伏，福兮祸之所依〞

摘自<老子.第五十八章>笼统的描画了平安与危险的辨证转换关系2004－2007，是1960年以来我国死亡百人煤矿特别艰苦事故的高发期1、2004.10.226郑州大平矿难死亡148人〔突出引起进风区瓦斯爆炸〕；2、2004.11.274铜川陈家山矿难死亡166人〔下隅角强迫放顶瓦斯爆炸〕；3、2005.2.141阜新孙家湾矿难死亡214人〔冲击地压引起原低瓦斯风道瓦斯爆炸〕；4、2005.7.4梅州大兴水灾死亡123人5、2005.11.273七台河东风矿瓦斯爆炸死亡171人〔煤仓放炮引起煤尘爆炸〕；6、2005.12.7唐山刘官屯矿瓦斯爆炸死亡108人。〔低瓦斯乡镇矿井〕；7、2007.8.17山东新汶华源矿水灾2死亡181人(定性为自然灾祸)。8、2007.12.5山西洪洞瑞之源煤矿瓦斯爆炸瓦斯爆炸死亡108人。〔低瓦斯乡镇矿井〕第一部分特大瓦斯爆炸、火灾事故回想及教训一、郑州煤业集团大平煤矿

“10.20〞特大型煤与瓦斯突出引发

特别艰苦瓦斯爆炸事故2004年10月20日，郑煤集团公司大平煤矿发生一同特大型煤与瓦斯突出引发的特别艰苦瓦斯爆炸事故，呵斥148人死亡，32人受伤〔其中重伤5人〕，直接经济损失3935.7万元。22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〞事故瓦斯突出及分散过程演示22时31分31秒~22时35分15秒,瓦斯浓度从0.17%升到4.0%.21轨道下山岩石掘进任务面,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%.大平煤矿“10.20〞瓦斯爆炸传播过程演示应留意：“平安〞区域的平安性的动态转换；1、岩石掘进任务面的突出要挟性；2、矿井由非突出危险过渡到突出危险的过渡阶段时存在的易忽视的艰苦隐患；3、原发性突出灾祸诱发继发性爆炸灾祸的防治；4、监测监控系统的可靠性；5、突发性灾祸信息的发现、分析和决策的及时性二、陈家山矿瓦斯爆炸事故2004年11月28日07时10分井下汇报听到爆炸声、巷道烟雾大，随之安子沟抽放泵站汇报，安子沟风井防爆门被摧毁，有黑烟冒出。四采区发生爆炸事故，涉及四采区下山至回风井一切区域，涉及415回采任务面系统、416掘进任务面系统、417掘进任务面、采区下山系统、安子沟回风系统等，死亡166人，受伤45人。2004年12月2日3:25、6:15、7:45、10:53又发生4次爆炸，没有再呵斥人员伤亡。415面爆源点415运顺415回风巷415高位巷1号联络巷四总回四皮下四轨下415灌浆巷415任务面注水、注浆、注凝胶24日16时起加快任务面的推进度,事故发生前推进27m。28日7时06分,下隅角尾梁后部强迫放顶放炮引起瓦斯爆炸.24日12时10分,上隅角再次爆燃。23日10时40分,上隅角放炮引起爆燃23日10时50分,85架附近发现明火。24日12时14分53号尾梁着火,经洒水火灭。工作面推进虚拟现实系统需借助公用软件显示三维动态灾变过程，因展现条件所限，本图仅以二维静态图形显示虚拟现实场景，虽然显示效果差，但也较清楚地显示出下隅角瓦斯爆炸的缘由。所开发的虚拟现实系统能真实显示三维动态灾变过程，为事故调查和分析提供了有力的分析工具。

爆炸性气体混合带采空区冒落带1号联络巷交叉口瓦斯流煤层炮眼新颖风下工隅作角面陈家山煤矿特别艰苦瓦斯爆炸事故缘由分析图三、孙家湾煤矿瓦斯爆炸事故2005年2月14日孙家湾煤矿海州立井发生特别艰苦瓦斯爆炸事故，死亡214人,受伤30人，其中重伤8人。该事故为40年来最大的煤矿事故孙家湾煤矿瓦斯异常涌出与瓦斯爆炸时间序列表示图14时55分盲斜下山瓦斯浓度达4%。2%的积聚瓦斯于14时49分排出。配电点处14时53分瓦斯浓度达8%。15时01分发生瓦斯爆炸。爆炸前,瓦斯浓度0.2%。爆炸前，瓦斯浓度0.2%。瓦斯浓度达2.7%。14时49分38秒冲击地压发生；14时50分至14时52分瓦斯浓度由1.29%升至4%以上。四、贵州水城木冲沟矿瓦斯爆炸事故2000年9月27日20时38分，贵州省水城矿务局木冲沟煤矿发生瓦斯爆炸事故。事故涉及除+1800程度大巷以外的一切井下地点。井下作业的224名矿工中，160人遇难，11人重伤，83人生还。水城矿务局木冲沟煤矿位于贵州省六盘水市境内。井田走向长8km，倾斜宽为0.9-1.9km，面积约12.65km2。矿井可采储量9946万吨，设计年消费才干90万吨，效力年限为79年。1974年投入消费。该矿为高瓦斯突出矿井，相对瓦斯涌出量为19.9m3/t。木冲沟矿事故〔循环风＋违规排瓦斯＋翻开矿灯〕部分风机停风积存大量瓦斯巷道，正排放瓦斯循环风新颖风不够四台部分风机用，产生循环风,高浓度瓦斯回流，遇装配矿灯的火源引起爆炸。木冲沟矿因循环风引起瓦斯爆炸表示图五、技术层面的事故反思为什么当前现代化国有重点矿会发生这样大的灾祸？集约化消费＋开采强度增大与未实现高可靠性平安保证的矛盾高可靠性平安保证1〕传统意义上的平安防备〔正常形状的艰苦隐患〕2〕异常情况对“平安形状〞的改动3〕应急救援才干弱，未能斩断原发性灾祸向继发性灾祸转化的致灾链冲击地压特大瓦斯爆炸，与大平矿事故类似。

总结瓦斯爆炸事故的致因瓦斯源火源冲击地压通风不良突出采空区瓦斯火灾生成气体排出盲巷瓦斯与瓦斯积聚小窑相通高浓度瓦斯的发现和控制监测系统瓦检员井下八种人断电〔传感器位置〕摩擦撞击、电气设备失爆放炮、火灾带电检修第二部分、对煤矿艰苦灾祸防治的几点认识特别关注矿井突发事件诱发艰苦灾祸事故上述特别艰苦事故，显示一个共同规律：大部分事故并非发生在传统意义上的高瓦斯区域，而往往发生在正常情况下是“平安的〞，但是由于突发事件的出现，如瓦斯异常涌出，使得原来的“平安〞区域转变为存在艰苦隐患的危险区域，然而这种动态变化未能为职工所发现，基于侥幸心思，违章作业，导致特别艰苦事故的发生。二、高低瓦斯区发生瓦斯爆炸概率分析思索：1、高、低瓦斯矿井〔区域〕，谁最容易发生瓦斯爆炸？2、为什么瓦斯突发事件最容易引起瓦斯爆炸？3、高、低瓦斯矿井〔区域〕，谁最容易发生瓦斯突发事件？4、一旦瓦斯突发事件发生，对高、低瓦斯矿井〔区域〕中那一个致灾影响最大？结论：1、高、低瓦斯区域发生瓦斯爆炸概率相近；而且，由于人们在平安条件下更容易违章，实践低瓦斯区域发生瓦斯爆炸概率更高；2、突发事件〔正常消费程序打断〕一旦发生，致灾概率远大于正常情况；3、高瓦斯矿井比低瓦斯矿井更容易发生转变其“平安〞区域平安性的瓦斯突发事件；4、发生瓦斯突发事件后，低瓦斯区域致灾概率更大大部分煤矿艰苦事故未发生在高危险区域，阐明多年来的煤矿平安任务发扬了重要的效果。但特别艰苦事故的多次发生，阐明在新消费情势下出现了亟待处理的新的矛盾，即高度集中化、高强度消费与高可靠性平安保证的矛盾。如今，平安技术管理，重点放在高瓦斯区域、存在艰苦危险源的区域，这无疑是正确的；但忽视了异常条件下“平安〞区域会变为“危险〞区域的动态变化，而且由于人们往往麻木，更容易违章，容易忽视如何及时发现和采取应对措施，其致灾能够性更大。因此，需求顺应煤矿高度集中化消费的开展趋势，为其提供高可靠性平安保证，高可靠性平安保证：1.熟知的原发性灾祸的防治，含高瓦斯区域的重点防治；2.容易忽视的“平安〞区域转化为“危险〞区域的动态致灾能够性的预警和防治；3.原发性灾祸转变为更大的继发性灾祸的预防和防治。三、低瓦斯不易自燃矿井平安性：〔一〕大家以为“平安〞的地方往往是平安管理的盲点1、瓦斯爆炸仍能够发生在低瓦斯矿井大雁、唐山矿瓦斯爆炸低瓦斯矿井仍存在瓦斯积聚隐患，低瓦斯矿井存在高瓦斯区、或瓦斯异常涌出隐患低瓦斯矿井存在与瓦斯积聚的小窑相通的隐患

低瓦斯火区存在瓦斯爆炸危险〔自燃，煤干馏生成的可燃气体引爆；富燃料类外因火灾，富余挥发性气体引爆〕2、低瓦斯矿井不易自燃矿井存在一样的外因火灾要挟；3、不易自燃煤层仍存在自燃的能够；4、低瓦斯矿井易运用非正规采煤方法；5、低瓦斯矿井通风管理力度较高瓦斯矿小。往往因平安管理较高瓦斯矿差，大家容易产生麻木侥幸心思而易发惹事故。3、唐山市开平区刘官屯煤矿“12.7〞瓦斯煤尘爆炸事故〔死亡108人〕该矿系低瓦斯矿井事故发生于2005年12月7日15时14分；其爆源位于1193〔下〕任务面切眼。回风下山风门翻开风流短路，任务面瓦斯积聚，回柱火花引爆瓦斯，煤尘参与爆炸。1193〔下〕任务面切眼表示图4、山西省临汾市洪洞瑞之源煤矿“12.5〞特别艰苦瓦斯爆炸事故该矿系低瓦斯矿井2007年12月5日23时07分，山西洪洞瑞之源煤业〔原洪洞县新窑煤矿〕系低瓦斯矿井，井下发生特别艰苦瓦斯爆炸事故，呵斥105人死亡，受伤18人，直接经济损失4275.08万元。瓦斯爆炸爆源位于9#煤40m掘采面。事故发生的直接缘由是：40m掘采面无风作业，呵斥瓦斯积聚，到达爆炸浓度界限；40m掘采面放炮产生火焰，引爆瓦斯，煤尘参与爆炸。

特别关注矿井突发事件诱发艰苦灾祸事故上述事故显示一个共同规律：大部分事故并非发生在传统意义上的高瓦斯区域，而往往发生在正常情况下是“平安的〞，但是由于突发事件的出现，使得原来的“平安〞区域转变为存在艰苦隐患的危险区域，然而这种动态变化未能为职工所发现，基于侥幸心思，违章作业，导致特别艰苦事故的发生。煤矿低瓦斯“平安“区域存在艰苦隐患的危险区域特别艰苦事故突发事件原发性灾祸平安区域人们更容易违章应对煤矿突发事件存在薄弱环节〔未能及时发现、正确分析及及时应对〕〔形状动态变化〕四、瓦斯突发事件致灾的防治是当前煤矿平安消费技术管理的薄弱环节往往是瓦斯突发事件〔如突出或瓦斯忽然涌出，违章处置盲巷集聚瓦斯，大小矿连通集聚瓦斯涌入大矿，放顶煤采煤法顶煤塌落瓦斯大量涌出、忽然停电停风或风门翻开瓦斯集聚等〕使得原来的低瓦斯区域转变为存在艰苦隐患的高瓦斯区域所致。传统的煤矿平安技术管理以为，原发性灾祸诱发更大的继发性灾祸或者防治突发事件的致灾影响，因其发生概率小，为此采取平安技术管理措施，加大本钱，“得不偿失〞；高可靠性平安保证的平安技术管理以为，这是建立煤矿集中化消费的高可靠性平安保证机制所必需付出的消费本钱。这往往是传统平安消费观与国外兴隆国家平安消费观的重要差别。改动传统煤矿平安消费观，建立高可靠性平安保证机制是进一步提高煤矿消费本质平安度、提高煤矿平安消费程度的必由之路。高可靠性平安保证平安技术管理的建立〔1〕以瓦斯爆炸防治技术管理为例，即使在平安技术管理较好的矿区，传统意义上的平安防备仅留意防止高瓦斯区域的瓦斯管理任务，往往忽视低瓦斯区域遭到突发事件影响致使“平安〞区域的形状发生动态转换这一艰苦隐患的防治，。实现高可靠性平安保证，就应该思索本矿各“平安〞区域受各类突发事件〔瓦斯忽然涌出或突出，违章处置盲巷集聚瓦斯，大小矿连通集聚瓦斯涌入大矿，放顶煤采煤法顶塌落瓦斯大量涌出等〕影响下，转变为艰苦隐患的能够性及其防治；灾祸预防处置方案必需对于本矿不同易发灾祸区域，制定针对性、可靠性和可操作性强的不同的人员撤离、风流控制和灾祸处置的优化方案并防止或减少诱发继发性灾祸的能够；要做到高可靠性平安保证，采区、任务面应有有效的隔爆、抑爆设备和措施，应设置避灾峒室。〔2〕以瓦斯突出矿井平安管理为例，即使在平安技术管理较好的矿区，传统意义上的平安防备仅留意防止瓦斯突出的发生，对于突出的发生后的致灾影响，仅仅思索安装防突风门；而建立异常情况改动“平安形状〞艰苦隐患的防治，斩断原发性灾祸向继发性灾祸转化的致灾链等高可靠性平安保证，就应该思索瓦斯突出后，监测监控系统的管理及其呼应的及时性，高压瓦斯流能够呵斥的瓦斯逆流入侵区域的断定及其致灾隐患的防治，应加强能够出现的瓦斯逆流入侵区域的信息侦知、分析和防灾才干并加强对能够入侵区域的电器设备的防爆管理；应留意设置防突风门并不一定能挡住高压瓦斯流，事故案例显示，高压瓦斯流即使不会破坏防突风门，也能够穿过防突风门与巷壁、水沟等间隙，逆流一段间隔；还应留意传感器的相关参数〔位置、数量、种类、呼应时间〕的合理选择如何有助于及时发现并综合分析瓦斯突出的相关信息，发出预警并及时采取防治措施。〔3〕以火灾防治技术管理为例，即使在平安技术管理较好的矿区，传统意义上的平安防备仅留意运用CO浓度了解、预警自燃，在胶带保送机巷安设CO或烟雾传感器，设置沙箱、灭火器；而建立异常情况改动“平安形状〞的艰苦隐患的防治，斩断原发性灾祸向继发性灾祸转化的致灾链等高可靠性平安保证，就应该分析各处火灾的能够影响范围，并针对性的采取控风措施为救灾、人员撤离提供平安保证；甚至在采区、任务面设计时思索风流控制的能够性；就应该了解CO浓度作为火灾预警标志性气体目的所存在的问题；传感器的种类、数量和位置的合理选择等。

〔4〕正确分析突发事件即灾变信息①.留意气样浓度反映灾情的局限性在分析灾区形状变化时，必需留意有害气体浓度是一种受风量影响非常大的参数。留意较普遍存在的灾祸预警误区：瓦斯浓度——能直接判别灾区的瓦斯爆炸危险性，由于瓦斯爆炸危险性直接与瓦斯浓度相关；一氧化碳浓度——不能直接判别火区的熄灭形状，必需加上风量，才干了解火区生成量，由于浓度会被风流稀释以上隅角为例，上隅角采空区的瓦斯浓度与上隅角附近回风风流中瓦斯，一氧化碳浓度相差可达100倍以上。风量为2000M3/Min回风流中的20ppm的一氧化碳浓度往往使人容易忽视，实践上，它与采空区漏风量为20M3/Min的漏风风流中的2000ppm的一氧化碳浓度同样严重。

20M3/Min2000ppm2000M3/Min20ppm②火灾的预警和火区形状的分析

－－－矿井火灾标志性气体的选择：CO、H2、C2H4(乙烯)、C3H6(丙烯)、C2H2(乙炔)、CH4C2H6(乙烷〕C3H8〔丙烷〕等；各具有优缺陷，CO产生：熄灭＋环境，但产生早，便于预警。煤类火灾气体产生顺序：烯烃和炔烃类气体tCO→H2→C2H4(乙烯)→C3H6(丙烯)→C2H2(乙炔)60.00050000120.0265.001000190.65.012.004.00302501.95.008.01.0040

不同温度烷烃类气体浓度和相对比例的关系减少单一co浓度值判别火区形状的误差浓度差值法—排除环境要素影响 CO200ppm↑220ppm220-200=20 ↓ ↓ 150+50150+7070-50=20浓度比值法—减少风量要素影响。CO200ppm↑风量增10倍20ppmΔO210%风量增10倍1% ③氧气浓度低对气体浓度测定准确性的影响：氧气浓度太低，便携式电子(光学〕检测仪表误差大，氧气浓度需大于17％。救灾失误案例贝勒煤矿“8.21〞火灾〔瓦斯爆炸〕事故处置经过2006年8月21日2时27分，贵州贝勒煤矿1501首采面发生火灾。23日救护队在预备建挡水墙待料时，忽然发生爆炸，呵斥8名救护队员牺牲，2名指战员受重伤和1名指挥员受轻伤的事故。(1)、事故矿井概略该矿设计才干15万吨/年。矿井采用斜井开辟，分区通风。西风井安设BDK54-6-NO19轴流风机2台；东风井安设BDK54-6-NO17风机2台，矿井安设平安监测监控系一致套，设有高低负压瓦斯抽放系一致套。1501回风巷与西风井下山口交岔点以西2m处瓦斯浓度为15％、一氧化碳浓度为0.012％、温度为32℃、氧气浓度为18.5％、二氧化碳浓度为0.26％；往西100m处瓦斯浓度为40％、一氧化碳浓度为0.21％、温度为48℃、氧气浓度为13.1％、二氧化碳浓度为0.3％；往西180m处瓦斯浓度为41％、一氧化碳浓度为0.32％、温度为62℃、氧气浓度为4.9％、二氧化碳浓度为1.2％；由于温度太高无法继续往前侦查；1501机巷低洼处瓦斯浓度为13.2％、二氧化碳浓度为0.2％，水已开场往外流。

抢险指挥部根据井下情况决议：⑴在1501资料上山以西机巷3～5m处打一道密闭；⑵翻开资料上山上段老巷密闭通风；⑶采用防尘管路由1501资料上山上口往西沿风巷逐渐洒水降温。〔4〕决议由救护大队队员担任实施打闭方案，矿上组织人员运送资料,该矿救护队待机。改良措施教训深化，值得沉思和汲取。在今后的救护任务中做到：1、接到召请，向省应急救援中心汇报，得到同意后，方可出动救援。2、在抢险救护中，严厉按照<煤矿救护规程>的有关规定制定救灾方案，坚持以人为本，确保平安救护。3、加强指挥员的培训造，不断提高指挥员的救灾才干和程度。4、在无须救人〔无人员被困和遇难〕的情况下，在处置火灾事故时应该先远间隔封锁，在平安情况下再逐渐锁风缩封。坚持以人为本，平安救援。点评：从后果判别决策的正确性或从决策时了解的信息判别决策的正确性？1、在改良措施4、在无须救人〔无人员被困和遇难〕的情况下，在处置火灾事故时应该先远间隔封锁，在平安情况下再逐渐锁风缩封。坚持以人为本，平安救援；〔水封、瓦斯超上限，锁风缩封不平安〕2、抢险指挥部决议：⑵翻开资料上山上段老巷密闭通风；〔供氧，与瓦斯超爆炸限矛盾〕④正负压通风对自燃严重〔或漏风大〕矿井的影响负压通风→回风道CO浓度高、易发现正压通风→不易发现、易呵斥突发性火灾均压通风、进风区平安性、上隅角回风巷co浓度、取样位置五、应急救援预案和事故预防和处置方案我国煤矿艰苦事故频发，在事故应急决策和救援中，面对比西方兴隆国家更为复杂、危险和严重的局面。煤矿艰苦事故应急救援具有时间紧迫性、决策根据信息模糊性、灾变形状动态复杂性的特点，因此，应急救援决策与救灾比面对正常消费形状的事故防治更为复杂而艰巨，需求更强的技术配备支持。灾祸应急救援预案和事故预防处置方案的三大作用：〔1〕提高事故防治程度；〔2〕减少原发性灾祸的损失；〔3〕减少或防止继发性灾祸的损失。艰苦事故的应急呼应的三阶段：〔1〕事故发生