煤矿瓦斯爆炸原因分析与防治对策

摘要:文章从分析煤矿发生瓦斯爆炸灾害事故的原因及特点着手，介绍了预防和控制瓦斯爆炸灾害事故的技术措施及发展趋势，说明瓦斯爆炸事故的防治是煤矿安全工作的一项系统工程，必须放在安全工作的首位，才能使瓦斯爆炸事故及其他灾害事故大幅度减少。

关键词:瓦斯爆炸;原因分析;控制措施;发展趋势

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。

1瓦斯爆炸原因分析

1.1瓦斯爆炸特点

根据对煤矿以往多年瓦斯爆炸事故统计分析，可以发现有如下一些特点: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。

1.2事故原因分析

煤矿发生瓦斯爆炸事故与许多因素有关，但总的来说，主要与自然因素、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是以上因素相互作用所导致的。

1.2.1煤矿开采条件差

我国煤矿井下开采条件普遍较差，据统计，20xx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% 。

1.2.2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20xx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。

1.2.3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20xx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。

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20xx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的发生，死亡16人。

1.2.5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非常重要。

1.2.6企业技术管理薄弱

一些煤矿企业由于采煤方法落后，引起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。

2控制瓦斯爆炸事故的技术措施

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。

2.1瓦斯爆炸事故的预防措施

2. 1 .1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总矿井数的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。

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中击地压实时监测;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。

2.1.3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，严格动火制度，消除引爆瓦斯的火源。

2.1.4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. 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。

3结语

瓦斯爆炸事故的防治是煤矿安全工作的一个系统工程，除了完善可靠的安全装备和采取有效的措施外，还应加强安全管理和安全监督，重视员工安全意识的培养。只有把安全放在首位，认真落实瓦斯治理的“十二字”方针，健全各项规章制度，合理加大安全投入，瓦斯爆炸事故及其他灾害事故才能大幅度地减少，煤矿的安全状况才能得到根本好转。

第二篇：煤矿瓦斯爆炸原因分析与预防策略

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煤矿瓦斯爆炸原因分析与预防策略

吴兴华

(贵州省织金县阿弓镇大桥村苍海煤矿，贵州织金552109)

喃要]在我国，煤矿多为井工开采。在开采煤矿过程中，不可避免地产生甲烷等灾害气体，使整个作业环境处于爆炸性气体环境中。在

煤矿井-F,＆誉avV能阻止煤岩体释放瓦斯等灾害气体，只能采用强迫通斑稀释瓦斯、抽放瓦斯以减少瓦斯向作业环境中的涌出量和加强灾害气体计量及管理等被动防范措施。

联翅阑】爆矿瓦斯；爆炸分析；控制措施

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，：t靶Y-发生

一次死亡1O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，制订院台对策，显得特别重要。

1瓦斯爆炸分析1．1特点

由于煤矿开采作业环境就处在爆炸性气体环境中，有效控制其浓度在爆炸浓度范围以外，才能控制爆炸事故的发生，因此，监测和控制

灾害浓度并针对不同浓度采取相应的管理和技术措施，是防治灾害的主

要措施。按《计量法》的要求，《煤矿安全规l黔对矿井“通风、瓦斯、煤

尘和通风安全监控”等作了详细和定量的规定，即生产矿井的风量应按

采煤、掘进、铜室及其它地点实际需要风量的总和进行计量，各地点的

实际需要风量，应使该地点的风流中的瓦斯、二氧化碳、氢气和其它有

害气体的浓度、风速以及温度，每人供风量必须符合本规程的有关规

定；采掘工作面风流中的沼气浓度超过1％时，必须停止工作，撤出人

员，切断电源，进行处理：爆破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达

到1％时，严禁爆破对因瓦斯浓度超过被切断电源的电气设备，必须在瓦斯浓度降到1％以下时，方可通电开动；井下作业场所空气中粉尘浓

度，按粉尘中游离S102含量不同，最高允许浓度不同，其中总粉尘浓

度不得超过2mg／m3至10mg／m3，呼吸性粉尘浓度不得超过03mg／m3至3．5mg／m3；使用在煤矿井下的监测仪器和监测系统，除要求量值准确可靠外，还要求其具有完全符合GB3836标准要求的电

气防爆性能要求等。

12事故原因分析

煤矿发生瓦斯爆炸事故与许多因素有关，但总的来说，主要与因

素、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是以上因素相互作用所导致的。

1)煤矿安全懂监督被削弱，计量器具强制检定率很低。我国煤

矿等矿山分布区域较广、数量多、交通不便、管理水平不高、人员素质

普遍较低、法制计量观念淡漠、安鱼寸量器具送检的积极性不高。而在

这种情况下，随着国家的机构改革，原煤炭部和原国家煤炭工业局相继

被撤消，目前没有明确矿山安全计量工作的业务主管部门，造成计量行

政监督管理和矿山安釜寸量体系运行困难，矿山安鱼十量器具强制检定

率很低，远远低于国家规定的95％以上的要求，煤矿和其他矿山生产

中使用的甲烷测定仪等安岔寸—量器具量僮D隹确性得不到保证，存在事故

隐患，严重影响矿山安全生产。

2)管理水平低与技术管理薄弱。一些煤矿企业由于采煤落后，引起矿井采掘布置不合理，通风系统不完善；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；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非常重要。

2对预防瓦斯爆炸采取措施

1)加强矿山安全计量监督，提高安全计量器具强制检定率。国家安全生产监督管理局是综合管理全国安全生产工作、履行国家安全生产

监督管理和煤矿安全监察职能的行政机构。国家安全生产监督管理局的成立是为了适应我国社会主义市场经济体制和安全生产工作的需要，进

一步加强国家对安全生产的监督管理和煤矿安全监察，预防和减少各类伤亡事故。近段时间，为了保障矿山安全计量器具的量值准确有效，且具有法律效力，完善矿山安全监督监察技术保障体系，建议国家安全生产监督管理局(国家煤矿安全监察局)将矿山安全计量工作纳人安全生产

技术保障体系，并加强对矿山安翁寸量的业务指导，发挥其技术支撑作

用。随着国家安全生产监督管理局进一步加大计量器具检定和校准工作的监察力度，计量器具检定的监察纳入日常安全监察工作中，甲烷检测仪等安全计量器具强制检定率将大幅度提高。

2)加强矿山安全计量体系建设，提高人员专业素质，确保矿山安

全计量工作质量。鉴于矿山作业环境的特殊性和矿山安全计量的特点，目前检定机构管理较乱，人员专业素质较差的实际情况，为了确保矿山

安鱼寸量器具的量值准确统一，保证矿山作业安全，保I鼙rgq-人身安全

与健康，请国家质检总局和国家安全生产监督管理局(国家煤矿安全监

察局)组织起草并发布矿山安全计量管理规范。明确矿山安全计量行业

主管部门在矿山安全计量工作中的作用和地位，进一步规范矿山安全计

量的工作质量，完善矿山安翁寸量体系。

3)进一步加大技术和经济投人，及时研制新的计量标准，制定、修订计量检定规程，为矿山安全计量工作提供技术基础。

4)优化通风及通风系统防治井下火源。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，瓦斯院台工程与采掘工

程，必须同时设计，超前施工，同时投入使用。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，严格动火制

度，消除引爆瓦斯的火源。

总之，瓦斯爆炸事故的防治是煤矿安全工作的一个系统工程，除了完善可靠的安全装备和采取有效的措施外，还应加强安全管理和安全监督，重视员工安全意识的培养。只有把安全放在首位，认真落实瓦斯治理，健全各项规章制度，合理加大安全投入，瓦斯爆炸事故及其他灾

害事故才能大幅度地减少，#Z-￡Y-的安全状况才能得到根本好转。

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