浅析煤矿瓦斯灾害事故的原因及预防

付常青

(汾西矿业集团公司安监局，山西 介休 032000)

近年来，国民经济的飞速发展，极大地刺激了对煤炭能源的需求。作为基础工业的煤炭企业，随着产能的扩大，生产与安全的矛盾也在不断升级，以致近些年来煤矿瓦斯事故频发。其中，有国有矿也有地方矿，有高瓦斯矿井也有低瓦斯矿井。从历次事故的原因分析来看，造成事故的原因是多样的，也是多方面的。

1 瓦斯爆炸原因分析

1.1 瓦斯爆炸特点

根据对历次煤矿瓦斯爆炸事故的统计分析，可以发现瓦斯爆炸有如下一些特点:①事故地点多发生在采煤与掘进工作面；②瓦斯爆炸造成的破坏波及范围大；③多为火花引爆；④高瓦斯矿井、低瓦斯矿井均有发生，且低瓦斯矿井所占比例较大；⑤煤矿瓦斯爆炸事故多伴生煤尘爆炸。

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，往往是以上因素综合作用的结果。

(1)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2005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。

(2)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2005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。

(3)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。发生瓦斯事故的矿井中，矿井安全监控系统监控不力、监测不到位是普遍现象。有的矿井监控系统存在传感器种类不全、数量不足、位置不当、线路故障、传输不畅等问题，不能有效发挥其应有的作用。

(4)瓦斯事故多为责任事故。 许多事故分析发现，违章操作或管理不当是造成事故的主要原因。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。

(5)采掘布置不合理。 一些煤矿企业由于短期利益驱动，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；瓦斯抽放；加强瓦斯浓度和火源监测；防止点火源的出现等。抑制爆炸主要是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

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。现在,我国煤矿的瓦斯利用技术和规模已有了长足进步,取得了可观的经济效益和社会效益。

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。

采用本煤层抽放、邻近层抽放和采空区抽放等综合抽放方法和顺层长钻孔、大直径钻孔、地面钻孔、顶板岩石和巷道钻孔等抽放工艺相结合,可提高瓦斯抽放量和抽放率。

煤矿瓦斯治理也应该与煤层气产业化紧密结合起来,达到以抽促用、以用促抽的目的。

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。有的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冲击地压实时监测;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，须同时设计、同时施工、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。

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，具有适应性强，安装、拆卸和移动方便的特点。

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，认真落实好“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理 “十二字”方针和建立起完善的“通风可靠、监控有效、抽采达标、管理到位”的瓦斯防治工作体系，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。