煤矿瓦斯爆炸事故的防治对策研究

摘要：文章首先分析了导致煤矿井下瓦斯爆炸的三个基本条件，分别是瓦斯浓度、氧气浓度和明火，然后分析了实际生产中容易导致瓦斯爆炸的原因，最后从瓦斯浓度、明火和应急预案三个方面针对性地提出了瓦斯爆炸事故的防治对策。

关键词：瓦斯爆炸；煤矿；火源；瓦斯超限；安全事故 文献标识码：A

中图分类号：TD712 文章编号：1009-2374（2015）30-0150-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.30.078

瓦斯爆炸是煤矿特有的严重的灾害之一，煤矿一旦发生了瓦斯爆炸，会对煤矿工作人员造成严重的伤害，同时损毁井下的生产设备，影响煤矿的正常生产，严重时甚至会引发瓦斯连续爆炸，导致井巷坍塌、顶板掉落等，加重灾害的程度。相关的统计数据表明，我国煤矿发生的安全事故中，瓦斯爆炸发生的频率最高，我国煤矿发生超过100人伤亡的安全事故共有22起，有17起是由于瓦斯爆炸，可以看出，瓦斯爆炸对煤矿的危害极大。

1 瓦斯爆炸的条件

瓦斯爆炸的条件有三个，分别是瓦斯的浓度、明火和空气中氧气的浓度，其中瓦斯浓度是导致瓦斯爆炸的根本原因，通常情况，井下的瓦斯浓度在5%～16%之间时，容易产生瓦斯爆炸，如果瓦斯的浓度在5%以下，空气会作为惰性介质参与反应，占用一部分的热量，起到一定的冷却作用，阻碍爆炸的发生。如果瓦斯的浓度在16%以上，会导致空气中的氧气含量较低，瓦斯爆炸的化学反应不完全，使得燃烧放出的热量比损耗的热量大，阻碍了爆炸的进行。空气中氧气的浓度在12%以上时，才会引发瓦斯爆炸，如果空气中的氧气不足，爆炸反应无法持续进行，在煤矿井下的环境中，封闭区和采空区内等地方，氧气的浓度较低，其他工作面和巷道中，氧气的浓度通常在12%以上，由于很多需要人员工作的区域，对空气中氧气浓度有一定的要求，因此，在正常的情况下，氧气浓度都可以满足瓦斯爆炸的标准。明火也是矿井瓦斯爆炸的必备条件，根据火源的强弱可以分成弱火和强火，通常情况下，较弱的明火不会形成冲击波，沉积的煤尘不会快速变成浮游状态，而强的明火会直接产生冲击波。经过具体的实验发现，瓦斯爆炸火源的温度要在650℃以上，能量在0.28毫焦耳，持续时间要比爆炸感应器大，从实际的煤矿工作环境来看，这些条件比较容易满足，普通的明火都可以达到这个标准。

2 瓦斯爆炸的原因

随着近些年我国经济水平的发展，对于煤矿安全生产的认识越来越深，各个煤矿都根据自身的实际情况，制定了安全防范措施，但是还有一些煤矿为了追求效益，不断增强自己的生产能力，没有处理好安全和生产、效益之间的关系，为煤矿安全生产埋下了隐患。随着集约化等生产技术的应用，传统的瓦斯爆炸防治措施已经很难发挥出应有的作用，通过实际的调查发现，受到传统开采技术的限制，我国煤矿中的瓦斯爆炸防治措施没有系统的体系，大多是控制明火等方法，没有先进的设备作为支撑，严重影响了瓦斯爆炸的防治效果。每个煤矿都比较重视生产，虽然会强调安全的重要性，但是在实际的生产中，安全的管理比较落后，三违的现象常有发生，对于煤矿瓦斯爆炸的防治，很大程度依靠人的主观意识和工作经验，尤其是煤矿井下开采的深度不断加大，井下的地质条件越来越复杂，落后的管理影响了瓦斯爆炸的防治效果。近些年电子技术的发展，在煤矿瓦斯爆炸防治中，出现了很多自动化、智能化的煤矿安全监控系统，这些安全系统的建设和使用需要煤矿投入大量的资金，但是近几年煤矿的效益较差，使得很多煤矿企业减少了对于安全建设的投入，安全生产的条件还有很大的改善空间。

3 煤矿瓦斯爆炸的防治对策

3.1 降低煤矿井下瓦斯的浓度

瓦斯浓度是导致瓦斯爆炸的主要因素，因此在煤矿瓦斯爆炸的防治中，控制煤矿井下瓦斯的浓度非常重要，首先要建立科学的通风系统，通风安全技术是瓦斯爆炸防治的关键环节，所有的矿井都应该建立科学、安全、可靠的通风系统，确保井下工作地点有足够的风量，能够将瓦斯冲淡、排出井外，避免井下瓦斯浓度超过5%。在实际的煤矿开采过程中，可能会遇到瓦斯聚集，导致局部瓦斯的浓度越来越大，依靠简单的通风系统无法将瓦斯浓度控制在安全的范围内，因此需要瓦斯抽放设备，从经济的角度来看，通风系统排出的瓦斯，直接进入到空气中，不会产生任何的经济效益，而抽放设备抽出的瓦斯，不会排放到空气中，不会产生大气污染问题，同时可以利用抽出的瓦斯，增加资源的运用。通过实际的调查发现，我国煤矿开采时，大部分都出于渗透煤层，使得瓦斯预抽的难度较大，因此需要采用先进的瓦斯抽放技术，控制瓦斯超限的情况。为了最大程度上控制瓦斯爆炸的发生，需要建立瓦斯日常管理制度，定期地对井下瓦斯情况进行巡查，检查井下的通风情况和瓦斯的浓度，一旦发现有浓度超限的情况，要及时地采取处理措施。已经出台的《煤矿安全规程》对检查瓦斯浓度的次数和时间等进行了严格的规定，在实际的工作中，瓦斯检察员要按照这个规程，结合煤矿自身的情况，发挥出瓦斯检查应有的作用。如低瓦斯矿井中每班需要检查2次以上，高瓦斯矿井要检查3次以上，对于瓦斯特殊危险的工作面需要设立专门的检查人员，对于部分突出的矿井需要做好瓦斯的预测，最大程度上将瓦斯浓度控制在安全的范围内。还可以建立瓦斯监控系统，利用先进的传感器和计算机设备，组成自动化、智能化的瓦斯监控系统，实时地监测煤矿井下的瓦斯浓度，发现瓦斯浓度超限后，能够立刻发出警报，实现断电闭锁等。同时，结合相应的数据分析软件，可以预测未来一段时间瓦斯浓度的变化，为实际瓦斯浓度控制提供一些参考措施。

3.2 控制明火

明火作为煤矿井下瓦斯爆炸的必备条件，要杜绝一切危险的明火，对所有可能产生明火的操作进行严格的限制和管理，如禁止在井下使用架线的电机车，将生产和挖掘的供电分开，采取双风机、双电源等措施，从各个方面杜绝明火的产生。

3.3 建立瓦斯爆炸的应对预案

在实际的煤矿生产中，虽然从各个方面预防瓦斯爆炸的发生，但还是有可能出现瓦斯爆炸，因此应该建立瓦斯爆炸事故发生后的预案，并进行相应的演练，贯彻煤矿瓦斯爆炸防救结合、预防为主的理念，结合煤矿自身的实际情况，认真制定一个瓦斯爆炸事故的应急预案，然后组织员工进行演习。让员工在演习中熟悉煤矿的情况，同时熟悉瓦斯爆炸发生后，如何进行应急的救援，掌握各种应急救援的技能，通过演习发现瓦斯爆炸防治中存在的不足，不断完善现有的瓦斯爆炸防治对策。

4 结语

煤矿瓦斯爆炸的防治是一个复杂的工作，要想最大程度上防止瓦斯爆炸的发生，必须从瓦斯浓度、氧气浓度、明火等三个方面出发，采取“先抽后采、监测监控、以风定产”的方针，将瓦斯爆炸的可能性降到最低，同时建立应急预案，避免出现安全事故后慌乱应付、盲目救援等情况，减少瓦斯爆炸带来的损失。

参考文献

[1] 李文民.预防煤矿瓦斯爆炸事故的措施[J].山西煤炭，2005，25（4）.

[2] 陈德存.对煤矿瓦斯爆炸事故的几点看法[J].煤炭技术，2008，27（2）.

[3] 于红，吴金刚.煤矿瓦斯爆炸防治技术研究[J].煤炭技术，2010，29（10）.

作者简介：赵晓斌（1982-），男，四川成都人，四川煤矿安全监察局救援指挥中心助理工程师，研究方向：煤矿安全管理、煤矿瓦斯监控系统、铁路公路工程管理、工程测量技术。

（责任编辑：蒋建华）endprint