煤矿事故原因分析及预防对策的技术探究

摘 要：我国煤炭安全生产中面临最严重的一个问题就是煤矿事故的频繁发生为了探求煤矿事故的发生机理，分析煤矿事故发生的原因，提出预防对策，以指导我国煤矿安全生产工作，预防煤矿事故的发生，从而改善我国煤矿安全生产状况，保障广大煤矿职工的人身安全。

关键词：煤炭行业；安全监管；技术防范

1 我国的矿山安全生产出现如此严峻的现状的原因主要有以下两个方面

（一）、技术原因

在煤炭开采过程中，瓦斯煤尘爆炸、火灾、透水、顶板冒落、煤与瓦斯突出、冲击地压、中毒、窒息等多种灾害事故时有发生。这些事故中尤以瓦斯煤尘爆炸造成的损失最大，从每年的事故统计来看，煤矿发生一次死亡10人以上的重大事故中，绝大多数是由于瓦斯煤尘爆炸造成的。

矿井采掘作业由于各种天然和人为的不安全因素多，加上科技水平和技术装备条件限制，难以预见和控制的不安全因素多，因此，矿山的安全生产工作较其他工业部门就更为艰巨和复杂，并且随着采矿工业向深度和广度的开展，安全工作的技术难度也将越来越大。因此，要搞好矿山的安全工作，首先从上述几种严重灾害上搞好技术防范措施。

（二）、管理原因

企业是以追求最大的经济利益为目标的，这就决定了企业不可能很自觉的做到各个方面的安全技术保障及管理措施，企业的性质决定了煤矿安全生产靠企业本身是无法做好的，这就需要政府监管机构行使国家赋予的行政权力来遏制煤矿事故。因此，政府监管措施是否到位，直接影响到煤矿的安全生产。

2 煤矿各种事故的类型及其对策

（一）、煤矿瓦斯事故原因分析与防治对策

1、瓦斯爆炸的条件是：一定浓度的瓦斯、一定浓度的氧气以及高温火源同时存在。瓦斯爆炸事故特点：根据多年对煤矿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。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。

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。

（二）、煤（岩）与瓦斯突出及其预防

1、煤矿地下采掘过程中，在极短的时间内（从几秒到几分钟），从煤、岩层内以极快的速度向采掘空间内喷出煤（岩）和瓦斯的现象，称为煤与瓦斯突出[9]。它是另一类型的瓦斯特殊涌出，也是煤矿地下开采过程中的一种动力现象。它所产生的高速瓦斯流能够摧毁巷道设施，破坏通风系统，甚至造成风流逆转；喷出的瓦斯由几百到几万立方米，能使巷道充满瓦斯，造成人员窒息，引起瓦斯燃烧或爆炸；喷出的煤、岩由几千吨到万吨以上，能够造成煤流埋人；猛烈的动力效應可能导致冒顶和火灾事故的发生。

2、预防煤与瓦斯突出的主要技术措施

防突措施分为区域性防突措施和局部防突措施。

（1）区域性防突措施，区域性防突措施主要有开采保护层和预抽瓦斯两种。开采保护层是预防突出最有效、最经济的措施。

（2）局部防突措施

大型突出往往发生于石门揭开突出危险煤层时。所以石门揭开突出危险煤层，以及有突出倾向的建设矿井或突出矿井开拓新水平时，井巷揭开所有这类煤层都必须采取防止突出的措施，并制定专门设计。

局部防突措施主要有以下8种：①松动爆破；②钻孔排放瓦斯；③水力冲孔；④超前钻孔；⑤金属骨架；⑥超前支架；⑦卸压槽；⑧震动放炮。

（三）、煤尘爆炸原因分析与防范措施

煤矿在生产过程中，采掘装运作业均可产生大量煤尘。其中，采掘作业产生的煤尘量占80%，装运产生的煤尘量占20%。具有煤尘爆炸危险的煤矿都有发生特别重大煤尘爆炸事故的可能，其灾害程度可造成矿毁人亡。

煤尘爆炸的过程分三个阶段。第一阶段，煤尘在热源的作用下氧化释放大量可燃气体；第二阶段，可燃气体和空气混合后促使强烈氧化燃烧；第三阶段，热分子传导和火焰辐射在介质中迅速传播，使附近煤尘扬起，受热燃烧，之后，燃烧产物迅速膨胀而形成火焰，前面的压缩波、冲击波使火焰前方气体压力增高，引起火焰自动加速，继续循环下去，因煤尘的存在可持续发生剧烈的化学反应，使火焰跳跃或发生爆炸。这个过程是瞬间的，在煤尘爆炸地点发生激烈的化学反应，空气受热膨胀形成负压区，其负压值可达0.5kg/cm，造成逆向冲击波，如爆炸地点仍有煤尘瓦斯时可发生第二次爆炸。该地点爆炸力正反向交错，支架和物料设备移动方向紊乱，这是判明二次爆炸的重要依据。

3、煤尘爆炸的特征

采取的防范措施

减少生产中煤尘发生量和浮尘量

（1）喷雾洒水，在采掘工作面、井下煤仓、溜煤眼、翻笼处、输送机头、装车站等井下凡能产生煤尘的地点，均应设置喷雾洒水装置。机采工作面的采煤机配有专门洒水装置。同时，对井下巷道，还要定期清扫，冲洗巷帮、井壁的煤尘。因为这些地方沉积的煤尘如果重新飞扬在空气中，可以迅速达到爆炸下限的浓度，也是许多局部性事故迅速扩大的主要原因。

（2）煤层注水。煤层注水是在尚未采动的煤体中，利用钻孔注入压力水，使水渗入煤体的层里、节理等微小空隙中，将煤体预先湿润，从而减少或消除在开采、运输过程中煤尘的生成和飞扬。

（3）水炮泥。在炮眼内（炸药和炮泥之间）空隙充人盛水的塑料袋，爆破时水被汽化结成雾滴，可使尘粒湿润，结团而起到降尘作用。

（4）加强通风管理，严格控制采、掘工作面的风速，防止煤尘的飞扬。

3 煤矿事故频发的原因及预防对策

目前我国煤矿事故总量居高不下，重特大灾害事故频频发生。其原因是多方面的，既有客观方面的原因、技术上的原因，也有管理和政策上的原因；既存在与灾害事故发生的直接相关的因素，也有诸多深层次的问题。煤矿事故发生的直接原因涉及造成或影响人的不安全行为、物的不安全状态的因素和条件。

对策：综合上述分析，为尽快扭转我国煤矿安全生产的被动局面，应从政策上采取切实可行的措施，以促进煤炭工业健康发展、保证国家能源安全。

摈弃劳动密集型定位，走新型工业化发展道路。实行放水养鱼政策，在税收政策上给予倾斜性扶持。调整煤炭产业结构，压减矿井灾害严重的产煤地区生产规模，关闭技术落后、安全条件差的小矿井。发展高效机械化采煤，加大煤矿安全技术装备投入和安全监管，加强煤矿科技研究，实施“科技兴安”战略，采取特殊政策，加快煤矿人才培养，加快煤炭行业的改革和发展，研究适应新时期要求的煤炭行业管理体制。实现对煤炭行业的全过程管理。充分和加强各级政府特别是国家煤炭管理部门的管理力量，依法进行行业管理，规范煤炭生产经营秩序，为煤矿企业发展创造公平的市场环境。

参考文献

[1] 刘亮，刘毅，刘明举.2002-2003年我国煤矿死亡事故统计分析[J].煤炭科学技术，2005，33（1）：62～64

[2] 徐永圻.煤矿开采学[M].北京：中国矿业大学出版社，2009： 179～193

作者简介

黄强（1986—），男，本科学历，太原理工大学安全工程在读硕士，本科学历，大同煤矿集团公司机电管理处电气科。