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一起掘进巷道贯通瓦斯爆炸事故带给我们的思考

2018-06-17刘明辉

科学与技术 2018年24期

摘要:通过对一起掘进巷道贯通后瓦斯爆炸事故实际案例的分析,论述了矿井巷道掘进贯通过程中容易出现的一些问题,从技术上和管理上分析了造成这些问题的原因,提出了针对性建议。

关键词:巷道贯通;事故案例;分析建议

掘进工作面贯通容易引起井下局部区域通风系统紊乱,形成瓦斯积聚,引发瓦斯事故。《煤矿安全规程》对于掘进工作面贯通有明确的规定。由于巷道贯通引发的瓦斯事故仍然占有较大比例,因此加强巷道贯通工作的技术管理和组织管理,是防止煤矿瓦斯事故的一个重要环节。1996年5月21日18时11分,某矿刚刚贯通16个小时的回采准备工作面发生特大瓦斯爆炸事故,灾害波及整个采区,包括2个回采工作面、2个备用回采工作面、3个掘进工作面、1个巷道维修点以及皮带机巷、轨道运输巷和机电硐室。事故发生时,采区有作业人员170人,死亡84人,受伤68人。直接经济损失984.45万元。

1 基本情况

事故矿井始建于1958年8月,1964年2月投产,设计能力120万t/a,后几经改扩建,1991年核定能力为180万t/a,1995年实际产量250万t,1996年计划产量240万t。矿井通风方式为分区抽出式,有4个回风井,总排风量为17159m3/min,属突出矿井。瓦斯爆炸地点所在的工作面属于已二采区,煤层厚度2~5.4m,倾角0~12°,直接顶为8~9 m厚的砂质泥岩,无伪顶;直接底为砂质泥岩。瓦斯绝对涌出量5.52m3/min。5月21日4时,开切眼全断面贯通。事故当班进行扩帮作业。

2 事故经过

5月21日18时15分,矿调度室接到采区皮带机头司机在皮带机头处的电话汇报,皮带巷出现大量煤尘烟雾;矿调度立即通知在家矿领导到调度室,同时通知矿救护队整装待命。18时49分,有人汇报听到一声巨响。矿总工程师立即向集团公司调度室汇报:已二采区可能发生了瓦斯爆炸事故。公司调度立即通知相关人员和公司救护大队立即组织救灾。22日24时,救灾结束,将全部遇难人员运至井上。

3 原因分析

3.1 直接原因

由于发生事故的备采工作面附近有一向斜构造,使煤层瓦斯含量增大,多头扩帮放炮作业又造成瓦斯大量涌出;开切眼贯通后,由于该区域通风设施管理混乱,造成工作面風量严重不足,瓦斯积聚,放炮引起瓦斯爆炸。

3.2 主要原因

严重超通风能力违章生产。1991年核定能力为180万t/a,1995年实际产量250万t,1996年计划产量240万t,造成矿井为完成生产计划而超通风能力生产。而且,在矿井风量不足,瓦斯频繁超限的情况下,不积极采取有效措施,综合治理瓦斯隐患,而是超限违章生产。最重要的掘进期间在瓦斯涌出量较大的情况下,前面掘进作业时,后面同时扩帮。

通风瓦斯管理混乱。巷道贯通、调风工作无人管理。由于通风科人员严重不足,使通风管理工作不到位,发生事故的工作面贯通后,通风部门无人下井调整风路风量,造成在无措施、无组织的情况下,机掘队随意调风。瓦斯监控探头多次被机掘队人员用炮泥、塑料布、衣服等堵塞,使井下瓦斯情况在监测系统中显示不出来,甚至破坏断电功能,使瓦斯超限而不能断电,造成瓦斯超限作业。

“一通三防”责任制没有落实。1996年是由煤炭部负责全国煤矿安全管理工作,煤炭部三令五申,明确规定矿总工程师是“一通三防”主要技术负责人,主管“一通三防”工作,但是事故矿井总工程师却不分管通风工作,而是由一名副矿长分管,由于责任制没有得到落实,造成都管、都不管,工作不协调、不落实。

技术管理混乱。事故采区布置了2个采煤工作面、2个准备工作面、3个掘进工作面和一个维修点,由于作业地点多,造成通风系统复杂、作业人员密集。采区没有完整的回风上山,靠众多挡风墙、调风墙和风门调节风流风量,使通风系统不可靠,抗灾能力低;在发生灾变时,通风系统受到破坏,大量有害气体进入其它作业地点,扩大了事故伤亡范围。

4 巷道贯通隐患分析

在地质复杂地区进行贯通作业,必须有预防冒顶和防止瓦斯、煤尘、爆破透水等事故的专项安全技术措施。在贯通有积水或老巷的巷道时,要提前排干积水和处理好瓦斯。

掘进巷道贯通前,综合机械化掘进巷道在相距50m(突出煤层相距60 m)前、其他巷道贯通相距20m前,必须停止一个工作面作业,只准从一个工作面向前贯通。停止作业的工作面必须保持正常通风,停止一切工作,撤出作业人员,并检查工作面及其回风流中的瓦斯浓度。瓦斯浓度超限时要立即进行处理。掘进工作面每次装药爆破前,掘进工作面班组长必须派专人和瓦斯检查员共同到对方工作面,检查该工作面及其回风流的瓦斯浓度。瓦斯浓度超限时,应先停止掘进工作面的作业,然后处理瓦斯,只有两个工作面及其回风流中的瓦斯浓度都在1%以下时,方可进行掘进作业和装药爆破。每次爆破前,2个工作面都必须设置栅栏或专人警戒。

4.1 巷道贯通时的瓦斯(煤尘)爆炸事故隐患

巷道贯通时只准一个工作面向前掘进,但有些矿井只顾及了掘进的一头,忽视了另一头,将停止掘进的一头也停止供风,或者根本不重视停工一头的通风与安全管理,形成瓦斯积聚,造成掘进一头爆破贯通引起停工停风的一头瓦斯爆炸。

井下通风系统是由众多井巷及通风设施相互联系而构成的一个网络结构,在某个生产时期具有一定的独立性、完整性和稳定性。巷道贯通会破坏原先的平衡和稳定状态,部分井巷的风流方向、风速及风量会产生突变,很可能出现因风速超限而导致煤尘飞扬,因采空区或密闭内的瓦斯大量涌出、循环风及不合理的串联通风的形成、无风或微风井巷的出现等原因而出现瓦斯迅速超限的严重隐患。

由于局部通风机位置的调整,控风措施不及时或不正确而形成瓦斯爆炸事故隐患。

4.2 巷道贯通时的火灾事故隐患

在自然发火严重的老矿井。火区星罗棋布,在长期的生产中,很可能人为地采取了一些均压措施,使自然发火得以控制;另外,有部分火区的漏风很有可能直接沿回风流排走却未察觉。巷道贯通后,通风系统的改变会导致井下风网中风压重新分布,原来均压平衡状态就可能遭到破坏,火区复燃或燃烧加剧的可能性较大,若控风方式不得力,极易产生火灾,在瓦斯矿井爆炸隐患随时可形成。

4.3 巷道贯通时的煤与瓦斯突出事故隐患

煤与瓦斯突出是地应力、瓦斯压力和煤体结构性能综合作用的结果,受采掘活动的影响,在巷道贯通地点,地应力会更加集中,煤与瓦斯突出危险性加大,防突工程量及难度增加,处理不妥极易发生煤与瓦斯突出事故。

4.4 选择巷道贯通地点应注意的问题

尽量将贯通地点选择在无突出危险性或突出危险性小的区域。在煤与瓦斯突出矿井,巷道贯通地点应力的叠加会使突出危险性增大,因此在选择巷道贯通地点时,应设法选择在无突出危险性或突出危险性小的区域。

尽量避免贯通地点处于主要进回风系统之间。巷道贯通前,被贯通的煤柱在通风系统中相当于风门的作用控制着风网中的风流,贯通时如不采取可靠的控风措施,相当于风门被打开,若贯通地点处于主要进风系统之间,消极影响则会加剧。

参考文献

[1]国家煤矿安全监察司人事司,全国煤矿特大事故案例选编[M],煤炭工业出版社,2000。

[2]吴维权,毕强,魏国山,煤矿“一通三防”隐患排查[M],北京,煤炭工业出版社,2012。

作者简介:刘明辉(1971-),1994年毕业于抚顺煤炭工业学校,2011年辽宁工程技术大学工程硕士毕业,通风高级工程师,注安师,现任铁煤集团矿山救护大队培训科长。

(作者单位:铁煤集团矿山救护大队)