瓦斯爆炸事故应急救援课件.ppt

瓦斯爆炸事故的应急救援,我国煤矿事故特点瓦斯爆炸事故应急救援特点事故案列分析,1,2,国有煤矿事故类别分析,2003年国有煤矿事故类别分析,国有煤矿事故特点分析,3,1950-2003年国有煤矿事故类别死亡人数百分比分析,4,国有煤矿安全生产基本情况,1949-2005一次死亡100人以上事故,5,国有煤矿安全生产基本情况,低瓦斯矿井瓦斯爆炸事故多发 内蒙大雁二矿为低瓦斯矿，2000.11.25顶板冒落，通风受阻，造成瓦斯积聚，瓦斯爆炸死亡51人。2003.8.11大同市杏儿沟矿绝对涌出量为3.99 m3/min,该矿瓦斯相对涌出量为2.62 m3/t，瓦斯爆炸事故，死亡43人。2002年山西临汾阳泉沟矿相对瓦斯涌出量3.7 m3/t,瓦斯爆炸30人死亡。,6,3.1 矿井爆炸（瓦斯、煤尘）事故抢险救灾与案例分析本节主要讨论以下几个问题：（1）发生爆炸事故时的应变要点（2）矿井爆炸事故救灾措施与对策（3）爆炸事故处理案例分析,7,瓦斯的最大危害就是发生爆炸。不仅能造成人员伤亡，而且会严重摧毁井下设施，中断生产。有时还会引起煤尘爆炸和井下火灾，从而加重灾害，使生产难以在短期内恢复。 1942年日本霸占我国东北时期，在本溪煤矿由电气火花引起的瓦斯爆炸和煤尘爆炸，共有1549人死亡。 2000年贵州木冲沟“927” 162 2004年河南大平“1020” 148 2004年陕西陈家山“11.28” 166 2005年辽宁孙家湾“214” 214,8,瓦斯爆炸的产生与传播过程 爆炸性的混合气体与高温火源同时存在， 初燃(初爆) 焰面 冲击波 新的爆炸混合物 1995年6月23日零时16分，淮南矿务局谢一矿发生特大瓦斯爆炸事故，伤亡共125人，其中死亡76人、伤49人，直接经济损失327.8万元，发生10OO多次瓦斯连续爆炸 。,9,瓦斯爆炸的危害 （1）高温：焰面是巷道中运动着的化学反应区和高温气体，其速度大、温度高。从焰面温度可高达21502650 ，焰面经过之处，人被烧死或大面积烧伤，可燃物被点燃而发生火灾。 （2）冲击波：锋面压力由几个大气压到20大气压，前向冲击波叠加和反射时可达100大气压。其传播速度总是大于声速，所到之处造成人员伤亡、设备和通风设施损坏、巷道垮塌。冲击包括：进程冲击和回程冲击。 （3）有害气体：井下发生瓦斯爆炸以后，将会产生大量的一氧化碳，如果有煤尘参与爆炸，CO的生成量更大。空气中的一氧化碳浓度，按体积计算达到0.4时，人在短时间内就会中毒死亡。一氧化碳中毒是瓦斯爆炸造成人员伤亡的主要原因。,10,回顾：1、瓦斯爆炸的三要素2、煤尘爆炸的三个必要条件,瓦斯爆炸必须同时具备三个条件： (1)瓦斯浓度在爆炸范围内； (2)高于最低点燃能量的热源存在的时间大于瓦斯的引火感应期； (3)瓦斯空气混合气体中的氧气浓度大于12%。,11,3.1.1 发生爆炸事故时的应变要点3.1.1.1 调度室应变要点（1）向矿长、总工程师报告爆炸地点有无遗留火种，灾区波及范围，是局部爆炸还是连续爆炸，爆炸产物排出沿程是否引起二次爆炸或燃烧，遇难人员情况等；（2）向矿务局（公司）调度室报告，向矿山救护队报警；（3）按预案计划和应急救援预案规定迅速召集矿井通风区、机电科、医院等各方面有关人员。,12,3.1.1.2 救灾指挥人员应变要点（1）组织成立抢险救灾指挥部，指令各单位执行应变任务；（2）判断灾区是否还有爆炸可能，通风设施和系统的破坏程度，爆炸原因，有否煤尘参与，能否诱发火灾；（3）根据灾情，命令救护队迅速进入灾区侦查抢救人员，并组织人员的安全撤退；（4）建议并决定设立基地的地点和侦察路线；（5）确定恢复原有通风系统和抢救人员措施；（6）确定防止再次爆炸和诱发火灾的措施、隔爆和灭火措施。,13,3.1.1.3 救护队工作要点1）矿山救护队工作任务要点（1）迅速赶赴爆炸事故矿井，建立井下救护基地；（2）派侦察小组进入灾区进行全面侦察，查清遇险遇难人员数量及分布地点，发现幸存者立即佩戴自救器救出灾区；（3）在查清确无火源的基础上对充满爆炸烟气的巷道恢复通风，同时检查瓦斯，防止事故扩大；（4）迅速扑灭井下因爆炸产生的火灾；（5）抢救遇险人员安全脱险，并清理堵塞物,14,2）救护小队进入灾区遵守的规定（1）进入前切断灾区电源；（2）注意检查灾区内各种有害气体的浓度，检查温度及通风设施的破坏情况；（3）穿过支架被破坏的巷道时，要架好临时支架，以保证退路安全；（4）通过支护不好的地点时，队员要保持一定距离按顺序通过，不要推拉支架，进入灾区行动要谨慎，防止碰撞产生火花，引起爆炸。,15,3.1.1.4 遇险人员行动要点1）遇险人员撤退要点（1）事故发生后，灾区人员要立即采取自救互救措施，位于灾区的人员首先尽快撤离灾区。波及区的人员在接到通知后也要及时撤离；（2）采煤工作面发生事故时，受灾人员要以事故区为中心，分别由上下顺槽撤退，转入安全的进风巷道；（3）避灾时，遇险人员在班组长带领下，按通风人员、救护人员、救灾人员指引的避灾路线迅速地撤离危险区。在避灾过程中，要守纪律、听指挥。撤离时，应两人以上编组同行，要互相帮助，互相照顾，不准单独乱跑。撤退中要注意风流方向，要尽快取捷径进入新风区域。进入避难峒室后要发出呼救信号，以便救灾人员跟踪寻找。,16,2）避灾措施要点 在发生瓦斯、煤尘爆炸及火灾事故无法撤离时，应考虑下述方法避灾：（1）迅速转入独头巷道（最好是岩石巷）关闭局部通风机，切断风筒，堵住入口，防止有毒气体侵入；（2）暂时躲避到安全地点不能撤离的人员要沉着、冷静，尽量减少动作，并要在躲避地点巷道口悬挂矿灯、工具或定时间隔敲打管子、铁轨等，发出呼救信号，等待救援；（3）避灾地点若有压气管，可设法打开管路，以便向避难人员输送新鲜空气；（4）当发生瓦斯、煤尘爆炸事故，无其它巷道躲避或来不及撤退时，避灾人员要注意爆炸冲击波的方向，要迅速背着空气冲击波的来向，脸朝下扑倒在水沟里，用湿毛巾堵住嘴和鼻子，以隔绝火焰或防止高浓度有毒气体的伤害。待爆炸波过去后，要迅速迎着风流方向撤离到安全地点。,17,3.1.2 矿井爆炸事故救灾措施与对策3.1.2.1 大型瓦斯爆炸的特点（1）矿井通风系统遭到破坏，有的破坏很严重，恢复通风比较困难；（2）短时间内可能发生风流逆转和风流紊乱的现象；大量有毒有害气体四处蔓延，造成大量人员中毒；（3）爆炸产生的冲击波、爆炸火焰对人员的伤害、对矿井各种设备、设施的破坏程度很严重；（4）巷道支架破坏严重，可能出现大面积冒顶区，造成巷道堵塞、埋人，给抢救遇险人员带来极大的困难；（5）大型瓦斯爆炸事故，即容易引起煤尘参与和瓦斯连续爆炸，又容易引起大型火灾事故，处理十分困难。,18,回顾：煤尘爆炸及原因分析 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，国内外煤矿曾多次发生煤尘爆炸事故。典型案例如下： 1906年，法国吉利耶尔煤矿发生煤尘爆炸死亡1099人，煤矿经两年重建才恢复生产。这是一个无瓦斯煤矿，也是世界上第一次发生煤尘爆炸。从此，世界上各主要产煤国家对煤尘爆炸开始进行广泛研究，重视预防煤尘爆炸事故工作。 1907年，美国孟诺加煤矿发生煤尘爆炸，死亡362人，占入井人数的97%。 1910年，英国黑里顿煤矿发生煤尘爆炸，并引起瓦斯爆炸事故，死亡346人，其中287人死于CO中毒。 19131933年，法国和英国还多次发生煤尘、瓦斯煤尘爆炸事故，每次事故都造成一、二百人死亡。,19,1942年，日本侵占东北时期，采取不顾工人死活的掠夺式生产方式，致使本溪煤矿发生了世界史上最大的一次瓦斯煤尘爆炸事故，死亡1549人，伤残246人，死亡者中多为CO中毒。事故前巷道内沉积了大量煤尘，电火花点燃局部聚存瓦斯而引起煤尘爆炸。为掩人耳目，日本侵略者将矿井封闭。1962年，山西大同老白洞煤矿在高产日发生了电火花引燃局部瓦斯导致煤尘爆炸，死亡629人。1963年，日本三池煤矿发生煤尘爆炸，死亡458人，伤832人，死亡者多为CO中毒。这次事故是发生在该煤矿的主提煤斜井，是电绞车提升装满煤的串车，由于矿车脱钩顺斜井翻滚滑下，将沉积的大量煤尘和矿车内的煤冲击飞扬形成煤尘云，加之矿车与轨道摩擦产生火花，引起煤尘大爆炸。此事故后经还原实验证实。2005年，黑龙江七台河东风煤矿主要提煤皮带斜井发生煤尘爆炸，死亡171人。,20,2005年11月27日，黑龙江七台河矿难事故(煤尘爆炸)，确认在事故中遇难人数为171人，其中包括169名井下遇难矿工和井上2名地面遇难人员.,21,煤尘爆炸的机理 煤尘的燃烧和爆炸实际上是煤尘及其释放的可燃性气体的燃烧和爆炸，它的氧化反应主要是在气相内进行的。因此煤尘爆炸与瓦斯爆炸具有相似之处。但因在固体煤粒表面也有氧化燃烧作用发生，所以煤尘爆炸又有其独特之处。,22,3.1.2.2 煤尘爆炸的特点矿井发生爆炸事故，有时是瓦斯爆炸，有时是煤尘爆炸，有时是瓦斯与煤尘混合爆炸。究意是属于什么性质的爆炸，要看爆炸后的产状和痕迹。煤尘爆炸具有以下特征：在巷道壁和支架上留有粘焦（皮渣和粘块）。煤尘的成分发生变化。煤尘爆炸时气体的碳氢比（C/H），明显高于瓦斯（甲烷）爆炸。灾区空气中一氧化碳浓度很高。煤尘爆炸时能产生大量CO，灾区空气中CO浓度一般为2%3，有时为，甚至以上。,23,爆炸后灾区瞬时气温骤升。爆炸后的瞬时气温为。发生连续爆炸反应。连续爆炸时间间隔短。瓦斯连续爆炸的时间间隔长，而煤尘连续爆炸的时间间隔短，有时一次爆完，人耳很难分辨出爆炸间隔。这是因为瓦斯第一次爆炸后，需要一段时间积聚才能达到爆炸浓度，它与瓦斯涌出量和风量大小有关，而井下到处有煤尘，其积累到爆炸浓度则只需极短时间。连续爆炸时，离开爆源越远其破坏力越大。,24,煤尘爆炸事故的处理方法与处理瓦斯爆炸事故基本相同。同样要灾区停电撤人向上级汇报召请救护队成立抢救指挥部救护队到灾区救人侦察情况灭火恢复通风系统等等。只是要注意：灾害发生时首先切断灾区（甚至灾区周围的区域）的电源，而且停电操作应在灾区以外的地点进行，以免引起再次爆炸；对灾区进行侦察过程中，发现火源立即扑灭，防止二次爆炸。若火势较大，暂时不能灭火时，应立即局部封闭，再研究灭火方案，防止再次引爆瓦斯或煤尘；救灾过程中要注意寻找煤尘爆炸的痕迹和判断起爆源；煤尘连续爆炸的可能性很大，思想上和物资上应有准备，以免措手不及，避免出现难以控制的局面。,25,3.1.2.3 处理爆炸事故的关键 处理爆炸事故的关键是：根据灾区情况迅速抢救遇险遇难人员，及时恢复通风系统和消除火源，避免出现连续爆炸，防止事故扩大。,26,3.1.2.4发生瓦斯连续爆炸的原因与特点）发生连续爆炸的原因（1）瓦斯爆炸产生的正向冲击和反向冲击使大量未参与爆炸的瓦斯和新鲜空气混合成爆炸气体，这些气体返回爆炸点遇火源即可发生连续爆炸；（2）瓦斯爆炸后，可使灾区内的瓦斯涌出量突然增大。由于通风系统遭到破坏或巷道堵塞，灾区内的瓦斯浓度逐渐升高而达到爆炸界限，不断补给了供爆炸的瓦斯来源；（3）瓦斯爆炸产生的高温火焰，使各种可燃物发生燃烧及热分解，为引燃引爆补充再生爆炸气体准备了连续爆炸的必要条件；（4）爆炸后，密闭墙被摧毁，老空区瓦斯涌出，补给了供爆炸的瓦斯。,27,2）瓦斯连续爆炸的特点（1）多发生在瓦斯涌出量较大和有自然发火的煤层和矿井；（2）瓦斯连续爆炸的次数和两次爆炸的时间间隔与灾区的通风情况有直接的关系。灾区瓦斯源充足，有大量空气供给连续爆炸次数增加，间隔时间缩短；灾区瓦斯源不够充足，通风情况不良时，也可产生连续爆炸，但时间间隔会延长。间隔时间一般为几分钟、几小时、甚至几十小时，例如六枝局木岗矿90年7月25日在1170下机巷掘进中发生煤和瓦斯突出，因巷道高冒处煤炭自燃引爆了瓦斯，直至月日救灾结束，先后发生了瓦斯爆炸28次。每两次爆炸间隔时间，短者35分钟，最长42小时30分钟，大多为12个小时，有两次间隔6小时。（3）瓦斯连续爆炸也容易引起煤尘爆炸的连锁反应。连续爆炸对抢救事故的人员，特别是救护人员威胁最大，使事故的处理更加复杂、困难。,28,3.1.2.5 救灾时指挥员要了解掌握和分析判断的主要内容1）了解（询问）的内容主要有：（1）爆炸地点及其波及范围：（2）人员分布及其伤亡情况；（3）通风情况（风量大小、风流方向、风门等通风构筑物的损坏情况）；（4）灾区瓦斯情况（瓦斯浓度、烟雾大小、一氧化碳浓度及其它们的流向）；（5）是否发生了火灾；（6）主要通风机的工作情况（是否正常运转、防爆门是否被吹开？风机房水柱计读数是否有变化？）,29,2）分析判断的主要内容有：（1）通风系统的破坏程度：可根据灾区通风情况和风机房水柱计读数变化情况作出判断。读数增大说明灾区内巷道冒顶垮落，通风系统被堵塞。读数减小说明灾区风流短路，其产生原因可能是：风门被摧毁；人员撤退时未关闭风门；回风井口防爆门被冲击波冲开；反风进风闸门被冲击波冲击落下堵塞了风硐，风流从反风进风口进入风硐，然后由风机排出。也可能是爆炸后引起明火火灾，高温烟气在上行风流中产生火风压，使主要通风机风压降低。（2）是否会产生连续爆炸？若爆炸后产生冒顶，风道被堵塞，风量减小，继续有瓦斯涌出，并存在高温热源，则能产生连续爆炸；（3）能否诱发火灾；（4）可能的影响范围。,30,3.1.2.6 作出下列决定，并下达相应命令（1）切断灾区电源。灾区有水淹危险时应慎重考虑；（2）撤出灾区和可能影响区的人员；（3）向矿务局（公司）汇报并召请救护队；（4）成立抢救指挥部，制定抢救方案；（5）保证主要通风机和空气压缩机正常运转；（6）保证升降人员的井筒正常提升；（7）清点井下人员、控制入井人员；（8）矿山救护队到矿后，按照救灾方案部署救护队抢救遇险人员、侦察灾情、扑灭火灾、恢复通风系统、防止再次爆炸；（9）命令有关单位准备救灾物资，医院准备抢救伤员。,31,3.1.2.7 处理爆炸事故的一般方法和措施（1）选择最短路线以最快的速度到达遇险人员最多的地点进行侦察、抢救。其方法：一是沿着回风方向进入灾区；二是沿入风方向进入灾区。选择哪条路线进入灾区，要根据实际情况判断确定。一般来说，要沿入风方向进入灾区，因为在空气新鲜的的巷道中进行，对保持救护队的战斗力，减少队员体力消耗有利，如果爆炸后，入风巷道垮塌、冒顶和堵塞，一时难以清理、维修，也可以沿回风方向进入灾区。但在回风中进行，有烟雾和有毒气体的威胁，救护队员的行进速度较慢。可是，这一带也往往是遇险人员较集中的地点。（因进风巷道往往是爆炸点，跨塌严重。）（2）迅速恢复灾区通风。采取一切可能采取的措施，迅速恢复灾区通风，排出爆炸产生的烟雾和有毒气体，让新鲜的空气不断地供给灾区，是抢救遇险人员最有效的方法。但在恢复通风前，必须查明有无火源存在。否则会再次引起爆炸。,32,（3）反风。在紧急抢救遇险人员的特殊情况下，爆炸产生的有毒有害气体严重威胁回风方向的工作人员时，在保证入风方向的人员已安全撤退的情况下，可考虑是否采用反风。但对此必须十分慎重。不经周密分析，盲目行动，往往会扩大事故。（4）清除灾区巷道的堵塞物。瓦斯爆炸后产生冒顶，造成巷道堵塞，影响救护队员进行侦察抢救时，应考虑清理堵塞物的时间。若巷道堵塞严重救护队员在短时间内不能清除时，应考虑其它能尽快恢复通风救人的可行办法。同时要恢复堵塞区外的通风，让不能佩带呼吸器的人员能够参加此项工作。在此情况下，救护队员应在旁边进行监护并要作好准备工作。一旦通路打开，立即进入灾区抢救遇险人员。,33,（5）扑灭爆炸引起的火灾。为了抢救遇险人员防止事故蔓延和扩大，在灾区内发现火灾或残留火源，立即扑灭。火势很大，一时难以扑灭时，应制止火势向遇险人员所在地点蔓延，特别是在火源地点附近有瓦斯积聚的盲硐，尤应千方百计地防止火源蔓延到盲硐附近引起爆炸。待遇险人员全部救出后，再进行灭火工作，火区内有遇险人员时，应全力扑火。火势特大，并有引起瓦斯爆炸危险，用直接灭火法不能扑灭，并确证火区内遇险人员均已牺牲无法救出活人时，可考虑先对火区进行封闭，控制火势，用综合灭火法灭火。待火区熄灭后，再寻找遇难人员的尸体。（6）发生连续爆炸时，为了抢救遇险人员或封闭火区，救护队指战员在紧急情况下，也可利用两次爆炸的间隔时间进行。但应严密监视通风和瓦斯情况并认真掌握连续爆炸中时间间隔的规律，考虑在灾区往返时间，当间隔时间不允许时，不能进入灾区，否则不能保证救护人员的自身安全。在抢救事故中，要防止扩大事故，增加伤亡。决不允许用活人换死人。,34,（7）最先到达事故矿井的小队，担负抢救遇险人员和灾区的侦察任务。在煤尘大、烟雾浓的情况下进行侦察时，救护队员应沿着巷道排成斜线波浪式前进。发现还有可能救活的遇险人员，应迅速救出灾区。发现确已牺牲的遇难人员，应标明位置继续向前侦察。侦察时，除抢救遇险人员外，还应特别注意火源、瓦斯以及爆炸点的情况，顶板冒落范围，支架、水管、风管、电器设备、局部通风机、通风构筑物的位置、倒向，爆炸生成物的流动方向及其蔓延情况，灾区风量、风流方向，灾区气体成分等，并作好记录，供救灾指挥部研究全面救灾方案。（8）第二个到达事故矿井的小队应配合第一个小队完成抢救人员和侦察灾区的任务或是根据指挥部的命令担负待机任务，待机地点应选在距灾区最近、有新鲜空气的地点，待机任务主要是作好紧急救人的准备工作。（9）恢复通风设施时，首先恢复主要的最容易恢复的通风设施。损坏严重、一时难以恢复的通风设施可用临时设施代替。恢复独头通风时，除将局部通风机安装在新鲜空气处外，应按排放瓦斯的要求进行。（10）处理瓦斯爆炸事故时，应携带通讯设备，以便随时与指挥部取得联系。,35,煤矿瓦斯爆炸事故爆源点的确定方法,瓦斯爆炸是煤矿事故中破坏力最强、造成损失最惨重的一种事故形式。为了严肃事故查处，总结事故教训，必须查清事故经过，找出爆炸原因。 发生瓦斯爆炸需要三个条件：一是瓦斯，二是火源，三是氧气。在某一特定地点，当浓度达到爆炸界限的瓦斯遇到引爆火源，同时有足够的氧气助燃，就会发生瓦斯爆炸。第一次爆炸有时还会引起井下连续发生多次瓦斯爆炸或者煤尘爆炸。由于氧气条件一般都能满足，所以调查瓦斯爆炸原因的主要工作是确定爆源点（即第一次爆炸地点），分析瓦斯来源和引爆火源（这里所说的引爆火源指引起第一次爆炸的火源），而其中关键的一步是要确定爆源点。因为矿井瓦斯爆炸不同于发生在地面的爆炸，在井下有限的空间内，爆炸产生的冲击波、高温高压气体伴随着烟火沿巷道传播，对支护及设施进行破坏，动力现象复杂，波及范围大，且爆炸地点附近很难有人生还，这些给确定爆炸地点和爆源点带来了很大困难。如果找不到爆源点，就无法对爆炸原因进行调查分析，如果爆源点找不准，也不可能得出正确的调查结果。因此，要想正确地分析瓦斯爆炸事故的直接原因，必须准确地找出爆源点。,36,根据瓦斯爆炸的机理及其后果，确定爆源点可从分析动力现象、火源和瓦斯三个方面入手。 一、对动力现象的分析 爆炸产生的动力现象在爆炸后仍然客观存在着。对瓦斯爆炸产生的动力现象的勘查要点如下： 1井下设备及其它物体的破坏和位移情况； 2巷道中易燃物的过火和燃烧现象； 3风门、风墙、风障等通风设施的倒向和破坏情况； 4巷道破坏和支护的倒向； 5支护柱体等物体上矿尘在冲击波过后的变化情况； 6井下遇难人员的位置、倒向、死因及尸体损伤情况。,37,通过对以上动力现象的分析，可以判断爆炸冲击波的传播方向，再现其传播过程。一般情况下，爆炸地点附近的动力现象较明显，爆炸冲击波自爆点向四周传播。如果从巷道某一点开始，两边支护倒向、设施位移呈相反方向，即可怀疑在该地点发生了爆炸。找出井下所有这些可疑点，再经过进一步的调查和分析，就可以确定爆炸地点。所以根据动力现象判断爆炸地点是充分的，也是可行的。 如果只有一个爆炸地点，那么该点就是爆源点。当存在多个爆炸地点时，爆源点和其它爆炸地点的区别是爆源点有引爆火源，若在某个爆炸地点发现引爆火源，则该点即为爆源点。同时由于爆源点发生的是第一次爆炸，其产生的冲击波先于其它地点爆炸产生的冲击波，所以也可以根据某些动力现象所反映的冲击波的传播顺序来判断爆源点。,38,二、对瓦斯积聚地点的分析 虽然瓦斯积聚是瓦斯爆炸的必要条件之一，但由于井下瓦斯积聚的地点可能不只一处，所以根据瓦斯积聚的地点判断爆源点是不充分的，可信度较低。但通过对瓦斯积聚地点的分析，可以给出需要重点考虑的地点或地段，减少现场勘查的盲目性。而且无论爆源点在哪儿，都必须找出瓦斯来源，否则就不能最终确定爆源点的位置。对瓦斯来源的分析除了要调查矿井生产与通风系统、井下工作安排情况、瓦斯检查员的瓦斯检查记录、事故时井下通风状况，还要根据煤层地质变化情况，分析是否存在瓦斯异常涌出、喷出或煤与瓦斯的突出。对掘进巷道、盲巷、采煤工作面上隅角、老空区等处的瓦斯情况要重点进行分析。 如果通过动力现象分析出的爆炸可疑点存在瓦斯积聚和超限的可能，那么该地点发生爆炸的可能性就很大，如果再能找出引爆火源，那么基本上就可以判断该点为爆源点。,39,三、对引爆火源的分析 瓦斯爆炸的引爆火源主要有以下几种： 1放炮过程中产生火花或明火； 2机电设备失爆产生火花； 3磨擦、撞击等产生火花； 4静电火花； 5煤炭自燃产生明火； 6吸烟及其它违章行为产生的火源。 由上可见，引爆火源大都是瞬间出现的事物，而象烟头之类的东西，也可能是事故前早已熄灭了的，所以寻找引爆火源往往需要通过对动力现象和瓦斯积聚地点的分析，在产生出可疑点的基础上进行，也就是说在判断为爆炸可疑点的小范围内寻找。结合生产安排和现场人证物证，采用排除法逐渐缩小范围，必要时采用实验手段，最后再经过深入分析确定引爆火源。 综上所述，煤矿井下瓦斯爆炸爆源点的确定方法是首先从分析动力现象入手找到爆炸可疑点，再结合瓦斯来源和火源的分析，最后确定出爆源点。,40,3.1.3 爆炸事故处理案例分析,41,煤尘爆炸事故案例分析 韩桥煤矿“29”事故,42,矿井及采区概况。 韩桥矿位于徐州市东北32km贾汪煤田内，1950年投产，原设计年产能力为75万t.1961年进入薄煤层，核定年产能力为45万t ，1981年矿井瓦斯等级鉴定为低瓦斯矿井(相对瓦斯涌出且为3.26m3/t)有煤尘爆炸危险性煤尘爆炸指数为41.66%。矿井通风方式为中央边界需风量6356m3/min。一 个采煤工作面，三个掘进工作面。事故经过 -200m水平南二采区2123工作面，发生一起煤尘爆炸事故，死亡15人，伤20人。事故波及正在施工的三个掘进头。波及巷道总长4127m，有15处17道通风设施遭到破坏。,43,事故原因及引爆原因分析,该矿井为低瓦斯矿，2123工作面从开采以来近半年时间内检查瓦斯，最高浓度为0.24。从未发现越限或局部积聚，瓦斯涌出量很低因而,确定不是瓦斯爆炸。在爆炸波及范围内支架、突出岩帮和些矿车上发现煤尘爆炸的主要特征，有焦渣和粘结物，故确定是煤尘爆炸.引爆火源分析。22台防爆电气设备均无失爆现象。电缆头均未发现短路电弧来分析，排除电气引火的可能性。事故发生时三个掘进头均未放炮,也没有产生火源条件。,44,工作面距上口53.4m处，顶板掉矸石三块。中间一块约长1.6m，宽0.6m，厚0.3m，影响溜子运输在矸石处有放炮母线，终端联有4发已爆的雷管残留物，溜槽内还有8块崩碎矸石(根据事后调查，这是块大石头)。班长、放炮员及5名采煤工灼伤在母线另一端放炮器附近。据该工区座谈，曾多次放明炮处理矸石。 从以上情况分析，发生事故的直接原因，是工作面内没有防尘措施，在崩矸石、放明炮时，吹起了沉积煤尘，被炸药传爆的火焰引燃而爆炸。,45,工作面没有防尘措施对执行规章制度中的一些实际问题未能解决，违章作业现在一直未能杜绝。工作面巷道布置不太合理，给通风安全带来不利因素。在防尘管理上，未执行定期测尘制度，井下粉尘浓度不详。采区内未采取岩粉棚、水槽等限制煤尘爆炸扩大的隔爆措施，致使事故波及到几乎整个采区。,事故的主要教训：,46,案例1 1995年6月23日零时30分，某矿的一个采煤工作面发生了一起特大瓦斯爆炸事故。在事故处理过程中又发生二次爆炸，共死亡76人，受伤多人。在这起事故中先后发生的瓦斯爆炸多达1080次。（1）矿井概况事故时期该矿年产量为175万吨。矿井为斜井阶段石门开拓方式、混合式通风系统。4条斜井及2个立井进风，从南向北井田范围内分布有四个回风井，总排风能力为：17000m3/min，1995年经瓦斯等级鉴定为煤与瓦斯突出矿井，相对瓦斯涌出量为22.52m3/t；绝对瓦斯涌出量为60.26m3/min，深部瓦斯压力高达3.7Mpa。发生瓦斯爆炸事故采煤工作面长125m，走向长250m，采高1.8m，倾角24度，为单体液压支柱。如图3-1-1。,47,48,（2）爆炸起因此次瓦斯爆炸的直接原因是工作面瓦斯浓度长时间超限，瓦斯浓度上限达到3%达10个多小时，而没有及时得到控制、处理。工作面放炮作业中没有严格执行“一炮三检”和“三人连锁放炮”制，放炮员在瓦斯超限的情况下放炮，导致第一次瓦斯爆炸。（3）事故经过6月23日零点30分，井下工人听到矿井北翼44采区一声巨响，估计发生了事故，当即电话通知矿调度室。凌晨1：00救护队进入-540m水平C13底板巷和-600m水平I、II线侦察、探险。发现采区回风石门以南的两道风门冲垮，回风石门以及-600m水平C13底板巷道通向工作面运巷的2#、3#进风联络石门口均垮实，并根据遇险人员的反映，初步判定瓦斯爆炸发生在4462C13-1采煤六队所在的工作面，同时波及相邻的4462C13-2采煤一队工作面。,装药前、放炮前、放炮后,放炮员、班组长、瓦检员,49,抢救工作根据出现的几次爆炸过程分三个阶段：1）第一次爆炸后，首先撤出所有井下作业人员，切断电源，设置警戒，在-540m水平回风石门观测气体变化情况。并派救护人员进入灾区抢救遇险人员，救出52人，其中11人遇难。2）第二次爆炸后，造成抢险救灾人员伤亡，但坚持对灾区气体进行监测。控制灾区供氧，同时往灾区探查前进。此期间共记录58次爆炸，但无人员伤亡。3）第三阶段持续爆炸后，鉴于灾区遇难人员已无生存可能，为防止灾区范围进一步扩大，决定在从灾区进回风系统再次构筑密闭，切断所有供风并采取调压与注氮措施以加快灭火。所有工程完成后，灾情得到了初步控制，但灾区内瓦斯爆炸仍时有发生。,50,点评1）用瓦斯爆炸的三要素：爆炸浓度极限、失爆氧浓度和点火源（最小点火能）分析本案例。工作面瓦斯浓度达到3%，局部应超过5%，满足爆炸浓度范围；氧浓度（一般19%以上）高于失爆氧浓度；超限情况下的放炮可做为引火源，爆炸就会发生。2）事故直接原因是工作面瓦斯浓度超限。工作面的绝对瓦斯涌出量为5m3/min，而风量为550m3/min，显然，风量冲淡瓦斯的浓度已经接近煤矿安全规程规定的界限，而且厚煤层上分层的开采，瓦斯涌出量大。另外瓦斯涌出的不均匀性，受多种因素的影响，在不同的作业工序中瓦斯的涌出也会有很大差异，例如在放炮落煤或放顶、老顶来压过程中，瓦斯涌出量都会大大增加。3）井下工作面的瓦斯浓度不仅取决于瓦斯的涌出量，而且也受供风量的影响。本次事故发生的原因与通风系统不合理密切相关。灾区工作面不仅位于多台主要通风机联合运转共同作用区，而且又处于多层次角联系统的最内层，易造成风流不稳、风量不足，从而使瓦斯超限。通风工作的高水平一是体现在平时能满足生产用风，二是能在非常时期适应救灾的需要。通风网络力求简单，废弃的巷道及时封闭，但要避免形成瓦斯储罐。多风井并联工作的矿井应尽早分风，以保持共同区段阻力要小。各独立分区在主要进、回风大巷之间最好不要连通，特别是两区进风系统的连通，对于处理灾变极为不利。,51,2.2 瓦斯爆炸事故案例1,事故案例分析4,52,【矿井概况】 坪湖煤矿于1958年兴建，设计年产煤45万t，1959年12月简易投产，1964年1月正式投产。矿井采用斜井多水平开拓方式，生产水平为二水平，标高为-300m。开采单一煤层，煤厚2.42.8m，倾角1012，工作面为走向长壁后退式回采，平行采面排柱支护，全部垮落法管理顶板。 地质构造以平推正断层为主，多数落差较大，给矿井生产带来很大影响。矿井通风方式为中央边界式，总进风量5800m3/min。，1976年矿井相对瓦斯涌出量为32.41m3/t，属高瓦斯矿井。二水平东翼为辅助单翼盘区，219工作面长为140m，为便于管理，在中部增加一条中顺槽，分成上下两个工作面。 因接替原因，在该工作面下方100m处已开掘下一2107工作面的顺槽，设计长度220m，到事故发生时己掘进150m，安装28kw风机一台。219工作面由东大巷，经2502皮带道进风，风量约1000m3/min，一部分经下顺槽进入下工作面，另一部分经中顺槽进入上工作面，工作面风量约500m3/min，上下工作面回风汇合后经上段工作面2l06回风顺槽从2501集中材料上山排出。2l07掘进巷道回风排入2102皮带道，汇入219工作面进风（串联通风）。,事故案例分析4,53,事故案例分析4,54,【事故发生过程】 2月24日9时18分，东翼辅助盘区变电所电工听到铁门剧烈震动，随之发现219工作面和2502煤斗送电系统开关掉闸，34min后，一股浓烟夹着大量的煤尘串入变电所。9时25分，值班电工将此情况汇报到矿调度空，矿总值班接到电话后，即向井下各处通电话，了解到中央变电所供电正常，但变电所和其它地点煤尘异常增大。东翼辅助盘区电话不通，确认该地区发生了瓦斯爆炸事故。,事故案例分析4,55,【事故发生原因】 2月22日晚班219工作面顶板局部垮塌，工作面风量降至350m3/min。2月1日至2l日，2l07掘进工作面两次瓦斯超限，浓度1.22；219工作面放炮时回风瓦斯浓度为1.21.5，超限17次。为引排2107的瓦斯，增加一台11kW风机，并准备在巷道内增设风门和敷设风筒，用风筒将掘进头的瓦斯排入回风道，但此项工作尚在进行中，便发生了瓦斯爆炸。 事故发生的直接原因 1 通风系统不健全，不能实行分区通风管理，掘进工作面与回采工作面串联通风是促成这次事故的基本条件。 2 东冀变电所检验漏电继电器做总开关掉闸试验，致使2107 掘进巷道风机掉闸后无人送电, 停风11h, 使150m盲巷积聚了约700m3高浓度瓦斯，形成了瓦斯爆源。 3 24日早班工人接水管，在未经检查瓦斯的情况下擅自开动局部通风机，致使巷内积聚大量瓦斯排入219回采工作面下顺槽，此时电工正在距工作面20m处检查电钻和干式变压器的三通接线盒，由于接线盒防爆失效，产生电火花引起瓦斯爆炸。,事故案例分析4,56,案例6某矿独头巷道瓦斯连续爆炸事故的处理1、事故矿井及事故基本情况事故矿井属高突矿井，发生事故的1125风巷为全煤巷道，有独立的通风系统，6月9日中班13时55分放炮后发生火灾，事故发生后，井调度室迅速通知了井救护队下井，同时通知了矿领导和有关部门。,57,2、事故处理主要经过井救护队接到命令后，8人佩戴呼吸器，携带灭火装备下井。第一次侦察：回风巷烟雾大，CO浓度高，根据井调度室命令设置警戒，井调度室命令全井停电撤人，局部通风机停止了运转。煤巷20m处，CH4 7.5%，CO 650ppm，退出汇报时于8时17分发生第一次次瓦斯爆炸。第二次侦察：19时25分井调度室命令救护队再次进入侦察，结果是：煤巷20m处，CH4 6.5%，CO 10000ppm，烟雾大，救护队分析危险退出。 矿务局正副总工程师、救护大队、通风处等领导到矿后，得知井救护队2次冒险进入侦察，总工程师果断下令严禁再派救护队进入煤巷侦察和灭火，并由矿长立即传达。,由于火灾引起了瓦斯爆炸，井下已停电停风，火区系独头突出煤层巷道，使灾情更加复杂，救灾指挥部分析认为：巷道受爆炸冲击波冲击必然发生冒顶；燃烧范围及高温区可能扩大；有可能发生连续爆炸；火区短时间内不可能熄灭。在此情况下，已不可能进行直接灭火。为此决定：1）立即封闭火区。采取建防爆墙封闭火区的措施。2）救护队在安全的+836m中巷电话处设井下救护基地，远距离观察火区变化，不得冒险进入风门以里。3）召请邻矿救护队支援。,在选定密闭位置时首先考虑了施工人员的安全和施工的难度，最后采纳了救护队的意见。决定在A点建一道防爆墙，然后在防爆墙的掩护下再分别建B、C两点的永久密闭，并立即制定火区封闭的行动计划。22时45分，火区发生第二次爆炸，证明指挥部发生连续爆炸的判断是正确的，但增加安全封闭火区的难度。指挥部研究决定，继续观察火区变化，定时在回风巷口取样化验，最后再确定封堵方案实施的时间。,爆炸共发生了7次，间隙时间最短34min，最长4 h 28min，根据爆炸声响判断爆炸威力明显减弱，到11日上午距最后一次爆炸已超过30h，再未发生爆炸。为保证火区封闭的安全进行，指挥部决定对火区进行侦察，要求救护队快进快出，尽量缩短在火区停留时间。救护队侦察至煤巷20m处，CH4 8.5%，CO 2600ppm，O2 14%，温度200，巷道顶部有烟，能见度78m，无冒顶，支架完好，15min后退出。,此时，距最后一次爆炸已近40 h，未再发生爆炸，指挥部对灾情进行了一次全面分析，认为灾区再次爆炸的可能性已减小或基本消除。根据检测数据分析，火区附近的CH4已上升超过16%，O2浓度应在12%以下，已供氧不足，火区处于阴燃状态；火区温度高，处于热膨胀状态，空气保持相对稳定甚至只出不进。加之多次爆炸，可能已使里部巷道发生冒顶，自然形成隔爆层，既阻止空气了流动，同时又能有效降低再次发生爆炸的威力。因此，在A点建造防爆墙是相对安全的。根据以上分析，指挥部果断下令按原计划方案实施，在A点建一道5m的砂袋防爆墙。救护队认真准备，协同作战，全力以赴，仅用时45 min就完成防爆墙施工。随后在防爆墙的掩护下，连续作战，建立了B点和C点两道永久密闭，火区封闭结束。,58,3、分析1）能够正确处理救灾和保证救护人员安全的关系。在灭火方法选择、封闭方案制定以及实施时间的确定上都体现了首先保护救护人员安全的基本原则。一切决定都是建立在科学分析的基础上，这是本次救灾成功的一个最重要特点，值得学习和借鉴。具体表现在：一是局领导等得知救护队已两次冒险进入侦察，果断地下令禁止再派人进入煤巷探险或灭火，及时、有力地制止了这一严重的冒险指挥与行动，有效地防止了救护队的自身伤亡。这说明局领导等在灾情面前能够沉着冷静，科学分析，慎重决策，这是本次事故成功处理的关键。二是根据灾情分析明确了有发生连续爆炸的可能，放弃了直接灭火，选择了隔绝灭火方法，事实证明这一分析结果及灭火方法的选择是正确的。,59,三是封堵方案正确有效。为了保证施工人员的安全和达到封闭火区的目的，指挥部采取了先建防爆墙的措施，选定封闭位置时提出了三种方案，从施工需要的时间、难度、安全性等方面综合考虑，并采纳了救护队的意见，确定了最佳位置，最后得以安全实施，实现了隔绝灭火的目的。四是封堵时间确定慎之又慎。指挥部在充分分析了火区连续爆炸后的灾区状况及最后停止爆炸时间间隔的情况，集思广益，进行了详细认真的分析研究，在基本排除再次爆炸的危险和救护人员安全能够得到保证的前提下，果断决策，确定封堵时间，实践证明是正确的。五是井下救护基地位置选择正确，火区连续7次爆炸，基地未受到冲击，既达到了火区观察的目的，又保证救护人员的安全。,60,2、在最后的封闭施工中，救护队全力以赴，顽强拼搏，连续作战，仅用了不足50min就建好了厚达5m的砂袋防爆墙，一鼓作气又建了2道永久密闭墙，说明指战员的救护技术及身体素质过硬，也证明了过硬地救护技术和身体素质是满足救灾需要的根本保证。3、本次事故处理总体上看是成功的，达到了安全有效的目的，但要看到，在救灾过程中仍然存在不足之处。一是明知是高瓦斯矿井的掘井头火灾，却停止局部通风机运转，造成瓦斯积聚，进而发生第1次爆炸，失去直接灭火的条件。二是井救护队已知局部通风机停止运转近2h，且灾区并无遇险人员，救护队竟然盲目服从井调度室的命令，先后两次进入煤巷20m处侦察，这在指挥和行动上都是极其危险的。第1次