摘 要:瓦斯爆炸事故的發(fā)生是一個復(fù)雜的過程,本文從瓦斯爆炸的基本條件入手,分析了瓦斯爆炸事故發(fā)生的主要原因,得出煤礦瓦斯爆炸事故是煤層賦存條件、安全投入、安全技術(shù)水平等多種因素共同作用的結(jié)果。并在其基礎(chǔ)上提出了從控制瓦斯?jié)舛取⒍沤^火源及制定合理的事故應(yīng)急預(yù)案著手,防止瓦斯爆炸事故發(fā)生的可能性。
??????? 關(guān)鍵詞:瓦斯爆炸 瓦斯超限 杜絕火源 預(yù)案
????????
??????? 瓦斯爆炸是煤礦特有的極其嚴重的一種災(zāi)害。一旦發(fā)生,不僅能夠造成大量人員傷亡,而且會嚴重摧毀井下設(shè)施,中斷生產(chǎn),有時候還會引起瓦斯連續(xù)多次爆炸、井巷垮塌、頂板冒落和井下火災(zāi)等二次災(zāi)害,從而加重事故的災(zāi)害程度。根據(jù)我國煤礦歷年的事故統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,在煤礦重特大事故中,瓦斯事故居首位。建國以來,我國煤礦共發(fā)生一次100人以上的重特大事故就有22起,其中17起事故是瓦斯爆炸事故,約占77.3%。因此瓦斯爆炸事故對我國煤礦安全生產(chǎn)帶來了嚴重的威脅,如何控制和防止瓦斯爆炸事故是搞好當前煤礦安全一項重要任務(wù)。
??????? 1 瓦斯爆炸的基本條件
??????? 瓦斯爆炸的發(fā)生必須具備三個基本條件,一是瓦斯?jié)舛仍诒ń缦迌?nèi),一般為5%~16%;二是有足夠能量的點火源;三是混合氣體中的氧氣濃度不低于12%。三個條件缺少其中任何一個均不能發(fā)生瓦斯爆炸。
??????? 1.1 瓦斯的濃度
??????? 瓦斯?jié)舛瘸奘切纬赏咚贡ㄊ鹿实母?。引起瓦斯爆炸的瓦斯?jié)舛仁怯蟹秶模彩菨舛鹊陀诒ㄏ孪藁蚋哂诒ㄉ舷薜耐咚够旌衔锱c點火源接觸時都不會引起火焰自行傳播。瓦斯?jié)舛鹊陀诒ㄏ孪迺r,由于過量的空氣作為惰性介質(zhì)參與燃燒反應(yīng),消耗一部分反應(yīng)熱,起到了冷卻作用,阻礙火焰自行傳播;相反瓦斯?jié)舛雀哂诒ㄉ舷迺r,由于可燃物過剩,即空氣中氧氣量不足,導致化學反應(yīng)不完全,反應(yīng)放出的熱量小于損耗的熱量,因而阻礙了火焰的蔓延。
??????? 1.2 氧氣的濃度
??????????? 氧氣的濃度必須達到12%以上,否則井下瓦斯爆炸反應(yīng)不能夠持續(xù)進行。在井下的封閉區(qū)域、采空區(qū)內(nèi)及其它裂隙處由于有氧氣消耗或沒有供氧,可能會出現(xiàn)氧濃度低于12%的可能性外,其它巷道和工作面等一般氧氣濃度都會高于12%。
??????? 1.3 火源
??????? 火源是引起礦井瓦斯爆炸事故的必備條件之一?;鹪纯梢苑譃槿趸鹪春蛷娀鹪?。一般情況下,弱火源不能形成沖擊波,不能使沉積煤塵轉(zhuǎn)變?yōu)楦∮螤顟B(tài);相反,強火源會產(chǎn)生沖擊波,并把沉積煤塵轉(zhuǎn)變?yōu)楦∮螤顟B(tài)。要發(fā)生瓦斯爆炸其火源必須要達到足夠的能量,即溫度一般不低于650℃、能量一般大于0.28mJ和持續(xù)時間大于爆炸感應(yīng)期。這個條件通常很容易滿足的。在煤礦開采中,對一些不可避免的火源要采取措施,使其成為不能滿足點燃瓦斯的點火源。
??????? 2 引起瓦斯爆炸的主要原因
??????? 2.1 思想因素分析
??????? 引起瓦斯爆炸事故的根源在于思想上認識不足,沒有真正樹立安全第一的思想[1],特別是在近兩年煤炭行情利好的情況下,許多煤炭企業(yè)一味的擴大生產(chǎn)能力,增加煤炭產(chǎn)量,而不能夠正確處理安全與生產(chǎn),安全與效益的關(guān)系。“安全第一”的觀念淡化,是當前煤礦安全生產(chǎn)的最大隱患。
??????? 2.2 技術(shù)因素分析
??????? 隨著以高產(chǎn)高效為基本特征的集約化生產(chǎn)技術(shù)的采用,已有的瓦斯災(zāi)害防治技術(shù)及裝備已經(jīng)不能有效地控制礦井重大瓦斯災(zāi)害事故的發(fā)生[2]。主要原因:①瓦斯災(zāi)害防治技術(shù)分散,沒有形成完整系統(tǒng)的體系;②瓦斯災(zāi)害防治技術(shù)缺乏相應(yīng)的裝備支撐;③還有很多需要解決的共性關(guān)鍵技術(shù)問題,特別是運用于集約化生產(chǎn)技術(shù)條件下的共性關(guān)鍵技術(shù)問題。
??????? 2.3 管理因素分析
??????? 煤礦的安全管理方式滯后,“三違”現(xiàn)象時有發(fā)生。瓦斯爆炸事故的發(fā)生與安全管理方式有一定的直接關(guān)系,對瓦斯的管理很多情況下往往是靠人的主觀和經(jīng)驗。隨著煤礦開采深度的不斷增加,瓦斯地質(zhì)條件越來越復(fù)雜多變,再加上這種傳統(tǒng)的安全管理方式受到人的經(jīng)驗、知識和責任心的限制,所以管理因素也是瓦斯事故多發(fā)的原因之一。
??????? 2.4 安全投入因素分析
??????? 安全投入對搞好煤礦安全來說是至關(guān)重要的。在前幾年,由于煤礦的經(jīng)濟效益不好,煤礦職工的生活都很難維持的情況下,許多煤礦企業(yè)降低了安全投入,安全欠賬較多。許多礦存在不同程度的通風系統(tǒng)及配套設(shè)施不完善、“一通三防”監(jiān)測系統(tǒng)不完善和設(shè)備設(shè)施老化等問題。以1999的統(tǒng)計數(shù)據(jù)為例,全國大中型煤礦中只有191座有安全科研投入,僅占大中型煤礦總數(shù)的36.77%,安全科研投入總計5878萬元,平均每礦10萬元左右。美國2002年職業(yè)安全健康監(jiān)察局經(jīng)費預(yù)算總額為4.26億美元,礦山安全健康監(jiān)察局為2.46億美元。合計6.72億美元,我國在這方面的經(jīng)費預(yù)算無法相比,如同年我國煤礦安全監(jiān)察局的經(jīng)費預(yù)算僅是美國的1/60,而煤礦數(shù)量約是美國的300倍[3]。近兩年煤礦效益好轉(zhuǎn)的情況下,許多企業(yè)只注重生產(chǎn)投入,安全投入仍然存在嚴重不足,安全生產(chǎn)條件沒有得到明顯改善。
??????? 2.5 自然因素分析
??????? 進入20世紀90年代以后,隨著開采深度的增加,地質(zhì)條件變得越來越復(fù)雜,煤層瓦斯含量和瓦斯涌出量都隨之增大,煤與瓦斯突出越來越嚴重。同時由于開采深度的加大,使得現(xiàn)有的部分瓦斯治理理論不再能夠適應(yīng)新的生產(chǎn)條件。以上兩方面原因使得瓦斯的治理難度增加。