煤礦瓦斯爆炸事故的防治對策研究

摘要：文章首先分析了導致煤礦井下瓦斯爆炸的三個基本條件，分別是瓦斯濃度、氧氣濃度和明火，然后分析了實際生產中容易導致瓦斯爆炸的原因，最后從瓦斯濃度、明火和應急預案三個方面針對性地提出了瓦斯爆炸事故的防治對策。

關鍵詞：瓦斯爆炸；煤礦；火源；瓦斯超限；安全事故 文獻標識碼：A

中圖分類號：TD712 文章編號：1009-2374（2015）30-0150-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.30.078

瓦斯爆炸是煤礦特有的嚴重的災害之一，煤礦一旦發生了瓦斯爆炸，會對煤礦工作人員造成嚴重的傷害，同時損毀井下的生產設備，影響煤礦的正常生產，嚴重時甚至會引發瓦斯連續爆炸，導致井巷坍塌、頂板掉落等，加重災害的程度。相關的統計數據表明，我國煤礦發生的安全事故中，瓦斯爆炸發生的頻率最高，我國煤礦發生超過100人傷亡的安全事故共有22起，有17起是由于瓦斯爆炸，可以看出，瓦斯爆炸對煤礦的危害極大。

1 瓦斯爆炸的條件

瓦斯爆炸的條件有三個，分別是瓦斯的濃度、明火和空氣中氧氣的濃度，其中瓦斯濃度是導致瓦斯爆炸的根本原因，通常情況，井下的瓦斯濃度在5%～16%之間時，容易產生瓦斯爆炸，如果瓦斯的濃度在5%以下，空氣會作為惰性介質參與反應，占用一部分的熱量，起到一定的冷卻作用，阻礙爆炸的發生。如果瓦斯的濃度在16%以上，會導致空氣中的氧氣含量較低，瓦斯爆炸的化學反應不完全，使得燃燒放出的熱量比損耗的熱量大，阻礙了爆炸的進行。空氣中氧氣的濃度在12%以上時，才會引發瓦斯爆炸，如果空氣中的氧氣不足，爆炸反應無法持續進行，在煤礦井下的環境中，封閉區和采空區內等地方，氧氣的濃度較低，其他工作面和巷道中，氧氣的濃度通常在12%以上，由于很多需要人員工作的區域，對空氣中氧氣濃度有一定的要求，因此，在正常的情況下，氧氣濃度都可以滿足瓦斯爆炸的標準。明火也是礦井瓦斯爆炸的必備條件，根據火源的強弱可以分成弱火和強火，通常情況下，較弱的明火不會形成沖擊波，沉積的煤塵不會快速變成浮游狀態，而強的明火會直接產生沖擊波。經過具體的實驗發現，瓦斯爆炸火源的溫度要在650℃以上，能量在0.28毫焦耳，持續時間要比爆炸感應器大，從實際的煤礦工作環境來看，這些條件比較容易滿足，普通的明火都可以達到這個標準。

2 瓦斯爆炸的原因

隨著近些年我國經濟水平的發展，對于煤礦安全生產的認識越來越深，各個煤礦都根據自身的實際情況，制定了安全防范措施，但是還有一些煤礦為了追求效益，不斷增強自己的生產能力，沒有處理好安全和生產、效益之間的關系，為煤礦安全生產埋下了隱患。隨著集約化等生產技術的應用，傳統的瓦斯爆炸防治措施已經很難發揮出應有的作用，通過實際的調查發現，受到傳統開采技術的限制，我國煤礦中的瓦斯爆炸防治措施沒有系統的體系，大多是控制明火等方法，沒有先進的設備作為支撐，嚴重影響了瓦斯爆炸的防治效果。每個煤礦都比較重視生產，雖然會強調安全的重要性，但是在實際的生產中，安全的管理比較落后，三違的現象常有發生，對于煤礦瓦斯爆炸的防治，很大程度依靠人的主觀意識和工作經驗，尤其是煤礦井下開采的深度不斷加大，井下的地質條件越來越復雜，落后的管理影響了瓦斯爆炸的防治效果。近些年電子技術的發展，在煤礦瓦斯爆炸防治中，出現了很多自動化、智能化的煤礦安全監控系統，這些安全系統的建設和使用需要煤礦投入大量的資金，但是近幾年煤礦的效益較差，使得很多煤礦企業減少了對于安全建設的投入，安全生產的條件還有很大的改善空間。

3 煤礦瓦斯爆炸的防治對策

3.1 降低煤礦井下瓦斯的濃度

瓦斯濃度是導致瓦斯爆炸的主要因素，因此在煤礦瓦斯爆炸的防治中，控制煤礦井下瓦斯的濃度非常重要，首先要建立科學的通風系統，通風安全技術是瓦斯爆炸防治的關鍵環節，所有的礦井都應該建立科學、安全、可靠的通風系統，確保井下工作地點有足夠的風量，能夠將瓦斯沖淡、排出井外，避免井下瓦斯濃度超過5%。在實際的煤礦開采過程中，可能會遇到瓦斯聚集，導致局部瓦斯的濃度越來越大，依靠簡單的通風系統無法將瓦斯濃度控制在安全的范圍內，因此需要瓦斯抽放設備，從經濟的角度來看，通風系統排出的瓦斯，直接進入到空氣中，不會產生任何的經濟效益，而抽放設備抽出的瓦斯，不會排放到空氣中，不會產生大氣污染問題，同時可以利用抽出的瓦斯，增加資源的運用。通過實際的調查發現，我國煤礦開采時，大部分都出于滲透煤層，使得瓦斯預抽的難度較大，因此需要采用先進的瓦斯抽放技術，控制瓦斯超限的情況。為了最大程度上控制瓦斯爆炸的發生，需要建立瓦斯日常管理制度，定期地對井下瓦斯情況進行巡查，檢查井下的通風情況和瓦斯的濃度，一旦發現有濃度超限的情況，要及時地采取處理措施。已經出臺的《煤礦安全規程》對檢查瓦斯濃度的次數和時間等進行了嚴格的規定，在實際的工作中，瓦斯檢察員要按照這個規程，結合煤礦自身的情況，發揮出瓦斯檢查應有的作用。如低瓦斯礦井中每班需要檢查2次以上，高瓦斯礦井要檢查3次以上，對于瓦斯特殊危險的工作面需要設立專門的檢查人員，對于部分突出的礦井需要做好瓦斯的預測，最大程度上將瓦斯濃度控制在安全的范圍內。還可以建立瓦斯監控系統，利用先進的傳感器和計算機設備，組成自動化、智能化的瓦斯監控系統，實時地監測煤礦井下的瓦斯濃度，發現瓦斯濃度超限后，能夠立刻發出警報，實現斷電閉鎖等。同時，結合相應的數據分析軟件，可以預測未來一段時間瓦斯濃度的變化，為實際瓦斯濃度控制提供一些參考措施。

3.2 控制明火

明火作為煤礦井下瓦斯爆炸的必備條件，要杜絕一切危險的明火，對所有可能產生明火的操作進行嚴格的限制和管理，如禁止在井下使用架線的電機車，將生產和挖掘的供電分開，采取雙風機、雙電源等措施，從各個方面杜絕明火的產生。

3.3 建立瓦斯爆炸的應對預案

在實際的煤礦生產中，雖然從各個方面預防瓦斯爆炸的發生，但還是有可能出現瓦斯爆炸，因此應該建立瓦斯爆炸事故發生后的預案，并進行相應的演練，貫徹煤礦瓦斯爆炸防救結合、預防為主的理念，結合煤礦自身的實際情況，認真制定一個瓦斯爆炸事故的應急預案，然后組織員工進行演習。讓員工在演習中熟悉煤礦的情況，同時熟悉瓦斯爆炸發生后，如何進行應急的救援，掌握各種應急救援的技能，通過演習發現瓦斯爆炸防治中存在的不足，不斷完善現有的瓦斯爆炸防治對策。

4 結語

煤礦瓦斯爆炸的防治是一個復雜的工作，要想最大程度上防止瓦斯爆炸的發生，必須從瓦斯濃度、氧氣濃度、明火等三個方面出發，采取“先抽后采、監測監控、以風定產”的方針，將瓦斯爆炸的可能性降到最低，同時建立應急預案，避免出現安全事故后慌亂應付、盲目救援等情況，減少瓦斯爆炸帶來的損失。

參考文獻

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作者簡介：趙曉斌（1982-），男，四川成都人，四川煤礦安全監察局救援指揮中心助理工程師，研究方向：煤礦安全管理、煤礦瓦斯監控系統、鐵路公路工程管理、工程測量技術。

（責任編輯：蔣建華）endprint