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一起掘進(jìn)巷道貫通瓦斯爆炸事故帶給我們的思考

2018-06-17 10:48:32劉明輝
科學(xué)與技術(shù) 2018年24期

摘要:通過對一起掘進(jìn)巷道貫通后瓦斯爆炸事故實(shí)際案例的分析,論述了礦井巷道掘進(jìn)貫通過程中容易出現(xiàn)的一些問題,從技術(shù)上和管理上分析了造成這些問題的原因,提出了針對性建議。

關(guān)鍵詞:巷道貫通;事故案例;分析建議

掘進(jìn)工作面貫通容易引起井下局部區(qū)域通風(fēng)系統(tǒng)紊亂,形成瓦斯積聚,引發(fā)瓦斯事故?!睹旱V安全規(guī)程》對于掘進(jìn)工作面貫通有明確的規(guī)定。由于巷道貫通引發(fā)的瓦斯事故仍然占有較大比例,因此加強(qiáng)巷道貫通工作的技術(shù)管理和組織管理,是防止煤礦瓦斯事故的一個重要環(huán)節(jié)。1996年5月21日18時11分,某礦剛剛貫通16個小時的回采準(zhǔn)備工作面發(fā)生特大瓦斯爆炸事故,災(zāi)害波及整個采區(qū),包括2個回采工作面、2個備用回采工作面、3個掘進(jìn)工作面、1個巷道維修點(diǎn)以及皮帶機(jī)巷、軌道運(yùn)輸巷和機(jī)電硐室。事故發(fā)生時,采區(qū)有作業(yè)人員170人,死亡84人,受傷68人。直接經(jīng)濟(jì)損失984.45萬元。

1 基本情況

事故礦井始建于1958年8月,1964年2月投產(chǎn),設(shè)計能力120萬t/a,后幾經(jīng)改擴(kuò)建,1991年核定能力為180萬t/a,1995年實(shí)際產(chǎn)量250萬t,1996年計劃產(chǎn)量240萬t。礦井通風(fēng)方式為分區(qū)抽出式,有4個回風(fēng)井,總排風(fēng)量為17159m3/min,屬突出礦井。瓦斯爆炸地點(diǎn)所在的工作面屬于已二采區(qū),煤層厚度2~5.4m,傾角0~12°,直接頂為8~9 m厚的砂質(zhì)泥巖,無偽頂;直接底為砂質(zhì)泥巖。瓦斯絕對涌出量5.52m3/min。5月21日4時,開切眼全斷面貫通。事故當(dāng)班進(jìn)行擴(kuò)幫作業(yè)。

2 事故經(jīng)過

5月21日18時15分,礦調(diào)度室接到采區(qū)皮帶機(jī)頭司機(jī)在皮帶機(jī)頭處的電話匯報,皮帶巷出現(xiàn)大量煤塵煙霧;礦調(diào)度立即通知在家礦領(lǐng)導(dǎo)到調(diào)度室,同時通知礦救護(hù)隊整裝待命。18時49分,有人匯報聽到一聲巨響。礦總工程師立即向集團(tuán)公司調(diào)度室匯報:已二采區(qū)可能發(fā)生了瓦斯爆炸事故。公司調(diào)度立即通知相關(guān)人員和公司救護(hù)大隊立即組織救災(zāi)。22日24時,救災(zāi)結(jié)束,將全部遇難人員運(yùn)至井上。

3 原因分析

3.1 直接原因

由于發(fā)生事故的備采工作面附近有一向斜構(gòu)造,使煤層瓦斯含量增大,多頭擴(kuò)幫放炮作業(yè)又造成瓦斯大量涌出;開切眼貫通后,由于該區(qū)域通風(fēng)設(shè)施管理混亂,造成工作面風(fēng)量嚴(yán)重不足,瓦斯積聚,放炮引起瓦斯爆炸。

3.2 主要原因

嚴(yán)重超通風(fēng)能力違章生產(chǎn)。1991年核定能力為180萬t/a,1995年實(shí)際產(chǎn)量250萬t,1996年計劃產(chǎn)量240萬t,造成礦井為完成生產(chǎn)計劃而超通風(fēng)能力生產(chǎn)。而且,在礦井風(fēng)量不足,瓦斯頻繁超限的情況下,不積極采取有效措施,綜合治理瓦斯隱患,而是超限違章生產(chǎn)。最重要的掘進(jìn)期間在瓦斯涌出量較大的情況下,前面掘進(jìn)作業(yè)時,后面同時擴(kuò)幫。

通風(fēng)瓦斯管理混亂。巷道貫通、調(diào)風(fēng)工作無人管理。由于通風(fēng)科人員嚴(yán)重不足,使通風(fēng)管理工作不到位,發(fā)生事故的工作面貫通后,通風(fēng)部門無人下井調(diào)整風(fēng)路風(fēng)量,造成在無措施、無組織的情況下,機(jī)掘隊隨意調(diào)風(fēng)。瓦斯監(jiān)控探頭多次被機(jī)掘隊人員用炮泥、塑料布、衣服等堵塞,使井下瓦斯情況在監(jiān)測系統(tǒng)中顯示不出來,甚至破壞斷電功能,使瓦斯超限而不能斷電,造成瓦斯超限作業(yè)。

“一通三防”責(zé)任制沒有落實(shí)。1996年是由煤炭部負(fù)責(zé)全國煤礦安全管理工作,煤炭部三令五申,明確規(guī)定礦總工程師是“一通三防”主要技術(shù)負(fù)責(zé)人,主管“一通三防”工作,但是事故礦井總工程師卻不分管通風(fēng)工作,而是由一名副礦長分管,由于責(zé)任制沒有得到落實(shí),造成都管、都不管,工作不協(xié)調(diào)、不落實(shí)。

技術(shù)管理混亂。事故采區(qū)布置了2個采煤工作面、2個準(zhǔn)備工作面、3個掘進(jìn)工作面和一個維修點(diǎn),由于作業(yè)地點(diǎn)多,造成通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜、作業(yè)人員密集。采區(qū)沒有完整的回風(fēng)上山,靠眾多擋風(fēng)墻、調(diào)風(fēng)墻和風(fēng)門調(diào)節(jié)風(fēng)流風(fēng)量,使通風(fēng)系統(tǒng)不可靠,抗災(zāi)能力低;在發(fā)生災(zāi)變時,通風(fēng)系統(tǒng)受到破壞,大量有害氣體進(jìn)入其它作業(yè)地點(diǎn),擴(kuò)大了事故傷亡范圍。

4 巷道貫通隱患分析

在地質(zhì)復(fù)雜地區(qū)進(jìn)行貫通作業(yè),必須有預(yù)防冒頂和防止瓦斯、煤塵、爆破透水等事故的專項安全技術(shù)措施。在貫通有積水或老巷的巷道時,要提前排干積水和處理好瓦斯。

掘進(jìn)巷道貫通前,綜合機(jī)械化掘進(jìn)巷道在相距50m(突出煤層相距60 m)前、其他巷道貫通相距20m前,必須停止一個工作面作業(yè),只準(zhǔn)從一個工作面向前貫通。停止作業(yè)的工作面必須保持正常通風(fēng),停止一切工作,撤出作業(yè)人員,并檢查工作面及其回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛?。瓦斯?jié)舛瘸迺r要立即進(jìn)行處理。掘進(jìn)工作面每次裝藥爆破前,掘進(jìn)工作面班組長必須派專人和瓦斯檢查員共同到對方工作面,檢查該工作面及其回風(fēng)流的瓦斯?jié)舛取M咚節(jié)舛瘸迺r,應(yīng)先停止掘進(jìn)工作面的作業(yè),然后處理瓦斯,只有兩個工作面及其回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛榷荚?%以下時,方可進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)和裝藥爆破。每次爆破前,2個工作面都必須設(shè)置柵欄或?qū)H司洹?/p>

4.1 巷道貫通時的瓦斯(煤塵)爆炸事故隱患

巷道貫通時只準(zhǔn)一個工作面向前掘進(jìn),但有些礦井只顧及了掘進(jìn)的一頭,忽視了另一頭,將停止掘進(jìn)的一頭也停止供風(fēng),或者根本不重視停工一頭的通風(fēng)與安全管理,形成瓦斯積聚,造成掘進(jìn)一頭爆破貫通引起停工停風(fēng)的一頭瓦斯爆炸。

井下通風(fēng)系統(tǒng)是由眾多井巷及通風(fēng)設(shè)施相互聯(lián)系而構(gòu)成的一個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),在某個生產(chǎn)時期具有一定的獨(dú)立性、完整性和穩(wěn)定性。巷道貫通會破壞原先的平衡和穩(wěn)定狀態(tài),部分井巷的風(fēng)流方向、風(fēng)速及風(fēng)量會產(chǎn)生突變,很可能出現(xiàn)因風(fēng)速超限而導(dǎo)致煤塵飛揚(yáng),因采空區(qū)或密閉內(nèi)的瓦斯大量涌出、循環(huán)風(fēng)及不合理的串聯(lián)通風(fēng)的形成、無風(fēng)或微風(fēng)井巷的出現(xiàn)等原因而出現(xiàn)瓦斯迅速超限的嚴(yán)重隱患。

由于局部通風(fēng)機(jī)位置的調(diào)整,控風(fēng)措施不及時或不正確而形成瓦斯爆炸事故隱患。

4.2 巷道貫通時的火災(zāi)事故隱患

在自然發(fā)火嚴(yán)重的老礦井。火區(qū)星羅棋布,在長期的生產(chǎn)中,很可能人為地采取了一些均壓措施,使自然發(fā)火得以控制;另外,有部分火區(qū)的漏風(fēng)很有可能直接沿回風(fēng)流排走卻未察覺。巷道貫通后,通風(fēng)系統(tǒng)的改變會導(dǎo)致井下風(fēng)網(wǎng)中風(fēng)壓重新分布,原來均壓平衡狀態(tài)就可能遭到破壞,火區(qū)復(fù)燃或燃燒加劇的可能性較大,若控風(fēng)方式不得力,極易產(chǎn)生火災(zāi),在瓦斯礦井爆炸隱患隨時可形成。

4.3 巷道貫通時的煤與瓦斯突出事故隱患

煤與瓦斯突出是地應(yīng)力、瓦斯壓力和煤體結(jié)構(gòu)性能綜合作用的結(jié)果,受采掘活動的影響,在巷道貫通地點(diǎn),地應(yīng)力會更加集中,煤與瓦斯突出危險性加大,防突工程量及難度增加,處理不妥極易發(fā)生煤與瓦斯突出事故。

4.4 選擇巷道貫通地點(diǎn)應(yīng)注意的問題

盡量將貫通地點(diǎn)選擇在無突出危險性或突出危險性小的區(qū)域。在煤與瓦斯突出礦井,巷道貫通地點(diǎn)應(yīng)力的疊加會使突出危險性增大,因此在選擇巷道貫通地點(diǎn)時,應(yīng)設(shè)法選擇在無突出危險性或突出危險性小的區(qū)域。

盡量避免貫通地點(diǎn)處于主要進(jìn)回風(fēng)系統(tǒng)之間。巷道貫通前,被貫通的煤柱在通風(fēng)系統(tǒng)中相當(dāng)于風(fēng)門的作用控制著風(fēng)網(wǎng)中的風(fēng)流,貫通時如不采取可靠的控風(fēng)措施,相當(dāng)于風(fēng)門被打開,若貫通地點(diǎn)處于主要進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)之間,消極影響則會加劇。

參考文獻(xiàn)

[1]國家煤礦安全監(jiān)察司人事司,全國煤礦特大事故案例選編[M],煤炭工業(yè)出版社,2000。

[2]吳維權(quán),畢強(qiáng),魏國山,煤礦“一通三防”隱患排查[M],北京,煤炭工業(yè)出版社,2012。

作者簡介:劉明輝(1971-),1994年畢業(yè)于撫順煤炭工業(yè)學(xué)校,2011年遼寧工程技術(shù)大學(xué)工程碩士畢業(yè),通風(fēng)高級工程師,注安師,現(xiàn)任鐵煤集團(tuán)礦山救護(hù)大隊培訓(xùn)科長。

(作者單位:鐵煤集團(tuán)礦山救護(hù)大隊)

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