煤礦主要自然災禍

根本常識預防措施及其

有關事故案例講座河南省煤炭工業(yè)局李震寰目錄一、煤礦作業(yè)特點及煤礦事故災禍分類二、煤礦自然災禍及有關根本常識三、煤礦自然災禍預防措施四、幾種事故類型及教訓五、終了語一、煤礦作業(yè)特點及煤礦事故災禍分類

〔一〕煤礦作業(yè)特點煤炭工業(yè)是采掘工業(yè)，主要的消費開采過程和環(huán)節(jié)都是在地下完成的。因此，煤炭消費有其特有的自然規(guī)律和特點。1、煤礦開采受各種復雜地質(zhì)條件的制約。根據(jù)不同的地質(zhì)條件和煤層儲存條件，往往需求采用不同的開采技術。許多自然災禍，比如礦山壓力呵斥的沖擊地壓，冒頂片幫，透水和井下瓦斯煤塵爆炸以及火災等，均與常見的頂板、瓦斯，煤塵、火、水等自然災禍要素和開采技術條件有關，從而構成煤礦特有的不平安要素。2、礦井開采的流動性和挪動性。在消費過程中，需求開掘很多斷面，長短不同的井巷，硐室構成消費系統(tǒng)和作業(yè)場所。由于消費作業(yè)場所經(jīng)常挪動，人員流動也較頻繁，所以，難免出現(xiàn)險情和不安定隱患，出現(xiàn)不測事故和責任事故。3、煤礦消費和建立必然同時進展，要保證礦井繼續(xù)消費，必需堅持采掘平衡，不斷進展巷道開辟，保證消費接替，在開辟新程度、新采區(qū)，新任務面，安裝新設備的同時，還要對采空區(qū)和老巷進展處置。這些消費環(huán)節(jié)的交替，添加了消費，平安、組織管理和技術管理的復雜性。4、煤礦不僅受其特有的自然災禍要素的要挾，而且存在著其它工業(yè)所共有的事故要素。礦井消費是一個復雜的消費過程，必需綜合運用地質(zhì)、開辟、掘進、爆破、支護、運輸、提升、通風、排水、供電、供應、機械化、選煤、平安消費和組織管理等多方面的科學技術，同時還要配備檢修、勞動維護、平安培訓等項任務。這些事故要素，時辰危及煤礦消費人身的平安，稍有疏漏，即呵斥事故。5、煤礦消費必需具備良好外部消費次序，除了自然要素，涉及和消費影響煤礦作業(yè)平安的人為要素就是部分煤礦特別是小煤礦越層越界開采，呵斥相鄰煤礦發(fā)生透水、火災和瓦斯爆炸事故。煤礦作業(yè)要求每個煤礦都必需按照劃分的井田范圍和開采方案從事消費，不得擾亂和破壞相鄰煤礦正常的消費次序。煤礦外表消費次序無保證，消費平安必然遭到要挾。近年我省經(jīng)過組織整頓，在這方面明顯改善。由此可見，煤礦作業(yè)的特點，決議了平安管理和煤炭工業(yè)主管部門的特殊屬性。所以全國允許各礦有一定的百萬噸死亡率目的，我省的劃分情況是：斗爭目的，重點煤礦0.9，國有煤礦3.0，鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦6.0?？刂颇康模褐攸c煤礦1.0，國有煤礦3.8，鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦6.8。因此，煤礦事故的搶險救災任務是一項經(jīng)常性的日常的任務?！捕趁旱V事故災禍的分類1、分類：〔1〕按呵斥事故的緣由，可分為以下幾種事故a、自然事故。自然事故指人不能抗拒的事故，如：滑坡、陷落、斷層、突出、突水。焦作1.23事故。b、破壞事故。破壞事故指有認識的破壞活動呵斥的事故，如人為故意爆炸事故。平頂山兩小煤礦爭資源放炮。c、責任事故：責任事故指因玩忽職守、麻木大意所呵斥的事故，如提升過卷事故。鞏義12.29事故?！?〕按傷亡人數(shù)分為以下幾種事故1—2人、3—9人、10—29人、大與等于30人以上?！?〕按損傷程度分為以下幾種事故a、輕傷事故：指傷后歇工一個任務日或幾個任務日，但未到達重傷程度的事故。b、重傷事故：重傷指經(jīng)醫(yī)師診斷為殘廢或能夠成為殘廢的事故。普通分完全喪失勞動才干，需求人扶助；完全喪失勞動力，不需人扶助；部分喪失勞動才干，尚能任務，需減輕或互換任務。c、死亡事故：指事故發(fā)生后呵斥死亡或傷后一個月內(nèi)死亡的?！?〕按非傷亡事故的級別分為以下幾種事故a、一級非傷亡：如義馬耿村礦采區(qū)起火封鎖，呵斥全礦8小時以上停產(chǎn)。b、二級非傷亡：呵斥全礦大于2小時，小于8小時的停產(chǎn)。c、三級非傷亡：呵斥全礦0.5—2小時的停產(chǎn)?！?〕按事故的發(fā)生級分：a、頂板事故：頂板事故指礦井冒頂，片幫，沖擊地壓，頂板掉矸〔煤〕呵斥損傷事故。b、機電事故：機電事故指觸電，機械傷人等構成的損傷事故。c、運輸事故：指運輸工具呵斥的損傷事故。如車輛掛、擠、軋人，斜井跑車，豎井礅罐，延續(xù)運輸機及膠帶運輸機皮帶傷人。d、瓦斯事故：瓦斯事故指瓦斯〔煤塵〕爆炸〔熄滅〕煤〔巖〕瓦斯突出，氣體窒息〔中毒〕呵斥的損傷。

e、火藥及放炮事故：火藥放炮事故指火藥，雷管爆炸，崩人、傷人、跑煙熏人等方式的損傷事故。f、水害事故：水害事故指老空水、含水層水，井下透地面水，巷道或任務面積水等，呵斥的損傷事故。g、火災事故：火災事故指煤礦自然發(fā)火和外因呵斥的火災，直接傷人或產(chǎn)生有害氣體呵斥人員中毒傷亡及地面火災等呵斥的事故。h、其他事故：如地面工廠等軋死，矸石山滾下至死，等等。二、煤礦自然災禍及有關根本常識我們知道，煤礦的七大災禍為，瓦斯、水、火、粉塵、頂板、高溫、巖爆。同時要抓好礦井一通四防任務。指的是，通風、防瓦斯、防塵、防火、防水。前面我們講過，由于煤礦的特殊性，七大自然災禍，不斷伴隨著煤礦的消費全過程，無非有的礦井某一方面會嚴重一些，有的礦井會好一些。如平煤、瓦斯、煤塵、發(fā)火、高溫、巖爆；義煤，發(fā)火、瓦斯、地下水；鄭煤，瓦斯、水、粉塵；焦煤，瓦斯、水；鶴煤，瓦斯、發(fā)火、水害；永煤，水害等等，各礦區(qū)有所不同。下面對七大災禍的相關根底知識給大家作一簡要的引見?！惨弧惩咚咕呓y(tǒng)計，我省死亡三人以上艱苦事故中，瓦斯事故占了事故起數(shù)和死亡人數(shù)的60%左右，而死亡10人以上的特大事故中，占了90%左右，全國目前發(fā)生重特大事故以瓦斯為主。那么什么叫瓦斯？在煤礦，廣義的講，礦井內(nèi)一切的有害氣體都叫瓦斯。如：CH4、CO2、N2、H2S、CO、H2、SO2等等。而狹義講瓦斯指甲烷CH4。所以，礦井瓦斯，通常指沼氣〔甲烷，CH4〕。瓦斯是無色、無臭、無味的氣體，看不見摸不著，聞不到，遠比空氣輕，比重為0.554，常漂浮在巷道上邊，是煤礦平安消費最為隱蔽的頭號敵人，它具有能熄滅，能爆炸，能使人窒息的多種危害性，它最主要的危害是爆炸、熄滅。我們知道，地質(zhì)年代中煤層的構成是由原始植物變成泥煤和煤，以及煤蛻變過程的結果，它伴隨著大量的瓦斯的涌出。大致的計算闡明，在原始物質(zhì)的整個炭化期間，每噸煤能涌出600立方米以上的沼氣，而在從長焰煤到無煙煤的蛻變過程中那么要涌出近240立方米的沼氣。某一煤層中所保管的瓦斯量大小，取決于煤層周圍介質(zhì)的透氣性，自在瓦斯所占據(jù)的容積及煤的吸附性能。所以會出現(xiàn)有的礦井瓦斯大，有的礦井瓦斯小的景象。瓦斯事故以爆炸最為嚴重。為什么會產(chǎn)生爆炸？普通要同時滿足以下三個條件才會產(chǎn)生爆炸：簡單的講，一是必需有一定的瓦斯?jié)舛?，普通情況下，爆炸界限為5—16%；二是必需有引火溫度，點燃瓦斯的最低溫度為650—750度；三是含氧量必需大于12%。瓦斯?jié)舛鹊陀?%不爆炸，高于16%只熄滅，瓦斯?jié)舛鹊竭_40%以上時，人就會立刻窒息死亡。當混有其他氣體時，瓦斯爆炸濃度的下限還會下降。如：乙烷C2H6，乙烯C2H4，H2，CO，H2S，CO2，N2等。井下的火源來自于明火，煤炭自燃，電火花，赤熱的金屬外表，吸煙，甚至撞擊摩擦產(chǎn)生的火花，鞏固巖層斷落摩擦的火花，都可以引起瓦斯爆炸或熄滅。防止礦井瓦斯最根本的措施是瓦斯抽放。所以十二字方針提出“先抽后采，監(jiān)測監(jiān)控，以風定產(chǎn)〞。另外，加大風量，防止瓦斯聚集，防止電器失爆引燃瓦斯等等。最自動的方法是提早抽放。被動的方法：防止瓦斯聚集，防止引燃瓦斯，限制瓦斯爆炸的范圍擴展?！捕撤蹓m礦井粉塵，主要是指井下的煤塵及巖塵，塵粒直徑小于1毫米的煤炭顆粒叫煤塵，塵粒直徑小于5微米的巖石顆粒叫巖塵。粉塵的危害：工人長期吸入粉塵，輕者會引起呼吸道炎癥，重者可導致矽肺病。煤塵在一定條件下會引起熄滅或爆炸，其爆炸的特點是爆炸過程延續(xù)，騰躍式開展，爆炸范圍大，產(chǎn)生大量CO而引起人員中毒死亡。煤塵爆炸性主要取決于煤的揮發(fā)份含量多少和煤塵濃度。揮發(fā)份V=10—15%煤塵可以引起熄滅V=15—28%煤塵有爆炸危險V大于25%爆炸性劇烈煤塵濃度30—2000g/m3時有爆炸性小于30，大于2000無爆炸危險防止措施：防塵降塵，煤層注水，灑水，防爆，防火源，設隔爆棚?！踩车V井水普通井下分靜壓水和動壓兩種。靜壓水是指壓力小，沒有后續(xù)的補給。水量雖小，但忽然性較強的水。如：老空透水。小煤礦經(jīng)常出水，就屬于這種水。而動壓水指的是有一定壓力，水頭高，壓力大，影響面較廣的水。如：焦作礦區(qū)的奧陶紀灰?guī)r水，壓力高，涌水量大，影響面廣，后續(xù)補給水量充沛。普通要求，煤礦消費無論大小煤礦，必需堅持“有疑必探，先探后掘〞的探放水原那么，就可以做到防止井下的透水傷人事故。而處理井下透水的根本在于疏堵結合，能排的要排出疏干?？刹捎玫乇砭孪嘟Y合的方法，能堵的一定要隔離堵截。如底板加固，突水點堵水等?！菜摹车V井火災普通分為外因火災和內(nèi)因火災兩種。很顯然，外因火災就是人們在消費過程中能夠引起的一切火災。而內(nèi)因火災是指煤層由于本身的性質(zhì)，在氧化條件下引起的火災。煤能否不自燃取決于三個要素：一是含氧量小于4%；二是含水量小于1.4%；三是發(fā)火點溫度大于210度普通是不會自燃的。而含氧量、含水量越大，發(fā)火點越低，越容易自燃。普通煤體中含固定碳越低〔如褐煤約70%左右〕，越容易自燃，其次是80—85%的煙煤，含90%以上的半無煙煤，無煙煤很少自燃。防止的方法：一是杜絕外部火源；二是合理布置采區(qū)、防止漏風、預防性灌漿、噴漿、噴灑阻化劑、利用均壓滅火等方法。

〔五〕頂板大約在80年代以前，頂板事故占一切死亡事故的30%左右，大面積的采場來壓，任務面跨落切頂?shù)?，零敲碎打事故死亡人員較多。如今隨著煤炭科學技術的不斷開展，礦壓研討，認識采場來壓規(guī)律，加之支護資料的不斷更新，采煤工藝的變革等等，頂板事故大幅度的下降，現(xiàn)已成為五大災禍中事故最少的一項。出現(xiàn)這種事故的主要緣由有，支架與頂板不相順應，采場支架支護阻力低，支柱失效，違章作業(yè)。處理的方法：及時支護，開展礦壓觀測，對復合頂板易冒頂板，采用全封鎖支護，堅持必要的敲幫問頂制度，支架驗收，作好井下質(zhì)量規(guī)范化任務等等?！擦车販赜捎陂_采深度加大600—800m，井下消費的掘進頭、任務面會出現(xiàn)高溫30—35C0，規(guī)程規(guī)定〔≤260〕，高溫作業(yè)給工人帶來了不便，易疲勞，有損于安康?！财摺硯r爆采深超越800m-1000m時，井下原來能支護的巖石曾經(jīng)支不住了，巖層變軟，支護難度加大，有時會出現(xiàn)巖體的自然爆炸景象，一是破壞巷道，二是會傷及工人，這也是目前煤礦消費與開展中出現(xiàn)的難題，正在攻關處理。

三、煤礦自然災禍預防措施對于我們現(xiàn)行消費的煤礦來講，上面我們談到，隨著采深的添加，井下的自然災禍也在不斷的增多，從原有的五大自然災禍開展到七大自然災禍。即：瓦斯、水、火、粉塵、頂板、高溫、巖爆。在現(xiàn)有技術經(jīng)濟條件下所采取的主要預防措施有以下方法：1、防瓦斯瓦斯是煤礦的第一殺手，目前處理瓦斯的根本方法是大面積提早抽放，即在建井前先從地面打鉆。首先開采瓦斯，使瓦斯充分釋放這是首選。其次是區(qū)域性的預防措施，就是開采解放層，以到達對臨近的突出或是高瓦斯煤層得到卸壓，釋放瓦斯。第三，采用立體式抽放，任務面回采前采用本層抽放，回采時采用淺孔抽放，老空區(qū)抽放，高位抽放等方法，將瓦斯盡能夠的抽放出來。第四，加強一通三防，保證有足夠的風量，雙回路供電，限制產(chǎn)量，擴展通風斷面等方法，來處理瓦斯問題。

2、防治水我們說過，礦井水主要來源于三個方面，一是地面的地表水浸透，二是頂?shù)装宓某袎核?，如奧灰水或是砂巖層水，三是小煤窯或是古窯的老空水。處理的方法，一是疏，二是堵。往往是采用綜合的方法即疏堵結合來防治水。另外，任務中要加強探放水任務，堅持有掘必探，有疑必探的技術措施，以杜絕突水傷人。3、礦井防火我們知道由于井下有大量的設備、電纜，加之有可燃物，本身有的煤層還具有自燃性，所以防滅火在我們?nèi)粘Ｆ桨补芾碇惺欠浅Ｖ匾?。一要杜絕設備的失爆，電纜的破損；二要防止煤層自燃；三是杜絕人為引起的火災。目前最好的方法是中國礦業(yè)大學的三相滅火技術，即氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)。也就是氮氣加發(fā)泡劑，加黃泥或粉煤灰。在大面積的井下滅火中具有較好的滅火效果，滅火快，本錢低，效果好。4

、防粉塵目前，我國的粉塵問題最大，已損害了寬廣職工的身體安康，矽肺病在我國的礦工中所占的比例增大，死亡人數(shù)甚至超越了礦難死亡，是一個潛在的艱苦危害。目前，一是添加降塵灑水措施；二是煤層注水添加煤的潮濕程度，含水添加1%-2%就能大量減少粉塵；三是加強個體防護，加強配備，減少粉塵對人體的危害。5、防頂板在我國，由于支護手段的不斷更新和改善，在采場頂板支護方面曾經(jīng)有了很大的提高，可以說，由解放以來煤礦的災禍中處置最好的是大幅度減少了頂板事故。這是由于我國閱歷了三次大的支護改革技術開展。一是剛解放，以木支護為主；六十年代初引進前蘇聯(lián)的長壁式金屬摩擦支護；從80年代以來，我國引進了單體支柱及綜采支架。完全進入到一個支護的全新時代。綜采支架與單體支柱并列一同開展，所以，大面積的頂板事故得到了有效控制，所以有事故也是零敲碎打的個別事故。當然在防止頂板事故中，以地質(zhì)構造帶的復雜頂板為主，如今開展到對易冒、易碎頂板，采用人工加固，固化頂板來處理，獲得了較好的效果。6、防高溫目前，防礦井高溫是個新的課題，對平煤集團來說是一個技術難題。目前，全公司有六對礦井出現(xiàn)了高溫，最高達42C0(規(guī)程規(guī)定小于或等于26C0)，必需采取降溫措施。當前，國內(nèi)外主要采取的方法是采用機械降溫〔即井下安裝空調(diào)來處理〕，同時加大任務面進回風斷面，有的到達20-30M2或采用水循環(huán)的方法來處理高溫問題。7、防巖爆巖爆是隨著采深的添加而出現(xiàn)的一種自然災禍，普通垂深超越800-1000米時就會出現(xiàn)巖爆景象。一是地應力過高，二是巖性呈脆性，吸能效果差，所以在條件成熟時就會產(chǎn)生巖爆，實踐上是屬于一種沖擊地壓景象。目前，國內(nèi)外的防治方法主要是：〔1〕采用深孔松動爆破，卸壓釋放地應力來處理；〔2〕采用大斷面強力剛性支架，外加壁厚充填的方法，使巷道周圍有變形讓壓的空間，以防止巖爆傷人。四、幾種事故類型及教訓

〔一〕事故類型1、2002年3月7日21點左右，洛陽市宜陽縣城關鄉(xiāng)焦家凹煤礦井下發(fā)生透水事故，7人脫險。當時張國輝副局長在義馬召開會議，接到音訊后，立刻率領平安處、行管處、排水站的主要擔任人，一同趕往事故現(xiàn)場，協(xié)調(diào)指揮搶救任務。經(jīng)過21天的奮力搶救，從井下救活礦工1人，6人遇難。2、2002年4月23日2：30分左右，平頂山汝州市小屯鄉(xiāng)幸福煤礦井下發(fā)生透水事故，7名礦工脫險，張國輝副局長率領煤炭工業(yè)局有關處室迅速趕往事故現(xiàn)場，指揮協(xié)調(diào)搶險，經(jīng)過3天的奮力搶救，井下7名礦工全部獲救生還。3、2003年3月13日晚8：30分左右，洛陽市伊川縣半坡鄉(xiāng)老君堂開辟煤礦井下發(fā)生透水事故，10名礦工脫險，李恩東局長、常建華副局長率領煤炭工業(yè)局平安處、行管處、排水站的有關人員，迅速趕到現(xiàn)場，參與搶險任務。經(jīng)過4天多的奮力搶救，井下救活9名礦工，1名遇難。4、2002年2月19日13點06分，鶴煤集團六礦2814任務面沿底板掘進的下順槽在修巷時發(fā)生煤與瓦斯突出事故，當班下井9人，還生2人，死亡7人，突出煤量約300噸左右，瓦斯涌出5萬立方米。突出位置是一個煤層向斜軸部及小斷層群附近。5、2002年3月29日11點25分，許昌市新峰礦務局二礦31080掘進頭由于通風不暢，瓦斯聚集，電纜短路，引起瓦斯爆炸，死亡23人，傷3人，6、2002年6月9日鄭州市登封陽城二礦井下任務面冒頂，事故發(fā)生在任務面上出口支柱回撤時引起頂板冒落，死亡4人。7、2002年11月20日，龍山煤礦在平巷掘進中發(fā)生瓦斯延時突出，煤量300噸，瓦斯量3萬立方米，死亡5人。8、2003年1月23日，焦煤集團朱村煤礦井下發(fā)生特大型瓦斯突出事故，呵斥突出煤量650噸，瓦斯5萬立方米，死亡19人。9、2004年10月20日，鄭煤集團大平煤礦井下發(fā)生特大型突出后，進而引發(fā)了瓦斯爆炸，涉及全礦井，呵斥突出煤量1894噸，瓦斯量25萬立方米，死亡148人。〔如下圖〕

10、2002年8月23日，平頂山市新華區(qū)豫光煤礦井下發(fā)生火災事故，13人脫險，3人死亡。11、2005年6月29日，平煤集體十二礦己七三程度回風下山掘進任務面發(fā)生一同由于放炮引起的圍巖地應力忽然釋放，從而誘發(fā)了煤與瓦斯的壓出。該地點垂深1100米，壓出的煤量80噸，瓦斯量1600立方米，瓦斯涌出濃度為10％，該斷面為4．2×3．0平方米，沿煤層掘進上部有1-1.3米的復合頂板，用錨網(wǎng)支護，風量400m3/min。這是一次稀有的新型的災禍新類型，應引起各方面高度的注重?！捕呈鹿式逃枏囊陨系氖粋€教訓中我們可以得出我省的自然災禍類型比較齊全，自然災禍危害最嚴重的是瓦斯事故，其次是礦井水事故，其他事故也有。從事故的發(fā)