煤礦瓦斯爆炸事故防治和案例典型分析

1、煤礦瓦斯爆炸事故防治和案例典型分析主 要 內(nèi) 容第一部分 煤礦瓦斯爆炸防治基本知識(shí)第二部分瓦斯爆炸事故案例分析 案例阜新孫家灣煤礦海州立井2005年“” 特別重大瓦斯爆炸事故 第一部分 主 要 內(nèi) 容煤礦瓦斯爆炸防治基本知識(shí)一、基本概念 二、瓦斯爆炸預(yù)防煤礦瓦斯防治基本知識(shí)一、基本概念瓦斯：礦井中主要由煤層氣構(gòu)成的以甲烷為主的有害氣體，有時(shí)單獨(dú)指甲烷瓦斯的來源：煤層、巖層（采落的煤炭、煤壁、采空區(qū)、頂?shù)装?、鄰近的煤層、開采過程中產(chǎn)生）瓦斯的性質(zhì)：比重、無色、無味、 窒息性、燃燒性、爆炸性 煤礦瓦斯防治基本知識(shí)一、基本概念煤層瓦斯分布的主要特點(diǎn)：具有區(qū)域性；因煤層而異；近地表為瓦斯風(fēng)化帶：N2與

2、CO2為主，CH4分布無規(guī)律； 遠(yuǎn)離地表為瓦斯帶：主要為CH4,而且分布有規(guī)律，一般深度越深，瓦斯壓力越高、瓦斯含量越大；在地質(zhì)構(gòu)造帶瓦斯含量分布異常；在地應(yīng)力異常區(qū)瓦斯含量分布異常。煤礦瓦斯防治基本知識(shí)一、基本概念幾個(gè)術(shù)語(yǔ)： 煤層瓦斯含量： m3/t煤 相對(duì)瓦斯涌出量： m3/t煤 絕對(duì)瓦斯涌出量： m3/min煤礦瓦斯防治基本知識(shí)一、基本概念瓦斯礦井：礦井生產(chǎn)過程中有瓦斯涌出的礦井（我國(guó)所有煤礦全是瓦斯礦井）瓦斯礦井的分類（參見煤礦瓦斯等級(jí)鑒定暫行辦法 ）： 煤與瓦斯突出礦井 高瓦斯礦井（q礦相對(duì)10m3/t；Q礦絕對(duì)40m3/min；Q掘進(jìn)面3m3/min； Q采煤面5m3/min；發(fā)生

3、過瓦斯噴出） 瓦斯礦井劃分瓦斯等級(jí)的目的 加強(qiáng)煤礦瓦斯管理，預(yù)防瓦斯事故，保障職工生命安全 ：編制瓦斯治理規(guī)劃、措施、管理制度與作業(yè)規(guī)程等 ；選擇機(jī)電設(shè)備；合理進(jìn)行礦井設(shè)計(jì)、通風(fēng)設(shè)計(jì)、瓦斯抽采與利用設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)“抽、掘、采”接替計(jì)劃。一、基本概念 瓦斯爆炸的實(shí)質(zhì)CH4+2O2 CO2+2H2O+熱量 CH4+2（O2 +79N2/21)=CO2+2H22 瓦斯爆炸的條件（同時(shí)具備，缺一不可） 1.瓦斯達(dá)到爆炸濃度（烷空混合氣體515CH4） 2.火源（溫度在595oC以上，存在時(shí)間超過感應(yīng)期） 3.有足夠的氧（氧濃度在12%以上）煤礦瓦斯防治基本知識(shí)瓦斯爆炸實(shí)驗(yàn)管道系統(tǒng)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)瓦斯煤塵爆炸

4、試驗(yàn)管道中國(guó)礦業(yè)大學(xué)爆炸試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)特色瓦斯爆炸實(shí)驗(yàn)研究系統(tǒng)特色： 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為復(fù)雜管網(wǎng)、測(cè)試和分析手段先進(jìn)，利用這些手段可研究瓦斯爆炸過程中的特征參數(shù)變化規(guī)律及其抑爆、隔爆技術(shù)等。煤礦瓦斯防治基本知識(shí)一、基本概念 瓦斯爆炸濃度三角形規(guī)律：在標(biāo)準(zhǔn)空氣中充入瓦斯時(shí)，烷空氣體的爆炸范圍=515%，爆炸下限5%CH4、19.88 O2；爆炸上限15%CH4、17.79 O2。爆力最強(qiáng)濃度，化學(xué)反應(yīng)完全,爆溫最高與爆壓最大。最優(yōu)爆炸濃度=78，最容易點(diǎn)火爆炸。瓦斯爆炸的界限15%15%火焰表面遇氧可燃、不爆7-8%最易8.5%煤礦瓦斯防治基本知識(shí)一、基本概念 當(dāng)瓦斯?jié)舛鹊陀?%時(shí)，由于參加化學(xué)反應(yīng)的瓦斯

5、量較少，不能形成熱量積聚，因此，只能在火焰表面燃燒，不能爆炸； 當(dāng)瓦斯?jié)舛雀哂?5%時(shí)，由于氧氣濃度不足，滿足不了氧化反應(yīng)的需要，即便是在點(diǎn)火點(diǎn)有瓦斯與不足的氧氣發(fā)生反應(yīng)，但所生成的熱量少不能使周圍介質(zhì)升溫至燃點(diǎn)，即不能傳播爆炸；但當(dāng)有新鮮空氣供入時(shí)，可以在混合氣體與新鮮空氣的接觸面上發(fā)生燃燒（根據(jù)這一性質(zhì)，瓦斯可以用作燃料）。煤礦瓦斯防治基本知識(shí)一、基本概念 瓦斯爆炸威力最強(qiáng)的瓦斯?jié)舛仍谕咚够烊胄迈r空氣中，爆炸最強(qiáng)烈的瓦斯?jié)舛仁?.5%。因?yàn)檫@時(shí)混合氣體中的全部氧氣和瓦斯都能參與化學(xué)反應(yīng)，既無多余的瓦斯，也無多余的氧氣，化學(xué)反應(yīng)最完全、最充分，生成的熱也最多，因而這時(shí)的爆炸力最強(qiáng)、威力最大。

6、對(duì)煤礦井下空氣，瓦斯爆炸威力最強(qiáng)的瓦斯?jié)舛葹?.5%左右，這是因?yàn)榫驴諝庋鯘舛葴p小、濕度較大，氧化反應(yīng)不可能進(jìn)行得十分充分的緣故。煤礦瓦斯防治基本知識(shí)一、基本概念 瓦斯爆炸濃度三角形規(guī)律：爆炸下限B (5%CH4、19.88 O2) ；爆炸上限C (15%CH4、17.79 O2) 。1-爆炸危險(xiǎn)區(qū)；2-不可能存在的烷空氣體區(qū)；3-甲烷濃度不足不爆區(qū)；4-甲烷濃度過高不爆區(qū)；5-貧氧窒息不爆區(qū)。BE-爆炸下限界線;CE-爆炸上限界線;EC02 - 在烷空氣體中摻入 CO2爆炸臨界點(diǎn)（5.96%CH4、12.32%O2）EN2-在烷空氣體中摻入N2爆炸臨界點(diǎn)（ 5.18%CH4、9.47%O2

7、 ）。在烷空氣體中加入鹵代烴，爆炸三角形更小，例 E七氟丙烷臨界點(diǎn)（9%CH4、17.4%O2）（CF3CHFCF3)不導(dǎo)電，無殘留，對(duì)臭氧層無破壞性，是新型環(huán)保抑爆滅火劑。 一、基本概念 瓦斯爆炸強(qiáng)度(嚴(yán)重程度) 的主要影響因素：1、瓦斯積存量瓦斯積存量越大，瓦斯爆炸釋放的能量(熱能與機(jī)械能)越大，即瓦斯爆炸強(qiáng)度越高，甲烷等碳?xì)浠衔锱c空氣混合的爆炸效應(yīng)： 1kg碳?xì)浠衔锵喈?dāng)于4kgTNT炸藥2、煤塵是否參與爆炸以及參與爆炸的煤塵量瓦斯爆炸風(fēng)暴揚(yáng)起可爆煤塵越多，瓦斯煤塵爆炸釋放的能量越大，即不僅瓦斯煤塵爆炸強(qiáng)度越高。而且煤塵參與爆炸時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的毒氣CO, CO毒害作用越強(qiáng)。煤礦瓦斯防治

8、基本知識(shí)一、基本概念 瓦斯爆炸的主要危害1.產(chǎn)生高溫（18502650）2.產(chǎn)生高壓（以上 )3.產(chǎn)生沖擊波4.產(chǎn)生大量的有毒有害氣體，氧濃度極低 (O2=610%，N28288%， CO248%，CO24）煤礦瓦斯防治基本知識(shí)瓦斯爆炸過程中火焰的發(fā)展變化特征一、基本概念 瓦斯煤塵爆炸火焰壓力傳播規(guī)律煤礦瓦斯防治基本知識(shí)t(s)注：圖中數(shù)字為爆炸壓力最大值（MPa）;起爆瓦斯?jié)舛?0.5%CH4，200m3；煤塵帶3686m,濃度500g/m3實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：重慶煤科院爆炸試驗(yàn)大型巷道。一、基本概念 瓦斯煤塵爆炸火焰壓力傳播規(guī)律煤礦瓦斯防治基本知識(shí)t(s)由圖可見：在爆炸初期，火焰?zhèn)鞑ニ俣却笥诒▔?/p>

9、力波傳播速度，即火焰在前爆炸壓力波峰在后；隨著爆炸的發(fā)展，爆炸壓力波傳播速度快速增大，超過火焰速度，在距爆源約40m時(shí)，爆炸波趕上并超過火焰面；隨著傳播距離的增大，爆炸波超前火焰面越來越遠(yuǎn)。一、基本概念 爆炸過程中障礙物對(duì)火焰速度與超壓的影響曲線煤礦瓦斯防治基本知識(shí)障礙物數(shù)對(duì)火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊挠绊?（a） 沒有障礙物 (b) 兩個(gè)障礙物 (c) 六個(gè)障礙物 障礙物數(shù)對(duì)溫度場(chǎng)分布規(guī)律的影響 （a） 沒有障礙物 (b) 兩個(gè)障礙物 (c) 四個(gè)障礙物 管道結(jié)構(gòu)異常對(duì)瓦斯爆炸過程中火焰?zhèn)鞑ヒ?guī)律的影響分叉管路對(duì)瓦斯爆炸火焰?zhèn)鞑ニ俣扔绊戧P(guān)系曲線（無加速環(huán)）解釋了分叉巷道破壞嚴(yán)重的問題？分叉管路對(duì)瓦斯爆炸火焰

10、傳播速度影響關(guān)系曲線（有加速環(huán)） L/DV(m/s)結(jié)論：湍流對(duì)瓦斯爆炸傳播過程具有重要影響啟示：消除湍流對(duì)阻爆具有重要的作用火焰速度m/s解釋了分叉巷道破壞嚴(yán)重的問題？一、基本概念 瓦斯爆炸的主要危害 瓦斯煤塵爆炸最終產(chǎn)物組成表煤礦瓦斯防治基本知識(shí)大氣成分變化甲烷爆炸時(shí)煤塵爆炸時(shí) 甲烷和煤塵共同爆炸時(shí)濃度備注爆炸下限最佳爆炸濃度爆炸上限爆炸下限最佳爆炸濃度爆炸上限殘余氧濃度%16186251625380CO爆炸下限為12%；H2爆炸下限為4%CO %微量1212482716CO2 %微量9微量510694812水蒸氣%10164816122061024H2 %微量12010516甲烷及其同系

11、物 % 0215035爆炸超壓對(duì)人員的損傷程度表煤礦瓦斯防治基本知識(shí)一、基本概念 瓦斯爆炸的主要危害二、瓦斯爆炸預(yù)防預(yù)防瓦斯積聚 常見瓦斯積聚原因如下：1.風(fēng)量不足、風(fēng)量短路、停風(fēng),末節(jié)風(fēng)筒過遠(yuǎn)；2.采空區(qū)處理不及時(shí)，管理不善,積聚瓦斯涌出; 3.瓦斯異常涌出； 4.瓦斯抽采未達(dá)標(biāo)進(jìn)行采掘； 5.瓦斯超限繼續(xù)生產(chǎn)； 6.積聚瓦斯處理不當(dāng)； 7.瓦斯檢查、監(jiān)測(cè)失誤。 總之瓦斯“零超限”目標(biāo)管理制度未建立或不完善或未落實(shí)： 是否建立瓦斯超限立即停產(chǎn)撤人，并按瓦斯超限就是事故，并比照事故處理查明超限原因，落實(shí)防范措施相關(guān)制度； 1個(gè)月內(nèi)發(fā)生2次瓦斯超限的礦井是否停產(chǎn)整頓； 礦井安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)是否正

12、常運(yùn)轉(zhuǎn)；傳感器安裝位置、數(shù)量是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，是否有空白死角；是否按規(guī)定對(duì)系統(tǒng)和傳感器進(jìn)行定期維護(hù)。煤礦瓦斯防治基本知識(shí)二、瓦斯爆炸預(yù)防預(yù)防火源 瓦斯爆炸的主要引爆火源如下： 1.明火、火災(zāi)； 2.電氣火花； 3.爆破火源； 4.靜電火花； 5.摩擦火花。煤礦瓦斯防治基本知識(shí)二、瓦斯爆炸預(yù)防 瓦斯爆炸發(fā)生地點(diǎn)規(guī)律：采煤工作面：采煤機(jī)附近 工作面上隅角 放炮作業(yè)點(diǎn)掘進(jìn)工作面：迎頭 放炮作業(yè)過程其它情況：排放瓦斯、處理大塊矸石、處理煤倉(cāng)溜煤眼堵塞 煤礦瓦斯防治基本知識(shí)19491995年46年間，國(guó)有重點(diǎn)煤礦一次死亡3人以上瓦斯事故361起，死亡6931人。按發(fā)生地點(diǎn)及火源原因統(tǒng)計(jì)如下：發(fā)生地點(diǎn)

13、：掘進(jìn)面 156次，占43.2%采煤面 131次，占36.24%巷道、硐室 74次，占20.5%引爆火源：電氣火花 41.44%放炮火焰 29.92%摩擦撞擊 8.59%吸煙 1.94%其它（靜電、煤自燃、高溫?zé)嵩吹龋?8.00%各種火花引發(fā)瓦斯爆炸典型案例炮火：1993年10月11日，黑龍江省雞東縣保合煤礦局部通風(fēng)機(jī)停風(fēng)，掘進(jìn)工作面瓦斯積聚，不僅不停止作業(yè)，而且不檢查瓦斯就在迎頭放炮，炮火引發(fā)特大瓦斯爆炸事故，死亡70人。1997年4月9日，山西省臨汾橋上村礦用煤塊封堵炮眼，放炮炮火引起瓦斯爆炸，死亡26人。1999年3月27日，山東省棗莊柴里礦放炮崩轉(zhuǎn)載機(jī)處大塊矸石炮火引爆瓦斯，死亡17人

14、。1996年5月1日，河南省平頂山十礦為了使瓦斯超限時(shí)不斷電，礦安全辦公會(huì)議做出了上調(diào)瓦斯監(jiān)測(cè)報(bào)警點(diǎn)的錯(cuò)誤決定，致使瓦斯超限，放炮時(shí)發(fā)生瓦斯爆炸，造成84人死亡。各種火花引發(fā)瓦斯爆炸典型案例明電明火：1997年5月2日，貴州省貴陽(yáng)市花溪坪大坡煤礦，采煤工作面采用明電照明，電火花引發(fā)瓦斯爆炸，死亡13人。1999年1月28日，四川省涼山甘洛斯覺礦使用手電照明，電火花引起瓦斯爆炸，死亡14人。1994年1月24日，黑龍江省雞西二道河子礦多經(jīng)井使用煤電鉆插銷明電放炮，引起瓦斯爆炸，死亡99人。1999年5月10日，陜西省銅川玉華煤礦一名工人在井下吸煙，煙頭明火（吸煙時(shí)溫度為650800oC，香煙點(diǎn)燃

15、未吸時(shí)溫度為450500oC）引起瓦斯爆炸，不僅自身死亡，還奪去另外42位礦工的生命。1999年7月17日，黑龍江省農(nóng)牧漁廳供應(yīng)站礦，一工人在井下吸煙，明火引起瓦斯爆炸，死亡23人。各種火花引發(fā)瓦斯爆炸典型案例電氣設(shè)備失爆火花：1995年5月6日，山西省臨汾古城煤礦，煤電鉆喇叭口電纜破損漏電火花引發(fā)瓦斯爆炸，死亡35人。1997年7月12日，江西省樂平橋頭礦，輸送機(jī)控制系統(tǒng)失爆，漏電火花引起瓦斯爆炸，死亡40人。1999年1月25日，黑龍江七臺(tái)河市新富煤礦，工人拽電鉆電纜時(shí)，明接頭短路電火花引起瓦斯爆炸，死亡11人。1996年11月27日，山西大同市郭家窯鄉(xiāng)東村煤礦，巷道通風(fēng)不良引起瓦斯積聚，

16、電工帶電檢修開關(guān)，產(chǎn)生電火花，引起瓦斯煤塵爆炸，死亡110人，另下落不明4人。1993年10月27日，山西大同晉華宮礦南山井，工人帶電檢修絞車磁力起動(dòng)器，電火花引發(fā)瓦斯爆炸，死亡28人。1998年11月29日，云南省來賓煤礦一工人，在井下拆卸礦燈時(shí)燈線短路，產(chǎn)生火花將瓦斯引爆，造成42人死亡。1996年10月19日，陜西桃花洞煤礦，礦燈失爆火花引起瓦斯爆炸，死亡50人。各種火花引發(fā)瓦斯爆炸典型案例摩擦火花：1994年9月17日，黑龍江省鶴崗南山煤礦，采煤工用手錘敲打鉸接頂梁連結(jié)銷子時(shí)產(chǎn)生火花，引起瓦斯爆炸，死亡56人。2000年9月5日，山西省大同永定莊礦工人檢修設(shè)備時(shí)，金屬間撞擊產(chǎn)生火花引起

17、瓦斯爆炸，死亡29人，另下落不明2人。靜電火花：1981年，日本新大夕張煤礦發(fā)生煤與瓦斯突出，救護(hù)隊(duì)下井搶救時(shí)，一名隊(duì)員身穿化纖衣服，劇烈摩擦產(chǎn)生的靜電火花引發(fā)瓦斯爆炸，90多人死亡。1997年1 1月27日，安徽省淮南謝二礦，采煤工作面上隅角排放瓦斯風(fēng)筒的抗靜電性能失效，產(chǎn)生靜電火花，引起瓦斯爆炸，死亡45人。19491995年46年間，國(guó)有重點(diǎn)煤礦一次死亡3人以上瓦斯事故361起，按瓦斯積聚原因統(tǒng)計(jì)如下： 局部通風(fēng)機(jī)停風(fēng) 15.51% 風(fēng)量不足（超通風(fēng)能力生產(chǎn)） 15.51% 通風(fēng)系統(tǒng)（串聯(lián)、角聯(lián)、不完整等） 14.68% 采空區(qū)積存瓦斯 10.08% 放炮后積聚瓦斯 7.48% 巷道局部

18、無風(fēng) 7.20% 盲巷積聚瓦斯 6.65% 局部通風(fēng)機(jī)循環(huán)風(fēng) 1.94% 其它（瓦斯異常涌出、突出孔洞積存瓦斯等） 14.96% 19491995年46年間，全國(guó)煤礦共發(fā)生一次死亡3人以上瓦斯事故 3343起， 死亡 28140人， 其中鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦 2102起，占62.49%， 死亡 13555人，占47.64% 瓦斯爆炸事故原因分析： 1違背技術(shù)政策和法律法規(guī) 有的礦井主通風(fēng)機(jī)能力小，通風(fēng)系統(tǒng)阻力大，漏風(fēng)多，風(fēng)量不足，超通風(fēng)能力生產(chǎn)，有的小煤礦甚至是自然通風(fēng)無機(jī)械通風(fēng)；有的礦井通風(fēng)系統(tǒng)違規(guī)；采空區(qū)和盲巷未及時(shí)處理和封閉，形成瓦斯庫(kù)，留下事故隱患，有的小煤礦甚至是獨(dú)眼井，無全負(fù)壓通風(fēng)系統(tǒng)。 2通

19、風(fēng)管理不善 礦井各用風(fēng)地點(diǎn)未按需配足風(fēng)量或超通風(fēng)能力生產(chǎn)； 通風(fēng)巷道與設(shè)施維修不到位，冒落堵塞，風(fēng)流不暢 、短路； 局部通風(fēng)機(jī)隨意停開；有的風(fēng)筒脫節(jié)、漏風(fēng)、被壓，未及時(shí)處理，有的風(fēng)筒口距掘進(jìn)工作面太遠(yuǎn)，使風(fēng)量過小、風(fēng)速低，導(dǎo)致掘進(jìn)工作面微風(fēng)作業(yè)，致使瓦斯積聚； 通風(fēng)系統(tǒng)不完整不獨(dú)立不可靠，串聯(lián)風(fēng)、擴(kuò)散風(fēng)、循環(huán)風(fēng)。瓦斯爆炸事故原因分析： 3瓦斯檢查制度執(zhí)行不嚴(yán) 有的礦瓦斯檢查工數(shù)量不足，經(jīng)常空班漏檢；有的瓦斯檢查工思想與業(yè)務(wù)素質(zhì)不高，責(zé)任心不強(qiáng)，甚至做假記錄；有的礦井瓦斯監(jiān)測(cè)遙控系統(tǒng)安裝不合理或檢修不及時(shí)，不能發(fā)揮其作用。 4瓦斯抽排不達(dá)標(biāo) 有的礦井雖然建有瓦斯抽采系統(tǒng)，但抽采不達(dá)標(biāo)，抽采鉆孔密

20、度、長(zhǎng)度 、時(shí)間不夠，以致掘進(jìn)回采時(shí)瓦斯超限。煤與瓦斯突出礦井，沒有采取區(qū)域預(yù)抽或預(yù)抽未達(dá)標(biāo)、開采解放層未同時(shí)抽采卸壓瓦斯或抽采未達(dá)標(biāo)，導(dǎo)致煤與瓦斯突出事故的發(fā)生。瓦斯爆炸事故原因分析： 5違章爆破火源 炮眼不裝或少裝炮泥，甚至用煤粉等可燃物替代；最小抵抗線不夠和用多母線爆破；進(jìn)行裸露爆破或放連珠炮。有的工作面雖然分上、下段爆破，但兩段爆破間隔時(shí)間很短，以致釀成事故。 6機(jī)電設(shè)備火源 電氣管理不嚴(yán)及機(jī)械設(shè)備摩擦火源。井下照明和機(jī)械設(shè)備的電源、電氣裝置不符合規(guī)定；有的疏于管理，電氣設(shè)備失爆或帶電作業(yè)產(chǎn)生火花，以及機(jī)械設(shè)備摩擦熱源、膠帶摩擦著火引發(fā)瓦斯爆炸。瓦斯爆炸事故原因分析： 7.煤炭自燃火源

21、 采空區(qū)和舊巷未及時(shí)封閉，殘煤自然發(fā)火；密閉不嚴(yán)管理不善，漏風(fēng)致火區(qū)復(fù)燃。 8.職工安全意識(shí)薄弱 瓦斯超限作業(yè)； 井下違章火焊、電焊； 電鉗工帶電檢修作業(yè)； 放炮未“一炮三檢”； 在井下抽煙等。 第二部分瓦斯爆炸事故案例分析案例阜新孫家灣煤礦海州立井2005年“” 特別重大瓦斯爆炸事故瓦斯爆炸事故案例分析 2005年2月14日阜新孫家灣煤礦海州立井發(fā)生特別重大瓦斯爆炸事故，死亡214人,受傷30人，其中重傷8人。主要內(nèi)容 一、事故礦井基本情況 二、事故發(fā)生時(shí)間認(rèn)定 三、爆源點(diǎn)的認(rèn)定 四、事故類別認(rèn)定 五、瓦斯來源分析 六、引爆火源分析 七、災(zāi)害波及范圍分析 八、爆炸強(qiáng)度分析 九、事故結(jié)論 十、

22、事故的技術(shù)層面的反思 十一、事故間接原因分析 十二、事故原因小結(jié)孫家灣煤礦隸屬于阜新礦業(yè)（集團(tuán)）公司，系原孫家灣斜井和海州立井合并而成。生產(chǎn)能力2004年6月通過技術(shù)改造：海州立井年設(shè)計(jì)能力150萬t（未經(jīng)核定，改擴(kuò)建工程尚未竣工 ）。2004年 ：生產(chǎn)萬t，其中海州立井產(chǎn)萬t，孫家灣斜井產(chǎn)萬t（04年8月后不產(chǎn)煤）。2005年 ：海州立井計(jì)劃150萬t，1月已產(chǎn)萬t?；夭晒に嚕壕C合機(jī)械化放頂煤和炮采放頂煤開采生產(chǎn)采區(qū)：331采區(qū)和242采區(qū)海州立井通風(fēng)系統(tǒng)：中央并列兩翼對(duì)角混合抽出式通風(fēng)，現(xiàn)有兩個(gè)立井和三個(gè)斜井 ?？偱棚L(fēng)量4957m3min。 一、事故礦井基本情況通風(fēng)系統(tǒng)示意圖888m3/m

23、in801m3/min238m3/min578m3/min886m3/min2544m3/min孫家灣送833m3/min2970m3/min3108m3/min4957m3/min回孫家灣318m3/min2637m3/min187m3/min回孫家灣351m3/min4705m3/min242采區(qū)331采區(qū)安全基本狀況絕對(duì)瓦斯涌出量 ：3/min相對(duì)瓦斯涌出量 ：3/t331采區(qū)相對(duì)涌出量：3/t礦井瓦斯等級(jí) ：高瓦斯礦井煤塵爆炸指數(shù) ：40.88%瓦斯抽放系統(tǒng) ： 3臺(tái)移動(dòng)抽放泵抽放能力 ：140m3/minKJ75型礦井瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng) 二、事故發(fā)生時(shí)間認(rèn)定事故發(fā)生時(shí)間：2005年2月

24、14日15時(shí)01分主 要 依 據(jù) ： - 礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)信號(hào)中斷時(shí)間為： 2005年2月14日15時(shí)01分。 - 阜新地震臺(tái)監(jiān)測(cè)到的瓦斯爆炸震動(dòng)波出現(xiàn)：時(shí)間為2005年2月14日15時(shí)01分三、爆源點(diǎn)的認(rèn)定爆源點(diǎn)：-500m水平3316架子道內(nèi)，距專用回風(fēng)道8m處的配電點(diǎn)1.從沖擊波造成的物體位移方向分析 井下3316架子道配電點(diǎn)爆炸，其沖擊波傳播方向呈放射狀 照明信號(hào)綜合裝置照明信號(hào)綜合裝置3316架子道沖擊波方向沖擊波方向 2.從3316架子道配電點(diǎn)處的火源跡象分析有引爆火源的跡象（具體見火源分析）四、事故類別認(rèn)定事故類別：瓦斯爆炸事故（1）高瓦斯礦井。（2）造成的沖擊波破壞現(xiàn)象十分

25、明顯。（3）有爆炸聲及濃煙產(chǎn)生（4）有大量有毒有害氣體產(chǎn)生（5）爆炸前有高濃度的瓦斯異常涌出，爆炸后有殘存瓦斯（6）災(zāi)區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)煤塵結(jié)焦現(xiàn)象，可排除煤塵參與爆炸的可能。（7）事故前爆源點(diǎn)附近未儲(chǔ)存、使用炸藥等其它爆炸物品。 1.沖擊地壓引起3316外風(fēng)道局部區(qū)域異常瓦斯涌出并達(dá)到爆炸界限（1）從沖擊地壓監(jiān)測(cè)報(bào)表及礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)方面分析據(jù)阜新市地震局提供的資料，2005年2月14日14時(shí)49分秒阜新市孫家灣礦區(qū)發(fā)生了震級(jí)為ML級(jí)沖擊地壓；沖擊地壓后11分發(fā)生瓦斯爆炸，根據(jù)監(jiān)測(cè)記錄：異常瓦斯涌出區(qū)域瓦斯擴(kuò)散至爆源點(diǎn)并達(dá)到爆炸界限的時(shí)間，以及在該時(shí)間段內(nèi)電工帶電檢修電器打火等認(rèn)定，沖擊地壓

26、與瓦斯爆炸兩者在時(shí)間上存在因果關(guān)系。五、瓦斯來源分析瓦斯爆炸造成的遇難人員分布 22613936492335561爆點(diǎn)局部停風(fēng)積聚瓦斯沖擊地壓底鼓頂冒幫片大量涌瓦斯4%高瓦斯礦井采區(qū)無專用回風(fēng)下山；采區(qū)進(jìn)回風(fēng)下山皆未貫穿整個(gè)采區(qū)（剃頭開采）；3316風(fēng)巷掘進(jìn)從3315皮帶巷開口（致采面和3316掘進(jìn)通風(fēng)皆不獨(dú)立；單翼開采同時(shí)采掘；回風(fēng)中設(shè)配電點(diǎn)無瓦斯點(diǎn)閉鎖。參與爆炸巷道 （2）沖擊地壓引起瓦斯異常涌出，沖擊地壓發(fā)生時(shí)間和3316風(fēng)道的36#監(jiān)測(cè)點(diǎn)，3316外風(fēng)道53#監(jiān)測(cè)點(diǎn)瓦斯?jié)舛戎档淖兓跁r(shí)間和空間有對(duì)應(yīng)關(guān)系：事故前，3316風(fēng)道回風(fēng)的36#監(jiān)測(cè)點(diǎn)在14時(shí)49分瓦斯?jié)舛葹?%，已嚴(yán)重超限；

27、3316外風(fēng)道進(jìn)風(fēng)系其回風(fēng)滲入新風(fēng)（ 53#監(jiān)測(cè)點(diǎn))，若無其他瓦斯，瓦斯?jié)舛葢?yīng)低于36#監(jiān)測(cè)點(diǎn)瓦斯?jié)舛龋?316外風(fēng)道進(jìn)風(fēng)53#監(jiān)測(cè)點(diǎn)從14時(shí)50分20秒已超限的瓦斯?jié)舛?.29%，到14時(shí)52分29秒急劇增加至4%以上，表明36#監(jiān)測(cè)點(diǎn)與53#監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間因沖擊地壓有大量新瓦斯源補(bǔ)充。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察，沖擊地壓導(dǎo)致的巷道底臌、冒頂、巷幫變形發(fā)生3316外風(fēng)道53#監(jiān)測(cè)點(diǎn)前后。（3）爆炸事故后，3316外風(fēng)道仍繼續(xù)有大量瓦斯涌出。（4）從3316外風(fēng)道處地質(zhì)構(gòu)造狀況進(jìn)行分析： 3316風(fēng)道外側(cè)正處于一背斜轉(zhuǎn)向斜的構(gòu)造地帶，且3316架子道斜交于向斜軸部。3316風(fēng)道有瓦斯涌出并積聚超限（1）3316風(fēng)

28、道掘進(jìn)面（37#甲烷傳感器）：14時(shí)40分監(jiān)測(cè)信號(hào)恢復(fù)時(shí)，瓦斯?jié)舛葹?.09%左右；14時(shí)47分開始下降，于14時(shí)52分下降至0.3%。（2）在3316風(fēng)道掘進(jìn)面瓦斯下降的同時(shí)，3316風(fēng)道回風(fēng)（36#甲烷傳感器）于14時(shí)49分瓦斯?jié)舛冗_(dá)2.04%峰值，表明3316風(fēng)道掘進(jìn)面有積聚瓦斯排出。（3）瓦斯排放時(shí)間與回風(fēng)側(cè)3316外風(fēng)道沖擊地壓發(fā)生時(shí)間（14時(shí)49分38秒）對(duì)應(yīng)；結(jié)論： 3316外風(fēng)道因沖擊地壓異常涌出瓦斯與3316風(fēng)道掘進(jìn)面排出的積聚瓦斯混合參與瓦斯爆炸。沖擊地壓前爆源點(diǎn)瓦斯已超限，與沖擊地壓過程噴出瓦斯疊加達(dá)到爆炸濃度。六、引爆火源分析引爆瓦斯的火源：-500m水平3316架子道

29、內(nèi)，距專用回風(fēng)道8m處的配電點(diǎn)型照明信號(hào)綜合裝置接線腔內(nèi)電火花。 （1）3316架子道配電點(diǎn)型照明信號(hào)綜合裝置上方頂板，兩排鋼筋、錨桿托盤呈紅銹色，有明顯過火痕跡；相鄰鋼筋沒有相似痕跡。(2) 3316架子道照明信號(hào)綜合裝置接線腔內(nèi)有兩個(gè)接線端子的壓緊螺帽松動(dòng)，一個(gè)是接線腔內(nèi)接地端子，另一個(gè)是一相動(dòng)力電源線接線端子，開關(guān)在帶電作業(yè)下電纜擾動(dòng)可產(chǎn)生電火花。 接線腔沒有蓋板。接線腔內(nèi)兩個(gè)接線端子有剩余長(zhǎng)約2的二根銅芯絲，其端頭圓滑有熔化跡象爆源點(diǎn)附近鉆機(jī)控制手把煤塵附著狀況 （3）3316架子道配電點(diǎn)靠煤幫一側(cè)附近發(fā)現(xiàn)該照明信號(hào)綜合裝置接線腔蓋板和一只附著其上的螺絲，該螺絲中部彎曲120內(nèi)角、有扭

30、絲和絲扣拉傷痕跡；接線腔蓋板防爆結(jié)合面?zhèn)裙潭ㄔ撀萁z的螺孔有明顯壓傷痕跡；接線腔防爆結(jié)合面處，固定該螺絲的螺孔也有明顯向外拉傷凸起痕跡；表明接線腔內(nèi)爆炸壓力大于配電點(diǎn)處環(huán)境壓力。（4）3316架子道配電點(diǎn)附近有10人遇難，并發(fā)現(xiàn)兩串鑰匙和一個(gè)扳手，表明事故現(xiàn)場(chǎng)有人作業(yè)。 因沖擊波和高溫火焰的破壞范圍：331采區(qū)：3315綜采工作面及其進(jìn)、回風(fēng)巷；3316風(fēng)道掘進(jìn)；3316皮帶道掘進(jìn)、331區(qū)軌道下山、331區(qū)運(yùn)煤下山、331區(qū)回風(fēng)斜下、掃泥道、太上一皮運(yùn)煤道、四皮運(yùn)煤道、-340 盲斜下山，水平大巷；242采區(qū)：部分巷道。 事故造成傷亡人員及破壞情況如下片之圖所示：七、災(zāi)害波及范圍分析瓦斯爆炸造

31、成的遇難人員分布 22613936492335561爆點(diǎn)局部停風(fēng)積聚瓦斯沖擊地壓底鼓頂冒幫片大量涌瓦斯4%高瓦斯礦井采區(qū)無專用回風(fēng)下山；采區(qū)進(jìn)回風(fēng)下山皆未貫穿整個(gè)采區(qū)；3316風(fēng)巷掘進(jìn)從3315皮帶巷開口，致3315采面和3316風(fēng)巷掘進(jìn)都不是獨(dú)立通風(fēng)。參與爆炸巷道八、爆炸強(qiáng)度分析1.參與爆炸的瓦斯源所在巷道 3316外風(fēng)道中水倉(cāng)口至外風(fēng)道掘進(jìn)頭；3316架子道；3316盲斜下山；331軌道下山中自盲斜下山巷口至3315風(fēng)道口一段。2.瓦斯源所在巷道的瓦斯?jié)舛?316架子道自專用回風(fēng)道巷口以外一段巷道、331軌道下山中自盲斜下山巷口至3315風(fēng)道口一段中：3.98%3316架子道自專用回風(fēng)道巷

32、口以里一段巷道：% 3.參與爆炸的總瓦斯量 ：246m3 4.爆炸前異常涌出的總瓦斯量 ：624m3 5.爆炸強(qiáng)度相當(dāng)于705kg TNT炸藥爆炸效應(yīng)，(1kg碳?xì)浠衔锱c空氣混合的爆炸效應(yīng)相當(dāng)于4kg TNT炸藥，甲烷的密度3,即1m3甲烷與空氣混合的爆炸效應(yīng)相當(dāng)于2.86kg TNT炸藥)九、結(jié)論事故類別：瓦斯爆炸事故時(shí) 間：2005年2月14日15時(shí)01分爆 源 點(diǎn)：-500 m水平 3316架子道內(nèi)，距專用回風(fēng) 道8m的配電點(diǎn)處；瓦斯來源：3316外風(fēng)道因沖擊地壓造成的異常涌出 的大量高濃度瓦斯與3316風(fēng)道停工掘 進(jìn)工作面積聚的瓦斯排出混合；引爆火源：3316架子道內(nèi)，距專用回風(fēng)道8

33、m的配 電點(diǎn)處，帶電檢修型照 明信號(hào)綜合裝置，接線腔內(nèi)產(chǎn)生電火花。 為什么現(xiàn)代化國(guó)有重點(diǎn)礦會(huì)發(fā)生這樣大的災(zāi)害？沖擊地壓 異常瓦斯涌出+帶電檢修火花 特大瓦斯爆炸。應(yīng)急救援能力弱，未能斬?cái)嘣l(fā)性災(zāi)害向繼發(fā)性災(zāi)害轉(zhuǎn)化的致災(zāi)鏈1、 瓦斯源：沖擊地壓無防治；異常瓦斯涌出源未預(yù)抽；瓦斯?jié)舛瘸蘩^續(xù)生產(chǎn)而且不處理；帶電檢修橫行無限制； 反思各礦異常瓦斯涌出防治以及能否避免成災(zāi)。 十、技術(shù)層面的反思2、瓦斯異常涌出信息的及時(shí)獲取、診斷和快速響應(yīng)失效 爆炸濃度瓦斯充滿千米巷道達(dá)近十分鐘未能發(fā)現(xiàn)和采取應(yīng)急措施； 監(jiān)測(cè)監(jiān)控失效不僅必須設(shè)置瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)，而且必須注意系統(tǒng)功能的有效性及應(yīng)用可靠性； （1）瓦斯異常信息

34、的獲?。ň卤銛y式儀器的重要作用、監(jiān)測(cè)點(diǎn)的正確布置、井上異常信息的處理）； （2）瓦斯異常信息的快速響應(yīng)（報(bào)警、斷電、異地?cái)嚯?； （3）監(jiān)測(cè)信息的及時(shí)正確診斷（懷疑誤報(bào)、井下、井上信息的處理程序)。3、火源：帶電檢修（多次引起特大瓦斯爆炸事故的違規(guī)行為）。職工培訓(xùn)，企業(yè)文化。良好職工素質(zhì)形成與防帶電檢修性能的設(shè)備。4、災(zāi)害擴(kuò)大化（1）通風(fēng)系統(tǒng)的合理性可靠性（開采與掘進(jìn)接替緊張、為節(jié)省巷道破壞了通風(fēng)系統(tǒng)的獨(dú)立、合理、可靠性）。 下山通風(fēng)系統(tǒng)的完整可靠性要求； 331采區(qū)無專用回風(fēng)巷道； 由上階段工作面運(yùn)輸巷道中部開下階段回 風(fēng)巷且同時(shí)生產(chǎn)，兩重大隱患疊加。 （2）人員密集，勞動(dòng)組織混亂。 5

35、設(shè)備采購(gòu) （1）“型照明信號(hào)綜合裝置” 樣機(jī)正在進(jìn)行電氣性能檢驗(yàn)，防爆性能尚未檢驗(yàn)，不可能取得該產(chǎn)品的安全標(biāo)志許可證。 （2）該事故開關(guān)名牌標(biāo)注的防爆合格證號(hào)在CMExC后無編號(hào)；安全標(biāo)志“MA”號(hào)（20034172）經(jīng)網(wǎng)上查詢?yōu)榉窃撻_關(guān)型號(hào)。十一、間接原因分析 1、超能力生產(chǎn) 核定生產(chǎn)能力90萬t/a，2005年1月實(shí)際生產(chǎn)萬t ，加劇了采掘關(guān)系失調(diào)；風(fēng)量不足，瓦斯?jié)舛瘸?、巷道布置不合理 1）采區(qū)無專用回風(fēng)巷； 2）采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)巷未貫通整個(gè)采區(qū)，邊生產(chǎn)邊延伸； 3）3316風(fēng)道掘進(jìn)工作面是從3315皮帶道與3316風(fēng)道之間聯(lián)絡(luò)巷開口掘進(jìn)的，致使3315綜放面和3316風(fēng)道掘進(jìn)面都沒有獨(dú)立

36、的通風(fēng)系統(tǒng)。十一、間接原因分析 3、機(jī)電管理混亂 1）爆源處工人帶電檢修綜保裝置，嚴(yán)重違章； 2）使用電氣產(chǎn)品不符合規(guī)定： （1）綜保裝置無有效安全標(biāo)志許可證，無有效防爆合格證，”MA”標(biāo)志系偽造； （2）安設(shè)在回風(fēng)系統(tǒng)中的電氣設(shè)備沒有實(shí)現(xiàn)瓦斯電閉鎖，瓦斯超限時(shí)不能及時(shí)斷電，致使工人無證違章帶電作業(yè)引發(fā)瓦斯爆炸。 4、勞動(dòng)組織不合理，管理混亂 1）事故當(dāng)班入井574人，在事故區(qū)多工種、人員密集、同時(shí)交叉作業(yè)，構(gòu)成群死群傷隱患； 2）有3支外包工程隊(duì)在井下進(jìn)行采掘 作業(yè)，以包代管，特殊工種無證上崗。十一、間接原因分析 5、未采取綜合防治沖擊地壓措施 礦井雖然有防治沖擊地壓辦公室和防治沖擊地壓隊(duì)，

37、也制訂了3316順槽防治沖擊地壓安全技術(shù)措施，但未按煤礦安全規(guī)程第84條規(guī)定，“應(yīng)根據(jù)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)等實(shí)際考察資料和積累的數(shù)據(jù)劃分沖擊地壓危險(xiǎn)程度等級(jí)并制訂相應(yīng)的綜合防治措施?！?6、安全監(jiān)控管理違規(guī)，應(yīng)急處置不當(dāng) 1）當(dāng)3316風(fēng)道瓦斯傳感器發(fā)生通訊中斷， 無監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)現(xiàn)象時(shí)，沒有執(zhí)行煤礦安全規(guī)程第162條規(guī)定“安全監(jiān)控設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，必須及時(shí)處理，在故障期間必須有安全措施?！?2）從沖擊地壓發(fā)生，（瓦斯異常涌出，瓦斯超限）到瓦斯爆炸11分鐘時(shí)間內(nèi)，高濃度瓦斯充滿千余m巷道，回風(fēng) 系統(tǒng)的電氣設(shè)備未能斷電，井下現(xiàn)場(chǎng)有關(guān)人員未采取有效措施，監(jiān)測(cè)中心值班人員失掉時(shí)機(jī)，處置不當(dāng)。 十一、間接原因分析 7、安

38、全管理制度不健全，落實(shí)不到位 礦井雖然配有便攜瓦斯檢測(cè)儀和自救器，但由于安全管理制度不健全、落實(shí)不到位，致使有關(guān)人員下井不帶便攜瓦斯檢測(cè)儀，未執(zhí)行煤礦安全規(guī)程第10條 “入井人員隨身攜戴自救器”的規(guī)定。 8、職工隊(duì)伍素質(zhì)低，不符合安全生產(chǎn)的要求 職工隊(duì)伍文化基礎(chǔ)低，專業(yè)知識(shí)弱，滿足不了現(xiàn)代化復(fù)雜礦井安全生產(chǎn)的要求。礦長(zhǎng)系小學(xué)文化水平，難以承擔(dān)起現(xiàn)代化復(fù)雜礦井管理職責(zé)；工程技術(shù)人員流失嚴(yán)重，技術(shù)管理人才短缺；2000年以來，阜新礦業(yè)集團(tuán)公司分配來的大專畢業(yè)生只有15人。 十二、事故原因小結(jié) 事故責(zé)任處理結(jié)果：國(guó)務(wù)院2005年月11日召開常務(wù)會(huì)議，同意事故調(diào)查領(lǐng)導(dǎo)小組和事故責(zé)任處理小組的建議。對(duì)這起事故負(fù)有主要責(zé)任的孫家灣煤礦礦長(zhǎng)等4人移送司法機(jī)關(guān)處理；對(duì)阜新礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司董事長(zhǎng)、總經(jīng)理給予撤銷黨內(nèi)外職務(wù)處分，并按照程序免去其董事長(zhǎng)職務(wù)，其余27人分別給予黨紀(jì)行政處分；對(duì)負(fù)有領(lǐng)導(dǎo)責(zé)任的遼寧省人民政府副省長(zhǎng)作出書面檢查。 十二、事故原因小結(jié)事故直接原因：1.沖擊地壓造成3316風(fēng)巷外段大量瓦斯異常涌出，3316風(fēng)巷里段掘進(jìn)工作面局部停風(fēng)造成瓦斯積聚、二者瓦斯?jié)舛染幱谕咚贡ǚ秶?.工人違章帶電檢修臨時(shí)配電點(diǎn)的照明信號(hào)綜合保護(hù)裝置，產(chǎn)生電火花引起瓦斯爆炸。十二、事故原因小結(jié) 事故暴露出的