煤礦事故應(yīng)急救援與典型案例分析

1、煤礦事故應(yīng)急救援與典型案例分析煤礦事故應(yīng)急救援及典型案例分析(國內(nèi)瓦斯事故)一、鄭州煤業(yè)集團(tuán)大平煤礦“10.20”特大型煤與瓦斯突出引發(fā)特別重大瓦斯爆炸事故2004年10月20日，河南省鄭州煤炭工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司(簡稱鄭煤集團(tuán)公司)大平煤礦發(fā)生一起特大型煤與瓦斯突出引發(fā)的特別重大瓦斯爆炸事故，造成148人死亡，32人受傷（其中重傷5人），直接經(jīng)濟(jì)損失3935.7萬元。22時09分12秒22時12分26秒瓦斯?jié)舛葟?.12%升到40%以上.大平煤礦“10.20”事故瓦斯突出及擴(kuò)散過程演示22時31分31秒22時35分15秒,瓦斯?jié)舛葟?.17%升到4.0%.21軌道下山巖石掘進(jìn)工作面,突出煤巖

2、量約1894t,瓦斯量25萬m322時32分16秒22時39分45秒,瓦斯?jié)舛葟?.5%升到6.3%.大平煤礦“10.20”瓦斯爆炸傳播過程演示應(yīng)注意：“安全”區(qū)域的安全性的動態(tài)轉(zhuǎn)換；1、巖石掘進(jìn)工作面的突出威脅性；2、礦井由非突出危險過渡到突出危險的過渡階段時存在的易忽視的重大隱患；3、原發(fā)性突出災(zāi)害誘發(fā)繼發(fā)性爆炸災(zāi)害的防治；4、監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性；5、突發(fā)性災(zāi)害信息的發(fā)現(xiàn)、分析和決策的及時性二、陳家山礦瓦斯爆炸事故 2004年11月28日07時10分井下聽到爆炸聲、巷道煙霧大，安子溝風(fēng)井防爆門被摧毀，有黑煙冒出。四采區(qū)發(fā)生爆炸事故，波及四采區(qū)下山至回風(fēng)井所有區(qū)域，涉及415回采工作面系統(tǒng)

3、、416掘進(jìn)工作面系統(tǒng)、417掘進(jìn)工作面、采區(qū)下山系統(tǒng)、安子溝回風(fēng)系統(tǒng)等，死亡166人，受傷45人。 2004年12月2日3:25、6:15、7:45、10:53又發(fā)生4次爆炸，沒有再造成人員傷亡。 三、孫家灣煤礦瓦斯爆炸事故2005年2月14日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。該事故為40年來最大的煤礦事故四、貴州水城木沖溝礦瓦斯爆炸事故2000年9 月27日20時38分，貴州省水城礦務(wù)局木沖溝煤礦發(fā)生瓦斯爆炸事故。事故波及除+1800水平大巷以外的所有井下地點。井下作業(yè)的224名礦工中，160人遇難，11人重傷，83人生還。該礦為高瓦斯突出

4、礦井，相對瓦斯涌出量為19.9m3/t。木沖溝礦事故（循環(huán)風(fēng)違規(guī)排瓦斯打開礦燈）局部風(fēng)機(jī)停風(fēng)積存大量瓦斯巷道，正 排 放 瓦 斯 循 環(huán) 風(fēng)新鮮風(fēng)不夠四臺局部風(fēng)機(jī)用，產(chǎn)生循環(huán)風(fēng),高濃度瓦斯回流，遇拆卸礦燈的火源引起爆炸。木沖溝礦因循環(huán)風(fēng)引起瓦斯爆炸示意圖 五、 唐山市開平區(qū)劉官屯煤礦“12.7”瓦斯煤塵爆炸事故（死亡108人） 該礦系低瓦斯礦井事故發(fā)生于2005年12月7日15時14分；其爆源位于1193（下）工作面切眼。 回風(fēng)下山風(fēng)門打開風(fēng)流短路，工作面瓦斯積聚，回柱火花引爆瓦斯，煤塵參與爆炸。圖3 劉官屯煤礦遇險、遇難礦工分布圖六、寧夏白笈溝煤礦火災(zāi)、爆炸災(zāi)害事故教訓(xùn)開拓布置、采掘計劃不遵

5、循“合理通風(fēng)規(guī)律”所致技術(shù)層面的事故反思為什么當(dāng)前現(xiàn)代化國有重點礦會發(fā)生這樣大的災(zāi)害？集約化生產(chǎn)開采強(qiáng)度增大與未實現(xiàn)高可靠性安全保障的矛盾高可靠性安全保障1）傳統(tǒng)意義上的安全防范（正常狀態(tài)的重大隱患）2）異常狀況對“安全狀態(tài)”的改變3）應(yīng)急救援能力弱，未能斬斷原發(fā)性災(zāi)害向繼發(fā)性災(zāi)害轉(zhuǎn)化的致災(zāi)鏈 總結(jié)瓦斯爆炸事故的致因瓦斯源火源沖擊地壓通風(fēng)不良突出采空區(qū)瓦斯火災(zāi)生成氣體排出盲巷瓦斯與瓦斯積聚小窯相通高濃度瓦斯的發(fā)現(xiàn)和控制監(jiān)測系統(tǒng)瓦檢員井下八種人 斷電（傳感器位置）摩擦撞擊、電氣設(shè)備失爆放炮 、 火災(zāi)帶電檢修對煤礦重大災(zāi)害防治的幾點認(rèn)識一、近一年多以來，是1960年以來煤礦特別重大事故的第二個高發(fā)

6、期1、2004.10.22 鄭州大平礦難 死亡148人（突出引起進(jìn)風(fēng)區(qū)瓦斯爆炸）；2、2004.11.27 銅川陳家山礦難 死亡166人 （下隅角強(qiáng)制放頂瓦斯爆炸）；3、2005.2.14 阜新孫家灣礦難 死亡214人 （沖擊地壓引起原低瓦斯風(fēng)道瓦斯爆炸）；4、2005.7.4 梅州大興水災(zāi) 死亡123人5、2005.11.27 七臺河?xùn)|風(fēng)礦難死亡171人 （煤倉放炮引起煤塵爆炸）；6、2005.12.7 唐山劉家屯礦難死亡108人。特別關(guān)注礦井突發(fā)事件誘發(fā)重大災(zāi)害事故 上述特別重大事故，顯示一個共同規(guī)律： 大部分事故并非發(fā)生在傳統(tǒng)意義上的高瓦斯區(qū)域，而往往發(fā)生在正常狀況下是“安全的”，但是由

7、于突發(fā)事件的出現(xiàn)，如瓦斯異常涌出，使得原來的“安全”區(qū)域轉(zhuǎn)變?yōu)榇嬖谥卮箅[患的危險區(qū)域，然而這種動態(tài)變化未能為職工所發(fā)現(xiàn)，基于僥幸心理，違章作業(yè)，導(dǎo)致特別重大事故的發(fā)生。 結(jié)論：1、低瓦斯礦井（區(qū)域）瓦斯超限概率低，但出現(xiàn)點燃源的概率比高瓦斯礦井高。所以，低瓦斯礦井（區(qū)域）與高瓦斯礦井發(fā)生瓦斯爆炸的概率在同一數(shù)量級，即概率相近； 2、由于高瓦斯礦井發(fā)生瓦斯突發(fā)事件，影響其進(jìn)風(fēng)區(qū)（低瓦斯區(qū)域）的概率要比低瓦斯礦井發(fā)生瓦斯異常高，而兩者在火花控制措施相近，所以，因瓦斯異常，高瓦斯礦井的低瓦斯區(qū)域發(fā)生瓦斯爆炸的概率比低瓦斯礦井高；3、 突發(fā)事件使高瓦斯礦井發(fā)生瓦斯爆炸事故的概率提高許多，使低瓦斯礦井發(fā)

8、生瓦斯爆炸事故的概率提高更多。從上面的例子中，可以看到，發(fā)生突發(fā)事件，使高瓦斯礦井（區(qū)域）發(fā)生瓦斯爆炸事故的概率提高，使低瓦斯礦井（區(qū)域）發(fā)生瓦斯爆炸的概率提高更大。大部分煤礦重大事故未發(fā)生在高危險區(qū)域，說明多年來的煤礦安全工作發(fā)揮了重要的效果。 但特別重大事故的多次發(fā)生，說明在新生產(chǎn)形勢下出現(xiàn)了亟待解決的出現(xiàn)新的矛盾，即高度集中化、高強(qiáng)度生產(chǎn)與高可靠性安全保障的矛盾?，F(xiàn)在，安全技術(shù)管理，重點放在高瓦斯區(qū)域、存在重大危險源的區(qū)域，這無疑是正確的； 但忽視了異常條件下“安全”區(qū)域會變?yōu)椤拔ｋU”區(qū)域的動態(tài)變化，而且因為人們往往麻痹，更容易違章，容易忽視如何及時發(fā)現(xiàn)和采取應(yīng)對措施，其致災(zāi)可能性更大。

9、因此，需要適應(yīng)煤礦高度集中化生產(chǎn)的發(fā)展趨勢，為其提供高可靠性安全保障:(1)熟知的原發(fā)性災(zāi)害的防治，含高瓦斯區(qū)域的重點防治，(2)容易忽視的“安全”區(qū)域轉(zhuǎn)化為“危險”區(qū)域的動態(tài)致災(zāi)可能性的預(yù)警和防治，(3)原發(fā)性災(zāi)害轉(zhuǎn)變?yōu)楦蟮睦^發(fā)性災(zāi)害的預(yù)防和防治。二、瓦斯突發(fā)事件致災(zāi)的防治是當(dāng)前煤礦安全生產(chǎn)技術(shù)管理的薄弱環(huán)節(jié)往往是瓦斯突發(fā)事件（如突出或瓦斯突然涌出，違章處理盲巷集聚瓦斯，大小礦連通集聚瓦斯涌入大礦，放頂煤采煤法頂煤塌落瓦斯大量涌出、突然停電停風(fēng)或風(fēng)門打開瓦斯集聚等）使得原來的低瓦斯區(qū)域轉(zhuǎn)變?yōu)榇嬖谥卮箅[患的高瓦斯區(qū)域所致。 傳統(tǒng)的煤礦安全技術(shù)管理認(rèn)為，原發(fā)性災(zāi)害誘發(fā)更大的繼發(fā)性災(zāi)害或者防治突

10、發(fā)事件的致災(zāi)影響，因其發(fā)生概率小，為此采取安全技術(shù)管理措施，加大成本，“得不償失”； 高可靠性安全保障的安全技術(shù)管理認(rèn)為，這是建立煤礦集中化生產(chǎn)的高可靠性安全保障機(jī)制所必須付出的生產(chǎn)成本。這往往是傳統(tǒng)安全生產(chǎn)觀與國外發(fā)達(dá)國家安全生產(chǎn)觀的重要差別。 改變傳統(tǒng)煤礦安全生產(chǎn)觀，建立高可靠性安全保障機(jī)制是進(jìn)一步提高煤礦生產(chǎn)本質(zhì)安全度、提高煤礦安全生產(chǎn)水平的必由之路。（1）以瓦斯爆炸防治技術(shù)管理為例，即使在安全技術(shù)管理較好的礦區(qū)，傳統(tǒng)意義上的安全防范僅注意防止高瓦斯區(qū)域的瓦斯管理工作，往往忽視低瓦斯區(qū)域受到突發(fā)事件影響致使“安全”區(qū)域的狀態(tài)發(fā)生動態(tài)轉(zhuǎn)換這一重大隱患的防治，。實現(xiàn)高可靠性安全保障，就應(yīng)該考

11、慮本礦各“安全”區(qū)域受各類突發(fā)事件（瓦斯突然涌出或突出，違章處理盲巷集聚瓦斯，大小礦連通集聚瓦斯涌入大礦，放頂煤采煤法頂塌落瓦斯大量涌出等）影響下，轉(zhuǎn)變?yōu)橹卮箅[患的可能性及其防治；災(zāi)害預(yù)防處理計劃必須對于本礦不同易發(fā)災(zāi)害區(qū)域，制定針對性、可靠性和可操作性強(qiáng)的不同的人員撤退、風(fēng)流控制和災(zāi)害處理的優(yōu)化方案并防止或減少誘發(fā)繼發(fā)性災(zāi)害的可能；要做到高可靠性安全保障，采區(qū)、工作面應(yīng)有有效的隔爆、抑爆設(shè)施和措施，應(yīng)設(shè)置避災(zāi)峒室。 （2）以瓦斯突出礦井安全管理為例，即使在安全技術(shù)管理較好的礦區(qū)，傳統(tǒng)意義上的安全防范僅注意防止瓦斯突出的發(fā)生，對于突出的發(fā)生后的致災(zāi)影響，僅僅考慮安裝防突風(fēng)門；而建立異常狀況改變

12、“安全狀態(tài)”重大隱患的防治，斬斷原發(fā)性災(zāi)害向繼發(fā)性災(zāi)害轉(zhuǎn)化的致災(zāi)鏈等高可靠性安全保障，就應(yīng)該考慮瓦斯突出后，監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的管理及其響應(yīng)的及時性，高壓瓦斯流可能造成的瓦斯逆流入侵區(qū)域的判定及其致災(zāi)隱患的防治，應(yīng)加強(qiáng)可能出現(xiàn)的瓦斯逆流入侵區(qū)域的信息偵知、分析和防災(zāi)能力并加強(qiáng)對可能入侵區(qū)域的電器設(shè)備的防爆管理；應(yīng)注意設(shè)置防突風(fēng)門并不一定能擋住高壓瓦斯流，事故案例顯示，高壓瓦斯流即使不會破壞防突風(fēng)門，也可能穿過防突風(fēng)門與巷壁、水溝等間隙，逆流一段距離；還應(yīng)注意傳感器的相關(guān)參數(shù)（位置、數(shù)量、種類、響應(yīng)時間）的合理選擇如何有助于及時發(fā)現(xiàn)并綜合分析瓦斯突出的相關(guān)信息，發(fā)出預(yù)警并及時采取防治措施。（3）以火災(zāi)

13、防治技術(shù)管理為例， 即使在安全技術(shù)管理較好的礦區(qū)，傳統(tǒng)意義上的安全防范僅注意應(yīng)用CO濃度了解、預(yù)警自燃，在膠帶輸送機(jī)巷安設(shè)CO或煙霧傳感器，設(shè)置沙箱、滅火器； 而建立異常狀況改變“安全狀態(tài)”的重大隱患的防治，斬斷原發(fā)性災(zāi)害向繼發(fā)性災(zāi)害轉(zhuǎn)化的致災(zāi)鏈等高可靠性安全保障，就應(yīng)該分析各處火災(zāi)的可能影響范圍，并針對性的采取控風(fēng)措施為救災(zāi)、人員撤退提供安全保障；甚至在采區(qū)、工作面設(shè)計時考慮風(fēng)流控制的可能性； 就應(yīng)該了解CO濃度作為火災(zāi)預(yù)警標(biāo)志性氣體指標(biāo)所存在的問題；傳感器的種類、數(shù)量和位置的合理選擇等。 三、礦井通風(fēng)管理的核心以風(fēng)定產(chǎn)， “以風(fēng)定產(chǎn)的兩個主要內(nèi)容”： 1、以礦井及采煤面實際風(fēng)量來核定產(chǎn)量變

14、化。 風(fēng)量不足的原因： 礦井生產(chǎn)條件變化（瓦斯涌出量預(yù)測值偏低）。 礦井產(chǎn)量發(fā)生變化2、具備合理的通風(fēng)方式和通風(fēng)系統(tǒng)。 四、應(yīng)急救援預(yù)案和事故預(yù)防和處理計劃我國煤礦重大事故頻發(fā)，在事故應(yīng)急決策和救援中，面對比西方發(fā)達(dá)國家更為復(fù)雜、危險和嚴(yán)重的局面。 煤礦重大事故應(yīng)急救援具有時間緊迫性、決策依據(jù)信息模糊性、災(zāi)變狀態(tài)動態(tài)復(fù)雜性的特點，因此，應(yīng)急救援決策與救災(zāi)比面對正常生產(chǎn)狀態(tài)的事故防治更為復(fù)雜而艱巨，需要更強(qiáng)的技術(shù)裝備支持。我國絕大多數(shù)礦井雖然制定了礦井應(yīng)急救援預(yù)案和災(zāi)害預(yù)防處理計劃，但都存在針對性不強(qiáng)、內(nèi)容不具體、不具備可操作性的缺點。無法對重大事故應(yīng)急救援決策提供技術(shù)支持和參考。災(zāi)害應(yīng)急救援預(yù)

15、案未能考慮應(yīng)急救援演練，事故預(yù)防處理計劃未能考慮火災(zāi)與爆炸等重大災(zāi)害相互轉(zhuǎn)化以及瓦斯異常涌出等突發(fā)事件的防治。制定具體、可操作性強(qiáng)的應(yīng)急救援預(yù)案，可以提前以充裕的時間分析對比各種救災(zāi)方案的可靠性和可操作性，可以通過安全教育培訓(xùn)使職工實施救災(zāi)、自救、控風(fēng)、撤人等各項措施，從而，有助于救災(zāi)決策的實施。否則，事故發(fā)生后，開關(guān)風(fēng)門等救災(zāi)控風(fēng)措施將無人實施。4.1 災(zāi)害應(yīng)急救援預(yù)案和事故預(yù)防處理計劃的三大作用： （1）提高事故防治水平； （2）減少原發(fā)性災(zāi)害的損失； （3）減少或避免繼發(fā)性災(zāi)害的損失。 重大事故的應(yīng)急響應(yīng)的三階段： （1）事故發(fā)生的第一時間 （幾十分鐘） （2）事故發(fā)生后的12天 （3）

16、領(lǐng)導(dǎo)和專家到達(dá)現(xiàn)場后 大部分煤炭企業(yè)負(fù)責(zé)人和安全管理人員缺乏特別重大事故應(yīng)急救援技術(shù)和經(jīng)驗，需提高應(yīng)急救援相關(guān)管理、技術(shù)和經(jīng)驗水平。煤礦重大災(zāi)害防治及救災(zāi)技術(shù)一、 注氮期防治引發(fā)事故 注氮引起瓦斯爆炸銅川陳家山煤礦事故, 注氮發(fā)生瓦斯爆炸.火區(qū)封閉后,可燃?xì)怏w層可能成層分布,呈層流狀態(tài).惰氣注入的活塞作用, 致使火區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)變化，推動可燃?xì)怏w層流入火源,引起爆炸.應(yīng)促進(jìn)惰氣與火區(qū)大氣的迅速混合救護(hù)人員撤退二、正負(fù)壓通風(fēng)對自燃嚴(yán)重 （或漏風(fēng)大） 礦井的影響負(fù)壓通風(fēng)回風(fēng)道CO濃度高、易發(fā)現(xiàn)正壓通風(fēng)不易發(fā)現(xiàn)、易造成突發(fā)性火災(zāi)均壓通風(fēng)、進(jìn)風(fēng)區(qū)安全性、上隅角瓦斯，回風(fēng)巷co濃度、取樣位置美國Sago礦瓦

17、斯爆炸事故2001-2005美國煤礦事故總量二、Sago礦瓦斯爆炸2006年元月2日早上6:30,美國西佛吉尼亞州Sago煤礦發(fā)生瓦斯爆炸Sago煤礦Sago煤礦瓦斯爆炸Sago煤礦編號:46-08791，屬于International Coal Group，死亡12人三、應(yīng)急救援過程：2日2006年元月2日早上6:30分，美國西佛吉尼亞州Sago煤礦發(fā)生瓦斯爆炸。早上6:41 -地面工人發(fā)現(xiàn)異常，并通知地方、州和聯(lián)邦政府。 早上8 :00-通知Buckhannon市St. Josephs 醫(yī)院辦公室 早上6:23 -第一個救護(hù)大隊進(jìn)入井下大約330m的深度。三、應(yīng)急救援過程：2日早上 8 :

18、00-第一個救護(hù)大隊到達(dá)井下大約450m的深度；同時地面鉆探救援到達(dá)指定地點。上午10:42-救護(hù)隊員到達(dá)井下1500m，瓦斯和一氧化碳濃度在安全水平。 同時，地面鉆孔救援施工手阻。三、應(yīng)急救援過程：3日下午8:00-國際煤炭集團(tuán)（ICG）宣布，找到一個死亡人員，其他12個工人仍有生存希望。晚上11:15- 救護(hù)人員報告，找到其他12個被困人員，他們依然活著。晚上11:48 Sago礦所在地Upshur縣居民為幸存的12位礦工慶祝，但是12位工人幸存沒有得到ICG的證實。左圖：救護(hù)隊員裝備。上圖：全副武裝的礦山救護(hù)隊Older SealedAreas封閉區(qū)礦井入口2 Miles救護(hù)隊救援線路左

19、翼第2回采面左翼第1回采面事故前 3-6 a.m安全檢查.6:00 a.m采煤隊進(jìn)入礦井.6:30 a.m瓦斯爆炸，采煤一隊進(jìn)入礦井 下午5:25 2006元月2日第一救護(hù)進(jìn)入礦井下午6:57 2006年元月2日水進(jìn)入回風(fēng)巷，開始排水上圖的區(qū)域晚8:50 2006年元月2日救護(hù)對搜索到X-33 位置午夜 2006元月3日發(fā)現(xiàn)通風(fēng)設(shè)施破壞.救護(hù)對搜索到X-8位置 上圖區(qū)域8:10 p.m.2006年元月2日開啟X-23位置排水泵早上2:45 2006年元月3日在左翼第二回采面地面鉆孔開鉆（79m深）救護(hù)隊撤出，早上 3:40 到達(dá)地面早上3:57 一氧化碳監(jiān)測系統(tǒng)啟動早上2:40 2006年元月

20、3日搜索到X-34 位置Area Detailed Below5:35 a.m.2006年元月3日左翼第2回采面地面鉆孔完畢一氧化碳濃度 1200 ppm.Area Detailed Below 6:22 a.m. 救護(hù)對再次進(jìn)入 6:35 a.m. 照相機(jī)通過鉆孔送進(jìn)礦井，沒有發(fā)現(xiàn)爆炸破壞 2:00 p.m.2006年元月3日搜索到第一回采面左翼第一回采面人車，車燈還在亮著Area Detailed Below下午7:12 p.m.2006年元月3日救護(hù)對搜索第2回采面下午5:18 2006年元月3日發(fā)現(xiàn)第1個工人下午7:45 2006年元月3日在X-10位置發(fā)現(xiàn)了完好的人車下午8:07 2006年元月3日發(fā)現(xiàn)到封閉區(qū)的腳印，自救器已經(jīng)被打開下午6:47 2006年元月3日檢察了封閉區(qū)被爆炸破壞晚上9:472006年元月3日探索到X-19位置晚上11:46 2006年元月3日發(fā)現(xiàn)被困工人，報告11人生還凌晨12:30 2006年元月日救護(hù)隊報告11個工人遇難凌晨1:00 2006年元月4日唯一生還者出井9:55 a.m.2006年元月4日全部遇難工人出井四、預(yù)防與應(yīng)