不合理通风及典型案例分析中国矿业大学周心权

不合理通风及典型案例分析中国矿业大学（北京）周心权2005200620072008200920102011201220132014201520162017死亡人数593847463786321026312433197313841067931598538375百万吨死亡率2.762.041.4851.1820.8920.7490.5640.3740.2930.2550.1620.1560.106一、煤矿新安全生产形势1.煤矿安全形势显著好转2.在目前安全生产形势影响下，如何搞好安全生产？在继续用大部分精力防治常见瓦斯爆炸火灾等重特大事故隐患发生（“低级错误”）的同时；不能忽视用一定精力防治“高级错误”的发生：低瓦斯矿井、低瓦斯区域瓦斯爆炸防治突发事件和重特大事故应急处置导致重特大次生事故的发生；火灾、煤尘爆炸灾害与瓦斯爆炸灾害的互相转换导致重特大次生事故的发生。防止“百密一疏”3.在2016年末两个多月的时间里，接连发生1）宁夏石嘴山林利煤矿“9.27”重大瓦斯爆炸事故，20人死亡，45W/y；2）重庆永川区金山沟煤矿“10•31”特别重大瓦斯爆炸事故，33人死亡；低瓦斯矿；3）黑龙江七台河市景有煤矿“11•29”重大瓦斯爆炸事故，22人死亡，3W/Y；4）内蒙古赤峰市宝马煤矿“12•03”特别重大瓦斯爆炸事故，低瓦斯矿，32人死亡。二、案例分析1.内蒙古赤峰市宝马煤矿“12•03”特别重大瓦斯爆炸事故，32人死亡。该矿45w/y，低瓦斯矿井。问题：宝马煤矿借回撤越界区域内设备名义违法组织生产，6040巷采工作面因停电停风，造成瓦斯积聚；1小时后恢复供电通风，积聚的高浓度瓦斯违规排入与之串联通风的6040综放工作面，遇到正在违规焊接支架的电焊火花引起瓦斯燃烧，产生的火焰传导至6040工作面进风顺槽，引起瓦斯爆炸。2016年年3月，内蒙古煤监局发现该煤矿存在越界开采问题，责令其停产整顿，撤出设备，但该企业却长期进行非法生产。2.2016年重庆金山沟煤矿“10•31”特别重大瓦斯爆炸事故，33人死亡；低瓦斯矿，6w/y；问题：井下两套生产系统，一套——大石炭煤层（合法），2014年12月停产；一套——其下部的K13煤层——邻近矿井为高瓦斯煤层（超层越界）——事故地点；11：24+93米北一运输平巷1#采煤面爆破——爆炸38人——K13煤层33人非正规采煤法（巷道采煤），一台局扇多头采煤，瓦斯积聚；串联通风——北一事故导致北三、南一、二工作面人员伤亡违章裸眼爆破，火工品管理混乱（培训、领用、回收等）。三、事故教训与深层次认识1.从事故个案到事故发生规律性分析1）越界开采、非法盗采成为小型民营煤矿事故基本原因上述事故矿井均存在严重违法违规生产行为，均属关闭退出和落后产能的煤矿，均为被安全生产监管监察部门查处的煤矿。形成违法违规的事故致灾链：越界开采、非法盗采——违法行为心中有鬼——躲避监察、监管——肆无忌惮违规生产——无监测监控系统、无瓦斯检查、违规作业——最终造成瓦斯积聚和火源——瓦斯爆炸。2）必须重视低瓦斯矿井和高瓦斯矿井低瓦斯区域瓦斯爆炸事故的防治“安全”与危险的辨证转换关系“祸兮福之所伏，福兮祸之所依”摘自《老子.第五十八章》上述特别重大事故，显示一个共同规律：煤矿低瓦斯“安全“区域存在重大隐患的危险区域特别重大事故突发事件原发性灾害安全区域人们更容易违章应对煤矿突发事件存在薄弱环节（未能及时发现、正确分析及及时应对）（状态动态变化）2.隐患到事故发展过程分析：（多种隐患时空叠加）从隐患（单个必要条件）事故（复合充分条件）违规可能不一定发生事故，但多次违规，必然发生事故（墨菲定律及中国版）。从事故发生的偶然性到事故发生的必然性——注意事故动态隐患的排查。前述宝马矿难：巷道采煤、违规排瓦斯、采采串联、工作面电焊等违规行为长期存在，尚未发生大事故，但最终发生事故。贵州木冲沟矿难局部风机停风积存大量瓦斯巷道，正排放瓦斯循环风新鲜风不够四台局部风机用，产生循环风,高浓度瓦斯回流，遇拆卸矿灯的火源引起爆炸。木冲沟矿因循环风引起瓦斯爆炸示意图3.注意不违规并不意味无危险串联通风：采采禁止采掘、掘掘在非瓦斯突出、喷出煤层容许，但注意第150条规定：“……同一采区内1个采煤工作面与其相连接的1个掘进工作面、相邻的2个掘进工作面，布置独立通风有困难时，在制定措施后，可采用串联通风，……”4.矿井通风系统的可靠性可靠性：在正常生产条件下，矿井通风系统能保证矿井、采区、采掘工作面和各用风地点有足够风量供给的能力；在正常生产条件打破的情况下，安全地恢复通风的能力；在发生灾变情况下，控制风流流向、流量和抗灾减灾的能力。通风可靠:建立“系统合理、设施完好、风量充足、风流稳定、应急及时”的通风系统。1）合理的通风方式第一百四十七条新建高瓦斯矿井、突出矿井、煤层容易自燃矿井及有热害的矿井应采用分区式通风或对角式通风；初期采用中央并列式通风的只能布置一个采区生产。第一百四十九条生产水平和采（盘）区必须实行分区通风。准备采区，必须在采区构成通风系统后，方可开掘其他巷道；采用倾斜长壁布置的，大巷必须至少超前2个区段，并构成通风系统后，方可开掘其他巷道。采煤工作面必须在采（盘）区构成完整的通风、排水系统后，方可回采。高瓦斯、突出矿井的每个采（盘）区和开采容易自燃煤层的采（盘）区，必须设置至少1条专用回风巷；低瓦斯矿井开采煤层群和分层开采采用联合布置的采（盘）区，必须设置1条专用回风巷。采区进、回风巷必须贯穿整个采区，严禁一段为进风巷、一段为回风巷。第147条提到“应采用分区式通风或对角式通风”，不要与第149条提到的“分区通风”混淆。矿井通风系统分为中央式（中央并联式和中央边界式即中央分列式）、对角式（两翼对角式和分区对角式）、混合式、（区域式）。“分区式通风”,指的是“区域式通风”：区域式通风:在井田的每一个生产区域开凿进风、回风井，分别构成独立通风系统。分区通风(并联通风)指“井下各用风地点的回风直接进入采区回风巷或总回风巷的通风方式。”现《规程解读》初稿中“。。。。。分区对角式（简称分区式）”，这种简称不太恰当，因对角式通风已包括分区对角式通风，所以分区式通风应是区域式通风。第一百五十条采、掘工作面应实行独立通风，严禁2个采煤工作面之间串联通风。同一采区内1个采煤工作面与其相连接的1个掘进工作面、相邻的2个掘进工作面，布置独立通风有困难时，在制定措施后，可采用串联通风，但串联通风的次数不得超过1次。采区内为构成新区段通风系统的掘进巷道或采煤工作面遇地质构造而重新掘进的巷道，布置独立通风确有困难时，其回风可以串入采煤工作面，但必须制定安全措施，且串联通风的次数不得超过1次；构成独立通风系统后，必须立即改为独立通风。对于本条规定的串联通风，必须在进入被串联工作面的风流中装设甲烷传感器，且甲烷和二氧化碳浓度都不得超过0.5%，其他有害气体浓度都应符合本规程第一百三十五条的规定。开采有瓦斯喷出、有突出危险的煤层或在距离突出煤层垂距小于10m的区域掘进施工时，严禁任何2个工作面之间串联通风。2）合理的局部通风机管理第一百六十四条安装和使用局部通风机和风筒应遵守下列规定：…………………………………………………………………（九）严禁使用3台以上（含3台）局部通风机同时向1个掘进工作面供风。不得使用１台局部通风机同时向２个及以上作业的掘进工作面供风。第一百七十六条局部通风机因故停止运转，在恢复通风前，必须首先检查瓦斯，只有停风区中最高甲烷浓度不超过1.0%和最高二氧化碳浓度不超过1.5%，且局部通风机及其开关附近10m以内风流中的甲烷浓度都不超过0.5%时，方可人工开启局部通风机，恢复正常通风。（三层次）停风区中甲烷浓度超过1.0%或二氧化碳浓度超过1.5%，最高甲烷浓度和二氧化碳浓度不超过3.0%时，必须采取安全措施，控制风流排放瓦斯。停风区中甲烷浓度或二氧化碳浓度超过3.0%时，必须制定安全排放瓦斯措施，报矿总工程师批准。在排放瓦斯过程中，排出的瓦斯与全风压风流混合处的甲烷和二氧化碳浓度均不得超过1.5%，且(原为采区回风系统内)混合风流经过的所有巷道（含进风巷）内必须停电撤人，其他地点的停电撤人范围应在措施中明确规定。只有恢复通风的巷道风流中甲烷浓度不超过1.0%和二氧化碳浓度不超过1.5%时，方可人工恢复局部通风机供风巷道内电气设备的供电和采区回风系统内的供电。3）井下火源的防治第二百五十四条井下和井口房内不得进行电焊、气焊和喷灯焊接等作业。如果必须在井下主要硐室、主要进风井巷和井口房内进行电焊、气焊和喷灯焊接等工作，每次必须制定安全措施，由矿长批准并遵守下列规定：（一）指定专人在场检查和监督。（二）电焊、气焊和喷灯焊接等工作地点的前后两端各10m的井巷范围内，应是不燃性材料支护，并应有供水管路，有专人负责喷水，焊接前应清理或隔离焊碴飞溅区域内的可燃物。上述工作地点应至少备有2个灭火器。（三）在井口房、井筒和倾斜巷道内进行电焊、气焊和喷灯焊接等工作时，必须在工作地点的下方用不燃性材料设施接受火星。（四）电焊、气焊和喷灯焊接等工作地点的风流中，甲烷浓度不得超过0.5%，只有在检查证明作业地点附近20m范围内巷道顶部和支护背板后无瓦斯积存时，方可进行作业。（五）电焊、气焊和喷灯焊接等作业完毕后，作业地点应再次用水喷洒，并应有专人在作业地点检查1h，发现异常，立即处理。（六）突出矿井井下进行电焊、气焊和喷灯焊接时，必须停止（原232条一切工作）突出煤层的掘进、回采、钻孔、支护以及其他所有扰动突出煤层的作业。煤层中未采用砌碹或喷浆封闭的主要硐室和主要进风大巷中，不得进行电焊、气焊和喷灯焊接等工作。第三百五十八条炮眼封泥必须使用水炮泥，水炮泥外剩余的炮眼部分应用粘土炮泥或用不燃性的、可塑性松散材料制成的炮泥封实。严禁用煤粉、块状材料或其他可燃性材料作炮眼封泥。无封泥、封泥不足或不实的炮眼严禁爆破。严禁裸露爆破。28敬请批评指正！