煤礦鉆孔著火事故剖析與預防

摘 要：煤礦施工鉆孔采用風排屑或干排屑都有可能發生鉆孔著火事故，鉆頭或鉆桿脫落后仍繼續鉆進、發生卡鉆、頂鉆后繼續強行鉆進、新舊鉆桿或不同型號的鉆桿混用、鉆孔風壓降低等都是鉆孔著火事故發生的原因。防治措施是加強培訓、突出重點、超前防范、完善措施、合理施工、健全制度、落實責任，不斷強化煤礦施工鉆孔安全管理，防止事故發生。

關鍵詞：鉆孔；著火；剖析；預防

1 前言

鉆孔施工過程中鉆具接觸煤巖層，就有可能發生著火事故，采用風排鉆孔施工比其它更易發生，且呈上升趨勢，抓緊做好防治煤礦施工鉆孔著火事故工作十分必要和緊迫。

2 煤礦施工鉆孔著火事故剖析

鉆孔施工有風排、干排、水排、濕排四種排屑類型。其中：風排和干排一般會發生鉆孔著火事故；水排和濕排鉆孔不大可能發生著火事故。風排和干排鉆孔著火原因剖析如下：

2.1 風排施工鉆孔著火原因：

1）鉆頭或鉆桿脫落后仍繼續鉆進，鉆頭與鉆桿、鉆桿與鉆桿相互摩擦產生高溫，同時由于向鉆孔內供風而具備氧氣條件，引起煤屑或瓦斯燃燒；

2）發生卡鉆、頂鉆后繼續強行鉆進，鉆頭和煤層摩擦力增大產生高溫，同時由于向鉆孔內供風而具備氧氣條件，引起煤屑或瓦斯燃燒；

3）新舊鉆桿或不同型號的鉆桿混用，鉆桿之間間隙不匹配甚至滑扣，致使鉆桿間相互摩擦產生高溫，同時由于向鉆孔內供風而具備氧氣條件，引起煤屑或瓦斯燃燒；

4）鉆孔風壓降低，造成排屑不凈或鉆孔內鉆屑量過大，同時由于向鉆孔內供風而具備氧氣條件，再遇高溫，引起煤屑或瓦斯燃燒。

2.2 干排施工鉆孔著火原因：

因卡鉆或頂鉆后繼續強行鉆進、鉆頭或鉆桿脫落后互相摩擦等原因產生高溫，致使鉆孔內的高溫煤屑、瓦斯或二者的混合物質從鉆孔口內排出后，遇到氧氣發生燃燒，或者引燃煤礦施工鉆孔作業地點的瓦斯或煤屑等可燃物質，從而發生著火事故。

2.3 鉆孔著火事故的錯誤處置：

1）一些煤礦施工鉆孔作業現場粉塵過大，一氧化碳、瓦斯等傳感器缺失或懸掛位置錯誤，導致現場作業人員不能及早發現事故預兆，貽誤了事故處置時機；

2）不少煤礦施工鉆孔現場作業人員應急處置經驗不足、能力不高，在事故發生后沒有及時采取先期處置措施和報告，造成事故擴大；

3）部分煤礦在施工鉆孔作業地點未按照規定放置、使用滅火設備設施或在煤礦施工鉆孔作業地點使用、放置可燃性材料。

4）一些煤礦施工鉆孔作業人員安全素質低，自救能力差，在事故發生后不及時使用自救器、壓風自救等應急裝備；

5）有的煤礦通風系統不合理，巷道斷面小，風量分配不均衡，整體抗災能力差。

6）部分煤礦企業或礦井調度室值班人員對應急處置程序不熟悉，應急指揮水平不高，事故發生后不能及時告知受事故威脅區域人員合理的撤退路線或使用急救裝備或設施。

3 煤礦施工鉆孔著火事故的預防

1）對施工鉆孔作業人員進行專門培訓，使其了解鉆機、鉆具運行原理，熟悉作業操作程序和專項安全技術措施，并經考核合格和記入培訓檔案。同時，對施工鉆孔鉆機、鉆具定期檢查、維修和建立技術檔案，保持鉆機、鉆具功能完好，做到新舊程度懸殊過大的鉆桿或不同型號的鉆桿不得混用；存在絲扣損壞、出現裂紋等質量問題的鉆桿不得使用。

2）施工鉆孔前，結合實際情況在水排、濕排、干排、風排等排屑方式中，優先選用比較安全的施工鉆孔排屑方式。在選用風排方式時，在鉆機、鉆具上安裝“風、水”三通，配備具有向鉆孔內噴射水功能的直徑不小于50毫米的供水管，確保能夠隨時切換向鉆孔供風或供水，且供風和供水壓力均不得低于0.5兆帕。

3）在施工鉆孔回風側2米范圍內必須設置一氧化碳傳感器或便攜式報警儀。若與該一氧化碳傳感器相連接的安全監控系統或便攜式報警儀報警，或者現場作業人員聞到煤焦油、硫化氫等的氣味，或者發現鉆孔發生燃燒，必須立即停止鉆進，切斷電源，進行處理。在采用風排方式的情況下，當鉆孔未發生燃燒時，立即打開供水閥門，同時關閉供風閥門；當鉆孔發生燃燒時，在打開供水閥門并關閉供風閥門的同時，使用滅火器、黃土等滅火。通過觀測返水溫度和一氧化碳濃度等方法，確認鉆孔燃燒消除后，停止供水和退出鉆桿，然后用黃土等不燃性材料封孔，封孔長度不得少于3米。

4）安排瓦斯檢查工檢查施工鉆孔作業地點的瓦斯情況。瓦斯礦井每班檢查不少于2次；高瓦斯礦井每班檢查不少于3次；有瓦斯噴出危險和瓦斯涌出較大、變化異常區域和突出礦井由固定瓦斯檢查工經常檢查。還必須在施工鉆孔回風側0.8-1米范圍內設置甲烷傳感器或懸掛甲烷便攜式報警儀，施工鉆孔地點及其所在巷道風流中瓦斯濃度超過1%時，立即停止鉆進，查明原因，進行處理；瓦斯濃度超過1.5%或局部瓦斯超過有關規定時（以鉆孔為圓心，半徑0.4米、距煤壁0.6米的范圍內，瓦斯濃度不得超過2%），立即停止鉆進和停止向鉆孔供風（采用風排方式時），并切斷電源，沿避災路線撤退，向礦調度室報告。

5）在施工鉆孔過程中，現場作業人員發現鉆頭脫落、鉆桿滑扣、斷裂或折斷等情況時，立即停止鉆進，進行處理；發現卡鉆、頂鉆、排粉不利或鉆進速度變慢等情況時，立即停止鉆進和停止向鉆孔供風（采用風排方式時），查明原因，進行處理。同時，現場作業人員應當經常檢查鉆桿和孔口溫度以及瓦斯情況，發現溫度升高時，立即停止鉆進，進行處理；發現瓦斯噴孔時，立即停止鉆進并退出部分鉆桿，釋放瓦斯，在確認瓦斯卸壓后，方可恢復鉆進。

6）礦井通風系統必須合理，保證施工鉆孔作業地點風量充足，且施工鉆孔作業地點區域巷道的布置、斷面大小和風速符合《煤礦安全規程》規定，相關風門、密閉墻等通風設施堅固可靠，并做到在施工鉆孔時，可能受其影響的回風系統中嚴禁人員作業。

7）制定和完善施工鉆孔著火事故專項應急預案和現場處置方案，加強應急救援演練和應急處置技能培訓，提高管理人員和現場作業人員應急處置能力，建立和實施礦山（輔助）救護隊井下跟班制度，及時對事故進行處置和救援。

8）施工鉆孔現場作業人員必須隨身攜帶自救器，突出礦井必須在施工鉆孔地點附近20米內設置數量滿足人員最多時需要的壓風自救裝置，同時在作業地點配備不少于2臺的合格滅火器、沙箱和不少于0.2立方米的黃土。滅火器、沙箱和黃土應當放置在鉆機的上風側5米范圍內。

9）加強科技攻關，深入研究煤的硬度、粘度、成分、燃點、結構屑等參數，并定量分析，確定最佳施工鉆孔排方式；在風排屑方式鉆機、鉆具上裝配功能齊全的“風、水”自動切換和“一氧化碳、風”閉鎖裝置等課題，逐步完善和推廣使用“礦用打鉆防著火安全防護裝置”（具有一氧化碳超限后“風、水”自動切換、瓦斯超限報警、風水欠壓后鉆機自動停電等功能），進一步提高施工鉆孔安全工藝技術水平，保障煤礦安全生產。

4 結論

1）煤礦施工鉆孔采用風排或干排發生鉆孔著火事故的原因主要是

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鉆頭或鉆桿脫落后仍繼續鉆進、發生卡鉆、頂鉆后繼續強行鉆進、新舊鉆桿或不同型號的鉆桿混用、鉆孔風壓降低等。

2）煤礦施工鉆孔防治著火的措施主要是加強培訓、突出重點、超前防范、完善措施、合理施工、健全制度、落實責任，不斷強化煤礦施工鉆孔安全管理，做好防治施工鉆孔著火事故各項工作，嚴防事故發生。

作者簡介

周廷揚，（1967。11-），男，江蘇省宿遷市 高級工程師，學歷：在讀研究生，研究方向：煤礦安全管理；