煤礦事故原因分析及預防對策的技術探究

摘 要：我國煤炭安全生產中面臨最嚴重的一個問題就是煤礦事故的頻繁發生為了探求煤礦事故的發生機理，分析煤礦事故發生的原因，提出預防對策，以指導我國煤礦安全生產工作，預防煤礦事故的發生，從而改善我國煤礦安全生產狀況，保障廣大煤礦職工的人身安全。

關鍵詞：煤炭行業；安全監管；技術防范

1 我國的礦山安全生產出現如此嚴峻的現狀的原因主要有以下兩個方面

（一）、技術原因

在煤炭開采過程中，瓦斯煤塵爆炸、火災、透水、頂板冒落、煤與瓦斯突出、沖擊地壓、中毒、窒息等多種災害事故時有發生。這些事故中尤以瓦斯煤塵爆炸造成的損失最大，從每年的事故統計來看，煤礦發生一次死亡10人以上的重大事故中，絕大多數是由于瓦斯煤塵爆炸造成的。

礦井采掘作業由于各種天然和人為的不安全因素多，加上科技水平和技術裝備條件限制，難以預見和控制的不安全因素多，因此，礦山的安全生產工作較其他工業部門就更為艱巨和復雜，并且隨著采礦工業向深度和廣度的開展，安全工作的技術難度也將越來越大。因此，要搞好礦山的安全工作，首先從上述幾種嚴重災害上搞好技術防范措施。

（二）、管理原因

企業是以追求最大的經濟利益為目標的，這就決定了企業不可能很自覺的做到各個方面的安全技術保障及管理措施，企業的性質決定了煤礦安全生產靠企業本身是無法做好的，這就需要政府監管機構行使國家賦予的行政權力來遏制煤礦事故。因此，政府監管措施是否到位，直接影響到煤礦的安全生產。

2 煤礦各種事故的類型及其對策

（一）、煤礦瓦斯事故原因分析與防治對策

1、瓦斯爆炸的條件是：一定濃度的瓦斯、一定濃度的氧氣以及高溫火源同時存在。瓦斯爆炸事故特點：根據多年對煤礦瓦斯爆炸事故統計分析，可以發現有如下一些特點：①瓦斯爆炸多為大事故；②事故地點多發生在采煤與掘進工作面；③瓦斯爆炸造成的破壞波及范圍大；④多為火花引爆；⑤高瓦斯礦井、低瓦斯礦井均有發生；⑥瓦斯爆炸多發生在鄉鎮煤礦；⑦基建、技改礦井和轉制礦井瓦斯爆炸事故多發。煤礦發生瓦斯爆炸事故與許多因素有關，但總的來說，主要與自然因素、安全技術手段、安全裝備水平、安全意識和管理水平等有關，發生瓦斯爆炸事故往往是以上因素相互作用所導致的。

2、控制瓦斯爆炸事故的技術措施

瓦斯爆炸事故的防治可分為預防爆炸和抑制爆炸。預防爆炸主要有：優化通風網絡及通風系統，防治瓦斯積聚，進行瓦斯抽放，加強瓦斯濃度和火源監測，防止點火源的出現等；抑制爆炸主要采用隔爆抑爆裝置將瓦斯爆炸限制在一定范圍內，從而減少人員傷亡和災害事故所造成的損失。

（二）、煤（巖）與瓦斯突出及其預防

1、煤礦地下采掘過程中，在極短的時間內（從幾秒到幾分鐘），從煤、巖層內以極快的速度向采掘空間內噴出煤（巖）和瓦斯的現象，稱為煤與瓦斯突出[9]。它是另一類型的瓦斯特殊涌出，也是煤礦地下開采過程中的一種動力現象。它所產生的高速瓦斯流能夠摧毀巷道設施，破壞通風系統，甚至造成風流逆轉；噴出的瓦斯由幾百到幾萬立方米，能使巷道充滿瓦斯，造成人員窒息，引起瓦斯燃燒或爆炸；噴出的煤、巖由幾千噸到萬噸以上，能夠造成煤流埋人；猛烈的動力效應可能導致冒頂和火災事故的發生。

2、預防煤與瓦斯突出的主要技術措施

防突措施分為區域性防突措施和局部防突措施。

（1）區域性防突措施，區域性防突措施主要有開采保護層和預抽瓦斯兩種。開采保護層是預防突出最有效、最經濟的措施。

（2）局部防突措施

大型突出往往發生于石門揭開突出危險煤層時。所以石門揭開突出危險煤層，以及有突出傾向的建設礦井或突出礦井開拓新水平時，井巷揭開所有這類煤層都必須采取防止突出的措施，并制定專門設計。

局部防突措施主要有以下8種：①松動爆破；②鉆孔排放瓦斯；③水力沖孔；④超前鉆孔；⑤金屬骨架；⑥超前支架；⑦卸壓槽；⑧震動放炮。

（三）、煤塵爆炸原因分析與防范措施

煤礦在生產過程中，采掘裝運作業均可產生大量煤塵。其中，采掘作業產生的煤塵量占80%，裝運產生的煤塵量占20%。具有煤塵爆炸危險的煤礦都有發生特別重大煤塵爆炸事故的可能，其災害程度可造成礦毀人亡。

煤塵爆炸的過程分三個階段。第一階段，煤塵在熱源的作用下氧化釋放大量可燃氣體；第二階段，可燃氣體和空氣混合后促使強烈氧化燃燒；第三階段，熱分子傳導和火焰輻射在介質中迅速傳播，使附近煤塵揚起，受熱燃燒，之后，燃燒產物迅速膨脹而形成火焰，前面的壓縮波、沖擊波使火焰前方氣體壓力增高，引起火焰自動加速，繼續循環下去，因煤塵的存在可持續發生劇烈的化學反應，使火焰跳躍或發生爆炸。這個過程是瞬間的，在煤塵爆炸地點發生激烈的化學反應，空氣受熱膨脹形成負壓區，其負壓值可達0.5kg/cm，造成逆向沖擊波，如爆炸地點仍有煤塵瓦斯時可發生第二次爆炸。該地點爆炸力正反向交錯，支架和物料設備移動方向紊亂，這是判明二次爆炸的重要依據。

3、煤塵爆炸的特征

采取的防范措施

減少生產中煤塵發生量和浮塵量

（1）噴霧灑水，在采掘工作面、井下煤倉、溜煤眼、翻籠處、輸送機頭、裝車站等井下凡能產生煤塵的地點，均應設置噴霧灑水裝置。機采工作面的采煤機配有專門灑水裝置。同時，對井下巷道，還要定期清掃，沖洗巷幫、井壁的煤塵。因為這些地方沉積的煤塵如果重新飛揚在空氣中，可以迅速達到爆炸下限的濃度，也是許多局部性事故迅速擴大的主要原因。

（2）煤層注水。煤層注水是在尚未采動的煤體中，利用鉆孔注入壓力水，使水滲入煤體的層里、節理等微小空隙中，將煤體預先濕潤，從而減少或消除在開采、運輸過程中煤塵的生成和飛揚。

（3）水炮泥。在炮眼內（炸藥和炮泥之間）空隙充人盛水的塑料袋，爆破時水被汽化結成霧滴，可使塵粒濕潤，結團而起到降塵作用。

（4）加強通風管理，嚴格控制采、掘工作面的風速，防止煤塵的飛揚。

3 煤礦事故頻發的原因及預防對策

目前我國煤礦事故總量居高不下，重特大災害事故頻頻發生。其原因是多方面的，既有客觀方面的原因、技術上的原因，也有管理和政策上的原因；既存在與災害事故發生的直接相關的因素，也有諸多深層次的問題。煤礦事故發生的直接原因涉及造成或影響人的不安全行為、物的不安全狀態的因素和條件。

對策：綜合上述分析，為盡快扭轉我國煤礦安全生產的被動局面，應從政策上采取切實可行的措施，以促進煤炭工業健康發展、保證國家能源安全。

擯棄勞動密集型定位，走新型工業化發展道路。實行放水養魚政策，在稅收政策上給予傾斜性扶持。調整煤炭產業結構，壓減礦井災害嚴重的產煤地區生產規模，關閉技術落后、安全條件差的小礦井。發展高效機械化采煤，加大煤礦安全技術裝備投入和安全監管，加強煤礦科技研究，實施“科技興安”戰略，采取特殊政策，加快煤礦人才培養，加快煤炭行業的改革和發展，研究適應新時期要求的煤炭行業管理體制。實現對煤炭行業的全過程管理。充分和加強各級政府特別是國家煤炭管理部門的管理力量，依法進行行業管理，規范煤炭生產經營秩序，為煤礦企業發展創造公平的市場環境。

參考文獻

[1] 劉亮，劉毅，劉明舉.2002-2003年我國煤礦死亡事故統計分析[J].煤炭科學技術，2005，33（1）：62～64

[2] 徐永圻.煤礦開采學[M].北京：中國礦業大學出版社，2009： 179～193

作者簡介

黃強（1986—），男，本科學歷，太原理工大學安全工程在讀碩士，本科學歷，大同煤礦集團公司機電管理處電氣科。