煤矿火灾典型事故案例剖析周心权

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二层,第三层,第四层,第五层,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二层,第三层,第四层,第五层,煤矿火灾典型事故案例剖析,简介：,教授、 博士生导师，,享受国务院政府特殊津贴，,第,2,、,3,、,4,届国家安全生产专家组成员，,国家煤监局“一通三防”专家组组长，,人事部“,653”,工程煤矿安全领域首席专家，,中国,煤炭工业技术委员会煤矿安全专家委员会副主任委员，,010,（办）,62331702(,宅,),简历：,1962,1967,重庆大学采矿系，,1967,年,1982,在江西乐平矿务局沿沟矿工作，曾任通风区长和工程师，,1982,年,1989,年在美国密执安理工大学采矿系留学，获硕士、博士学位，,1989,年,1991,年在中国矿业大学,(,北京,),从事博士后研究，后留校工作至今,1993,年,1995,年在美国密执安理工大学合作科研。,概述,一、火灾的灾变特点：,1,.,长期性、动态性和大范围致灾特征,与火灾救灾难度、危险性和技术性的关系。,2.,火灾救灾的特点和特殊危险性,风流控制的需要，次生灾害的防治。,3.,灾害的相互转换特征：,瓦斯爆炸与火灾的相互转化,2009,年,-2011,年，与火灾相关的煤矿事故有,92,起。单一矿井火灾,20,起，死亡,233,人；火灾诱发瓦斯、煤尘爆炸等继发灾害,72,起，死亡,364,人。,20122013,年发生重大和特别重大火灾事故以及火灾导致的特别重大瓦斯爆炸事故。,*,燃烧源高温,*高温有毒烟流（中毒、爆炸）,*风流紊乱、逆转加剧上述危害,火灾的特点,特性,危害,*,高温烟流的,长期、大范围,影响,火灾,*高温高压烟流的瞬间大范围影响,爆炸,*高压气,-,固流的瞬间局部范围影响,突出,*高压液,-,固流瞬间局部范围影响,水灾,*地压作用下固体的瞬间局部影响,顶板灾害,二、,火灾的特点及治理难点,(p2),三、沼气的燃烧和爆炸特性,沼气的燃烧和爆炸限,（着火）,均为,5,16,，,燃烧爆炸（可燃气体的集聚量）,含沼气,5,以下的空气,:,进入正燃烧的火源仍可以燃烧，但不会在该类大气中蔓延。,安全灯的原理,含沼气,16,以上的气体,:,在与空气的接触面上燃烧,第一章、煤矿自燃事故案例分析,采空区、巷道高冒区自燃的特殊危险性：,救灾时相对容易转换为瓦斯爆炸；,巷道高冒区位于进风区；,容易预警失误,一、,xxxx,集团,xx,煤矿采空区自燃转为瓦斯爆炸事故案例分析,3:29:21:56,，,xx,集团,xx,矿发生瓦斯爆炸事故，,36,人死亡,(12),。,4:1:10:12,，,xx,矿再次发生瓦斯爆炸事故，,17,人死亡,(8),，,两事故公司总工、副总，矿总、矿生指主任、四副、安监处长、三中队长书记的,53,人死亡，其中队员,26,遇难。,一次煤矿救灾史上少有的灾难。,问题的提出：,1.,对生命的漠视与救灾指挥领导也遇难。,2.,矿难救灾的难点：采空区自燃处置的爆炸危险性，火区救灾存在的危险与安全性矛盾。,3.,采空区“响了”（爆炸）才封闭,目前，不少矿井是采空区“响了”才封闭,!,4.,如何办？保矿与生命为天矛盾的技术分析！,5.,如何避免采空区自燃处置时发生爆炸？,从采空区自燃防治具体理念、法规、技术方面进行分析如何避免事故发生。,1.,事故矿井概述：,xx,煤矿员工,3061,人，年生产核定能力,300,万吨，是当地首屈一指的国有大型现代化企业。目前，这家煤矿已全部实行现代化装备，采煤、掘进机械化程度达到,100%,；,高瓦斯矿井、煤有自燃倾向性，开采煤层最短自然发火期,5,个月；,煤尘有爆炸性。,xx,矿有,4,个生产的水采区，分别为：,-415,采区、,-416,采区、,-418,采区、,-612,采区；,1,个综采工作面是,1304,回采面（,-740,-700m,），已于,3,月,11,日回采结束。,事故前共计,4,个回采工作面，,16,个煤巷掘进工作面，,7,个岩石掘进工作面。,长期以来，该矿现代化的硬件设施和高效、安全的管理运营模式，一直在当地受到好评。,2012,年底，这个企业还获得了由国家安监总局评定的全国首批十家“煤矿安全文化示范企业”荣誉称号。,2.,事故经过,4164,东水采工作面的六次爆炸,1,）,3,月,28,日,16,时,10,分,-315,石门密闭,2,）,3,月,29,日,14,时,30,分,-315,、,380,石门密闭,该区域停产，局总工、副总来矿,3,）,3,月,29,日,19,时,30,分,撤至井底后返回（井下,367,人）,4,）,3,月,29,日,21,点,56,分,35,人,+1,死亡,，,4,月,1,日,8,点,CO,增加，,9,点多钟,-315m,以里,150m,有浓烟，能见度,5m,。,5,）,4,月,1,日,10,点,12,分,17,人死亡,6,）,4,月,3,日,8,时,10,分,5.,存在问题,1,）“,3.29”,事故存在问题：,自燃防治问题,（,1,）预警不力：,29:8:30,14:30,，,-250,石门,6,13p,，瞬间峰值,16,、,28p,，未引起足够重视，到,14:56:30,上升至峰值,56p,后才警觉而处理，贻误及时处理自燃的时机 （,1300,）；,（,2,）客观条件复杂：,急倾斜煤层区段煤柱（,6m,）未隔离，采空区相连，水采工艺，采空区通风，增大了自燃爆炸隐患。,（,3,）主观努力不够：,自燃急倾斜煤层，注浆防灭火难度大，未能有效落实作业规程规定的注氮综合防灭火措施和老空区密闭维护和监测，导致自燃。,救灾方面的问题,（,1,）应急处置不当。,在,28-16,、,29-15,和,19:30,增大爆燃，对自燃引爆极大危险性认识不足；,投入大量人力时间构筑难度大的,5,密闭封闭采空区时，未能提供当时力所能及的安全措施；,地面救灾指挥薄弱，对监控系统数据未能及时沟通、反应、决策。,因此，在,416,采区,-315,石门正头（,230,）,19:37:12,到,302,，未能引起警觉而采取撤人措施，直到,21,：,56,分发生爆炸。,违反,矿井密闭防灭火技术规范,（,Q10442007,） “,5.2.3,封闭火区时,做到边检测、边通风、边密闭；,5.2.4,密闭过程中必须严格掌握火区气体的爆炸危险趋向，采取正确的通风措施。”的规定；,对,煤矿安全规程,240,条,开采容易自燃和自燃的煤层时，在采区开采设计中，必须预先选定构筑防火门的位置。当采煤工作面投产和通风系统形成后，必须按设计选定的防火门位置构筑好防火门墙，并储备足够数量的封闭防火门的材料；,245,条“封闭火区时，,指定专人检查瓦斯、氧气、一氧化碳、煤尘及其他有害气体和风向、风量的变化，还必须采取防止瓦斯煤尘爆炸和人员中毒的安全措施”；和,528,条,*,采用隔绝法封闭火区救灾时，应遵循下列原则：,（五）密闭的火区中发生爆炸密闭墙被破坏时，严禁派救护队恢复密闭墙或探险，应在较远的安全地点重新建造密闭。的规定执行不到位。,10.1.1.1.21,在建造有瓦斯爆炸危险的火区风墙时，,应做到：,a,）采取控风手段，尽量保持风量不变；,b,）注入惰性气体；,c,）检测进风、回风侧瓦斯浓度，氧气浓度、温度等；,d,）在完成密闭工作后，迅速撤到安全地点。,10.1.1.1.23,*,火区风墙被爆炸破坏时，严禁立即派救护队探险或恢复风墙，如果必须恢复破坏的风墙或在附近构筑新风墙前必须做到：,a,）采取惰化措施抑制火区爆炸；,b,）检查瓦斯，只有在火区风可燃气体浓度已无爆炸危险时，方可进行火区封闭作业，否则，应在距火区较远的安全地点建造风墙。,2,）“,4.1”,事故救灾存在问题与教训：,（,1,）“,3.29”,事故发生后，违反省政府和国家安监总局、国家煤监局工作组的决定，擅自派人下井冒险处理灾区，又造成,17,人死亡的重大事故。,（,2,）对,防灭火技术规范,“5.2.4,密闭过程中必须严格掌握火区气体的爆炸危险趋向”，,规程,245 “,封闭火区时，,指定专人检查瓦斯、氧气、一氧化碳、煤尘及其他有害气体和风向、风量的变化，还必须采取防止瓦斯煤尘爆炸和人员中毒的安全措施”等规定执行不到位。,“,3.29”,事故已对,4.1,计划增设风障附近区域人员造成伤亡，但仍对该区域危险性认识不足，,31,日新设的,O2,、,CH4,、,CO,传感器布置爆源点的位置，难以反映,4.1,爆源点状态变化和爆炸危险性。,（,3,）在,28,、,29,采空区三次爆燃事故，,29,的同一采空区自燃诱发特别重大爆炸事故，“,4.1”,发生前的一个多小时，发现,-315m,以里,150m,浓烟，能见度,5m,以下的情况下，不全部撤人，,21,下井风障减风，未发生爆炸也实属十分冒险。,（,4,）深刻的教训，面对短短几天内连续发生的多起越来越严重的隐患和事故，面对“,4.1”,事故发生前出现的井下越来越严重的灾情，采空区自燃封闭引起爆炸的小概率事件已成为大概率事件。,立足于不顾客观可能的冒险来保护矿井的主观动机很可能导致生命和矿井双输的客观后果。 。,*,煤炭自燃过程*,二、存在问题的进一步分析,1.,安全救灾前提：“不能让采空区着火” ：,为什么贻误采空区及时封闭？,1,）未能及时了解采空区自燃发展状态：,在自燃预警方面存在问题；,认识自燃指标气体的标准,唯一性,认识自燃预警限受环境、风量稀释影响,浓度差值、浓度比值法校正。,2,）发现了采空区自燃发展状况，但不愿及时封闭正在生产工作面，避免影响生产。,侥幸心理的作用,20M,3,/Min,2000ppm,2000M,3,/Min,20ppm,以,CO,浓度预警煤自燃存在的问题,2.,自燃防治中安全与生产关系的三阶段分析：,安全并不一定影响生产,1,）安全不影响生产，也不增加成本，观念问题：,加强对容易忽视的老采空区自燃状态监测和密闭维护,;,2,）安全不影响生产，但增加少量成本：,按“规程”要求采取预防性防灭火措施，至少在,CO,开始出现或,CO,浓度开始增加（环境影响时）采取预防性防灭火措施；,3,）安全影响生产，注意“以人为本”,上述两步未做好，就进入第三阶段，在开始出现,CO,浓度迅速增加时，及时封闭火区，采空区尚未着火，封闭较为安全，但导致该工作面停产。,担心影响生产而贻误封闭时间,导致采空区着火才封闭,既严重影响安全（封闭时爆炸）和全矿生产。,3.,安全心理学和概率分析：,1,）为什么在现场往往安全会向生产让位？,为什么采空区着火时才封闭？,着火前封闭、停产,（,100%,概率影响生产）,着火后封闭爆炸,（小概率影响生命）；,故不愿着火前（浓度开始较快增高时）封闭，总拖到采空区着火甚至响了才封闭；,侥幸心理使人总偏向于认为，既然着火后封闭爆炸是小概率事件，希望厄运不会降到自己身边，过去的经验又加大了此希望；,这是目前仍有不少矿井拖到采空区着火（或小爆炸）后才不得不封闭的原因。,墨菲定律：,即使违规工作发生大事故的可能性很小，,但当重复去做这件事时，,事故总会发生。,墨菲定律的中国版,2,） 侥幸心理安全生产的大敌,煤矿安全双保护层,（隐患的叠加,事故）,控制火源,安全,控制瓦斯,安全,安全,控制瓦斯,为什么大部分违章并不会发生事故,但最终会发生事故？,偶然,必然的转换,100%,概率影响生产,小概率影响生命；,孰轻孰重！,时代进步、社会经济发展的新时期,“以人为本”，安全生产的主要原则是“以防万一”，,安全理念的提升：,既然不能有效保证封闭着火采空区的安全，不能有效避免封闭着火采空区发生爆炸，就必须关口前移，在采空区着火前封闭火区。,4. xx,矿封闭火区事故比前述更为严重：,生产与安全的矛盾往往是安全让位！,封闭火区后生产可继续（,100%,的概率）,？,封闭火区可能爆炸（小概率事件）,+,两天三次小爆炸（爆炸概率增加）,+ “4.1”,事故前,-315,回风巷浓烟（爆炸概率进一步增加成为较大概率）,出现特别重大瓦斯爆炸事故,自燃防治：注意采取防灭火措施时间节点,既然担心及时封闭火区会停产影响生产，就应该按规程规定随采随注，至少应在,CO,出现时采取防灭火措施；,此时，既保证了安全，又不会影响生产，仅会因防灭火措施，少量提高成本；,应注意自燃的及时预警和采空区状态的正确分析。,5.,采空区着火条件下如何安全封闭火区？,1,）理念：,充分认识该条件下有可能发生爆炸，,以安全封闭为主，到此时生产不得不让位,不能急于求成！,2,）按法规办事：,必须正确分析火区状态变化，及时采取对应措施（地面或井下安全地点钻孔注材料，尽量隔离火区，封闭前和进行时惰化火区，在了解火区已惰化前提下，实施火区安全封闭）。,火区两端灌注的封闭材料会造成启封火区的困难，但这是该条件必须采取的不得已办法，所以，应避免着火封闭情况发生。,三、教训和建议：,1.,自燃防治：,1,）理念的转换,（,1,）,自燃,-,次生爆炸隐患严重，因此必须,树立,“不能让采空区着火”,的预防为主的理念；（突出、不能短兵相接）,（,2,）确定三个时间节点：,A,采用预防性防灭火措施,;,B,进行自燃火区封闭,;,C,人员撤退（范围）。,（,3,） 在特殊情况下必须有更严格的安全技术管理,多种客观不利条件,+,各种主观努力不足（时空叠加,重大事故。,客观：自燃、急倾斜煤层（煤柱隔离）水采（通风）等多种客观不利条件叠加，增大了自燃危险和爆炸隐患。,主观：水采合理通风，行之有效的综合预防自然发火措施，实施效果严格检查；,2,）注意自燃防治薄弱环节,（,1,）提高采空区自燃预警能力,人工每班检测,+,监控系统连续监测,+,（束管）定期取样检测,确定本矿条件的自燃预警指标气体、浓度,及其变化趋势,自燃预警限,排除风量和环境因素对气体浓度的影响。,CO 0.0024%,（,ppm,）自燃预警限的误区。,（,2,）强调自燃防治措施的预防性实施，,重视与生产工作面采空区相连的已采区段采空区的密闭维护和持续监测预警；,232,条,容易自燃、自燃煤，须对采空区等采取预防性灌浆或全部充填、喷洒阻化剂、注阻化泥浆、注凝胶、注惰性气体、均压等措施；,法规是否执行到位的考察。,（,3,）对生产工作面采空区特别是自燃隐患严重的采空区必须强化综合预防自然发火措施，并加强对其实施效果的检查。,（,4,）采煤工作面收作后必须立即封闭，并以安全可靠的原则，确定采空区密闭的位置、数量，提高密闭施工质量，改善封闭效果，加强已封闭采空区自燃状况的长期检查。,2.,采空区自燃救灾安全保障,采空区自燃处置中，避免爆炸是火灾救灾最大难题，而火灾又是矿井应急救援的最大难题。,1,）理念的转换,（,1,）提升采空区自燃火区封闭安全性是可以实现的,提前实施防灭火措施，正确选择封闭时间节点；,尽可能正确的判断火区状况，尽可能掌握爆炸危险性趋向；,正确分析爆炸后是否有火源存在（增量值）；,在封闭前和封闭期惰化采空区；,合理确定密闭范围和顺序；,边检测、边通风（边惰化）、边密闭，加强救灾信息沟通。,（,2,）采空区自燃处置时爆炸的小概率事件，容易使人产生侥幸心理，正因为火区状态变化的复杂性，爆炸危险性可能出现误判。,宁可十次撤人但未发生爆炸，而绝不能有一次发生爆炸而未能撤人,。,（被动的短兵相接应尽可能避免）,立足于不顾客观可能的冒险来保护矿井的主观动机很可能导致生命和矿井双输的客观后果。,2,）注意救灾的薄弱环节,（,1,）救灾的原则，不能让活人冒太大危险救死人；但灾区经判断有人生存，应冒一定风险抢救，不救必死，冒一定风险救灾而发生事故是小概率事件，但应制定减少危险的安全措施；,（,2,）救灾另一个原则：改变火灾、爆炸灾区风流状态（风量、风向）有可能引起瓦斯爆炸的次生灾害；,（,3,）应合理布置或恢复监控系统传感器，并配合及时救灾现场监测，及时了解并上报、分析有害气体浓度、温度、风量、风向变化趋势。,（,4,）判断火区状态是密闭火区安全基础，应注意救灾过程中系统监测和现场检测，并及时进行数据分析，不仅以气体浓度等信息，更重要的是以信息动态变化趋势来判断火区状态变化和爆炸等灾害危险性。,（,5,） 封闭采空区自燃严重的区域应建立井上救灾指挥部和井下救灾基地，强化救灾信息沟通和响应渠道的互通。,煤炭企业主要管理和技术人员应学习,煤矿救护规程,和救灾知识，救护队领导应参加救灾决策。,（,6,）火区密闭前和密闭期间，应注意惰化火区，一定要采取惰化和降温等安全措施，降低火区爆炸的危险性。并注意火区注惰的活塞作用影响；,第二章,煤矿内因火灾防治技术,一、矿井火灾的预测预警技术,（普遍存在的问题：为什么自燃常常未能及时预警？，为什么我国巷道高冒区自燃往往不能预警？）,选择适当的标志气体是,煤炭自燃早期预报的前提,选择适当的预警限,是煤炭自燃早期预报的的保障,1.,标志气体,应具有的特征：,（,1,）唯一性,燃烧产生,（,2,）规律性（,单调变化性）,单调上升下降,（,3,）敏感性（早期显现性）,煤炭发生自热早期出现,（,4,）可测性,（,5,）煤炭吸附率和风流中原始含量低,CO,、,H2,、,C2H4(,乙烯),、,C3H6(,丙烯,),、,C2H2(,乙炔,),、,CH4 C2H6(,乙烷）,C3H8,（丙烷）等；,各具有优缺点,CO,：具备早期显现性、规律性等特征，便于及时预警，但不具备唯一性，燃烧环境均产生，须纠正其不足。,C2H4(,乙烯),、,C3H6(,丙烯,),、,C2H2(,乙炔,),：具备规律性、唯一性，不具备早期显现性，可用作分析自燃火灾的发展过程的辅助指标气体；,CH4 C2H6(,乙烷）,C3H8,（丙烷）：不具备规律性、唯一性、早期显现性较差，但烷烃比具有规律性，可作为辅助标志气体。,2.,矿井火灾标志性气体的选择,*,火区启封的规定：,安全规程,248,条“方可认为”；,执行说明,“,方可认定”,CO,2,燃烧（火势增强），酸性水与酸性盐反应，缓慢氧化（吸收反应），煤岩自然涌出,CO,2,火势减弱，溶于酸性水（风速大、碱性大），为炭黑、焦炭吸附,CO,燃烧（火势增强）、缓慢氧化,CO,火势减弱，木材为真菌分解，湿煤吸收，为炭黑、焦炭吸附,H,2,燃烧，水煤气反应，湿木材为真菌式厌氧类细菌分解,C,2,H,4,C,3,H,6,燃烧，气样操作失误,O,2,煤层原吸附氧气（使一些煤层本身含较多氧气）,O,2,燃烧，缓慢氧化，煤或木材吸收或吸附,O,2,3.,井下环境对所取气样成分的影响很大,浓度差值法,排除环境因素影响,CO 200ppm 220ppm 220-200=20, ,150+50 150+70 70-50=20,浓度比值法,减少风量因素影响。,CO 200ppm,风量增,10,倍,20ppm,O,2,10%,风量增,10,倍,1%,4.,单一,CO,浓度值判断火区状态误差的校正,二、正确分析火灾相关信息,1.,注意气样浓度反映灾情的局限性,（对采空区及巷道高冒区自燃预警的影响）,在分析灾区状态变化时，必须注意有害气体浓度是一种受风量影响十分大的参数。,注意较普遍存在的灾害预警误区：,瓦斯浓度,能直接判断灾区的瓦斯爆炸危险性，因为瓦斯爆炸危险性直接与瓦斯浓度相关；,一氧化碳浓度,不能直接判断火区的燃烧状态，必须加上风量，才能了解火区生成量，因为浓度会被风流稀释,20M,3,/Min,2000ppm,2000M,3,/Min,20ppm,我国发生多起正压通风导致采空区自燃且未能及时预警的事故。,正压通风可能导致两个问题：,一是顶不住自燃逆向,吸氧蔓延；,二是将采空区自燃气体压入小矿或地表，不易及时预警、造成突发性火灾。,（鹤岗富华煤矿特别重大火灾事故）,2.,正压通风对采空区自燃的影响,黑龙江省鹤岗市,煤矿通风系统示意图,3.,氧气浓度低对气体浓度测定准确性的影响：,氧气浓度太低，便携式电子,(,光学）检测仪表误差大，氧气浓度需大于,17,。,1501,回风巷与西风井下山口交岔点以西,2m,处瓦斯浓度为,15,、一氧化碳浓度为,0.012,、温度为,32,、氧气浓度为,18.5,、二氧化碳浓度为,0.26,；,往西,100m,处,瓦斯浓度为,40,、,一氧化碳浓度为,0.21,、温度为,48,、,氧气浓度为,13.1,、,二氧化碳浓度为,0.3,；,往西,180m,处,瓦斯浓度为,41,、,一氧化碳浓度为,0.32,、温度为,62,、,氧气浓度为,4.9,、,二氧化碳浓度为,1.2,； 由于温度太高无法继续往前侦查；,1501,机巷低洼处瓦斯浓度为,13.2,、二氧化碳浓度为,0.2,，水已开始往外流。,4.,注氮期防治引发事故,注氮引起瓦斯爆炸,铜川陈家山煤矿事故,注氮发生瓦斯爆炸,.,火区封闭后,可燃气体层可能成层分布,呈层流状态,.,惰气注入的活塞作用,致使火区通风系统变化，推动可燃气体层流入火源,引起爆炸,.,应促进惰气与火区大气的迅速混合,救护人员撤退,火区注惰对其大气状态的影响（爆炸）,5.,锁风启封火区,*,适用于火区范围大，难以确定火源是否完全熄灭，或适用于高瓦斯涌出火区防止瓦斯爆炸等情况。,锁风法可能危险：新鲜空气进入增加原火区大气,O,2,浓度。,有文献建议：“锁风法应,O,2,2%,才能开始”,注意监测地面大气压力和火区内外压力的变化。,火区内气压下降，新鲜空气可能流入,火区内气压上升或火区外气压下降，区内有害气体可能流出。,注意观察下列现象，判断爆炸发生的可能性。,压力波动预示爆炸的可能,CO,或,H,2,连续增加，火势发展,冒顶处烟雾增加，预警复燃的可能。,锁风与缩封安全性分析,锁风：启封火区的方法，最后打开火区，条件：符合规程规定,5,条件，较安全；,缩封,(,锁风与缩封在操作时初期步骤相同,),。火灾救灾封闭火区后想缩小火区的方法，无规定条件，较不安全；,往往不符合规程规定,5,条件，也无法保证拟减少的火区范围内无火源和爆炸危险,救灾时采用先大后小的办法，尽管进行临时封闭时，火区范围大，比较安全，但进入临时封闭的火区进行火区永久密闭，危险性更大，除非采取有效的注惰等措施，才能保护小范围火区永久密闭的安全。,；,6.,地面大气压力变化及对火区的影响,地表日大气压高低差值达,555Pa,，,由地表传到火区仍达,532Pa,。在恶劣天气情况下，日振幅也能达到,10hPa,以上，甚至达,20hPa,， 地表大气压变化必然对火区内外大气流入、流出，以及对火区邻近区域气压变化产生重要影响。, 火区封闭,宜在地表气压较稳定期或地表大气压力上升时进行,地表大气压力上升传递至火区内，减小了瓦斯浓度的增速。但火区取样不宜在地表气压上升导致密闭向里漏风时进行。,火区管理,地表气压升、火区密闭外气压即升，但密闭内因气压变化时滞性，火区漏入进风；随后，内部气压升高，漏风减少，并致区内瓦斯涌出减少，两因素有正负面影响，取决于火区环境条件。地表大气压力上升对高瓦斯矿井密闭严实火区瓦斯涌出较大抑制；地表气压下降，增加爆炸危险，且使大气向密闭外漏出，注意防止人员中毒。, 火区启封,地表大气压力变化急剧，密闭火区内出现“呼吸”现象，形成爆炸的危险，火区启封时，宜选择地表大气压力变化比较平缓的时刻进行启封，减少氧气流入或者有害气体流出封闭区内。,11,月,25,日发生自燃,新风,乏风,新风,乏风,11,月,28,日封闭火区,启封后供氧,启封后供氧,乏风,乏风,12,月,8,日，一个钻孔注浆,12,月,14,日启封火区,巷道堵塞造成瓦斯排放不畅而积聚,火区局部瓦斯爆炸,5412,工作面,+390,进风石门,+500,回风石门,第三章、矿井外因火灾防治,发展迅猛,比内因火灾更迅速的预警、救灾,持续时间长,较纯爆炸、突出等更危险,长期、大范围风流紊乱,控风技术应用有效、但难度大,技术推广的难点,外因火灾几率小，控风设施日常维修、购置费用大,1.,外因火灾治理难点和控风有效性,2.,在救灾过程中发现的难以解释的实践问题：,为什么低瓦斯区域火灾会引起瓦斯爆炸；,为什么鸡西矿业集团公司一条巷道两端是煤巷，中间,60,米是岩巷、无可燃物的情况下，火从左端煤巷蔓延至右端煤巷；,解释了为什么一个火区会出现多个火源的现象。,3.,矿井外因火灾燃烧特性,3.1*,富燃料燃烧和富氧燃烧,(p14),*,高温,(1000),、大量高温气体流向下风侧,*形成再生火源（跳蛙现象）,*产生爆炸隐患,*引起风流紊乱,(,逆转、形成爆炸预混气体,),3.2,富燃料火灾的危险、燃烧条件及控制,控制,富燃料火灾,条件,危险,液体燃料、量大、供氧不足（停、减风，巷塌）、空气预热温度高、断面小,*,减少火势：及时灭火、下风侧洒水,*一般不能停风、减风，特别是忽然停、减风,*条件许可时注惰气,*,火风压,-,节流作用和上浮作用（定义）,*低、微风的火源,-,烟流逆向蔓延,*火源的顺风蔓延：井下风速下，火源蔓延速度与风速成正比,4.,煤吸附氧气的能力,启封火区复燃,*,煤常温吸附氧,*封闭火区大气和煤堆内氧浓度阴燃现象,矿井火灾燃烧蔓延特征,1500,100,IDLH,（立即威胁生命）,400,25,STEL,（短期）,50,5,TLV,（,8,小时无危害）,CO ppm,HCl ppm,5.*,输送机胶带燃烧特性及产物,-,特殊危险性,(p57),传感器选择（,p60,）,燃烧,三,阶段,煤升温出现冒烟燃烧,煤与胶带混合燃烧阶段,煤明火燃烧初期阶段,必须及时报警,*,危险性大,燃烧初期，,HCl,比,CO,更早出现,HCl,比,CO,的毒性大,10,倍以上,胶带火灾常发生在进风区,6.,火灾风流紊乱现象,(p30),风流逆转,浮力节流,机械风压，巷道全断面风流反向,风流逆退,浮力节流巷道纵横断面温度和压力差。新风顺风向从巷底流入，热烟流沿巷顶流出。,风流滚退,由节流、温度和压力差引起,浮力作用方向朝上；节流作用与风流流向相反，一般情况下，节流作用比浮力作用小得多。,浮力作用,节流作用,机械风压,上山,浮力作用,节流作用,机械风压,下山（,1,）,风向,浮力作用,节流作用,机械风压,下山（,2,）,风向,上、下山火灾风流逆转情况不同,上山火灾,风向一般不变,下山中小火灾,风流逆转后风向变化频繁,火势大的下山火灾,风流逆转后风向较稳定,火源位置对下山风流方向影响,7.,矿井反风灾变通风,为防止灾害扩大和抢救人员的需要而采取的迅速倒转风流方向的措施,矿井反风注意事项（欧美国家反对反风）,遵守,煤矿安全规程,规定。,反风演习应注意井下各区域的供风量变化、瓦斯浓度以及对火区和采空区气体的影响。,注意反风后影响区域人员的通讯联系和撤退。,平常对井下人员进行反风知识的教育。,反风,-,撤人,-,侦察,-,直接灭火的正确顺序,8.,外因火灾事故案例分析,外因火灾救灾特点：,火势发展迅猛，时间紧迫性,黄金救援期短（几十分钟），对预防的要求严,反风的可能性：反风的意义（进风区）和复杂性的制约（进风区人员、对采空区和老火区的影响），与直接灭火、反风培训教育及与紧急避险系统的配合；,次生灾害：爆炸和中毒,1,）,.xx,省,xx,防备煤矿有限公司“,7.6”,火灾,2011,年,7,月,6,日,18,时,45,分许，防备煤矿有限公司井下,255,米水平运输下山底部车场一台,空气压缩机着火，,引燃铁棚背板和煤炭，井下,91,名人员正在作业，其中,63,人安全升井，事故区域,28,名矿工被困遇难 ，,7,月,10,日，,3,名枣庄煤矿救护队员因体力不支殉职 ；,该矿为区属煤矿，低瓦斯矿井，设计年生产能力,6,万吨，去年,6,月完成技术改造，将年产能扩至,15,万吨，去年,10,月通过竣工验收，证照齐全。,2) xxxx,集团,aijiagou,煤矿 “,2.28”,火灾事故,2013,年,2,月,28,日,20,时左右，因井下,750,水平进风石门处,空压机着火,引燃木棚发生火灾，事故发生时，井下共有,13,人在抢修作业， 已致,12,人因一氧化碳中毒死亡，,1,人失踪，兼并整合矿井,年产量,6,万吨。,后采用反风措施救援，井下大火仍未熄灭。,违反规定仍使用明令淘汰的滑片式压风机,;,违规在机电硐室使用可燃材料支护（架棚木支护，且使用荆条刹顶背帮）,;,安全意识淡薄，不落实安全管理规定。,第四章,矿井紧急避险系统建设,避难硐室,1. ,防突规定,102,条,0908,突出煤层采区设置避难所（含工作面,500m,）,不少于,0.5m,2,15,人， 饮用水、隔离自救器和直通调度室电话,紧急避险暂行规定,11.02,应建设采区避难硐室突出煤层应在距离工作面,500,米范围内建设临时避难硐室。,永久（,1.0,米,2,),面积，,20,100,人 年限不小于,5,年,临时（,0.9,米,2,）,10,40,人 不大于,5,年,煤监局关于煤矿井下紧急避险系统建设管理有关事项的通知,1201 2.,突出矿井采区避难硐室按永久避难硐室建设。,采区,有,永久避难硐室，采掘面临时避难硐室应,符合,102,条,要求，且隔离门气密性，门墙单向排气管，存放食品、急救用品及不小于,45,分钟的隔离式自救器，安设压风自救装置,.,采区,无,永久避难硐室的，采掘工作面临时避难硐室,应当符合,暂行规定,有关要求。,（相对原“暂行规定”，标准从采区避难硐室临时避难硐室更改为采区永久避难硐室避难所补充规定，或临时避难硐室）。,3.,各类避难硐室须接入矿井压风系统，配置环境检测仪器，对氧气、甲烷、二氧化碳、一氧化碳等进行检测或监测。,紧急避险系统的成功应用：,理念：,99%,与,100%,；,各类灾变状态分析；,紧急避险装置的应用可能性分析；,相关技术装备的配套：,灾变状态的实时分析（监控系统信息），,针对性应急预案的制定（调度室、职工培训），,井下应急广播系统。,国家安监总局、 国家煤监局,关于加快推进煤矿井下紧急避险系统建设的通知,(,安监总煤装,201310,号,),建设井下紧急避险系统原则：,科学合理、因地制宜、安全实用,避难硐室优先选择专用钻孔、专用管路供氧（风），满足避险需求前提，可不再配置高压氧气瓶、有毒有害气体去除和温湿度调节装置。,建立应急演练制度，科学确定避灾路线，编制应急预案。要加强入井人员培训，使其熟悉各种灾害的避灾路线，能够正确使用安全避险设施，充分发挥安全避险设施的作用。,谢谢大家！,