1、防止火区内瓦斯爆炸造成救灾人员伤亡的对策研究防止火区内瓦斯爆炸造成救灾人员伤亡的对策研究随着煤矿井下开采规模的不断扩大，生产水平的延伸，矿井瓦斯涌出量将逐渐递增，很多矿井发火现象也越来越严重。在井下高瓦斯区域，一旦发火，无论是内因火灾还是外因火灾，或者是由于瓦斯燃烧、瓦斯爆炸后产生的火源，处理不当就会发生瓦斯爆炸，造成救灾人员伤亡的后果。本文在分析鹤岗矿区和黑龙江省其它煤矿发生的几起火区爆炸，造成救灾人员伤亡的实例，对火区内发生瓦斯爆炸的原因进行分析，并提出预防和处理火区爆炸事故的建议，供从事煤矿救灾人员参考。一、火区内瓦斯爆炸造成救灾人员伤亡的实例据不完全统计，从 2000 年至 2004
2、年鹤岗矿区范围内共发生火区爆炸事故 12 起，造成 34 人死亡，25 人受伤。发生在黑龙江省鸡西矿业集团东海煤矿和方正县宝兴煤矿的瓦斯爆炸事故也是由于处理火灾时采取措施不当，在封闭火区时发生瓦斯爆炸，酿成了救灾人员重大伤亡的后果。1、2001 年 12 月 16 日，鹤岗区域矿山救护大队处理鹤岗市霖源煤矿火灾事故，已经支好木方正准备施工板闭时，由于矿方人员运料的矿车掉道，将风门撞坏，使两道风门同时敞开近一个小时，井下风流的不稳定造成采空内突然发生瓦斯爆炸，冲击波将木方摧倒，使现场作业的 9 名救护队员摔伤，4 人一氧化碳轻微中毒。2、2002 年 4 月 8 日，鸡西矿业集团东海煤矿在处理矿
3、井火灾时，组织几十名作业人员对火区进行封闭，就在救灾人员封闭火区过程当中，火区内突然发生瓦斯爆炸，造成 24 人死亡，19 人受伤。3、2003 年 1 月 11 日，黑龙江省方正县宝兴煤矿二段-388水平左五片自然发火，矿方组织 30 余人准备施工两道永久密闭封闭火区，已经封完一道密闭，正在施工第二道密闭时，采空区内发生瓦斯爆炸，井下当班作业的 36 人除 2 人脱险外，其余 34 人全部遇难。4、2004 年 1 月 1 日，鹤岗矿业集团公司兴煤公司二水平五石门中左上段已采区+20 标高火区内发生瓦斯爆炸，将密闭墙摧毁。救护大队四中队队员在入井进行撤人，检查气体勘察现场时，火区内又发生第二
4、次瓦斯爆炸，将两名队员烧伤。二、火区内发生瓦斯爆炸的原因分析火区内瓦斯爆炸的原因，应根据爆炸三要素来分析，由于火区中，火源始终存在，因此主要分析火区内氧气和瓦斯浓度的变化趋势。根据多起火区发生瓦斯爆炸的成因特点，我们可以把火区爆炸原因类型分为以下几种形式加以分析：1.风流逆转型如图一所示在通风系统正常情况下，火区内有一定的风量经过，风向也是稳定的。上风流没有积聚瓦斯的条件，而下风流煤层岩涌出的瓦斯和燃烧物起随风流流走，下风流即使有积存瓦斯的条件也未经过火源，发生不了爆炸。如果由于受通风设施设备状态改变的影响，或者巷道有多风路，网络复杂，在其它风压作用下，就可造成井下风流发生逆转，风流反向使下风
5、侧达到爆炸界限的瓦斯气体经过火源，从而引起瓦斯爆炸，也就是说在火区中如果改变了风向就有发生瓦斯爆炸的可能。采取调风方案必须慎之又慎。2.火区封闭如图二所示火区在封闭过程中及封闭后，由于隔绝供氧，火区内燃烧也不断消耗剩余氧气，生成二氧化碳，并与涌出的瓦斯一起渗入火区内大气中，引起火区空气中氧气浓度持续下降。由于煤层中瓦斯不断涌出，瓦斯浓度继续增加，瓦斯浓度曲线呈上升趋势。见火区内 O2 和 CH4 变化趋势图。如果予封闭区域瓦斯涌出量较大，在氧气浓度没有降至 12%之前，瓦斯浓度就已上升至爆炸界限，就会发生爆炸。如果火区封闭严密，由于封闭区内仍由岩、煤层涌入气体，区内气压增加，可抑制CH4 涌出
6、，使 CH4 浓度增加速率变缓。O2 浓度至 12%以上时，CH4 没有达到爆炸界限浓度，就不会发生爆炸。而当密闭存在漏风时，新鲜风流进入增加了 O2 浓度，使瓦斯浓度上升至爆炸界限内时，O2 浓度还没降下来，火区内又有明火存在，极易发生爆炸。封闭高瓦斯区域火区时封闭顺序十分重要。因火区封闭顺序不当可造成火区内风流逆转和其它巷道瓦斯供入火区的可能。3.风流供氧如图三所示在火区没有得到彻底根治，但进行封闭后起到了隔绝供氧的作用。火区内 O2 浓度低于 5%，火焰燃烧将开始逐渐减弱乃至熄灭，O2浓度在 1%以下时，火焰燃烧完全熄灭。但即使在空气中 O2 浓度为零的条件下，着火带可燃物的阴燃仍可持续相当长的一段时间，此时火区处于缺氧、阴燃状态。如果由于人为调风或构筑设施设备无意改变了通风系统（启封火区或调整风路），使含有足够 O2 的新风供入火区内，造成火势增大，并使达到爆炸界限浓度的瓦斯经过火源，就可导致火区爆炸。如果火区未完全达到熄灭条件就风供启封火区极易发生爆炸。4.瓦斯供入型如图四所示在火区有多条漏风通道存在的情况下，火区内有少量风流经过不含瓦斯或瓦斯浓度很小，即使瓦斯经过火源也发生
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