煤矿一通三防及应急处置的新观念及技术应用

煤矿“一通三防”及应急处置的新观念及技术应用中国矿业大学（北京）周心权简介：中国矿业大学(北京)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，国家煤监局专家库“一通三防”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委员会原副主任委员，《矿山救援规程》修订稿总编审。13651033545简历：重庆大学采矿系，本科在江西乐平矿务局工作15年，曾任通风区长和工程师，在美国密执安理工大学从事留学，科研，工作8年，并获硕士、博士学位，在中国矿业大学(北京)从事博士后研究，后留校工作。2005200720082009201020112012201320142015201620172018死亡人数59383786321026312433197313841067931598538375333百万吨死亡率2.761.4851.1820.8920.7490.5640.3740.2930.2550.1620.1560.1060.093第一部分煤矿安全生产新形势与新理念一、显著好转但事故时有发生在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。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。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。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。1.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2.形势严峻习总书记2019年初在省部级主要领导干部防范化解重大风险专题研讨班开班仪式上强调，提高防控能力，着力防范化解重大风险，全面做好安全生产等方面的工作。黄局长：“今年以来，全国煤矿安全生产形势十分严峻，事故死亡人数较大事故和重大事故有所反弹，（陕西神木李家沟矿“1.12-21”，内蒙银漫矿业“3.23-22”必须立刻警醒起来。。。。。要坚决摒弃习以为常的惯性思维,。。。。。。”而“一通三防”及应急处置工作不到位，就容易造成惊天动地的大事故。3.2019年8月5号国家煤监局关于近期四起较大煤矿事故的通报（1）四川省广元市旺苍县厚信煤业“7•28”较大瓦斯爆炸事故。2019年7月28日，广元市旺苍县厚信煤业发生瓦斯爆炸事故，造成3人死亡、2人受伤。该矿为民营企业，核定生产能力9万吨/年，属低瓦斯矿井。初步分析，该矿主要通风系统因巷道垮塌通风不畅，巷道式采煤工作面使用局部通风机通风，无风微风作业导致瓦斯积聚，作业人员违章使用裸露爆破方式处理大块煤矸，爆破火花引爆2#立眼上部积聚瓦斯。主要问题：一是该矿6月12日因存在工作面上安全出口垮塌、回风大巷多处失修等隐患，被四川煤矿安监局川北分局责令停产、相关证照被暂扣，但该矿以维修整改工作面为名违法生产。二是采用国家明令禁止的“巷道式采煤”工艺，通风管理混乱，使用一台局部通风机同时向3个立眼供风。三是事故工作面未安装安全监控设施，未编制作业规程和安全技术措施。四是瓦斯检查和爆破管理混乱，未执行“一炮三检”和“三人连锁爆破”制度，放炮时人员未撤至安全地点，放炮人员无证作业。五是该矿涉嫌瞒报、迟报事故，盲目组织施救。（2）贵阳修文县贵州浙商矿业龙窝煤矿“7•29”较大煤与瓦斯突出事故。2019年7月29日，贵阳修文县贵州浙商矿业龙窝煤矿发生煤与瓦斯突出事故，造成4人死亡、2人受伤。事故发生后，该矿隐瞒事故，后经群众举报核实。该矿为民营企业，核定生产能力15万吨/年，处于煤与瓦斯突出矿区，瓦斯等级鉴定结果为低瓦斯矿井，并经鉴定在+977.3米标高以上区域无煤与瓦斯突出危险性。原因：在突出危险性鉴定范围外违规布置东下山采煤工作面组织生产，未采取任何防突措施，采煤机割煤诱发煤与瓦斯突出。主要问题：一是违规布置采煤工作面，且超深越界开采。采取隐蔽区域不上图、施工临时密闭、出入井检身记录两本帐及隐蔽区域作业人员不携带位置标识卡等方式违规生产。二是未按要求开展防治煤与瓦斯突出工作。在突出危险性鉴定范围外布置采煤工作面，未测定瓦斯参数，也未采取任何防突措施。三是事故工作面未编制作业规程，未安装安全监控设备，无压风自救设施。四是通风管理混乱，通风设施不合格，东下山采煤工作面风量不足。五是蓄意瞒报事故，事故发生后，未向有关部门报告事故，转移尸体；在政府有关部门接群众举报到矿核查时，谎报事故现场并密闭事故区域、组织相关人员串供。（3）贵州毕节市亮岩镇贵州新西南矿业大树煤矿“7•31”较大瓦斯爆炸事故。2019年7月31日，贵州省毕节市七星关区亮岩镇贵州新西南矿业股份有限公司大树煤矿发生瓦斯爆炸事故，造成7人死亡、1人受伤。该矿为民营企业，核定生产能力15万吨/年，属低瓦斯矿井，2015年取得45万吨/年兼并重组批复。原因：该矿17301采煤工作面因运输巷涌水被淹，其全负压通风系统被阻断，作业人员使用局部通风机向回风巷供风，并在回风巷内施工上山掘进工作面，巷道内瓦斯积聚，遇火源引起瓦斯爆炸。主要问题：一是违法作业，连续强降雨导致17301采煤面运巷涌水量增大，未及时采取水害防治和排水措施，工作面及部分系统巷道被淹，通风系统阻断，使用局部风机向回风巷供风，并在回风巷施工上山掘巷，违法开采煤炭。二是通风瓦斯管理不到位，安全监控系统未运行，作业人员未携带甲烷检测报警仪，未检查瓦斯而冒险作业。三是盲目施救，事故发生后，煤矿企业未及时上报，矿长、总工程师自行组织施救，险些造成次生事故。四是矿井自2015年取得45万吨/年兼并重组批复后，一直以15万吨/年生产矿井名义组织生产，未实质开展兼并重组相关工作。五是煤矿上级公司为挂靠型空壳公司，未对所属煤矿实际控股，且未对煤矿进行有效监督管理。（4）河北省开滦集团唐山矿业公司“8•2”较大冲击地压事故。（建设18.5.7—1，19.6.28—1）2019年8月2日，开滦集团唐山矿业发生冲击地压事故，7人死亡。该矿核定420万吨/年，属高瓦斯、冲击地压矿井。原因分析，该矿风井煤柱区F5010联络巷（采深近800米）发生冲击地压，造成该巷道及周边两条巷道顶板冒落，巷道底鼓、帮鼓严重，致使人员死亡。上述4起事故再次反映出一些地区和企业不能坚守红线意识，受利益驱动铤而走险，企业负责人冒险组织违法违规生产，导致事故发生，也反映出冲击地压、煤与瓦斯突出、水害依然是煤矿安全的重大风险。4.近年来煤矿重特大事故发生特点：在近年来强化安全管理的前提下，重特大事故调查分析表明：1）瓦斯爆炸事故常发生在低瓦斯矿、高瓦斯矿的低瓦斯区等大家容易忽视的地方；低级错误致灾比例越来越小，高级错误比例越来越大2）突发事件应对不力导致事故发生或扩大；3）重特大事故显现火灾、突出、爆炸及顶板灾害转化特征。4.近年来煤矿重特大事故发生特点：在近年来强化安全管理的前提下，重特大事故调查分析表明：1）瓦斯爆炸事故常发生在低瓦斯矿、高瓦斯矿的低瓦斯区等大家容易忽视的地方；低级错误致灾比例越来越小，高级错误比例越来越大2）突发事件应对不力导致事故发生或扩大；3）重特大事故显现火灾、突出、爆炸及顶板灾害转化特征。5.违规不一定立即发生事故而产生侥幸心理——从隐患到事故发展过程的分析：（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）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。案例分析：贵州水城木冲沟矿瓦斯爆炸事故2000年9月27日20时38分，贵州省水城矿务局木冲沟煤矿发生瓦斯爆炸事故。事故波及除+1800水平大巷以外的所有井下地点。井下作业的224名矿工中，160人遇难，11人重伤，83人生还。水城矿务局木冲沟煤矿为高瓦斯突出矿井，相对瓦斯涌出量为19.9m3/t。木冲沟矿事故（循环风＋违规排瓦斯＋打开矿灯）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6.注意不违规并不总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，……”7.风险管控、隐患排查治理以及质量标准化２０１５年１２月２４日，习总书记在中央政治局常委会要求，“必须坚决遏制重特大事故频发势头，对易发重特大事故的行业领域采取风险分级管控、隐患排查治理双重预防性工作机制，推动安全生产关口前移，加强应急救援工作，最大限度减少人员伤亡和财产损失”。风险管控是针对某类企业生产经营过程中，评价某类生产安全事故或健康损害事件发生可能性、发生条件、发展状况、诱发次生灾害可能性以及损害状况，提出并实施管控该类事故或事件的管理、技术和装备措施。（自上而下）隐患排查是根据风险管控的上述风险分析和质量标准化的规定，针对某一具体企业生产经营过程中，实际存在诱发上述事故或事件发生和诱发次生灾害的各种隐患及其时空叠加可能性进行排查和采取管理、技术、装备等措施进行处置。（自下而上）瓦斯爆炸风险管控与瓦斯爆炸隐患排查。刀切洋葱的风险与隐患排查。刀切洋葱风险管控：针对某类事件，由上而下风险评估：可能性：伤手、刺激眼发生条件风险管控：管理：制定质量标准化制度、作业规程，技术：切菜、泡盐