瓦斯灾害救灾技术xh

矿山救护大中队指挥员培训课程瓦斯灾害救灾技术2005.12.1矿山救护大中队指挥员培训课程谢宏1995~2000：邢台局通风处，主任工程师2000~2004：邢台局安全监察局，局长2004~2005：邢台局通风处，处长2005年7月：华北科技学院，教授级高工矿山救护大中队指挥员培训课程大纲要求矿井瓦斯灾害的类型，矿井瓦斯来源分析，瓦斯积聚类型分析，灾变时期瓦斯积聚类型。瓦斯压力及其测试，煤与瓦斯突出类型、机理及典型案例，煤与瓦斯突出的伤害效应，煤与瓦斯突出时期的救灾要点。瓦斯（煤尘）爆炸机理，瓦斯（煤尘）爆炸的破坏与伤害机理，瓦斯（煤尘）爆炸的救灾要点，如何预防二次爆炸。瓦斯窒息与燃烧的救灾技术。抑爆原理及技术。矿山救护大中队指挥员培训课程瓦斯灾害的类型瓦斯窒息与燃烧煤与瓦斯突出瓦斯(煤尘)爆炸抑爆原理及技术掌握要点：矿山救护大中队指挥员培训课程大平煤矿“10.20”特大型煤与瓦斯突出和特别重大瓦斯爆炸事故矿山救护大中队指挥员培训课程2004年10月20日22时，郑州煤业(集团)有限责任公司大平煤矿发生了一起特大型煤与瓦斯突出和特别重大瓦斯爆炸事故，造成148人死亡、32人受伤，引起煤炭系统、全国乃至全世界的极大关注。矿山救护大中队指挥员培训课程一、矿井及事故概况大平煤矿隶属于郑州煤业（集团）有限责任公司，属国有企业。矿井位于河南省登封市与新密市交界处（郑州市西南60km）。井田东西走向长5km，南北倾斜宽2km，面积10km2。1982年开始建井，1986年建成投产，原矿井设计生产能力60万吨/年。2000年、2001年分别进行了矿井通风系统、提升系统改造，2003年矿井核定生产能力130万吨/年。矿山救护大中队指挥员培训课程矿山救护大中队指挥员培训课程矿井采用立井单水平上下山开拓方式。矿井开采煤层为二1煤，煤层厚度变化较大，厚度1.1～30m，多为5～7m，煤层倾角浅部大、深部小，一般7～19°。煤层直接顶为砂质泥岩，老顶为砂质泥岩或泥岩。2003年瓦斯等级鉴定结果：绝对瓦斯涌出量为26.16m3/min，相对瓦斯涌出量为11.47m3/t，瓦斯等级为高瓦斯矿井。煤尘具有爆炸性，爆炸指数为16.2%。煤层不易自燃（自燃等级为Ⅲ）。矿井采用抽出式混合通风方式；井下建立了局部瓦斯抽放系统，对13、16两个采区进行瓦斯抽放；矿井安装有KJ90安全监控系统。矿山救护大中队指挥员培训课程矿山救护大中队指挥员培训课程事故概况这起特大型煤与瓦斯突出和特别重大瓦斯爆炸事故发生在21岩石下山和矿井西翼。2004年10月20日22时09分，21岩石下山发生了煤与瓦斯突出事故，突出瓦斯逆流进入西大巷主要进风流中，导致13、15采区巷道和工作面的瓦斯浓度突然上升，并造成西大巷局部地段和13采区瓦斯浓度达到爆炸浓度。22时09分12秒～22时12分26秒瓦斯浓度从0.12%升到40%以上.大平煤矿“10.20”事故瓦斯突出及扩散过程演示22时31分31秒~22时35分15秒,瓦斯浓度从0.17%升到4.0%.21轨道下山岩石掘进工作面,突出煤岩量1500t,瓦斯量25万m322时32分16秒~22时39分45秒,瓦斯浓度从0.5%升到6.3%.矿山救护大中队指挥员培训课程2004年10月20日22时40分，在西大巷与11轨道石门交汇点附近的西大巷内，由架线电机车电火花引发瓦斯爆炸，传播到13采区，波及11、15采区、西大巷、21岩石下山和西翼回风巷道。大平煤矿“10.20”瓦斯爆炸传播过程演示矿山救护大中队指挥员培训课程二、事故的直接原因(一)、专家组专家组共分四个小组开展工作：瓦斯源—煤与瓦斯突出爆炸（源）—瓦斯爆炸事故经济损失通风能力核定矿山救护大中队指挥员培训课程(二)、煤与瓦斯突出地点、时间、类型、强度1、突出地点21轨道下山岩石掘进工作面（标高-282m，距地表垂深612m）。2、突出时间2004年10月20日22时9分。3、突出类型特大型煤与瓦斯突出。4、突出强度初步估算，突出煤岩量为1500t，突出瓦斯量约为25万m3。矿山救护大中队指挥员培训课程(三)、瓦斯爆炸时间、爆源点、引火源的确定1、瓦斯爆炸时间据矿井安全监控系统运行记录，确定引发瓦斯爆炸时间为2004年10月20日22时40分（此时西部2#、3#、4#、8#、9#、15#等监控分站通讯中断，并确认这是敷设在西大巷爆炸点处的西部监控主通讯电缆被炸断所致）。矿山救护大中队指挥员培训课程2、瓦斯爆（火）源点瓦斯爆炸爆（火）源点在西大巷与11轨道石门交汇点附近的西大巷内，主要依据是：1)爆炸力作用方向以该点为爆源点，分别指向西大巷的东、西两个方向和11轨道石门的南向。2)该点有引爆火源，引火源是架线电机车取电弓与架线产生的电火花。3)该点有瓦斯源，21岩石下山突出的瓦斯逆流进入西大巷，与新鲜风流混合形成有爆炸浓度的瓦斯。矿山救护大中队指挥员培训课程(四)、爆炸类型及传播范围1、爆炸类型这次爆炸事故是瓦斯爆炸事故。2、爆炸瓦斯源的认定突出的瓦斯流沿21岩石下山向上喷出，瓦斯流通过11轨道石门风门逆流进入西大巷。高浓度瓦斯沿进风风流方向一路进入13采区，使13采区内瓦斯浓度达到爆炸浓度范围，13121工作面抽出式风机及工作面回风处监测到的瓦斯浓度分别为6.30%及7.35%。高浓度瓦斯沿进风风流方向另一路进入15采区，由于从西＋5皮带巷有新鲜风流向15采区补充，致使15采区瓦斯浓度相对13采区有所减少，15下车场和15下车场回风处监测到的瓦斯浓度为4.0%。矿山救护大中队指挥员培训课程3、传播范围在西大巷与11轨道石门交汇点附近的西大巷内，架线电机车取电弓与架线产生的电火花引爆瓦斯后，爆炸火焰沿达到爆炸瓦斯浓度的西大巷区段向西传播，经13采区绕道进入弋湾石门、13瓦斯泵站、13变电所、13皮带下山与13轨道下山、13051上付巷（掘进工作面）、13121下付巷和13121上付巷等。爆炸冲击波沿非爆炸危险的巷道向东冲向副井；向西沿15机轨合一大巷冲向15采区；向南沿弋湾石门冲向11运输上山与11回风上山；冲击波自西大巷与11轨道石门交汇点向南冲向11轨道上山与21岩石下山。瓦斯浓度处于爆炸范围的13采区的爆炸冲击波还沿弋湾石门、铸石上山冲向炸药库和西风井等处，22时45分西风井防爆门被冲击气浪冲开，西风井主要通风机掉闸、停止运行9min。矿山救护大中队指挥员培训课程三、事故结论郑煤集团大平煤矿“10.20”事故，是在地质构造复杂、距地表垂深达612m的岩石掘进工作面发生的特大型煤与瓦斯突出，并且像国内外特大型煤与瓦斯突出一样，这次突出也发生了瓦斯逆流，逆流到西大巷新鲜风流中的瓦斯，由架线电机车取电弓与架线产生的电火花，引发了特别重大的瓦斯爆炸事故。突出煤岩量约1500t、瓦斯量约25万m3，148人死亡、32人受伤（其中重伤5人）。煤与瓦斯突出事故发生时间是2004年10月20日22时9分，突出地点在21轨道下山岩石掘进工作面。瓦斯爆炸时间是2004年10月20日22时40分，瓦斯爆炸爆源点在西大巷与11轨道石门交汇点附近的西大巷内；引火源是架线电机车取电弓与架线产生的电火花。矿山救护大中队指挥员培训课程事故的直接原因：1、煤与瓦斯突出的原因：（1）21岩石下山工作面进入矿井深部，处于地质构造复杂的地带。（2）该矿为高瓦斯矿井，对矿井开采深度增加可能带来的瓦斯等级升高没有引起足够重视。（3）煤与瓦斯突出是一种复杂的矿井瓦斯动力现象，到目前为止，各种地质、开采条件下煤与瓦斯突出发生的规律还没有完全掌握。矿山救护大中队指挥员培训课程2、瓦斯爆炸的原因：（1）局部通风设施管理混乱，造成瓦斯逆流，引起爆炸。（2）瓦斯突出与瓦斯爆炸有30分钟的间隔时间，未能采取有效措施。（3）该矿在安全管理上存在漏洞。矿山救护大中队指挥员培训课程此次事故是由于21岩石掘进工作面突然遭遇构造带，使大量聚积在煤层里的瓦斯瞬间爆发冲出，冲毁通风设施，整个监控系统也因短时超限电力中断，造成风流逆转，致使大量瓦斯冲入主要进风大巷及11、13、15采区。大部分遇难者均因窒息而亡。瓦斯冲击过程中遇火源发生爆炸。据矿井瓦斯监测系统显示，21回风下山岩巷掘进工作面，从22时09分53秒监测到瓦斯，至22时39分45秒13121采煤工作面回风流瓦斯浓度达6.3%，短短29分52秒时间，共突出瓦斯纯量6.1万立方米。矿山救护大中队指挥员培训课程案例剖析•此次事故涉及到煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸、瓦斯窒息等瓦斯灾害类型。•事故暴露了当前瓦斯事故频发的原因。•事故提出了瓦斯灾害救灾技术的新课题。矿山救护大中队指挥员培训课程•第一部分我国瓦斯灾害现状•第二部分煤与瓦斯突出救灾•第三部分瓦斯(煤尘)爆炸救灾授课内容矿山救护大中队指挥员培训课程瓦斯灾害救灾技术第一部分我国瓦斯灾害现状矿山救护大中队指挥员培训课程一、煤矿基本情况•1、矿井数量：全国现有各类煤矿约2.8万处，其中45户安全重点监控企业有414处，其他国有重点煤矿322处；地方国有煤矿2176处；乡镇煤矿2.45万处。矿山救护大中队指挥员培训课程一、煤矿基本情况•2、原煤产量：2004年，全国原煤产量19.56亿吨，同比增长17.33%。其中，45户安全重点监控企业产量5.02亿吨，占全国煤矿产量的25.66%；其他国有重点煤矿产量4.17亿吨，占全国煤矿产量的21.3%；地方国有煤矿产量2.95亿吨，占全国煤矿产量的15.08%；乡镇煤矿产量7.42亿吨，占全国煤矿产量的37.94%。矿山救护大中队指挥员培训课程45家重点监控企业5.0225.66%其他国有重点4.1721.30%地方国有煤矿2.9515.08%乡镇煤矿7.4237.94%图1全国不同类型煤矿原煤产量及其比例(单位：亿吨)矿山救护大中队指挥员培训课程一、煤矿基本情况•3、生产结构：我国煤炭生产以井工开采为主，其产量占煤炭总产量的95%。现有煤矿中，设计年生产能力30万吨以上的大中型矿井占矿井总数的2%，30万吨以下的矿井占98%。国有重点煤矿采煤机械化程度达到81.5%,掘进综合机械化程度为21.5%，其他类型矿井机械化水平很低。矿山救护大中队指挥员培训课程二、自然条件及灾害事故•1、瓦斯赋存及涌出状况我国陆上埋深2000米以浅的煤层瓦斯资源量为31.46万亿立方米，主要分布于24个省区，山西、贵州、新疆、陕西、内蒙、甘肃、川黔滇边界、两淮等地区最丰富。到2004年底，已陆续探明瓦斯储量1023亿立方米。矿山救护大中队指挥员培训课程二、自然条件及灾害事故•2004年，国有重点煤矿中，有高瓦斯矿井152处、煤与瓦斯突出矿井154处，高瓦斯、突出矿井数量约占49.8%，煤炭产量约占42%,主要分布在安徽、四川、重庆、贵州、江西、湖南、河南、山西、辽宁、黑龙江等省区。45户安全重点监控企业中，有高瓦斯、突出矿井250处，其矿井数量和产量分别占60.2%、60.6%，2004年瓦斯涌出量为66亿立方米。矿山救护大中队指挥员培训课程二、自然条件及灾害事故•2、自然条件——地质条件——顶板岩性——开采深度——煤尘爆炸危险性——动力灾害与热害矿山救护大中队指挥员培训课程二、自然条件及灾害事故•3、灾害事故我国煤矿灾害事故表现的主要特征是：⑴煤矿特别重大事故中瓦斯事故所占比重最高。⑵一次死亡百人以上事故绝大部分发生在国有煤矿特别是45户安全重点监控企业。⑶乡镇煤矿事故死亡总人数和一次死亡30人以下的事故最多。矿山救护大中队指挥员培训课程三、瓦斯治理现状•1、通风系统•2、瓦斯抽采•3、防治煤与瓦斯突出•4、监测监控矿山救护大中队指挥员培训课程图22001～2004年国有重点煤矿瓦斯抽采量9.811.515.318.6051015202001年2002年2003年2004年瓦斯抽采量(亿立方米)矿山救护大中队指挥员培训课程图32001～2004年国有重点煤矿监控系统数量31333745355201002003004005006002001年2002年2003年2004年数量（套）矿山救护大中队指挥员培训课程四、