煤矿一通三防

煤矿“一通三防”（矿井通风，瓦斯、火灾、粉尘防治）方裕璋华北科技学院中国煤矿安全技术培训中心建国以来，各历史时期的安全状况1953~2001年工伤事故死亡人数变化当前我国煤矿安全和生产存在的突出问题一、瓦斯煤尘重大、特大事故没有得到有效控制1.全国煤矿发生≥3人/次死亡事故（瓦斯爆炸死亡事故）：80年代：共发生1225起，死亡8824人。平均122.5起/年、死亡882.4人/年相当于2.98天发生一起。90年代：共发生2903起，死亡21940人平均290.3起/年，死亡2194人/年相当于1.3天发生一起。九十年代每年死亡人数是八十年代的2.48倍，九十年代发生次数是八十年代的2.37倍。2.全国煤矿发生死亡≥10人/次瓦斯爆炸死亡事故80年代：共发生230起，死亡4257人。相当于16天发生一起。90年代：共发生532起，死亡8947人相当于7天发生一起。九十年代每年死亡人数是八十年代的2.1倍，九十年代发生次数是八十年代的2.3倍。二、煤矿火灾也十分严重1.据1949~1995年统计：全国煤矿因火灾事故死亡2006人，其中≥3人/次死亡的火灾138次，死亡1670人。其中国有重点煤矿64次，死亡969人。1961.3.16抚顺胜利矿的一次火灾死亡110人。2.据1953~1988年统计：每年平均发火300余次，每年新冻结煤量20万吨。还有许多煤田的火区一直未得到有效治理，大量的煤炭被白白烧掉（如宁夏石炭井、新疆、神府）三、煤矿职业病相当惊人据1996年底统计，全国省属以上国有煤矿尘肺病串者达17.5万人，占全国各行业尘肺病人总数的40%以上。现有患者121278人，已累计死亡53722人。九十年代，每年死于尘肺病的人数，达3000人左右。四、煤矿事故和职业病造成的经济损失巨大据一些矿务局资料分析：每发生一次事故死1人，平均造成的直接和间接损失大约30万元左右（抢救、医疗、抚恤、子女养育费等）。发生一个尘肺病人一年的经济损失（治疗，失去工作能力）近万元。全国一年由于事故和职业病造成的损失近40亿元，相当于国有重点矿一年煤炭销售收入的10%左右。实践表明零星事故主要是个人违章及工作环境差造成的；重大瓦斯事故都是因通风系统有问题造成的。表现为：风量不足、不合理的串联、通风设施多、风门敞开、角联，一条上山既进风又回风案例：77.2.24坪湖矿，87.12.9潘一矿，96.5.21平十矿，97.5.28龙凤矿，97.11.4盘江月亮田矿，97.11.13潘三矿，97.1.24王营矿，……在“一通三防”众多的管理中通风是基础瓦斯抽放是措施安全监测监控是保证矿井通风系统的含义包括•矿井通风方式（进出风井的数量及其相互位置）•通风方法（主扇的工作方法：抽出式、压入式）•通风网路（串、并、复杂联接）也有人把通风动力、通风网络和通风构筑物的总称叫矿井通风系统矿井通风系统的重要性（一）矿井通风系统是矿井生产系统的重要组成部分。其合理与否，与矿井的稳产、高产，防灾、抗灾能力，经济效益有重大关系，并产生长期影响。矿井通风系统的重要性（二）提高矿井通风技术和管理水平是保证矿井正常生产和安全状况的基本任务之一。表现在：用通风方法排除全矿井瓦斯量的80-90%用通风方法排除采面瓦斯量的70-80%用通风方法排除采面粉尘量的20-30%（装有抑尘装置）用通风方法排除深井采面热量的60-70%供给矿井新鲜空气的质量约是矿井产煤量的5-18倍。存在的问题（一）就国有矿井而言，矿井通风系统存在的问题有：•全矿总风量不足：96年底，重点矿中有48处（黑龙江、湖南、淮南）•通风阻力大：淮南7个高突矿井中有11处风井，阻力大于3000Pa，其中潘一矿达4892Pa。造成主扇耗电多，总风量不足。•通风线路长：蒲白局马村矿东风井，L=58km。存在的问题（二）•通风系统复杂，通风设施多：抚顺老虎台矿有10个水平通风，6个水平生产。全矿通风构筑物495处（风门187处、风窗125处、密闭180处、风桥3处），交叉通风多，用风过于集中，巷道失修率高。•通风系统不稳定：风机在驼峰区附近工作，角联多，自然风压影响大（进风井变为出风井，进风线路变为出风段）。•其他（耗电多，大马拉小车、漏风多，风机陈旧、调风方法不妥，扩散器和风硐不合理等）。高度重视全矿突然停电全矿突然停电，主要通风机停风，往往是引发大型事故（主要是瓦斯爆炸）的前奏，应引起高度重视！本溪湖矿三交河矿停电案例•1942.4.26本溪湖矿11:30地面变电所停电，14：10向井下送电，瞬间井口传出巨响，8个井口中5个井口喷出浓烟，死1594人（1493人）。•1991.4.21三交河矿8点班下班前停电，14:30送电，15:00工人下井，16:05掘面203煤电钻引爆瓦斯，死147人(另外救灾时有1人死亡)。白沙局马田矿高仓井停电事故（一）湖南白沙局马田矿高仓井242采区绞车房因主要通风机停风，盲目送电，信号线产生火花引爆瓦斯，死29人，伤18人，破坏巷道500余米，直接损失40余万元。25日10：11北风井主要通风机因电厂突然停电。10：27恢复送电。主要通风机开动，发现主要通风机定子线圈烧坏2根线头，又停风抢修电机。11：00检查采区进回风和各作业地点CH4=1.5~3.5%，人员全部升井。16：001）未恢复通风情况下，110人全部入井；2）井下各处CH4均超限，最高达10%；人员在回风顺槽，煤上山，242采区绞车房等待恢复通风。3）井下水泵房打电话要求送电排水（因为水仓水满了）。矿调度员及主管技术员不同意送电，并通知配电房、压风房和工区调度站把好关。阿干耿村韩庄二矿停电案例•1994.6.70:05阿干煤矿突然停电，0:25救护队下井撤人，发现1760mL已死11人，1人送医院抢救。•1997.1.25义马耿村矿11:57停电，12:05送电，12:20爆炸，死31人，伤４人。•1999.8.24平顶市韩庄局二矿全矿突然停电，送电后瓦斯煤尘爆炸，死55人。晋城市属煤矿因主要通风机停风引发的瓦斯爆炸事故情况1、98．4．21晋城市泽州县朝坡矿，主要通风机停风3天，吸烟引爆瓦斯、重大事故。2、98．6．19晋城市泽州县靳圪塔矿（基建井，独眼井）停电停风4h，接煤电钻插销引爆，重大事故。3、98．8．10晋城市泽州县郭庄煤矿，检修主要通风机停风12h，引爆特大事故。4、99．4．15晋城市泽州县郭庄煤矿二坑口，在井底维修大巷嫌风大，停主要通风机2h，引爆重大事故。5、99．5．21晋城市阳城县泉乡沟煤矿，停产停风15h，引爆重大事故。在1990~1999年45起瓦斯爆炸重特大事故中有16起是因主要通风机停转。采取自然通风而引爆瓦斯。对矿井通风系统的基本要求以最小的阻力、最低的电耗，把足够的新鲜风量送达用风地点，并具有较高的防灾抗灾能力。《煤矿安全生产基本条件规定》（一）（国家局局长5号令）第五条矿井应有至少两个独立的能够行人并直达地面的安全出口，出口之间距离不得小于30米。井下每一个水平、每一个采区至少有两个便于通行的安全出口，并与直达地面的安全出口相连接。第六条矿井在用巷道净断面应能满足行人、运输、通风和设置安全生产设施的需要。矿井主要运输巷、主要风巷的净高不得低于2米，采区上、下山和平巷的净高不得低于1.8米，回采工作面出口20米内巷道的净高不得低于1.6米。第七条采煤工作面至少保持2个畅通的安全出口，一个通到回风巷，另一个通到进风巷。因煤层赋存条件限制确实不能保持2个安全出口的，必须制定经县级以上主管部门批准的专项安全技术措施。《煤矿安全生产基本条件规定》（二）（国家局局长5号令）第九条矿井应当具备完整的独立通风系统。矿井、采区和采掘工作面的风量必须满足安全生产要求。矿井使用安装在地面的矿用主要通风机进行通风，并有满足能力的备用主要通风机。生产水平和采区应当实行分区通风，矿井、采区和采掘工作面通风设施应当齐全可靠，掘进工作面使用专用局部通风机进行通风。《煤矿安全规程》中有关规定（第100条-132条）通风现状分析内容•分析主扇装置性能的优劣及核定主扇能力•从阻力测定结果中分析阻力分布的合理性，找出高阻力和高风阻区段，分析产生高阻力的原因及采取减阻措施的途径。•分析通风网路结构的合理性（有害角联少，总阻力和总风阻小，风机运行稳定的网路，只需极少通风构筑物）存在的问题（一）1.主扇运行效率低30个矿务局100个风井老型号轴流风机调查结果:存在的问题（二）1986年统计统配矿运转主扇运转情况主扇型号矿井数主扇数主扇总功率（kw）平均效率（％）70B219534115067849.642By761244683952.72By30401413252.742K6019321317551.234-721342432585157.97G4-7330482282557.72K4-7312151911165.96其它19124374473合计681107836708452.79存在的问题（三）2.驱动风机的电机负荷率低、导致效率低。34个矿务局的311台主扇电机调查结果：存在的问题（四）3.通风阻力大，阻力分布不合理据统计，我国低瓦斯大型矿井总阻力最大为1962Pa，中型矿井最大阻力为1177.2Pa，小型矿井最大阻力为735.75Pa。高瓦斯矿井最大阻力：大型矿井2452.5Pa，中型矿井1962Pa，小型矿井1569.6Pa。少数高阻力矿井，通风电耗占原煤电耗的一半以上。存在的问题（五）大多数矿井回风段的阻力占总阻力的60％-80％少数矿井采区的通风阻力为总阻力的40％-50％存在局部高阻力区段和地点。如失修回风道、风窗、风硐、拐弯、未拆除的风门墙垛等；压入式通风矿井的主扇进风道。降低高阻力区段的通风阻力是改善通风，提高合理性和增加安全性的重要途径！存在的问题（六）4.风量不足5.风量调节方法不妥•矿井投产初期放下闸门减少进风量•用风窗调风•盲目换装大能力风机，或调大叶片安装角6.漏风多鸡西局62台主扇测定表明：地面漏风率大于5％的矿井有50%,有的矿达15％-25％。山西省5个统配局64台主扇总漏风量达18219m3/min，其中漏风最多的一台主扇，地面漏风达1472m3/min。淮南新庄孜矿一处风门的漏风达29-309m3/min，主要进回风间的漏风达1000m3/min。存在的问题（七）7.风流不稳定•角联网路多•采面处于对角巷道，且无防止风流反向的措施•主扇在驼峰区附近工作，有的矿甚至出现风机“飞动”•风门数量多，位置不当，且经常风流短路•反向风门数量少•自然风压影响大•多风机相互干扰，相互“抢风”矿井通风系统稳定性分析•风流不稳定的表现：风流方向发生变化；风量大小变化幅度超过允许范围。•风流不稳定是煤矿事故的导因之一：可导致瓦斯超限或风温升高，甚至引起瓦斯煤尘爆炸。影响矿井通风系统稳定性的因素•主扇的台数、类型及其相对位置（同一井或不同井口）•主扇的性能及两台主扇之性能差大小•自然风压的大小及其作用方向•通风网路的结构形式（有无角联网路）矿内风流稳定与否，反映了矿井通风动力和网路结构的合理程度及它们之间的协调状况。风流不稳定现象的分类•分为：正常生产时期的风流不稳定灾变时期的风流不稳定•正常生产时期的风流不稳定又可分为：由于通风动力引起的风流不稳定由于通风网路引起的风流不稳定灾变时期风流不稳定的表现•因爆炸：摧毁了通风构筑物（含回风井口防爆盖）、甚至破坏了主扇，造成风流紊乱和爆炸产物（CO2、CO、烟雾）的漫延，导致人员伤亡和生产停顿。•因火灾：烧毁风门造成风流短路；支架倒塌产生冒顶；火风压直接影响主扇的工况点；火风压造成风流逆转或停滞。•因煤与瓦斯突出：破坏通风系统（包括堵塞巷道，摧毁通风构筑物），瓦斯沿进回风巷漫延，导致人员伤亡，甚至引发瓦斯燃烧或爆炸。通风动力引起的风流不稳定•主扇工作不稳定引起的包括：风机的喘振；多风机相互干扰•井下辅助通风机对风流稳定性的影响包括：辅扇对主扇的影响；辅扇能力太大引起并联分支风量不足、反向或停滞；辅扇附近进风主巷中风门的启闭；主扇、辅扇停电停转•自然风压引起