對一起綜采面瓦斯燃燒事故的處理與分析

1、起綜采面瓦斯燃燒事故的處理分析平頂山煤業(yè)（集團）公司八礦于1966年建井，1981年2月西翼一期工程投產，礦井設計生產能力300萬t/a，礦井采用一對豎井、主要石門開拓單水平上下山同時開采，對角抽出式通風系統(tǒng)。礦井主要可采煤層有丁5.6、戊9.0、己15、己16.17三組四層（自上而下），總厚度為11.6m。煤層均有自燃傾向性和煤塵爆炸性，自燃等級鑒定為自燃礦井，煤塵爆炸指數為25.47%35.31%,自然發(fā)火期68個月，礦井瓦斯等級鑒定為煤與瓦斯突出礦井。2003年10月7日，八礦己-12100綜采工作面發(fā)生了一起瓦斯燃燒事故。在現(xiàn)場直接滅火失敗的情況下，采取了封閉己-12100采面的措施，

2、同時采用2臺制氮機持續(xù)向火區(qū)注氮氣，并利用瓦斯抽放管對火區(qū)進行間斷換氣，且在己二大巷向采面上隅角打高位鉆孔注水。11月27日，又對火區(qū)進行了縮封處理，拆除了風巷外段原有的密閉，準備進入采面上隅角處，但風巷距采面約40m處有一冒頂，隨后在冒頂外22m處新建一道泡沫密閉，并利用高位鉆孔向火區(qū)注水。截至12月30日，已向火區(qū)注氮氣142萬m3,大巷注水1688m3,高位鉆孔注水1000m3,置換火區(qū)氣體70萬m3,使火區(qū)逐漸趨于穩(wěn)定。12月25日，決定啟封火區(qū)。1事故發(fā)生經過2003年10月7日19點35分，在機尾干活的工人發(fā)現(xiàn)從106架后掩護梁側護板與風巷封閉墻交接處采空區(qū)側噴出火焰，用水管和機尾

3、的滅火器進行直接滅火，同時向井上調度室匯報，調度室安排礦救護隊員下井滅火。隨后成立了搶險救災指揮領導小組，及時制定了具體的滅火方案。2處理經過1）第一階段（封閉階段）直接滅火。采面上隅角9日19：35噴出火焰后，在直接滅火中，20：20和20：54左右又各出現(xiàn)1次噴火，火勢不穩(wěn)定，時大時小并上下游動，滅火效果差，到23:00時，風巷內煙霧大，能見度只有25m,風流中CO體積分數為5.6X10-5火勢有增大趨勢。封閉。經指揮部研究，決定對該采面進行封閉。密閉規(guī)格為板閉+防爆墻（厚2m）+木段密閉（1m）;封閉方法，先打板閉留口（0.8m3）,緊靠板閉打黃土防爆墻，并留相同大小的口，機、風巷同時施

4、工，然后同時封閉機、風巷留設的板閉口和防爆墻口，封好口后及時撤離現(xiàn)場。封閉工作完成時間：機巷8 日 12： 00，風巷12：40。16：15，救護隊員下井準備施工木段密閉時，發(fā)現(xiàn)機巷防爆墻上部被瓦斯沖擊渡崩開（第1次），上部被崩開最大高度1.5m,黃土袋被拋出最遠約10m,板閉上部的板全部掉落。當時風巷煙霧太大看不清無法進入。17:25指揮部研究，對火區(qū)采取一拆（拆開邊切眼內的擋風墻和板閉）、二堵（封閉機、風巷被沖垮的密閉）、三注（向封閉區(qū)內注入氮氣）措施處理。19：05重新打上機巷板閉，開始打防爆墻，此間曾出現(xiàn)救護隊員的帽斗被沖擊波吹掉。21：21機巷防爆墻重新打好，23：59救護隊員匯報，

5、機巷防爆墻又被摧垮約2，3（第2次）。隨后采取措施：第一，對采面繼續(xù)減風，將己二下延?；叵虏坑谰蔑L門打開，使風流短路，以增加己-12100采面回風側壓力，減少采空區(qū)漏風；第二，在進風膠帶巷打2道風門，減少向采面供風；第三，邊切眼擋風墻全部拆除。以上工程完成后，邊切眼過風16003/min，采面進風量由100m3/min降至40m3/min，減少了火點供氧。此間又發(fā)生了第4，5，6次爆燃。10日6:00檢查，風巷密閉處CO體積分數為5.0X10-3CH4為0.8%、CO為0.8%、溫度為70C,并有白煙。重新施工機巷防爆墻，防爆墻厚度4m,外加4根俄柱，此間從14:00至21:45,每隔4045

6、min出現(xiàn)1次爆燃現(xiàn)象。風巷防爆墻厚度3m,外加4根俄柱，12日1:501檢查，風巷密閉上幫CO為3.0X103CH4為9.5%、CO2為0.8%、溫度為60C,密閉處煙霧時大時小。為減少密閉漏風，決定對機、風巷密閉噴漿堵漏。2）第二階段（滅火階段）注氮。上述過程中，井上下正在準備注氮系統(tǒng)，12日21：10兩臺制氮機開啟，流量為1200m3/h。對火區(qū)注氮后，風巷密閉內02和CO體積分數迅速下降，溫度48c并下降很慢，CH4體積分數上升（最大達56.5%）。釋放氣體。為了降低火區(qū)內的溫度和CH4體積分數，利用上隅角抽放管釋放火區(qū)氣體，從10月20日至12月20日，釋放了25次，共釋放火區(qū)氣體7

7、0萬m3,但降低火區(qū)內溫度和CH4體積分數的效果不明顯11 月 13 日向第 2 個鉆孔注水，注水。11月7日第1個鉆孔打透，從己二大巷向采面上隅角打鉆孔注水，注水后火區(qū)內溫度下降明顯，至11月26日，共注水1688m3。3）第三階段（啟封階段）縮封處理。從11月3日至10日，集團公司人員多次到八礦討論火區(qū)啟封問題，研究認為，火區(qū)封閉前曾多次發(fā)生瓦斯爆炸，火區(qū)內溫度和有害氣體很高，在短時間內很難達到啟封條件，因此決定先對火區(qū)進行縮封處理，從風巷密閉破閉。11月27日，風巷密閉破開口1.4mX1.5m救護隊員進入火區(qū)偵察，發(fā)現(xiàn)距采面約40m有一處冒頂，堵滿巷道無法過人，經檢測，冒頂處CO體積分數

8、為8X10m-602為5%、CH4為26%、CO2為2.5%、溫度58C。當時采取以下措施：用局部通風機排放風巷冒頂以外的瓦斯；接水管對冒頂區(qū)插管澆水降溫；將注氨管由風巷改到機巷密閉上，以減少機巷密閉漏風；扒開冒頂區(qū)，進入采面?zhèn)刹?。經對冒頂處取氣樣分析，CO體積分數為7.4X10-302為9.1%、CH4為24.8%、C02為1.98%、C2H4為1.5X10：、溫度54。隨后及時對冒頂以外22m處進行封閉（板閉）。高位鉆場的7根抽放管被引接至板閉外，繼續(xù)向采面上隅角注水降溫，并同時對火區(qū)注氮?；饏^(qū)啟封。定于12月31日啟封。3引燃火源的分析事故發(fā)生后，經對事故多次調查分析，排除了因放炮（該面

9、為綜采）、電火（支架前后及上隅角沒有電氣設備，采煤機、運輸機沒有電氣失爆）、煤炭自燃（機、風巷沿頂掘進，巷道沒有明顯空幫，采面、上隅角及兩巷的防火檢測未發(fā)現(xiàn)有C0等自燃征兆卜人為等因素引發(fā)火源的可能性，初步分析認為引起瓦斯燃燒事故的火源，不排除機械摩擦和采空區(qū)頂板垮落撞擊產生的火花。4經驗和教訓1）采煤工作面的瓦斯燃燒容易引起瓦斯爆炸。該面10月7日著火至11日完全封閉，從瓦斯監(jiān)測趨勢圖上看，共發(fā)生了27次瓦斯爆燃（爆炸）。發(fā)生采面瓦斯燃燒時，在直接滅火效果不佳的情況下，最好是快速封閉。該面先是采取直接滅火，因采空區(qū)瓦斯涌出量不均勻，火勢也不穩(wěn)定，時大時小并上下游動，滅火效果差，瓦斯爆燃的次數

10、和強度越來越大。只好采取封閉措施。2）對瓦斯燃燒的工作面封閉要特別注意瓦斯事故。封閉時要根據采空區(qū)瓦斯涌出情況，避開瓦斯涌出高峰區(qū)，集中力量對機、風巷同時快速封閉，封閉后迅速撤離現(xiàn)場，以防止瓦斯爆炸傷人。并且封閉前要加大對火區(qū)（采空區(qū)）的注氮量，以降低O2含量，抑制瓦斯爆燃。封閉瓦斯燃燒的工作面，采取“先打板閉，在板閉外壘黃土防爆墻，防爆墻外再噴漿堵漏”的辦法，封閉速度快，防爆效果好。一旦防爆墻被崩開，密閉容易恢復。3）對已封閉的火區(qū)，應及時進行注氮氣滅火，迅速降低火區(qū)內O2含量。但氮氣滅火不能使火區(qū)內溫度快速降低，還需要同時采取其他措施滅火降溫。4）風巷內距工作面約40m（開關列車）處有一個冒頂，爆炸沖擊渡將小石塊吹到冒頂處。說明若遇有硝堆等障礙物時，被爆炸沖擊波吹走的小石塊將會堵塞該處巷道。這也是機巷密閉多次遭受破壞的主要原因。火區(qū)內若發(fā)生冒頂封堵巷道時，堵?lián)蹩諝饬鲃?，將使火區(qū)內溫度下降很慢。此時從這一側密閉觀察孔內檢測到的空氣溫度不是火區(qū)內的真實溫度。5）在采面風巷內發(fā)現(xiàn)