第二节第二节 电气火花引起的瓦斯、煤尘电气火花引起的瓦斯、煤尘 爆炸危险性及预防措施爆炸危险性及预防措施 一、概述一、概述 据不完全统计，瓦斯煤尘爆炸事故约据不完全统计，瓦斯煤尘爆炸事故约50%是是 由电火花引起的，主要发生在采区，其中由电火花引起的，主要发生在采区，其中60%发发 生在掘进工作面生在掘进工作面 瓦斯爆炸极限是：瓦斯爆炸极限是：5～～16%，， 8.3%时引燃能量时引燃能量0.28mJ 煤尘爆炸极限约煤尘爆炸极限约30～～50g/m3，， 引爆温度在引爆温度在600度以上度以上 二、电气火花原因二、电气火花原因 1.电缆火花电缆火花 2.带电作业产生电火花带电作业产生电火花 3.矿灯电火花矿灯电火花 4.防爆电气设备失爆产生电火花防爆电气设备失爆产生电火花 5.信号、照明、系统产生火花信号、照明、系统产生火花 6.动力放炮或放炮母线短路动力放炮或放炮母线短路 7.防爆电气设备喷火防爆电气设备喷火 8.电机车产生的电火花电机车产生的电火花 9.静电火花静电火花 案例案例1：： 20052005年年2 2月月1414日，辽宁孙家湾煤日，辽宁孙家湾煤 矿，由于局扇停风造成瓦斯聚集，而矿，由于局扇停风造成瓦斯聚集，而 瓦检员脱岗未能及时发现瓦斯超限，瓦检员脱岗未能及时发现瓦斯超限， 工作面工人工作面工人带电检修带电检修电气设备产生电电气设备产生电 火花，引起瓦斯爆炸，造成火花，引起瓦斯爆炸，造成214214人死亡人死亡。
案例案例2：： 2002年年6月月20日，黑龙江省鸡西矿务局日，黑龙江省鸡西矿务局 城子河煤矿，由于城子河煤矿，由于设备失爆设备失爆引起瓦斯爆炸，引起瓦斯爆炸， 造成造成115人死亡人死亡其中包括集团公司总经其中包括集团公司总经 理赵文林、城子河煤矿的矿长、书记、集理赵文林、城子河煤矿的矿长、书记、集 团公司办公室主任及记者等二十多人团公司办公室主任及记者等二十多人 案例案例3：： 2002年年7月月8日，黑龙江省鹤岗市南山日，黑龙江省鹤岗市南山 区鼎盛煤矿，由于停电导致停风，使井下区鼎盛煤矿，由于停电导致停风，使井下 瓦斯大量聚积当井下瓦斯大量聚积当井下再次送电再次送电开动设备开动设备 时引爆瓦斯，造成时引爆瓦斯，造成44人死亡人死亡其中包括其中包括 矿主邹天宇）矿主邹天宇） 案例案例4：： 2003年年8月月11日日——8月月18日，山西共发生三日，山西共发生三 起爆炸事故，共造成起爆炸事故，共造成98人死亡 ８月８月11日，大同市杏儿沟煤矿日，大同市杏儿沟煤矿3号煤层采空区号煤层采空区 的的火区可燃气体爆炸火区可燃气体爆炸，冲击波波及到正在生产的，冲击波波及到正在生产的11 号、号、14号煤层，引起号煤层，引起瓦斯爆炸事故造成瓦斯爆炸事故造成43人死亡人死亡 。
8月月14日：阳泉煤业集团三矿，瓦斯排放未按日：阳泉煤业集团三矿，瓦斯排放未按 措施执行，而工人措施执行，而工人带电检修信号线带电检修信号线接线盒产生短路接线盒产生短路 火花引爆瓦斯，造成火花引爆瓦斯，造成28人死亡人死亡 8月月18日：左权县煤矿电压不稳定，需要停电日：左权县煤矿电压不稳定，需要停电 调压，导致瓦斯积聚，同时未撤人员，送电时调压，导致瓦斯积聚，同时未撤人员，送电时违章违章 打开防爆开关检修打开防爆开关检修产生火花引爆瓦斯，造成产生火花引爆瓦斯，造成27人死人死 亡亡 案例案例5 （非法组织生产）（非法组织生产） 2005年年3月月9日，山西省吕梁市交城县岭底乡日，山西省吕梁市交城县岭底乡 香源沟煤矿由于局部通风管理混乱，掘进工作供香源沟煤矿由于局部通风管理混乱，掘进工作供 风量严重不足，微风作业，造成瓦斯积聚、巷道风量严重不足，微风作业，造成瓦斯积聚、巷道 信号电缆短路信号电缆短路产生电火花，引起瓦斯爆炸，死亡产生电火花，引起瓦斯爆炸，死亡 29人 2005年年2月月19日未经验收擅自开工组织生产日未经验收擅自开工组织生产 ，因掘进工作面长期处于停风状态，瓦斯积聚并，因掘进工作面长期处于停风状态，瓦斯积聚并 达到爆炸极限，工人在达到爆炸极限，工人在矿灯带电的情况下换灯泡矿灯带电的情况下换灯泡 ，产生电火花引起瓦斯爆炸。
产生电火花引起瓦斯爆炸GB7957-2003《《 矿灯安全性能通用要求矿灯安全性能通用要求》》）） 案例案例6：： 1991年年4月月21日，山西洪洞县三交河煤日，山西洪洞县三交河煤 矿二采区工作面局扇停风造成瓦斯积聚矿二采区工作面局扇停风造成瓦斯积聚 由于由于煤电钻失爆煤电钻失爆，工人打眼试煤电钻时产，工人打眼试煤电钻时产 生电火花，引起瓦斯爆炸，造成生电火花，引起瓦斯爆炸，造成147人死亡人死亡 案例案例7：： 甘肃省某矿一号井二号掘进上山与采甘肃省某矿一号井二号掘进上山与采 空区打通，瓦斯浓度高达空区打通，瓦斯浓度高达10%，通风员和，通风员和 瓦检员向上山加接一节风筒，以排放上山瓦检员向上山加接一节风筒，以排放上山 的高浓度瓦斯此时工人们正在回风巷休的高浓度瓦斯此时工人们正在回风巷休 息，以等待瓦斯浓度降低后再进行工作息，以等待瓦斯浓度降低后再进行工作 这时一名工人这时一名工人拆卸矿灯拆卸矿灯产生电火花引爆瓦产生电火花引爆瓦 斯，造成斯，造成45人死亡人死亡，，4人受伤 案例案例8：： 1995年年12月月1日日18时，某矿掘进工作面的时，某矿掘进工作面的屏屏 蔽电缆被矿车轧伤蔽电缆被矿车轧伤，造成采区变电所的电源开关，造成采区变电所的电源开关 跳闸停电，使局扇停风。
掘进电工未办理停电手跳闸停电，使局扇停风掘进电工未办理停电手 续，也未切断前侧电源开关，便去处理电缆故障续，也未切断前侧电源开关，便去处理电缆故障 由于该电工业务技术水平较差，使得处理故障的由于该电工业务技术水平较差，使得处理故障的 时间长达数小时，一直到时间长达数小时，一直到20点点10分也未处理好分也未处理好 此时瓦检员检查瓦斯，发现瓦斯超限，便通知工此时瓦检员检查瓦斯，发现瓦斯超限，便通知工 人撤离该电工慌忙仍下正在处理的电缆头，也人撤离该电工慌忙仍下正在处理的电缆头，也 未合上电机接线盒盒盖，便匆忙离去未合上电机接线盒盒盖，便匆忙离去21点左右点左右 有人从采区变电所将该掘进工作面的电源开关合有人从采区变电所将该掘进工作面的电源开关合 上送电由于上送电由于电缆头相互接触构成短路电缆头相互接触构成短路产生电火产生电火 花引爆瓦斯，造成花引爆瓦斯，造成80人死亡人死亡，，8人受伤 案例案例9 2003年年2月月24日水城矿业集团木冲沟煤矿日水城矿业集团木冲沟煤矿 特大瓦斯爆炸事故，上隅角瓦斯在全风压作用特大瓦斯爆炸事故，上隅角瓦斯在全风压作用 下大量涌向回风巷，造成瓦斯浓度上升到爆炸下大量涌向回风巷，造成瓦斯浓度上升到爆炸 界限。
井下作业人员所用界限井下作业人员所用矿灯失爆矿灯失爆产生火花引产生火花引 起瓦斯爆炸，局部煤尘参与了爆炸，造成起瓦斯爆炸，局部煤尘参与了爆炸，造成35 人死亡人死亡，，4人下落不明，人下落不明，18人受伤 典型调查电火花引起的重大瓦斯、煤尘爆炸事故火源种类典型调查电火花引起的重大瓦斯、煤尘爆炸事故火源种类 火源类别火源类别 事故次数事故次数 次数次数 占占 ％％ 带电作业带电作业 17 24.3 电缆电缆 11 15.7 矿灯矿灯 9 12.8 信号、照明、系统信号、照明、系统 8 11.4 防爆电气设备失爆防爆电气设备失爆 7 10.0 放炮母线短路放炮母线短路 5 7.1 非防爆电气设备非防爆电气设备 4 5.7 电机车火花电机车火花 4 5.7 开关冒火开关冒火 2 2.85 摩擦摩擦 2 2.85 静电静电 1 1.6 三、电气火花预防技术与管理三、电气火花预防技术与管理 电气火花预防技术的三个方面：电气火花预防技术的三个方面： 1 1、防爆设备、防爆设备 2 2、电缆、电缆 3 3、静电、静电 1. 防爆电气设备产生的火花防爆电气设备产生的火花 GB3836.1～～16 1）防爆电气设备的选用）防爆电气设备的选用 GB3836.1-2000把防爆电气分为把防爆电气分为ⅠⅠ、、ⅡⅡ两类，两类， ⅠⅠ类：煤矿井下用。
类：煤矿井下用 ⅡⅡ类：除煤矿外的其他爆炸性气体环境用电气设备类：除煤矿外的其他爆炸性气体环境用电气设备 ⅡⅡ类的隔爆和本安又分为类的隔爆和本安又分为ⅡⅡA、、 ⅡⅡB、、 ⅡⅡC ⅡⅡ类温度组别分类温度组别分6组组 防爆标志“防爆标志“Ex”Ex” 对于对于ⅠⅠ类电气设备，其最高表面温度不应超类电气设备，其最高表面温度不应超 过：过： ——150℃℃，当电气设备表面可能堆积，当电气设备表面可能堆积 煤尘时；煤尘时； ——450℃℃，当电气设备表面不会堆积，当电气设备表面不会堆积 或采取措施（例如密封防尘或通风）可以或采取措施（例如密封防尘或通风）可以 防止堆积煤尘时电气设备的实际最高表防止堆积煤尘时电气设备的实际最高表 面温度应在铭牌上标示出来，或在防爆合面温度应在铭牌上标示出来，或在防爆合 格证号之后加符号“格证号之后加符号“X” 井下电气设备选用规定（规程四十三）井下电气设备选用规定（规程四十三） 2）防爆类型）防爆类型 隔爆型（隔爆型（d）：具有能承受内部爆炸性气体混合物的）：具有能承受内部爆炸性气体混合物的 爆炸压力，爆炸压力， 并阻止内部的爆炸向外壳周围爆炸性混并阻止内部的爆炸向外壳周围爆炸性混 合物传播的电气设备外壳的电气设备。
合物传播的电气设备外壳的电气设备 增安型（增安型（e）：对在正常运行条件下不会产生电弧或）：对在正常运行条件下不会产生电弧或 火花的电气设备进一步采取措施提高其安全程度防火花的电气设备进一步采取措施提高其安全程度防 止电气设备产生危险温度电弧和火花的可能性的防止电气设备产生危险温度电弧和火花的可能性的防 爆型式 本安型（本安型（i）：在本标准规定条件包括正常工作和规定）：在本标准规定条件包括正常工作和规定 的故障条件下产生的任何电火花或任何热效应均不的故障条件下产生的任何电火花或任何热效应均不 能点燃规定的爆炸性气体环境的电路能点燃规定的爆炸性气体环境的电路 还有正压型、充砂型、浇封型等等还有正压型、充砂型、浇封型等等 3 3）隔爆型电气设备的防爆性能：）隔爆型电气设备的防爆性能： （（1 1）防爆外壳具有合格的）防爆外壳具有合格的耐爆性耐爆性和和隔爆性隔爆性 （（2 2））电缆引入装置电缆引入装置应齐全、紧固、密封良好应齐全、紧固、密封良好 （（3 3）开关外壳具有合格的）开关外壳具有合格的开盖闭锁装置开盖闭锁装置 耐爆性耐爆性 耐爆性是指当壳内的爆炸性气体发生耐爆性是指当壳内的爆炸性气体发生 爆炸时，所产生的高温、高压气体和火焰，爆炸时，所产生的高温、高压气体和火焰， 不会引起周围的爆炸性气体发生爆炸。
不会引起周围的爆炸性气体发生爆炸 爆炸时：爆炸时： 温度：温度：1850℃℃，， 压力：压力：7.4个大气个大气 压压 要确保具有合格的耐爆性，必须做到：要确保具有合格的耐爆性，必须做到： （（1 1）开关安装地点围岩坚固开关安装地点围岩坚固 （（2 2）连接防爆外壳的螺栓应齐全、紧固，而）连接防爆外壳的螺栓应齐全、紧固，而 且必须有弹簧垫结构）且必须有弹簧垫结构） 隔爆性：隔爆性： 隔爆性是指当壳内的爆炸性气体发生爆隔爆性是指当壳内的爆炸性气体发生爆 炸时，所产生高温高压气体和火焰会通过炸时，所产生高温高压气体和火焰会通过 接合面的缝隙向外泄漏，但不会引起壳外接合面的缝隙向外泄漏，但不会引起壳外 的爆炸性气体发生爆炸的爆炸性气体发生爆炸 要确保具有合格的隔爆性，必须做到：要确保具有合。