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1、第九章 矿井火灾事故案例分析第一节 矿井内因火灾事故案例分析一、事故矿井概况及事故发生经过(一)矿井概况事故矿井于1983年12月移交投产，该矿井设计生产能力为300万ta，瓦斯突出矿井，相对瓦斯涌出量147m3t，煤自燃发火期3个月6个月。中央并列单一对角混合式通风。 (二)事故发生经过 x x年12月23日5时许，该矿东翼胶带机巷一540m一530m上山段过C13煤层高冒区严重自燃发火，经过紧张的抢险，于12月25日早班稳定了火情，中班恢复了生产。 事故发生的东翼胶带机巷一540m一530m上山段过C13煤层高冒区该运输巷设计走向长900m，主体是平巷，平均标高一540m。其中变坡点至煤仓
2、(缓冲仓)斜长约200m，安装4号胶带机。缓冲仓上标高为-480m。东翼胶带机巷主要用于东部出煤运输，于1999年初正式投入使用。在东一该大巷过C13槽煤层，煤层平均厚度48m，煤层倾角68，直接顶为砂质泥岩。过煤层施工大巷过程中大量顶煤高冒，冒顶高度达5m，长度约10余米。采用木垛接顶，金属网、水泥背板腰帮过顶，U型纲支护，并进行喷浆处理。 5时45分救护队闻警后迅速达到现场进行侦察。侦察结果为：通风(行人)联络巷以上胶带机道浓烟弥漫，能见度小于1m，联络巷口向上70m巷顶部观察到木垛已被引燃。巷内CO浓度为2200ppm、CH4为03、C02为01。第一救护小队首先在第1个高温点处(如图9
3、-1所示)用水管直接灭火，试图减火势，效果不理想。虽然火区存在范围广、烟雾大、能见度低、CO浓度高等困难，但也具备上山运输，水、风、电完好，CH4浓度小等有利条件。灭火指挥组经认真研究后，慎重作出以下综合灭火方案： (1)喷浆堵塞，初步隔绝供氧，控制烟雾。 (2)寻找高温点，采用直接打钻注水法，密集钻孔，吸热降温。 (3)火势得到控制后，利用双液注浆泵向高冒区注入凝胶，进行彻底隔离灭火 (4)在综合灭火同时，矿方准备封闭材料，以备灭火无效时，实施封闭。 2灭火方案的实施 1）喷浆由于火区煤壁温度高，喷浆难度大，且救护队无此专业人员。经研究决定，首先由救护队对矿方抽出的喷浆技术较高的专业人员进行
4、短时间氧气呼吸器佩用培训，然后指派专职人员佩用呼吸器进入灾区，进行喷浆设备安装和材料提交。23日10时，开始喷浆。喷浆覆盖东翼胶带机巷过C13煤层及其前后10m的范围。由于环境恶劣，喷浆返弹率较大，工作十分困难，需补喷2遍一3遍至24日8时50分，CO由喷浆前2200ppm降至800ppm。10时40分又降至500ppm，烟雾也逐渐消退。15时，过C1煤层段喷浆完毕。2）打钻注水 24日上午，在喷浆的同时，附近煤矿来协助火区处理。首先由救护队用红外测温仪探明3处高温点(如图91所示，其中第2个高温点温度最高。喷浆表面对高温度达155)。用煤电钻向高冒处高温点打了第一个钻空(孔深7m，此钻空在第
5、2个高温点上3m处)。17时，救护队又利用快速防火墙在高冒发火区域内，对冒烟严重处和支架边缝进行堵漏，效果比较理想。 高冒发火区剖面图图9-1某矿东翼胶带机高冒发火区示意图因考虑到注水时可能存在的水煤气爆炸，人员撤至联络巷下口东一副石门18时，开始注水。18时15分，救护队进行侦察，发现从支架边缝窜出蓝火，顶板未见淋水出来。人员撒下来汇报情况后，分析注水后产生水煤气发生燃烧10min后，再进行侦察，未发现蓝火，项板开始淋水，出水温度80C。18时50分，CO降至300ppm，烟雾减少夜班时，又在火点区域打了16个钻孔(见高冒发火区刨面图。这16个钻孔也布置在高冒发火区内，其中1个报废)。因水量
6、不够，临时把压气管又改成水管，加强注水。至25日6时，CO降至20ppm，钻孔出水温度35C，巷温22C，CH4为025，CO2为005，无烟雾和水蒸汽。火情基本得以控制。 3)注凝胶 为了对事故区域进行彻底处理，灭火指挥组提出了进一步处理意见。主要是：继续对高温区打钻注水：对整个过煤段继续喷浆堵漏；从25日早班开始安装双液注浆泵注凝胶，对火点彻底隔离。至25日Il时20分，测得CO无，CH4为01，C02为005，钻孔出水温度30C，巷道气温22C。18时，胶带机清理工作完毕后，矿方恢复生产。其间，凝胶注入量为755kG。 二、事故原因分析及防范对策 (一)事故原因分析 (1)因冒高处漏风，
7、造成煤自燃并引燃支护木垛，过煤段高冒区处理时采用木垛接顶，未用不燃性材料充填，为火势扩大提供了物质基础。 (2)受1152(3)回采矿压影响，过煤段附近浆皮脱落，产生裂缝，同时过煤段高冒区与采空区裂隙沟通，形成漏风通道。另外，又是下行风，进而造成有适合自燃的连续供氧条件。 (3)因是冬季，通风眼被人为堵上，造成胶带机道处于微风状态。高冒区氧化热量不能迅速带走，从而形成了良好的蓄热条件。 (4)由于缺乏对C,3过煤段高冒区原高温点(1992年曾出现良燃征兆)的早期预测预报工作，造成火灾扩大，转为明火阶段。 (二)防范对策 (1)设计部门在设计巷道过程中，不仅要考虑采掘布置合理性，还要从通风、防火
8、等安全角度统筹考虑，尽量使设计的巷道不穿过煤层。 (2)在遇过煤段，应及时调整掘进工艺和加强支护，尽量保护好巷道顶板的完整性，防止形成高冒区。 (3)加强火灾预测工作，对可能产生火源的空间位置及其发火的危险程度，进行火灾危险性评价，尤其要对高冒，巷道过煤段加强预测。 (4)已造成高冒区后，要认真预防，及时用不燃性材料充填密实或喷浆堵漏，注速凝材料等。 (5)做好火灾的预报工作。高冒区埋设观测管，这样可在煤的自燃发展过程中，利用先进的仪器(CO便测仪、红外测温仪以及取样化验分析等手段)采集火灾信息，及时预报火情。 (6)加强通风系统管理，建立稳定合理的通风系统，对于所有的通风巷道，特别是煤巷、半
9、煤巷、穿煤巷道的经过风量必须满足规程规定的风速要求。不得随意改变通风状态，以免造成自然的蓄热条件。 三、事故处理经验和体会 (一)经验 (1)本次事故处理整体方案制定正确，最大限度地减少了经济损失因该胶带机担负该矿东一、东二采区出煤任务，日出煤量3000余吨。如对该巷实施封闭，将造成巨大的经济损失。通过救护队现场侦察情况，指挥组快速果断采取喷浆注水后在注凝胶的综合灭火方案，仅用2天时间就控制了火情，整体方案正确起了关键作用。 (2)此次灭火期间，因抢险人员始终处于烟流回风侧，烟雾大，影响抢险作业。有人提议开缓冲仓门，调风减小烟雾，但指挥组认为增风后虽能减少烟雾，但同时将造成火情扩大，故始终保持
10、原状通风，对火情发展也起到了一定的控制作用。 (3)此次事故在指挥组统一指挥下，采用救护队和矿方联合作战，在救护队实施保护下，非救护人员佩带氧气呼吸器进入灾区施工作业，开创了抢险救灾工作的先例，提高了事故处理的速度和有效性，是一种管理上的创新。但这种做法是有前提的，即非救护人员必须掌握呼吸器的使用技能。同时该处相对较为安全：一是作业人员大都距新鲜风只有70多米；二是CO浓度不算非常高；三是无爆炸危险。 (4)救护队在事故处理中，使用正在呼吸器与井下救护通风系统组合，解决绞车信号问题：快速防火墙封堵喷浆缝隙效果明显，红外涮温仪寻找高温点，提供打钻注水方位。这些新材料、新装备的投入运用，提高了队伍
11、的整体作战能力。(5)在使用注水法之前，为防止水煤气燃烧或爆炸，人员撤离现场，为以后类似事故处理方法，积累了经验。 (二)体会 (1)4号胶带机头无行人安全通道，若发生胶带机着火事故，看胶带机头的人员处于危险境界，无安全通道逃生。另外高冒区着火后，抢险人员始终处于火区回风侧，救灾环境恶劣，建议增设胶带机头的行人安全通道的安设主胶带烟雾保护装置。 (2)用水管直接灭火，在发火初期对控制火灾扩大，消除火灾危害有极为重要作用。但当火源处于巷道顶部且范围较大，水源不十分充足的情况下，使用水管直接灭火，一般无显著效果，且操作中还具有一定的危险性。(3)救护队在抢险中对煤矿专业特殊工种操作技术掌握较少，开
12、绞车，喷浆等无法独立操作，由矿方佩用仪器作业，埋下一定安全隐患。救护队在以后要增加对专业工种技术操竹技术学习，努力向一专多能方向转化。第二节 矿井外因火灾事故案例分析 某矿“111”胶带机暗斜井重大恶性火灾事故案例分析 一、事故矿井概况及事故发生经过 (一)事故概述 x x年11月1口凌晨5时10分左右，某矿胶带机暗斜井第二部胶带机头以下200m左右处，因胶带摩擦起火，造成16人死亡，18人受伤的重大恶性事故。直接经济损失200多万。该矿于1958年建井，1964年投产，设计生产能力为45万吨/年。矿井开拓方式为斜井多水平开拓，共分4个水平，现生产水平为；三、四水平。主提升为箕斗提升，三、四水
13、平之间为带式输送机提升。该矿井1969年被鉴定为煤与瓦斯突出矿井，煤层自燃发火期为1个月3个月。矿井通风方式为混合式通风。该矿暗斜井外因火灾事故示意图如图9-2所示。图92 事故示意图(二)事故经过x x年11月1日凌晨5时40分，矿运转区调度员向矿调度员汇报，井下二水平胶带暗斜井第二部胶带机中部着火。该暗斜井全长780m，倾角为160，共安装SD-250X型胶带机两台，第一部安装长度400m，第二部安装长度370m，SGW-44型刮板运输机一台长10m，该井筒及安装的设备于1983年投入使用至今。 矿调度室接到事故汇报后，立即通知矿总值班的副总工程师以及有关矿领导和局调度室。同时矿总值班员及
14、调度员立即布置运转区现场人员进行直接灭火，切断胶带暗斜井的所有电源，并通知井下各采掘作业点所有人员撤离现场进行自救。 5时42分，矿总值班员接到长命令后，立即带领运转区支部书记、副区长及工人等12人下井到现场进行直接灭火，当时已有50多米胶带被烧，火势很猛，且上山木垛已在燃烧。灭火器和防尘水均无法控制火势，现场救灾指挥又派运转区工人到二水平中央变电所及泵房将所有灭火器运到火区灭火，约6时矿总工程师赶到调度室后再次命令井下除现场灭火人员外，井下全部撒人。 7时13分，现场救灾指挥在井下向矿长汇报，现场灭火效果差，控制不了火势，：要立即组织接水管到火区，用防尘水进行灭火局领导及救护大队队员先后到达
15、矿上进行现场指挥和井下进行直接灭火。因现场火势猛，采取直接灭火无效后。指挥部决定撒出二水平灭火人员，实施反风。 二水平灭火人员全部撒出后，8时15分总指挥命令东西立风井同时进行反风，全矿井下高、低压电源全部切断。8时20分、8时21分东西立风井先后反风。 由于受灾范围大，抢险情况复杂，先后调动了邻近煤矿共6个救护小队参加救灾。至11月2日23时，火区明火被扑灭，11月14日6时，最后一名遇难者升井。11月4日14时，恢复正常通风。 二、事故原因分析 (1)这次火灾事故的直接原因是胶带机中部着火，即由于托辊不转，胶带与托辊滑动摩擦造成高温而引燃附近可燃物。（2)管理不严，致使胶带暗斜井第二部胶带局部地段存在余煤余碴等可燃物，职工违反劳动纪律，提前下班，是造成这起事故的主要原因 (3)井下使用非阻燃胶带，胶带巷消防设施不齐全，三水平材料库垮通胶带暗斜井，垮通区用可燃性材料支护且封闭不严，是造成事故扩大的重要原因。 (4)井下压风自救系统不完善，没有自救器，是造成事故人员伤亡扩大的重要原因经调查分析认定，这是一起重大
