煤矿爆炸火灾防治与应急处置课件

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1、中国矿业大学（北京）中国矿业大学（北京）周心权周心权简介： 教授、教授、 博士生导师，博士生导师， 享受政府特殊津贴，享受政府特殊津贴， 第第2、3、4届国家安全生产专家组成员，届国家安全生产专家组成员， 国家煤监局国家煤监局“一通三防一通三防”专家组组长，专家组组长， 人事部人事部“653”工程煤矿安全领域首席专家，工程煤矿安全领域首席专家， 中中国国煤煤炭炭工工业业协协会会煤煤矿矿安安全全委委员员会会副副主主任任委委员，员，n01062331942（办）62331702(宅)n13651033545简历：n19621967 重庆大学采矿系，n1967年1982 在江西乐平矿务局沿沟矿工作，

2、曾任通风区长和工程师，n1982年1989年在美国密执安理工大学采矿系留学，获硕士、博士学位，n 1989年1991年在中国矿业大学(北京) 从事博士后研究，后留校工作至今,n1993年1995年在美国密执安理工大学合作科研。前言前言 一、安全状况改善与社会关注、法律一、安全状况改善与社会关注、法律法规、技术装备的关系法规、技术装备的关系n每一次美国煤矿安全状况的迅速好转（即上图的曲线斜率变陡的阶段）都是社会对煤矿安全的关注、法律法规和监察监管力度加强以及生产机械化、通风安全技术装备水平的提高所造成的。 美国煤矿工业19102000年死亡数量曲线图 2004200520062007 20082

3、0092010死亡人数死亡人数 6027593847463786321026312433百万吨死百万吨死亡率亡率3.0172.762.041.4851.1820.8920.7492010年不同煤炭企业百万吨死亡率年不同煤炭企业百万吨死亡率煤矿安全状况逐年好转煤矿安全状况逐年好转全国全国国有重点国有重点国有地方国有地方乡镇煤矿乡镇煤矿百万吨死百万吨死亡率亡率0.7490.3740.8091.417二、当前煤矿安全生产形势二、当前煤矿安全生产形势20022007201020152020关键时期关键时期事故高发稳定好转明显好转显著好转显著好转根本好转n第一部分第一部分 煤矿重大灾害防治与应煤矿重大灾

4、害防治与应急处置的新理念急处置的新理念一、现一、现场安全技术及管理的辩证分析场安全技术及管理的辩证分析的理念及应用：的理念及应用：1、“安全安全”区域与危险区域的辨证转换关系区域与危险区域的辨证转换关系2、正常生产安全技术管理与突发事件应对的关系、正常生产安全技术管理与突发事件应对的关系3、正常生产时期与过渡时期安全技术管理的关系、正常生产时期与过渡时期安全技术管理的关系 (基、整、低高、高突、枯基、整、低高、高突、枯)4、火灾突出爆炸等重大灾害相互转换特征、火灾突出爆炸等重大灾害相互转换特征5、安全技术管理措施的正负面影响、安全技术管理措施的正负面影响6、“两害相权取其轻两害相权取其轻”的辩

5、证救灾决策观的辩证救灾决策观7、防一万与防万一、防一万与防万一8、防治及救灾知识的正确理解和应用、防治及救灾知识的正确理解和应用(理念理念1、“安全安全”区域与危险区域的辨证转换关系区域与危险区域的辨证转换关系,2、正常生产安全技术管理与突发事件应对的关系、正常生产安全技术管理与突发事件应对的关系,3、正常生产与过渡时期安全技术管理的关系、正常生产与过渡时期安全技术管理的关系,) “祸兮福之所伏，祸兮福之所伏， 福兮祸之所依福兮祸之所依” 摘自老子. 第五十八章形象的描述了安全与危险的辨证转换形象的描述了安全与危险的辨证转换关系关系二、2000-2009重大和特别重大瓦斯爆炸事故重大和特别重大

6、瓦斯爆炸事故重大瓦斯爆炸事故重大瓦斯爆炸事故 特别重大瓦斯爆炸事故特别重大瓦斯爆炸事故 低瓦斯区域占到了66.7 低瓦斯区域占到了92.3 20042009，是，是1960年以来我国死亡百年以来我国死亡百人煤矿特别重大事故的高发期人煤矿特别重大事故的高发期n1、2004.10.22 6 郑州大平矿难郑州大平矿难 死亡死亡148人人（突出引起进风区瓦斯爆炸）；（突出引起进风区瓦斯爆炸）；n2、2004.11.27 4 铜川陈家山矿难铜川陈家山矿难 死亡死亡166人人 （下隅角强制放顶瓦斯爆炸）；（下隅角强制放顶瓦斯爆炸）；n3、2005.2.14 1 阜新孙家湾矿难阜新孙家湾矿难 死亡死亡214

7、人人 （冲击地压引起原低瓦斯风道瓦斯爆炸）；（冲击地压引起原低瓦斯风道瓦斯爆炸）；n4、2005.7.4 梅州大兴水灾梅州大兴水灾 死亡死亡123人人n5、2005.11.27 3 七台河东风矿瓦斯爆炸七台河东风矿瓦斯爆炸 死死亡亡171人人 （煤仓放炮引起煤尘爆炸）；（煤仓放炮引起煤尘爆炸）；n6、2005.12.7 唐山刘官屯矿瓦斯爆炸唐山刘官屯矿瓦斯爆炸 死亡死亡108人。（低瓦斯乡镇矿井）；人。（低瓦斯乡镇矿井）； 7、2007.8.17 山东新汶华源矿水灾山东新汶华源矿水灾 2 死亡死亡181人人(定性为自然灾害定性为自然灾害)。 8、2007.12.5 山西洪洞瑞之源煤矿瓦斯爆炸山

8、西洪洞瑞之源煤矿瓦斯爆炸 瓦斯爆炸瓦斯爆炸 死亡死亡105人。（低瓦斯乡镇矿井）人。（低瓦斯乡镇矿井） 9、2009.11.21 黑龙江鹤岗新兴煤矿瓦斯爆炸黑龙江鹤岗新兴煤矿瓦斯爆炸（突出逆流引起卸煤仓进风区域瓦斯爆炸）死（突出逆流引起卸煤仓进风区域瓦斯爆炸）死亡亡108人。人。n近年来，煤矿安全生产形势有较大的好转，近年来，煤矿安全生产形势有较大的好转，今后，煤矿安全生产应如何进一步提高安全今后，煤矿安全生产应如何进一步提高安全技术管理水平？技术管理水平？n注意注意“百密一疏百密一疏”n事故总在安全技术管理最薄弱环节上发生事故总在安全技术管理最薄弱环节上发生 国有重点煤矿安全技术管理一般较好

9、，但仍国有重点煤矿安全技术管理一般较好，但仍有可能存在安全生产的薄弱环节或盲区。根有可能存在安全生产的薄弱环节或盲区。根据反映安全生产状况的据反映安全生产状况的“木桶木桶”理论，一个理论，一个矿井的安全状况不（仅）是由安全管理最好矿井的安全状况不（仅）是由安全管理最好的区域或环节来决定的，往往是由安全管理的区域或环节来决定的，往往是由安全管理最差的区域或环节来决定的。最差的区域或环节来决定的。三三 矿井通风系统的可靠性矿井通风系统的可靠性n可靠性：可靠性：在正常生产条件下，矿井通风在正常生产条件下，矿井通风系统能保证矿井、采区、采掘工作面和系统能保证矿井、采区、采掘工作面和各用风地点有足够风量

10、供给的能力；各用风地点有足够风量供给的能力； 在正常生产条件打破的情况下，安全在正常生产条件打破的情况下，安全地恢复通风的能力；地恢复通风的能力； 在发生灾变情况下，控制风流流向、在发生灾变情况下，控制风流流向、流量和抗灾减灾的能力。流量和抗灾减灾的能力。 通风可靠的应用通风可靠的应用 1、 矿井通风系统的合理性矿井通风系统的合理性 回风巷与尾巷合并的合法性回风巷与尾巷合并的合法性 尾巷应用的合法性尾巷应用的合法性 尾巷管理的安全性尾巷管理的安全性 风桥、风门的可靠性和数量风桥、风门的可靠性和数量 反风供电及防爆门的可靠性反风供电及防爆门的可靠性南四采区通风系统示意图南四采区通风系统示意图2、

11、局部通风的合理性、局部通风的合理性1）局部通风机及开关装设位置的合理性）局部通风机及开关装设位置的合理性 局部通风机穿过风门密闭安设状态可能存在的隐患（风速、瓦斯规定）风机开关n2）瓦斯爆炸事故直接原因）瓦斯爆炸事故直接原因n四、陈家山矿瓦斯爆炸事故四、陈家山矿瓦斯爆炸事故 2004年年11月月23日日10时、时、 24日日12时时 415工作工作面两次发生爆燃面两次发生爆燃 2004年年11月月28日日07时时10分分井下汇报听到爆井下汇报听到爆炸声、安子沟风井防爆门被摧毁，有黑烟炸声、安子沟风井防爆门被摧毁，有黑烟冒出。四采区发生爆炸事故，冒出。四采区发生爆炸事故，死亡死亡166人人，受伤

12、受伤45人。人。 2004年年12月月2日日3:25、6:15、7:45、10:53又又发生发生4次爆炸次爆炸，没有再造成人员伤亡。，没有再造成人员伤亡。 415 面 爆 源 点415运顺415回风巷415高位巷1号联络巷四总回四皮下四轨下415灌浆巷415工作面注水、注浆、注凝胶 24日16时起加快工作面的推进度,事故发生前推进27m。28日7时06分,下隅角尾梁后部强制放顶放炮引起瓦斯爆炸.24日12时10 分,上隅角再 次爆燃。 23日10时40分,上隅角放炮引起爆燃23日10时50分,85架附近发现明火。 24日12时14分53 号尾梁着火,经洒 水火灭。 工 作 面 推 进 虚拟现实

13、系统需借助专用软件显示三维动态灾变过程，虚拟现实系统需借助专用软件显示三维动态灾变过程，因展示条件所限，本图仅以二维静态图形显示虚拟现实场因展示条件所限，本图仅以二维静态图形显示虚拟现实场景，虽然显示效果差，但也较清楚地显示出下隅角瓦斯爆景，虽然显示效果差，但也较清楚地显示出下隅角瓦斯爆炸的原因。所开发的虚拟现实系统能真实显示三维动态灾炸的原因。所开发的虚拟现实系统能真实显示三维动态灾变过程，为事故调查和分析提供了有力的分析工具。变过程，为事故调查和分析提供了有力的分析工具。 爆炸性气体混合带爆炸性气体混合带采空区冒落带采空区冒落带1号联络巷交叉口号联络巷交叉口瓦斯流瓦斯流煤层煤层炮眼炮眼新鲜

14、风新鲜风下工下工隅作隅作角面角面陈家山煤矿特别重大瓦斯爆炸事故原因分析图五、瓦斯爆炸事故案例说明五、瓦斯爆炸事故案例说明n1. 理念理念4、煤矿重大灾害相互转换特点、煤矿重大灾害相互转换特点 火灾突出爆炸的相互转换（火灾突出爆炸的相互转换（4/5 事故）事故）n2. 理念理念5、安全技术管理措施的正负面、安全技术管理措施的正负面 影响影响n3. 理念理念6、两害相权取其轻的救灾观念、两害相权取其轻的救灾观念n4. 人为瓦斯库存在的重大隐患人为瓦斯库存在的重大隐患六、技术层面的事故反思六、技术层面的事故反思为什么当前现代化国有重点矿会发生这样大的灾害为什么当前现代化国有重点矿会发生这样大的灾害？

15、集约化生产开采强度增大与未实现高可靠性安全集约化生产开采强度增大与未实现高可靠性安全保障的矛盾保障的矛盾高可靠性安全保障高可靠性安全保障1）传统意义上的安全防范（正常状态的重大隐患）传统意义上的安全防范（正常状态的重大隐患）2）异常状况对）异常状况对“安全状态安全状态”的改变的改变3）应急救援能力弱，未能斩断原发性灾害向继发）应急救援能力弱，未能斩断原发性灾害向继发性灾害转化的致灾链性灾害转化的致灾链总结瓦斯爆炸事故的致因总结瓦斯爆炸事故的致因瓦斯源瓦斯源火源火源冲击地压冲击地压通风不良通风不良突出突出采空区瓦斯采空区瓦斯火灾生成气体火灾生成气体排出盲巷瓦斯排出盲巷瓦斯与瓦斯积聚与瓦斯积聚小窑

16、相通小窑相通高浓度瓦斯的发现和控制高浓度瓦斯的发现和控制监监测测系系统统瓦瓦检检员员井井下下八八种种人人 断断电电（传传感感器器位位置置）摩摩擦擦撞撞击击、电电气气设设备备失失爆爆放放炮炮 、 火火灾灾带电检修带电检修n第二部分、对煤矿重大灾害防治的几点认识 一、一、低瓦斯矿井瓦斯爆炸事故案例低瓦斯矿井瓦斯爆炸事故案例1、 唐山市开平区刘官屯煤矿唐山市开平区刘官屯煤矿“12.7”瓦斯煤尘爆炸事故瓦斯煤尘爆炸事故（死亡（死亡108人）人） 该矿系低瓦斯矿井该矿系低瓦斯矿井n事故发生于2005年12月7日15时14分；n其爆源位于1193（下）工作面切眼。 回风下山风门打开风流短路，工作面瓦斯积聚

17、，回柱火花引爆瓦斯，煤尘参与爆炸。 1193 1193（下）工作面切眼示意图（下）工作面切眼示意图2、山西省临汾市洪洞瑞之源煤矿、山西省临汾市洪洞瑞之源煤矿 “12.5”特别重大瓦斯爆炸事故特别重大瓦斯爆炸事故 该矿系低瓦斯矿井该矿系低瓦斯矿井 2007年年12月月5日日23时时07分，山西洪洞瑞之源煤业分，山西洪洞瑞之源煤业有限公司有限公司(系低瓦斯矿井系低瓦斯矿井)，井下发生特别重大瓦斯，井下发生特别重大瓦斯爆炸事故，造成爆炸事故，造成105人死亡。人死亡。 瓦斯爆炸爆源位于瓦斯爆炸爆源位于9#煤煤40m掘采面。掘采面。 事故发生的直接原因是：事故发生的直接原因是：40m掘采面无风作业，掘

18、采面无风作业，造成瓦斯积聚，达到爆炸浓度界限；造成瓦斯积聚，达到爆炸浓度界限；40m掘采面放掘采面放炮产生火焰，引爆瓦斯，煤尘参与爆炸。炮产生火焰，引爆瓦斯，煤尘参与爆炸。 “安全安全”区域安全性的动态转换新特点；区域安全性的动态转换新特点；n1、灾害发生在突发事件影响下的、灾害发生在突发事件影响下的“安全安全”区域；区域；n2、矿井由非突出、低瓦斯过渡到突出、高瓦斯、矿井由非突出、低瓦斯过渡到突出、高瓦斯的过渡阶段时存在的易忽视的重大隐患；的过渡阶段时存在的易忽视的重大隐患；n3、岩石掘进工作面的突出威胁性；、岩石掘进工作面的突出威胁性；n4、原发性灾害（突出、火灾、冲击地压）诱发、原发性灾

19、害（突出、火灾、冲击地压）诱发继发性瓦斯爆炸灾害的防治；继发性瓦斯爆炸灾害的防治；n5、监测监控系统的可靠性、监测监控系统的可靠性(不相信监测系统）；不相信监测系统）；n6、突发性灾害信息的发现、分析和决策的及时、突发性灾害信息的发现、分析和决策的及时性；（大平矿性；（大平矿30分钟、孙家湾矿分钟、孙家湾矿10分钟未能发分钟未能发现爆炸性瓦斯充满千米巷道的危险，井下八种人现爆炸性瓦斯充满千米巷道的危险，井下八种人未带瓦检仪）。未带瓦检仪）。n特别关注矿井突发事件诱发重大灾特别关注矿井突发事件诱发重大灾害事故害事故 （3/5 + 1/5)煤矿低瓦斯“安全“区域存在重大隐患的危险区域特别重大事故突

20、发事件原发性灾害安全区域人们更容易违章应对煤矿突发事件存在薄弱环节薄弱环节（未能及时发现、正确分析及及时应对）（状态动态变化）（状态动态变化）二、瓦斯突发事件致灾的防治是当前二、瓦斯突发事件致灾的防治是当前煤矿安全生产技术管理的薄弱环节煤矿安全生产技术管理的薄弱环节(理念理念4、预防为主与应急处置、预防为主与应急处置)n往往是瓦斯突发事件（如突出或瓦斯突然涌出，往往是瓦斯突发事件（如突出或瓦斯突然涌出，违章处理盲巷集聚瓦斯，大小矿连通集聚瓦斯违章处理盲巷集聚瓦斯，大小矿连通集聚瓦斯涌入大矿，放顶煤采煤法顶煤塌落瓦斯大量涌涌入大矿，放顶煤采煤法顶煤塌落瓦斯大量涌出、突然停电停风或风门打开瓦斯集聚

21、等）使出、突然停电停风或风门打开瓦斯集聚等）使得原来的低瓦斯区域转变为存在重大隐患的高得原来的低瓦斯区域转变为存在重大隐患的高瓦斯区域所致。瓦斯区域所致。 传统的煤矿安全技术管理传统的煤矿安全技术管理认为，原发性灾害诱认为，原发性灾害诱发更大的继发性灾害或者防治突发事件的致灾影发更大的继发性灾害或者防治突发事件的致灾影响，因其发生概率小，为此采取安全技术管理措响，因其发生概率小，为此采取安全技术管理措施，加大成本，施，加大成本，“得不偿失得不偿失”； 高可靠性安全保障的安全技术管理高可靠性安全保障的安全技术管理认为，这是建认为，这是建立煤矿集中化生产的高可靠性安全保障机制所必立煤矿集中化生产的

22、高可靠性安全保障机制所必须付出的生产成本。这往往是须付出的生产成本。这往往是传统安全生产观与传统安全生产观与国外发达国家安全生产观的重要差别国外发达国家安全生产观的重要差别。 改变传统煤矿安全生产观，建立高可靠性安全保改变传统煤矿安全生产观，建立高可靠性安全保障机制是进一步提高煤矿生产本质安全度、提高障机制是进一步提高煤矿生产本质安全度、提高煤矿安全生产水平的必由之路。煤矿安全生产水平的必由之路。 传统的煤矿安全技术管理传统的煤矿安全技术管理认为，原发性灾害诱认为，原发性灾害诱发更大的继发性灾害或者防治突发事件的致灾影发更大的继发性灾害或者防治突发事件的致灾影响，因其发生概率小，为此采取安全技

23、术管理措响，因其发生概率小，为此采取安全技术管理措施，加大成本，施，加大成本，“得不偿失得不偿失”； 高可靠性安全保障的安全技术管理高可靠性安全保障的安全技术管理认为，这是建认为，这是建立煤矿集中化生产的高可靠性安全保障机制所必立煤矿集中化生产的高可靠性安全保障机制所必须付出的生产成本。这往往是须付出的生产成本。这往往是传统安全生产观与传统安全生产观与国外发达国家安全生产观的重要差别国外发达国家安全生产观的重要差别。 改变传统煤矿安全生产观，建立高可靠性安全保改变传统煤矿安全生产观，建立高可靠性安全保障机制是进一步提高煤矿生产本质安全度、提高障机制是进一步提高煤矿生产本质安全度、提高煤矿安全生

24、产水平的必由之路。煤矿安全生产水平的必由之路。高可靠性安全保障安全技术管理的建设高可靠性安全保障安全技术管理的建设（1）以瓦斯爆炸防治技术管理为例，）以瓦斯爆炸防治技术管理为例，n即使在安全技术管理较好的矿区，传统意义上即使在安全技术管理较好的矿区，传统意义上的安全防范仅注意防止高瓦斯区域的瓦斯管理的安全防范仅注意防止高瓦斯区域的瓦斯管理工作，往往忽视低瓦斯区域受到突发事件影响工作，往往忽视低瓦斯区域受到突发事件影响致使致使“安全安全”区域的状态发生动态转换这一重区域的状态发生动态转换这一重大隐患的防治，。大隐患的防治，。n实现高可靠性安全保障，就应该考虑本矿各实现高可靠性安全保障，就应该考虑

25、本矿各“安全安全”区域受各类突发事件（瓦斯突然涌出或区域受各类突发事件（瓦斯突然涌出或突出，违章处理盲巷集聚瓦斯，大小矿连通集突出，违章处理盲巷集聚瓦斯，大小矿连通集聚瓦斯涌入大矿，放顶煤采煤法顶塌落瓦斯大聚瓦斯涌入大矿，放顶煤采煤法顶塌落瓦斯大量涌出等）影响下，转变为重大隐患的可能性量涌出等）影响下，转变为重大隐患的可能性及其防治；及其防治；n灾害预防处理计划必须对于本矿不同易发灾害灾害预防处理计划必须对于本矿不同易发灾害区域，制定针对性、可靠性和可操作性强的不区域，制定针对性、可靠性和可操作性强的不同的人员撤退、风流控制和灾害处理的优化方同的人员撤退、风流控制和灾害处理的优化方案并防止或减

26、少诱发继发性灾害的可能；案并防止或减少诱发继发性灾害的可能；n要做到高可靠性安全保障，采区、工作面应有要做到高可靠性安全保障，采区、工作面应有有效的隔爆、抑爆设施和措施，应设置避灾峒有效的隔爆、抑爆设施和措施，应设置避灾峒室。室。 （2）以瓦斯突出矿井安全管理为例，）以瓦斯突出矿井安全管理为例，n即使在安全技术管理较好的矿区，传统意义上即使在安全技术管理较好的矿区，传统意义上的安全防范仅注意防止瓦斯突出的发生，对于的安全防范仅注意防止瓦斯突出的发生，对于突出的发生后的致灾影响，仅仅考虑安装防突突出的发生后的致灾影响，仅仅考虑安装防突风门；风门；n而建立异常状况改变而建立异常状况改变“安全状态安

27、全状态”重大隐患的重大隐患的防治，斩断原发性灾害向继发性灾害转化的致防治，斩断原发性灾害向继发性灾害转化的致灾链等高可靠性安全保障，就应该考虑瓦斯突灾链等高可靠性安全保障，就应该考虑瓦斯突出后，监测监控系统的管理及其响应的及时性，出后，监测监控系统的管理及其响应的及时性，高压瓦斯流可能造成的瓦斯逆流入侵区域的判高压瓦斯流可能造成的瓦斯逆流入侵区域的判定及其致灾隐患的防治，定及其致灾隐患的防治，n应加强可能出现的瓦斯逆流入侵区域的信息应加强可能出现的瓦斯逆流入侵区域的信息侦知、分析和防灾能力并加强对可能入侵区侦知、分析和防灾能力并加强对可能入侵区域的电器设备的防爆管理；域的电器设备的防爆管理；n

28、应注意设置防突风门并不一定能挡住高压瓦应注意设置防突风门并不一定能挡住高压瓦斯流，事故案例显示，高压瓦斯流即使不会斯流，事故案例显示，高压瓦斯流即使不会破坏防突风门，也可能穿过防突风门与巷壁、破坏防突风门，也可能穿过防突风门与巷壁、水沟等间隙，逆流一段距离；还应注意传感水沟等间隙，逆流一段距离；还应注意传感器的相关参数（位置、数量、种类、响应时器的相关参数（位置、数量、种类、响应时间）的合理选择如何有助于及时发现并综合间）的合理选择如何有助于及时发现并综合分析瓦斯突出的相关信息，发出预警并及时分析瓦斯突出的相关信息，发出预警并及时采取防治措施。采取防治措施。（3）以火灾防治技术管理为例，）以火

29、灾防治技术管理为例， 即使在安全技术管理较好的矿区，传统意义上的安全即使在安全技术管理较好的矿区，传统意义上的安全防范仅注意应用防范仅注意应用CO浓度了解、预警自燃，在胶带输送浓度了解、预警自燃，在胶带输送机巷安设机巷安设CO或烟雾传感器，设置沙箱、灭火器；或烟雾传感器，设置沙箱、灭火器； 而建立异常状况改变而建立异常状况改变“安全状态安全状态”的重大隐患的防治，的重大隐患的防治，斩断原发性灾害向继发性灾害转化的致灾链等高可靠性斩断原发性灾害向继发性灾害转化的致灾链等高可靠性安全保障，就应该分析各处火灾的可能影响范围，并针安全保障，就应该分析各处火灾的可能影响范围，并针对性的采取控风措施为救灾

30、、人员撤退提供安全保障；对性的采取控风措施为救灾、人员撤退提供安全保障；甚至在采区、工作面设计时考虑风流控制的可能性；甚至在采区、工作面设计时考虑风流控制的可能性； 就应该了解就应该了解CO浓度作为火灾预警标志性气体指标所浓度作为火灾预警标志性气体指标所存在的问题；传感器的种类、数量和位置的合理选择等。存在的问题；传感器的种类、数量和位置的合理选择等。 三、三、“应急救援应急救援”的内涵的内涵应急提高应对突发事件的能力；应急提高应对突发事件的能力；救援提高应对煤矿灾害的救灾能力。救援提高应对煤矿灾害的救灾能力。n在原发性灾害、突发事件发生的第一时间的应在原发性灾害、突发事件发生的第一时间的应对

31、能力：对能力： 1）有限时间从有限信息）有限时间从有限信息判定事故性质、判定事故性质、影响范围和程度、可能诱发的灾害；影响范围和程度、可能诱发的灾害； 2）提出和实施防范措施）提出和实施防范措施 （两害相权取其轻）（两害相权取其轻） 3）随时酌情调整和应对情况变化）随时酌情调整和应对情况变化 继续监测、分析和应对，加强电话联系能继续监测、分析和应对，加强电话联系能力力(理念理念5、安全技术管理措施的正负面影响、安全技术管理措施的正负面影响 6、“两害相权取其轻两害相权取其轻”的辩证决策的辩证决策观观)n河南陕县水灾河南陕县水灾n河南平顶山瓦斯突出河南平顶山瓦斯突出n陕西铜川陈家山瓦斯爆炸陕西铜

32、川陈家山瓦斯爆炸n河北冀中张家口宣东煤矿火灾爆炸河北冀中张家口宣东煤矿火灾爆炸n救灾恢复矿井通风系统，了解爆炸有无救灾恢复矿井通风系统，了解爆炸有无火情，恢复矿井通风系统的安全性分析火情，恢复矿井通风系统的安全性分析 窒息环境与爆炸环境窒息环境与爆炸环境 宁夏白笈沟煤矿火灾、爆炸灾害事故教训宁夏白笈沟煤矿火灾、爆炸灾害事故教训四、应急救援预案和事故预防和处理计划四、应急救援预案和事故预防和处理计划n我国煤矿重大事故频发，在事故应急决策和救援中，我国煤矿重大事故频发，在事故应急决策和救援中，面对比西方发达国家更为复杂、危险和严重的局面。面对比西方发达国家更为复杂、危险和严重的局面。 n煤矿重大事

33、故应急救援具有时间紧迫性、决策依据煤矿重大事故应急救援具有时间紧迫性、决策依据信息模糊性、灾变状态动态复杂性的特点，因此，信息模糊性、灾变状态动态复杂性的特点，因此，应急救援决策与救灾比面对正常生产状态的事故防应急救援决策与救灾比面对正常生产状态的事故防治更为复杂而艰巨，需要更强的技术装备支持。治更为复杂而艰巨，需要更强的技术装备支持。n绝大多数矿井应急预案和预防处理计划存在针对性、可操作性不强、内容不具体的缺点。无法对重大事故应急救援决策提供技术支持和参考。火灾爆炸等突发事件应急和灾害处置的黄金火灾爆炸等突发事件应急和灾害处置的黄金时间：时间：几十分钟以内。几十分钟以内。 提高矿井信息收集、

34、分析、预警能力，矿领导提高矿井信息收集、分析、预警能力，矿领导的应急决策能力和职工的执行能力。的应急决策能力和职工的执行能力。n 应急预案未能考虑应急救援演练，事故预防处理计划未能考虑火灾与爆炸等重大灾害相互转化以及瓦斯异常涌出等突发事件的防治。n 具体、可操作性强的应急救援预案，可以提前以充裕的时间分析对比各种救灾方案的可靠性和可操作性，可以通过安全教育培训使职工实施救灾、自救、控风、撤人等各项措施，从而，有助于救灾决策的实施。为什么许多煤矿的矿井应急预案和灾害为什么许多煤矿的矿井应急预案和灾害预防处理计划缺乏针对性、实用性？预防处理计划缺乏针对性、实用性？1、 认为煤矿灾害或突发事件因时因

35、地千变认为煤矿灾害或突发事件因时因地千变万化，应对策略万化，应对策略 没有一定之规。没有一定之规。 突发事件、灾害的发生发展及应对策略： 1）对灾害有一定之规部分预先确定职工了解处置， 2）对每次灾害特殊性实时决策。 减少突发事件发生后决策和处置的工作量和难度。 2、灾害或突发事件发生概率小、灾害或突发事件发生概率小，太关注太关注应对，应对，“得不偿失得不偿失”。1）我国煤矿地质条件多变，开采条件复杂，灾害隐）我国煤矿地质条件多变，开采条件复杂，灾害隐患严重，作为患严重，作为“小概率小概率”的突发事件出现的可能的突发事件出现的可能大大增加。大大增加。2）近年国有重点矿发生特别重大事故的特点彰显

36、其近年国有重点矿发生特别重大事故的特点彰显其重要性。重要性。n继续重点注意正常生产条件下重大隐患的安全管理的同时，还应注意突发事件、原发性灾害诱发继发性灾害的预测、预警及防治 建立高可靠性安全保障机制，提高矿井的防灾减灾和抗灾能力。 11月21日1时37分突出煤（岩）量3100t 16万m3瓦斯2时19分发生爆炸逆流至此逆流至此死亡9人死亡19人生还50人死亡41人死亡8人生还4人死亡8人死亡23人92人全部逃生事故后撤出420人突出窒息28人，爆炸遇难80人突发事件决策的特点：突发事件决策的特点： 应对知识少、应对知识少、 突发事件信息模糊、决策和实施突发事件信息模糊、决策和实施人心理高度紧

37、张、决策两难性、决策效果不清。人心理高度紧张、决策两难性、决策效果不清。启示：启示：1）、百人灾害的差异性）、百人灾害的差异性2）、对应急救援好的表彰：）、对应急救援好的表彰： 瓦斯检查员及时撤人，并积极参与救灾瓦斯检查员及时撤人，并积极参与救灾 井下电工等待井下电工等待20分钟；分钟；3）、灾害信息及时反馈；）、灾害信息及时反馈； 是一起受很多客观因素影响的责任事故是一起受很多客观因素影响的责任事故n1. 责任事故：责任事故：n1）未停产，）未停产，2）未打钻，）未打钻，3）未停电）未停电n2. 客观因素影响：客观因素影响：n1）停产依据不够充分必须执行行政复议）停产依据不够充分必须执行行政

38、复议 行政管理与技术管理的关系行政管理与技术管理的关系n2）未违法规但违作业规程）未违法规但违作业规程n3）停电决策依据的模糊性）停电决策依据的模糊性n4）10米岩柱破坏、米岩柱破坏、2/3 的岩石量、之前无先兆的岩石量、之前无先兆教训：教训：1）应急存在的薄弱环节（决策正确性的判断，换位思）应急存在的薄弱环节（决策正确性的判断，换位思考）：考）： （1）“两害相权取其轻两害相权取其轻”的决策原则；的决策原则； （2）灾害的巨大心理压力下，复杂决策思维的困难；）灾害的巨大心理压力下，复杂决策思维的困难； （3）停电响应的困难性）停电响应的困难性进风区传感器、设备的隔进风区传感器、设备的隔爆性、

39、停电及时性（环节多、矿级干部响应能力的爆性、停电及时性（环节多、矿级干部响应能力的重要性重要性); （4）信息的连续传递和应急通信的维持）信息的连续传递和应急通信的维持. 2）超前防卫思维的安全管理非突出区防突第）超前防卫思维的安全管理非突出区防突第一次突出防治（新水平的定义）一次突出防治（新水平的定义） 3）科学性、针对性强的应急预案与灾害处理计划的重）科学性、针对性强的应急预案与灾害处理计划的重要性要性 4）多重管理的弊端）多重管理的弊端重大灾害破坏效应及其影响的动态模拟重大灾害破坏效应及其影响的动态模拟距100号节点800米发生火灾5分钟到达抽排泵站11分钟到达 潘三西二运输巷火灾控风前

40、潘三西二运输巷火灾控风前 烟流迅速威胁到抽排泵站、1782（1）工作面、采区下部变电所和1481（3）工作面等工作地点。打开风门潘三西二运输巷火灾控风后潘三西二运输巷火灾控风后 烟流直接进入回风巷道，不烟流直接进入回风巷道，不再威胁工作地点，为人员的撤退再威胁工作地点，为人员的撤退及继发性灾害控制提供支持。及继发性灾害控制提供支持。 用用MFIRE软件对火灾、爆炸、突出等事故进行动态模拟，定量软件对火灾、爆炸、突出等事故进行动态模拟，定量分析灾害威胁范围及可能的继发性灾害，为灾害预防与处理计划及分析灾害威胁范围及可能的继发性灾害，为灾害预防与处理计划及救灾决策提供技术支持，发挥控制原发性灾害、

41、避免继发性灾害的救灾决策提供技术支持，发挥控制原发性灾害、避免继发性灾害的作用。作用。五、事故发生的小概率事件特征五、事故发生的小概率事件特征u百次违章可能不发生一次大事故u人的本性以最少的付出获得最大的收益u违章直接经济效益省能心理产生侥幸心理、继续违章产生大事故u严肃处理事故还不够u必须严肃处理违章关口前移、预防为主u越是“安全”的地方越需小心墨菲定律：墨菲定律：做任何一件事情，如果客观上存在着做任何一件事情，如果客观上存在着一种错误的做法，或者存在着发生某一种错误的做法，或者存在着发生某种事故的可能性，不管发生的可能性种事故的可能性，不管发生的可能性有多小，当重复去做这件事时，有某有多小

42、，当重复去做这件事时，有某人按照错误的做法去做，事故总会在人按照错误的做法去做，事故总会在某一时刻发生。某一时刻发生。墨菲定律的中国版墨菲定律的中国版(理念理念7、防一万与防万一、防一万与防万一)n侥幸心理安全生产的大敌煤矿安全双保护层煤矿安全双保护层（隐患的叠加事故）控制火源控制火源安全控制瓦斯控制瓦斯安全安全控制瓦斯控制瓦斯为什么大部分违章并不会发生事故？为什么大部分违章并不会发生事故？六、应注意以下普遍容易忽视的环节：六、应注意以下普遍容易忽视的环节：1. 突出矿井：突出矿井：n1）区域、工作面防突措施及其效果检验、区域验证、工作面预测、安全防护措施等均由本矿进行，应特别注意其参数测定的

43、正确性和措施执行是否到位。即是有资质单位测试瓦斯参数的不正确却会呈现“安全”的假象，且不易察觉。n2）高压瓦斯逆流造成窒息和爆炸等次生灾害的不同影响区域和应对措施。加固防突风门，进风区装传感器，提高机电设备防爆能力等。n3）严禁突出煤层突出危险区域采掘工作面回风直接切断其他工作面唯一安全出口现象（12.5工作体系）。 n4）瓦斯巷道抽放的危险性，进风区瓦斯抽放管。n5）针对性的应急预案与灾害处理计划。n6）瓦斯地质图的及时补绘。2. 高瓦斯矿井：高瓦斯矿井： 1）第一次突出的防治，新水平的概念， 超前防超前防 卫卫构造带的探测预警，进风区装传感器，瓦斯逆流造成次生灾害的防治。 2）高瓦斯自燃的

44、特殊危险性。 3）瓦斯动力现象出现，相关瓦斯参数的测定。 4）加强局扇与掘进面回风巷间巷道瓦斯检查。 5）地面瓦斯抽放站，巷道抽放瓦斯的危险性， 进风区瓦斯抽放管。 6）针对性的应急预案与灾害处理计划。 7）瓦斯地质图的及时补绘。n第三部分 煤矿重大灾害防治与救灾技术(理念理念8、防治及救灾知识技术的正确理、防治及救灾知识技术的正确理解和应用解和应用)一、一、 注氮期防治引发事故注氮期防治引发事故注氮引起瓦斯爆炸注氮引起瓦斯爆炸铜川陈家山煤矿事故铜川陈家山煤矿事故, 注氮发生瓦斯爆炸注氮发生瓦斯爆炸.火区封闭后火区封闭后,可燃气体层可能成层分布可燃气体层可能成层分布,呈层流呈层流状态状态.惰气

45、注入的活塞作用惰气注入的活塞作用,致使火区通风系统变化，致使火区通风系统变化，推动可燃气体层流入火源推动可燃气体层流入火源,引起爆炸引起爆炸.应促进惰气与火区大气的迅速混合应促进惰气与火区大气的迅速混合救护人员撤退救护人员撤退火区注惰对其大气状态的影响（爆炸）二、正负压通风对自燃严重二、正负压通风对自燃严重 （或漏（或漏风大）风大） 矿井的影响矿井的影响n负压通风负压通风回风道回风道COCO浓度高、易发现浓度高、易发现n正压通风正压通风不易发现、易造成突发性火灾不易发现、易造成突发性火灾n均压通风、进风区安全性、上隅角瓦斯，回风巷均压通风、进风区安全性、上隅角瓦斯，回风巷co浓度、取样位置浓度

46、、取样位置三、正确分析突发事件即灾变信息三、正确分析突发事件即灾变信息1. 注意气样浓度反映灾情的局限性注意气样浓度反映灾情的局限性 n在在分分析析灾灾区区状状态态变变化化时时，必必须须注注意意有有害害气气体体浓浓度是一种受风量影响十分大的参数。度是一种受风量影响十分大的参数。 注意较普遍存在的灾害预警误区：注意较普遍存在的灾害预警误区：n瓦斯浓度瓦斯浓度能直接判断灾区的瓦斯爆炸危险能直接判断灾区的瓦斯爆炸危险性，因为瓦斯爆炸危险性直接与瓦斯浓度相关；性，因为瓦斯爆炸危险性直接与瓦斯浓度相关；n一氧化碳浓度一氧化碳浓度不能直接判断火区的燃烧状不能直接判断火区的燃烧状态，必须加上风量，才能了解火

47、区生成量，因态，必须加上风量，才能了解火区生成量，因为浓度会被风流稀释为浓度会被风流稀释 20M3/Min2000ppm2000M3/Min20ppm黑龙江省鹤岗市富华煤矿通风系统示意图黑龙江省鹤岗市富华煤矿通风系统示意图2、火灾的预警和火区状态的分析、火灾的预警和火区状态的分析矿井火灾标志性气体的选择：矿井火灾标志性气体的选择： CO、 H2、 C2H4( (乙烯乙烯) )、C3H6(丙烯丙烯)、C2H2(乙炔乙炔)、CH4 C2H6( 乙烷）乙烷） C3H8（丙烷）等；（丙烷）等； 各具有优缺点，各具有优缺点， CO产生：燃烧环境，但产生早，便产生：燃烧环境，但产生早，便于预警。于预警。2

48、.12.1煤类火灾气体产生顺序：煤类火灾气体产生顺序：（1 1）烯烃和炔烃类气体）烯烃和炔烃类气体t COH2C2H4(乙烯)C3H6(丙烯)C2H2(乙炔) 60 .0005 0 0 0 0 120 .0265 .001 0 0 0 190 .65 .012 .004 .003 0 250 1.95 .008 .01 .004 0 (2)不同温度不同温度烷烃类气体烷烃类气体浓度和相对比例的关系浓度和相对比例的关系2.2减少单一减少单一co浓度值判断火区状态的误差浓度值判断火区状态的误差浓度差值法排除环境因素影响 CO 200ppm 220ppm 220-200=20 150+50 150+7

49、0 70-50=20浓度比值法减少风量因素影响。CO 200ppm 风量增10倍 20ppm O2 10% 风量增10倍 1%四、气体浓度的影响四、气体浓度的影响4.1. 氧气浓度低对气体浓度测定准确性氧气浓度低对气体浓度测定准确性的影响：的影响：氧气浓度太低，便携式电子(光学）检测仪表误差大，氧气浓度需大于17。下表显示的是在一次矿井火灾中，使用光学下表显示的是在一次矿井火灾中，使用光学瓦斯鉴定器与取样色谱化验浓度数据。瓦斯鉴定器与取样色谱化验浓度数据。 在标准状态下光学瓦斯鉴定器受氧气浓度影响情况为，空气中的氧气浓度每降低1%，瓦斯浓度测定结果约偏大0.2%，在非标准状态下，可以使用公式进

50、行校正。 C=345.8T.V/P 式中： C-真实浓度%；V-用氧气校正后的浓度%；T-绝对温度K；P-空气压力Pa。火灾气体色谱仪分析与光学检定器测定结果对照表火灾气体色谱仪分析与光学检定器测定结果对照表采样时间t O2（）CH4（）CO2（）大气压力色谱检定器检定器色谱6.22.145515.271.252.394.061055006.22.225011.102.124.08.46.161065006.23.165415.401.82.892.161060006.24.166210.401.233.276.85102500 15011501回回风风巷巷与与西西风风井井下下山山口口交交岔岔

51、点点以以西西2m2m处处瓦瓦斯斯浓浓度度为为1515、一一氧氧化化碳碳浓浓度度为为0.0120.012、温温度度为为3232、氧氧气气浓浓度度为为18.518.5、二二氧氧化化碳碳浓浓度度为为0.260.26； 往往西西100m100m处处瓦瓦斯斯浓浓度度为为4040、一一氧氧化化碳碳浓浓度度为为0.210.21、温温度度为为4848、氧氧气气浓浓度度为为13.113.1、二二氧化碳浓度为氧化碳浓度为0.30.3； 往往西西180m180m处处瓦瓦斯斯浓浓度度为为4141、一一氧氧化化碳碳浓浓度度为为0.320.32、温温度度为为6262、氧氧气气浓浓度度为为4.94.9、二二氧氧化化碳碳浓浓

52、度度为为1.21.2； 由由于于温温度度太太高高无无法法继继续续往往前前侦查；侦查； 15011501机机巷巷低低洼洼处处瓦瓦斯斯浓浓度度为为13.213.2、二二氧氧化化碳浓度为碳浓度为0.20.2，水已开始往外流。，水已开始往外流。 n4.2. CO的毒性的毒性 1).特性：特性：CO血红蛋白碳氧血红蛋白血红蛋白碳氧血红蛋白 结合易比与结合易比与o2容易容易240倍倍 分解慢在大气中减少分解慢在大气中减少50%需需4h 在高压氧仓减少在高压氧仓减少50%需需3040Min 2).危害：危害：引起肺部感染呕吐物进入支气引起肺部感染呕吐物进入支气管、肺部管、肺部 注意：注意：co中毒宜侧放，中

53、毒宜侧放， 引起严重脑缺氧脑水肿（引起严重脑缺氧脑水肿（24h）五、火区的锁风启封与缩封五、火区的锁风启封与缩封n锁风：启封火区的方法，最后打开火区，条件：符合规程规定5条件，较安全；n缩封(锁风与缩封在操作时初期步骤相同)。火灾救灾封闭火区后想缩小火区的方法，无规定条件，较不安全；n往往不符合规程规定5条件，也无法保证拟减少的火区范围内无火源和爆炸危险n救灾时采用先大后小的办法，尽管进行临时封闭时，火区范围大，比较安全，但进入临时封闭的火区进行火区永久密闭，危险性更大，除非采取有效的注惰等措施，才能保护小范围火区永久密闭的安全。； 高瓦斯矿井 煤层有自燃危险，瓦斯爆炸瓦斯爆炸自燃火源自燃火源

54、瓦斯积聚瓦斯积聚增加火源存在增加火源存在的时间的时间火灾与瓦斯爆炸灾害的火灾与瓦斯爆炸灾害的相互转换增加瓦斯爆炸相互转换增加瓦斯爆炸的危险性的危险性爆炸灾害扩大爆炸灾害扩大引燃排放积存瓦斯引燃排放积存瓦斯11月25日发生自燃新风乏风新风乏风11月28日封闭火区启封后供氧启封后供氧乏风乏风12月8日，一个钻孔注浆12月14日启封火区 巷道堵塞造成瓦斯排放不畅而积聚火区局部瓦斯爆炸5412工作面+390进风石门进风石门 +500回风石门六、矿井反风 为防止灾害扩大和抢救人员的需要而采取的迅速倒转风流方向的措施矿井反风注意事项（欧美国家反对反风）矿井反风注意事项（欧美国家反对反风）遵守煤矿安全规程规

55、定。反风演习应注意井下各区域的供风量变化、瓦斯浓度以及对火区和采空区气体的影响。 注意反风后影响区域人员的通讯联系和撤退。 平常对井下人员进行反风知识的教育。 反风-撤人-侦察-直接灭火的正确顺序七、传感器预警的有效性分析传感器响应时间 ：（扩散无焰燃烧） 热感式传感器 系统报警：30s（130s）（12s） 传感器直接报警：30s红外式传感器 10s有效性取决于异常事件发生前的预兆八、总结八、总结1. 注重正常生产条件下的重大瓦斯隐患治理与突发事件影注重正常生产条件下的重大瓦斯隐患治理与突发事件影响下的低瓦斯区域重大动态隐患治理的协调。响下的低瓦斯区域重大动态隐患治理的协调。n上述9起死亡百

56、人以上的特别重大事故共同特点！n往往是突发事件影响使正常生产条件下“安全”区域充满瓦斯，改变了该区域的“安全”状态，突发事件形成瓦斯爆炸新的重大动态隐患，而在安全区域，井下职工更容易违章作业，当火源和爆炸性瓦斯积聚隐患在时间空间叠加时，造成瓦斯爆炸事故。2. 提高煤矿重大灾害应急救援的管理、技术和装备水平提高煤矿重大灾害应急救援的管理、技术和装备水平n应急救援包括: 突发事件应急，事故救援。许多国有重点煤矿应对突发事件能力较弱-薄弱环节。n应对突发事件及时了解、正确分析、及时决策和实施。n分析和应对突发事件两个特点，一是突发事件信息的模糊性，二是决策的两难性， “两害相权取其轻” 。n3. 处

57、理好正常生产条件下处理好正常生产条件下“重大与一般重大与一般”隐隐患治理的关系患治理的关系n（1）处理好瓦斯治理中瓦斯抽采与通风的关系，n（2）处理好突出防治与突出后引发次生灾害的关系，n（3）正确处理好正常生产时的重大隐患与异常情况下动态隐患的关系n（4）在重点治理瓦斯灾害的同时，不能忽视对水灾，顶板，尘害的治理。n4. 处理好因爆炸、火灾等热动力灾害互相转处理好因爆炸、火灾等热动力灾害互相转换引发或扩大灾害的关系换引发或扩大灾害的关系n特大事故案例n自燃或外因火灾灾害的爆炸特殊危险性时空叠加n多次爆炸往往与火灾的产生有密切联系。5. 处理好瓦斯抽放与爆炸、火灾的防治的关系处理好瓦斯抽放与爆炸、火灾的防治的关系n采空区瓦斯抽放可能使采空区的自燃恶化;n瓦斯爆炸对瓦斯抽放管的破坏将使管内的瓦斯参与爆炸；巷道抽放瓦斯方法形成的瓦斯库将会增大瓦斯爆炸的危险性和破坏性。6. 加强超前防范意识，提高矿井生命周期所存加强超前防范意识，提高矿井生命周期所存在在“危险期危险期的管理水平的管理水平n矿井从低瓦斯矿过度到高瓦斯矿、非突出到突出、矿井资源枯竭期是一个矿井生命周期的危险期。在安全管理、技术和装备应加强超前防范的安全意识。