煤矿-矿尘灾害-煤尘爆炸及燃烧事故处理案例

（3）风流控制技术措施不当。火灾事故发生后，首先应控制风流， 即打开进风和回风联络巷的风门A，或打开风门B，使风流短路， 减少向火源进风以阻止火势发展。但在灭火初期指挥部未采取控 制风流的措施，以至延误了战机，使火势加大。另外，由于火势 凶猛，火区内产生火风压，而指挥部未采取防止火风压的措施， 因而增强了风速，使飞扬的煤尘快速进入火区，遇火后便发生了 爆炸。
• 由于不能进行直接灭火，抢救指挥部决定采用综合灭火措施。 即：第一步对火区进行封闭，在8114、8116两个采煤工作面的 工作面回风巷和盘区运输下山建3道密闭；第二步向火区内灌水； 第三步待火区熄灭后启封火区、排水、清理巷道、寻找遇难的 最后3名人员。至11月24日，全部抢救工作按计划完成，矿井 恢复了生产。
二、煤尘爆炸事故处理案例分析
某年11月2日3时40分，山西省某矿301盘区8114、8116 两个采煤工作面的运输平巷，因外因火灾引起煤尘爆炸事 故（见下图），造成多人遇难。该矿设计能力为年产45万t， 低瓦斯矿井，煤尘爆炸指数为38%。煤层厚度5m，采煤方 法为刀柱式，一次采全高。矿井由主、副井入风，经电机 车运输大巷、斜坡到301盘区带式输送机巷进入工作面，由 窑沟风井排出地面。 10月31日22时，301盘区8114、8116两个采煤工作面的 刮板输送机头和盘区底5号带式输送机机尾处，有一台 1334开关失爆，启动时冒火，点燃棉纱、炮纸等可燃物， 引起木棚和胶带输送机胶带燃烧。
沉积 煤尘 飞扬 计算 示例
能量>4.5~40mJ； 温度为700~800℃； 足够长的时间>爆炸 感应期。
与瓦斯 点燃相 同。
主要有两种形式，纯煤尘爆炸和有瓦斯参与的煤尘爆炸。以后一种为 主。
条件：长、宽、高均为5m的房间，地面沉积有1mm厚的煤 尘，其堆积的密度为500kg/m3
计算：当沉积的煤尘全部扬起，均匀分布在整个空间时，室 内煤尘的浓度是否能达到爆炸限？ 解：整个空间体积：5×5×5= 125m3 房间中的煤尘重量： 5×5×0.001×500=12.5Kg 房间中的煤尘浓度： 12.5/125=0.1Kg/m3 =100g/m3 100>40，煤尘浓度已达爆炸界限范围。
这次事故抢险应吸取的教训是：
（1）矿山救护队出动时，已知是外因火灾，但没有按事故性质 携带灭火器材，到达事故现场后，束手无策。矿井平时对火灾 事故的预防工作不重视，消火管路中无水，井下未储存灭火器 材，发火后不能直接灭火，导致火势扩大。
（2）救灾指挥失控，井下人员行动混乱。对火区进行封闭的方 案已得到抢救指挥部的批准，但矿保卫科又组织人下井灭火。 由于多人频繁进入火灾现场，扬起的的煤尘顺风流进入火区， 加上冒顶已引起煤尘飞扬，使火区的浮游煤尘达到了爆炸浓度。
矿山救护队指战员执行制度不严。在等待封闭材料时，10人就有9 人将呼吸器脱下，放在距工作地点150m远的地方。这是一种违 章行为。如呼吸器背在身上事故发生后戴上口具鼻夹，可减少死 亡人数。
该局矿山救护队接到事故电话后，值班小队立即赶到事故 矿井。侦察后发现，灾区火势凶猛，浓烟滚滚，附近没有 灭火器材，工作面洒水管路无水，直接灭火没有条件。 救护队与在现场指挥的矿领导研究后，经抢救指挥部批准， 决定采用封闭方法处理火灾。在矿山救护队等待封闭材料 时，该矿保卫科竟然组织民兵小分队等多人，携带泡沫灭 火器赶到火灾现场灭火。由于人多、行走快，使带式输送 机巷底板的沉积煤尘荡起飞扬，并随风流进入火区，导致 煤尘爆炸事故的发生。在现场参加灭火的人员全部遇难， 其中包括10名在井下等待封闭材料的救护指战员。
至风井 A
至主井
煤尘爆炸事故示意图
5112 2112
B
采空区
Ⅰ5
301石门
Ⅱ
8114回风巷 8114采煤面
中运巷 8116采煤面
8114回风巷
Ⅲ
• 参加灭火的第二批矿山救护队在爆炸发生时，已赶到带式输送 机机尾处，受到爆炸气浪的冲击，但未受伤。救护队向井上抢 救指挥部汇报后，立即进入灾区抢救遇难人员。随后，第三批、 第四批救护队已赶到现场。经过3h的紧张抢救，除3名遇难人 员因火势太大无法接近抢救外，其余全部运出。
一、煤尘及其性质
●采煤工作面产尘源 主要产尘工序有：采煤机落煤、装煤、液压支架移架、运 输转载、运输机运煤、放炮、人工攉煤、放煤口放煤等。
●掘进工作面产尘源 主要产尘工序有：机械破煤、放炮、煤矸运输转载。
1 其表示方法有两种： (1)质量法：每立方米空气所含 浮尘的毫克数，mg/m3 (2)计数法：每立方米空气所含 浮尘的个数，个/m3
(3)形成的可燃气体与空气混合在高温作用下吸收能量，发生 了尘粒的闪燃。
(4)闪燃所形成的热量传递给周围的尘粒。
2、煤尘爆炸的特征 (1)形成高温、高压、冲击波。煤尘爆炸产生的热量，爆炸地 点温度高达2000℃，压力达736KPa。 (2)煤尘爆炸具有连续性。煤尘爆炸的压力波将巷道中的落尘 扬起，使煤尘浓度迅速达到爆炸范围，再次发生爆炸。有时 反复多次，连续爆炸。 (3)煤尘爆炸的感应期。主要取决煤的挥发分含量，挥发分越 高，感应期越短。一般为40-280ms。 (4) 产生大量的CO。浓度高达2-3%，甚至达到8%左右。事 故受害者大多数（70-80%）是由于CO中毒造成的。
2、矿尘沉积量 单位时间在巷道表面单位面积上所沉积的矿尘量，单位为 g/m2·d。
1、煤尘爆炸的机理
(1)煤本身是可燃物质，当它以粉末状态存在时，总表面积显 著增加，吸氧和被氧化的能力大大增强，一旦遇见火源， 氧化过程迅速展开；
(2)当温度达到300～400℃时，煤的干馏现象急剧增强，放 出大量的可燃性气体。
三、煤尘爆炸的条件
①煤尘本身具
有爆炸危险性 。 在
井
下
存
煤
②空气中煤尘 在
尘
的浓度处于爆 的
爆
炸界限范围内 。 可
炸
能
性
③有足够能ຫໍສະໝຸດ Baidu 的点火源 。
必须经过专门部门的试验鉴定， 一般煤的挥发分Vr>10%属有 爆炸性的煤尘。除少数无烟煤 外，其余各类煤均属于爆炸性 煤尘。
浓度50～2000g/m3。直接产 生很难—40g/m3时25W的灯 泡，2m内人看不见灯光。间 接产生容易—积尘飞扬。