中国矿业大学（北京）副校长 教授 博士生导师 博士

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1 中国矿业大学（北京）副校长 教授 博士生导师 博士
山西焦煤集团西山煤电集团公司 屯兰矿“2.22”特别重大瓦斯爆炸事故 事故原因及主要教训 孙 继 平 国务院事故调查专家组组长 中国矿业大学（北京）副校长 教授 博士生导师 博士 2009年9月

2 一、概况 2009年2月22日2时20分，山西焦煤集团西山煤电公司屯兰矿井下发生特别重大瓦斯爆炸事故，造成78人死亡，114人受伤(其中重伤5人) 。

3 屯兰矿2002年正式投产，设计生产能力为400万吨/年，核定生产能力为500万吨/年。
该矿属高瓦斯矿井,绝对瓦斯涌出量 m3/min，相对瓦斯涌出量33.58 m3/t。 煤尘具有爆炸性。 属容易自燃煤层。 安装有安全监控系统,但爆源处没有设置甲烷传感器。 地面建有瓦斯抽采泵站，但抽采不达标（回风巷瓦斯浓度大于1%，长期超过1.5%）。

4 事故发生在南四盘区12403综采工作面1#联络巷，该工作面煤层厚度4.26米。
采用综合机械化采煤方法，一次采全高，工作面长181米，走向长2001米，已回采1330米，巷道为锚网支护。 工作面绝对瓦斯涌出量37.77 m3/min ，相对瓦斯涌出量10.15 m3/t。 该工作面采用“二进一回”（皮带巷、轨道巷进风，尾巷回风）的通风方式，轨道进风巷与回风巷之间设有多个联络巷。

5 1号联络巷安装有两部2×30kw局部通风机和4台风机开关, 在靠尾巷侧约6m处设有一料石密闭墙，密闭墙上设有一个调节风窗。（开4指宽 ）

6 二、事故直接原因认定 据现场勘察等，经分析认定，事故发生的直接原因是：
　该矿南四盘区12403工作面1#联络巷处于微风或无风状态，造成瓦斯局部积聚达到爆炸浓度。 　1#联络巷内的电气开关失爆，引爆瓦斯。

7 (一）爆源 据现场勘察，经分析认定：本次事故瓦斯爆炸源位于12403工作面1#联络巷。 1. 爆炸冲击波由1#联络巷向外传播 从整个矿井看，冲击波方向来自南四采区。 从南四采区看，冲击波方向来自12403工作面区域。

8 瓦斯爆炸冲击波从1号联络巷向12403轨道巷和12403 尾巷传播；由尾巷1号联络巷口分别向内、外传播。

9 冲击波方向表明爆源在12403工作面1号联络巷。 爆炸冲击波方向

10 2. 1#联络巷有明显过火 1号联络巷有明显过火痕迹，风筒烧毁仅剩金属筋条，锚网塑料烧脱露出金属线等。

11 （二）瓦斯积聚的原因 据现场勘察等，经分析认定：1#联络巷位于煤层中，巷道长约37m，无风、微风段长度约25m，具有瓦斯积聚条件。
采煤工作面1号联络巷布置在煤层中。该矿属高瓦斯矿井, 12403工作面绝对瓦斯涌出量37.77m3/min，相对瓦斯涌出量10.15m3/t ，表明1号联络巷煤壁有大量瓦斯涌出。

12 采煤工作面1号联络巷有瓦斯积聚条件。据现场勘查，12403采煤工作面1号联络巷长约37m（见下图），局部通风机安装在联络巷内，受通风机吸风影响，1号联络巷风机吸风口到调节风窗约25m长的巷道压差小、通过风量少，处于微风或无风状态，瓦斯易于积聚。 3. 1号联络巷为倾斜巷道，开关放在联络巷的背风侧，是瓦斯易积聚区。 风机 开关

13 （三）引爆瓦斯的火源 1. 12403工作面1号联络巷内的风机开关负荷接线腔接线柱有明显放电和过火痕迹。
据现场勘察，经分析认定：本次事故引爆瓦斯的火源是12403工作面1#联络巷内防爆型电气开关失爆。 工作面1号联络巷内的风机开关负荷接线腔接线柱有明显放电和过火痕迹。

14 3. 电缆外护套爆裂，内部芯线冲出，电缆外护套无其它外力作用痕迹，这表明失爆开关是第1爆点火源。
2. 隔爆面有从接线腔内爆炸生成物和高温高压气体向外喷射的痕迹。 3. 电缆外护套爆裂，内部芯线冲出，电缆外护套无其它外力作用痕迹，这表明失爆开关是第1爆点火源。

15 三 教训和建议 1. 加强通风管理 1#联络巷微风、无风是造成瓦斯积聚的主要原因。 2. 加强电气设备管理 开关失爆是引起瓦斯爆炸的火源。 3．开关等电气设备应设置在全风压进风处，若不能满足，应设置甲烷传感器 屯兰矿4台电气开关设置在12403工作面1＃联络巷，既不设甲烷传感器，也不安排瓦检员检查瓦斯。

16 4．减少井下作业人员 无人就安全。屯兰矿“2.22”事故前，井下作业人员436人。事故造成78人死亡，114人受伤（其中重伤5人）。据现场勘察，本次事故煤尘没有参与爆炸，因此，死亡人数相对较少。 5．矿长、区队长等各级领导要下井排查隐患 6．除掘进、开拓和临时施工场所外，尽量减少局部通风机的使用

17 7．严禁调高瓦斯报警浓度和断电浓度 （1）空气中甲烷气体爆炸界限一般是5%～16%，当混入一氧化碳、硫化氢等其他可燃性气体和煤尘后，爆炸下限会下降至4%。 （2）回风巷瓦斯报警和断电浓度应为1.0%，符合下列条件时可提高至1.5%： ①装有煤矿安全监控系统的机械化采煤工作面； ②经抽采和增加风量已达最高允许风速，其瓦斯浓度仍不能降低至1.0%以下； ③工作面的风流控制必须可靠； ④必须保持通风巷的设计断面； ⑤必须配有专职瓦斯检查工。

18 （3）瓦斯报警浓度和断电浓度的确定考虑了时间的滞后：
　　①瓦斯运移时间； 　　②传感器反应时间； 　　③监控系统传输和处理时间等。 （4）瓦斯报警和断电浓度的确定考虑了瓦斯空间分布的不均匀性：传感器吊挂位置不一定是瓦斯浓度最高的位置。 　屯兰矿12403工作面将回风巷作为专用排瓦斯巷管理，瓦斯报警值和断电值由1.5%调高至2.5%，实测瓦斯浓度长时间超过1.5%。

19 8．淘汰存在安全隐患的电气设备及材料 　失爆的电气开关的安标证是96年的。 　12403工作面8号联络巷10m多长的电缆有两处冷接头。 9．严禁带电作业 该矿带电移钻机。

20 10．严把电气设备下井关 (1)虽然本次事故调查没有发现假冒防爆电气设备，但以前多次特别重大瓦斯爆炸事故调查发现有“沈阳防爆电器厂”等假冒防爆电气设备。 (2)查安全标志证、查防爆合格证、查电气间隙、查隔爆间隙等。 11．简化通风系统，简单就可靠。 合理加大巷道截面，在设计施工时留有裕量， 12. 隐患自查、专业排查、企业互查。

21 13．减少煤矿安全监控系统中间环节 （1）事故前，瓦斯监测数据多次中断。 （2）正确做法： （3）屯兰矿做法：

22 14 高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井采用隔离式自救器
种类 名称 防护的有害气体 防护特点 过滤式 CO过滤式自救器 CO 人员呼吸时所需的O2仍是外界空气中的O2。适用于灾区内空气中氧浓度不低于18％和一氧化碳浓度不高于1.5％。 隔离式 化学氧自救器 不限 人员呼吸的O2由自救器本身供给，与外界空气成分无关。 压缩氧自救器 15 不死人不等于安全，只有安全才能不死人 　事故前，屯兰矿连续数年无死亡事故。

23 通过上面分析可以看出：事故矿并没有把瓦斯治理十六字体系落到实处。 （1）“通风可靠”不落实：1#联络巷微风、无风，造成瓦斯积聚等。 （2）“抽采达标”不落实：12403工作面回风巷瓦斯浓度长期超过1.5%，大于1.0%的要求等。 （3）“监控有效”不落实：①1#联络巷设置有电气开关等，但没有设置甲烷传感器； ②将12403工作面回风巷瓦斯报警和断电浓度调高至2.5%等。 （4）“管理到位”不落实：电气开关失爆等。

24 　　通风、监控和瓦斯抽采（放）是瓦斯防治的有效措施。
其中通风和监控适用于低瓦斯、高瓦斯和煤与瓦斯突出各类矿井。 　　高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井的瓦斯防治除应采取通风和监控措施外，还要进行瓦斯抽采（放）。 1. 矿井通风： （1）稀释矿井空气中瓦斯等有毒、有害气体； （2）提供井下作业人员所需的氧气等；

25 2. 安全监控： （1）控制电气火源和摩擦撞击火源； （2）撤人； （3）通风系统监测； （4）采空区自燃发火监测； （5）瓦斯抽采（放）系统监控等。 3. 瓦斯抽采（放）： （1）减少煤炭开采时的瓦斯涌出量； （2）降低煤层瓦斯含量和瓦斯压力； （3）瓦斯利用等。

26 敬请各位领导指正！ 谢谢！