分析煤矿爆炸事故及救援技术

2022-09-10

伴随煤矿产业不断发展,我国各地矿区浅层赋存的煤矿资源逐步减少,为保证生产效率,煤矿开采逐步朝着深部岩层延伸。相较于浅层岩层,深部岩层的瓦斯赋存量更大,瓦斯突出的强度以及概率相对较高。近几年,我国煤矿生产事故发生数量得到有效控制,但是爆炸事故、瓦斯事故仍旧有待进一步控制。根据中国煤炭安全生产网、各煤矿安全监察分局网和中国煤炭新闻网等报导,据不完全统计,2019年上半年,全国煤矿企业共发生事故67起,死亡108人。其中:安全生产事故66起,死亡103人;意外事件1起,死亡5人。其中,四川攀煤集团花山煤矿“1.8”瓦斯事故,死亡1人,受伤1人;山西岗县昌恒煤焦公司“1.17”瓦斯事故,死亡2人;山西介休义棠煤业“3.14”瓦斯事故,死亡3人,5人受伤;湖南嘉禾兴隆煤矿“5.28”瓦斯事故,死亡5人,1人受伤。事故应急救援,是煤矿产业在不断发展过程中所积累的惨痛教训,是减小事故损失的重要举措。为避免爆炸事故、瓦斯事故给煤矿生产人员造成严重创伤、损失,就需要对该项技术方法进行详尽的论述以及探究。

1.煤矿瓦斯爆炸事故特征

瓦斯爆炸事故的发生形式、特征和煤矿采取的开采技术、开采方式有着密切关系,因开采方式的不同、自然条件的不同,爆炸事故所造成的损失也不尽相同,根据数十年来国内各矿区的爆炸事故经验,可将瓦斯爆炸事故特征概括为以下几点:

(1)冲击波压力

煤矿瓦斯爆炸事故的影响,主要在爆炸传播过程中形成。一般而言,矿井瓦斯爆炸传播过程中所产生的压力可分为两种类型,一种为冲击动压,另一种为静压。冲击动压在传播的过程中,会摧毁冲击波传播路径上的所有障碍物,同时在巷道的转弯处形成强烈的破坏,如综采面、综掘面、机电运输通道、通风巷道、通风网络等均有可能被冲击压损坏,巷道也会因此出现冒顶等事故;静压形成的破坏相对单一,因其传播相对稳定,所以只会对风门、巷道密封门造成影响[1]。

(2)火焰峰面

爆炸会形成火焰,在火焰传播、通过的过程中,火焰峰面会直接以高温的形式灼伤人员皮肤,并损坏电缆、电气设备,巷道中的粉尘、支架、木材等可能会在高温条件下燃烧,进而引发粉尘爆炸、矿井火灾,导致事故更加严重[2]。当前,针对火焰峰面的主要抢险措施为,及时在易爆炸、易燃烧的区域采取灭火措施,并及时撤离作业面的工作人员,以防止出现大规模燃烧、二次爆炸等严重问题。

(3)有害气体

瓦斯爆炸,会导致井下巷道的氧气浓度大幅度降低,同时产生大量对人体有致命伤害的气体,比如,CO、CH4等,表1为某煤矿瓦斯爆炸事故,事故区气体变化情况。该次爆炸事故造成了严重伤亡,但70%的人员都是因吸入大量CO死亡。既研究证明,在瓦斯爆炸过程中,井下有限的空间,会因爆炸波动影响迅速膨胀,同时产生海量的有害气体[3]。

2.煤矿爆炸应急救援技术

煤矿爆炸应急救援技术是煤矿安全工作体系中的重要构成部分,长久以来,我国煤矿救援技术在爆炸灾害的治理中发挥了极其重要的现实作用。在发生瓦斯爆炸事故下,应急救援技术体系就是作为控制人员伤亡,减少财产损失的最后一道关口,指挥机构和救援队伍根据初期的指导以及技术基础进行快速的相应,但是瓦斯爆炸的发生并不具备持续性,且爆炸形成的静压、冲击动压也存在一定差异,故施行的救援方法往往不一致[4,5]。根据瓦斯爆炸事故应急救援技术体系的构成以及措施落实的过程,大致可将技术体系区分为四个组成部分,即“瓦斯爆炸事故报警、瓦斯爆炸事故应急响应级别、事故发生应急避险、事故发生应急决策”。下文结合某矿区的应急救援技术体系进行论述。

(1)瓦斯爆炸事故报警

报警是确保应急救援技术落实的前提条件,及早、及时的报警能够让救援工作尽快开展,以起到控制灾害发展,减轻人员伤亡,减轻财产损失的重要作用。瓦斯爆炸事故报警的实现,需要依托于灾情快速收集以及情报快速传递技术,在抢险救灾的过程中,尽量缩短灾情的空白期是最为重要的因素,任何影响灾情信息传递的行动都有可能会导致灾情进一步发展。所以,矿井需要有完善的信息传递机制,在爆炸事故发生时有效施行,才能够起到控制灾害的作用。除单位自行预警、通知外,还需要将灾害事故迅速通报相关主管部门,同时报警[6]。

当前,我国各个矿区均基本实现了生产活动、意外情况的自动化监测,所有信息的监测均通过传感器提供,利用现场总线或局域网,在事故发生时同步实现信息传输,信息直接传输至矿值班领导、井下职工、矿区领导、矿区救护队、矿区医院、矿区生产相关科室、生产集团公司(可见图1)。

(2)瓦斯爆炸事故应急响应级别

瓦斯爆炸事故应急响应级别的确定,是确保应急救援体系合理运作的基础,也是施行、可靠应急技术的关键要素,矿区应急救援技术体系的运作机制,应建立在国家、地方应急救援指挥中心所确定的方法基础上。为控制灾害事故的再发生,需根据灾害事故的危害程度、类型、损失、伤亡等,进行合理且全面的等级划分,目前国内已经有了完善的划分机制,从高往下分别将响应机制分为国家级、省级、地区级、企业级(图2为某煤矿采取的应急响应级别划分标准)[7]。

(3)事故发生应急避险

瓦斯爆炸事故有突发性、难以预测性、瞬时性,一般情况下,救援人员难以在第一时间到达现场落实、组织应急救援工作,因此矿区应针对瓦斯爆炸事故制定有完善的灾情规避技术体系,以支撑在爆炸事故条件下的人员安全保护以及灾情控制。

一是沿线避灾路线的分析确定技术,各个矿区的生产情况不同,灾害发生的实际情况也存在差异,所以需要根据实际情况确定在爆炸事故发生时的避险路线。该方法是目前国内所广泛应用的方法,确定具体的避险撤退路线后,井下作业人员应充分掌握井下的通风体系以及避灾方向、避灾条件,快速了解爆炸事故发生的位置、爆炸事故发生的影响范围,爆炸对通风设施、机电设施的破坏程度,爆炸事故发生时的自救方法,如此才能够真正实现有效自救。在实践中,该方法的运作也存在诸多问题,如人员难以全面了解情况、确定的方法不符合实际情况、井下避灾秩序难以维持等。

二是在井下直接修筑永久避难硐室,硐室主要是人员在无法撤离灾区时,临时避险的场所。实践中,永久避难硐室往往能够起到良好的避难效果,且能够支持避险人员等待救援。一般而言,避难硐室需要和路线避险法协同应用,以缩短人员的避险距离,让其尽早到达安全区域,从而避免出现伤亡等问题。

3.结束语

综上所述,煤矿爆炸救援应为一个完善的技术体系,需从全局层面以及具体操作层面围绕爆炸事故的具体情况提供可靠的支持。国内当前已经有了相对完善的应急管理机制,但是各个矿区的避险能力还有待提升。具体表现为,传感器体系不完善、信息传递不流畅、瓦斯爆炸事故划分不明确、避险路线不合理、硐室距离过远。建议各矿区立足于当下的实际情况,尽快完善救援技术体系,并加强技术建设,如此才能够确保井下人员能够在意外事故发生时做出快速反应。

摘要：下文立足于我国煤矿生产实际情况以及各个矿区爆炸事故发生的实际情况,首先对煤矿爆炸事故的特征进行了分析,然后详尽论述了国内目前广泛应用的救援技术方法,以期为广大从业者提供可靠的参考借鉴。

关键词：煤矿事故,救援技术,应急体系