矿井瓦斯爆炸事故是煤矿中最严重的灾害之一,一旦发生,不仅会造成大量人员伤亡,还会严重摧毁矿井设施,甚至引起煤尘爆炸、矿井火灾等二次事故,从而加重灾害,造成巨大的损失。因此,深入了解瓦斯爆炸事故的特征,遵循处理瓦斯爆炸事故的基本原则,把握处理瓦斯爆炸事故的技术要点,对于争取救灾时机、控制事故范围、减少人员伤亡和财产损失,具有十分重要的意义。
1 瓦斯爆炸事故特征
因不同煤矿其自然条件和开采方式不同,瓦斯爆炸事故发生的诱因也不尽相同,但对多次瓦斯爆炸事故分析可以总结出以下事故特征,这对于确定救援方案和避免人员伤亡具有重要意义。
1.1 瓦斯爆炸产生冲击波伤害
瓦斯爆炸带来的首要伤害是冲击波,这主要体现在爆炸传播阶段。冲击波包括两个方面,即静压和冲击动压。静压带来的破坏主要是破坏联络巷道的密闭或风门,有时还会造成冒顶,而冲击动压能够摧毁巷道中的障碍物,并在巷道转弯处造成强烈的破坏。同时瓦斯爆炸还会严重破坏井下通风系统,使井下工人的生存受到严重威胁。
1.2 瓦斯爆炸产生火焰锋面伤害
瓦斯爆炸产生的火焰也会对井下生产系统和人员造成严重伤害。当瓦斯爆炸火焰锋面通过时,不仅会烧伤井下作业人员、烧坏电气设备和电缆,一定条件下还会点燃支架、木材和煤尘,进而引起井下火灾和煤尘爆炸事故,造成灾情进一步扩大。
1.3 瓦斯爆炸产生有害气体伤害
在井下半封闭环境,一旦发生瓦斯爆炸会造成氧气浓度降低,爆炸产生的火灾还会进一步降低氧气浓度,由于通风系统受到破坏,因此会有窒息的危险,火灾产生的大量有害气体在巷道累积也会给井下人员的生命安全造成威胁。统计资料表明:在瓦斯、煤尘爆炸事故中,死于CO 中毒的人数占死亡总人数的70% 以上,因此爆炸产生的有害气体伤害不容小视。
2 瓦斯爆炸事故处理原则
2.1 统一指挥,逐级负责,有序进行
瓦斯爆炸事故发生后,必须迅速成立抢险救灾指挥部和相应的指挥组织机构(救护队长必须为指挥部成员),并确定正确的抢险指挥程序,使救灾指挥系统有机的运转起来;必须保证救灾指挥部的绝对权威,现场各级领导的个人意见和决策必须通过集体研究确认后执行,不能单纯以官衔高低命令来操作,避免多头指挥、混乱指挥,否则可能造成严重后果。
必须严格执行和落实一级指挥一级的原则。对于矿山应急救援队伍而言,救护队员只能听从小队长的安排,小队长听从跟班中队指挥员的指挥,中队指挥员听从大队指挥员的指挥,大队指挥员落实抢险救灾指挥部的意图,确保命令执行无差错,实际情况有反馈。同时,应急救援队伍、井下矿工、矿区医院等救援力量要相互协调,共同协作,有序进行,把救灾力量发挥到最大化。
2.2 探明灾情,科学分析,果断决策
瓦斯爆炸事故一旦发生,必须尽快探明灾区情况。由于井下特殊的救援环境,大多数事故发生后需要依靠矿山救护队进行灾区侦查,救护队要尽可能对井下灾区进行全面侦查,掌握灾区通风与瓦斯等气体情况,巷道设施损坏情况等,对于实际条件限制,不能进行探察的地点也要如实汇报,防止决策误判。指挥部要客观全面的分析已掌握的灾情信息,在了解现状的同时还要预计其发展,充分考虑不利因素和灾情发展趋势,以及可能诱发的次生事故和出现的意外问题,在科学分析论证的基础上制定救灾方案,使制定的救灾方案和技术措施更有针
2.3 坚持以人为本,安全抢救,执行到位
在处理瓦斯爆炸事故抢险救灾时,面对错综复杂的灾区环境和现有的救灾技术条件,必须尊重灾变规律,正确处理救灾与人员安全的关系。在灾情控制与保护救护人员安全、抢救遇险人员发生冲突时,必须贯彻“以人文本”的理念,首先保证救援人员及遇险人员的安全,任何情况下都不能忽视救援人员的安全而片面追求救灾进度。救护指挥员要严格执行«煤矿安全规程»和«矿山救护规程»的规定,敢于坚持原则,对错误的决策和命令要敢于拒绝,积极提出意见,使救灾方案符合救护法规的规定,避免决策和指挥失误。否则可能造成事故扩大增加人员伤亡。
救灾方案和安全措施制定后,救援人员要在保证安全的情况下尽可能加快救援速度,沿最短的路线,以最快的速度到达遇险人员最多的地点进行侦查,扑灭因爆炸引起的火灾,建立救生通道抢救遇险遇难人员。所有救援力量必须严格执行救灾指挥部决策,实事求是,不能有任何遗漏,同时还要把现场救援实际情况及时快速反馈给救灾指挥部,确保执行渠道和指挥渠道的畅通。
3 瓦斯爆炸事故处理技术要点
在发生瓦斯爆炸事故后要尽快多方面了解和掌握事故情况及发展状况,以便于做出初步的判断,并迅速制定科学有效的救灾技术方案。
3.1 是否立即切断电源
对于发生瓦斯爆炸后是否立即切断电源,业界有不同的看法,因为切断灾区电源可能会产生电火花,有可能引起二次爆炸,扩大灾害破坏范围,但是不切断灾区电源,由于灾区原有供电系统遭到破坏,线路可能会发生改道、破损等情况,给灾区被困人员和抢险人员带来触电隐患。根据以往救援经验来看,是否切断灾区电源要根据瓦斯爆炸类型来判断。如果是瓦斯突出型爆炸,一般巷道内还存有大量瓦斯气体,在这种情况下就不宜切断电源,应该让救援队员加强防触电意识。对于累积型瓦斯爆炸,瓦斯涌出速度不快、量不大,通常爆炸后,残余的瓦斯气体浓度较低,一般也不会再引起二次爆炸,这时可以切断电源,提升救援工作的安全性。
3.2 建立通风条件,排除爆炸产生的有害气体
在爆炸发生后要尽可能建立通风条件,尽快恢复灾区通风,一方面可以排除瓦斯爆炸产生的有害气体,改善被困人员生存环境,另一方面还可以向灾区补充氧气,维持被困人员生存需求。但是在建立通风条件恢复灾区通风前,要首先判断确认爆炸是否引起了火灾,通风是否安全,其依据是根据灾区回风系统CO 等有毒有害气体的变化情况来判断;通过救护人员对灾区的侦查、检测,如果确定灾区发生火灾,要采取安全措施先扑灭火灾,再进行通风。对于怎样正确调度通风系统(反风、短路、加强通风等),尽快排除灾区的有毒有害气体,控制事故范围扩大,这需要根据救援现场具体情况来处理,总之要快速建立通风通道。
3.3 恢复掘进巷道的通风,建立救援通道
如果爆炸发生在掘进巷道内,其内积存有大量的瓦斯和有害气体,又有可能存在火源或失爆电器,要想安全快速地恢复掘进巷道的通风,寻找遇难人员,若按照常规方法逐步恢复掘进巷道的通风,则仍存在二次爆炸的危险,为了保证安全救援,可以采用“一次恢复,远距离启动”的方法,即救援人员佩戴正压氧气呼吸器接好灾区风筒后,撤离至安全地带,然后进行远距离通风启动,这样即使发生爆炸也不会对救援人员产生伤害。该方法在多次瓦斯爆炸事故救援中进行了应用,取得了较好的效果。
4 救灾实例
2002年9月10日2∶40,鹤壁市鹤山区鹤山区大吕寨煤矿(乡镇煤矿)发生瓦斯爆炸事故,遇难人员13人。
图1 大吕寨煤矿瓦斯爆炸事故处理示意图
按指挥部命令,救护队迅速下井侦查,此次侦查完成了以下任务:
(1)扑灭了进风平巷与六横川叉口上约有10棚木棚和充填物的燃烧,防止了事故的扩大。
(2)进、回风平巷中一至六横川的密闭墙已被爆炸冲击波摧毁,进风平巷与七横川叉口处已冒顶堵死,回风平巷与六横川叉口左右各2m 处均冒顶,通行不便,通风系统被破坏。进、回风平巷中无其他明火,所侦查地区未发现遇险人员。
(3)进风平巷一至六横川CH4浓度为1.5%~2.5%,CO 浓度为0.0005%~0.03%,O2浓度为17%~19%;回风平巷一至六横川CH4 浓度为20%~60%,CO 浓度为0.03%~0.5%,O2浓度为10%~12%;回风井口CH4浓度为0.5%,CO浓度为0%。
指挥部根据侦查的情况分析确定,灾区内遇险矿工已无生还的可能。为保证安全救灾,避免事故扩大,必须采取措施恢复通风。其技术决策的主要过程是:
(1)恢复通风系统,利用全负压通风排放灾区积聚的CH4和CO。但在实施时,由于该矿所提供的资料不全,采掘图纸不规范,井下老巷多,进风巷道多处漏风,且主扇功率只有15kW,未达到全负压排放效果,随即采取井下巷道堵漏和防止风流短路措施,但仍未达到恢复全负压通风的目的,即放弃此方案。
(2)调整通风系统实施正压通风,为加快灾区有害气体的排放速度,抢救遇难人员,指挥部决定在一下山下平台安装2×15kW 对旋式风机,替换二下山底的5.5kW 风机,接风筒直接向进风平巷压入新风,以增加灾区风量,并在横川内构建临时密闭,进、回风平巷一至六横川内的瓦斯和有害气体得到迅速排放。在进风平巷与七横川叉口处冒顶前
(3)为寻找其他失踪人员,指挥部决定尽快恢复八横川上部独头采煤巷道的通风。根据救护队员侦察,回风平巷七至八横川及八横川上部独头巷道内CH4浓度为80%~90%,CO 浓度为0%,O2浓度为2%~7%,温度为
5 结论
(1)瓦斯爆炸事故处理原则的正确执行是保障安全快速处理矿井灾害事故的重要因素,同时根据矿井灾情正确运用瓦斯爆炸事故处理技术要点,有效遏制次生灾害事故的发生。
(2)结合瓦斯爆炸事故处理原则和技术要点,针对灾区具体情况制定科学有效的救灾方案和措施,并严格执行,可保障抢险救灾工作安全顺利进行,提高事故救援效率。
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