煤礦在開(kāi)采煤炭資源過(guò)程中會(huì )伴隨著(zhù)多種災害事故的發(fā)生，如瓦斯爆炸、煤塵爆炸、煤與瓦斯突出、中毒、窒息、火災、透水、頂板冒落等。在這些事故中瓦斯爆炸無(wú)疑是最嚴重的，它不光是造成的損失最大，發(fā)生的頻率也是最大的，根據每年國家煤監局的事故統計來(lái)看，煤礦發(fā)生一次死亡10人以上的特大事故中，絕大多數是瓦斯爆炸，約占特大事故總數的70%左右，為此，瓦斯可稱(chēng)為煤礦安全的最大威脅者。所以，分析瓦斯爆炸原因，制訂瓦斯防治對策，就顯得尤為重要。

一、瓦斯爆炸原因分析

1.瓦斯爆炸特點(diǎn)

根據多年對煤礦瓦斯爆炸事故統計分析，可以發(fā)現有如下一些特點(diǎn)：①瓦斯爆炸多為特大事故，造成的損失巨大；②事故地點(diǎn)多發(fā)生在采煤與掘進(jìn)工作面；③瓦斯爆炸造成的破壞波及范圍大，破壞力極強；④多為火花引爆；⑤高瓦斯礦井、低瓦斯礦井均有發(fā)生；⑥瓦斯爆炸多發(fā)生在鄉鎮煤礦；⑦基建、技改礦井和轉制礦井瓦斯爆炸事故容易發(fā)生等。

2.事故原因分析

煤礦發(fā)生瓦斯爆炸事故是由很多原因造成的，但總的來(lái)說(shuō)分為客觀(guān)原因和主觀(guān)原因兩種。主觀(guān)原因就是瓦斯積聚和引爆火源的存在；客觀(guān)原因與自然條件、安全技術(shù)手段、安全裝備水平、安全意識和管理水平等有關(guān)，發(fā)生瓦斯爆炸事故往往就是以上原因相互作用所導致的。

（1）瓦斯積聚的存在

煤礦井下造成瓦斯積聚的原因很多，但主要有通風(fēng)系統不合理和局部通風(fēng)管理不善是瓦斯積聚的主要原因。如2005年34起特大瓦斯爆炸事故中，有22起主要是因通風(fēng)系統不合理，存在風(fēng)流短路、多次串聯(lián)和循環(huán)風(fēng)，造成供風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量不足而引起瓦斯積聚；有9起主要是因局部通風(fēng)機安裝位置不當，風(fēng)筒未延伸到供風(fēng)點(diǎn)或脫落引起供風(fēng)點(diǎn)有效風(fēng)量不足而造成瓦斯積聚；有2起事故主要是因停電停風(fēng)而引起瓦斯積聚；有1起是盲巷積聚的瓦斯被引爆。

（2）引爆火源的存在

煤礦井下引爆瓦斯的火源有爆破火花、電氣火花、摩擦撞擊火花、靜電火花、煤炭自燃等。但放炮和電器設備產(chǎn)生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源。如2005年34起特大瓦斯爆炸事故中，有16起是由放炮產(chǎn)生的火花引爆的；有15起事故是由電器設備及電源線(xiàn)電火花引爆的。

（3）煤礦開(kāi)采條件差

我國煤礦井下開(kāi)采條件普遍較差，特別是南方煤礦。據統計，2000年全國國有重點(diǎn)煤礦共有580處礦井進(jìn)行了瓦斯等級鑒定，其中高瓦斯礦井160處，低瓦斯礦井298處，煤與瓦斯突出礦井122處，有自然發(fā)火礦井372處，占64%，有煤塵爆炸危險礦井427處，占73.6%。

（4）準備備不足、管理不落實(shí)

礦井安全裝備配置不足，“先抽后采，監測監控，以風(fēng)定產(chǎn)”方針未得到完全落實(shí)。如2005年發(fā)生的41起特大瓦斯事故中，有的礦井沒(méi)有安裝瓦斯監控系統或運行不正常，有的礦井雖安裝了瓦斯監控系統，但因傳感器數量不足、安裝位置不對、線(xiàn)路存在故障、顯示器不顯示數據等問(wèn)題，不能有效發(fā)揮其應有的作用。此外鄉鎮煤礦發(fā)生的特大瓦斯事故都沒(méi)有裝備瓦斯抽放系統或抽放系統不能有效運行，監控系統也不能有效發(fā)揮作用。如內蒙古烏海市烏達區巴音賽煤焦有限責任公司某礦井雖安裝了瓦斯監控系統，但在其實(shí)際開(kāi)采區域卻并沒(méi)有瓦斯傳感器，造成了特大瓦斯事故的發(fā)生，死亡16人。

（5）管理水平低

許多事故分析發(fā)現，違章操作或管理不當而造成了一些本可避免的事故，但未引起重視，最終釀成特大瓦斯爆炸事故。因此，管理水平和職工的安全意識對于煤礦的長(cháng)期安全生產(chǎn)起到了舉足輕重的作用。

(6) 企業(yè)技術(shù)管理薄弱

一些煤礦企業(yè)由于采煤方法落后，礦井采掘布置不合理，通風(fēng)系統不完善,此外，作業(yè)規程編制不符合實(shí)際，針對性不強，給安全生產(chǎn)帶來(lái)了嚴重隱患。

二、控制瓦斯爆炸事故的技術(shù)措施

瓦斯爆炸事故的防治可分為預防爆炸和抑制爆炸。預防爆炸主要有：優(yōu)化通風(fēng)網(wǎng)絡(luò )及通風(fēng)系統，防治瓦斯積聚，進(jìn)行瓦斯抽放，加強瓦斯濃度和火源監測，防止點(diǎn)火源的出現等；抑制爆炸主要采用隔爆抑爆裝置將瓦斯爆炸限制在一定范圍內，從而減少人員傷亡和災害事故所造成的損失。

1.瓦斯爆炸事故的預防措施

礦瓦斯抽放技術(shù)

①我國國有煤礦高瓦斯和瓦斯突出礦井占礦井總數的46%。瓦斯抽放是減少礦井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和突出的治本措施，同時(shí)也是開(kāi)發(fā)利用瓦斯能源、保護大氣環(huán)境的重要手段。如皖北煤電集團公司祁東煤礦利用抽放瓦斯進(jìn)行發(fā)電,并取得了可觀(guān)的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。

②為提高瓦斯抽放率，目前主要需解決長(cháng)鉆孔定向鉆進(jìn)技術(shù)，包括測斜、糾偏技術(shù)；提高單一低透氣性煤層的抽放率；研制鉆進(jìn)能力更強的鉆機具；完善和提高擴孔技術(shù)、排渣技術(shù)、造穴技術(shù)和封孔技術(shù)；開(kāi)發(fā)新的瓦斯抽放技術(shù)及設備。

③瓦斯抽放方法有本煤層抽放、鄰近層抽放和采空區抽放等；抽放工藝有順層長(cháng)鉆孔、大直徑鉆孔、地面鉆孔、頂板巖石和巷道鉆孔等。并研制出與之相配套的強力鉆機及配套機具，如MK型長(cháng)鉆孔鉆機和ZSM順層強力鉆機等。此外已研制出多種抽放泵及配套的監控系統和儀表等，大大提高了瓦斯抽放量和抽放率，使安全環(huán)境得到進(jìn)一步改善。

④利用多分支羽狀適用技術(shù)，解決低滲煤層瓦斯治理問(wèn)題，以提高抽采率。

⑤煤礦瓦斯治理也應該與煤層氣產(chǎn)業(yè)化緊密結合起來(lái)。

（2）礦井瓦斯濃度及火源監測技術(shù)

礦井瓦斯濃度及火源的實(shí)時(shí)自動(dòng)監測對于防止瓦斯爆炸非常重要，當發(fā)現瓦斯異?；蛴谢鹪串a(chǎn)生，立即采取措施可防止爆炸事故的發(fā)生。我國目前開(kāi)發(fā)了KJ90、KJ92、KJ94、KJ95、KJ73、KJ66等型號的礦井安全監控系統，以及各類(lèi)檢測傳感器、報警儀和斷電儀。已有多個(gè)礦井安裝了礦井安全綜合監控系統，并具有如下功能：①礦井環(huán)境和工況參數實(shí)時(shí)監控；②主要通風(fēng)機在線(xiàn)監測；③巷道火災實(shí)時(shí)監測；④礦井瓦斯抽放實(shí)時(shí)監測；⑤沖擊地壓實(shí)時(shí)監測；⑥煤與瓦斯突出實(shí)時(shí)監測；⑦煤層自然發(fā)火實(shí)時(shí)監測；⑧瓦斯爆炸或燃燒實(shí)時(shí)監測；⑨礦井電網(wǎng)監測等多種功能。監控系統的安裝極大地提高了煤礦的安全管理自動(dòng)化水平，防止了許多事故的發(fā)生。

（3）井下火源防治

對煤礦井下的爆破火花、電氣火花、摩擦撞擊火花、靜電火花、煤炭自燃等火源都有一些相應的防治措施，除炸藥安全性檢驗、電器防爆檢驗、摩擦火花檢驗外、還需防止火源與瓦斯積聚在同時(shí)同地點(diǎn)出現，如放炮時(shí)檢測瓦斯濃度，采用風(fēng)電閉鎖、瓦斯電閉鎖等措施。另外加強明火的管理，嚴格用火制度，消除引爆瓦斯的火源。

（4）優(yōu)化通風(fēng)網(wǎng)絡(luò )及通風(fēng)系統合理可靠的通風(fēng)系統是防止瓦斯事故和控制災害擴大的重要措施，為此，瓦斯防治工程與采掘工程，必須同時(shí)設計，超前施工，同時(shí)投入使用。

2.隔爆措施

礦井隔爆抑爆裝置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障，當瓦斯爆炸發(fā)生后，依靠預先設置的裝置可以阻止爆炸的傳播，限制火焰的傳播范圍，主要有被動(dòng)式隔爆棚和自動(dòng)抑爆裝置。

（1）被動(dòng)式隔爆棚。隔爆巖粉棚、隔爆水槽棚和隔爆水袋棚因成本低、安裝方便，因而得到了廣泛的使用，其中隔爆水袋棚的使用最為廣泛。目前研制的XGS型和KYG型隔爆棚，具有適應性強，安裝、拆卸和移動(dòng)方便的特點(diǎn)。

（2）自動(dòng)式抑爆裝置。使用壓力或溫度傳感器，在爆炸發(fā)生時(shí)探測爆炸波，及時(shí)將預先放置的水、巖粉、N2、CO2等噴灑到巷道中，從而達到抑制爆炸火焰傳播的目的。如ZGB-Y型自動(dòng)隔爆裝置采用高壓氮氣引射消焰劑，能將爆炸限制在距爆源40-60m之內；YBW-1型無(wú)電源觸發(fā)式抑爆裝置，適合安裝在距爆源20-45m的巷道中；ZYB-S型自動(dòng)產(chǎn)氣式抑爆裝置采用實(shí)時(shí)產(chǎn)氣原理，當傳感器接收到燃燒或爆炸火焰時(shí)，觸發(fā)氣體發(fā)生器快速產(chǎn)生的高壓氣體噴灑消焰劑，抑制火焰的傳播。

三、結束語(yǔ)

瓦斯爆炸事故的防治是煤礦安全工作的一個(gè)系統工程，除了完善可靠的安全裝備、合理可行的技術(shù)手段和采取有效的措施外，還應加強安全管理和安全監督，特別是重視員工安全意識的培養。只有把安全放在首位，認真落實(shí)瓦斯治理的“安全第一，預防為主，防治結合”方針，健全各項規章制度，合理加大安全投入，瓦斯爆炸事故及其它災害事故才能大幅度地減少，煤礦的安全狀況才能得到根本好轉，這樣的煤礦才具有更好的發(fā)展前景。