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瓦斯、煤尘爆炸事故应急处置及救援工作要点

作者:煤矿安全网 2022-08-26 来源:煤矿安全网 瓦斯 工作 要点

  一、事故特点

  (一)瓦斯爆炸事故特点

  瓦斯爆炸一般发生在煤矿井下釆掘工作面,多发生在釆煤工作面回风隅角、采煤机附近、掘进工作面迎头以及巷道冒落处。矿井釆空区或者盲巷由于封闭不及时、不严密、漏风严重而导致煤炭自燃,当瓦斯达到爆炸浓度时,也可能发生瓦斯爆炸。根据爆炸强度、影响范围和爆炸次数,可分为局部瓦斯爆炸、大范围瓦斯爆炸和连续瓦斯爆炸。

  瓦斯爆炸对遇险人员的主要危害是高温灼烧、高压冲击和有毒有害气体中毒窒息。爆炸会破坏巷道和通风构筑物,引起矿井、釆区风流紊乱,导致高温有毒有害气体进入进风区域而扩大爆炸影响范围。爆炸还可能引发火灾和二次或多次爆炸。瓦斯爆炸后可能出现的二次或多次爆炸,是对救援人员安全的最大的威胁。

  1.局部瓦斯爆炸事故

  (1)仅发生在局部区域的瓦斯积聚点,参与爆炸的瓦斯量较少,爆炸后产生的击波、爆炸火焰以及有毒有害气体对矿井影响较小,矿井通风系统未打破坏或破坏不严重。

  (2)人员在200-300 m以内受冲击波和爆炸火焰伤害比较严重,300m外伤害不严重。当巷道拐弯多时,冲击波和爆炸火焰的威胁降低很快,人员伤轻或无伤害。

  (3)一般情况下,爆炸对巷道支护的破坏不大。但如果巷道支护质量差、煤岩松软、顶板破碎,也会产生煤岩垮落和冒顶,甚至造成巷道或工作面堵塞埋人的情况。

  (4)采煤工作面发生爆炸,在爆炸点附近的人员,主要受冲击波和爆炸火焰的伤害;在回风侧的人员,主要受有毒有害气体的伤害;在冲击波和爆炸火焰波及不到的进风侧,人员无伤害。

  (5)掘进工作面发生爆炸,通风设备、设施被破坏,巷道里的人员除受冲击波和爆炸火焰的伤害外,受有毒有害气体的中毒危害也很严重。

  2.大范围瓦斯爆炸事故

  (1)参与爆炸的瓦斯量大,爆炸产生的冲击波、爆炸火焰及有毒有害气体可能影响到采区、阶段、一翼甚至整个矿井。矿井通风系统遭到破坏甚至严重破坏,恢复通风比较困难。

  (2)爆炸产生的冲击波、爆炸火焰对人体伤害及对矿井各种设备、设施的破坏很严重。

  (3)短时间可能发生风流逆转和风流紊乱现象,有毒有害气体快速蔓延,并进入进风侧,造成大量人员中毒。

  (4)巷道支护破坏严重,可能出现大面积冒顶,造成堵、埋人员,给抢救遇险人员带来极大困难。

  (5)容易引起煤尘爆炸和二次瓦斯爆炸,也容易引起火灾事故,处理十分困难。

  3.连续瓦斯爆炸事故

  (1)矿井发生瓦斯爆炸事故后,由此引发二次或多次瓦斯爆炸事故,此类事故往往发生在瓦斯涌出量大和漏风补给充足的爆炸灾区,已出现自燃引发爆炸的釆空区,以及其他有机电设备并且瓦斯积聚的区域。

  (2)连续瓦斯爆炸的次数和相临两次爆炸的间隔时间与灾区的瓦斯涌出、通风状况有直接关系。灾区的瓦斯源充足,有大量的空气补给,连续爆炸的次数增加,间隔时间缩短。由于目前对爆源附近区域的瓦斯、空气、温度、气体 流态等状况的动态变化还无法及时掌握和准确分析,连续瓦斯爆炸的次数和爆炸间隔时间至今难以预先准确判断。同一起连续爆炸事故,爆炸间隔时间也有很大差异,可能为几分钟、几十分钟、几小时甚至十几小时。

  (3)连续瓦斯爆炸容易引起煤尘爆炸的连锁反应。连续爆炸对救援人员 威胁最大,事故处理更加复杂、困难。

  (二)煤尘爆炸事故特点

  (1)煤尘爆炸事故大多是伴随瓦斯爆炸而发生,单独的煤尘爆炸事故发生较少。

  (2)煤尘爆炸时产生一氧化碳浓度很高,一般为1%-2%,有时可达到 7% -8% ,甚至达10%以上。温度可达到2300 -2500℃

  (3)爆炸冲击波(可达到2340 m/s)会将巷道中的落尘吹扬变为浮尘, 容易发生连续爆炸,其时间间隔极短。

  (4)连续爆炸时,距爆源越远,其破坏力越大。初次爆炸产生的压力可 达到736 kPa,第二次爆炸产生的理论压力是第一次的5~7倍,第三次爆炸产生的理论压力又是第二次的5~7倍,以此类推。即使扣除爆炸传播的衰减因素,爆炸压力仍会迅速增加。因此,连续爆炸往往造成大量人员伤亡。

  二、应急处置和抢险救援要点

  (一)现场应急措施

  (1)现场人员在突然感觉到风流停滞、震荡,耳鼓膜有压力或者含尘气食二士与爆炸冲击波传播迹象时,为减小随后燃烧波的威胁,应迅速采取以下自救措施;①立即屏住呼吸就地卧倒,用湿毛巾快速捂住口鼻,并戴好自救器;②用衣物盖住身体裸露部分,使身体露出部分尽量减少,以防止爆炸瞬间产生的高温灼伤身体;③在爆炸冲击波过后,按照避灾路线迅速撤离现场,并向调度室报告。

  (2)现场人员在发现爆炸事故发生迹象时,如听到爆炸声响、看到烟流等,要立即屏住呼吸佩戴自救器,按照最短的安全避灾路线,尽可能避免受、有毒有害气体入侵巷道,迅速撤至安全地点直至地面,并向调度室报告。

  (3)带班领导和班组长负责组织撤离和自救互救工作,安排现场人员及外运伤员,在撤离受阻时应紧急避险。在安全情况下,采取断电等措施,控制事故的危害和危险源,防止事故扩大。

  (二)矿井应急处置要点

  (1)启动应急预案,及时断电撤人。调度室接到爆炸事故报告后,立即撤出井下受威胁区域人员,按规定切断灾区及其影响范围内的电源(掘进工作面局部通风机电源除外),防止再次爆炸。严格执行抢险救援期间入井、升井制度,安排专人清点升井人数,确认未升井人数。

  (2)通知相关单位,报告事故情况。第一时间通知矿山救护队出动救援,通知当地医疗机构进行医疗救护,通知矿井主要负责人、技术负责人及各有关部门相关人员开展救援,通知可能波及的相邻矿井和有关单位,按规定向上级有关部门和领导报告。

  (3)采取有效措施,组织开展救援。矿井应保证主要通风机正常运转。矿井负责人要根据事故情况,调集企业救援力量,在确保安全的情况下,采取一切可能的措施,迅速组织开展救援工作,积极抢救被困遇险人员,防止事故扩大。

  (三)抢险救援技术要点

  (1)了解现场情况,调集救援资源。各级领导和救援队伍到达现场后, 首先要了解掌握以下情况:爆炸地点及其波及范围、遇险人员数量及分布位置、灾区通风情况(风量大小、风流方向、通风设施的损坏情况等)、监测监控系统是否正常、灾区气体情况(瓦斯、一氧化碳等浓度和烟雾大小)、巷道破坏程度、是否引发火灾及火灾范围、主要通风机的工作情况(是否正常运转,防爆门是否被吹开、损坏,通风机房水柱计读数是否发生变化等),以及已经调集的救援队伍和救援装备等情况。根据需要,增调救援队伍、装备和专家等救援资源。

  (2)组织灾区侦察,抢救遇险人员。首先要进行灾区侦察,组织矿山救护队选择最近的路线,以最快速度到达被困人员最多的事故区域,发现遇险人员立即抢救。要保持地面指挥部与井下基地、井下基地与进入灾区救护队之间的通信联系。侦察时要探明灾区火源、瓦斯和氧气浓度以及爆源点的情况,顶板冒落及支架、水管、风管、通信线路情况,电气设备、局部通风机、通风系统情况以及人员伤亡情况等。救援指挥部根据已掌握的情况、监控系统检测数据和灾区侦察结果,分析和研究制定救援方案及安全保障措施。

  (3)分析恢复通风的安全性,采取相应措施。在矿井主要通风机已停止 运行情况下,必须分析重启矿井通风对灾区影响及诱发再次爆炸的危险性。在 无法判断灾区是否存在再次爆炸危险性的情况下,应隔离灾区后再重启矿井主 要通风机;在灾区局部通风机已停止运行情况下,应检查灾区是否残存火源并 分析恢复通风供氧引发瓦斯爆炸的危险性,恢复通风可能导致爆炸的危险未能 排除时,不得随意开启风机。在矿井、灾区通风机尚未停止运行情况下,不得 随意停风,避免瓦斯积聚引发瓦斯爆炸。

  (4)恢复灾区通风,抢救遇险人员。在无爆炸危险的情况下应尽快恢复通风,抢救遇险人员,排除爆炸产生的烟雾和有毒有害气体,在保障安全的情 况下积极抢救遇险人员。组织恢复通风设施时,遵循“先外后里,先主后次”的原则,由井底开始由外向里逐步恢复,先恢复主要的和容易恢复的通风设 施。损坏严重,一时难以恢复的通风设施可用临时设施代替。恢复掘进巷道通风时,应将局部通风机安设在新鲜风流处,按照矿井排放瓦斯的规定和措施进行操作。

  (5)釆取其他措施,抢救遇险人员。如果恢复灾区通风存在瓦斯爆炸危险或通风设施破坏,不能恢复通风时,在保障救援人员安全的情况下,应全力以赴抢救遇险人员。如果爆源点位于矿井、釆区或工作面进风区域,在保证对应区域进风方向人员已安全撤退的情况下,可采取全矿、区域或局部反风措 施。反风后,从原回风侧进入灾区实施救援。

  (6)加强巷道支护,清理堵塞物。穿过支护破坏地区时,应架设临时支护,保证救援队伍退路安全。通过支护不良地点时,应逐个顺序快速通过,不得推拉支架。遇有巷道堵塞影响侦察抢救时,应先清理堵塞物。若巷道堵塞严重、短时间不能清除时,应考虑从其他巷道进入灾区侦察搜救。同时要恢复堵塞外的通风,以保证其他救护队员的监护工作和做好进入灾区抢救遇险人员的准备工作。

  (7)扑灭因爆炸产生的火灾,防止再次发生爆炸。在灾区内发现火灾或残留火源,应立即组织扑灭。火势很大,一时难以扑灭时,应设法阻止火焰向遇险人员所在地蔓延。有瓦斯爆炸危险,用直接灭火法不能扑灭,并确认火区为遇险人员已无生还可能,可考虑先对火区进行封闭,再釆取其他灭火措施控 制火势和扑灭火源,待火区熄灭后,再组织搜寻遇难人员。

  三、安全注意事项

  (1)进入灾区时,加强灾区气体浓度检测,侦察是否存在火源,分析研 與救援期间灾区状态变化,以及再次发生爆炸危险性,避免发生二次爆炸伤人。当瓦斯浓度达到2%并继续上升时,应立即撤出灾区。

  (2)应注意在灾区缺氧环境下,现场检测瓦斯、一氧化碳等气体浓度可 能产生的误差对灾区状态危险性判断的影响。

  (3)在恢复通风前,必须组织査明有无火源存在,是否会再次引起爆

  炸。

  (4)应由专人看守风门,不得随便开关风门,防止工作面产生压力波动引发再次爆炸。

  (5)井下基地附近空气中的有毒有害气体浓度超过安全界限规定时,应撤离该基地,选择安全地点重新建立井下基地。

  四、相关工作要求

  (1)严禁盲目入井施救。救援过程中,如果发现具有爆炸危险性的灾区 状态恶化,再次发生爆炸的可能性增加时,救援人员应立即撤离灾区。在已发 生爆炸的灾区,无法排除发生二次爆炸的可能且无法判断其强度和影响范围时,严禁任何人入井,制定安全保障措施后方可釆取进一步行动。

  (2)严禁冒险进入灾区施救。在独头巷道较长,有毒有害气体浓度高, 没有消除火源,支架损坏严重,且确知灾区无人或遇险人员已没有生存可能的情况下,严禁冒险进入灾区探险、强行施救。应在恢复通风、维护好支架,将有毒有害气体浓度降到安全范围内后,方可进入搬运遇难人员。

  (3)发生连续爆炸时,现有技术无法对爆炸间隔时间进行准确预判,人 员进入灾区还可能对风流状态产生扰动,存在引发再次瓦斯爆炸的危险,严重 威胁救援人员安全,严禁利用爆炸间隙进入灾区侦察或搜救。

  (4)发现已封闭火区爆炸造成密闭墙破坏时,严禁派救护队侦察或在原 地恢复密闭墙,应釆取安全措施,实施远距离封闭。

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