矿井火灾事故案例分析_矿井火灾案例分析

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第九章

矿井火灾事故案例分析 第一节

矿井内因火灾事故案例分析

一、事故矿井概况及事故发生经过(一)矿井概况

事故矿井于1983年12月移交投产，该矿井设计生产能力为300万t／a，瓦斯突出矿井，相对瓦斯涌出量14．7m3＼t，煤自燃发火期3个月～6个月。中央并列单一对角混合式通风。

(二)事故发生经过

x x年12月23日5时许，该矿东翼胶带机巷一540m～一530m上山段过C13煤层高冒区严重自燃发火，经过紧张的抢险，于12月25日早班稳定了火情，中班恢复了生产。

事故发生的东翼胶带机巷一540m～一530m上山段过C13煤层高冒区．该运输巷设计走向长900m，主体是平巷，平均标高一540m。其中变坡点至煤仓(缓冲仓)斜长约200m，安装4号胶带机。缓冲仓上标高为--480m。东翼胶带机巷主要用于东部出煤运输，于1999年初正式投入使用。在东一该大巷过C13槽煤层，煤层平均厚度4．8m，煤层倾角6°~8°，直接顶为砂质泥岩。过煤层施工大巷过程中大量顶煤高冒，冒顶高度达5m，长度约10余米。采用木垛接顶，金属网、水泥背板腰帮过顶，U型纲支护，并进行喷浆处理。

5时45分救护队闻警后迅速达到现场进行侦察。侦察结果为：通风(行人)联络巷以上胶带机道浓烟弥漫，能见度小于1m，联络巷口向上70m巷顶部观察到木垛已被引燃。巷内CO浓度为2200ppm、CH4为0．3％、C02为0．1％。第一救护小队首先在第1个高温点处(如图9-1所示)用水管直接灭火，试图减火势，效果不理想。虽然火区存在范围广、烟雾大、能见度低、CO浓度高等困难，但也具备上山运输，水、风、电完好，CH4浓度小等有利条件。灭火指挥组经认真研究后，慎重作出以下综合灭火方案：

(1)喷浆堵塞，初步隔绝供氧，控制烟雾。

(2)寻找高温点，采用直接打钻注水法，密集钻孔，吸热降温。

(3)火势得到控制后，利用双液注浆泵向高冒区注入凝胶，进行彻底隔离灭火

(4)在综合灭火同时，矿方准备封闭材料，以备灭火无效时，实施封闭。

2．灭火方案的实施

1）喷浆

由于火区煤壁温度高，喷浆难度大，且救护队无此专业人员。经研究决定，首先由救护队对矿方抽出的喷浆技术较高的专业人员进行短时间氧气呼吸器佩用培训，然后指派专职人员佩用呼吸器进入灾区，进行喷浆设备安装和材料提交。23日10时，开始喷浆。喷浆覆盖东翼胶带机巷过C13煤层及其前后10m的范围。由于环境恶劣，喷浆返弹率较大，工作十分困难，需补喷2遍一3遍．至24日8时50分，CO由喷浆前2200ppm降至800ppm。10时40分又降至500ppm，烟雾也逐渐消退。15时，过C1煤层段喷浆完毕。’

2）打钻注水

24日上午，在喷浆的同时，附近煤矿来协助火区处理。首先由救护队用红外测温仪探明3处高温点(如图9—1所示，其中第2个高温点温度最高。喷浆表面对高温度达155℃)。用煤电钻向高冒处高温点打了第一个钻空(孔深7m，此钻空在第2个高温点上3m处)。17时，救护队又利用快速防火墙在高冒发火区域内，对冒烟严重处和支架边缝进行堵漏，效果比较理想。

高冒发火区剖面图

图9-1某矿东翼胶带机高冒发火区示意图

因考虑到注水时可能存在的水煤气爆炸，人员撤至联络巷下口东一副石门．18时，开始注水。18时15分，救护队进行侦察，发现从支架边缝窜出蓝火，顶板未见淋水出来。人员撒下来汇报情况后，分析注水后产生水煤气发生燃烧．10min后，再进行侦察，未发现蓝火，项板开始淋水，出水温度80°C。18时50分，CO降至300ppm，烟雾减少．

夜班时，又在火点区域打了16个钻孔(见高冒发火区刨面图。这16个钻孔也布置在高冒发火区内，其中1个报废)。因水量不够，临时把压气管又改成水管，加强注水。至25日6时，CO降至20ppm，钻孔出水温度35°C，巷温22°C，CH4为0．25％，CO2为0．05％，无烟雾和水蒸汽。火情基本得以控制。

3)注凝胶

为了对事故区域进行彻底处理，灭火指挥组提出了进一步处理意见。主要是：①继续对高温区打钻注水：②对整个过煤段继续喷浆堵漏；⑧从25日早班开始安装双液注浆泵注凝胶，对火点彻底隔离。至25日Il时20分，测得CO无，CH4为0．1％，C02为0．05％，钻孔出水温度30'C，巷道气温22'C。18时，胶带机清理工作完毕后，矿方恢复生产。其间，凝胶注入量为755kG。

二、事故原因分析及防范对策

(一)事故原因分析

(1)因冒高处漏风，造成煤自燃并引燃支护木垛．，过煤段高冒区处理时采用木垛接顶，未用不燃性材料充填，为火势扩大提供了物质基础。

(2)受1152(3)回采矿压影响，过煤段附近浆皮脱落，产生裂缝，同时过煤段高冒区与采空区裂隙沟通，形成漏风通道。另外，又是下行风，进而造成有适合自燃的连续供氧条件。

(3)因是冬季，通风眼被人为堵上，造成胶带机道处于微风状态。高冒区氧化热量不能迅速带走，从而形成了良好的蓄热条件。

(4)由于缺乏对C,3过煤段高冒区原高温点(1992年曾出现良燃征兆)的早期预测预报工作，造成火灾扩大，转为明火阶段。

(二)防范对策

(1)设计部门在设计巷道过程中，不仅要考虑采掘布置合理性，还要从通风、防火等安全角度统筹考虑，尽量使设计的巷道不穿过煤层。

(2)在遇过煤段，应及时调整掘进工艺和加强支护，尽量保护好巷道顶板的完整性，防止形成高冒区。

(3)加强火灾预测工作，对可能产生火源的空间位置及其发火的危险程度，进行火灾危险性评价，尤其要对高冒，巷道过煤段加强预测。

(4)已造成高冒区后，要认真预防，及时用不燃性材料充填密实或喷浆堵漏，注速凝材料等。

(5)做好火灾的预报工作。高冒区埋设观测管，这样可在煤的自燃发展过程中，利用先进的仪器(CO便测仪、红外测温仪以及取样化验分析等手段)采集火灾信息，及时预报火情。(6)加强通风系统管理，建立稳定合理的通风系统，对于所有的通风巷道，特别是煤巷、半煤巷、穿煤巷道的经过风量必须满足《规程》规定的风速要求。不得随意改变通风状态，以免造成自然的蓄热条件。

三、事故处理经验和体会

(一)经验

(1)本次事故处理整体方案制定正确，最大限度地减少了经济损失．因该胶带机担负该矿东

一、东二采区出煤任务，日出煤量3000余吨。如对该巷实施封闭，将造成巨大的经济损失。通过救护队现场侦察情况，指挥组快速果断采取喷浆注水后在注凝胶的综合灭火方案，仅用2天时间就控制了火情，整体方案正确起了关键作用。

(2)此次灭火期间，因抢险人员始终处于烟流回风侧，烟雾大，影响抢险作业。有人提议开缓冲仓门，调风减小烟雾，但指挥组认为增风后虽能减少烟雾，但同时将造成火情扩大，故始终保持原状通风，对火情发展也起到了一定的控制作用。

(3)此次事故在指挥组统一指挥下，采用救护队和矿方联合作战，在救护队实施保护下，非救护人员佩带氧气呼吸器进入灾区施工作业，开创了抢险救灾工作的先例，提高了事故处理的速度和有效性，是一种管理上的创新。但这种做法是有前提的，即非救护人员必须掌握呼吸器的使用技能。同时该处相对较为安全：一是作业人员大都距新鲜风只有70多米；二是CO浓度不算非常高；三是无爆炸危险。

(4)救护队在事故处理中，使用正在呼吸器与井下救护通风系统组合，解决绞车信号问题：快速防火墙封堵喷浆缝隙效果明显，红外涮温仪寻找高温点，提供打钻注水方位。这些新材料、新装备的投入运用，提高了队伍的整体作战能力。

(5)在使用注水法之前，为防止水煤气燃烧或爆炸，人员撤离现场，为以后类似事故处理方法，积累了经验。

(二)体会

(1)4号胶带机头无行人安全通道，若发生胶带机着火事故，看胶带机头的人员处于危险境界，无安全通道逃生。另外高冒区着火后，抢险人员始终处于火区回风侧，救灾环境恶劣，建议增设胶带机头的行人安全通道的安设主胶带烟雾保护装置。

(2)用水管直接灭火，在发火初期对控制火灾扩大，消除火灾危害有极为重要作用。

但当火源处于巷道顶部且范围较大，水源不十分充足的情况下，使用水管直接灭火，一般无显著效果，且操作中还具有一定的危险性。

(3)救护队在抢险中对煤矿专业特殊工种操作技术掌握较少，开绞车，喷浆等无法独立操作，由矿方佩用仪器作业，埋下一定安全隐患。．救护队在以后要增加对专业工种技术操竹技术学习，努力向一专多能方向转化。

第二节

矿井外因火灾事故案例分析

某矿“11．1”胶带机暗斜井重大恶性火灾事故案例分析．

一、事故矿井概况及事故发生经过

(一)事故概述

x x年11月1口凌晨5时10分左右，某矿胶带机暗斜井第二部胶带机头以下200m左右处，因胶带摩擦起火，造成16人死亡，18人受伤的重大恶性事故。直接经济损失200多万。

该矿于1958年建井，1964年投产，’设计生产能力为45万吨/年。矿井开拓方式为斜井多水平开拓，共分4个水平，现生产水平为；

三、四水平。主提升为箕斗提升，三、四水平之间为带式输送机提升。该矿井1969年被鉴定为煤与瓦斯突出矿井，煤层自燃发火期为1个月~3个月。矿井通风方式为混合式通风。该矿暗斜井外因火灾事故示意图如图9-2所示。

图9．2 事故示意图

(二)事故经过

x x年11月1日凌晨5时40分，矿运转区调度员向矿调度员汇报，井下二水平胶带暗斜井第二部胶带机中部着火。该暗斜井全长780m，倾角为160，共安装SD-250X型胶带机两台，第一部安装长度400m，第二部安装长度370m，SGW--44型刮板运输机一台长10m，该井筒及安装的设备于1983年投入使用至今。

矿调度室接到事故汇报后，立即通知矿总值班的副总工程师以及有关矿领导和局调度室。同时矿总值班员及调度员立即布置运转区现场人员进行直接灭火，切断胶带暗斜井的所有电源，并通知井下各采掘作业点所有人员撤离现场进行自救。

5时42分，矿总值班员接到长命令后，立即带领运转区支部书记、副区长及工人等12人下井到现场进行直接灭火，当时已有50多米胶带被烧，火势很猛，且上山木垛已在燃烧。灭火器和防尘水均无法控制火势，现场救灾指挥又派运转区工人到二水平中央变电所及泵房将所有灭火器运到火区灭火，约6时矿总工程师赶到调度室后再次命令井下除现场灭火人员外，井下全部撒人。

7时13分，现场救灾指挥在井下向矿长汇报，现场灭火效果差，控制不了火势，：要立即组织接水管到火区，用防尘水进行灭火．局领导及救护大队队员先后到达矿上进行现场指挥和井下进行直接灭火。因现场火势猛，采取直接灭火无效后。指挥部决定撒出二水平灭火人员，实施反风。

二水平灭火人员全部撒出后，8时15分总指挥命令东西立风井同时进行反风，全矿井下高、低压电源全部切断。8时20分、8时21分东西立风井先后反风。

由于受灾范围大，抢险情况复杂，先后调动了邻近煤矿共6个救护小队参加救灾。至11月2日23时，火区明火被扑灭，11月14日6时，最后一名遇难者升井。11月4日14时，恢复正常通风。

二、事故原因分析

(1)这次火灾事故的直接原因是胶带机中部着火，即由于托辊不转，胶带与托辊滑动摩擦造成高温而引燃附近可燃物。

（2)管理不严，致使胶带暗斜井第二部胶带局部地段存在余煤余碴等可燃物，职工违反劳动纪律，提前下班，是造成这起事故的主要原因．

(3)井下使用非阻燃胶带，胶带巷消防设施不齐全，三水平材料库垮通胶带暗斜井，垮通区用可燃性材料支护且封闭不严，是造成事故扩大的重要原因。

(4)井下压风自救系统不完善，没有自救器，是造成事故人员伤亡扩大的重要原因．经调查分析认定，这是一起重大责任事故。

一、事故教训

(1)胶带机巷是易发火巷，往往位于进风巷，由于胶带燃烧产生比C哺性大10倍的剧毒HCI，且比CO出现更早，HCI因顺风蔓延对下风侧生产区域人员生命的威胁提前。所以，胶带机巷，特别是位于主要进风巷的胶带机火灾韵及时发现，是直接灭火能否成功、能否避免剧毒烟流进入采掘工作面的关键．为此，在火灾预防处理计划’中必须具体规定和落实各部胶带机报警人员，’如何组织井下人局立即直接灭火，如何通知井上下人员，可能采取的控风措施和采用的通讯设备，是否斟断胶带减少火灾蔓延危险等槽施．

(2)劳动纪律松懈，提前下班，不遵守岗位责任制不仅对生产造成巨大影响，也形成巨大安全隐患。本事故充分说明劳动纪律松懈对火警及时扑灭和发现造成重大影响，因提前出班造成的安全事故有时发生，说明安全管理、劳动纪律和岗位责任制与安全生产的联系。

(3)主要进风巷或进风井发生火灾，立即指挥全矿反风已成为救灾的基本规律之一．反风本身是比较容易执行的措施，但本寒例从知道进风暗斜井火灾发生到采取反风措施，中间相隔3h，说明反风的影响是非常复杂的+育可能造成新的危险而使救灾指挥者决策困难．正确估计反风效果和负面影响，；是抢险救灾决策能否顺利贯彻，能否把火灾损失减少到最小所必须全面考虑的．因此要求：

①在平时要加强对反风设施的雄修，保证灾变时能及时运行，要通过反风演习了解反风后的有效性和风门的开唐袁况，；蘑实主要风门牙启伪责任人。在有条件的矿蜘；应设置井下可遥控或由地面监控系统中心控制的自动风门．并且要对工人进行安全教育，使他们在撤退时，对于反风时风向的改变有思想准备，正确应对。

②要制定并落实可操作性强的原进风区人员撤退计划，如反风时井底车场人员，暗斜井绞车工的撤退计划等，尽量减少反风后人员损失．

⑧各矿制定的灾变时期人员撤退路线往往是根据正常风向考虑的，并通过安全教育让井下人员所熟知。但火风压造成风流逆转或反风盾必然对人员撤退路线造成重大影响，所以人员撤退路线必须根据反风可能性，作出具体应对规定．在救灾指挥作出反风决定时，应立即通知井下人员按反风撤退路线撤退．因此反风决定应尽早作出，并且必须在通知井下人员撤退之前，否则人员撤退时无法通知反风，只能靠撤退人员自己判断，会耽误时间．

④反风决定时必须综合考虑对参与直接灭火和侦察火情人员的影响，分析正在井下直接灭火人员包括下井救灾人员韵位置，要注意反风不影响他们的安全．

(4)火灾预防处理计划和救灾决策预先尽可能考虑复杂环境条件和救灾措施的相互影响，注意救灾措施执行顺序的合理性．·本案例火灾发生在进风斜井，救灾指挥可能面临通知人员撤退、反风、组织现场人员直接灭火、命令救护人员下井救灾等救灾措施执行先后的选择．若首先通知人员撤退，后进行反风。反风的措施则不可能使井下人员了解，井下人员不可能按反风时避灾路线撤退；组织人员现场只灭火，命令救护人员下井后才进行反风，又可能因反风造成救护人员的危险：救护人员顺着暗斜井下井，面临鸡西局小恒山矿进风斜井火灾，风流逆转的同样危险。若顾回风井下井，则面临未逆转时，烟流流至回风井的直接威胁．救护人员直接灭火宜通过与胶带暗斜井并联的斜井进入侦察和直接灭火，并注意在打开两斜井联络巷防火墙时，了解风流方向，以防烟流迎面而来，造成危险．

(5)尽管推救措施及其实施顺序难有定规，不少现场人员据此认为应该在火灾发生后，实时酌情处理，而忽视预先根据各易发火区出现各类火灾选择救灾措施的重要性．火灾发生后，救灾决策和实施时间紧张，难以充分估计复杂条件影响，井上下人员联络困难，往往难以选择和实施较好的救灾方案。尽管火灾灾情变化复杂，但仍存在一定规律性；灾前预先分析并确定各类火灾救灾方案及保证实施措施，但预先应考虑措施关联性及负面影响并注意避免是十分必要的。

(6)本案例显示现场人员直接灭火并未能成功扑灭火灾。直接灭火能否凑效的关键，一方面在于能否在火灾现场就地组织人员直接灭火。外因火灾特别是胶带火灾发展迅猛，等待地面组织救护队员下井救灾往往为时已晚，火势已难以扑灭，烟流已窜入采掘工作面，扩大了受灾范围。另一方面，在于建立有效的防灭火系统，在易发火区要有充足的供水系统和灭火材料．本案例显示着火区域无充足供水，即使用防尘水也需要加接水管，影响了直接灭火的正常进行。因此，各矿应注意在事故前制定并落实易发火区，特别是胶带机巷组织就地人员直接灭火计划，并注意设置供水充足的消防水管和器材，许多火灾直接灭火失败都是供水不足所致。

(7)从本案例事故示意图可以看出，在同一位置有的人遇难，有的人选生，说明提高灾变时期个人防护、自救能力的重要意义。应加强熟悉通风系统、避灾路线、反风、灭火措施，应变能力等安全素质的教育和培训．另外，应按规定给井下人员配备自救器．

(8)加虱机电设备检修，保证设备韵正常运行．本案例起火点在胶带机中部，意味着是因胶带机托辊卡死，胶带在托辊上滑动摩擦因高温引燃可燃物所致．

(9)应在易发火区特别是主要进风胶带机巷设置带烟雾或CO传感器的监测和自动洒水系统，：?以便及时发现火警并扑灭火灾。

(10)注意紧急情况下通讯的及时性和正确性，井下人员报告火警要清楚说明地点、时间、火情、原因，是否已进行直接灭火等情况．调度室人员要立即作好记录并复述，以防听错，贻误战机．本案例调度人员通知局救护队，错报事故矿井，拖延抢救时间。