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煤矿瓦斯爆炸的火花诱因

我国煤矿井下开采条件普遍较差，据2000年统计，全国国有重点煤矿共有580个矿井进

行了瓦斯等级鉴定，其中高瓦斯矿井160个，低瓦斯矿井298个，煤与瓦斯突出矿井122个;

有自然发火矿井372个，占64%;有煤尘爆炸危险矿井427个，占73.6%[1]。

瓦斯爆炸、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、火灾等事故多发，而瓦斯爆炸事故是其中最常见

的，也是易造成损失最大的。从有关部门事故统计来看，煤矿发生一次死亡10人以上的特大

事故中，瓦斯爆炸约占总数的70%[2]，被称为煤矿灾害之王。因此，分析瓦斯爆炸原因，采

取相应的防治对策，显得特别重要。

1事故致因分析

瓦斯爆炸的3个必要条件：一是要有在爆炸限内的瓦斯(φ(CH4)=5%～16%);二是要有引

爆瓦斯的火源;三是要有足够的氧气供应(φ(O2)在12%以上)。这3个条件一旦在空间和时间上

交汇，即可引发瓦斯爆炸。煤矿中除盲巷、火区等不通风的地点氧气浓度达不到12%以上外，

其他地点氧气浓度都在12%以上，因此，在煤矿生产中防止瓦斯爆炸的重点在于控制前2个

条件。由于瓦斯一直伴随着煤矿的生产，控制引爆火源就成为防止瓦斯爆炸的重中之重。

2火花诱因分析

煤矿井下能引爆瓦斯的火源主要有：电气火花、爆破火花、摩擦撞击火花、静电火花、

煤炭自燃等。据对361次一次死亡3人以上的瓦斯事故引爆火源的分析结果表明：电气火花引

爆的为150次，占总次数的41.55%;爆破火花引爆的为108次，占总次数的29.92%;摩擦火花引

爆的为31次，占总次数的8.59%;吸烟明火引爆的为7次，占总次数的1.94%;静电火花、煤炭

自燃等其他火源引爆的为65次，占总次数的18.0%[3]。

2.1电气火花诱因[4-5]

1)电气设备不具备防爆性能。因煤矿井下运行环境恶劣，造成电气设备绝缘降低、破坏、

短路、漏电等，产生电气火花，引起煤矿井下瓦斯爆炸。

2005年2月15日，云南曲靖富源县竹园镇上则勒村煤矿发生特大瓦斯爆炸事故，死亡27

人。该矿采用非防爆鼓风机且用编织袋作为风筒向作业地点供风，明刀闸、明接头、明插座

及使用煤矿井下禁止使用的照明线向鼓风机和井下非防爆潜水泵供电，井下电工操作潜水泵

过程中产生电火花引爆瓦斯。

2)电气设备使用中维护不到位，维修时损坏防爆性能，严重老化，超期服役等，降低了

电气设备的安全可靠性、运行可靠性，造成电气设备防爆性能的缺失。

据中国工程院和煤炭信息总院联合撰写的《我国煤矿安全生产形势、差距和对策》的课

题报告分析，目前中国矿井的原有安全设施严重老化，不少设备超期服役。煤矿不能进行足

额安全投入，不但新设备无法补充，原有设备的维护、维修也被省略，或维护、维修后设备

防爆性能未进行有效验证。加之我国目前尚无在用电气设备的维护、检修、报废标准，缺乏

相应的基础研究，对在用电气设备的安全可靠性、运行可靠性的判定缺乏技术依据，埋下了

不安全隐患。

3)矿井电气作业不遵守安全操作规程，如煤矿在未做好相关安全措施情况下，擅自停、

送电，或明电下井、电工带电安装电气设备，或井下作业工人擅自打开矿灯灯罩、不安全使

用照明灯具等人员行为过失和管理缺陷，均会导致产生电气火花，引发瓦斯爆炸事故。

2000年9月27日，贵州省水城矿务局木冲沟煤矿发生特别重大瓦斯煤尘爆炸事故，死亡

162人，事故的原因是巷道内瓦斯浓度过高，现场人员违章拆卸矿灯引起火花，造成瓦斯爆

炸。2002年6月20日，黑龙江省鸡西矿务局城子河煤矿发生特大瓦斯爆炸事故，死亡115人，

对局部通风机停电停风管理不严是酿成这起事故的直接原因。2003年5月13日，安徽省淮北

矿业集团公司芦岭煤矿发生瓦斯爆炸事故，死亡86人，其主要原因是工人维修电器开关时带

电作业产生火花引起瓦斯爆炸。

4)电气设备选型、配置不合理，超负荷使用，防爆类型的级别、组别选择不符合相应场

所及使用条件的要求，产生电气火花或电气爆炸诱发煤矿瓦斯爆炸事故。

2004年3月1日，山西省某煤矿爆炸，死亡28人。事故当日，该煤矿市电大电网限电停电，

使用1台90kW的发电机发电，由于该发电机容量小，只能带动主通风机，其他生产用电供

应不上，通风不畅，造成局部瓦斯积聚，引发瓦斯爆炸。2005年，国家煤矿安全监察局与科

技部共同组织对45户重点监控对象中瓦斯灾害严重和存在重大隐患矿井开展了安全技术“会

诊”，其中就发现存在未按相应场所及使用条件的要求