煤矿瓦斯爆炸事故的事故树分析与防治.pdf

工业安全与环保2006年第32卷第10期
·85·IndustrialSafetyandEnvironmentalProtectionOctober2006

煤矿瓦斯爆炸事故的事故树分析与防治

朱永刚张钦礼韩森易智

(中南大学长沙410083)

摘要瓦斯爆炸是煤矿生产中的重要灾害,一旦发生事故,会造成巨大的经济损失和人员伤亡。对瓦斯爆炸事故的
原因进行了分析,并提出相应的预防措施。
关键词煤矿瓦斯瓦斯爆炸事故树分析防治措施

FaultTreeAnalysisandPreventiononGasExplosionatCoalMines
ZHUYonggangZHANGQinliHANSenYIZhi
(CentralSouthUniversityChangsha410083)
AbstractMinegasexplosionisonekindofimportantdisastersincoalminesandcancausegreateconomiclossandhumandeathandin2
juries.Inthispaperthegasexplosionreasonsareanalyzedandsomecorrespondingpreventionmeasureshavenbeenputforward.
Keywordsminegasgasexplosionfaulttreeanalysispreventionmeasures

瓦斯爆炸是我国煤矿生产中最常见的灾害事故,不仅造除事故隐患,对于预防瓦斯爆炸,减少人员伤亡及财产损失
成大量人员伤亡,而且严重摧毁井巷设施,中断生产,甚至引具有十分重要的意义。
起煤尘爆炸、矿井火灾、井巷垮塌等二次事故。据统计,因瓦本文采用最常用的事故树分析方法,对煤矿瓦斯爆炸事
斯爆炸事故造成的死亡人数占全国煤矿矿难全部死亡人数故进行分析,并提出预防措施。
的80%,每年直接经济损失高达7.5亿元人民币,因此,瓦斯1瓦斯爆炸的特征
被称为煤矿事故的”头号杀手”。近几年来,随着开采深度的瓦斯气体是井下采掘的过程中从煤和围岩中涌出的有

进一步加大和高强度机械化采掘和集约化生产,自然灾害的害气体的总称,如CH4、CO2、CO、H2S、C2H6、C2H4、H2、SO2等,

威胁更加突出。根据近几年的事故统计表明,煤矿瓦斯爆炸由于CH4占90%以上,因此一般直接将CH4称为瓦斯。

事故呈上升趋势,几乎每年都有死亡人数超过百人以上的事瓦斯爆炸产生大量CO2和水蒸气并放出大量的热。一
故发生,虽然瓦斯爆炸事故发生的几率小,但是一旦发生事般空气中氧气体积分数为20.9%,经计算甲烷的化学体积
故,所造成的损失和危害程度是十分严重的。因此,如何在分数为9.5%,此时爆炸最强烈(即完全反应)。井下空气中
事故发生前就能预见事故发生的可能性,清查事故原因,排氧体积分数一般为20%左右,甲烷体积分数为9.1%左右。

延长而逐渐减少,渗流中心点浓度随时间变化的曲线如图4中心要以均匀流本身的流速向前平移;二是污染源呈椭圆状

所示,随着时间的推移,泄漏源中心位置处的浓度逐渐减小。(在D1=D2的情况下,呈圆形),纵向与横向分别以D1与

D2为弥散系数向外扩散,表现为一个逐渐扩大并向前平移
的椭圆。
(3)泄漏源中心位置处的浓度随时间的推移逐渐减小,
符合质量守恒原理(对保守物质而言),并且随着时间的推
移,污染源的中心位置沿着速度u向前推移,并呈椭圆形,
较真实地反映了有毒物质渗流运移情形。
(4)此次建立的渗流污染事故后果评估模型可应用到其
他渗流污染事故分析与研究中。
参考文献
图4渗流中心点质量浓度随时间变化曲线
1潘乃礼,冯绍元,周文斌.地下水水质现状和预测评价的理论和
4结论方法.北京:原子能出版社,1995
(1)有毒液体渗流会直接或间接地对土壤和地下水及2段文义,郭仁东,李亚峰.水力学.沈阳:东北大学出版社,2001
周边环境造成一定的污染,甚至会对人体造成很大危害,导3朱学愚,谢春红.地下水运移模型.北京:中国建筑工业出版社,
致中毒等重大事故的发生。1990
(2)在平面二维均匀流中,有毒物质于瞬时排放后的运
(收稿日期:2006-04-06)
移过程可以分为两部分来理解,一是平移作用,即污染源的
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瓦斯爆炸有爆燃和爆轰2种形式。爆燃属于带压力波的燃(3)在没有形成全负压通风的情况下,强行生产,不合理
烧,是一种不稳定状态,其燃烧速度为每秒几十米到数百米,串联、角联造成巷道无风、微风,形成瓦斯积聚。
瓦斯爆炸多数情况处于这种状态。经计算甲烷在定容绝热(4)巷道贯通,新旧工作面接替时,通风系统不能及时调
条件下的爆燃温度可达234K,超压为0.86MPa,实测温度为整导致部