基于行为安全的采空区瓦斯爆炸事故原因分析

基于行为安全的采空区瓦斯爆炸事故原因分析

王凯

国家能源集团神东煤炭集团柳塔煤矿掘锚二队

内蒙古自治区鄂尔多斯市017000

摘要：近年来的瓦斯爆炸事故时常发生于采空区，根据事故致因理论，事故的预防要从人和物两个方面进行综合防治。目前对于采空区瓦斯爆炸预防的物的方面(硬件设备设施、装备等)研究很多，为事故预防起到了积极作用。但事故调查结果表明采空区瓦斯爆炸事故因人的行为失当引起。

关键词：行为安全；煤矿；瓦斯爆炸；采空区；不安全动作；安全管理；

引言：

采空区瓦斯爆炸事故中存在违章放炮、违章管理密闭、违章管理采空区等7大类27小类不安全动作，一线作业人员和高层管理人员的不安全动作发生频数最高，一线作业人员以违章放炮、违章管理密闭、进入禁入区3大类为主，高层管理人员主要以违章管理密闭、越界或超能力开采、违章指挥和违章管理采空区4大类为主。

一、采空区瓦斯爆炸宏观特征

研究过程中，选取了2000年至今发生的所有的有详细描述的17起采空区重特大瓦斯爆炸事故作为样本，分别包含5起特别重大事故和12起重大事故。通过国家煤矿安监总局网站事故查询系统M1及事故调查分析报告等途径获取事故的详细案例描述等信息并基于这些资料分析研究事故原因。根据其事故煤矿的运营合法性和所有制形式进行了相应统计。17个发生事故矿井依据所有制形式分类，国家重点、国有地方和乡镇煤矿的数量分别为5个、4个和8个。因此，从宏观方面考虑，煤矿企业方面，非法生产矿井和乡镇煤矿应遵守相关的规程、规范和标准，特别加强对自身矿井采空区的瓦斯治理及各类火源的防控；外部监察方面，煤矿安全监察机构一方面要重视对非法生产矿井的检查和整治，另一方面还应对国有煤矿采空区的治理情况进行重点的安全监督和检查，以从安全监察的角度保证煤矿井下采空区的安全状态。

二、空区瓦斯爆炸的讨论

1.缺乏对尘云聚积静电的研究。目前，可以比较成功地控制其它一些产生电火花的根源，但静电火花则难以控制。因此，采空区尘云聚积静电的消除技术受到了种种限制。但在瓦斯但热量不够，不足以引起爆炸。当瓦斯体积分数为5％--9．5％时，爆炸力逐渐增大，由9．5％～16％又逐渐减弱。当瓦斯体积分数大于16％时，因瓦斯高而含氧量少，氧化所生成的热量既不足以引起爆炸，也不足以引起燃烧，但如果有新鲜空气供给时，可在瓦斯混合气体与新鲜空气的接触面上进行燃烧。通过对某煤矿11工作面采空区瓦斯体积分数的测定分析，认为在距回采面0 m～22 m范围内，瓦斯体积分数一般小于5％，距回采面22 m～40 rn范围内，采空区瓦斯体积分数在爆炸范围内，在距回采面40 m～66 m范围内。采空区瓦斯体积分数处在燃烧范围内，氧体积分数大于12％，遇火即爆炸或燃烧；66 m后瓦斯体积分数上升到50％以上．氧体积分数小于12％，属安全区。爆炸事故的案例分析中缺乏对静电火花引爆瓦斯的研究，所以在井下停电，排除了明火、炮火、电火花等引爆火源因素后．未能考虑静电火源引爆瓦斯是一漏洞。

2.低瓦斯矿井采空区内的瓦斯隐患。分析市采空区瓦斯爆炸，可以发现一显著规律，凡是采空区瓦斯爆炸都发生在高瓦斯矿，并且都发生在瓦斯涌出量最大和符合矿井瓦斯抽放条件或具有矿井瓦斯抽放系统的矿井。对于众多的低瓦斯矿井和大多数的不符合瓦斯抽放条件的高瓦斯矿。采空区也是井下的瓦斯库，一些人担心顶板岩性、采煤方法与那些曾发生过采空区瓦斯爆炸的矿井也相同的大多数低瓦斯矿也会发生采空区爆炸。高瓦斯矿井发生瓦斯事故的机率高些，采空区瓦斯爆炸常常发生在高瓦斯矿井。但我们也不能忽略低瓦斯矿井发生瓦斯事故的沉痛教训。

三、采空区瓦斯爆炸不安全动作原因

1.不安全动作及分类。（1）“违章管理密闭”占不安全动作的30．8％，是导致采空区发生瓦斯爆炸的重要原因。基于此，煤矿企业应将密闭的管理工作置为采空区日常管理工作的重要内容，并着重在以下3个方面予以加强：禁止作业人员随意拆除和设置密闭，其结果主要是对矿井通风系统有重要影响；对密闭的密封性定期检查和检修，确保密闭不漏气；定期检查密闭内外的气体参数并对异常情况进行汇报和处理。根据事故不安全动作原因的分析结果，通过以上3方面加强管理可以保证所设密闭的有效性，从而保证采空区的安全状态。（2）“违章放炮”和“违章管理采空区”2大类不安全动作分别各自占总频数的17．9％，列于第2位。因“违章放炮”导致的采空区瓦斯爆炸事故，多数是由于爆破工在采煤工作面区域对采空区实施放顶时由于放炮作业出火致发生爆炸，“违章管理采空区”中发生最多的不安全动作是事故矿井缺乏对于采空区火区的防灭火安全技术措施，导致在长期生产过程中对于火区的管理失控进而引发事故。（3）“违章指挥”也是导致事故发生的重要原因。这类不安全动作的发出者主要是事故矿井的管理人员(包括班组长、中层管理人员和高层管理人员)。预防这类不安全动作的最重要手段就是对相关管理人员进行安全知识和安全意识的培训，通过实际案例让其认识这些不安全动作，深刻理解这些不安全动作的危害及可能造成的严重后果，从而避免发出这类具有管理性质的不安全动作。

2．不安全动作影响方式和工种类型。将导致事故发生的不安全动作研究结果用于实际安全培训或生产作业，需要结合其影响方式和关联的工种类型。对与瓦斯爆炸关联工种的划分结果，得到了与采空区瓦斯爆炸相关联的工种类型有爆破类、瓦检防灭火类、通风类、采掘类、管理者及共性类6种并统计了各工种类型包括的不安全动作数占总频数的比例，瓦检防灭火类工种是防控采空区瓦斯爆炸的重点工种类型，其不安全动作频数占总频数比例达43．6％。瓦检防灭火类工种在煤矿企业中，一方面需要在井下定时或定期检测各个作业地点的瓦斯等气体浓度并对异常情况进行报告和及时处理，另一方面需要对井下已存在的采空区进行日常管理，以防控在采空区中可能因自燃而出现的明火。可见该类工种对于保证采空区的安全发挥巨大作用，若煤矿企业中该类人员存在较多不安全动作，则较容易导致事故的发生。爆破类和管理层所占比例次之，说明煤矿需要严格按照相关法律法规落实井下爆破制度，加强对于爆破作业相关工种的安全培训。

3.不安全动作员工层级分析。通过对不安全动作发出者层级进行分析研究，可使不安全动作分析结果能够有针对性的用于事故预防的安全培训中，明晰各层级员工的不安全动作统计结果并进行对比。从事故的发生过程来看，一起事故中通常会存在各层次员工的不安全动作，一般这些不安全动作并不同时发出，而是有一定的先后时间顺序。而且通过对事故发生过程分析知，不同层级员工发出的不安全动作一般不同，与其作业类型和方式等有关，不安全动作员工层级统计分布。在采空区瓦斯爆炸事故中，不同员工层级的不安全动作频数和比例有一定差别。其中，一线作业人员和高层管理人员的不安全动作发生频数最高，表明这2类员工是预防采空区瓦斯爆炸事故安全培训的重点对象。这2个层级员工在事故中表现出的不安全动作类型不尽相同，一线作业人员以违章放炮、违章管理密闭、进入禁入区3大类为主，高层管理人员主要以违章管理密闭、越界或超能力开采、违章指挥和违章管理采空区4大类为主。

结束语：

总之，研究得到存在违章放炮、违章管理密闭、违章指挥等7大类27小类不安全动作。同时，研究得到各不安全动作的分布情况。一线作业人员和高层管理人员不安全动作发生最多，占比分别为37．1％和31．0％；中层管理人员次之，为17．2％；班组长最少，为14．7％。不安全动作类型方面，一线作业人员以违章放炮、违章管理密闭、进入禁人区3大类为主，高层管理人员主要有违章管理密闭、越界或超能力开采、违章指挥和违章管理采空区4大类。

参考文献：

[1]傅萍．安全管理学一事故预防的行为控制方法．2019．

[2]张继业，浅谈行为安全的采空区瓦斯爆炸事故原因分析．2020.