山西焦煤集团西山煤电集团公司屯兰矿“ 2.22” 特别重大瓦斯爆炸事故

事故原因及主要教训

2009 年 9 月

孙 继 平国务院事故调查专家组组长

中国矿业大学（北京）副校长 教授 博士生导师 博士

2009 年 2 月 22 日 2 时 20 分，山西焦煤集团西山煤电公司屯兰矿井下发生特别重大瓦斯爆炸事故，造成 78 人死亡， 114 人受伤 ( 其中重伤 5 人 ) 。

一、概况

屯兰矿 2002 年正式投产，设计生产能力为 400万吨 / 年，核定生产能力为 500 万吨 / 年。

该矿属高瓦斯矿井 , 绝对瓦斯涌出量 256.43 m3/min ，相对瓦斯涌出量 33.58 m3/t 。

煤尘具有爆炸性。 属容易自燃煤层。 安装有安全监控系统 , 但爆源处没有设置甲烷传感

器。 地面建有瓦斯抽采泵站，但抽采不达标（回风巷瓦

斯浓度大于 1% ，长期超过 1.5% ）。

事故发生在南四盘区 12403 综采工作面 1# 联络巷，该工作面煤层厚度 4.26 米。

采用综合机械化采煤方法，一次采全高，工作面长 181 米，走向长 2001 米，已回采 1330 米，巷道为锚网支护。

工作面绝对瓦斯涌出量 37.77 m3/min ，相对瓦斯涌出量10.15 m3/t 。

该工作面采用“二进一回”（皮带巷、轨道巷进风，尾巷回风）的通风方式，轨道进风巷与回风巷之间设有多个联络巷。

风机 开关

1 号联络巷安装有两部 2×30kw 局部通风机和 4 台风机开关 , 在靠尾巷侧约 6m 处设有一料石密闭墙，密闭墙上设有一个调节风窗。（开 4 指宽 ）

据现场勘察等，经分析认定，事故发生的直接原因是：　该矿南四盘区 12403 工作面 1# 联络巷处于微风或无风状态，造成瓦斯局部积聚达到爆炸浓度。 1# 联络巷内的电气开关失爆，引爆瓦斯。

二、事故直接原因认定

据现场勘察，经分析认定：本次事故瓦斯爆炸源位于12403 工作面 1# 联络巷。1. 爆炸冲击波由 1# 联络巷向外传播从整个矿井看，冲击波方向来自南四采区。从南四采区看，冲击波方向来自 12403 工作面区域。

( 一）爆源

瓦斯爆炸冲击波从 1 号联络巷向 12403 轨道巷和 12403 尾巷传播；由尾巷 1 号联络巷口分别向内、外传播。

冲击波方向表明爆源在 12403 工作面 1 号联络巷。

爆炸冲击波方向

2. 1# 联络巷有明显过火1 号联络巷有明显过火痕迹，风筒烧毁仅剩金属筋条，锚网塑料烧脱露出金属线等。

（二）瓦斯积聚的原因 据现场勘察等，经分析认定： 1# 联络巷位于煤层中，巷道长约 37m ，无风、微风段长度约 25m ，具有瓦斯积聚条件。1. 12403 采煤工作面 1 号联络巷布置在煤层中。该矿属高瓦斯矿井 , 12403 工作面绝对瓦斯涌出量 37.77m3/min ，相对瓦斯涌出量 10.15m3/t ，表明 1 号联络巷煤壁有大量瓦斯涌出。

风机 开关

2. 12403 采煤工作面 1 号联络巷有瓦斯积聚条件。据现场勘查， 12403 采煤工作面 1 号联络巷长约37m （见下图），局部通风机安装在联络巷内，受通风机吸风影响， 1 号联络巷风机吸风口到调节风窗约25m 长的巷道压差小、通过风量少，处于微风或无风状态，瓦斯易于积聚。3. 1 号联络巷为倾斜巷道，开关放在联络巷的背风侧，是瓦斯易积聚区。

（三）引爆瓦斯的火源 据现场勘察，经分析认定：本次事故引爆瓦斯的火源是

12403 工作面 1# 联络巷内防爆型电气开关失爆。 1. 12403 工作面 1 号联络巷内的风机开关负荷接线腔

接线柱有明显放电和过火痕迹。

2. 隔爆面有从接线腔内爆炸生成物和高温高压气体向外喷射的痕迹。

3. 电缆外护套爆裂，内部芯线冲出，电缆外护套无其它外力作用痕迹，这表明失爆开关是第 1 爆点火源。

三 教训和建议 1. 加强通风管理 1# 联络巷微风、无风是造成瓦斯积聚的主

要原因。 2. 加强电气设备管理 开关失爆是引起瓦斯爆炸的火源。 3 ．开关等电气设备应设置在全风压进风处

，若不能满足，应设置甲烷传感器 　屯兰矿 4 台电气开关设置在 12403 工作

面 1 ＃联络巷，既不设甲烷传感器，也不安排瓦检员检查瓦斯。

4 ．减少井下作业人员 无人就安全。屯兰矿“ 2.22” 事故前，井

下作业人员 436 人。事故造成 78 人死亡， 114 人受伤（其中重伤 5 人）。据现场勘察，本次事故煤尘没有参与爆炸，因此，死亡人数相对较少。

5 ．矿长、区队长等各级领导要下井排查隐患 6 ．除掘进、开拓和临时施工场所外，尽量减少局部通风机的使用

7 ．严禁调高瓦斯报警浓度和断电浓度（ 1 ）空气中甲烷气体爆炸界限一般是 5% ～16% ，当混入一氧化碳、硫化氢等其他可燃性气体和煤尘后，爆炸下限会下降至 4% 。 （ 2 ）回风巷瓦斯报警和断电浓度应为 1.0%，符合下列条件时可提高至 1.5% ： 　　①装有煤矿安全监控系统的机械化采煤工作面；　　②经抽采和增加风量已达最高允许风速，其瓦斯浓度仍不能降低至 1.0%以下；　　③工作面的风流控制必须可靠；　　④必须保持通风巷的设计断面；　　⑤必须配有专职瓦斯检查工。

（ 3 ）瓦斯报警浓度和断电浓度的确定考虑了时间的滞后：　　①瓦斯运移时间；　　②传感器反应时间；　　③监控系统传输和处理时间等。（ 4 ）瓦斯报警和断电浓度的确定考虑了瓦斯空间分布的不均匀性：传感器吊挂位置不一定是瓦斯浓度最高的位置。 　屯兰矿 12403 工作面将回风巷作为专用排瓦斯巷管理，瓦斯报警值和断电值由 1.5% 调高至 2.5% ，实测瓦斯浓度长时间超过 1.5% 。

8 ．淘汰存在安全隐患的电气设备及材料　失爆的电气开关的安标证是 96 年的。 12403 工作面 8 号联络巷 10m 多长的电缆有两处冷接头。9 ．严禁带电作业 该矿带电移钻机。

10．严把电气设备下井关 (1)虽然本次事故调查没有发现假冒防爆电气设备，但以前多次特别重大瓦斯爆炸事故调查发现有“沈阳防爆电器厂”等假冒防爆电气设备。

(2) 查安全标志证、查防爆合格证、查电气间隙、查隔爆间隙等。

11．简化通风系统，简单就可靠。 合理加大巷道截面，在设计施工时留有裕量， 12. 隐患自查、专业排查、企业互查。

13．减少煤矿安全监控系统中间环节（ 1 ）事故前，瓦斯监测数据多次中断。

（ 2 ）正确做法：（ 3 ）屯兰矿做法：

传感器电缆 井下交换机 主机地面交换机

光缆分站

分站电缆 传输接口 主机传感器

14 高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井采用隔离式自救器

种类 名称 防护的有害气体 防护特点

过滤式 CO 过滤式自救器 CO

人员呼吸时所需的 O2仍是外界空气中的 O2 。适用于灾区内空气中氧浓度不低于18％和一氧化碳浓度不高于 1.5％。

隔离式化学氧自救器 不限 人员呼吸的 O2 由自救器本

身供给，与外界空气成分无关。压缩氧自救器 不限

15 不死人不等于安全，只有安全才能不死人 　事故前，屯兰矿连续数年无死亡事故。

　　通过上面分析可以看出：事故矿并没有把瓦斯治理十六字体系落到实处。（ 1 ）“通风可靠”不落实： 1# 联络巷微风、无风，造成瓦斯积聚等。（ 2 ）“抽采达标”不落实： 12403 工作面回风巷瓦斯浓度长期超过 1.5% ，大于 1.0% 的要求等。（3）“监控有效”不落实：① 1# 联络巷设置有电气开关等，但没有设置甲烷传感器；　　②将12403 工作面回风巷瓦斯报警和断电浓度调高至2.5%等。（ 4 ）“管理到位”不落实：电气开关失爆等。

　　通风、监控和瓦斯抽采（放）是瓦斯防治的有效措施。 其中通风和监控适用于低瓦斯、高瓦斯和煤与瓦斯突出各类矿井。　　高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井的瓦斯防治除应采取通风和监控措施外，还要进行瓦斯抽采（放）。1. 矿井通风：（ 1）稀释矿井空气中瓦斯等有毒、有害气体；（ 2）提供井下作业人员所需的氧气等；

2. 安全监控：（ 1 ）控制电气火源和摩擦撞击火源；（ 2 ）撤人；（ 3 ）通风系统监测；（ 4 ）采空区自燃发火监测；（ 5 ）瓦斯抽采（放）系统监控等。3. 瓦斯抽采（放）：（ 1 ）减少煤炭开采时的瓦斯涌出量；（ 2 ）降低煤层瓦斯含量和瓦斯压力；（ 3 ）瓦斯利用等。

　　

敬请各位领导指正！谢谢！