電火花引起瓦斯、煤塵爆炸事故案例分析與預防
一、概述
煤礦井下可能引起瓦斯、煤塵爆炸的主要火源有四種：電火花、放炮火花、撞擊和磨擦火花以及明火。其中電火花主要是由于井下電氣設備與電纜線路的管理不善或操作不當引起的，如電氣設備失爆、電纜漏電或短路、錯誤接線、帶電作業、礦燈失爆、架線電機車產生電弧等，它是引爆瓦斯、煤塵的主要火源之一。據某地區連續7年統計，所發生的76次瓦斯、煤塵爆炸事故中，電火花引爆次數占46%，因此，必須采取有效的技術措施和管理措施，防止電火花的出現。
二、下面列舉的是6起由電火花引起的瓦斯、煤塵爆炸性事故案例。
1、事故經過
某年6月25日，某煤礦有關人員前往七層三絞區工作面進行生產準備工作。幾名機電工人處理一號配電點QC83-120開關故障，另一機電工人借前端配電點停電之機，未經聯系，也未切斷前側控制開關，獨自修理七層三絞區準備工作面下順槽的一臺三通接線盒。正在接線時，外面送電，正在接線的接線盒處產生火花，引起該巷道瓦斯爆炸，波及巷道190m，造成5人死亡，3人受傷，3人中毒。
2、事故原因
(1)風量嚴重不足，造成瓦斯積聚。6月24日23點，回風巷調量風門因抬送傷員被拆掉后未修復，430掘進工作面貫通處的斷面擴大，使巖石回風巷的風量增大。另外，七層三絞區進風巷道被堵，使其風量減少。由于上述因素，使七層三絞區準備工作面處于微風狀態，造成巷道中瓦斯積聚，達到爆炸濃度界限。
(2)電工違章作業，產生引爆火源。電工在沒有進行聯系，也沒有切斷前側控制開關的情況下，去安裝三通接線盒中的金屬墊圈。當申請停電的人員完成原定任務，摘牌送電時，處理三通接線盒的電工正在接第三根火線，隨即產生火花，引爆了巷道中的高濃度瓦斯。
案例2 明接頭引起瓦斯爆炸事故
1、事故經過
某年10月29日白班，某礦一井左17片工作面打眼時，電煤鉆無防爆插銷，打眼工便將電煤鉆3根動力線和電源線明頭接上，并用石頭壓在底板上，然后一名工人去右16片開關處送電，送電后即發生瓦斯爆炸，死亡18人，重傷1人。
2、事故原因
(1)通風系統管理混亂，造成瓦斯超限。副井原裝有2臺28KW局部通風機，從9月份開始，為節約電費只運裝1臺。主井安裝了3臺局部通風機，造成主通風機供風量遠遠小于局部通風機(3臺11KW)需風量，所以局部通風機拉循環風，使井下有害氣體和瓦斯不能及時排除。加上左17片工作面距風筒出風口達30多米，使工作面無風，而工作面遇有斷層，瓦斯涌出量又大，因此造成瓦斯積聚，不能稀釋和排除。(2)瓦斯檢查員空班漏檢，連續7h未檢瓦斯，使井下瓦斯超限現象未被發現。
(3)機電管理差，職工隊伍素質差。設在右16片的干式變壓器開關控制5個掘進工作面電煤鉆供電，供電方式不合理。同時電煤鉆又缺防爆插銷。而工人缺乏安全知識，不懂停電停風后恢復生產需先檢查并排放瓦斯，也不知道電氣防爆的知識，將電煤鉆的接頭明接，因此送電后產生火花，引起了巷道中積聚的高濃度瓦斯爆炸。
案例3 開關失爆引起瓦斯爆炸事故
1、事故經過
某礦北下山采區327正巷掘進頭因出水被淹，于某年5月14日被迫停止掘進。恢復期間風機時升時停，運轉不正常。5月28日，掘進一隊包機組長帶領人員在巷口以里80米處安裝一臺QC83—80型磁力起動器、一臺干式變壓器和一臺電煤鉆。29日，第一班掘進一隊工人在327巷道中運輸設備時將風筒砸斷，造成漏風嚴重。第二班掘進工人準備打眼，因磁力起動器停止按鈕不能復位，電煤鉆送不上電，當班工人用鐵絲捆住電鉆開關，松開磁力起動器閉鎖螺釘，打開開關蓋子，打開開關蓋子，扳動手把送電，開關內產生火花引起瓦斯爆炸，死亡50人，傷4人。
2.事故原因
(1)電氣設備失爆。28日，掘進一隊安裝的磁力起動器兩處缺螺釘，停止按鈕不能復位，并且用電纜銅芯線當熔絲。而工人又違章作業，打開開關蓋，扳動手把送電，形成明火，造成引爆火源。
(2)巷道被水淹后，在恢復期間，局部通風機時開時停，運轉不正常，造成巷道中瓦斯積聚。29日第一班，風筒又被砸斷，漏風嚴重，使工作面處于微風、無風狀態，使巷道中瓦斯濃度增高并擴散到開關附近，形成爆炸的瓦斯源。
案例4 電氣設備失爆引起瓦斯爆炸事故
1.事故經過
某煤礦南翼采區104下順槽掘進工作面，于某年7月26日中班至8月13日，先后自里向外進行清理和自外向里安裝輸送機。在清理過程中，自里向外逐節拆掉風筒;安裝輸送機時，又自外向里逐節接上風筒。在104下順槽距工作面端頭30m處有一防爆插銷開關(型號H—15)，此開關于8月8日安裝，8月13日將這臺開關接上了電源。14日早班電工接上了工作面電鉆電纜，同時通風工也到了104下順槽向里延長了風筒。風筒延長后，剛要準備打眼，8時59分，104下順槽發生了瓦斯爆炸事故，死亡21人，傷5人，經濟損失48.4萬元。
2.事故原因
(1)防爆插銷開關失去防爆性能，安裝后沒有進行認真地檢查、檢修，使事故隱患未被發現及排除。14日準備打眼，給電鉆進電，芯線與外殼接觸產生火花，電火花通過電纜與密封圈之間的過大間隙與開關周圍的爆炸性氣體接觸而引爆。
(2)生產中違反《煤礦安全規程》中“恢復通風前，必須檢查瓦斯。壓入式局部通風機及其開關地附近10米以內風流中瓦斯濃度都不超過0.5%時，方可人工開動局部通風機”的規定。未經瓦斯檢查員進行檢查，也未采取任何技術措施，盲目將風筒接上，使巷道內積聚的瓦斯大量排出。高濃度的瓦斯在防爆插銷開關處被失爆的開關內電火花點燃。
案例5 電氣設備失爆引起瓦斯、煤塵爆炸事故
1.事故經過
某煤礦二采區202、203工作面局部通風機串聯通風。某年4月21日，早8點班下班前井下停電，約14時30分送電，下午4點班的工人約15時左右相繼入井。16時5分，203工作面工人準備打眼，試電煤鉆時，產生火花，引起瓦斯爆炸，并引起全礦井煤塵連續爆炸。沖擊波把平硐摧毀，并把井口附近的三間房屋摧垮。當時井下147名職工全部遇難，另外地面2人重傷，4人輕傷。
2.事故原因
(1)202、203工作面采用局部通風機串聯通風。4月21日。早班下班前井下停電、停風，造成工作面瓦斯積聚。下午4點班上班后，起動局部通風機，通過串聯風機將202工作面的瓦斯排入203工作面，更增大了203工作面及順槽的瓦斯濃度，使之達到了爆炸濃度。
(2)電氣設備失爆。由于203工作面的電煤鉆失爆，工人打眼前試鉆產生的電火花成為點燃瓦斯的火源。
(3)礦井無防塵系統，井下煤塵堆積嚴重，瓦斯爆炸產生的沖擊波揚起礦井巷道的積塵，造成全礦井煤塵連續爆炸。
三、防止電火花引起瓦斯、煤塵爆炸的預防措施
1.防止井下電氣設備出現失爆現象
(1)建立健全防爆電氣管理制度及相關制度。防爆電氣管理制度包括：設備管理權限和責任，設備的入井，防爆設備的搬運和安裝，防爆設備的回收。另處，還應建立包機制度、崗位責任制、停電檢修制度。
(2)建立防爆電氣管理組織。原煤炭工業部頒發的《
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煤礦井下電氣安全的十項措施》要求各礦都要配備專管礦井電氣安全和井下供電的工程技術人員。《煤礦安全規程》規定：各礦機電部門必須建立防爆檢查、電氣管理、小型電器管理、電纜管理等專業組。電氣設備防爆檢查員必須由有業務能力并經過專業訓練持有合格證的人員擔任，還應按規定數量配齊。
(3)嚴格遵守《煤礦安全規程》的其他有關規定，如《煤礦安全規程》第429條規定：井下防爆電氣設備，在入井前應由指定的、經礦務局考試合格的電氣設備防爆檢查員檢查其安全性能，取得合格證后，方準下井。第467條規定：井下防爆電氣設備的運行、維護和修理，必須符合防爆性能的各項技術要求。防爆性能受到破壞的電氣設備，應立即處理或更換，不得繼續使用。
2、不帶電作業
《煤礦安全規程》第422條規定：井下不得帶電檢修、搬遷電氣設備(包括電纜)，檢修或搬遷前，必須切斷電源，并用同電源電壓相適應的驗電筆檢驗。檢驗無電后，必須檢查瓦斯;在其巷道風流中瓦斯濃度在1%以下時，方可進行導體對地放電。控制設備內部安有放電裝置的，不受此限。所有開關把手在切斷電源時都應閉鎖，并懸掛“有人工作，不準送電”牌，只有執行這項工作的人員，才有權取下此牌并送電。必須帶電搬遷設備時，應制訂安全措施，報礦總工程師批準。
3.懸掛電纜的規定
按《煤礦安全規程》的相關規定懸掛和維護電纜，防止運行中電纜受外力沖擊產生電火花。
4、按規定選用井下電氣設備
由于煤礦井下存在瓦斯和煤塵，所以是屬于有爆炸性危險的環境。為了保證安全生產，需要采用適合于該生產環境的專用設備。《煤礦安全規程》第421條規定，井下電氣設備的選用，應符合要求，否則必須制定安全措施，報省(區)煤炭局批準。
普通型攜帶式電氣測量儀表，只準在瓦斯濃度1%以下的地點使用。
5.防護裝置
按規定采用保護裝置，防止電氣設備與電纜產生漏電或短路火花。
6.消除錯誤接線方式，防止引起電火花
錯誤接線是指“雞爪子”“羊尾巴“及明接頭，處理的方法是：
(1)處理“雞爪子”：對固定敷設的電纜應該采用合格的連接裝置，對移動的電纜進行更換才符合要求。
(2)處理“羊尾巴”;應該使壓板貼擋圈，符合完好要求，電纜的芯線才不易脫出。電纜的護套伸入器壁5～15mm，密閉良好。
(3)處理明接頭，應該在接頭處加設連接裝置或更換新電纜。
7、正確使用礦燈
礦燈電火花也會引起瓦斯、煤塵爆炸。因此，在領取礦燈時，應注意礦燈是否完好無損，出現問題要更換;在使用時，應愛護礦燈，嚴禁敲打、拆卸礦燈。
