浅析煤矿常见安全事故发生过程与特征及对策

摘要：本文简要叙述煤矿自燃火灾、煤与瓦斯突出、巷道事故以及机械事故发生的原因与特征，并提出相应预防事故发生的措施及对策。

关键词：特征对策发生过程

中图分类号：X752文献标识码： A

煤炭生产中也始终贯穿安全与危险这对矛盾。同样，其安全状态是相对的，而危险状态是绝对的。从煤炭生产开始的那一刻起危险就伴随整个生产过程，在生产过程中，常常伴有火灾、煤与瓦斯突出、冒顶、片帮、底鼓、冲击地压以及机械事故等各种灾害发生。分析各种灾害发生的原因和发生前的预兆，只要我们在灾害发生前采取相应的措施和对策，就能够避免灾害的发生。1、煤矿常见安全事故发生过程与特征

1.1自燃火灾发生的过程与特征

矿井火灾是煤矿五大自然灾害之一，在矿井火灾事故中，煤层自燃火灾约占所有火灾事故的75%。故搞清煤层自燃发火规律，及时采取预防措施，对保证煤矿安全生产，保护煤炭资源有重要义。煤炭自燃是煤与氧气在空间发生激烈化学反应的过程，常常发热、发光、生成新物质。煤层自燃火灾发生的主要分为以下几个阶段。

煤与氧气接触开始氧化阶段。煤刚一暴露在空气中，氧化速度特别快，但随着热量的释放和煤氧复合物的产生，消耗掉周围空间的大量氧气，再加上复合物对深层煤样的包裹，对煤的氧化过程有一个阻滞作用，所以氧化速度减慢，但氧化程度在不断增加。煤层氧化达到一定程度后会保持一段时间稳定状态，在这个阶段煤层中热量有所聚积，温度有所上升。

持续氧化时间段。煤层氧化持续一段时间后，温度持续升高，煤层氧化速度加快，氧化所产生的热量明显大于所散发的热量，温度升高速度加快，导致煤层的氧化速度越来越快。

煤层自燃发火阶段。煤层由于氧化达到一定温度后煤层就会自燃发火，形成自燃火灾。

1.2煤与瓦斯突的过程与特征

煤与瓦斯突出是含瓦斯煤体从煤层中向采掘空间急剧运动的一种动力现象。这种强大的动力现象会给煤矿安全生产、特别是煤矿工人的生命安全造成严重威胁。在关于突出机理的认识中，综合作用说为人们普遍接受。即煤与瓦斯突出是地应力、瓦斯和煤的物理力学特性综合作用的结果。但该假说没有考虑时间的因素。经大量的现场实验，参与突出的煤岩体的形变是和时间因素紧密相关的。自然界的任何过程都是在一定的时空范围内发生、发展的，煤与瓦斯突出也不例外。实际上煤与瓦斯突出煤岩在外载荷作用下破坏了煤层原有的稳定性而导致的。煤与瓦斯突出具体分为以下几个阶段。

煤体损伤阶段。受外力影响导致煤体损伤，煤层内原有的结构和瓦斯分布情况受到改变。这一阶段主要表现为瓦斯涌出突然增大或减小，顶底板压力增大，作用到支架上导致支护变形断裂。

突出酝酿阶段。受外力影响导致煤体损伤后，没有采取措施，继续破坏煤体，导致煤体结构进一步改变，煤体内部发生相应的运动，瓦斯积聚到一定的空间内，压力增加。

煤与瓦斯突出阶段。含瓦斯煤体在外力持续作用下，达到或超过其屈服载荷时，发生煤与瓦斯突出。

1.3顶板事故发生的过程与特征

通过对采掘巷道煤岩体的观察证明，巷道自开掘后，从巷道表面到煤帮深部存在着煤岩体变形过程。巷道从开掘到报废整个服务期间的巷道围岩变形可分以下几个阶段。

在开掘时就已形成的变形，这部分损伤变形已达到平衡状态，对后期巷道支护影响较小，可以认为是瞬时变形。

巷道开掘后，破坏了围岩的原始应力状态，围岩中应力重新分布，围岩发生弹性变形的同时，巷道周边部分围岩中应力达到或超过岩石的极限破坏强度，形成损伤围岩相对位置发生改变，后期围岩应力趋于稳定后，然后逐渐减小，巷道变形速度明显减慢。

巷道周边附近围岩在应力不变的情况下，围岩变形随着时间的延长而不断增加，岩石的各项强度指标开始下降，岩石的弹性模量降低，抗剪、抗压强度降低，内聚力和内摩擦角减小，巷道围岩中的应力不再增加，但是围岩已受到不同程度的破坏，大大降低了岩石的松弛期，当变形到一定程度时，作用力大于围岩所受支撑力，围岩垮落。

1.4机械事故发生过程与特征

机械事故是由构成机械设备的部分元件的破坏磨损等机器因素造成的故障现象。每一种或每一台新机器的投入使用就孕育着新的故障或事故的发生，机械事故发生的过程主要有以下几个方面。

机器设备在投入使用初期的各零部件处于磨损阶段，该阶段具有减速增加磨损的特征。

机器设备在初期磨损后处于恒速磨损老化阶段，在此阶段中机器的故障率较低，运行平稳。

机器设备持续运行后会进入加速磨损老化阶段。在此阶段中机器的故障率增高，磨损老化量剧增，经常发生发生机械事故。

2、煤矿常见安全事故的对策

2.1预防煤层自燃火灾事故发生的对策

预防煤层自燃火灾事故主要采取以下措施。

(1).采取煤层注水，增加煤体湿度，降低温度。采掘工作面在煤体内施工注水孔，向孔内注入高压水，增加煤层裂隙，使水均匀分布在煤体内，可以隔绝空气降低煤体内部温度，增加煤层湿度，起到防止煤层自燃的作用。

(2).对发火期较短的煤层，布置服务时间较长的巷道时，尽量布置在岩层内，避免因巷道布置在煤层中导致煤体氧化，对采面运输、回风巷可以采取喷浆等措施，隔绝煤层，防止氧化自燃。

(3).采煤工作面在回采过程中，提高煤炭的回收率，减少采空区残余煤炭，避免采空区煤炭氧化导致自燃。

(4).预防煤层自燃发火监测监控是关键，煤层氧化初期很难监测到，持续氧化时间段是监测煤层自燃火灾的关键环节，发现有着火预兆必须采取预防火灾的措施，避免火灾的发生。

2.2预防煤与瓦斯突事故发生的对策

预防煤与瓦斯突出事故的发生，地质工作需先行，瓦斯治理是关键。在采掘工作面提前掌握煤层地质构造，提前采取措施预防误揭煤层。提前治理瓦斯，让煤层内的瓦斯得到充分释放，达到消除煤与瓦斯突出的作用。

2.3预防顶板事故发生的对策

针对围岩变形规律，在巷道开挖后立即喷射水泥混凝土作为临时支撑以稳定围岩，然后再进行永久性支护。在巷道刚刚开掘时，及时喷射混凝土，防止表面氧化，这时岩层由剧烈变动逐步减缓最终趋于稳定，然后采用锚杆支护，这时进行支护效果最后好，投入少。

加强日常顶板监测，在巷道顶板内安装顶板离层监测仪，实时监测顶板围岩变化情况，对顶板变形较大的巷道，及时采取措施加强支护。

在巷道支护设计方面，针对不同的围岩情况，采取合理的支护发生，确保支护强度能够满足要求。

2.4预防机械事故发生的对策

随着煤矿机械化水平的提高，煤矿机械设备数量较多，机械设备故障率也在增加，为了预防机械事故发生的采取以下措施。

加强机械设备的日常检修与维护工作，发现故障及时处理，让机械设备始终处在良好的状态下运行。

提高设备自动化和故障自动监测。提高设备的自动化可以减少因人为操作失误导致的故障，增加设备运行时间。实现机械设备故障自动监测，实时监测设备的运行情况，发现故障后及时发出预警，防止设备带病运行。

结束语：煤矿各种事故的发生不是瞬间的，都会有一个漫长的孕酿过程。只要我们在日常管理过程中及时发现所存在的隐患，把一切隐患消除在萌芽状态，就会杜绝和避免安全事故的发生，确保安全生产。