我国煤矿火灾防治科技发展对策.docx

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1、煤矿火灾防治科技发展对策（征求意见稿）国家安全监管总局国家煤矿安监局2014年11月目录1煤矿火灾灾害特点与趋势11.1 煤矿火灾灾害危险性变化趋势I1.2 煤矿火灾事故时空分布特点21.3 煤矿火灾事故其他特点61.4 煤矿火灾事故原因分析92煤矿火灾防治技术现状与存在的主要问题112.1 煤矿火灾防治技术与装备现状112.2 现有技术与装备的火灾防治效果分析132.3 存在的主要问题153煤矿火灾防治科技发展对策183.1 煤矿火灾防治对策思路183.2 基础理论研究183.3 关键技术与装备研究193.4 推广应用对策203.5 煤矿火灾防治技术发展路线图234工作建议254.1 项目支

2、持254.2 政策支持错误!未定义书签。4.3 资金支持261煤矿火灾灾害特点与趋势煤矿火灾是制约煤矿安全生产的主要灾害之一，按成因不同通常可分为自燃火灾和外因火灾，按地点不同通常可分为矿井火灾和煤田火灾。煤矿火灾灾害分布特点与变化趋势是我国煤矿火灾防治技术装备、管理水平与经济发展水平的综合体现。本文中的煤矿火灾事故特指造成人员伤亡的煤矿火灾灾害。1.1 煤矿火灾灾害危险性变化趋势1.1.1 煤矿自燃火灾灾害得到了极大遏制井工开采是我国煤矿开采的主要类型，而煤矿自燃火灾又是矿井火灾的主要表现形式。2001年国有煤矿有430个矿井发生火灾，其中自燃火灾190次，封闭采区58个，冻结煤量17.46

3、Mt,百万吨发火率0.725。2012年在煤炭产量持续增长的情况下，全国煤矿百万吨发火率下降至0.05左右，煤矿自燃火灾频发的势头得到了明显遏制。1.1.2 典型外因火灾灾害比例逐渐上升随着矿井开采深度的逐年增加（每年开采深度增加1030m）,煤矿电气设备、电缆以及胶带输送机使用量加大，以电缆火灾、胶带运输机火灾为代表的典型外因火灾灾害占煤矿火灾灾害比例逐渐上升。1.1.3 煤田火灾灾害进一步发展虽然通过煤田灭火工程的实施，在一定程度上控制了部分北方煤田火灾的蔓延，但总体上我国煤田火灾灾害有进一步发展的趋势，并在以后相当长一段时期内，将是威胁矿井安全生产的重要因素之一。1.1.4 小煤窑的无序

4、开采给煤矿火灾防治带来重大隐患通常条件下小煤窑回采率不足15%,私挖滥采极易导致自燃火灾事故，并危及临近的矿区，易形成难以治理的大范围老空区火灾，以神东矿区大柳塔矿活鸡兔井田为例，其周边分布的16个废弃小煤窑中，6个小煤窑有发火迹象，有多处明火和冒烟点。1.1.5 由煤矿火灾引起的次生灾害逐步上升随着矿井开采水平不断下延，煤层瓦斯压力、瓦斯含量、地应力和瓦斯涌出量不断增大，全国将陆续出现瓦斯矿井逐渐转变为高瓦斯矿井、高瓦斯矿井变为突出矿井的状况，煤炭自燃或火区等诱因引发煤矿瓦斯燃烧或爆炸等次生灾害的危险程度逐步上升，增大了灾害防治的难度。1.2 煤矿火灾事故时空分布特点1.2.1 煤矿火灾事故

5、死亡人数总体呈下降趋势“十一五”以来，煤矿火灾事故统计情况如图1-1、图1-2所示。可以看到，煤矿火灾事故死亡人数总体呈下降趋势，但致人死亡事故中火灾事故起数比例及死亡人数有逐渐上升趋势。80-0-事故起数一一死：人数图1i“十一五”以来致人死亡煤矿火灾事故情况统计1.2.2 煤矿火灾事故是威胁煤矿安全生产的主要类型之一2008-2012年期间，全国煤矿共发生火灾事故36起、死亡371人，分别占事故总量的0.5%和3.2%,其中发生较大火灾事故11起、死亡66人，分别占较大事故总量的2.2%和2.9%,发生重大以上火灾事故13起、死亡288人，分别占重大以上事故的10.9%和12.1%。煤矿火

6、灾事故死亡人数较多且重特大事故多有发生，如2010年7月17日，陕西渭南韩城市小南沟煤矿副斜井井底动力电缆着火发生火灾事故，造成28人死亡；2012年9月22日黑龙江省双鸭山市友谊县龙山镇煤矿十井，井下机电胴室因馈电柜、空压机着火引燃支护木棚，并导致巷道冒落发生事故，致使12人死亡。从较大以上火灾事故原因看，主要是由于煤炭自燃、电缆短路起火、空压机高温引起支护材料（主要是木支护）等燃烧，产生大量有毒有害气体，造成人员中毒死亡。2008-2012年全国煤矿各类重大以上事故总起数比例图及各类重大以上事故死亡人数比例图如图1-3、图1-4所示。图1-420082012年全国煤矿各类重大以上事故死亡人

7、数比例2012年全国煤矿共发生火灾事故5起，死亡27人，同比增加1起、少死亡7人，分别上升25%和下降20.6%,占事故总量的0.6%和1.9%,发生较大火灾事故2起、死亡12人，同比增加1起、8人,分别上升100%和200%,占较大事故的2.8%和3.4%,发生重大火灾事故1起，死亡12人，同比起数持平，少死亡16人，死亡人数下降57.1%,2012年全国煤矿火灾事故统计结果如图1-5、图1-6所示。顶板，366,0.6%3.1%1.2.31.2.4 较大及重大以上火灾事故多集中于乡镇煤矿乡镇煤矿由于安全管理、防火安全资金与装备投入等方面存在诸多不足，导致火灾事故频发，2012年发生的5起煤

8、矿火灾事故中，乡镇煤矿占了4起，共死亡25人，分别占煤矿火灾事故总量和死亡人数的80.0%和92.6%；国有地方煤矿发生1起，死亡2人,分别占20.0%和7.4%；国有重点煤矿没有发生火灾事故。煤矿火灾事故按所有制统计情况如图1-7所示。124全国煤田火区分布广我国已经查明正在燃烧的煤田火区共有56处，总面积720km2,主要位于北纬3545。之间干旱和半干旱的北方地区，火区呈东西向分布且燃烧强度自西向东呈减弱趋势。集中分布在新疆、甘肃、青海、宁夏、陕西、山西、内蒙古等7个省、自治区，以新疆最为严重，其次为宁夏汝箕沟煤田和内蒙古乌达矿区；另外，四川叙水、福建龙岩、重庆等地也已出现新的煤田火区。

9、新疆地区是中国乃至世界上煤田自然发火最严重的地区，目前，新疆境内正在燃烧的煤田火区共有39处，火区总面积605.6万nA年燃煤损失量达776.95万t,主要分布于北至阿勒泰草原，南到帕米尔高原一带，其中以位于准葛尔含煤区中的准南煤田煤层自燃最为严重。准南煤田内有15处正在燃烧的煤田火区，占新疆煤田火区总数的38%。该煤田内的火区以古火区大面积断续分布与燃烧区火情为主要特征，西起塔城乌苏，东至昌吉吉木萨尔，沿天山侧连绵分布，其中尤以乌鲁木齐一阜康一带火点为多，火势最猛烈，这与该煤田开采历史长、矿区数量多、煤矿分布广及开采规模大有密切关系，急倾斜煤层赋存特点也是该煤田煤火数量多的主要原因之一。截止

10、2011年，宁夏全区共有火区37个，主要分布在二道岭含煤区、石炭井含煤区、呼鲁斯太含煤区，火区面积394.5万it?,每年直接烧毁煤炭量近IOO万t,火区下呆滞的煤炭储量达7872.58万t。其中，宁夏汝箕沟煤田火区是燃烧时间最长、面积最大、治理工程强度最大的地区。内蒙古煤田火区主要分布在桌子山、东胜、准格尔、古拉本、乌达等5大煤田，其中，乌达煤田火区最为严重。1.31.4 煤矿火灾事故其他特点1.4.1 自燃煤层分布广，自然发火情况严重我国煤炭资源丰富，成煤时期多，煤田类型多样，开采煤层具有多样化的地质特征，开采容易自燃、自燃煤层的矿区分布较广，据相关资料统计，除北京市外，我国25个主要产煤

11、省区的130余个大中型矿区均不同程度地受到煤层自然发火的威胁，70%以上的大中型煤矿存在煤层自然发火危险，根据现场统计，最短自然发火期在3个月以内的矿井占50%以上，一些主要煤炭基地如神东、乌达、兖州、淮南、淮北、徐州、大屯、枣庄、平顶山、阳泉、大同等矿区开采的煤层都属于自燃或容易自燃煤层，自燃火灾严重影响煤矿安全生产。根据煤田地质情况，全国可划分为40个煤层自然发火严重的大中型矿区，总体表现为北多南少的趋势。东北地区及内蒙古东部地区以白垩纪及第三纪褐煤与长焰煤赋存为主，自然发火期普遍较短，如铁法煤田、宝清煤田、大雁煤田、宝日希勒煤田、呼山煤田、伊敏煤田、伊敏五牧场煤田、红花尔基煤田、呼和诺尔

12、煤田、扎贲诺尔煤田、霍林河煤田、乌尼特煤田、白音华煤田、胜利煤田、白音乌拉煤田、平庄元宝山煤田等。西北地区侏罗纪长焰煤分布广泛，煤层自然发火情况较严重，如华亭煤田、宁东煤田（灵武，鸳鸯湖，马家滩，积家井，萌城矿区）、吐哈煤田、准东煤田、准南煤田、准北煤田、塔北煤田、黄陇煤田、神府东胜煤田（神东，万利，新街，呼吉尔特，榆神，榆横矿区）、准格尔煤田等。中东部华北地区侏罗纪及第三纪长焰煤与褐煤分布较广，如龙口煤田、蔚县煤田以及兖州、枣庄、淮南、淮北、徐州、大屯、平顶山、义马、阳泉、大同等矿区。西南地区部分赋存有第三纪褐煤（如昭通煤田），同时六盘水等高瓦斯矿区也陆续显现自然发火征兆。容易自燃煤层和自燃

13、煤层在全国的区域分布及所占比重分别如图1-9和图I/O所示。图19全国煤层自然发火严重矿区分布示意图然发火严重矿区自然发火一般矿区91,69.5%40,30.5%图ITO全国煤层自然发火矿区分布1.4.2 非人身伤亡火灾事故频发以2012年国家统计数据为例，全国煤矿共发生致人死亡火灾事故5起，死亡27人，但全国范围内发生火灾事故数量远大于5起，绝大多数火灾事故因未造成人员伤亡而未统计。随着我国煤炭开采机械化程度的提高与矿井开采水平不断下延，井下电缆与胶带运输机的数量和长度不断增长，以电缆、胶带运输机为代表的外因火灾事故发生的潜在危险与日俱增。1.4.3 火灾引发次生事故严重因火灾引发的煤尘、瓦

14、斯爆炸等次生灾害同样较为严重，如2004年11月陈家山煤矿在处理火灾时诱发了重大瓦斯爆炸事故,造成166人死亡；2013年3月29日和4月1日，吉林通化矿业集团八宝煤业公司造成53人遇难，即是由自然发火引发的瓦斯爆炸次生灾害事故。对2012年发生的煤矿瓦斯爆炸事故从瓦斯爆炸火源进行分析来看，主要原因是违章放炮、煤炭自燃引起，其中，11起较大瓦斯爆炸事故中，有2起是电气设备火花引起，5起是放炮引起，3起是井下煤炭自燃引起，1起事故是由金属撞击火花引起,相关统计结果如图1-11所示。由此可见，煤矿火灾所引发的次生灾害事故多为较大以上事故，应引起煤炭行业整体重视。14煤矿火灾事故原因分析煤矿火灾事故

15、的发生主要受以下方面因素影响，一是煤层赋存与开拓开采条件；二是技术装备和组织管理水平，包括火灾防治的技术装备、人员素质、管理理念、管理有效性等。1.4.1 煤层赋存条件复杂是煤矿火灾事故多发的根本性因素我国90%以上的煤矿属于井工开采，煤层厚度、煤层倾角、煤层埋藏深度、地质构造、围岩性质以及煤层瓦斯含量等赋存条件差异性较大。同时，受煤本身煤化程度、煤岩组分、水分、含硫量、孔隙率及脆性等方面的影响，具有煤层自然发火倾向的矿井占总量的半数以上，客观上增加了煤矿火灾防治的难度。此外，随着我国煤矿开采能力与生产强度的提升，由于小窑火、浅地表火、煤田火以及原有采空区遗煤自燃等隐患的存在，加之内部漏风甚至是地表漏风的影响，对于非单一煤层的煤层群开采带来了严重威胁，也对传统的防灭火技术的适用性提出了更高的要求。1.4.2 技术装备和管理水平的差异造成煤矿火灾防治能力不均衡目前我国煤矿火灾防治领域应用的技术、工艺与装备主要集中在煤自燃倾向性鉴定、煤自然发火预测预报的气体分析法及预测预报指标体系，各类型防灭火技术如注浆防灭火、阻化防灭火、惰气防灭火等针对性还不够强，同时对于隐蔽火源探测、煤田火灾的探测以及矿井胶带、电缆典型外因火灾防治缺乏有效的技术手段，相关研究尚难以实现对火源的精确定位和监测预警，不能有效指导矿井火灾防治。一些中小煤矿的安全投入不足，致使火灾防治的成熟技术没有得到有效推广与应