摘要 針對(duì)煤礦井下火災(zāi)處置過(guò)程中存在著瓦斯爆炸的危險(xiǎn)，危及救援人員自身安全，極有可能造成事故擴(kuò)大的問(wèn)題，本文在對(duì)瓦斯爆炸機(jī)理和特點(diǎn)分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際事故救援典型案例中發(fā)現(xiàn)的風(fēng)量變化規(guī)律及特點(diǎn)的探討，提出處理煤礦火災(zāi)時(shí)期發(fā)生瓦斯爆炸時(shí)的避災(zāi)技術(shù)措施，對(duì)于煤礦火災(zāi)事故救援決策指揮及救護(hù)隊(duì)更好地避災(zāi)自救，防止自身傷亡事故發(fā)生有著重要作用。
關(guān)鍵詞煤礦火災(zāi)瓦斯爆炸避災(zāi)技術(shù)
1 .引言
由于煤礦事故所具有突發(fā)性、災(zāi)難性、破壞性、繼發(fā)性和復(fù)雜性等特點(diǎn)，加之救援過(guò)程受到救援法規(guī)及理念、救援決策與指揮、救援技術(shù)及裝備、救援能力與經(jīng)驗(yàn)等諸多因素的影響，使得煤礦事故救援有別于其他災(zāi)難事故，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤，都有可能造成嚴(yán)重后果，尤其是在救援過(guò)程中繼發(fā)性事故的發(fā)生，對(duì)救援人員威脅最大。即使事前經(jīng)過(guò)科學(xué)的分析論證，盡可能做到有預(yù)判、有預(yù)案，但也仍然無(wú)法保證救援過(guò)程的絕對(duì)安全。如處理煤礦火災(zāi)時(shí)，一般最先考慮采用直接滅火的方法，這樣的救災(zāi)成本最低、速度也最快，但由于受一些客觀因素制約，直接滅火有時(shí)無(wú)法實(shí)施或是很難奏效，火區(qū)封閉就成為最后不得不采取的一種處理方法。這時(shí)無(wú)論是決策指揮人員，還是救援人員，常常會(huì)遇到一方面需要對(duì)火區(qū)進(jìn)行封閉，而另一方面又要面對(duì)瓦斯爆炸威脅的兩難選擇，特別是高瓦斯煤礦，即使選定了最安全的方案，也仍然無(wú)法完全杜絕瓦斯爆炸的發(fā)生。在全國(guó)范圍內(nèi)來(lái)看，造成救護(hù)隊(duì)重大自身傷亡事故發(fā)生的案例不少，大部分都是因?yàn)樵诨饏^(qū)封閉時(shí)發(fā)生了瓦斯爆炸而造成的。在銅川隊(duì)以往的煤礦火災(zāi)事故救援中，也就曾多次遇到過(guò)在火區(qū)封閉時(shí)發(fā)生瓦斯爆炸的案例，之所以沒(méi)有造成重大人員傷亡，正是由于我們?cè)趯?shí)戰(zhàn)中逐漸認(rèn)識(shí)，并總結(jié)掌握了其災(zāi)變規(guī)律和避災(zāi)技術(shù)措施。所以有必要對(duì)此類事故的災(zāi)變規(guī)律進(jìn)行一些有益的探討和研究，盡可能的掌握其變化規(guī)律，以利于及時(shí)做出正確決策，采取有效的避災(zāi)技術(shù)措施，避免自身傷亡事故的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)安全救援。
2 .瓦斯爆炸的機(jī)理和特點(diǎn)分析[1]
2.1 瓦斯爆炸機(jī)理分析
瓦斯爆炸是一種熱---鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（也叫鏈鎖反應(yīng)），當(dāng)爆炸混合物吸收一定能量（通常是引火源給予的熱能）后，反應(yīng)分子的鏈斷裂，離解成兩個(gè)或兩個(gè)以上的游離基（也叫自由基），這類游離基具有很大的化學(xué)活性，成為反應(yīng)連續(xù)進(jìn)行的活化中心。在一定條件下，游離基進(jìn)一步分解為兩個(gè)或兩上以上的游離基，循環(huán)反應(yīng)使游離基越來(lái)越多，化學(xué)反應(yīng)速度也越來(lái)越快，最后發(fā)展為燃燒或爆炸式的氧化反應(yīng)，因此瓦斯爆炸的本質(zhì)是一定濃度CH4和空氣中O2在一定熱能作用下發(fā)生的激烈氧化反應(yīng)，反應(yīng)式如公式（1）所示。
CH4+2O2=CO2+2H2O+882.6 kJ/mol （1）完全燃燒
從（1）式可以看出：CH4完全燃燒時(shí)，CH4和O2的體積比為1:2，同時(shí)還產(chǎn)生大量的CO2和熱量，兩者剛好完全反應(yīng)時(shí)，也是爆炸最為強(qiáng)烈的時(shí)間。然而事實(shí)上卻并非完全這樣，常常會(huì)出現(xiàn)如公式（2）所示情況。
3CH4+5O2=CO2+6H2O+2CO+882.6 kJ/mol （2）不完全燃燒
從（2）式可以看出：CH4不完全燃燒時(shí)CH4和O2的體積比大約為1:1.7，除產(chǎn)生一定的CO2外，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生大量的CO和熱量。兩者的共同點(diǎn)是：一是會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，使得燃燒中心溫度急劇升高至2000 ℃以上，如果繼續(xù)燃燒，當(dāng)熱量積聚到一定程度時(shí)，在煤礦井下狹小的空間就會(huì)產(chǎn)生高溫高壓；二是需要足夠的O2和CH4，二者缺一不可，否則瓦斯燃燒將不會(huì)繼續(xù)，爆炸也就不會(huì)發(fā)生[1]。
2.2 瓦斯爆炸特點(diǎn)分析
瓦斯從開始燃燒到爆炸發(fā)生整個(gè)過(guò)程大致可以分為三個(gè)階段，如圖1所示：
注：Q-巷道進(jìn)風(fēng)量；Q1-瓦斯燃燒時(shí)需要從進(jìn)風(fēng)側(cè)吸入的風(fēng)量；q-巷道回風(fēng)量；q1-瓦斯燃燒時(shí)需要從回風(fēng)側(cè)吸入的風(fēng)量；H-巷道通風(fēng)壓力；h-瓦斯燃燒產(chǎn)生的熱壓力
圖1 瓦斯爆炸發(fā)生過(guò)程
第一階段：燃燒初期。由于產(chǎn)生的熱量較少，溫度、壓力較低，加之O2消耗量較小，巷道風(fēng)量不會(huì)發(fā)生明顯變化，只有在火源附近的人員才能發(fā)現(xiàn)，進(jìn)風(fēng)側(cè)距離較遠(yuǎn)的人員不會(huì)有明顯感覺(jué)；在回風(fēng)側(cè)則能檢測(cè)到CO2和CO氣體。
第二階段：加快燃燒。如果有連續(xù)不斷的CH4和O2補(bǔ)充，瓦斯燃燒將會(huì)繼續(xù)，而這時(shí)支持瓦斯繼續(xù)燃燒需要的大量O2只能從燃燒中心進(jìn)回風(fēng)兩側(cè)的巷道空氣中補(bǔ)充。結(jié)果就會(huì)在進(jìn)風(fēng)側(cè)出現(xiàn)進(jìn)風(fēng)量不斷增加（Q+Q1），而回風(fēng)側(cè)風(fēng)量減小（q-q1）、停風(fēng)（q=q1），甚至于進(jìn)風(fēng)（q1）的現(xiàn)象。此時(shí)處在燃燒中心進(jìn)回風(fēng)兩側(cè)的人員，如果注意觀察就會(huì)發(fā)現(xiàn)進(jìn)回兩側(cè)風(fēng)量有明顯的變化。
第三階段：爆炸發(fā)生。由于瓦斯繼續(xù)燃燒積聚的熱量不斷增加，在燃燒區(qū)域因壓力（h）和溫度急劇升高而形成的高溫高壓，促使燃燒中心的氣體最終以極高的、極具破壞力的速度沿進(jìn)回風(fēng)巷道向外沖出，瓦斯爆炸發(fā)生。在進(jìn)風(fēng)側(cè)，由于（h）的作用方向和通風(fēng)壓力（H）相反，即（H-h），二者的大小決定了進(jìn)風(fēng)量的大小和風(fēng)流方向，當(dāng)h＜H時(shí)，風(fēng)流方向不變，風(fēng)量減小；當(dāng)h=H時(shí)，進(jìn)風(fēng)流停止；當(dāng)h＞H時(shí)，風(fēng)流反向，高溫高壓氣體沖出，沖擊波產(chǎn)生。在回風(fēng)側(cè)，由于（h）的作用方向和通風(fēng)壓力相同，相當(dāng)于在原通風(fēng)壓力(H)的基礎(chǔ)上疊加了壓力（h），即(H+h)。這時(shí)，在回風(fēng)側(cè)，高溫高壓氣體會(huì)以比進(jìn)風(fēng)側(cè)更高的速度沖出。因此，在回風(fēng)側(cè)形成的沖擊波威力更大，也導(dǎo)致事故發(fā)生時(shí)回風(fēng)側(cè)的破壞程度遠(yuǎn)大于進(jìn)風(fēng)側(cè)。
通過(guò)以上對(duì)瓦斯爆炸機(jī)理和特點(diǎn)的分析，可以得出：瓦斯爆炸發(fā)生時(shí)，在燃燒中心的進(jìn)風(fēng)側(cè)風(fēng)量會(huì)經(jīng)過(guò)增大—減小—停風(fēng)—反向（沖擊波）的變化過(guò)程；而回風(fēng)側(cè)風(fēng)量則會(huì)經(jīng)過(guò)減小—停風(fēng)—反向（進(jìn)風(fēng)）—停風(fēng)—風(fēng)量急劇增加（沖擊波）的變化過(guò)程。當(dāng)救災(zāi)時(shí)遇到進(jìn)風(fēng)兩側(cè)風(fēng)量明顯增加、回風(fēng)側(cè)風(fēng)量明顯減小時(shí)，說(shuō)明瓦斯燃燒已進(jìn)入加快燃燒階段，瓦斯爆炸將會(huì)很快發(fā)生。
3 .處理煤礦火災(zāi)導(dǎo)致瓦斯爆炸事故典型案例簡(jiǎn)析
3.1 典型案例一事故概述及分析[2]
3.1.1 典型案例一事故概述
1993年4月，某高瓦斯礦井綜采工作面發(fā)生瓦斯燃燒事故，在保持正常通風(fēng)的情況下，先后用干粉滅火器和水滅火，在滅火過(guò)程中發(fā)現(xiàn)瓦斯燃燒火苗位置飄忽不定，火苗形狀一會(huì)是條帶狀，一會(huì)是片狀，剛剛撲滅的地方，瞬間又再次燃燒起來(lái)，直接滅火無(wú)任何效果。隨后又采用惰氣發(fā)生裝置滅火，由于回風(fēng)巷溫度高、煙霧大，無(wú)法進(jìn)行封閉，因此只封閉了進(jìn)風(fēng)側(cè)巷道。滅火過(guò)程中曾兩次調(diào)整進(jìn)風(fēng)巷閉墻位置，先后采用木板閉、磚墻和木板黃土墻三種形式。在使用惰氣發(fā)生裝置整個(gè)滅火過(guò)程中發(fā)生了多次爆炸，最嚴(yán)重的兩次，一次將37 cm磚墻幾乎沖到，第二次爆炸使距離工作面500m外、厚1.2m的木板黃土墻上部向外位移20 cm，木柱折斷，惰氣發(fā)生裝置損壞并造成一人受輕傷?，F(xiàn)在看來(lái)是工作面瓦斯燃燒產(chǎn)生的高溫高壓，不僅能夠足以抵消通風(fēng)壓力，使風(fēng)流逆轉(zhuǎn)，同時(shí)還形成了沖擊波。所幸的是，積聚的CH4絕對(duì)量較小，產(chǎn)生的沖擊波力量較弱，加上有木板黃土墻的掩護(hù)，才使現(xiàn)場(chǎng)救援人員僥幸躲過(guò)了一劫。鑒于在滅火過(guò)程中多次發(fā)生瓦斯爆炸的現(xiàn)狀，經(jīng)專家組討論，最終救災(zāi)指揮部決定向火區(qū)注水滅火。
在使用該裝置滅火過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)集水環(huán)處水幕無(wú)法完全截?cái)嗝河腿紵鹧?，火焰從出氣口沖出，不僅出氣溫度高，而且部分煤油來(lái)不及燃燒而隨風(fēng)流進(jìn)入火區(qū)，不排除已經(jīng)氣化的煤油參與燃燒的可能，對(duì)滅火極為不利。該工作面啟封時(shí)曾發(fā)現(xiàn)支架及設(shè)備上粘附有大量煤油。
3.1.2 典型案例一事故分析
（1）瓦斯燃燒不同于其他固態(tài)可燃物燃燒，由于瓦斯氣體的流動(dòng)性，在瓦斯燃燒時(shí)，現(xiàn)有的直接滅火的方法和手段都難以達(dá)到完全滅火的效果。以目前現(xiàn)有的技術(shù)和手段看最好是進(jìn)行封閉，且“封閉的越早越好，封閉的越遠(yuǎn)越好”。
（2）按照該裝置使用說(shuō)明書，應(yīng)安裝在進(jìn)風(fēng)巷道中，但在礦井全負(fù)壓狀態(tài)下，不管進(jìn)回風(fēng)是否同時(shí)封閉，該裝置實(shí)際工作壓力都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其設(shè)計(jì)工作壓力，這是造成集水環(huán)處水幕無(wú)法截?cái)嗷鹧娑够鹧鎻某鰵饪跊_出、部分煤油來(lái)不及燃燒進(jìn)入火區(qū)、出氣溫度和氧含量高的原因。因此，該裝置在井下使用時(shí)，其滅火效果大打折扣。
（3）當(dāng)時(shí)之所以在那樣情況下還要繼續(xù)滅火，一方面是對(duì)其危險(xiǎn)程度認(rèn)識(shí)不足，存在僥幸心理；二是與當(dāng)時(shí)的救援理念有關(guān)，在最后已證明惰氣滅火無(wú)效、存在爆炸危險(xiǎn)的情況下時(shí)，曾有人還下達(dá)了“共產(chǎn)黨員中干上”的命令。
（4）在這幾次瓦斯爆炸發(fā)生時(shí)，均有一個(gè)共同現(xiàn)象，即工作面進(jìn)風(fēng)量都發(fā)生過(guò)變化，其中有一次進(jìn)風(fēng)量增加明顯，可以很清楚的聽到閉墻漏風(fēng)的嘶嘶聲和看到未完全凝固的閉墻墻面向內(nèi)凹陷，短短幾秒鐘后閉墻漏風(fēng)的嘶嘶聲戛然而止，緊接著就看到煙霧從閉墻縫隙中沖出，凹進(jìn)去的墻面又向外凸出。閉墻漏風(fēng)量的變化，說(shuō)明瓦斯爆炸發(fā)生時(shí)風(fēng)量有一定的變化。但當(dāng)時(shí)不清楚造成這種變化的原因，也未采取相應(yīng)的避災(zāi)措施，所幸未造成重大人員傷亡，但卻使我們對(duì)這種風(fēng)量變化的現(xiàn)象有了初步認(rèn)識(shí)。
3.2 典型案例二事故概述及分析
3.2.1 典型案例二事故概述
2001年8月，某個(gè)體煤礦發(fā)生火災(zāi)事故，礦方自行組織滅火，由于沒(méi)有統(tǒng)一指揮，井下帶班工長(zhǎng)為控制火勢(shì)私自打開井底主要進(jìn)回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷風(fēng)門，造成風(fēng)流短路，導(dǎo)致發(fā)生風(fēng)流逆退，且在未告知井下滅火人員的情況下又自行升井，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)人員發(fā)現(xiàn)風(fēng)流逆退時(shí)，已來(lái)不及安全撤離，致使兩名滅火人員遇難。救援隊(duì)伍到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后發(fā)現(xiàn)在火風(fēng)壓的作用下，礦井進(jìn)風(fēng)量增加明顯，火勢(shì)較大，經(jīng)檢測(cè)回風(fēng)井風(fēng)流溫度高達(dá)65℃以上，瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1.6%，考慮到高溫下風(fēng)機(jī)運(yùn)行的可靠性，建議按照“遠(yuǎn)距離封閉”的原則封閉井口，指揮部同意了我們建議。
在進(jìn)風(fēng)井封閉過(guò)程中發(fā)生了兩次爆炸：第一次爆炸發(fā)生是在進(jìn)風(fēng)井臨時(shí)封閉后不到10分鐘，爆炸沖擊波沖毀了臨時(shí)閉墻；第二次為保證人員安全，決定先用裝載機(jī)運(yùn)送沙土封堵封進(jìn)風(fēng)井，待井下穩(wěn)定后再封回風(fēng)井。封閉進(jìn)風(fēng)井期間，發(fā)現(xiàn)回風(fēng)井出風(fēng)量經(jīng)過(guò)了減小——風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)（停風(fēng)）—風(fēng)機(jī)倒轉(zhuǎn)（進(jìn)風(fēng)）—停風(fēng)—風(fēng)機(jī)急速正轉(zhuǎn)（沖擊波沖出）的變化過(guò)程，高速煙流沖出達(dá)十幾米，進(jìn)風(fēng)井沙土被沖開了。當(dāng)觀察人員發(fā)現(xiàn)回風(fēng)井風(fēng)量減小時(shí)，及時(shí)撤離了現(xiàn)場(chǎng)所有工作人員，避免了人員傷亡。
進(jìn)風(fēng)井封閉后，井下還發(fā)生了兩次爆炸，但爆炸威力呈衰減趨勢(shì)，均未沖開井口沙土。連續(xù)多次的爆炸使井下處于缺氧狀態(tài)，之后再未發(fā)生爆炸，最后用沙袋封閉了回風(fēng)井。
3.2.2 典型案例二事故分析
（1）煤礦事故救援必須成立相應(yīng)的救災(zāi)指揮部和指揮系統(tǒng)，實(shí)行統(tǒng)一指揮，任何人都不能自作主張和盲目作業(yè)。
（2）必須考慮在高溫狀態(tài)下風(fēng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性，如因風(fēng)機(jī)損壞而停止運(yùn)轉(zhuǎn)，極易造成瓦斯積聚，發(fā)生瓦斯爆炸的幾率將大大增加。在進(jìn)風(fēng)井臨時(shí)封閉后，很快就發(fā)生了爆炸這一事實(shí)，就更加證明了我們的判斷，這也是我們拒絕執(zhí)行指揮部救援命令的主要原因。
（3）如果當(dāng)初我們不堅(jiān)持“遠(yuǎn)距離封閉”的原則，密閉位置選擇在井下任何地點(diǎn)，都將給救護(hù)隊(duì)造成難以預(yù)料的嚴(yán)重傷害。
（4）回風(fēng)井風(fēng)量變化的過(guò)程，說(shuō)明了瓦斯爆炸發(fā)生時(shí)進(jìn)回風(fēng)風(fēng)量變化的事實(shí)存在。正是我們及時(shí)發(fā)現(xiàn)了回風(fēng)井風(fēng)量的變化，迅速撤離了現(xiàn)場(chǎng)工作人員，確保了自身安全。
3.3 典型案例三事故概述及分析
3.3.1 典型案例三事故概述
2009年2月某礦綜采工作面瓦斯燃燒，直接滅火無(wú)效。為保證安全，救災(zāi)指揮部第一時(shí)間撤出了井下滅火人員，制定了同時(shí)封閉主副井口的方案，計(jì)劃先實(shí)施臨時(shí)閉墻，穩(wěn)定后再施工磚墻。在施工臨時(shí)閉墻時(shí)，井下曾發(fā)生多次爆炸，并兩次沖毀了臨時(shí)閉墻。由于有了以往處理同類事故的經(jīng)驗(yàn)，我們安排專人觀察風(fēng)量的變化，并明確了人員快速撤退的路線。所以雖多次發(fā)生爆炸，救援人員都得到及時(shí)撤離，沒(méi)有造成人員傷亡。在這種情況下，最后指揮部決定直接建造沙袋防爆墻，在防爆墻施工將近1m時(shí)，又發(fā)生了一次瓦斯爆炸，爆炸產(chǎn)生的沖擊波沖出井口近30 m。爆炸發(fā)生時(shí)副斜井進(jìn)風(fēng)量經(jīng)過(guò)了增加—減小—停止—反向—沖擊波的變化過(guò)程，由于現(xiàn)場(chǎng)指揮員在發(fā)現(xiàn)風(fēng)量增加時(shí)，及時(shí)下令撤離了現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)料的30余名工人和救援人員，短短的幾秒鐘后，瓦斯爆炸就發(fā)生了，只有靠近閉墻的兩名同志來(lái)不及撤離，迅速臥倒后才躲過(guò)了沖擊波沖擊，一人受輕傷。最后，指揮部決定采取用裝載機(jī)運(yùn)送沙土封堵井口，同時(shí)從地面向井下火區(qū)注水的綜合滅火方案。而事實(shí)上，當(dāng)時(shí)副井進(jìn)風(fēng)量在5000 m3/min以上，人員站立都很困難，閉墻位置距井口不到10 m。
3.3.2 典型案例三 事故分析
（1）救災(zāi)指揮部決策正確，方案科學(xué)合理，符合《礦山救護(hù)規(guī)程》“遠(yuǎn)距離封閉”的規(guī)定，最大限度的保證了救援人員安全。
（2）救護(hù)隊(duì)判斷正確，決策果斷，指揮得當(dāng)，是現(xiàn)場(chǎng)救援人員能夠快速安全撤離的關(guān)鍵。提醒我們現(xiàn)場(chǎng)指揮員不僅要有豐富的救援經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，同時(shí)還要有當(dāng)機(jī)立斷的決策指揮能力。
（3）出現(xiàn)的意外情況，不能簡(jiǎn)單的歸結(jié)于指揮部的違章指揮，或是救護(hù)隊(duì)違章作業(yè)。這只能說(shuō)明煤礦事故的復(fù)雜性和特殊性，需要我們?cè)跊Q策指揮時(shí)慎之又慎。
（4）進(jìn)風(fēng)井風(fēng)量的變化，再次說(shuō)明了瓦斯爆炸發(fā)生時(shí)風(fēng)量變化的規(guī)律。也正是我們掌握了火區(qū)封閉時(shí)發(fā)生瓦斯爆炸的風(fēng)量變化規(guī)律，制定了有針對(duì)性的避災(zāi)措施，在爆炸威力如此巨大的情況下，保證了人員安全。
3.4典型案例四事故概述及分析
3.4.1 典型案例四事故概述
2010年元月，某礦因采空區(qū)自然發(fā)火，礦方購(gòu)置了一套地面固定式液態(tài)CO2滅火裝置，通過(guò)管路向采空區(qū)注入液態(tài)CO2，并計(jì)劃在原閉墻外再另外施工一道閉墻，以對(duì)采空區(qū)進(jìn)行加固封閉。但在施工閉墻時(shí)，原閉墻外上部發(fā)現(xiàn)了藍(lán)色火焰，并向外噴出，火勢(shì)發(fā)展較快。當(dāng)時(shí)電話咨詢我們，根據(jù)其描述現(xiàn)象，判斷肯定是瓦斯燃燒，有發(fā)生爆炸的可能。因此，建議其立即撤出人員。結(jié)果在人員撤出不到十分鐘，井下就發(fā)生了瓦斯爆炸，最后不得不封閉了井口。之后建議暫時(shí)封閉井口，繼續(xù)向采空區(qū)灌注液態(tài)CO2，共注入不到100t，40多天后火區(qū)完全熄滅，礦井順利啟封。
3.4.2 典型案例四 事故分析
（1）先進(jìn)救援設(shè)備的使用必須考慮使用過(guò)程中有可能會(huì)產(chǎn)生的不利后果，尤其是對(duì)缺乏成熟使用經(jīng)驗(yàn)的先進(jìn)裝備，更應(yīng)特別注意。如出廠的成品液態(tài)CO2中，不管其質(zhì)量等級(jí)是食品級(jí)還是工業(yè)級(jí)，本身就含有一定成分的CO，這會(huì)在一定程度上影響到對(duì)火區(qū)發(fā)展?fàn)顩r的判斷。
（2）由于CO2比重較大，當(dāng)火源點(diǎn)在巷道底部時(shí)，利用液態(tài)CO2滅火的效果應(yīng)該是比較理想的。但如果火源點(diǎn)是在巷道上部，注入的液態(tài)CO2氣化后，沉積在巷道底部，改變了巷道中CH4的分布狀態(tài)，使得巷道上部CH4增加，一旦遇到火源，極有可能發(fā)生瓦斯燃燒或爆炸，尤其是在采空區(qū)滅火時(shí)，更應(yīng)注意。
（3）雖然現(xiàn)場(chǎng)人員沒(méi)有發(fā)現(xiàn)閉墻漏風(fēng)量變化的現(xiàn)象，但根據(jù)其描述的“火焰呈噴射狀，火勢(shì)發(fā)展較快”的現(xiàn)象，基于以往經(jīng)驗(yàn)判斷，說(shuō)明閉墻漏風(fēng)量在不斷增加，使得瓦斯燃燒區(qū)域不斷向采空區(qū)蔓延，積聚的熱量持續(xù)增加，導(dǎo)致采空區(qū)壓力增大，極有可能發(fā)生瓦斯爆炸。因此，我們建議礦方立即撤出人員，避免了重大人員傷亡。
上述四個(gè)案例，均是在處理礦井火災(zāi)，封閉火區(qū)時(shí)，發(fā)生了瓦斯爆炸。在爆炸發(fā)生時(shí)，都出現(xiàn)過(guò)進(jìn)回風(fēng)風(fēng)量或閉墻漏風(fēng)量變化的現(xiàn)象，由于對(duì)這種變化認(rèn)識(shí)的不同，采取了不同的避災(zāi)技術(shù)措施。在案例一中，雖然發(fā)現(xiàn)了火區(qū)進(jìn)風(fēng)側(cè)閉墻漏風(fēng)增加、停風(fēng)、風(fēng)流反向及產(chǎn)生沖擊波等現(xiàn)象，但當(dāng)時(shí)由于缺乏經(jīng)驗(yàn)，無(wú)法判斷其原因，也未意識(shí)到危險(xiǎn)，人員也沒(méi)有撤離。未造成嚴(yán)重后果，除了閉墻的掩護(hù)外，存在僥幸成分。但對(duì)瓦斯爆炸時(shí)風(fēng)量變化規(guī)律有了初步認(rèn)識(shí)。到案例二和案例三時(shí)，我們有了之前的經(jīng)驗(yàn)，事先制定了避災(zāi)技術(shù)措施，當(dāng)發(fā)現(xiàn)風(fēng)量變化時(shí)，及時(shí)撤離了現(xiàn)場(chǎng)人員，保證了自身安全。而案例四，雖未親臨現(xiàn)場(chǎng)，但根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)人員描述及以往經(jīng)驗(yàn)判斷，發(fā)生瓦斯爆炸的可能性極大，因此建議立即撤離人員，避免了重大人員傷亡。
4 .煤礦火災(zāi)期間發(fā)生瓦斯爆炸避災(zāi)技術(shù)措施
煤礦火災(zāi)期間發(fā)生瓦斯爆炸事故時(shí)的避災(zāi)技術(shù)措施如圖2所示。
圖2 煤礦火災(zāi)期間發(fā)生瓦斯爆炸避災(zāi)措施程序簡(jiǎn)圖
4.1處理煤礦火災(zāi)，特別是高瓦斯煤礦，即使按照“遠(yuǎn)距離封閉”原則選定了最安全的封閉方案，也仍然無(wú)法完全杜絕瓦斯爆炸的發(fā)生。上述四個(gè)案例中，就有兩個(gè)是在封閉井口時(shí)發(fā)生了瓦斯爆炸。因此處理此類事故，除了選擇最安全的密閉位置、封閉方法和密閉形式，最大限度把瓦斯爆炸帶來(lái)的威脅降低到最小程度外，必須要事先制定避災(zāi)技術(shù)措施。
4.2火區(qū)封閉選擇密閉位置時(shí)，必須是要在能夠確保救援人員安全的前提下再去考慮盡量縮小封閉范圍，而不能一味的強(qiáng)調(diào)盡量縮小封閉范圍而忽視了救援人員的安全。
4.3除符合“遠(yuǎn)距離封閉”要求外，密閉位置要盡量靠近巷道交叉口、硐室或巷道低洼處等易于避災(zāi)的地點(diǎn)，以利于救援人員就近避災(zāi)，避開沖擊波正面沖擊。
4.4在火區(qū)封閉時(shí)，不管是何種密閉形式，即使是防爆墻，都應(yīng)按照“人員撤離快、避災(zāi)效果好”的要求，制定避災(zāi)技術(shù)措施，并貫徹落實(shí)到每個(gè)人，明確撤離時(shí)間節(jié)點(diǎn)、撤離路線、自救互救方法等；要安排有經(jīng)驗(yàn)的人員專門負(fù)責(zé)隨時(shí)觀測(cè)風(fēng)量變化，在發(fā)現(xiàn)風(fēng)量變化，尤其是發(fā)現(xiàn)進(jìn)風(fēng)側(cè)風(fēng)量增加、或是回風(fēng)側(cè)風(fēng)量減小時(shí)，及時(shí)下達(dá)撤離命令，盡量抓住撤離的最佳有利時(shí)機(jī)。
4.5現(xiàn)場(chǎng)救援人員應(yīng)按照進(jìn)風(fēng)側(cè)風(fēng)量增加—減小—停風(fēng)—出風(fēng)（沖擊波）和回風(fēng)側(cè)風(fēng)量減小—停風(fēng)—進(jìn)風(fēng)—停風(fēng)—出風(fēng)（沖擊波）的風(fēng)量變化規(guī)律掌握撤離時(shí)間節(jié)點(diǎn)；如來(lái)不及撤離時(shí)，可就近撤到其他巷道、硐室等，或是就近選擇低洼處臥倒，掩住口鼻，快速佩戴自救器或呼吸器。
4.6發(fā)現(xiàn)風(fēng)量變化時(shí)，下達(dá)撤離命令必須及時(shí)果斷，不要錯(cuò)失撤離的最佳時(shí)機(jī)；撤離時(shí)，要按照預(yù)設(shè)的路線、方法快速有序撤離，不能驚慌亂跑；避災(zāi)時(shí)要沉著冷靜，盡量采取低臥姿勢(shì)，減少CO中毒的幾率，盡量躲開易垮落、倒塌和傾倒的巷道、設(shè)施和設(shè)備，以防砸傷和埋壓。
4.7爆炸沖擊波過(guò)后，風(fēng)流會(huì)很快恢復(fù)正常。這時(shí)避災(zāi)人員不要急于撤離，待風(fēng)流正常后再撤到安全地點(diǎn)。曾有過(guò)某礦瓦斯爆炸時(shí)，同一個(gè)掘進(jìn)工作面的人中，只有最后撤離的一人生還，而匆忙撤離的其他人員全部因CO中毒而遇難的教訓(xùn)。
5. 結(jié)論
5.1煤礦尤其是高瓦斯煤礦火區(qū)封閉時(shí)，如存在瓦斯爆炸危險(xiǎn)，那么在制定火區(qū)封閉方案時(shí)首先要考慮的如何選擇安全的封閉距離確保救援人員的安全，而不能一味的考慮縮小火區(qū)封閉范圍。最終形成的火區(qū)封閉方案必須是在充分分析論證瓦斯爆炸危險(xiǎn)性的基礎(chǔ)上選定的最佳方案。
5.2通過(guò)以上對(duì)瓦斯爆炸機(jī)理和特點(diǎn)分析，在煤礦井下的特殊環(huán)境中，瓦斯燃燒過(guò)程必然會(huì)造成進(jìn)回風(fēng)兩側(cè)風(fēng)量的變化，這種風(fēng)量的變化隨著瓦斯燃燒的繼續(xù)呈現(xiàn)出一定的規(guī)律，尤其是進(jìn)入加快燃燒階段，瓦斯燃燒會(huì)非常劇烈，風(fēng)量的變化也會(huì)更加明顯，在進(jìn)回風(fēng)兩側(cè)會(huì)很容易發(fā)現(xiàn)風(fēng)量變化的現(xiàn)象。
5.3研究掌握處理煤礦火災(zāi)，尤其是火區(qū)封閉期間發(fā)生瓦斯爆炸時(shí)的風(fēng)量變化規(guī)律，對(duì)于充分利用好這種變化提供給救援人員寶貴的安全撤離和避災(zāi)機(jī)會(huì)，預(yù)先制定有針對(duì)性的避災(zāi)技術(shù)措施，確保救援人員自身安全有著非常重要的作用。如果現(xiàn)場(chǎng)細(xì)心觀察，及時(shí)抓住出現(xiàn)的進(jìn)風(fēng)風(fēng)量增加（撤離）—減?。ň徒冯x）—停風(fēng)（就近撤離或臥倒）和回風(fēng)風(fēng)量減小（撤離）—停風(fēng)（撤離）—進(jìn)風(fēng)（就近撤離）—停風(fēng)（就近撤離或臥倒）這稍縱即逝的各個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，掌握先機(jī)，完全能夠做到在沖擊波產(chǎn)生前安全撤離或合理避災(zāi)，能夠把瓦斯爆炸帶來(lái)的威脅降低到最小程度。
5.4每一名救護(hù)指戰(zhàn)員要善于在實(shí)戰(zhàn)中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，這是能力提高的重要途徑和手段。不管是成功的經(jīng)驗(yàn)，還是失敗的教訓(xùn)，對(duì)于我們來(lái)說(shuō)，都是難得的財(cái)富。經(jīng)驗(yàn)可以在實(shí)踐中不斷豐富和發(fā)展，而同樣的教訓(xùn)不允許在今后的救援中再次發(fā)生。
參考文獻(xiàn)
[1]礦山救護(hù)指揮員[M].煤炭工業(yè)出版社, 2007.
[2] DQ惰氣發(fā)生裝置在礦井防滅火中抑制瓦斯爆炸的探討[J].礦山救護(hù), 1998(8)
責(zé)任編輯：周彥榮 編輯：藍(lán) 圖
