平凉市煤矿事故与气象要素关系分析

王勇1缪翔1张亚刚1李韦霖2刘雪雄1

1.平凉市气象局744000；2.甘肃省气象局744000

摘要：煤矿是我国生产事故最频繁和最严重的行业，据不完全统计2001年至2005我国煤矿事故百万吨煤死亡率为世界主要采煤国死亡总人数的4倍以上，为美国的26倍和印度的10.1倍。其中乡镇煤矿是国有煤矿的2.9倍。但从2006年至2013年，事故比2001至2005年减少了10.9%，死亡人数下降20.1%。主要事故有瓦斯爆炸、突水、冒顶塌方、煤尘爆炸、煤矿火灾和采空区垮塌地震等。

关键词：煤矿事故，气象要素

甘肃省平凉市境内2006年至2013年共发生53例煤矿事故，其中华亭县32例，占60.4%；崇信县16例，占30.2%；灵台县3例，占5.7%；平凉市崆峒区、泾川县各1例。气象资料分析表明，这些事故都与气象条件变化有一定关系。

1.气压变化

通过分析发现：煤矿事故的发生与地面气压的变化有密切关系，除少数几个个例外，约88%的煤矿事故（特别是瓦斯、煤爆事故）发生前均有地面气压的下降。如：2007年5月14日，华亭县某煤矿250205上工作面突发煤爆，顶板下沉，巷道底鼓，将支护工关某弹起，夹在转载机顶盖与巷顶之间，致其受重伤，后不治身亡。

图1是煤矿瓦斯事故（2007年5月14日）前后当地气压的日最高、最低、平均变化曲线，可以看到，事故发生前，地面平均气压较高，前4天时，平均气压为一峰值，之后开始下降，事故发生日，当地的气压位于变化曲线的谷底。

图12007年5月10日—15日华亭县气压变化曲线图

探究地面气压下降时瓦斯爆炸事故发生的原因是：在地面气压下降阶段，可使通风巷道与通风死角的相对平衡破坏，瓦斯的涌出量和排放量增加，表现为井下回风流中瓦斯浓度增加，在一定条件下，可以引起瓦斯爆炸。

2.地面气温变化

煤矿事故的发生与地面气温的变化密切相关。有22%瓦斯事故发生前有持续较长时间且幅度明显的增温过程（从气象学的角度考虑，是由于无冷空气影响，天气系统稳定所致）；另有66%的瓦斯事故发生前1～3天，地温有明显的上升，事故当天为气温的峰值点。如：2008年6月23日15时58分，华亭县某煤矿250102综放工作面运输顺槽端头支护段发生煤爆，造成一根长钢梁梁头脱落，将正在靠煤壁侧端头后架前方清煤的王某打倒致伤，后经抢救无效死于18时死亡。

图22008年6月19日—24日华亭县地温变化曲线图

图2是2008年6月19日至24日事故所在地的地温变化曲线，分析可知，在事故发生前，有3天的气温上升过程，事故前一天有所下降，但事故当日地温迅速升高，达到峰值，之后地温又开始新的一个演变周期。

3.风速变化

研究表明煤矿事故的发生与风速的变化有一定的关系。由于煤矿作业的特殊性，其作业大部分在矿井下完成，井下通风全靠通风系统进行调节，但由于风速较大时，若与通风系统进出风逆向时，风速产生的自然风压影响主风机的出风量，瓦斯浓度相对增高，故易发生瓦斯事故。如：2009年11月14日11时54分，华亭县某煤矿救护队员秦某在井下侦察过程中，吸入有害气体中毒死亡。分析可知，事发当日，风速较大，造成井下通风出现异常，使得瓦斯浓度增加，最终导致事故的发生。

图32009年11月10—15日华亭县日最高风速变化曲线图

4.降水量变化

强降水引发煤矿透水事故在全国的煤矿事故中屡见不鲜，在平凉地区也有发生。如：2012年10月6日，华亭县有明显降水，造成地下水含量增多，使事故发生具备了客观水文条件。10月8日15时40分，华亭县某煤矿副矿长王某带人在井下巡查至51002回风掘进巷道时发生透水，王某、李某至今下落不明。

图42012年10月4—9日华亭县降水量统计图

5.湿度变化

研究表明在一定温度条件下，空气相对湿度越小，人的感觉精神越愉快，工作效率高，事故少。在矿井下相对湿度较大，使人往往有不舒服的感觉，使人感到闷热、心烦意乱，工作效率降低，稍有不慎，就可能造成煤矿人为事故。在井下相对湿度＞70%的气象条件下，人为瓦斯事故较易发生，其主要原因是空气湿度较大，通风不及时，引起瓦斯积聚。如：2012年6月24日，崇信县某煤业公司安监科副科长孙某早班下井跟班，被中班人员在1104运输通道盲巷内发现，瓦斯窒息死亡。

图52012年6月20日-24日崇信县日平均湿度变化曲线图