为认识煤矿热动力重特大事故的发生规律,中国矿业大学王德明教授对我国2000—2019年一次死亡10 人及以上的509起煤矿重特大事故、1949—2019年一次死亡30 人及以上的302 起煤矿特大事故和24 起一次死亡百人以上事故进行了统计与分析,结果表明热动力灾害在煤矿重特大事故中占比最高、致灾最严重。热动力灾害的事故起数在百人及以上事故中占91.6%,在30 人及以上的特大事故中占83.6%,在10 人及以上的重特大事故中占61.6%。

　　在煤矿开采技术经历了长期发展、科技水平日益进步的当代,为何热动力灾害还时有发生? 为何还不能遏制热动力灾害重特大事故? 王德明教授通过对近年来国内外的煤矿热动力灾害重特大事故的总结分析、特别结合亲身参与的多起事故救援与处理经历,对这些问题进行了剖析,认为过去未能遏制热动力重特大事故发生的主要原因是对以下3 个科学问题认识不足,导致在防治和救援工作中缺少针对性和有效性:

        (1)对采场中气、固相可燃物(瓦斯与煤)复合燃烧及点火特性认识不足。瓦斯与煤作为气、固相可燃物在煤矿井下的采场中同生共存,过去将瓦斯灾害、煤自燃和煤尘爆炸分类对待,较少关注不同相态复合可燃物的成灾特性,也缺少有效防治措施,导致常发生瓦斯与煤复合燃烧的重特大事故,如我国八宝煤矿、美国UBB 煤矿、土耳其索玛煤矿等热动力重特大事故都具有瓦斯与煤复合燃烧(爆炸)的共同特征。即使认识到2 者有联系,也只认为煤自燃是瓦斯的点火源,未认识到采场中含石英砂岩顶板垮落产生压电火花等点火源可引发瓦斯燃烧(爆炸)、进而引发煤着火再形成引燃瓦斯的点火源,可导致瓦斯多次爆炸,这正是瓦斯与煤复合燃烧(爆炸)的特征,如宁夏白芨沟煤矿2421-1 采空区发生了上百次爆炸、吉林八宝煤矿-416 采区发生了5 次爆炸(爆燃)、安徽任楼煤矿Ⅱ7322 采空区发生了8 次爆炸等。过去对这种复合燃烧的最初点火原因和采场中含瓦斯混合空气的时空特性缺少研究,导致不了解采场中复合可燃物的燃烧特性,也缺少针对性的防治措施。

　　(2)对热动力灾害致灾因素与通风系统耦合的致灾作用认识不足。煤矿热动力灾害的致灾因素为火焰、烟气和冲击波,造成人员大量伤亡的原因主要是有害烟气。过去只认识到了火风压对通风系统的影响,但对火焰与冲击波对通风系统的破坏作用、不可靠(脆弱)通风系统与灾变扩大的关系、灾变时期通风与烟流的控制方法等缺少研究,导致目前仍缺少有效的应对方法和技术。凡是造成大量人员伤亡的热动力重特大事故都与通风系统不可靠(脆弱)有关,例如阜新孙家湾、水城木充沟、铜川陈家山、开滦刘官屯等煤矿发生的死亡百人以上的热动力灾害事故,事故采区都为下行通风,有的还存在缺少专用回风巷、一巷多用、通风装备与设施不可靠等问题,当发生热动力灾害时,冲击波、火风压首先破坏脆弱通风系统,然后有毒烟流扩散到更大区域酿成重特大事故。2020年我国又发生2 起重大热动力(火灾)事故(重庆松藻煤矿“9·27”重大火灾事故、重庆吊水洞煤矿“12·4”重大火灾事故),尽管这2 起火灾的起因并不复杂,但都发生了因火风压导致的风流逆转现象,正是高温烟流与脆弱通风系统的耦合作用造成烟侵区域扩大。

　　(3)对热动力灾害救援的不确定性风险特性认识不足。由于煤矿井下环境复杂,热动力灾害的发生具有隐蔽性和突发性、发展具有动态性,灾情信息难以准确、及时获取,救援决策常面临不确定性的灾情和风险。但是,已有的救援方法与技术主要针对确定性问题或风险,缺少处理不确定性风险的能力,当面对未知的状态和不确定性风险时,常常束手无策或容易冒险决策。由于灾情发展的动态性和后果的严重性,当认识不到不确定性风险时,冒险决策就会产生严重后果,如吉林八宝煤矿2013-04-01 处理灾情时造成17 名救援人员死亡、新疆大黄山煤矿2014-07-05 处理灾情时也造成17 人遇难。对救援的不确定性风险缺少认识,主要是缺少发现和处理不确定性风险的方法与技术,这是导致救援困难和决策失误的主要原因。

参考文献：《煤矿热动力重大灾害中的几个科学问题》