煤炭是我國第一大能源，占一次性能源的70%左右。由于我國煤炭分布范圍廣泛，埋藏地質(zhì)條件復雜，煤炭生產(chǎn)一直受到各種災害，如瓦斯、火災、水災、煤塵及冒頂等的威脅，其中尤以瓦斯爆炸事故后果最為嚴重。據不完全統計，我國采礦企業(yè)每年因傷亡事故所造成的直接經(jīng)濟損失高達20億元人民幣。如果能在事前對瓦斯爆炸的風(fēng)險性進(jìn)行正確評價(jià)，將對瓦斯爆炸預防和安全生產(chǎn)具有重要的現實(shí)意義。

　　目前煤礦風(fēng)險評價(jià)方法存在相當大的經(jīng)驗成分，很少對危險源評價(jià)進(jìn)行系統的研究。本文從系統論的觀(guān)點(diǎn)建立了一個(gè)風(fēng)險評價(jià)模型，來(lái)分析評價(jià)煤礦瓦斯爆炸重大危險源以及瓦斯爆炸的發(fā)生概率。

　　1、煤礦瓦斯爆炸的特征及危害

　　1.1瓦斯爆炸的形成條件

　　煤礦瓦斯爆炸的重大危險源主要是甲烷，瓦斯爆炸的必要條件有：①甲烷積聚超限且濃度達到5%一15%；②空氣中氧含量大于12%；③引燃引爆熱源必須大于甲烷最小點(diǎn)燃溫度650-750℃。在一般的礦井條件下，氧濃度是滿(mǎn)足的，只要積聚的瓦斯達到爆炸濃度范圍，同時(shí)具有引燃熱源，就有發(fā)生瓦斯爆炸事故的可能。

　　煤礦井下瓦斯在不同濃度下危險程度是不同的，根據2005年3月國家煤礦安全監察局頒布的《煤礦瓦斯治理經(jīng)驗五十條》，現將瓦斯積聚嚴重程度分為以下4種狀態(tài)，并予以處理。

　　瓦斯的引燃溫度為650 -750℃，最低點(diǎn)燃能量為0. 28 m J，明火、煤炭自燃、電�。�4 000℃）、電氣火花、赤熱的金屬表面、吸煙、撞擊火花、磨擦火花，甚至靜電產(chǎn)生的火花等煤礦井下所能遇到的絕大多數火源都足以引燃瓦斯。所以，考察火源嚴重程度主要是看該火源在危險的瓦斯環(huán)境下暴露的頻率。

　　1.2瓦斯爆炸的危害

　　礦井瓦斯爆炸是受限空間的爆炸，它的傳播和影響范圍特別大，往往造成重大的人員傷亡和巨大的財產(chǎn)損失。分析其危害主要為：高溫、沖擊波和有害氣體。

　　高溫。瓦斯爆炸會(huì )產(chǎn)生高溫的焰面。焰面是巷道中運動(dòng)著(zhù)的化學(xué)反應區和高溫氣體，其速度大、溫度高。正常的燃燒速度為1－2.5 m/s，爆轟時(shí)傳播速度可達2 500 m /s.焰面溫度高達2 150－2 650℃。焰面經(jīng)過(guò)之處，人被燒傷或大面積燒傷，可燃物被點(diǎn)燃而發(fā)生火災。

　　沖擊波。瓦斯爆炸會(huì )產(chǎn)生很強的沖擊波，沖擊波鋒面壓力可由幾個(gè)大氣壓到20個(gè)大氣壓，前向沖擊波疊加和反射時(shí)可達100個(gè)大氣壓。其傳播速度總是大于聲速，所到之處會(huì )造成人員傷亡、設備和通風(fēng)設施損壞、巷道跨塌。

　　有害氣體。瓦斯爆炸后生成大量的有害氣體，某些煤礦分析爆炸后的氣體成分為：O2濃度6%-10%； N2濃度82%-88%；CO2濃度4%-8%； CO濃度2%-4%.如果有煤塵參與爆炸，CO的生成量更大，往往成為人員大量傷亡的主要原因。

　　2、煤礦瓦斯爆炸的風(fēng)險評價(jià)模型

　　2.1瓦斯爆炸的“人一機一環(huán)境”系統

　　事故致因理論認為：人、機（物）和環(huán)境這3個(gè)因素在同一時(shí)間和空間兩兩相遇時(shí)才可能發(fā)生事故。圖1是危險因素組成的瓦斯爆炸人一機一環(huán)境系統圖，圖中兩圓交叉部分為事故易發(fā)生區，而3個(gè)圓相交部分為事故高發(fā)區。

　　2.2瓦斯爆炸的風(fēng)險評價(jià)模型

　　為了研究煤礦瓦斯爆炸事故的危害，尋找系統的薄弱環(huán)節以及系統安全性的技術(shù)途徑，在對瓦斯爆炸的“人一機一環(huán)境‘，系統進(jìn)行分析的基礎上，根據科學(xué)性、系統性、可行性和可比性的原則，建立危險源風(fēng)險評價(jià)模型。同時(shí)根據礦井瓦斯爆炸的特點(diǎn)和以往事故原因的分析，參照其他行業(yè)的評估方法，提出煤礦瓦斯爆炸風(fēng)險評價(jià)模型方程：H＝KD /6 

　　式中H—危險源系統的風(fēng)險度；H的范圍：0<H≤1；

　　K—系統不安全系數；

　　D—系統的風(fēng)險度。

　　為使H的值標準化即處在0和1之間所以將KD的值再除以6.很明顯，有了危險源系統的風(fēng)險度H，便可得出瓦斯爆炸可能性的大小。