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安阳矿务局龙山煤矿“11.20”煤与瓦斯突出事故案例分析

  
评论: 更新日期:2012年04月27日

        一、矿井简介
        龙山煤矿隶属于安阳矿务局,系国有地方矿井。矿井位于安阳县水冶镇南约6km,井田东起F163断层,西至F172、F174两断层,南以煤层露头和老窑开采为界,北以-500m煤层底板等高线为界,走向长7.2km,倾斜宽1.5~4.0km,面积11.0km2。1969年元月建井,1978年12月投产,原设计生产能力0.50Mt/a,实际生产能力0.28Mt/a。
        矿井开拓方式为斜井多水平上、下山开拓,第一水平标高-220m,第二水平标高-500m。矿井开采煤层为二1煤,煤层走向300○~350○,倾向6○~10○,煤层厚度4~6m,倾角5~40○,煤层自燃倾向为不易自燃,煤尘爆炸指数为6.33~6.42%。煤层直接顶以泥岩、砂质泥岩为主,厚0.19~22.18%,变化较大;底板为中粒砂岩。井田东翼构造简单,西翼构造复杂,以高角度斜交正断层为主,断层走向为北北东~南南西,北西~南东,东~西三组不同方向,褶曲分布有龙山向斜、谢家庄向斜等。
        矿井通风方式为混合抽出式,主斜井、副斜井、23采区专用斜井进风,冯家洞立井、天喜镇斜井回风。矿井总进风量5329m3/min,总回风量5405m3/min,绝对瓦斯涌出量22.55m3/min,相对瓦斯涌出量83.71m3/t。
        矿井瓦斯等级为煤与瓦斯突出矿井,至2002年11月共发生煤 与瓦斯突出106次,最大突出煤量1070t,瓦斯量167435m3。
        发生事故的地点为11采区11081下顺槽掘进工作面45m处(详见安阳矿务局龙山煤矿11.20煤与瓦斯突出事故图)。下顺槽设计长度400m,沿煤层顶板布置,巷道支护方式为2.4×2.4m梯形木支架,巷道断面积6.44m2。掘进采用爆破落煤,矿车运输。采用2台(自动倒台)28kW风机供风,其回风经11采区轨道运输巷至总回风巷。2002年5月底11采区轨道上山一车场揭石门后,转入11081下顺槽掘进。6月27日,鹤壁煤矿安全监察办事处在龙山煤矿安全检查时因11采区无专用回风巷责令11081下顺槽掘进工作面立即停止作业,9月份经矿务会议研究制定了有关安全措施后又开始掘进,至事故发生时共进尺45m。
        11081下顺槽掘至外平台41.5m处煤层顶板下沉,排放钻孔施工较为困难,事故发生前共打排放钻孔27个(41.5m),钻孔深度为2.4~7.2m。经措施效果检验(2个检验孔,孔深分别为3.5m、3m),△h2max=97.8Pa,至事故发生共进尺3.5m。
        二、防突措施
        在防突管理上,该掘进工作面按突出危险工作面管理,采取的主要措施有:
        (一)11081下顺槽掘进按防突技术措施要求采用超前排放钻孔防治突出措施,钻孔直径89mm,孔深15m,孔数根据现场情况而定。
        (二)每50m安设一组压风自救装置,每组压风自救装置5个。
        (三)执行全断面一次爆破,炮眼深度不大于1m,爆破时必须停电、撤人,躲炮时间30min,躲炮位置在反向风门以外。
        (四)采用钻屑指标△h2进行工作面措施效果检验,临界值为200Pa。
        三、突出经过
        2002年11月20日4点班一掘队出勤12人,共有9人在11081下顺槽掘进工作面修护支架(8点班爆破崩翻),清理落煤。22时许,组长等5人仍在工作面清理浮煤,当其他人员先行走到11081下车场拐弯处,突然身后一股黑烟冲出,气流将正在行走的人熏倒。
        根据11月20日11081下顺槽瓦斯监控曲线显示(22时45分,工作面瓦斯传感器由正常的0.40%突然降至0%,回风巷瓦斯传感器示值由正常的0.47%突然升至1.78%)和现场生还人员的证词,认定突出发生时间为2002年11月20日22时45分。
        事故发生后,矿调度室及时向安阳矿务局等有关部门汇报,同时成立了以矿长为组长的抢险救灾领导小组,积极组织人员抢险。省、市有关领导先后赶到事故现场指导抢险救灾工作。23时27分,安阳矿务局救护队抵达事故现场,进入灾区侦察。经侦察检测:突出煤堆积距工作面35m左右,回风瓦斯浓度40%,突出煤外巷道内未发现遇险人员。救护人员把情况报告给抢险救灾指挥部,指挥部认为遇险人员被突出煤掩埋,已无生还的可能,最后决定在确保抢险人员安全的原则下寻找遇险人员,并制定了较为完善可靠的实施方案。21日1时30分开始排放瓦斯,14时35分在突出煤中发现第一名遇难人员,23日19时10分找到最后一名遇难者,抢险救灾工作结束。这起事故共造成5人死亡,7人受伤,直接经济损失78万元。
        四、突出动力特征
        经现场勘察,此次煤与瓦斯动力现象具有以下特征:
        (一)突出的煤向外抛出距离达35m,从工作面向外31m巷道被煤充满,突出煤绝大部分为粉煤,其间夹杂少量的矸石,突出煤量315吨。
        (二)抛出的煤堆积角为18○,小于煤的自然安息角45○。
        (三)有明显的动力效应。
        1、工作面向外12m巷道的支架和18m处的抽放钻场硐室支架顶梁全被吹掉。
        2、工作面向外32m一矿车向上帮翻倒。
        (四)有大量的瓦斯涌出,涌出量为30524m3,远远超过突出煤的瓦斯含量。
        (五)工作面左帮顶部有一深1.9~2.1m,宽1.5~1.6m,高0.5~0.6m的矸石孔洞,该孔洞经勘察认定系下方煤体突出所致。
        综合以上分析,确认这是一起煤与瓦斯突出事故。

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