某矿打钻诱发煤与瓦斯突出事故

  来源:安全管理网 
评论:  更新日期:2018年12月07日

12月2日,×××矿29021回风巷在采取排放孔防突措施打钻时,发生煤与瓦斯突出,突出煤量68吨,突出瓦斯量10179m3,伤亡一人。
一、突出地点概况:
29021回风巷位于29采区第一区段,四邻未开采。工作面回风巷标高-130m,垂深245m,煤厚2.3~8.6m,采用工钢棚支护。该巷掘至统尺450m处,遇到一落差1.5m的断层,改线后往下坡掘进6m又遇到一落差2.5m的断层,全断面软煤,层理紊乱,过断层施工排放孔时发生了煤与瓦斯突出。
二、采取的防突措施及效果检验指标
该巷采用的防突措施为排放孔,布置排放孔36个,孔径89mm,孔深9m,排放孔控制巷道轮廓线外2~4m;效果检验采用三指标法,临界值指标为Δh2=200Pa、S =6Kg /m、q=5L/min。29021回风巷12月1日两点班效果检验时1#、3#效果检验孔超指标,矿总工程师批示补打11个排放孔,安全区在夜班已打了5个孔(1#--5#),六点班接着打排放孔。
三、事故经过:
12月2日六点班,班前会上值班干部熊××在安排生产计划时,着重强调了开钻前将工作面迎面支架打牢褙紧,严格按照设计钻孔施工,打钻期间要时刻观察钻机钻进情况,发现异常要立即停止工作,撤出人员,并向调度室汇报。
打钻时由钻工芷××、孔××两人负责接切钻杆,赵××负责操作钻机操作阀,李××负责停送电及停送压风。到达工作地点后,班长娄××经检查确认安全无误,准备开钻。李××送风时发现压风管无风,班长娄××去19下车场打电话向矿调度室汇报。7点50分送上压风后开始打钻,第一个孔(6#)钻到6.28m时,钻工芷××发现钻孔不排渣,立即让赵××往外退钻,退钻时(8点10分)钻孔喷出一股黑烟,瓦斯检查员李××发现有突出预兆,立即命令所有人员向外撤退,在工作面人员撤退的同时,钻孔中喷出大量的煤和瓦斯。瓦斯检查员和三名钻工被瓦斯熏倒跌在脱节的风筒处,醒来之后互相搀扶憋气前行、划破风筒换气向外撤退。8点30分,四人撤出后,瓦斯检查员李××立即到19轨道下车场向调度室汇报瓦斯突出情况。调度室值班接到通知后,按事故救灾程序通知有关部门,矿立即成立了救灾指挥部。经局、矿救护队侦查,指挥部制定了抢险救灾方案。经过十个小时的抢险救灾,找到了瓦斯突出时未能撤出而遇难的李××。
事故示意图:
四、突出原因分析:
(一) 直接原因
1、掘进工作面处于断层构造应力集中带附近,在断层作用下,煤岩层受到了强烈的挤压搓动,从而产生了一个较高的构造应力区,使围岩及煤层内积蓄了很高的弹性潜能,具备突出的潜在动力。
2、煤层瓦斯含量大、压力高,煤质松软,煤层透气性差,是典型的“构造煤”,抵抗突出能力差,炮后及施工排放孔期间瓦斯频繁超限,打排放孔期间顶钻、喷钻现象严重,在采取防突措施打钻期间,密集的局部措施消弱了煤体抵抗突出的强度,打破了煤体极限平衡状态,诱导了煤与瓦斯突出。
(二)间接原因
1、当时,《防治煤与瓦斯突出细则》没有严格要求采取区域瓦斯防突措施,所以只采取了局部防突措施排放孔,没有进行瓦斯抽采,未有效消除工作面区域内的突出危险。                                                                        
2、由于巷道断面上排放孔比较密集,布置检验孔困难,且所采用的效果检验方法为点检验,容易造成检验指标失真,不易捕捉到真实的突出指标。
3、在断层构造应力集中带煤层出现急剧变化,炮后瓦斯异常,打钻时出现频繁喷孔等严重突出预兆时,没有采取针对性防突措施,工作面前方和两帮控制煤体少。
4、区队对排放孔的施工顺序没有进行要求,导致断层附近应力没有缓慢释放,煤体强度遭到破坏引起打钻突出。
5、干部和职工对工作面突出危险性认识不足,发现突出预兆没有及时撤人停电。
五、防范措施:
1、严格执行《防治煤与瓦斯突出规定》,突出矿井必须严格执行两个“四位一体”综合防突措施。具备开采保护层条件的必须开采保护层;不具备开采保护层条件的,必须采用底(顶)板穿层预抽煤层瓦斯措施,确保措施到位,做到区域不消突不进煤巷,抽采不达标不安排采掘生产。
2、提高防突标准,科学确定防突技术参数。研究确定矿井突出敏感指标及临界值等基本参数,按规定测定矿井各地点瓦斯压力、瓦斯含量等指标,确保有关参数的真实性,      
3、加强现场管理,强化瓦斯抽采。要加强现场钻孔施工管理,确保钻孔按设计打到位,防止钻孔存在空白带;对瓦斯赋存异常和应力增高区煤层采取卸压增透技术,提高卸压和抽采效果;要加强抽采系统的管理,定期巡检抽采系统,保证抽采负压,确保抽采达标。
4、进一步加强煤层瓦斯地质工作。对煤层瓦斯赋存状况和地质变化情况要弄清、找准,以便于更好的指导安全生产;特别是对区域瓦斯地质条件变化复杂的煤层,要采取有针对性的措施,彻底消除突出危险。
5、提高防突标准,严格监督管理。严格执行《防治煤与瓦斯突出规定》,对所有突出矿井的防突措施进行重新审查修改,加强现场防突措施的监督执行,确保措施施工到位。
6、在掘进中如遇到1m以上的断层时,要制定过断层专项措施,加大钻孔巷帮控制范围,发现异常要停止掘进,研究制定针对性措施,防止突出。
7、加强对全体员工的培训,进一步提高员工的防突技术水平。
4月23日18时30分,17轨道上山掘进工作面发生煤与瓦斯突出特大伤亡事故,突出煤量511t,瓦斯量12.8万m3,造成12人死亡,6人有缺氧症状。
一、事故地点概况:
17采区为上山采区,设计有皮带、轨道、回风三条上山。回风、皮带位于煤层底板,已与东部总回风巷贯通。17轨道上山与皮带上山相距17.5m,两巷之间共有四个横贯相通。17轨道上山自-160m运输大巷17车场绕道开口从下向上掘进,设计总长度390m,巷道下部底板岩巷长110m,半煤岩长11m,上部煤巷长185m。巷道揭露的二1煤层厚度2.7-3m,煤层倾角12-14°,煤质酥软。煤层顶板为粉砂岩,底板为砂岩与页岩互层。煤巷部分为矩形断面,采用2.4×2.4m11#工钢支护,断面积5.3m2。
该巷道曾于1978年7月10日,在统尺114m处施工排放孔时发生过瓦斯突出,突出煤量650t,瓦斯量11万m3。突出的瓦斯逆风进入-160水平东大巷,直达17东六横贯,由于蓄电池机车发生火花引起瓦斯爆炸,死亡27人。1985年11月5日,在统尺294.55m处炮后发生一次压出,压出煤量30t,瓦斯量4944m3,突出后停止掘进直至11月12日矿井突水、11月14日淹井。
掘进期间安装两台28kw局部通风机,一用一备,工作面配备风量219m3/min,正常瓦斯浓度0.1-0.2%,掘进期间无响煤炮、压力增大、煤墙掉渣等明显突出预兆。
二、事故发生经过:
1989年4月19、20日,掘进队按照防突措施要求,施工了7个孔径150mm孔深10m的排放孔, 4月21日掘进4.9m,留5.1m措施超前距。4月22日,又施工了7个直径150mm,孔深10m的排放孔,钻孔控制巷道轮廓线以外5.42m。两次施工排放钻孔过程中,均未发生喷钻、顶钻现象。4月23日开始掘进,至事故发生前共掘进2.7m,其中10点班掘进1.4m、6点班掘进1.3m。
4月23日2点班,掘一队计划掘进2m,当班检查瓦斯浓度为风流0.4%,回风流0.3%,回风口0.2%。当班17轨道上山共有19人工作,正前6人,辅助人员13人,15时左右,班长首先进入掘进工作面,经检查瓦斯、顶板、支护一切正常后,向当班人员安排了施工要求。15时30分,班长去其它地区检查工作。由于掘进工作面煤质酥软,工人未进行爆破,采用手镐落煤。大约16时,送水工听到瓦斯传感器报警,副组长立即组织人员撤离,后经过瓦斯检查员检查,瓦斯降至0.3%,瓦斯检查员要求工人去工作面接风筒。工人接过一节风筒后,又恢复了掘进工作,18时30分发生了煤与瓦斯突出,17轨道下车场人员感到一股凉气从轨道上山逆风而下,立即撤到-160水平东大巷;在27回风下山上平道工作的8名职工都感到耳朵似有堵塞、头晕、舌头硬,班长立即组织人员向-160大巷撤退。突出造成正在工作的12名矿工遇难,6人轻伤,突出瓦斯量12.8万m3、煤量511t。
三、抢救经过:
   1989年4月23日18点45分井下汇报,一七轨道上山发生瓦斯突出,当时总工程师正在调度室值班。18点45分,调度室拉警铃通知了救护大队、矿保建站、检查科、灯房,18点50分通知到矿井各位领导。18点48分矿救护队、医院下井进行抢救。18点53分矿调度室向局调度室汇报。19点05分部分矿领导相继下井指挥抢救工作,矿长在调度室全面指挥,命令19地区全部人员撤到罗庄风井底,东总回风三联络巷人员撤到大巷,机车停止运转。19点30分,救护队抬出一人,经抢救30分钟后死亡。后又在20点10分、20点50分、21点40分、22点20分,25日凌晨1点45分、3点30分,25日12点50分,26日凌晨1点45分、1点55分、2点40分,27日凌晨0点50分相继找到11名死者。此次瓦斯突出事故从1989年4月23日18点45分开始抢救,到4月27日14点30分抢救全部结束。
事故示意图:

四、事故原因:
㈠直接原因
1、突出地点有应力迭加。17轨道上山与17皮带上山相距仅17.5m,突出地点距1985年11月5日发生的30t突出点相距仅17.5m,因此,17轨道上山工作面前方煤体除有掘进本身产生的集中应力外,尚可能存在皮带上山侧边集中应力与85年突出孔洞集中应力区的影响,即可能为三方面应力迭加的高应力区。
2、煤体中瓦斯含量高。该地点连续发生三次突出,说明该地点具有很高的瓦斯含量。
3、煤质松软,煤层结构破坏严重。煤层透气性差,打钻塌孔严重,煤层被风吹过后温度达到46度。突出点附近的煤有揉皱和镜面,煤层松软,用手可捻成碎块和粉末,强度很低,肉眼鉴定属Ⅲ、Ⅳ类煤。
㈡间接原因
1、认识不足,重视不够。由于局、矿主要领导多数是1978年7月10日17轨道大突出事故后上任的,对17轨道突出事故了解的不够,教训接受的不深,巷道复工前,局领导没有和矿领导进行深入研究,加之该巷道4月份恢复施工后,瓦斯浓度一直稳定在0.1-0.3%,超前钻孔及掘进时均未发现任何突出预兆,矿井淹没时该处在14kg/cm2水压下浸泡两年之久,排水后又经两年多才施工等等,导致了思想上的麻痹和判断上的失误。
2、技术管理上存在漏洞。17轨道恢复施工前,针对前两次突出,制定了专门的技术措施,并得到了严格贯彻落实。但是原有的作业规程经多年施工、停工、复工的过程,并且又多次补充,这次复工前,是停工时间最长的一次,从技术上对可能发生这样大强度突出缺乏足够的认识,认为只剩下30多米煤巷,仅编制了较详细的专门措施,没有对作业规程进行系统梳理。尽管措施本身无不当之处,但审批手续不够慎重严密,矿总工程师虽然组织多次研究落实该地区的防突措施,但还是按本矿技术管理文件规定让专业工程师组织审批,技术管理上存在漏洞。恢复施工后,煤质酥软,虽然专项措施中编制了爆破条款,每班都安排专职爆破工,但掘进工人认为打眼困难,一直采用手镐落煤,虽不违犯《煤矿安全规程》规定,但如果从技术上强调打眼放炮,施工人员打小眼放小炮的话,突出强度可能会更大,但可能会减少人员伤亡。
3、职工队伍素质低。
事故发生前,掘进巷道中瓦斯传感器曾发生一次几秒钟的报警,职工按照《规程》撤出了现场,随即经过检查,瓦斯又恢复了正常,便又恢复了施工。对这一微小的变化,跟班副区长、生产正副组长、瓦斯检查员及所有在场的人员,无一人引起高度警惕,无一人提出异议和反思,更无人向调度室和有关部门汇报,却认为正常,结果两小时后便发生了突出。
4、安全防护措施不到位。
原煤炭部确定国产隔离式自救器技术不过关,为了安全,以(87)煤生调字第30号文通知暂停使用,压风自救系统尚未装备,在这期间发生突出,也是增大伤亡的因素。
5、当时国家《防治煤与瓦斯突出规定》没颁布执行,矿井没有执行区域瓦斯综合治理措施。
   五、防范措施:
1、矿井要重新研究17采区的突出规律,重新制定该地区的防突安全技术措施。
2、做好突出矿井突出预测预报人员培训和仪器设备购置工作,组建预测预报专业队伍,从90年开始开展突出危险性预测和防突措施效果检验工作。
3、完善抽采系统,成立专业抽放队伍,尽快开始抽放瓦斯;在治理瓦斯上,严格落实“四位一体”综合防突措施。
4、进一步完善矿井安全监测系统,利用监测系统及时捕捉瓦斯变化信息,探索瓦斯突出规律。
5、尽快建立井下压风自救系统,切实搞好安全防护,防止类似事故的发生。
6、加强职工队伍的安全技术培训,提高队伍的技术素质。
7、按目前新的防突要求,必须实施区域瓦斯治理综合防突措施。
 

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