2005年12月24日23时12分,贵州省盘县响水煤矿发生煤与瓦斯突出事故。23时20分,突出的瓦斯冲出井口后扩散,遇地面火源而引起瓦斯燃烧。事故造成12人遇难,直接经济损失354.6万元,突出煤量2500t,突出瓦斯约110×104m3。
一、矿井概况
响水煤矿设计年生产能力10Mt,分两期建设:一期设计年生产能力400×104t,二期设计年生产能力600×104t。一期划分为河西采区和播土采区,其中河西采区设计年生产能力100×104t,播土采区设计年生产能力300×104t。
事故发生在播土采区的19号煤层皮带上山,当时,采区内布置的19号煤层皮带上山已掘进1381m,17号煤层轨道上山已掘1208m,19号煤层轨道上山已掘1448m,如图6-8所示。
2004年3月,19号煤层皮带上山工程开工,巷道净断面积18.3m2,设计为锚网喷支护,其中事故点工作面迎头往后300M为U型钢拱形棚与锚网喷联合支护和钢格棚与锚网喷支护。19号煤层皮带上山从井口往里371m段倾角为15°,371~1199m段倾角为9°,1199~1381M段倾角为12.6°。该上山掘进采用梭式矿车运输和带式输送机接力运输,1199m往外安设有两条带式输送机,1199m以里安装有一台梭式矿车。工作面迎头高4.2m、宽5m;从顶板往下有一层厚0.72m的煤线,地质资料称之为20号底;底板往上有一层厚0.2m的煤线,两层煤线之间为泥质砂岩。在掘进过程中,从1199m处发现地质构造发生变化,煤层倾角从9°变到12.6°。
19号煤层皮带上山采用2×45kW的局部通风机和800mm的风筒通风,井口回风量500m3/min。迎头及回风流各安有一台瓦斯传感器,风电、瓦斯电闭锁装置正常使用。
二、事故发生经过
2005年12月24日,19号煤层皮带上山白班正常掘进,至19时已完成一个作业循环,迎头出渣、支架、打锚杆等工序已经结束。
19时,值班小队长主持召开晚班班前会,安排当班正常掘进进尺1.8m。当班共有12人入井作业(其中3人抽水、5人打眼爆破、4人出渣),23时许,爆破员打电话到井口值班室说要爆破,值班小队长接电话后同意爆破,并安排检身工在地面切断井下的动力和照明电源。23时12分井下爆破,在矿井口听见了爆破声。几分钟后,从井下吹出一阵风,并伴有黑色的灰尘,风越来越大,小队长和检身工走到井口观察,当距离井口5m左右时,被吹出的强风刮倒(未受伤),两人随即往回跑。跑出30左右,回头看到井口出现了明火火焰,火势很猛,火焰高达40~50m。小队长立即打电话向值班队长汇报了事故情况。
三、事故处理经过
事故发生后,响水煤矿成立了抢险救灾指挥部,制订了抢险方案,立即开展了各项抢险救灾工作。先期安排盘江救护大队和盘县消防队参加抢险,同时按规定程序将事故上报有关部门。
接到报告后,省安委会立即启动矿山事故应急预案,派出人员赶赴事故现场指挥抢险救援工作。同时增派六枝矿务局救护大队和召请省消防总队前往参加抢险。
(一)封闭井口窒息灭火
25日14时,有关部门和单位相继赶到现场,在现场对指挥部成员进行了调整,同时召开了指挥部会议,分析事故情况和研究事故处理方案。根据现场情况,井口火焰高达40~50m,火势太大,人员无法靠近,只能在40m开外观察。由于有井下高浓度瓦斯参与,火势一直未减,分析可能是煤与瓦斯突出,突出的瓦斯遇地面火源引起瓦斯燃烧。由于该上山只有一个与地面相通的出口,且已被明火封堵,无法向井下供风稀释瓦斯,井下巷道已长时间处于高浓度瓦斯控制,被困人员已无生还可能。指挥部认为,火势太大,直接灭火无法奏效。
根据现场实际,指挥部制订了抢险救灾方案:
(1)首先用泥土封闭井口,待符合条件后再启封火区进行处理。
(2)由救护队在现场50m范围设置警戒线,检测井口范围气体,并指挥机械推土封堵井口灭火。
(3)调集翻斗卡车、装载机、挖掘机等施工机械,从距离井口1000m的地方取土运到井口附近进行堆积。
(4)把泥土逐步推向井口,堆积封堵井口隔绝空气,同时运用高泡灭火技术进行灭火,最终到达封闭火区。
26日凌晨,使用施工机械将封闭井口所需的泥土准备就绪;9时,开始封闭作业;10时15分,井口安全封闭,火势基本得到控制。
因井筒内存在高温,封闭后井筒内的瓦斯压力增大,瓦斯沿泥土的缝隙外溢,在封堵泥土表面仍存在一些零星火苗。指挥部决定:由矿山救护队佩戴氧气呼吸器,采取从堆土四周、由下往上一边浇水一边夯实泥土的方法,逐步收缩范围,最终扑灭明火火焰。
27日12时5分,堆土表面火扑灭工作完成,火灾得了彻底控制。指挥部决定由矿山救护队负责监护,如土堆出现裂隙和气体增大现象立即汇报和处理。
(二)启封井口及灾区侦察
2月16日,对封闭火区的气体、温度等观察数据进行分析后认为,井筒内的火已熄灭,符合启封火区的条件和规定,指挥部研究决定启封火区。启封工作由矿山救护队根据《煤矿救护规程》的规定制订侦察方案和措施实施,施工机械配合。
16日10时15分,开始启封;16时30分,首先在井口挖开一个0.5m2的入口,并用风障设置风帘锁风,以防止地面空气进入灾区。
16时30分侦察人员入井;18时26分侦察结束,并向抢险指挥部汇报侦察情况:
(1)井口向下约50m内CH4浓度为50%、02浓度为2.4%、无C0,温度为29.7℃,没有发现遇难人员,风筒、输送带、电缆烧毁,巷道底部有0.5m厚的水泥灰粉(为该段碹体烧掉的灰粉)。
(2)井口往下50~900m巷道没有爆炸痕迹。风筒、电缆等完好,250m处输送带堆积在一起。在900m处发现2名遇难人员,人员的倾倒方向往下,该处CH4浓度为90%、02浓度为0.7%、无C0,温度为17℃。
(3)井口向下约1030M处躲避硐内发现3名遇难人员,其中2名遇难人员的倾倒方向往上,1名遇难人员的倾倒方向往下,风筒、电缆等完好,无爆炸痕迹。此处有厚约0.5m的突出煤粉,风筒有20节堆积在一起(为突出冲击造成),没有烧焦的痕迹,CH4浓度为90%、02浓度为0.7%、无C0,温度为17℃。
(4)距井口1120m处躲避硐内发现1名遇难人员,无爆炸、燃烧痕迹。此处有厚约0.7m的突出煤粉,CH4浓度为90%、02浓度为0.7%、无C0,温度为17℃。
(5)距井口1200m处往下已被水淹(水淹往下距离约为181m),水淹往上约100m第六章煤矿煤与瓦斯突出事故救援典型案例分析|107
距离范围有0.5~1.5m厚的煤粉。
(6)上述发现的6名遇难人员没有烧伤的痕迹,判断是窒息死亡。
(三)恢复通风,寻找搬运遇难人员
按指挥部安排:首先排放瓦斯,恢复通风,然后搬运已发现的遇难人员,最后清理巷道,寻找其余遇难人员。为防止在清理巷道突出物时产生煤尘爆炸,救护队在清理巷道时要制定安全技术措施,主要工作如下:
(1)2月16日21时40分,救护队按照排放瓦斯措施,逐段进行排放瓦斯,于17日6时,井口至1200m处瓦斯排放完毕,通风恢复。
(2)17日16时25分,救护队将发现的6名遇难人员运至地面。
(3)18日9时,开始恢复井下供电,恢复带式输送机运转和水泵进行排水,继续清理突出物,寻找余下的6名遇难人员。
(4)4月22日3时50分,在1288M处找到最后1名遇难人员并运至地面,抢险救援工作结束。6月10日,清理巷道工作全部结束。
四、事故原因及防范措施
(一)事故原因
(1)地质构造发生变化后,施工单位没有引起注意和未采取任何措施,施工中误穿至19号煤层,掘进爆破诱发19号煤层煤与瓦斯突出,高浓度瓦斯涌出井口,遇地面明火引起燃烧。
(2)事故发生时,距井口一侧约30m处的临时工棚内有火炉,煤与瓦斯突出后,高浓度瓦斯涌出井口随着地面的风向扩散,经过火炉(当时的风向是往火源方向流动的)遇明火引起燃烧。
(3)根据现场勘察,发现井口往下50~1200m范围电缆、风筒、带式输送机、水泵等设备完好并结合气体参数情况,按照预热一→燃烧→焦化过程分析,在此范围未找到碳化物和燃烧爆炸的痕迹,可以确认此范围没有发生燃烧和爆炸。
(4)根据1090~1200m范围有0.5~1.5m厚的煤粉,1200m往里煤粉堆积充满巷道,清理巷道后,发现巷道1201~1280m段及1373~1381m段顶板有明显压力,掘进工作面迎头1381m前被大块矸石及碎煤堵严,巷道顶部2m是煤矸石,2m以上是碎煤,且前方矸石与后方矸石比较,矸石变软,突出点块状煤矸石密集,分析认为是煤与瓦斯突出。
(二)防范措施
(1)建设单位要加强对外包工程的监管,对施工单位建立健全安全管理机构,按规定配备特种作业人员等,并要求监管到位。
(2)施工单位要加强煤矿建设工程项目的安全管理,特别是在煤系地层中做好瓦斯治理工作,落实煤与瓦斯突出的防治措施。全面提高施工管理人员对煤系地层瓦斯灾害的认识,切实落实责任制,做到不安全不施工。
(3)未按《煤矿安全规程》规定严格管理井口。
(4)要按照防突有关规定和要求,对所有煤层的突出危险性进行验证和鉴定,并修改设计,制定措施,加强培训工作。
五、经验与教训
(1)这次事故的处理工作,按程序报告及时,事故应急预案启动迅速,制订处理方案正确,措施落实到位。
(2)救护队行动迅速,在整个抢险过程中,矿山救护队全体指战员紧密配合、协同作战是事故成功处理的关键。
(3)调集翻斗卡车、装载机、挖掘机等施工机械投入使用,加快了事故处理进度。
(4)清理突出物,及时进行洒水降尘,阻止煤尘爆炸,防止扩大事故。
六、专家点评
(1)施工单位未建立健全各项规章制度,安全管理混乱。
(2)施工中未编制和制定防止误穿煤层的安全技术措施,未进行打钻控制煤层层位防止误穿煤层。
(③)特种作业人员配备严重不足。无瓦斯检查员检查瓦斯的情况下,违章指挥掘进施工和组织爆破作业。
(4)响水煤矿对外包工程监管不到位,没有严格落实对施工单位的安全监管责任。
(5)设计单位对沿19号煤层(具有煤与瓦斯突出危险性)底板掘进未设计防止煤与瓦斯突出的防范措施和防止误穿煤层措施。
(6)高浓度瓦斯燃烧,采取窒息灭火的方法正确,如果采取增大风量的方法会引起瓦斯爆炸事故发生。