某矿煤炭自燃火灾事故案例

　　1.案例简介

　　×年12月12日14时30分，某煤矿4322综放面停采撤架期间上端头发生一起煤炭自然发火事故。

　　2.矿井及火区概况

　　该矿1975年开始兴建，1981年开始商业生产，其主采煤层为山西组第3层煤，平均厚度为8.29米，矿井设计生产能力为300万吨/年。该矿属低瓦斯矿井，3层煤具有煤尘爆炸危险，有自然发火倾向，自然发火期平均3-6个月。矿井采用立井开拓方式，长壁式采煤方法，综采放顶煤采煤工艺。矿井通风方式为两翼对角式，主要通风机工作方式为抽出式。

　　4322综放面1999年11月开始回采至2000年10月底采至设计停采线。为减少断层损失煤量，依据4303综放面过8m断层的成功经验，矿研究将停采线向外延长70m，推过王楼一号断层（该断层落差5m）。

　　在过断层过程中和过联络巷（4322-2#联络巷和4324-2#联络巷）时顶板难以控制，冒顶频繁，工作面压力大、顶板破碎，普遍丢失顶煤，丢煤厚度最厚达5.9m。工作面没提起刀来，造成割底板进入全岩，导致工作面推进速度慢，特别从10月11日到11月20日41天只推进了29.6m， 4322面被迫于11月20日在4322二号联巷上停采。

　　12月12日13点10分支架后煤层自然发火，并快速发展，烟雾迅速蔓延，采取调压措施仍不能将烟雾逼退，直接灭火无法进行，13日2点决定封闭处理。

　　3.事故经过

　　11月6日发现6＃支架（支架编号自下而上）顶板有微量一氧化碳，7日在同一位置的一氧化碳上升到30ppm。11月11日在l＃支架后部顶板查出一氧化碳218ppm，之后在工作面下部架间窝，顶板都能查出一氧化碳，这段时间通风队在回风隅角向l＃架后部顶板打钻注水。11月20日工作面停采，到11月23日整个工作面支架前梁顶板、架间钻孔内都能查出一氧化碳，并发现64＃，69＃、106＃支架破碎顶板有少量雾气。发现一氧化碳后通风队员立即全力以赴采取用煤电钻打眼插管、注阻化剂、注水、注黄泥浆等措施进行治理，特别针对出雾气的地点打钻注阻化泥浆，11月25日后情况有所好转，26日40＃、44＃支架顶板又出现少量雾气，11月29日开始向4322上顺槽沿空侧以及4320停采线压注黄泥浆。11月29日105＃支架顶板气样分析一氧化碳高达1312ppm，并首次分析出乙烯（C2H4），11月30日夜班同一地点有煤焦油味，通风人员又在105＃架顶和其它地点注浆，井在2#轨道下山向4322面上隅角打钻注浆。根据以往在撤面时支架间以及顶板出现一氧化碳时采取插管注水的治理经验，即在工作面架间采用煤电钻打孔注水处理，共计施工300多个孔。注水后一氧化碳有所下降，12月1日到5日工作面架间钻孔一氧化碳趋于稳定，随开始边处理边撤架子工作。12月6日到7日气样分析部分钻孔中的一氧化碳浓度在逐步升高，12月8日105＃支架钻孔中一氧化碳浓度猛升到6201ppm。12月9日工作面下部跨落比较严实，工作面风量降到229m3/min，由于升压的作用工作面上部钻孔中一氧化碳浓度又迅速下降，但是下顺槽外工作面一氧化碳绝对涌出量从12月10日开始迅速升高。12月11日13时西风井主要通风机停风15分钟后发现进风隅角和43＃、44＃架后有微量青烟，注浆处理人员认为是雾气，随进行注浆注水处理后雾气消失，同时44＃架后局部出现58℃的高温，经向44＃、43＃架后插管注水高温点消失，但有关人员没有认识到问题严重性。12月12日11时左右现场注浆注水人员在109＃架和进风隅角后部发现烟雾，现场人员又采取注水注浆处理，通风队值班人员没有及时汇报矿领导。

　　13点10分观察人员进入工作面，发现烟雾往外扩散到工作面上口，当时现场人员就立即采用水冲直接灭火，但未找到火点，烟雾逐渐扩大。反风结束到恢复通风后约7分钟时间，烟雾进一步扩大，恢复正常通风后，烟雾扩至工作而上出口以外约20m处，现场人员用水冲散烟雾，并开启工作面上顺风机，人员己能到达工作面上口，准备进一步处理。但此时烟雾大，气温高，人员被迫撤出，己无法进行处理，14：20汇报矿调度室。调度室值班人员立即通知矿领导并向集团公司通风处做了汇报，16：40集团公司通风副总等领导到矿，立即与该矿研究治理措施。由集团公司通风副总在调度室统一指挥，现场采取建立调压气室升压后仍不见效，工作面回风流中的一氧化碳浓度迅速上升。为了防止事故进一步扩大，13日2时由总指挥决定采取封闭火区措施，上顺第一道密闭墙距工作面出口约60m，第二道闭在三叉门以里约5m处；下顺第一道闭墙距工作面出口约30m，第二道闭在三叉门以里。13日中班完成火区封闭，上、下两头风机停止运转。接着对各道闭墙进行了喷浆堵漏。

　　4.事故原因

　　(1)生产过程中，工作面过断层没有按过断层的措施施工，使工作面推入底板岩石中，导致推进速度慢，41天推进29m超过最短发火期，频繁冒顶，留下大量顶煤、浮煤的情况下(最厚达5.9m)，给发火创造了条件。

　　（2）对该矿的煤层自燃特性了解不清，煤层自燃的早期指标气体等分析不够。（在实验条件下：该矿煤样起始温度为33℃时，最短发火期为30天；起始温度为28.7℃时，最短发火期为34天；起始温度为20℃时，最短发火期为46天；出现C2H4时的煤温91℃。如11月29日105#支架顶板气样分析一氧化碳高达1312ppm， C2H4浓度为4.32ppm,这时的煤温为91℃以上，距出现烟雾只有10天左右的时间。）

　　（3）防火措施不当。高达数米的松散煤体堆积在支架后，为自然发火提供了良好的条件，所采用的注水、注浆等措施不能有效地包裹煤体，因此，虽然做了大量的工作，效果不明显。

　　（4）发现自燃隐患后，一直未向集团公司汇报，直到浓烟滚滚，无法控制时才向集团公司汇报，延误了时机。

　　(5)技术、装备储备不够。如：利用地面灌浆系统灌注凝胶、胶体泥浆,一直未掌握，而这种技术正是处理此类问题的有效手段。

　　5.事故教训

　　(1)特殊工序的管理应加强。如：在工作面过断层时管理不到位,导致没有按设计和措施施工,未提起刀,使工作面推入到底板中，推进速度慢，丢了大量顶煤。

　　（2）防灭火设备不足，应尽早完善。如束管监测系统、制氮机。

　　(3)“一通三防”安全体系未能起到作用。从对工作面过断层的管理，到对监测数据的分析和所采取的治理措施不当，甚至在有明显的自燃征兆情况下，还进行反风演习，这暴露了我们的这一安全体系未能起到作用。

　　(4)技术培训与追踪新技术应孜孜不倦，不断地提高整体素质与手段。