深立井煤仓塞仓坠人事故分析

　　某矿在掘进煤层回采巷道时，利用该工作面1525南一煤仓，图1为掘进工作面掘进巷道布置图。

 

图1 掘进工作面及煤仓位置示意图

    其中1525南一煤仓直径1.6m，煤仓深度76.6m，上口蓖子用道轨一次捣制而成，工作面施工前对煤仓上口用木料等一次棚严，仅在煤仓上刮板运输机机头处留有两个放煤口，两孔孔径分别为0.3m×0.4m和0.3m×0.3m；栏杆使用圆板皮拉钉而成如图2。

    由于煤仓高径比较大，煤层潮湿，粘性增加，形成了塞仓事故，但煤仓采用天井钻机一次成巷，岩面较为平整，从而使煤塞形成之后不久又突然冒落，强大的冲击风流致使煤仓上口附近一人被吸入坠仓身亡。矿区采用大深度立井煤仓为数不少，为防止类似事故再次发生，针对1525南一煤仓煤塞规律分析，对坠人事故原因及防范措施进行了探讨。

    1事故经过

    事故当日中班在4002工作面进、回风巷正常掘进，14：00时煤仓满，此时煤仓上口附近有3名正在工作人员，位置见图2所示。此时煤仓内从上口住下24.6m处堵塞，其下部52m煤仓空，空洞体积104.5m3，煤塞冒落时，工作②正在煤仓进风侧距煤仓3m处在无防备情况下被风流推倒，工人①距煤仓口18m处看到煤尘，而遇难者因距煤仓很近，由进风侧被风流吸入窒息身亡。事故发生后，紧急组织抢救，16：20遇难者被救起窒息而亡，塞仓冒落及遇难者情况见图3。

 

 图2 A-A放大效果图

 

图3煤仓煤塞冒落后遇难者情况（B-B）

    2原因分析

    事故发生后经多次现场勘察，煤仓从上口以下24.6m处堵塞，煤仓下部空余52m，空洞体积为104.5m3。仓中大量煤渣突然快速下落（实际模拟），相似于松散体沿仓壁的自由落体运行，近似活塞突然运行，煤仓上口吸入空气，由重力加速理论知，煤碴下落时平均时间为

　　

    式中 H为煤渣下落的垂直高度约52m。

    则，煤渣下落的平均速度

　　

    煤仓截面积为

    煤仓上口两下（进）煤口的总面积为：

    根据连续性方程式，两个煤口处的空气风速为

　　

    又根据矿井通风有关知识，在两个煤口吸入空气的动压为

   

    式中 ρ为空气的密度1.2kg/m3

    可见煤渣下落时形成了强气流，这股强气流形成了巨大的冲击波，而人体承受水平方向的冲击（震动）要远比承受垂直方向的冲击小得多，这正是距煤仓口3m处的工人在无防备情况下突然被风波冲击推倒、继而被强风流吸入煤仓窒息而亡的原因。

    3防范措施

    这起事故是由于煤仓内煤体突然整体性下落形成强气流，将处在煤仓上口附近的工人即遇难者在无防备的情况下吸入煤仓窒息死亡。为此，应在以下方面采取措施，杜绝此类事故重演。

    （1）对这类深立井大高径比的煤仓要及时排空，加强煤水分离工作。遇到塞仓情况时要及时处理不留隐患。

    （2）进一步加强职工安全培训，提高职工自保互保的能力和安全意识。深入进行事故案例分析，认真吸取教训。

    （3）对煤仓上口的筛子、栏杆进一步加以改进，尤其是煤仓上口除落煤外的其它区域也不能完全棚严，采用加密可靠蓖子以便行人和扩大通风面积。

    （4）扩大煤仓直径，减小煤仓设计高径比，以利于落煤防塞仓。

    （5）煤仓内提前敷设链条，煤体塞仓时链条上下拉动，及时处理、塞仓事故，不致使煤仓内大量煤体塞仓情况出现。