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,遇地面火源引起瓦斯燃烧,事故井口火苗及救援现场见图1–5所示。事故造成12人遇难,直接经济损失354.6万元。突出煤量2500吨,突出瓦斯约110万m3。
一、事故矿井及事故区域情况
响水煤矿设计年生产能力1000万吨,分两期建设:一期设计年生产能力400万吨;二期设计年生产能力600万吨。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100万吨,播土采区设计年生产能力300万吨。
事故发生在播土采区的19#煤皮带上山,事故发生时,采区内布置的19#煤皮带上山已掘1381m,17#煤轨道上山已掘1208m,19#煤轨道上山已掘1448m。响水煤矿播土采区已掘巷道见图6所示。
19#煤皮带上山工程于2004年3月开工,巷道净断面18.3 m2,设计为锚网喷支护,其中事故点工作面迎头往后300m为U型钢拱型棚与锚网喷联合支护和钢格栅与锚网喷联合支护。19#煤皮带上山从井口往里371m段倾角15度;371m至1199m段倾角9度;1199 m至1381m段倾角12.6度(19#煤皮带上山剖面见图7所示)。该上山掘进采用梭式矿车运输和皮带运输机接力运输,1199m往外段安设有两条皮带运输机,1199m以里段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#底;底板往上有一层厚0.2m的煤线,两层煤线之间为泥质粉砂岩。在掘进过程中,从1199米处发现地质构造发生变化,煤层倾角从9度变到12.6度。
19#煤皮带上山采用2×45kW的局部通风机和800mm风筒通风,井口回风量500m3/min。迎头及回风量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#煤皮带上山白班正常掘进,至19时已完成了一个作业循环,迎头出渣、支架、打锚杆等工序已经结束。
19时,晚班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人打眼放炮、4人出渣),23时许,放炮工打电话到井口值班室说要放炮,值班小队长接电话后同意放炮,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,井下放炮,在井口听见了放炮声响。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2人走到井口观察,在距井口5m左右时,被吹出的强风刮倒(未受伤),两人随即往回跑。跑出30m左右,回头看时,发现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、事故抢险经过
(一)井口封闭
事故发生后,响水煤矿成立了抢险救灾指挥部,制定了抢险措施,立即开展了各项抢险救灾工作。先期请求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了上级有关部门。
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。同时增派六枝救护大队和召请省消防总队前往参加抢险。
25日14时,有关部门和单位相继赶到现场,在现场重新调整了指挥部,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补给,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燃烧。由于该上山只有一个与地面相同的出口,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,被困人员缺乏基本的生存条件,井下被困人员已无生还可能。指挥部认为,由于火势太大,采用直接灭火无法奏效。根据现场实际,指挥部制定了抢险救灾方案:1、首先用泥土封闭井口,待符合条件后可启封火区进行处理;2、由救护队在现场50m范围设置警戒线,监测井口范围气体,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,最终达到封闭火区。
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有一些零星火苗。指挥部决定:由矿山救护队佩戴呼吸气,采取从堆土四周、由下往上一边水浇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05分,堆土表面火苗扑灭工作完成,火灾得到了彻底控制。指挥部决定由矿山救护队负责监护,如泥土出现裂隙和气体增大立即汇报和处理。
(二)启封井口
2月16日,经对封闭以来的气体、温度等观察数据进行分析,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:启封灾区。启封工作由矿山救护根据《煤矿救护规程》的规定,制定侦察方案和措施实施,施工机械配合。
16日10时50分开始启封,16时30分井口首先挖开一个0.5 m2的入口,并用风障设置风帘锁风,防止地面空气进入灾区。
(三)灾区侦察
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、井口往下约50m内CH4浓度为50%、O2浓度为2.4%、无CO、T为29.7℃,没有发现遇险遇难人员,风筒、皮带、电缆烧毁,巷道低部有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,在250m处皮带堆积在一起(为皮带烧断下滑堆积在一起)。在900m处发现两名遇难人员,人员的倾倒方向往下,该处的CH4浓度为90%、O2浓度为0.7%、无CO、T为170C。
3、井口往下约1030m处躲避洞内发现3名遇难人员,人员的倾倒方向往上2名,往下1名,风筒、电缆等完好,无爆炸痕迹。此处有突出的煤粉约0.5m厚,风筒有20节堆积在一起(为突出冲卷造成),没有烧觉的痕迹;该处的CH4浓度为90%、O2浓度为0.7%、无CO、T为170C。
4、距井口1120m处躲避洞内发现1名遇难人员,无爆炸、燃烧痕迹。此处有突出的煤粉约0.7m厚,该处的CH4浓度为90%、O2浓度为0.7%、无CO、T为170C。
5、距井口1200m处往下已被水淹(水淹往下距离约181m),水淹往上约100m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。
(四)恢复通风,搬运、查找遇难人员
指挥部决定: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采取洒水防尘措施。
1、2月16日21时40分,救护队按照排放瓦斯措施,逐进行排放瓦斯,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名遇难人员搬运出地面。
3、18日9时,开始恢复井下供电,恢复皮带运转和水泵进行排水,继续清理突出物,寻找余下6名遇难人员。
4、4月22日3:50分,在1280m处找到最后1名遇难人员并运出地面,(见图6响水煤矿播土采区已掘巷道示意图所示)抢险救援工作结束。
6月10日,清理巷道工作全部结束。
四、事故原因分析
(一)直接原因
1、根据现场勘查,井口往下50~1200m范围,电缆、风筒、皮带、水泵等完好情况和气体参数情况,按照预热–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。
2、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1381米前被大块矸石以及碎煤堵严,巷道顶部2米是煤矸石,2米以上是碎煤,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,突出煤矸石分布情况见下表。
井口距离 920–1090m 1090–1204m 1204–1257m 1257–1302m 1302–1382m
堆积厚度 0–0.5m 0.5–1.5m 1.5–4.2m 满巷道堵严 满巷道堵严
分选情况 粉末状 粉末状 细颗粒状 细颗粒状 块状煤矸
3、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。
事故的直接原因是: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#煤层,掘进放炮诱发19#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。
(二)间接原因
1、施工单位未建立健全各项规章制度,安全管理和现场管理混乱;施工中未编制和制定防止误穿煤层的安全技术措施,也未进行打钻控制煤层层位防止误穿煤层;特种作业人员配备严重不足,在无瓦检员检查瓦斯的情况下,违章指挥掘进施工和组织放炮作业。
2、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。
3、设计单位对沿19#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的探煤措施。
五、经验教训
(一)这次事故的处理工作,按程序及时报告,各级启动事故应急预案及时,制定出来方案正确,措施落实到位。调请了矿山救护队和公安消防共同抢险,协同作战。首先封闭井口,封闭4天后,灾区气体下降到火区熄灭参数,34天达到熄灭条件,45天火区启封完毕,恢复灾区通风。
(二)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要监管到位。
(三)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。全面提高施工噶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。
(四)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。
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