2005年12月24日23時12分,貴州省盤縣響水煤礦發生煤與瓦斯突出事故。23時20分突出的瓦斯沖出井口后擴散,遇地面火源引起瓦斯燃燒,事故井口火苗及救援現場見圖1–5所示。事故造成12人遇難,直接經濟損失354.6萬元。突出煤量2500噸,突出瓦斯約110萬m3。
一、事故礦井及事故區域情況
響水煤礦設計年生產能力1000萬噸,分兩期建設:一期設計年生產能力400萬噸;二期設計年生產能力600萬噸。一期劃分為河西采區和播土采區,其中河西采區設計年生產能力100萬噸,播土采區設計年生產能力300萬噸。
事故發生在播土采區的19#煤皮帶上山,事故發生時,采區內布置的19#煤皮帶上山已掘1381m,17#煤軌道上山已掘1208m,19#煤軌道上山已掘1448m。響水煤礦播土采區已掘巷道見圖6所示。
19#煤皮帶上山工程于2004年3月開工,巷道凈斷面18.3 m2,設計為錨網噴支護,其中事故點工作面迎頭往后300m為U型鋼拱型棚與錨網噴聯合支護和鋼格柵與錨網噴聯合支護。19#煤皮帶上山從井口往里371m段傾角15度;371m至1199m段傾角9度;1199 m至1381m段傾角12.6度(19#煤皮帶上山剖面見圖7所示)。該上山掘進采用梭式礦車運輸和皮帶運輸機接力運輸,1199m往外段安設有兩條皮帶運輸機,1199m以里段安裝有一臺梭式礦車。工作面迎頭高4.2m,寬5m;從頂板往下有一層厚0.72m的煤線,地質資料稱之為20#底;底板往上有一層厚0.2m的煤線,兩層煤線之間為泥質粉砂巖。在掘進過程中,從1199米處發現地質構造發生變化,煤層傾角從9度變到12.6度。
19#煤皮帶上山采用2×45kW的局部通風機和800mm風筒通風,井口回風量500m3/min。迎頭及回風量各安有一臺瓦斯傳感器,風電、瓦斯電閉鎖裝置正常使用。
二、事故發生經過
2005年12月24日,19#煤皮帶上山白班正常掘進,至19時已完成了一個作業循環,迎頭出渣、支架、打錨桿等工序已經結束。
19時,晚班值班小隊長主持召開晚班班前會,安排當班正常掘進進尺1.8m。當班共有12人入井作業(其中3人抽水、5人打眼放炮、4人出渣),23時許,放炮工打電話到井口值班室說要放炮,值班小隊長接電話后同意放炮,并安排檢身工在地面切斷井下的動力和照明電源。23時12分,井下放炮,在井口聽見了放炮聲響。幾分鐘后,從井下吹出一陣風,并伴有黑色的灰塵,風越來越大,小隊長和檢身工2人走到井口觀察,在距井口5m左右時,被吹出的強風刮倒(未受傷),兩人隨即往回跑。跑出30m左右,回頭看時,發現井口出現了明火火焰,火勢很猛,火焰高達40–50m。小隊長立即打電話向值班隊長匯報了事故情況。
三、事故搶險經過
(一)井口封閉
事故發生后,響水煤礦成立了搶險救災指揮部,制定了搶險措施,立即開展了各項搶險救災工作。先期請求盤江救護大隊和盤縣消防隊參加搶險。同時按規定程序將事故上報了上級有關部門。
接到報告后,省安委會立即啟動礦山事故應急預案,派出人員趕赴事故現場指揮搶險救援工作。同時增派六枝救護大隊和召請省消防總隊前往參加搶險。
25日14時,有關部門和單位相繼趕到現場,在現場重新調整了指揮部,同時召開了指揮部會議,分析事故情況和研究事故處理方案。根據現場情況,井口火焰高達40–50m,火勢太大,人員無法靠近,只能在40m開外觀察.由于有井下高濃度瓦斯補給,火勢一直未減,分析可能是煤與瓦斯突出,突出的瓦斯遇地面火源引起燃燒。由于該上山只有一個與地面相同的出口,且已被明火封堵,無法向井下供風稀釋瓦斯。井下巷道已長時間處于高濃度瓦斯控制,被困人員缺乏基本的生存條件,井下被困人員已無生還可能。指揮部認為,由于火勢太大,采用直接滅火無法奏效。根據現場實際,指揮部制定了搶險救災方案:1、首先用泥土封閉井口,待符合條件后可啟封火區進行處理;2、由救護隊在現場50m范圍設置警戒線,監測井口范圍氣體,并指揮機械推土封堵井口滅火;3、調集翻斗卡車、裝載機、挖掘機等施工機械,從離井口1000m的地方取土運到井口附近進行堆積;4、把泥土逐步推向井口,堆積封堵井口隔絕空氣,同時運用高泡滅火技術進行滅火,最終達到封閉火區。
26日凌晨,使用施工機械將封閉井口所需的泥土準備就緒;9時開始封閉作業。10時15分井口安全封閉,火勢基本得到控制。
因井筒存在高溫,封閉后井筒內的瓦斯壓力增大,瓦斯沿泥土的縫隙外溢,在封堵泥土表面仍存在有一些零星火苗。指揮部決定:由礦山救護隊佩戴呼吸氣,采取從堆土四周、由下往上一邊水澆一邊夯實泥土的方法,逐步收縮范圍,最終撲滅明火火焰。
27日12時05分,堆土表面火苗撲滅工作完成,火災得到了徹底控制。指揮部決定由礦山救護隊負責監護,如泥土出現裂隙和氣體增大立即匯報和處理。
(二)啟封井口
2月16日,經對封閉以來的氣體、溫度等觀察數據進行分析,井筒內的火已熄滅,符合啟封火區的條件和規定,指揮部研究決定:啟封災區。啟封工作由礦山救護根據《煤礦救護規程》的規定,制定偵察方案和措施實施,施工機械配合。
16日10時50分開始啟封,16時30分井口首先挖開一個0.5 m2的入口,并用風障設置風簾鎖風,防止地面空氣進入災區。
(三)災區偵察
16時30分偵察人員入井,18時26分偵察結束,并向搶險指揮部匯報偵察情況;
1、井口往下約50m內CH4濃度為50%、O2濃度為2.4%、無CO、T為29.7℃,沒有發現遇險遇難人員,風筒、皮帶、電纜燒毀,巷道低部有0.5m厚的水泥灰粉(為該段碹體燒掉的灰粉)。
2、井口往下50~900m巷道沒有爆炸痕跡。風筒、電纜等完好,在250m處皮帶堆積在一起(為皮帶燒斷下滑堆積在一起)。在900m處發現兩名遇難人員,人員的傾倒方向往下,該處的CH4濃度為90%、O2濃度為0.7%、無CO、T為170C。
3、井口往下約1030m處躲避洞內發現3名遇難人員,人員的傾倒方向往上2名,往下1名,風筒、電纜等完好,無爆炸痕跡。此處有突出的煤粉約0.5m厚,風筒有20節堆積在一起(為突出沖卷造成),沒有燒覺的痕跡;該處的CH4濃度為90%、O2濃度為0.7%、無CO、T為170C。
4、距井口1120m處躲避洞內發現1名遇難人員,無爆炸、燃燒痕跡。此處有突出的煤粉約0.7m厚,該處的CH4濃度為90%、O2濃度為0.7%、無CO、T為170C。
5、距井口1200m處往下已被水淹(水淹往下距離約181m),水淹往上約100m距離范圍有0.5~1.5m厚的煤粉。
6、上述發現的6名遇難人員沒有燒傷的痕跡,判斷是窒息死亡。
(四)恢復通風,搬運、查找遇難人員
指揮部決定:首先排放瓦斯,恢復通風,然后搬運已發現的遇難人員,最后清理巷道,尋找其余遇難人員。為防止在清理巷道突出物時產生煤塵爆炸,救護隊在清理巷道時要采取灑水防塵措施。
1、2月16日21時40分,救護隊按照排放瓦斯措施,逐進行排放瓦斯,于17日6時,井口至1200m處瓦斯排放完畢,通風恢復。
2、17日16時25分,救護隊將發現的6名遇難人員搬運出地面。
3、18日9時,開始恢復井下供電,恢復皮帶運轉和水泵進行排水,繼續清理突出物,尋找余下6名遇難人員。
4、4月22日3:50分,在1280m處找到最后1名遇難人員并運出地面,(見圖6響水煤礦播土采區已掘巷道示意圖所示)搶險救援工作結束。
6月10日,清理巷道工作全部結束。
四、事故原因分析
(一)直接原因
1、根據現場勘查,井口往下50~1200m范圍,電纜、風筒、皮帶、水泵等完好情況和氣體參數情況,按照預熱–燃燒–焦化過程分析,在此范圍未找到碳化物和燃燒爆炸的痕跡。可以確認此范圍沒有發生燃燒和爆炸。
2、根據1090~1200m范圍有0.5~1.5m厚的煤粉,1200m往里煤粉堆積充滿巷道,清理巷道后,發現巷道1201~1280m段及1373–1381m段頂板有明顯壓力,掘進工作面迎頭1381米前被大塊矸石以及碎煤堵嚴,巷道頂部2米是煤矸石,2米以上是碎煤,且前方矸石與后方矸石比較,矸石變軟,突出點塊狀煤矸石密集,分析認為是煤與瓦斯突出,突出煤矸石分布情況見下表。
井口距離 920–1090m 1090–1204m 1204–1257m 1257–1302m 1302–1382m
堆積厚度 0–0.5m 0.5–1.5m 1.5–4.2m 滿巷道堵嚴 滿巷道堵嚴
分選情況 粉末狀 粉末狀 細顆粒狀 細顆粒狀 塊狀煤矸
3、事故發生時,距井口一側約30m處的臨時工棚內有火爐,煤與瓦斯突出后,高濃度瓦斯涌出井口隨著地面的風向擴散,經過火爐(當時的風向是往火源方向流動的)遇明火引起燃燒。
事故的直接原因是:地質構造發生變化后施工單位沒有引起注意和未采取任何措施,施工中誤穿至19#煤層,掘進放炮誘發19#煤層煤與瓦斯突出,高濃度瓦斯涌出井口,遇地面明火引起燃燒。
(二)間接原因
1、施工單位未建立健全各項規章制度,安全管理和現場管理混亂;施工中未編制和制定防止誤穿煤層的安全技術措施,也未進行打鉆控制煤層層位防止誤穿煤層;特種作業人員配備嚴重不足,在無瓦檢員檢查瓦斯的情況下,違章指揮掘進施工和組織放炮作業。
2、響水煤礦對外包工程監管不到位。沒有嚴格落實對施工單位的安全監管責任。
3、設計單位對沿19#煤層(具有煤與瓦斯突出危險性)底板掘進未設計防止煤與瓦斯突出的防范措施和防止誤穿煤層的探煤措施。
五、經驗教訓
(一)這次事故的處理工作,按程序及時報告,各級啟動事故應急預案及時,制定出來方案正確,措施落實到位。調請了礦山救護隊和公安消防共同搶險,協同作戰。首先封閉井口,封閉4天后,災區氣體下降到火區熄滅參數,34天達到熄滅條件,45天火區啟封完畢,恢復災區通風。
(二)建設單位要加強對外包工程的監管,對施工單位建立、健全安全管理機構、按規定配備特種作業人員等要監管到位。
(三)施工單位要加強煤礦建設工程項目的安全管理,特別是在煤系地層中做好瓦斯治理工作,落實煤與瓦斯突出的防治措施。全面提高施工噶人員對煤系地層瓦斯災害的認識,切實落實責任制,做到不安全不施工。
(四)要按照防突有關規定和要求,對所有煤層的突出危險性進行驗證和鑒定,并修改設計,制定措施,加強培訓工作。
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