重慶某礦煤與瓦斯突出事故認(rèn)定與原因分析

龐成

摘 要：重慶某礦發(fā)生了煤與瓦斯突出事故，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查和計(jì)算，確定了突出的煤量和涌出的瓦斯量，在此基礎(chǔ)上認(rèn)定了事故類(lèi)型，并分析了事故發(fā)生的原因，提出了相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：事故；認(rèn)定；原因分析；建議

中圖分類(lèi)號(hào)：TB

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.19311/j.cnki.16723198.2016.31.095

重慶某礦為技改擴(kuò)建礦井，礦井開(kāi)采標(biāo)高+780m水平～+330m水平，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力9萬(wàn)t/a，服務(wù)年限13a，為煤與瓦斯突出礦井。礦井開(kāi)采二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M，可采煤層有K1煤層、K2煤層、K3煤層。K1煤層位于龍?zhí)督M下部，厚0.8m，為較穩(wěn)定的可采煤層，傾角35°～42°。K2煤層平均厚0.5m，為不穩(wěn)定的局部可采煤層，下距K1煤層9m，傾角35°～42°。K3煤層下距離k2煤層為23m，全區(qū)可采，厚度1.8～2.90m，傾角35°～42°。

礦井采用平硐+暗斜井開(kāi)拓方式，分為+410m水平和+335m水平。主要運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷、采區(qū)上山均布置在各煤層中。其中K2煤層運(yùn)輸巷兼瓦斯抽放巷，新水平煤層底板運(yùn)輸巷作為瓦斯抽放巷。軌道暗斜井及人行暗斜井布置在巖石中，通過(guò)各區(qū)段甩車(chē)場(chǎng)及石門(mén)揭穿煤層，各區(qū)段回風(fēng)通過(guò)K2煤層專(zhuān)用回風(fēng)上山與回風(fēng)巷相連，通過(guò)總回風(fēng)上山與回風(fēng)平硐相連形成通風(fēng)系統(tǒng)。K2煤層巷道作專(zhuān)用瓦斯抽放巷，并在采區(qū)邊界作K2煤層邊界上山用于抽放巷回風(fēng)。

1 事故情況

事故地點(diǎn)位于礦井+410m水平南翼四石門(mén)K3煤層1402掘進(jìn)工作面。1402掘進(jìn)工作面為1402采煤工作面運(yùn)輸巷道，巷道斷面4m2，工字鋼金屬架廂支護(hù)，廂距0.8m。放炮加手鎬作業(yè)，1噸礦車(chē)，人工裝煤，人力推車(chē)。

2013年4月的一天發(fā)生煤與瓦斯突出事故，造成3人死亡，9人受傷。

發(fā)生事故后，勘查情況如下：

（1）瓦斯情況：+410m南K2運(yùn)輸大巷四石門(mén)以南瓦斯正常，接近四石門(mén)處瓦斯?jié)舛葹?.5%，四石門(mén)以南以及四石門(mén)瓦斯超限，其中四石門(mén)以南段K2運(yùn)輸巷礦車(chē)位置測(cè)得的瓦斯?jié)舛葹?%左右，四石門(mén)內(nèi)由于瓦斯?jié)舛容^高、煤堆積較厚未能進(jìn)入，入口處瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1%。

（2）四石門(mén)幾乎被煤炭填滿(mǎn)，石門(mén)外口煤炭距石門(mén)頂部?jī)H余0.58m高，從外往里目測(cè)約15m處，巷道幾乎被突出的煤充滿(mǎn)。

（3）四石門(mén)以南9.5m處有三輛礦車(chē)，礦車(chē)外壁上有煤炭沖擊痕跡，礦車(chē)完好，煤炭堆積掩過(guò)礦車(chē)近半高度，達(dá)0.75m。煤炭堆積長(zhǎng)度在礦車(chē)兩側(cè)分別約10m。

（4）四石門(mén)以北拋出煤炭距離達(dá)到31.4m。

（5）+410m運(yùn)輸大巷煤壁、巷道、抽放管路、通風(fēng)設(shè)施、礦車(chē)上均有細(xì)煤粉。

（6）距離事故地點(diǎn)101m的通風(fēng)設(shè)施未受到破壞。

（7）四石門(mén)以北有瓦斯動(dòng)力效應(yīng)的痕跡，前方掛風(fēng)筒鐵絲上留有風(fēng)筒鉤環(huán)，局扇風(fēng)筒前部約6.4m被沖擊脫落。

（8）突出煤分布如圖1。

2 事故認(rèn)定

2.1 突出煤量確定

根據(jù)當(dāng)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)資料尚不能清楚的確定1402運(yùn)輸巷掘進(jìn)距離，暫按突出點(diǎn)在石門(mén)揭煤位置估算突出煤量（不包括1402運(yùn)輸巷突出的煤量）。根據(jù)煤層傾角30°，K1和K3之間的層間距為23m，可以計(jì)算四石門(mén)長(zhǎng)度為39m，加上+410m運(yùn)輸大巷突出的煤量，可估算突出煤量約為261t。

2.2 瓦斯涌出量確定

根據(jù)以下原因：

（1）事故地點(diǎn)附近未安設(shè)監(jiān)測(cè)探頭，沒(méi)有監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。

（2）事故前礦井關(guān)閉監(jiān)控系統(tǒng)，直至凌晨2∶00重新開(kāi)啟監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)（此時(shí)已距事故發(fā)生18min），礦井所有探頭均無(wú)事故發(fā)生前的數(shù)據(jù)，無(wú)法參照回風(fēng)等其他地點(diǎn)的瓦斯涌出數(shù)據(jù)。

（3）發(fā)生事故后，救護(hù)人員凌晨4點(diǎn)07分入井，后到達(dá)+410m車(chē)場(chǎng)（距離四石門(mén)388m位置）甲烷濃度達(dá)10%。

（4）逆流瓦斯造成3人死亡的地點(diǎn)距離事故石門(mén)298m。

根據(jù)有關(guān)資料，礦方凌晨2∶00開(kāi)啟監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，礦井總回風(fēng)瓦斯探頭即顯示4%（量程為0～4%），直至凌晨7時(shí)42分，總回風(fēng)瓦斯探頭顯示為1.74%，其后探頭無(wú)數(shù)據(jù)。因此按以下情況參考估算事故發(fā)生過(guò)程的瓦斯涌出量：

①事故發(fā)生時(shí)至凌晨4時(shí)9分之前，礦井總回風(fēng)瓦斯?jié)舛纫恢睘?%，按回風(fēng)濃度曲線(xiàn)推算，至總回風(fēng)正常瓦斯?jié)舛?.30%估算約為30872.1m3。

②根據(jù)四石門(mén)以南段K2運(yùn)輸巷礦車(chē)位置第二日11時(shí)實(shí)測(cè)瓦斯?jié)舛?%、風(fēng)量299m3/min估算，瓦斯量為33.5*60*299*0.05=30049.5m3。

故以30872.1m3為本次瓦斯突出事故瓦斯涌出量。

2.3 事故類(lèi)別認(rèn)定

2.3.1 事故的主要特征

（1）本次事故拋出煤量較大，為261噸；

（2）本次事故瓦斯涌出量較大，為30872.1m3，且發(fā)生了逆流現(xiàn)象；

（3）拋出的煤量有分選性，表面層呈粉末狀；現(xiàn)場(chǎng)煤壁、巷道、抽放管路、通風(fēng)設(shè)施、礦車(chē)上均有細(xì)粉狀煤塵，且有明顯的瓦斯動(dòng)力效應(yīng)；

（4）煤炭堆積角小于自然安息角；

（5）井下未發(fā)現(xiàn)瓦斯（煤塵）爆炸的跡象與高溫過(guò)火痕跡。

2.3.2 突出類(lèi)型確定

根據(jù)以上主要特征，確定：

（1）事故類(lèi)型為以瓦斯為主導(dǎo)的煤與瓦斯突出類(lèi)型；

（2）按動(dòng)力現(xiàn)象的強(qiáng)度分類(lèi)，突出煤量在100～499t/次為次大型突出，該事故屬于次大型突出。

3 事故原因分析

3.1 直接原因

K3煤層本身屬于突出煤層，1402掘進(jìn)工作面事故地點(diǎn)煤層為原始媒體，瓦斯壓力較大。

從煤礦保護(hù)關(guān)系圖（見(jiàn)圖2）可以看出，保護(hù)層工作面2602工作面開(kāi)采后，受其保護(hù)的K3煤層+391m以上范圍是屬于被保護(hù)區(qū)域，+410m水平1402掘進(jìn)工作面應(yīng)在其保護(hù)范圍內(nèi)，但由于2602工作面尚距離事故發(fā)生地點(diǎn)80m（見(jiàn)圖3），因此事故發(fā)生地點(diǎn)仍處于未受保護(hù)的區(qū)域。

同時(shí)，2602保護(hù)層工作面回采在事故地點(diǎn)附近形成應(yīng)力集中區(qū)，因此，1402掘進(jìn)工作面在未采取瓦斯防治措施情況下，直接進(jìn)入突出煤層進(jìn)行放炮作業(yè)，誘導(dǎo)了此次煤與瓦斯突出事故。

3.2 間接原因

（1）1402掘進(jìn)工作面在2602保護(hù)層工作面尚未開(kāi)采完畢，未能對(duì)1402事故地點(diǎn)形成保護(hù)的情況下進(jìn)行K3煤層工作面的采掘工作，違反了《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》第五條，未采取瓦斯防治兩個(gè)“四位一體”的規(guī)定。

（2）掘進(jìn)工作面未安設(shè)瓦斯監(jiān)控探頭，無(wú)法對(duì)掘進(jìn)工作面的情況進(jìn)行即時(shí)動(dòng)態(tài)的觀測(cè)。

（3）對(duì)煤與瓦斯突出嚴(yán)重性認(rèn)識(shí)不足，防突意識(shí)差，違章作業(yè)。

（4）工作面通風(fēng)系統(tǒng)和設(shè)施管理不到位。

（5）安全生產(chǎn)主體責(zé)任不落實(shí)，安全生產(chǎn)管理混亂。

4 建議

（1）嚴(yán)格執(zhí)行《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》及相關(guān)突出礦井管理規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和上級(jí)管理部門(mén)的相關(guān)規(guī)定。

（2）認(rèn)真開(kāi)展瓦斯治理“三超前”工作，確保礦井安全生產(chǎn)。

（3）加強(qiáng)瓦斯防治兩個(gè)“四位一體”的規(guī)定落實(shí)，嚴(yán)格現(xiàn)場(chǎng)管理和操作，杜絕違章指揮和違章作業(yè)。

（4）完善瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)和瓦斯抽放系統(tǒng)，嚴(yán)格執(zhí)行“應(yīng)抽盡抽，可保盡?！?、“先抽后采、監(jiān)測(cè)監(jiān)控、以風(fēng)定產(chǎn)”瓦斯治理“十二字”方針。

（5）進(jìn)一步加強(qiáng)技術(shù)管理，完善技術(shù)管理體系，合理安排采掘部署，按規(guī)定編制安全技術(shù)措施和采掘作業(yè)規(guī)程。

（6）按照《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》的相關(guān)要求，配齊相關(guān)防突機(jī)構(gòu)，建立專(zhuān)業(yè)防突隊(duì)伍，并加強(qiáng)井下職工安全及防突技術(shù)培訓(xùn)，提高礦井防突技術(shù)水平及全礦人員的防突和安全意識(shí)。

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