寺河礦西井區“9?16”煤與瓦斯突出事故
??? 1、基本情況
??? 連采一隊施工的W23012、W23013雙巷掘進工作面,為西井區W2301工作面的兩條順槽巷道,W23012、W23013巷道支護采用樹脂加長錨固錨桿組合支護,并進行錨索補強,設計毛寬5m、凈寬4.8m,毛高3.8m、凈高3.5m,設計長度1955.7m,目前W23012巷道已掘進496m,位于9#橫川以里36m,巷道呈-5°~-7°下山掘進。W23012巷選用2×30KW型對旋式風機,實現雙風機雙電源,風機實際吸風量570m3/min。
??? 寺河礦西井區W23012、W23013掘進工作面采用千米鉆機區域遞進式抽采,從2009年3月25日開始施工至2009年10月28日結束,0802東、0802西1#、0802西2#三個千米鉆機鉆場共施工39個鉆孔,施工進尺為51679m。覆蓋到W23014巷以北100m范圍(南北走向),切眼、尾巷及巷道開口位置以西550m范圍(東西走向)。其中0802西2#千米鉆機鉆場從09年8月13日開始施工,至09年10月28日施工完畢,共計施工12個鉆孔,設計最長的鉆孔長度為450m,因塌孔、夾矸、壓力大等原因,1#---8#孔均未施工到設計孔深,實際施工最長的鉆孔長度為375m(2#鉆孔的20#、21#分支孔),未覆蓋到W23013/12/14巷切眼開口550m以西巷道范圍。
??? 三個鉆場鉆孔最長抽采時間為18個月,最短抽采時間為11個月。三個鉆場抽采量共計2503萬m3,抽采率59.8%(按照16.6m3/t原始含量計算)。采用測定殘余煤層瓦斯含量的方法進行區域防突措施效果檢驗,9月8日對W23012、W23013區域9#橫川-10#橫川段共測定瓦斯含量5次,測定結果:25m段為7.9773 m3/t、30m段為7.3491 m3/t、45m段為7.686 m3/t、 45m段為7.0556m3/t、65m段為7.77678 m3/t,評價范圍62m,允許掘進40m。目前掘進36m。
??? W23012巷9#橫川以里進行局部防突預測7次,所有預測中最大K1值0.40 mL/(g·min1/2),最大鉆屑量3.6kg/m。9月16日夜班2時預測,孔深均為10m,孔數6個,上下排各布置3個,上排孔距底板2m,下排孔距底板0.7-0.8m,邊孔距煤幫0.5m,實現全斷面全煤層控制檢測,測定結果為:K1值0.33 mL/(g·min1/2),鉆屑量3.2kg/m,預測結果為無突出危險工作面,允許掘進6m。
??? 因W23013/12/14巷切眼開口以西550m煤體無千米鉆機鉆孔覆蓋,為原始煤體區域,所以寺河礦計劃W23013、W23012巷施工至千米鉆機鉆孔末端38m時貫通10#橫川停掘(防突規定鉆孔末端至少保留20m超前巷道距離),在10#橫川南北兩側施工鉆場,使用千米鉆機向巷道掘進前方施工條帶區域抽放鉆孔,待抽采達標后,再進行巷道掘進。
??? W23012巷突出點位置距千米鉆機2#鉆孔末端最小距離為42m,仍在區域鉆孔覆蓋范圍內。W23012巷突出點前方有一地面壓裂排采鉆井(編號YH-070),距離突出點直線距離約60m,該孔于2007年11月28日開鉆,12月25日完鉆,井深543m,2008年9月22日壓裂,破裂壓力為16.4Mpa,2008年12月18日投產,初期流量為2000m3/d,壓力為1.2 Mpa,日后抽放量逐漸升高,8月份最高為8000m3/d,壓力為0.9 Mpa,后氣量下降。2010年8月6日發生氣量倒流,關閉管路,停止運行。
??? 2、事故經過
??? 9月16日早班,西井區井下作業人數367人,共有作業頭面11個,其中連采一隊當班井下24人。礦領導當班由經營副礦長魏某、搬家辦主任工程師何某在東井區井下帶班。
??? 連采一隊6時開班前會,7時30分許到達現場接班,8時許將工作面人員撤至破碎機以外,設好警戒,留割煤司機賈某、梭車司機楊某、看電纜人員田某三人,開始割煤,先切槽3.5m后,調機采垛,采垛完畢后,開始裝煤,向梭車裝煤半車時,突然聽到一聲煤炮聲,粉煤吹出,把賈某、楊某、田某吹倒在地,三人迅速起來向外跑,跟班干部呂某看見三人跑出來后,立即向調度匯報,接調度指令,留電工、瓦檢員進行警戒,組織其他人員上井。
??? 8時52分,寺河礦通風調度員王某現監控系統西井區W23012巷1#、2#探頭瓦斯超限斷電,并向通風科值班員匯報,隨即生產調度員石某接連采一隊跟班干部呂某事故匯報,然后立即向總工程師和值班礦領導進行匯報,啟動事故應急預案,同時通知所有在礦領導和主要業務科室科長到調度指揮中心,通知西井區所有作業人員按照避災路線撤至地面(工作面電工、瓦檢工撤至全風壓通風巷道處待命)、通知井下機電工區值班干部從西區中央變電所將西井區井下所有動力電源全部停掉。8時52分寺河礦向集團公司調度室進行了匯報。8時56分,井下機電工區曹某匯報西井區所有動力電源停掉。8時57分前,所有在礦領導及指揮部其他成員到達調度指揮中心。9時49分,西井區井下所有作業人員撤離上井,井下留37人在指定地點待命。
??? 本次事故中,井下瓦斯超限地點5個:8時52分至9時18分,W23012巷1#探頭超限斷電,最大瓦斯20.9%;8時52分至9時19分,W23012巷2#探頭超限斷電,最大瓦斯29.75%;9時06分至9時13分,W23012/13巷區域回風1#探頭超限斷電,最大瓦斯1.59%;9時06分至9時15分,W23012/13巷區域回風2#探頭超限斷電,最大瓦斯1.55%;9時10分至9時13分,西井區總回風探頭超限,最大瓦斯0.78%。
??? 3、事故原因
??? (1)W23012巷現掘進迎頭上部煤層堅硬,下部有0.1-0.2m厚的夾矸、0.1-0.2m厚的軟煤及0.6m厚的破碎煤,采取區域防突措施后,該區域位于大向斜軸部、斷層延伸區,地應力集中,仍存在局部瓦斯富集區(瓦斯包),當掘進到鄰近該區域時,軟煤、破碎煤不足以抵抗煤層瓦斯壓力,導致煤與瓦斯突出,是造成本次事故發生的直接原因。
??? (2)寺河礦雖執行了使用千米鉆機抽放進行區域防突,但遇到地質構造局部防突措施沒有及時補充,針對煤層下部的軟煤、破碎煤瓦斯含量大、地應力集中的實際情況,沒有進一步采取施工瓦斯排放孔或抽放孔的消突措施,是造成本次事故發生的主要原因。
??? (3)寺河礦施工預測鉆孔不規范,工程質量監督把關不嚴,《西井區23011/15/12/13/14巷煤巷掘進工作面專項防治突出設計》第4條第1.4.3款規定:“預測鉆孔的直徑為42mm,孔深為8-10m,孔數6個,上下各排列3個,下排3個開口高度一般在0.7-1.0m,傾角平行于煤層傾角,終孔控制巷道輪廓線外2-4m,巷道中線夾角21-23°”。而9月16日2時實際施工的下部預測鉆孔傾角是0°,沒有平行于煤層傾角施工,導致預測鉆孔未能探測到局部瓦斯富集區(瓦斯包),是造成本次事故發生的重要原因。
??? (4)寺河礦有關領導及業務科室,對防突措施的深度研究不夠,局部防突措施執行不得力,是造成本次事故發生的一個原因。
??? 4、防范措施
??? (1)寺河礦要進一步加強對干部職工瓦斯知識的教育和培訓,提高職工對防治煤與瓦斯突出工作的意識,樹立“瓦斯可治,突出能防”的理念。
??? (2)寺河礦要進一步執行好區域“四位一體”防突措施,充分利用千米鉆機的優勢在探頂的基礎上增加探底的次數,盡可能使千米鉆孔在煤層中全方位均勻布置,消除區域抽放盲區。
??? (3)寺河礦在執行區域抽采達標的基礎上,要加強局部“四位一體”防突措施,對存在疑點的區域施工高密度的局部抽排鉆孔,鉆孔要全方位均勻布置,起到消除局部瓦斯富集區的作用。
??? (4)W23012 /13/14巷區域停止生產作業,寺河礦要制定針對性安全技術措施,經集團公司有關處室會審后,認真落實。防范措施落實到位后,經通風處組織驗收合格,方可生產。
??? (5)寺河礦要加強瓦斯地質研究工作,加強三維地質勘探,把三維地質勘探與防突工作緊密地結合起來,組織專人認真分析地質因素對各施工地點防突工作的影響,做好瓦斯地質預報工作。
??? (6)寺河礦要進一步規范抽放、防突鉆孔的施工標準、施工質量,并加強對現場操作人員培訓,確保按標準操作,工程質量優良,有關業務科室要加強對現場施工鉆孔的監督和考核,確保防突措施落實到位。
??? (7)沁水藍焰煤層氣公司施工完地面瓦斯抽放鉆孔后,要及時將煤層瓦斯含量等相關數據資料提供給礦井,供礦井治理瓦斯、防治煤與瓦斯突出工作需要。
??? (8)各單位要舉一反三,認真吸取本次事故教訓,加強瓦斯治理工作,落實各項防突管理規定,扎實做好防突工作,確保礦井安全生產。