平煤十三矿“8.16“煤与瓦斯突出事故调查报告.docx
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1、平顶山天安煤业股份有限公司十三矿“816煤与瓦斯突出事故调查报告2018年8月16日8时04分,平顶山天安煤业股份有限公司十三矿(以下简称十三矿)己15J-Illll综采工作面发生煤与瓦斯突出事故,突出煤量30IL突出瓦斯量10123.3m3,造成1人死亡1人轻伤,直接经济损失234.08万元。接到事故报告后,河南煤矿安全监察局局长严寅初做出指示,要求全力以赴抢救遇险人员,查明事故情况,收集相关资料。河南煤矿安全监察局巡视员薛纯运、监察二处处长张振普、豫南监察分局局长胡瑜及许昌市、襄城县有关部门人员及时赶赴现场,指导事故抢险救援工作。根据中华人民共和国安全生产法、煤矿安全监察条例、生产安全事故
2、报告和调查处理条例等规定,河南煤矿安全监察局豫南监察分局会同许昌市安全生产监督管理局,襄城县监察委、公安局、总工会、工信委于2018年9月10日成立了平顶山天安煤业股份有限公司十三矿“816”煤与瓦斯突出事故调查组(以下简称事故调查组),开展事故调查工作,同时聘请5名专家参与事故调查。事故调查组按照“科学严谨、依法依规、实事求是、注重实效”的原则,通过现场勘查、调查取证和专家论证,查明了事故发生的经过、原因、人员伤亡和直接经济损失情况,认定了事故性质和责任,提出了对有关责任人员、责任单位的处理建议,并针对事故原因及暴露出的问题,提出了事故防范措施建议。现将有关情况报告如下:-、事故单位基本概况
3、(一)平顶山天安煤业股份有限公司概况平顶山天安煤业股份有限责任公司(以下简称平煤股份)是中国平煤神马集团二级子公司,主营业务为煤炭开采、煤炭洗选加工和煤炭销售。下属生产单位包括十四个生产矿井和四个精煤选煤厂。安全生产许可证编号:(豫)MK安许证字(2018)OOO215,有效期:2018年1月25日至2021年1月24日。安全生产管理机构有生产处、开拓处、机电处、地测处、通风处、安全监管处等业务处室。(二)十三矿基本情况十三矿位于许昌市襄城县紫云镇。井田东西走向长15km,南北倾斜宽2.35.0km,井田面积北.6365珈2。矿井设计生产能力为180万吨a,核定生产能力为210万吨/a。证照齐
4、全有效。目前矿井开采己组煤层,矿井地质类型为极复杂,煤层稳定程度为中等,煤层底板标高-l()()m-9()()m,煤厚2.127.76m,平均煤厚5.88m。煤层自燃发火等级为11类自燃,煤尘具有爆炸危险性。己组煤层为煤与瓦斯突出煤层,实测原始瓦斯含量最大16.9811)2t,原始瓦斯压力最大3.6MPa,煤层坚固性系数为0320.97,瓦斯放散初速度P数值在5.309.07之间,煤层透气性系数0.00961112/(卜22(1),2017年测定矿井绝对瓦斯涌出量53.7411)3/ms,相对瓦斯涌出量为14.99m3to矿井通风方式为混合式,通风方法为抽出式。五进三回的通风格局(副井、主井、
5、东进风井、己四主斜井、己四进风井进风;东回风井、西回风井、己四回风井回风)。矿井总进风量25629mmin,总回风量26266m3min0矿井采用双回路供电,安装有KJ2000N型安全监控系统、KJI39(八)型矿用人员位置监测管理系统及KTKl13型应急广播系统和SOC-8000型调度通信系统,设置有紧急避险系统、压风自救系统和供水施救系统。矿井共设置有5套瓦斯抽采泵站,分别为:东风井地面瓦斯抽采泵站、已四地面瓦斯抽采泵站、11061临时抽采泵站、己三采区抽采泵站、己四采区抽采泵站。矿井采用立、斜井混合开拓方式,两个水平(-525m、-70Om)上下山开采,目前仅开采525m水平。现有四个生
6、产采区,即:已一采区、己二采区、己三采区、己四采区。采煤方法为走向长壁开采,顶板管理全部为垮落法,采煤工艺为综合机械化开采。布置有4个回采工作面,己15Ir-IlIIl采面、已16l12072采面、己15z-12022(下)采面、已1517-11002采面;1个回采准备工作面己161r-14040备采面。4个煤巷掘进工作面,分别为己15h/3050风巷、己15-lr-13050机巷、己16-17/1081风巷、己16-1/1081机巷;3个岩巷掘进工作面,分别为己16r-13070机巷低抽巷掘进工作面,己157-13100机巷低抽巷掘进工作面,己16.、1-14100机巷低抽巷掘进工作矿井在册
7、人员4757名。设置有生产技术科、开拓科、机电科、通风科、防突科、安检科、安全生产标准化科、总办室、调度室、地测队等职能科室。(三)事故地点基本情况事故发生在己一采区己151zlllll综采工作面。1 .己一采区概况己一采区走向长4000m,倾斜宽900m,煤厚1.66.4m,平均厚5.8m、煤层倾角8。34。,煤层最小埋深210m,最大埋深720m,布置有己15Ir-IlO81风巷、己15-r-l1081机巷2个掘进工作面和己16-1/1111、已15-r-l1002两个综采工作面。该采区实测原始瓦斯压力最大值为3.6MPa、原始瓦斯含量最大值为16.98m3t2 .己16UU1综采工作面概
8、况该工作面位于己一采区东翼第六区段,东至沟里封正断层,西临东风井保安煤柱边界,北靠已回采结束的己151qU090综采工作面,南部未开采。地面标高78.784.lm,回采标高-459.4-560.9m。该工作面地质构造较为复杂,在风、机巷掘进的过程中共揭露大小断层12条,其中逆断层有4条,分别为f3、f5、f9和fl2,其余均为正断层。断层落差在077.8m之间,其中f8、f9fl2三条断层落差大于5.0m。通过无线电磁波透视技术在工作面中又发现多处地质异常区,有些为风、机巷断层在采面的延伸,其中fl、f3、f9和fl分别向工作面内延伸约90m、30m、225m和75m,f3与f8正断层相连。该
9、工作面风、机巷在实际掘进过程中揭露煤层厚度在1.9m6.4m之间,平均5.1m,局部区域受断层的影响,煤层厚度变化比较大。煤层倾角为8。27。,平均17。,煤层走向在76。114。之间,倾向166。204。02010年2月中国平煤神马集团能源化工研究院瓦斯研究所在己1519-IIlIl机巷高抽巷距外口240实测原始瓦斯压力最大值为3.6MPa、原始瓦斯含量最大值为16.98n?/t。该工作面机巷于2015年1月开工,风巷于2015年11月开工,2017年1月采面贯通,于2017年8月份开始回采,采用走向长壁后退式采煤方法,综合机械化采煤工艺,全部垮落式管理顶板。可采走向长960m,倾斜宽154
10、.8163.8m,平均160m,斜面积153700m2,工业储量112.0万吨;设计采高3.0m。事故发生前已回采53Onb剩余430m。(四)己16lrlllll工作面区域瓦斯治理措施2012年9月15日,十三矿编制了己15hlllll工作面区域瓦斯综合治理防治措施,2012年10月5日平煤股份进行批复,同意该工作面区域瓦斯防治措施。己15-1Z-IIlIl机巷掘进采用低抽巷穿层钻孔和水力冲孔预抽煤层瓦斯、CO2相变致裂增透;己15-r-lllll风巷掘进为沿空送巷;回采区域采用顺层钻孔预抽煤层瓦斯。1.己16111111工作面回采区域顺层预抽煤层瓦斯治理措施。B16-17-11111工作面
11、区域措施为从风、机巷向己1617-11111工作面回采区域施工本煤层抽采钻孔。钻孔设计参数为:孔径94mm,孔间距2.0m,孔深85m。采用两排三花眼布置方式,第一排钻孔距煤层顶板1.5m,第二排钻孔距煤层顶板2.12.3m,钻孔倾角等于煤层倾角,顺层钻孔抽放半径为3米。2.工作面顺层预抽钻孔施工情况。己16-r-lllll工作面可采走向长960m,分为两个评价单元,工作面切眼向外500m范围为第一个评价单元,工作面切眼向外500960范围为第二评价单元。第一评价单元钻孔施工分为三个阶段,第一阶段2016年7月至2016年10月,按设计施工钻孔1087个,钻孔总长度103000m。第二阶段为第
12、一次效果检验后补充施工钻孔,施工钻孔220个,钻孔总长度20640m。第三阶段为第二次效果检验后补充施工钻孔,施工钻孔42个,钻孔总长度3780m。第二评价单元钻孔施工分为三个阶段,第一阶段2016年7月至2016年10月,按设计施工钻孔1080个,钻孔总长度99000m。第二阶段为第一次效果检验后补充施工钻孔,施工钻孔177个,钻孔总长度15050第三阶段为第二次效果检验后补充施工钻孔,施工钻孔106个,钻孔总长度9284m。(五)区域措施效果检验B15-q-lllll工作面区域措施效果检验由中国平煤神马集团能源化工研究院瓦斯研究所实验室负责测试。十三矿与瓦斯研究所实验室签订协议,委托其对残
13、余瓦斯含量进行测定,由十三矿提供资料,瓦斯所实验室制定测试方案,自停采线向里IOm处开始,由机巷和风巷每隔3050m分别向回采区域煤层布置一个孔径75mm的区域效果检验钻孔,测定B16-17-11111工作面煤层残余瓦斯含量。残余瓦斯压力由矿井利用残余瓦斯含量测试孔进行测定。第一评价单元效果检验共进行了三次,第一次效果检验在2017年3月10日至4月18日进行,共布置了27个效检钻孔(风巷12个、机巷15个)。测定残余瓦斯压力最大0.25MPa,残余瓦斯含量最大10.82r112t0效检结果有7个钻孔瓦斯含量超标,施工了补充钻孔。第二次效果检验在2017年6月2日至6月12日进行,共布置了22
14、个效检钻孔(风巷11个、机巷11个)。测定残余瓦斯压力最大0.25MPa,残余瓦斯含量最大6.65mto效检结果有1个钻孔瓦斯含量超标,施工了补充钻孔。第三次效果检验在2017年6月21日至6月22日进行,共布置了5个效检钻孔(机巷5个)。测定残余瓦斯压力最大0.25MPa,残余瓦斯含量最大3.66m3to第二评价单元效果检验共进行了三次,第一次效果检验在2017年3月10日至4月18日进行,共布置了25个效检钻孔(风巷13个、机巷12个)。测定残余瓦斯压力最大0.30MPa,残余瓦斯含量最大9.48m2t0效检结果有7个钻孔瓦斯含量超标,需施工补充钻孔。第二次效果检验在2018年1月19日至
15、2月8日进行,共布置了21个效检钻孔(风巷10个、机巷11个)。测定残余瓦斯压力最大0.25MPa,残余瓦斯含量最大6.3511)2t效检结果有2个钻孔瓦斯含量超标,需施工补充钻孔。第三次效果检验在2018年4月11日至4月25日进行,共布置了13个效检钻孔(机巷13个)。测定残余瓦斯压力最大0.2()MPa,残余瓦斯含量最大5.30m2to(六)工作面瓦斯治理补充措施回采前,矿井防突科编制了己16IUll工作面补充防突安全技术措施,设计工作面施工松动爆破、深孔注水,经矿总工程师批准后实施。1.松动爆破。回采期间,工作面补充实施松动爆破。松动爆破钻孔每6架(9m)施工一个,工作面上下出口各1(
16、)架(15m)不施工爆破孔,每一循环共施工15个松动爆破孔,钻孔长度12m,孔径89mm,钻孔开口高度距煤层顶板1.5m。松动爆破后每循环允许进尺IOm,截至事故发生前本循环已进尺8m。2.煤层注水。回采期间,工作面补充实施煤层注水。在已15-1/1111工作面设计煤层注水钻孔,沿工作面倾斜方向每架(L5m)布置一个注水钻孔,工作面上下出口各10架(15m)不施工注水孔。每一循环共施工86个注水孔,设计注水钻孔深度25m,超前距15m,孔径89mm,钻孔开口高度距煤层顶板1.5m。成孔后开始注水,注水为静水压力,一般为20-30MPa,至相邻钻孔出水为止。煤层注水每循环允许进尺l()m,截止事
17、故发生前本循环已进尺8n)。(七)区域验证区域验证利用复合指标法测定瓦斯涌出初速度和钻屑量。瓦斯涌出初速度q临界值选取4Lmin,钻屑量S临界值选取6kgm0两个指标均不超过临界值时,每次允许推进5m。指标测试由防突抽采队安排防突测试工到现场后按照措施要求进行测试。每组测试安排2名人员,1名负责读取数据,另外1名负责现场操作,测试过程每9架布置一个测试孔,孔深9米,孔的位置距溜槽底板0.8米,允许误差0.2米,垂直煤壁、平行顶板。2018年8月15日零点班,由防突抽采队防突测试工宋世闯、康聚才负责本允采循环下半段6个区域验证孔的测试工作。在本循环区域验证测试过程中,该2人未按矿井规定程序开展区
18、域验证工作,按正规程序完成区域验证测试工作需180分钟以上时间,根据人员定位系统显示宋世闯在己1512/1111综采工作面停留时间仅85分钟,在宋世闯离开后,康聚才独自完成需两人共同完成的测试工作,不能保证区域验证数据真实可靠。(八)异常情况处置采面在实施深孔注水措施时钻孔有喷孔、夹钻、响煤炮等现象;在实施松动爆破措施时有个别钻孔存在轻微喷孔现象。在回采过程中采面瓦斯在0.4%-0.6%之间,个别时候达到0.7%。在施工注水钻孔时,出现轻度喷孔、轻度响煤炮时或有轻微夹钻顶钻异常情况时,在施工时减缓施工钻孔速度,钻孔成孔后,在该架相邻上下一架各补打一个注水钻孔,并在该架补充一个松动爆破孔;出现中
19、度喷孔、中度响煤炮时或有夹钻顶钻异常情况时,停止钻进,在无异常现象继续出现后,再恢复作业,同时在该处进行补孔,直到钻孔无异常后,然后在该处上下两架各补打一个注水钻孔,并在施工出现异常点处补充一个松动爆破孔。2018年2月4日零点班至5日零点班,采面推进300米左右时,由于工作面施工注水钻孔期间异常信息出现较多,2月6日平煤股份相关处室在十三矿召开专题会研究,决定采面停产,制定己15”11111机巷顺层钻孔施工补充安全技术措施。在机巷距工作面200米范围内补打顺层加密抽放钻孔,钻孔直径94mm,按一排布置,钻孔孔间距为3m,钻孔开孔位置距顶板1.8米(+20Omm),钻孔设计孔深85m,钻孔倾角
20、10。19。(根据煤层倾角的改变可随时调整),出现喷孔现象的钻孔,在该钻孔前后1米范围内各补打一个钻孔。钻孔封孔深度6070米,该200米范围内钻孔施工完毕后,采面于3月1日开始生产,在生产期间机巷继续按该措施向外施工补充顺层钻孔。7月份,采面70架至机尾出现薄煤带,采面夹钻、喷孔异常信息较多,平煤股份通风处向十三矿下达了关于强化十三矿己15Ir-IlIIl采面瓦斯治理工作的通知(平煤股份通便(2018)28号),并转发给相关业务处室,7月1622日该工作面停产,在风巷距工作面60m范围内又重新执行顺层钻孔区域治理措施。(九)回采工作面倾斜方向煤层厚度勘查情况矿井规定采面走向和倾向每隔至少30
21、米探一次煤厚,十三矿资源管理及探煤厚台账中显示:从2017年8月16日开始到事故发生前共探煤厚31轮次,施工了155个探煤孔,其中有15轮出现探煤孔未见底板情况,共计有27个探煤孔没有探到底板,探底煤最厚为4米,未见底的探煤孔基本在探到3米后便不再下探。在施工底板探煤孔时,个别孔出现顶钻、夹钻现象。事故发生后现场实际勘查煤厚情况:在工作面23架至33架之间(突出时采煤机所在位置),煤层底板赋存一平行于煤层走向方向的煤层变厚带,宽度约为15.0m,煤层最大厚度达8.0m。在工作面40架至75架之间,煤层底板赋存一平行于煤层走向方向的煤层变厚带,宽度为52.5m,煤层最大厚度达10.8m。在工作面
22、第50架、55架和62架三个位置打钻探测过程中,出现喷孔现象。事故现场实际勘查探煤情况如下图:二煤层实际厚度示意图-12-(十)顺层钻孔漂移情况在工作面现场勘查机巷顺层钻孔筛管揭露情况,发现在工作面23架至33架之间的煤层变厚带范围内,机巷顺层钻孔筛管已经迫近煤层顶板。在回采期间发现有部分钻孔在距采面上下出口30米左右已经开始向顶板漂移。2月份勘探工程处利用轨迹测量仪对己15r-l1111工作面机巷顺层钻孔进行轨迹测定,共施工了19个钻孔,测试结果显示部分机巷顺层钻孔开口40米后向上漂移至顶板处,向右最多漂移5米左右,向左漂移最多7米左右。现场勘查顺层钻孔情况如下图:王作面顺层钻孔轨迹勘察反演
23、图钻孔轨迹-14二、事故发生和抢险救援经过(一)事故发生经过己16Ir-IlUl综采工作面事故当班共出勤19人,其中安检队瓦斯检查员1人、综采三队18人。2018年8月15日20时,十三矿综采三队值班人员主持召开了晚八点班班前会,当班出勤18人。班前会后综采三队跟班副队长赵建星带领当班17名人员下井,23时许抵达己161rlllll综采工作面。接班后赵建星汇报采面情况。班长刘晓奎对当班出勤人员进行分工,采面共计有Ill架液压支架,支架工孙棒、雷耀可、柴广要负责机头9架带机巷超前支护,何现军、黄为民负责10-55架,任军卫、阎保民负责56-102架,张启生、郝卫民、吴柱峰负责机尾9架带风巷超前支
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