2014年河南省大有能源股份有限公司千秋煤礦3.27沖擊地壓事故事故案例分析
2014年河南省大有能源股份有限公司千秋煤礦3.27沖擊地壓事故事故案例分析
2014年3月27日11時(shí)18分,河南大有能源股份有限公司千秋煤礦(以下簡(jiǎn)稱(chēng)千秋煤礦)發(fā)生一起較大沖擊地壓事故,造成6人死亡、13人受傷,直接經(jīng)濟損失705.22萬(wàn)元。
事故發(fā)生后,國家煤礦安全監察局、河南省委、省政府高度重視,國家安全監管總局副局長(cháng)、國家煤礦安全監察局局長(cháng)付建華,省委書(shū)記郭庚茂,省長(cháng)謝伏瞻,副省長(cháng)張維寧等領(lǐng)導分別對事故搶救做出了重要批示,國家煤礦安全監察局事故調查司副司長(cháng)常進(jìn)軍、河南煤礦安全監察局巡視員薛純運、副局長(cháng)許勝銘等親臨現場(chǎng)指揮事故搶救工作。
根據國家煤礦安全監察局和省委、省政府的要求,依據《煤礦生產(chǎn)安全事故報告和調查處理條例》之規定,2014年3月28日,河南煤礦安全監察局豫西監察分局與三門(mén)峽市安監局、監察局、工信局、公安局、總工會(huì )等單位成立河南大有能源股份有限公司千秋煤礦“3.27”較大沖擊地壓事故調查組,并邀請三門(mén)峽市檢察院派員參加,聘請了沖擊地壓方面專(zhuān)家協(xié)助事故調查。經(jīng)過(guò)現場(chǎng)勘察、調查取證、技術(shù)鑒定和綜合分析,查清了事故發(fā)生的原因,認定了事故性質(zhì)和責任,提出了對有關(guān)責任人員、責任單位的處理建議和防范措施?,F將事故調查情況報告如下:
一、千秋煤礦基本情況
(一)礦井概況
義馬煤業(yè)集團股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“義煤公司”)為河南能源化工集團有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“河南能源”)的控股子公司,河南大有能源股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“大有能源”)為義煤公司的控股子公司,義煤公司實(shí)際上履行著(zhù)大有能源所屬礦井的安全管理工作職能。截止2014年3月27日,大有能源的高管為:總經(jīng)理杜毅敏,副總經(jīng)理吉躍卿、杜青炎、別小飛、楊運峰、張寅,大有能源的總經(jīng)理和副總經(jīng)理沒(méi)有具體分工,張寅兼任生產(chǎn)與裝備部部長(cháng),其他副總經(jīng)理分別兼任其所在礦的礦長(cháng),總經(jīng)理杜毅敏于2014年1月1日已書(shū)面向公司董事會(huì )提出辭呈。
千秋煤礦系大有能源的分公司,位于三門(mén)峽市義馬市南1~2km,始建于1956年,1958年簡(jiǎn)易投產(chǎn),礦井設計生產(chǎn)能力60萬(wàn)噸/年,1960年達到設計能力,經(jīng)過(guò)多次技術(shù)改造,2007年核定礦井生產(chǎn)能力為210萬(wàn)噸/年。礦井“五證”齊全有效?,F主要開(kāi)采侏羅系二1煤、二3煤,屬長(cháng)焰煤種。2012年礦井瓦斯等級鑒定為高瓦斯,煤塵具有爆炸危險性,屬于易自然發(fā)火煤層。該礦為沖擊地壓礦井。目前開(kāi)采水平為二水平。
事故發(fā)生時(shí)礦井證照齊全并均在有效期內:采礦許可證證號為C4100002009041120011879,有效期至2020年6月;安全生產(chǎn)許可證證號為豫MK安許證字﹝2011﹞051719,有效期至2014年5月16日;營(yíng)業(yè)執照證號為411281000005686;礦長(cháng)別小飛,礦長(cháng)資格證證號為MK41YIM1705,安全資格證證號為MK41YIM1705,有效期至2014年12月30日。
礦井采用立井、斜井、上下山混合式開(kāi)拓方式,通風(fēng)方式為混合抽出式。安裝有KJ95N型安全監控系統、KJ222(A)型人員定位系統,建有瓦斯抽放系統、沖擊地壓預測預報系統、壓風(fēng)系統、供水防塵系統、通信聯(lián)絡(luò )系統、緊急避險系統、防滅火系統、氣體監測監控系統等。
礦井共有三個(gè)生產(chǎn)采區即21采區、18采區和16采區?,F有兩個(gè)回采工作面,即21112工作面和18220工作面。兩個(gè)掘進(jìn)工作面,即21032回風(fēng)上山,16采區軌道下山。
千秋煤礦為沖擊地壓礦井,自1991年首次發(fā)生沖擊地壓現象以來(lái),隨著(zhù)礦井開(kāi)采深度的不斷增加,沖擊地壓的危害更加突出。2008年6月5日15時(shí)59分,21201回采工作面下巷發(fā)生沖擊地壓事故,受損巷道105m,造成13人死亡,11人重傷;2011年11月3日19時(shí)18分,21221下巷掘進(jìn)工作面發(fā)生沖擊地壓事故,造成350m巷道嚴重變形破壞,死亡10人。
針對受沖擊地壓威脅的難題,義煤公司邀請有關(guān)科研單位及高校科技人員與工程技術(shù)人員一道,開(kāi)展了沖擊地壓研究工作,建立了礦壓所、防沖科、防沖隊三級沖擊地壓防治機構,制定了《義馬煤業(yè)集團股份有限公司沖擊地壓防治管理辦法》和《義馬煤業(yè)集團股份有限公司沖擊地壓綜合防治實(shí)施細則》等一系列規章制度,陸續購置了ARAMIS、ESG微震監測系統以及KBD-5、KBD-7電磁輻射儀(系統)、KZ-301礦震儀等監測設備,對沖擊危險區實(shí)施了煤層深孔卸壓爆破、超前卸壓爆破、煤層深孔注水、大直徑卸壓鉆孔、斷底卸壓爆破和斷頂卸壓爆破等防治措施,對采掘工作面開(kāi)采實(shí)施了“四個(gè)一”制度即“一評價(jià)、一設計、一論證、一措施”。按照2011年“11.3”事故防范措施及建議停止了21采區西翼下部煤層的開(kāi)采,將礦井生產(chǎn)能力由210萬(wàn)噸/年壓減到168萬(wàn)噸/年,在21采區對應地表設置了128個(gè)巖層移動(dòng)觀(guān)測點(diǎn)。
(二)開(kāi)采技術(shù)條件
本井田含煤地層為侏羅系義馬組,主要可采煤層為二1煤、二3煤。二1煤在井田內大部分可采,煤層傾角3°~13°,全層厚0.14~7.40m,平均厚度3.6m。煤層結構較為復雜,含夾矸1~4層,穩定夾矸兩層,其中一層矸厚0.4m,為細粒砂巖,對回采有較大影響。二3煤層厚度0.20~7.73m,平均厚4.21m。
二1煤、二3煤在21區合成一層稱(chēng)為二煤,二1煤頂板即為二煤的頂板,二3煤底板即為二煤底板。二煤直接頂板為泥巖,厚度4.4m~42.2m,平均厚度24m。巖性致密、均一、裂隙不發(fā)育,由東向西逐漸加厚,屬一級頂板。二煤底板巖性復雜,由礫巖、砂巖、粉砂巖、泥巖及含礫相土巖組成,厚度0.3m~32.81m。當煤層底板為礫巖、砂巖時(shí),巷道底板比較穩定,無(wú)底臌現象,若底板為含礫粘土巖泥巖、煤矸互疊層時(shí),遇水易膨脹,隨開(kāi)拓、回采推進(jìn)礦井壓力增大,底臌現象較為嚴重。
(三)事故地點(diǎn)概況
1.事故地點(diǎn)位置及施工情況。
21032回風(fēng)上山掘進(jìn)工作面位于21采區上山東翼、礦井二水平大巷以北,西部450米以外為18上山采空區,東臨21采區上山采空區,南為大巷保護煤柱,北部為原輔助軌道運輸巷及18151工作面采空區,處在500m×900m大孤島煤柱中。21032回風(fēng)上山掘進(jìn)工作面平均埋深497.4m,煤層厚度6.0-8.0m。
21032回風(fēng)上山設計長(cháng)度為148m,巷道設計凈高3.7m,凈寬5.5m,凈斷面為16.69m2。該回風(fēng)上山掘進(jìn)工作面頂板自下而上為:泥巖,厚度18.9m-23.0m;中侏羅紀砂礫巖,厚度為207.5m-187.6m;上侏羅紀礫巖厚度為238.7m;表土層厚度5.4m-23.7m。2014年1月9日,21032回風(fēng)上山自底部車(chē)場(chǎng)繞道曲終點(diǎn)沿水平方向開(kāi)始掘進(jìn),水平方向共計掘進(jìn)28.5m,見(jiàn)二煤底板后起坡沿+22°掘進(jìn)48.3m,見(jiàn)頂板后沿頂掘進(jìn),事故發(fā)生前共掘進(jìn)130.3m。
2.事故地點(diǎn)沖擊地壓防治工作開(kāi)展情況。
千秋煤礦于2013年12月6日編制了《大有能源千秋煤礦21032工作面回風(fēng)上山掘進(jìn)防沖專(zhuān)項措施》,2014年1月6日編制了《大有能源千秋煤礦21032回風(fēng)上山掘進(jìn)作業(yè)規程》,2014年2月14日編制了《21032工作面掘進(jìn)沖擊危險性評價(jià)》、《21032工作面掘進(jìn)防治沖擊地壓專(zhuān)項設計》,并于2014年3月2日組織專(zhuān)家進(jìn)行論證。于2014年3月23日,河南大有能源公司以《關(guān)于千秋煤礦21032工作面掘進(jìn)期間防沖專(zhuān)項設計的批復》(大有發(fā)﹝2014﹞22號文)對千秋煤礦《21032工作面掘進(jìn)沖擊危險性評價(jià)》、《21032工作面掘進(jìn)防治沖擊地壓專(zhuān)項設計》進(jìn)行批復。
事故地點(diǎn)采取的防治措施主要包括:
(1)使用強力支護。采用“錨網(wǎng)索+36U型鋼棚+36U對焊點(diǎn)柱”進(jìn)行加強支護,斷面16.69m2。巷道變坡點(diǎn)附近采用“錨網(wǎng)索+36U型鋼棚+門(mén)式支架”復合支護。錨桿采用Φ22mm×2400mm左旋高強度錨桿,間排距800mm×800mm,錨索采用Φ21.6mm×6300mm19絲高強度預應力錨索,間排距1600mm×1600mm,棚距800mm。
(2)多種手段監測預警。采用ARAMIS微震監測系統、KBD-5與KBD-7電磁輻射儀(系統)、鉆屑法、巷道變形量觀(guān)測等監測預警方法。
(3)主動(dòng)采取各種防治措施。采用正前及兩幫卸壓爆破、兩幫實(shí)施卸壓鉆孔與注水鉆孔進(jìn)行消沖,其中正前采用“20進(jìn)10”的卸壓工藝即施工20m孔深的卸壓爆破掘進(jìn)10m,兩幫施工孔深20m的卸壓爆破,間距5m,卸壓爆破裝藥量均為8Kg;兩幫每隔20m施工60m深注水鉆孔進(jìn)行注水;巷道東幫實(shí)施卸壓鉆孔,孔徑125mm,孔深20m等。
(4)嚴格安全防護。進(jìn)入人員必須穿防沖服,佩戴防沖頭盔,躲炮時(shí)間不少于40min,躲炮距離不小于400m等。
3.事故地點(diǎn)沖擊地壓防治工作結論。
采取上述各種防治措施后,21032工作面回風(fēng)上山通過(guò)采用微震監測、電磁輻射監測、鉆屑法、變形量等多種方式進(jìn)行沖擊地壓監測預警工作,事故發(fā)生前,各項監測指標正常,均沒(méi)有發(fā)現異常情況。微震頻次、能量均沒(méi)有明顯波動(dòng),KBD-5電磁輻射監測值均在25mv以下,沒(méi)有超過(guò)65mv預警值,KBD-7電磁輻射監測基值平穩,鉆屑量沒(méi)有超過(guò)2.8Kg預警值,三月份巷道變形量平緩。依據上述指標,礦井得出事故地點(diǎn)可進(jìn)行正常施工。
二、事故發(fā)生及搶險救援經(jīng)過(guò)
(一)事故發(fā)生經(jīng)過(guò)
2014年3月27日八點(diǎn)班,千秋煤礦當班共入井526人,其中掘進(jìn)一隊入井18人。掘進(jìn)一隊作業(yè)地點(diǎn)為21032回風(fēng)上山掘進(jìn)工作面,當班安排任務(wù)是正常掘進(jìn)。因礦組織安全大檢查,掘一隊隊長(cháng)何建民現場(chǎng)分工安排如下:班長(cháng)趙麥軍帶領(lǐng)席國強、李國峰、常保偉、林勝均、田龍龍、武大偉、高玉龍共8人在工作面正前打錨桿掛網(wǎng)、兩幫補打錨桿,電工組長(cháng)周留青帶領(lǐng)張穎林、劉紹江、張小濤、郭海亮共5人在距工作面15米處巷道東幫整理電纜托架,技術(shù)員牛少偉在工作面進(jìn)行錨桿壓力測量,任京文在巷道內鋪行人臺階,岳奇在21032回風(fēng)上山風(fēng)門(mén)外把口,副隊長(cháng)黃懷超跟班。
10時(shí)30分左右,掘一隊隊長(cháng)何建民安排完工作后,離開(kāi)工作面,隨后升井。生產(chǎn)科劉中敏、安檢科曹紅朝進(jìn)入21032回風(fēng)上山分別進(jìn)行工程質(zhì)量和安全檢查,防沖隊楊西亭進(jìn)入21032回風(fēng)上山吊掛防沖牌板,防沖科彭國建進(jìn)入21032回風(fēng)上山進(jìn)行電磁輻射測量。因工作面打錨桿需要出煤,郭海亮和劉紹江分別去操作第三部和第二部刮板運輸機。
11時(shí)19分,二水平3米提升機房提升機操作工婁文杰向千秋煤礦調度室匯報:“聽(tīng)見(jiàn)一聲響,電停了,巷內煤塵大,看不清楚”。調度室監控大屏幕顯示新井主通風(fēng)機單級運轉,調度人員立即通知機電二隊值班隊長(cháng)李民查看主通風(fēng)機運轉情況,要求恢復雙級運轉,保證主通風(fēng)機運轉正常,通知防沖科對這次事件進(jìn)行定位。同時(shí)通知井下跟班安全副礦長(cháng)王延國及正在井下安全檢查的總工程師魏向志、副總工程師劉景書(shū)、調度室副主任潘景峰等去查看情況。經(jīng)現場(chǎng)落實(shí),21032回風(fēng)上山兩道風(fēng)門(mén)摧毀、局部通風(fēng)機風(fēng)筒斷裂、通風(fēng)系統局部風(fēng)流短路。礦調度室命令二水平以下所有作業(yè)地點(diǎn)停產(chǎn)撤人,11時(shí)48分,向義煤集團公司調度室報告千秋煤礦21032回風(fēng)上山掘進(jìn)工作面發(fā)生沖擊地壓事故。11時(shí)55分召請義煤集團公司救護大隊直屬中隊救援。
事故發(fā)生后,風(fēng)門(mén)外把口工岳奇、第三部刮板運輸機操作工郭海亮、第二部刮板運輸機操作工劉紹江及在風(fēng)門(mén)里4-5米處休息的任京文4人先行撤出工作面,班長(cháng)趙麥軍帶領(lǐng)工作面作業(yè)的席國強、李國峰、常保偉、林勝均、武大偉、高玉龍及技術(shù)員牛少偉向外撤離,途中先后遇到了周留青、彭國建、張小濤,他們11人一同撤出工作面。至此,在21032回風(fēng)上山工作面作業(yè)的21名工人有15人自行升井,6人被困。
(二)事故搶救經(jīng)過(guò)
事故發(fā)生后,河南能源義煤公司迅速啟動(dòng)應急預案,成立了以馬正蘭董事長(cháng)為指揮長(cháng)的事故搶險救援指揮部并立即開(kāi)展施救。
指揮部調集搶險救援力量,制定了恢復局部通風(fēng)逐段排放瓦斯措施。在維修加固支護保證搶險人員安全的情況下,采取人工攉煤、高壓水沖煤和小斷面清理的措施快速打通救援通道。
27日12時(shí)22分,千秋煤礦搶險人員在21032回風(fēng)上山回風(fēng)聯(lián)絡(luò )巷口(以下簡(jiǎn)稱(chēng)回風(fēng)口)以上18米處,發(fā)現第一名遇難者(張穎林)。12時(shí)40分,義煤集團公司救護隊到達事故現場(chǎng)開(kāi)始救援,12時(shí)50分,在回風(fēng)口以上2米處發(fā)現第二名遇難者(防沖隊楊西亭);16時(shí)50分,在回風(fēng)口以上40米處發(fā)現第三名遇難者(曹紅朝);17時(shí)50分,在回風(fēng)口以上64米處發(fā)現第四名遇難者(劉中敏);19時(shí)5分,在回風(fēng)口以上55米處發(fā)現第五名遇難者(黃懷超);28日6時(shí)15分,在回風(fēng)口以上68米處發(fā)現最后1名遇難工人(田龍龍),至此6名被困人員全部找到,搶險救援工作結束。事故共造成6人遇難,13人受傷。
(三)事故上報經(jīng)過(guò)
事故發(fā)生后,千秋煤礦礦長(cháng)別小飛僅安排礦調度室主任于11: