兗煤菏澤能化有限公司趙樓煤礦“7.29”沖擊地壓事故調查報告
兗煤菏澤能化有限公司趙樓煤礦“7.29”沖擊地壓事故調查報告
2015年7月29日2時(shí)49分, 兗煤菏澤能化有限公司趙樓煤礦(以下簡(jiǎn)稱(chēng)趙樓煤礦)1305工作面發(fā)生一起沖擊地壓事故，造成3人受傷(1人重傷、2人輕傷),事故造成直接經(jīng)濟損失93.87萬(wàn)元。
2015年7月29日，山東煤礦安全監察局魯西監察分局(以下簡(jiǎn)稱(chēng)魯西監察分局)組織菏澤市煤炭管理局，組成趙樓煤礦“7.29”沖擊地壓事故調查組(以下簡(jiǎn)稱(chēng)事故調查組),并聘請6名專(zhuān)家組成專(zhuān)家組，依法對趙樓煤礦“7.29”沖擊地壓事故進(jìn)行了調查。
事故調查組嚴格按照“四不放過(guò)”和“科學(xué)嚴謹、依法依規、實(shí)事求是、注重實(shí)效”的原則，通過(guò)勘查井下事故現場(chǎng)，調查詢(xún)問(wèn)有關(guān)人員，查閱了有關(guān)設計、論證評審意見(jiàn)等相關(guān)圖紙資料，查明了事故發(fā)生的原因和經(jīng)過(guò)。經(jīng)綜合分析認定了事故性質(zhì)和責任，提出了對有關(guān)責任單位和責任人員的處理建議，制定了防范措施?，F將有關(guān)情況報告如下：
一、事故單位概況
(一)公司及礦井概況
趙樓煤礦隸屬兗煤菏澤能化有限公司，兗煤菏澤能化有限公司為山東兗州煤業(yè)股份有限公司子公司。兗州煤業(yè)股份有限公司1997年成立，是以煤炭生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)為基礎，煤炭深加工和綜合利用一體化的國際化能源企業(yè)，目前在山東境內共有10處礦井，兗州煤業(yè)股份有限公司隸屬兗礦集團有限公司。趙樓煤礦的安全生產(chǎn)技術(shù)工作由兗州煤業(yè)股份有限公司直接管理。
趙樓煤礦井田面積約143.3549km2，煤炭地質(zhì)儲量7.92億噸，可采儲量2.32億噸，天然焦2.55億噸。礦井主采3煤層，煤種以1/3焦煤為主，煤層局部受火成巖侵入，或煤層受構造影響出現分叉，3煤層厚度2.8m-9.0m，平均厚度為6.1m，煤層普氏系數(f)為1.6，煤層平均傾角為5度，3煤層直接頂板以泥巖和粉砂巖為主，厚度為1.2m-8.35m，平均2.78m，老頂為中砂巖，厚度為4.55m-20.42m，平均厚度為8.32m，普氏系數(f)為6.0-7.0。經(jīng)煤炭科學(xué)總院北京開(kāi)采所鑒定3煤層具有強沖擊傾向性，煤層頂板巖層具有弱沖擊傾向性，底板沖擊傾向性未經(jīng)鑒定。
礦井設計生產(chǎn)能力300萬(wàn)噸/年，服務(wù)年限60.1年，2005年1月開(kāi)工建設，2009年3月試生產(chǎn)，2014年山東省煤炭工業(yè)局以魯煤規發(fā)〔2014〕187號文批復趙樓煤礦核定生產(chǎn)能力為420萬(wàn)噸/年，配套建設同等規模的選煤廠(chǎng)。
礦井采用立井單一水平開(kāi)拓，井口標高+45m，井底車(chē)場(chǎng)水平標高-860m。礦井采用傾斜長(cháng)壁采煤法、綜采放頂煤采煤工藝。2014年礦井核定采掘工作面個(gè)數為2個(gè)采煤工作面、13個(gè)掘進(jìn)工作面，發(fā)生事故前，礦井布置2個(gè)綜放工作面(1305工作面和3303工作面)和9個(gè)掘進(jìn)工作面生產(chǎn)。2014年底趙樓煤礦在冊職工3449人。
礦井采用立井提升，主井提升安裝2套落地式多繩4.65×4摩擦輪提升機；副井提升安裝一套為4.65×4落地式多繩摩擦輪提升機，配一對一寬一窄罐籠，副井另安裝一套為JKMD-2.25×2落地式多繩摩擦輪提升機，配小罐籠帶平衡錘(交通罐)。
礦井通風(fēng)方式為中央并列式，通風(fēng)方法為抽出式；主、副井進(jìn)風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)。
礦井采用二級排水方式，其中一集泵房和-945m泵房分別排至中央水倉，中央泵房直接排至地面。
井下設有中央變電所一座、南部中央變電所一座，井下采區變電所均實(shí)現10kV雙回路供電。
礦井建立了完善的防塵管路系統；防滅火建立了粉煤灰灌漿系統、惰性氣體防滅火系統、液態(tài)CO2防滅火系統和束管監測系統。
礦井安裝了監測監控、人員定位、緊急避險、壓風(fēng)自救、供水施救、通訊聯(lián)絡(luò )等安全避險六大系統。
礦井證照齊全、合法有效。
礦井配備了專(zhuān)職防沖副總工程師，成立了防沖辦公室和防沖工區，目前，防沖辦公室配備8人，防沖工區配備30人。
礦井裝備了一套能夠覆蓋全礦井的SOS微震監測系統，1305工作面和3303工作面各安裝一套KJ550應力在線(xiàn)監測系統，配合鉆屑法、電磁輻射法對采掘工作面沖擊危險性進(jìn)行檢測；沖擊危險煤層采煤工作面采用大直徑鉆孔卸壓、底煤爆破(厚度超過(guò)1.0m)等措施實(shí)施超前預卸壓及危險區域解危措施。
2014年10月16日，趙樓煤礦委托中國礦業(yè)大學(xué)對1305工作面沖擊地壓的危險性進(jìn)行了評估與防沖防治研究，中國礦業(yè)大學(xué)煤炭資源與開(kāi)采國家重點(diǎn)實(shí)驗室編寫(xiě)了《兗煤菏澤能化有限公司趙樓煤礦1305工作面沖擊地壓危險性分析與防治方案研究報告》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)防治方案研究報告)。2015年2月5日，趙樓煤礦委托濟南貝克礦山工程技術(shù)服務(wù)有限公司編制了《趙樓煤礦1305工作面開(kāi)采安全性論證報告》?！斗乐畏桨秆芯繄蟾妗泛汀囤w樓煤礦1305工作面開(kāi)采安全性論證報告》均由兗州煤業(yè)股份有限公司組織專(zhuān)家進(jìn)行了評審論證。兗州煤業(yè)股份有限公司以?xún)济汗缮甲帧?014〕216號對《趙樓煤礦1305、7303工作面防沖安全論證及方案研究報告》、兗煤股生技字〔2014〕379號文對《趙樓煤礦1305工作面開(kāi)采安全性論證報告》進(jìn)行了批復。
(二)事故地點(diǎn)概況
1.1305綜放工作面概況
發(fā)生沖擊地壓事故地點(diǎn)為一采區1305工作面，該工作面東鄰一采區軌道下山，西鄰七采區邊界，北為回采完畢的1304工作面，南為回采完畢的1306工作面和1307工作面，1305工作面為孤島綜放工作面。1305工作面4月2日掘進(jìn)施工完畢， 7月25日安裝完成。工作面使用ZF12000型液壓支架支護，共安裝92架。7月27日開(kāi)始生產(chǎn)(調采)，截止事故發(fā)生時(shí)，運順推進(jìn)6m，軌順推進(jìn)0.75m。
1305工作面地面標高+42.84～+44.34，工作面底板標高-828m～-963m，所采煤層為3煤，煤層普氏系數(f)變0.8～2.3，平均1.6，煤層厚度為2.8m～9.0m，平均厚度6.1m；煤層傾角為1～11°，平均為8°，煤層結構簡(jiǎn)單；工作面傾斜長(cháng)度136.7m，走向長(cháng)度573.6m，可采儲量54.8萬(wàn)噸。工作面切眼附近為煤層分岔區，分岔區內3上煤層厚度1.0m-1.7m，平均1.4m；3下煤層厚度2.7m-6.4m,平均4.8m；分岔間距0.7m-14.6m,平均6.8m。切眼西部為巖漿巖侵入的無(wú)煤區，由于3下煤層沉積異常，煤層變薄。工作面直接頂板以泥巖和粉砂巖為主，厚度為1.2m-8.35m，平均2.78m，老頂為中砂巖，厚度為4.55m-20.42m，平均厚度為8.32m，普氏系數(f)為6.0-7.0；直接底為泥巖，厚度1.5m-3.0m，平均1.65m，老底為細砂巖，厚度6.40m-11.80m，平均9.97m。
2.上下順槽及切眼概況
1305工作面上下順槽均采用錨網(wǎng)索帶聯(lián)合支護，為沿空掘巷，與采空區之間留設3.5m隔離煤柱，兩順槽沿底板掘進(jìn)，梯形斷面，巷道上凈寬4.8m，下凈寬5.2m，巷道凈高3.8m。巷道頂板采用KMG500Φ22×2400mm左旋無(wú)縱筋螺紋鋼錨桿，幫部使用KMG400Φ20×2000mm左旋無(wú)縱筋全螺紋錨桿，采用4600×140×10mmT型鋼帶、錨桿托盤(pán)規格200×200×10mm。巷道頂部錨桿間排距為850×800mm，巷道幫部錨桿間排距為800×800mm。
巷道頂板錨索采用“3-1-3型”布置，在頂板巷中布置一排縱向T型鋼帶錨索梁，錨索排距1600mm。巷道實(shí)體煤側和窄煤柱的幫部在距頂板700mm及距底板上1500mm高度位置各布置一排縱向Φ16鋼筋梯錨索梁，其中僅巷道沿空煤柱側距底板1500mm高度處錨索采用Φ22×3500mm，其余錨索采用Φ22×6200mm，每個(gè)錨索尾部均安設FZJ-R1/2雙泡錨索讓壓環(huán)。
切眼為矩形斷面，凈寬7.8m，凈高3.2m。采用錨網(wǎng)帶、錨索、單體液壓支柱聯(lián)合支護，頂錨桿間排距800mm×800mm,頂板錨索采用“2-1-2五花型”布置，錨索梁排距800mm。
3.1305工作面采取的防沖措施
(1)沖擊地壓監測情況
1305工作面配套安裝了SOS微震監測系統及KJ550應力在線(xiàn)監測系統。工作面兩順槽掘進(jìn)期間，微震監測系統利用一集軌道及1307工作面測站實(shí)施監測，2015年2月14日運順3#泄水巷附近處布置第一組測站，6月9日，軌順布置兩組測站，配合一集軌道兩組測站完成對1305綜放工作面全覆蓋監測。7月22日，應力在線(xiàn)監測系統安裝調試完畢，正常使用。兩順槽距切眼30m開(kāi)始間隔20m各布置10組測站，每組測站分別由深度8m、14m兩個(gè)鉆孔應力計組成。1305工作面每?jì)商煸趦身槻鄹魇┕ひ唤M(3個(gè))鉆屑孔，用于工作面沖擊地壓危險性局部檢測。
(2)落實(shí)解危措施情況
1305工作面兩順槽掘進(jìn)期間，在實(shí)體煤幫及切眼施工大直徑鉆孔預卸壓措施，鉆孔參數：孔徑110mm，深度20m，孔間距為1.5-2.0m,距巷道底板1m-1.5m，垂直煤壁施工。掘進(jìn)完成后，在兩順槽加密施工Φ150mm鉆孔，深度20m，孔間距為1.5m-2.0m，距巷道底板1m至1.5m，垂直煤壁施工。截止到事故發(fā)生時(shí)，工作面軌順施工二次卸壓鉆孔全部施工完成，運順超前工作面300m范圍內二次卸壓鉆孔施工完畢。兩順槽及切眼留底煤處超過(guò)1m的底煤進(jìn)行斷底處理。
(3)超前支護情況
運順超前支護前機頭至轉載機電機采用DWX40(35、45)型單體液壓支柱配合4.2mπ型鋼梁支護，排距600±100mm。鋼梁兩棚頭分別支設2棵單體液壓支柱，達到一梁三柱，運輸順槽超前支護距離作業(yè)規程規定不小于120m，現場(chǎng)實(shí)際70m。軌順超前支護采用DWX40(35、45)型單體液壓支柱配合1200×800mm型十字頂梁支護，每排布置兩架十字頂梁。軌道順槽超前支護距離作業(yè)規程規定不小于120m,現場(chǎng)實(shí)際120m 。
4.事故現場(chǎng)勘察情況
事故發(fā)生后，經(jīng)現場(chǎng)勘察，該沖擊事故主要是對工作面和兩順槽造成破壞，事故發(fā)生時(shí)，工作面內有19人，兩順槽有7人，造成1名重傷，2名輕傷。
軌順側煤壁向外15m以?xún)?，巷?.0m左右，兩幫變形不明顯，頂板出現網(wǎng)兜，并有部分漏冒，部分單體支柱歪斜。15—60m范圍兩幫移近量大，最大移近量3.0m左右，且工作面側移近量較大。超前支護單體支柱部分彎曲歪斜。底鼓量0.5～1m。60m向外，底板有底鼓現象。軌道順槽30～70m范圍受沖擊擠壓影響嚴重，十字梁棚支設單體液壓支柱全部歪斜，其中折斷14棵。
運順側工作面煤壁向外40m內13架鋼棚掉落、單體液壓支柱彎曲折斷38棵。運順發(fā)現崩斷錨桿(索)12根，部分讓壓環(huán)擠壓變形損壞，卸壓鉆孔多數塌孔。
工作面1#液壓支架前梁壓在前部刮板輸送機電機上，1-86#液壓支架范圍，前部刮板輸送機受沖擊翻向支架側，輸送機及支架內積煤嚴重，25-65#架范圍，支架前梁和護幫板千斤頂損壞32棵，采煤機電纜出槽。以65#支架為界，沖擊后煤塵逆風(fēng)揚起糊到支架立柱上形成2mm左右厚的煤塵。
工作面壓力顯現情況，50#～70#支架壓力表讀數，支架前立柱壓力顯示除56#(3.8MPa)和61#(10.2MPa)外，讀數均為0MPa。后立柱讀數最小63#架(23.7MPa)，其余均超過(guò)30MPa，最大為68#(38.7MPa)。60～80#架，支架向后位移，最大1.0m左右。煤壁煤塊大量拋入架內。
事故發(fā)生時(shí)，運順和軌順布置的應力在線(xiàn)監測數據，均出現不同程度的上升，其中運順第3組出現紅色預警(17.26MPa)。SOS微震監測系統監測到一次2.5×106 J的震動(dòng)，震級為2.3級。
二、事故發(fā)生及搶險救援經(jīng)過(guò)
(一)事故發(fā)生及匯報經(jīng)過(guò)
2015年7月28日，綜采二隊夜班值班副隊長(cháng)朱啟坤召開(kāi)班前會(huì )，安排1305工作面調面。7月29日夜班2時(shí)45分左右，采煤機正在進(jìn)機頭割煤，工作面突然出現連續煤炮，跟班副隊長(cháng)邢攸臣和安監員白紅印決定暫停生產(chǎn)撤人。在準備撤人時(shí)，工作面內突然發(fā)生巨大聲響和震動(dòng)，工作面內的19名工人，受到不同程度的沖擊，當班驗收員王成功在工作面1#架外側轉載機過(guò)橋處受傷，造成右小臂骨折。
7月29日2時(shí)59分，1305工作面現場(chǎng)跟班安監員白洪印匯報礦調度室，1305工作面發(fā)生沖擊地壓，礦調度員朱運擴接到事故匯報后，立即啟動(dòng)應急預案，安排現場(chǎng)安監員白紅印及跟班副隊長(cháng)邢攸臣組織撤出工作面及兩順槽所有人員,并組織現場(chǎng)自救；同時(shí)通知兗礦集團駐趙樓煤礦救護隊值班人員曹廣利請求救援。
3時(shí)02分，通知礦長(cháng)郭念波及井下跟班的安監處長(cháng)張祥云。
3時(shí)10分，有關(guān)礦領(lǐng)導趕到調度值班室，礦長(cháng)郭念波安排生產(chǎn)副礦長(cháng)李洪先、采煤副礦長(cháng)張建、采煤副總工程師肖國強下井查看現場(chǎng)情況并組織救援，安排調度員向兗礦集團總調度室、安監局及魯西監察分局、菏澤市煤炭管理局進(jìn)行匯報。
(二)救援經(jīng)過(guò)
3時(shí)30分，兗礦集團駐趙樓煤礦救護中隊兩個(gè)小隊到達趙樓煤礦副井口，副中隊長(cháng)毛寶忠與趙樓煤礦采煤副總工程師肖國強帶領(lǐng)的現場(chǎng)救援人員一同下井。3時(shí)56分，救援人員到達工作面，組織救援。救護隊根據現場(chǎng)情況，對現場(chǎng)3名傷員包扎處理。第一名傷員彭仁群在41-42#支架位置處，胸部有挫傷，進(jìn)行包扎固定后用擔架運出；第二名傷員曹庭在42#支架處，皮外傷，有行動(dòng)能力，攙扶護送至安全地點(diǎn)；第三名傷員王成功在轉載機過(guò)橋處，右小臂骨折，腿部有皮外傷，包扎固定后用擔架運出。6時(shí)37分，工作面所有人員共計26人全部升井，升井后全部送到巨野煤田醫院進(jìn)行檢查治療。
三、事故原因及性質(zhì)
(一)直接原因
1305工作面相鄰的1304、1306、1307工作面已開(kāi)采結束，致使1305工作面形成孤島煤柱工作面；工作面埋深大(870.84m～1007.34m)，原巖應力高；煤層和頂板又具有沖擊傾向性，具備產(chǎn)生沖擊地壓的力源條件。1305工作面在初采前調試導致了沖擊地壓事故的發(fā)生。
(二)間接原因
1.趙樓煤礦重生產(chǎn)、輕安全，安全第一的思想樹(shù)立不牢，未嚴格按照兗州煤業(yè)股份有限公司批復的《兗煤公司2015年度沖擊地壓防治計劃審查意見(jiàn)》(兗煤股生技字〔2015〕23號)的順序采煤(2015年度趙樓煤礦防沖計劃審查意見(jiàn)確定開(kāi)采順序為1307、11303、3301、1305工作面)，在生產(chǎn)接續緊張的情況下，1307工作面回采結束后跳采1305綜放工作面，對1305大埋深孤島煤柱工作面發(fā)生沖擊地壓存有僥幸心理，進(jìn)而冒險組織開(kāi)采。
2.趙樓煤礦防沖技術(shù)措施落實(shí)不到位
(1)1305工作面切眼評價(jià)為嚴重沖擊危險，掘進(jìn)切眼期間只在兩端頭各施工30米范圍卸壓孔保護帶，中間有76米范圍內未施工卸壓鉆孔。