上灣煤礦22煤輔運巷冒頂潰水潰沙事故
一、工程概況
(一)工作面概況
22煤三條大巷設計長(cháng)度1650m，冒頂區距離巷道開(kāi)口1350m，煤厚4.3～7.6m，平均5.3m。冒頂區域煤層埋深69～91m。該區域受強烈的沖刷和剝蝕，致使煤層及上覆基巖遭受不同程度的破壞，給安全開(kāi)采造成極大困難。
(二)頂底板巖性
22煤輔運、膠運、回風(fēng)巷頂底板情況如表1所示
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表1 煤層頂底板情況表
名稱(chēng) 巖石名稱(chēng) 厚度/m 巖 性 特 征
老頂 粗、細粒砂巖 25.59 灰白色，石英、風(fēng)化長(cháng)石為主，含有黑色燧石，分選較好，半圓狀，泥質(zhì)接觸式膠結，夾有煤線(xiàn)及砂巖薄層，局部具斜層理，層面夾有炭化物碎屑。
直接頂 粉砂巖 2.1 灰色及深灰色，薄層狀，具斜層理。
直接底 泥巖 4.91 黑灰色及灰色，致密，塊狀，薄層狀，夾粘土巖，薄層含砂質(zhì)。
(三)工作面設備配套情況
配套12CM15-10B連續采煤機，ARO-40-RELMB-CWT四臂錨桿機，1030給料破碎機，488GLBC鏟車(chē)，帶寬800mm膠帶機，BKJ-NO6.0 2X18.5局部通風(fēng)機。
(四)工作面支護情況
22煤三條大巷采用錨桿支護。頂板采用φ16×1600mm圓鋼錨桿支護，間排距為1000×1000mm。
圖1 三條大巷巷道支護平面圖
二、事故發(fā)生過(guò)程
(一)事故發(fā)生經(jīng)過(guò)
2001年5月30日夜班，11:00當班帶班隊長(cháng)甘某組織召開(kāi)班前會(huì )，班前會(huì )甘某強調工作面頂板局部破碎、淋水大，作業(yè)過(guò)程中短掘快支，確保安全生產(chǎn)。井下交接班完畢，煤機司機劉某開(kāi)始掘進(jìn)輔運大巷，掘進(jìn)5m后，停機檢查工作面頂板情況，發(fā)現頂板淋水有變大的跡象。立即將煤機退出，并通知相關(guān)人員對掘進(jìn)段頂板進(jìn)行支護。錨桿機司機接到通知后，立即開(kāi)始對輔運順槽頂板采用錨桿支護，支護中發(fā)現頂板淋水不斷增大，錨桿機司機加快支護進(jìn)度，支護完畢后立即將錨桿機和人員同時(shí)退出。早上5：20左右，輔運順槽給料機處人員聽(tīng)見(jiàn)巖石滾動(dòng)的轟鳴聲，用礦燈照射發(fā)現后方區域冒頂，且泥沙及巖石從頂板急速下泄，立即組織人員向后方撤離。此時(shí)煤機司機正在膠運大巷進(jìn)行掘進(jìn)，已掘進(jìn)10m左右，煤機司機發(fā)現運煤車(chē)遲遲不來(lái)接煤，感覺(jué)情況不對，立即將煤機往后側聯(lián)巷倒機，倒移煤機過(guò)程中，發(fā)現后側巷道有人員在晃礦燈。此時(shí)煤機移至聯(lián)巷口位置，煤機司機劉某趕緊下機，往外撤離，此時(shí)發(fā)現泥沙推進(jìn)至膠運靠近回風(fēng)巷的聯(lián)巷口，估計深度1m。觀(guān)察四周發(fā)現沿膠運及輔運巷道的撤離路線(xiàn)被堵塞，此時(shí)發(fā)現靠近回風(fēng)側的聯(lián)巷還可撤離。煤機司機劉某立即沿聯(lián)巷撤離致回風(fēng)巷，與前來(lái)救援的肖某、楊某匯合，帶班隊長(cháng)甘某立即將情況向礦調度室進(jìn)行了匯報，并清點(diǎn)人員組織撤離升井。
調度室在2001年5月31日7點(diǎn)20分接到井下人員匯報，上灣煤礦22煤輔運巷掘進(jìn)工作面發(fā)生了嚴重冒頂潰沙潰水事故，一瀉而下的泥沙水涌下了輔運巷，并逐漸漫延至膠運巷和回風(fēng)大巷，堵塞了兩條巷道長(cháng)達420多米，將價(jià)值3500萬(wàn)元的生產(chǎn)設備被泥沙淹埋，情況十分危急。
圖2 冒頂事故發(fā)生的位置
(二) 救援過(guò)程
事故發(fā)生后，上灣礦及時(shí)向神東公司匯報了災情，公司副總經(jīng)理、副總工程師及時(shí)趕赴現場(chǎng)，全面展開(kāi)了與潰沙災害抗爭的大會(huì )戰。
公司組成了以副總經(jīng)理為組長(cháng)的會(huì )戰領(lǐng)導小組，指揮現場(chǎng)救援工作。從技術(shù)措施、現場(chǎng)組織、地面塌陷治理、恢復生產(chǎn)及安全監督檢查上各把一關(guān)，開(kāi)展搶險救援工作。研究制定了詳細的救援技術(shù)措施，地面動(dòng)用裝載機和車(chē)輛將裝滿(mǎn)塊石的麻袋封口回填至地表塌陷坑封堵潰沙通道，井下設置1m寬沙袋墻三道阻止泥沙的漫延，開(kāi)啟水泵抽排巷道積水，同時(shí)抓緊清理巷道泥沙，迅速回撤設備，恢復生產(chǎn)。到6月1日早7點(diǎn)，井下共投放沙袋3000多個(gè)，地面投放沙袋4000多個(gè)，泥沙及透水基本得到了控制。連采一隊于上午9點(diǎn)率先恢復了生產(chǎn)，到6月15日將其它被淹埋的設備全部挖出。礦里及時(shí)組織全體檢修人員晝夜搶修設備，將煤機、錨桿機、運煤車(chē)、給料破碎機部件拆裝34次，烘烤電機14臺次，于6月18日將挖出的設備全部修復，連采二隊也于6月20日恢復了生產(chǎn)，將災害損失降到了最低點(diǎn)。
(一)直接原因
掘進(jìn)工作面上覆基巖太薄，厚度僅有2m，頂板破碎，工作面淋水大，是導致大面積冒頂潰水潰沙事故的發(fā)生的直接原因。
(二)間接原因
針對22煤層局部受強烈的沖刷和剝蝕，致使煤層及上覆基巖遭受不同程度的破壞。
礦井對頂板重視程度不足，沒(méi)有對掘進(jìn)巷道頂板基巖厚度布孔鉆探。
安全風(fēng)險預控不到位，未對22煤大巷掘進(jìn)工作面過(guò)薄基巖的危險源認真辨識與評估，對其存在的風(fēng)險程度嚴重認識不足，導致對現場(chǎng)的安全管理不到位。
四、采取措施及取得的效果
針對22煤層存在薄基巖區域的實(shí)際情況，22煤層巷道掘進(jìn)期間嚴格執行基巖厚度探測工作，確保掘進(jìn)范圍內的上覆基巖厚度情況提前探知。
針對22煤掘進(jìn)工作面頂板淋水的情況，要對水源科學(xué)分析，明確水害的影響范圍，采取措施確保將水害影響程度降到最低。
對地面塌陷區，動(dòng)用機械設備回填麻袋塊石，徹底封堵頂板冒落通道，切斷塌陷坑周邊泥沙的補給源，為井下排水、清砂創(chuàng )造條件。
為防止涌入井下的巖石泥沙波及周邊巷道，首先砌筑兩道寬度1m的沙袋墻，阻止砂石的進(jìn)一步漫延。通過(guò)沙袋的過(guò)濾作用在沙袋墻附近設置水泵抽排巷道積水，為下一步清理砂石創(chuàng )造條件。
井下工作面積水排放后，劃分三個(gè)作業(yè)點(diǎn)清理砂石，為提高作業(yè)效率，動(dòng)用裝載機和低污染防爆車(chē)輛進(jìn)行清理。
將連采機、錨桿機、運煤車(chē)、給料機、膠帶機等設備清理回撤后，立即對冒頂區域巷道進(jìn)行永久封閉，施工三道厚度500mm的鋼筋混凝土密閉。