深立井煤倉塞倉墜人事故分析
圖1 掘進(jìn)工作面及煤倉位置示意圖
其中1525南一煤倉直徑1.6m,煤倉深度76.6m,上口蓖子用道軌一次搗制而成,工作面施工前對煤倉上口用木料等一次棚嚴,僅在煤倉上刮板運輸機機頭處留有兩個(gè)放煤口,兩孔孔徑分別為0.3m×0.4m和0.3m×0.3m;欄桿使用圓板皮拉釘而成如圖2。
由于煤倉高徑比較大,煤層潮濕,粘性增加,形成了塞倉事故,但煤倉采用天井鉆機一次成巷,巖面較為平整,從而使煤塞形成之后不久又突然冒落,強大的沖擊風(fēng)流致使煤倉上口附近一人被吸入墜倉身亡。礦區采用大深度立井煤倉為數不少,為防止類(lèi)似事故再次發(fā)生,針對1525南一煤倉煤塞規律分析,對墜人事故原因及防范措施進(jìn)行了探討。
1事故經(jīng)過(guò)
事故當日中班在4002工作面進(jìn)、回風(fēng)巷正常掘進(jìn),14:00時(shí)煤倉滿(mǎn),此時(shí)煤倉上口附近有3名正在工作人員,位置見(jiàn)圖2所示。此時(shí)煤倉內從上口住下24.6m處堵塞,其下部52m煤倉空,空洞體積104.5m3,煤塞冒落時(shí),工作②正在煤倉進(jìn)風(fēng)側距煤倉3m處在無(wú)防備情況下被風(fēng)流推倒,工人①距煤倉口18m處看到煤塵,而遇難者因距煤倉很近,由進(jìn)風(fēng)側被風(fēng)流吸入窒息身亡。事故發(fā)生后,緊急組織搶救,16:20遇難者被救起窒息而亡,塞倉冒落及遇難者情況見(jiàn)圖3。
圖2 A-A放大效果圖
圖3煤倉煤塞冒落后遇難者情況(B-B)
2原因分析
事故發(fā)生后經(jīng)多次現場(chǎng)勘察,煤倉從上口以下24.6m處堵塞,煤倉下部空余52m,空洞體積為104.5m3。倉中大量煤渣突然快速下落(實(shí)際模擬),相似于松散體沿倉壁的自由落體運行,近似活塞突然運行,煤倉上口吸入空氣,由重力加速理論知,煤碴下落時(shí)平均時(shí)間為
式中 H為煤渣下落的垂直高度約52m。
則,煤渣下落的平均速度
煤倉截面積為
煤倉上口兩下(進(jìn))煤口的總面積為:
根據連續性方程式,兩個(gè)煤口處的空氣風(fēng)速為
又根據礦井通風(fēng)有關(guān)知識,在兩個(gè)煤口吸入空氣的動(dòng)壓為
式中 ρ為空氣的密度1.2kg/m3
可見(jiàn)煤渣下落時(shí)形成了強氣流,這股強氣流形成了巨大的沖擊波,而人體承受水平方向的沖擊(震動(dòng))要遠比承受垂直方向的沖擊小得多,這正是距煤倉口3m處的工人在無(wú)防備情況下突然被風(fēng)波沖擊推倒、繼而被強風(fēng)流吸入煤倉窒息而亡的原因。
3防范措施
這起事故是由于煤倉內煤體突然整體性下落形成強氣流,將處在煤倉上口附近的工人即遇難者在無(wú)防備的情況下吸入煤倉窒息死亡。為此,應在以下方面采取措施,杜絕此類(lèi)事故重演。
(1)對這類(lèi)深立井大高徑比的煤倉要及時(shí)排空,加強煤水分離工作。遇到塞倉情況時(shí)要及時(shí)處理不留隱患。
(2)進(jìn)一步加強職工安全培訓,提高職工自?;ケ5哪芰?a class="insidelink" target="_blank" title="煤礦安全網(wǎng)">安全意識。深入進(jìn)行事故案例分析,認真吸取教訓。
(3)對煤倉上口的篩子、欄桿進(jìn)一步加以改進(jìn),尤其是煤倉上口除落煤外的其它區域也不能完全棚嚴,采用加密可靠蓖子以便行人和擴大通風(fēng)面積。
(4)擴大煤倉直徑,減小煤倉設計高徑比,以利于落煤防塞倉。
(5)煤倉內提前敷設鏈條,煤體塞倉時(shí)鏈條上下拉動(dòng),及時(shí)處理、塞倉事故,不致使煤倉內大量煤體塞倉情況出現。