大柳塔煤礦22404綜采面“4.12”颶風(fēng)事故
一、工程概況
22404綜采工作面位于大井2-2煤四盤(pán)區,工作面埋深95~120m,煤層平均厚度4.7m,工作面長(cháng)度219.4m。初采時(shí)頂板沒(méi)有采取強制放頂措施。
工作面直接底為泥巖,老底為細粒砂巖,直接頂為粉砂巖,老頂為細粒砂巖。22404綜采工作面頂底板情況如表1所示。
表1? 22404綜采工作面煤層頂底板情況表
頂底板 巖石名稱(chēng) 厚度(m) 巖性特征
老頂 細粒砂巖 >8 細粒長(cháng)石石英砂巖:淺灰色,見(jiàn)小型交錯層理,夾粉砂巖薄層,見(jiàn)少量植物化石碎片,泥質(zhì)膠結。
直接頂 粉砂巖 4.7 灰色,波狀層理,夾煤線(xiàn)。
直接底 泥巖 1.1 深灰色,水平層理,見(jiàn)小型滑動(dòng)構造,破碎。
老底 細粒砂巖 12 細粒長(cháng)石石英砂巖:灰白色,塊狀層理,粒度均勻,泥質(zhì)膠結,與下伏巖層沖刷接觸。
二、事故經(jīng)過(guò)及造成的損失
2002年4月份,22404綜采面開(kāi)始回采沒(méi)有采取強制放頂措施。2002年4月12日四點(diǎn)班,由于工作面工程質(zhì)量差,本班接班后正常生產(chǎn)調整工作面,此時(shí)工作面推進(jìn)了約50m。17時(shí)50分采煤機返刀掃頂,行走至65#支架時(shí),支架后采空區頂板大面積突然垮落,形成巨大的空氣沖擊波,將正在65#支架前的采煤機司機魏某推倒,導致其頭部受傷,經(jīng)搶救無(wú)效死亡。
三、事故原因分析
(一)直接原因
魏某自保意識和危害辨識能力差,老頂來(lái)壓期間個(gè)體防護不到位,安全帽未系帽帶,沖擊波將其吹倒時(shí),頭部直接撞在66#支架底座棱角上。
間接原因
1、現場(chǎng)頂板管理不到位,老頂來(lái)壓期間的安全防范措施落實(shí)不到位。
2、未采取強制放頂措施,對于老頂來(lái)壓的預控措施缺乏科學(xué)性。
四、采取的防治措施及取得的效果
認真吸取本次事故教訓,綜采工作面初采期間采取超深孔爆破強制放頂技術(shù),加強了綜采工作面初采期間的頂板管理。
(一)采取超深孔爆破強制放頂技術(shù)
該技術(shù)的核心是長(cháng)短炮眼搭配分組布置,增設加強眼和采用PVC管裝藥新工藝,下面作簡(jiǎn)要說(shuō)明。
1、長(cháng)短炮眼搭配分組布置
以活雞兔井12312工作面強制放頂為例,對炮眼布置進(jìn)行說(shuō)明,如圖2所示。炮眼仰角設計為30°,炮眼布置采用長(cháng)短炮眼搭配分組“一”字形的布置方式,每組內設3個(gè)炮眼,炮眼間距7~10m。各炮眼的水平投影均在同一直線(xiàn)上,炮眼中心線(xiàn)距切眼中心線(xiàn)1m,根據12312工作面頂板關(guān)鍵層位置,確定炮眼長(cháng)度分別為32m、28m和24m。
2、增設加強眼,確保放頂效果
在厚度大、完整性好、比較堅硬的頂板條件下,需要在上述炮眼布置的基礎上每隔一組增設1個(gè)加強眼,以確保頂板的爆破效果,加強眼與每組炮眼中的最長(cháng)炮眼的技術(shù)參數相同,將單孔變?yōu)殡p孔,孔間距1m,加強眼一般布置在切眼兩端和中部。
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3、采用PVC管裝藥新工藝
PVC炸藥管制作工藝:將φ75mm的PVC管截成2m長(cháng),并在管子一頭用PVC膠粘上管接頭。用導爆索將所有PVC管穿起來(lái),并留夠導爆索外露長(cháng)度。將已穿好導爆索的管子順序折疊捆綁起來(lái),將每組管子的一頭管口用封口紙卷堵塞。再將PVC管豎起來(lái),把有封口紙卷堵住的一頭朝下,向管內裝藥,每米PVC管裝藥3.6kg,裝藥系數為0.7,采用水膠炸藥,裝滿(mǎn)后用封口紙卷封住。
炮眼裝藥工藝:往炮眼內裝藥時(shí),將制作好的PVC炸藥管和PVC炮泥管用工程車(chē)運到井下放炮地點(diǎn),然后人工將其一節一節地按順序對接起來(lái)裝入炮眼內,最后進(jìn)行封孔。PVC管裝藥示意圖如圖3所示。
圖3 強制放頂炮眼的PVC管裝藥新工藝示意圖
綜采工作面初采采用超深孔爆破強制放頂技術(shù)后,頂板得到充分破壞,取得了良好的放頂效果,消除了初采期間大面積懸頂產(chǎn)生颶風(fēng)傷人的安全隱患。
嚴格執行綜采面初采頂板管理技術(shù)措施
為確保綜采面初采期間的作業(yè)安全,綜采面采取超深孔爆破強制放頂后,還應嚴格落實(shí)以下頂板管理措施:
1、工作面運、回順正幫提前用噴漆標明推進(jìn)距離,以便準確預測掌握初次來(lái)壓。
2、初次來(lái)壓前,工作面及兩順槽暫時(shí)不要懸掛太多的標識牌板,以防來(lái)壓時(shí)的颶風(fēng)使牌板亂飛傷人。
3、初次來(lái)壓前工作面兩頭順槽聯(lián)巷暫不施工密閉墻,增加頂板垮落時(shí)的颶風(fēng)排泄通道,降低工作面颶風(fēng)強度。
4、初次來(lái)壓前,工作面附近的其他工程都暫停作業(yè),減少人員。
5、初采期間無(wú)關(guān)人員嚴禁進(jìn)入工作面。
6、初采期間工作面全體作業(yè)人員必須佩戴頭盔。
7、加強工作面支架管理,保證頂底板平整,支架架形及支撐狀態(tài)良好,前梁接頂嚴密,初撐力達到252bar。
(三)準確判斷綜采面初次來(lái)壓,確保安全隱患消除
綜采面初采階段頂板大面積垮落的颶風(fēng)安全隱患是否徹底消除,必須在準確判斷初次來(lái)壓發(fā)生后方可確定,判斷初次來(lái)壓的標準有2個(gè)。
1、通過(guò)工作面礦壓顯現(如架前漏矸、工作面煤壁片幫、支架壓力急劇升高、安全閥泄液等),來(lái)判斷工作面是否來(lái)壓。
2、通過(guò)地表是否產(chǎn)生明顯塌陷裂縫來(lái)判斷。
以上兩個(gè)標準必須同時(shí)具備,才能斷定綜采面初次來(lái)壓已經(jīng)發(fā)生,才能確定初次來(lái)壓颶風(fēng)傷人的安全隱患已經(jīng)消除。
五、事故經(jīng)驗教訓
(一)綜采工作面初采期間必須采取強制放頂措施。
初采期間必須制定專(zhuān)項的安全技術(shù)措施并嚴格落實(shí)。
(三)嚴格落實(shí)跟班制度,管理人員對安全隱患進(jìn)行排查,并及時(shí)采取措施處理。
(四)個(gè)人防護用品必須到位,杜絕違章作業(yè)。
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