大平煤礦事故演示課件

1、大平煤礦“10.20”特大事故技術(shù)分析第1頁，共29頁。一、礦井及事故概況1、概況大平煤礦位于河南省鄭州市西南60 公里，登封市與新密市交界處。井田東西走向長5 公里，南北傾斜寬2 公里，面積10 平方公里。1982年開始建井，1986年建成投產(chǎn)，礦井原設(shè)計生產(chǎn)能力60萬噸/年。2000年、2001年分別進行了礦井通風(fēng)系統(tǒng)、提升系統(tǒng)改造，2003年礦井核定生產(chǎn)能力130萬噸/年。2004年19月份累計生產(chǎn)原煤92萬噸。第2頁，共29頁。一、礦井及事故概況礦井采用立井單水平上下山開拓方式?，F(xiàn)有11擴大區(qū)、13、14、16等4個生產(chǎn)采區(qū)，15、21兩個準(zhǔn)備采區(qū)。布置有2 個采煤工作面，5個煤巷掘進

2、工作面，3個巖巷掘進工作面。第3頁，共29頁。一、礦井及事故概況礦井開采煤層為二疊系山西組二1煤，煤層厚度變化較大，厚度1.130 米，多為57 米，煤層傾角淺部大、深部小，一般719。煤層直接頂為砂質(zhì)泥巖，老頂為砂質(zhì)泥巖或泥巖。煤塵具有爆炸性，爆炸指數(shù)為16.21%。煤層不易自燃。2003年瓦斯等級鑒定結(jié)果：絕對瓦斯涌出量為26.16 米3/min，相對瓦斯涌出量為11.47 米3/t，瓦斯等級為高瓦斯礦井。礦井開采煤層為二疊系山西組二1煤，煤層厚度變化較大，厚度1.130 米，多為57 米，煤層傾角淺部大、深部小，一般719。煤層直接頂為砂質(zhì)泥巖，老頂為砂質(zhì)泥巖或泥巖。煤塵具有爆炸性，爆炸

3、指數(shù)為16.21%。煤層不易自燃。2003年瓦斯等級鑒定結(jié)果：絕對瓦斯涌出量為26.16 米3/min，相對瓦斯涌出量為11.47 米3/t，瓦斯等級為高瓦斯礦井。第4頁，共29頁。一、礦井及事故概況礦井采用抽出式混合通風(fēng)方式；井下建立了局部瓦斯抽放系統(tǒng)，對13、16兩個采區(qū)進行瓦斯抽放；礦井安裝有KJ90安全監(jiān)控系統(tǒng)；開掘有避難硐室，人人配有自救器。第5頁，共29頁。一、礦井及事故概況10月20日8點班的工作情況為：班長帶領(lǐng)工人進入21巖石下山掘進頭工作地點，首先對工作面巡查一遍，主要是處理活矸、敲幫問頂?shù)?，然后工人進入工作地點，清挖巷道基礎(chǔ)，接著進行噴漿支護，沒有打眼放炮。10月20日8點

4、班的工作情況為：班長帶領(lǐng)工人進入21巖石下山掘進頭工作地點，首先對工作面巡查一遍，主要是處理活矸、敲幫問頂?shù)龋缓蠊と诉M入工作地點，清挖巷道基礎(chǔ)，接著進行噴漿支護，沒有打眼放炮。第6頁，共29頁。一、礦井及事故概況通過對19日4點掘進班和20日零點出碴班及20日8點噴漿班的情況了解，整個班是按掘進大出碴噴漿進行循環(huán)工作的，該巷道無任何異常情況，瓦斯為0.10.2%，無煤炮聲片幫等現(xiàn)象，但是，掘進頭的迎頭巖性為砂質(zhì)泥巖、泥巖。10月20日8點班的工作情況為：班長帶領(lǐng)工人進入21巖石下山掘進頭工作地點，首先對工作面巡查一遍，主要是處理活矸、敲幫問頂?shù)?，然后工人進入工作地點，清挖巷道基礎(chǔ)，接著進行噴

5、漿支護，沒有打眼放炮。第7頁，共29頁。一、礦井及事故概況10月20日4點班，從作業(yè)規(guī)程安排的工作程序看，該班是正常的掘進班，工作順序為先在8點班噴過的巷道中打錨桿掛網(wǎng)，然后進行正常的掘進、出碴工作。第8頁，共29頁。一、礦井及事故概況據(jù)了解的作業(yè)工序，在4點班應(yīng)該是打過眼、放過炮，出碴。也就是說，該班在放炮掘進后，前方巖體的抵抗距離越來越小，在前幾班已掘到砂質(zhì)泥巖，巖性不是太硬，符合綜合柱狀圖中的煤層底板巖性。因此，可以說，這次突出是在放炮后滯后一段時間，或者是在放炮后再從事其他工序時發(fā)生的突出。從21下山死亡人員位置可以看到，在突出前，在掘進頭有突出征兆，如瓦斯報警儀報警，瓦斯?jié)舛葟钠匠５?/p>

6、0.10.2%迅速上升到4%以上，可能還伴隨片幫巖體向外位移，連續(xù)出現(xiàn)煤炮聲等現(xiàn)象。然后當(dāng)班工人迅速自救向外跑。第9頁，共29頁。一、礦井及事故概況大約過了35分鐘，跑出約500600米遠(yuǎn)（其中有一名遇難礦工還打開了自救器），此時高濃度的瓦斯大量涌出，工人缺氧死亡。這次特大型突出引起的瓦斯沖壞軌道進風(fēng)巷風(fēng)門，進入西大巷，高濃度瓦斯稀釋后，該濃度正好是瓦斯爆炸濃度（瓦斯探頭顯示濃度為68%）。這時遇大巷架線機車火花后產(chǎn)生爆炸，后很快引起火藥庫爆炸，而后又波及15、13采區(qū)等處。因此我們說，本次大爆炸的瓦斯源，就是來自于21軌道下山巖石掘進工作面。21下山突出強度非常大，經(jīng)計算煤量達(dá)1500噸左右

7、，突出瓦斯大約為27萬立方米。屬罕見的特大型瓦斯突出。爆炸過程及突出強度及計算，另有敘述。第10頁，共29頁。一、礦井及事故概況21巖石下山設(shè)計為采區(qū)專用回風(fēng)巷，自11采區(qū)上車場0標(biāo)高開口。總長度1700余米，位于煤層的底板灰?guī)r內(nèi)，距煤層底板大約1215米，該下山處在一個極為復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造帶，一方面處于煤層向斜軸部，現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力場主應(yīng)力方向為北東南西向，壓性構(gòu)造，此處推斷前方有一條北西向的逆斷層，此斷層傾向南西，落差10m左右，該斷層形成的壓應(yīng)力與北東構(gòu)造應(yīng)力方向相垂直，處于擠壓狀態(tài)（見圖），這種壓性結(jié)構(gòu)帶一旦暴露，瓦斯會快速釋放。因此前方的施工就是一次揭煤的過程。目前掘進巖頭巖性發(fā)生了變化，

8、從砂巖過渡到石灰?guī)r，再過渡到砂質(zhì)泥巖和泥巖，證明掘進頭已該見到煤層了（亦可能向斜軸部發(fā)生位移，掘進頭上山施工接近煤層，最后以現(xiàn)場揭露為準(zhǔn)）。第11頁，共29頁。一、礦井及事故概況巷道采用錨網(wǎng)支護，巷道凈斷面10.32平方米。從2001年3月開始掘進，2004年6月落底，落底標(biāo)高-287米，接著施工21軌道下山下部車場及水倉，目前從下車場變坡為向上16已掘13米，凈斷面9.14平方米，正向爆破施工。第12頁，共29頁。22時09分12秒22時12分26秒瓦斯?jié)舛葟?.12%升到40%以上.大平煤礦“10.20”事故瓦斯突出及擴散過程演示22時31分31秒22時35分15秒,瓦斯?jié)舛葟?.17%升

9、到4.0%.21軌道下山巖石掘進工作面,突出煤巖量約1894t,瓦斯量25萬m322時32分16秒22時39分45秒,瓦斯?jié)舛葟?.5%升到6.3%.第13頁，共29頁。第14頁，共29頁。大平煤礦“10.20”瓦斯爆炸傳播過程演示第15頁，共29頁。第16頁，共29頁。第17頁，共29頁。二、事故原因分析1、缺乏防突意識、防突手段。隨著礦井不斷向深部開掘延伸，煤層瓦斯含量和壓力不斷增大，全國諸多礦井開始由低瓦斯礦井向高瓦斯礦井過渡，高瓦斯礦井向高突出礦井過渡。大平礦亦是這樣，鄭煤集團對于高瓦斯區(qū)，高壓力區(qū)要求礦井執(zhí)行四位一體措施，大平礦雖不是突出礦井，但由于瓦斯涌出量大，該礦曾從2002年起

10、在13、15、16區(qū)施工當(dāng)中都制訂并執(zhí)行“四位一體”防突措施，而目前情況來看，21下山施工沒有編制防揭煤的防突措施，雖然7月份以前打過控制巖巷距煤層位置的7個鉆孔，掘鉆隊隊長孔凡新反映，從7月5日以后，該施工頭未打一個控制煤位的鉆孔，這就給誤揭煤層創(chuàng)造了條件，這是最大的失誤。作為通風(fēng)、地質(zhì)、開拓部門沒有一個部門把好這一關(guān)，證明該礦防突意識不強。第18頁，共29頁。二、事故原因分析2、缺乏防突機構(gòu)。既要防突，就要成立防突科，防突科是突出礦井專門管理防突的機構(gòu)，他的作用是幫助防突措施的制訂，管理調(diào)節(jié)防突裝備的使用，監(jiān)督檢查打鉆、抽放等防突工作的落實。第19頁，共29頁。二、事故原因分析3、為防止瓦

11、斯突出后逆風(fēng)到大巷造成瓦斯爆炸規(guī)程規(guī)定突出礦井不準(zhǔn)使用架線機車，由于諸多原因（主要是經(jīng)濟原因），很多突出礦井未能及時更改。但有些礦井采取瓦斯突出后有可能進入大巷的聯(lián)絡(luò)通道里設(shè)置瓦斯斷電裝置的做法，從這次大平礦11軌道與大巷聯(lián)絡(luò)通道里情況看，根本無有設(shè)置這種斷電裝置，從而在突出后大巷電機車?yán)^續(xù)運行而產(chǎn)生瓦斯爆炸，這是未能把握好的一個大環(huán)節(jié)。第20頁，共29頁。二、事故原因分析4、調(diào)度及現(xiàn)場指揮人員素質(zhì)差。從記錄看2004年10月20日22點10分瓦斯突出，到22點45分瓦斯爆炸，經(jīng)歷了35分鐘，中間有電瓶車司機王光義及13121作業(yè)人員兩次向調(diào)度室的匯報，可調(diào)度指揮人員和現(xiàn)場作業(yè)負(fù)責(zé)人員，無有一

12、人命令停電撤人，說明該礦人員素質(zhì)極差。第21頁，共29頁。二、事故原因分析5、調(diào)度系統(tǒng)開發(fā)不合理。事故都是在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的，經(jīng)過安全培訓(xùn)的生產(chǎn)調(diào)度指揮人員能及時調(diào)度指揮處理事故是防患的關(guān)鍵。全國煤礦系統(tǒng)都正在把安全調(diào)度監(jiān)測與生產(chǎn)工況調(diào)度監(jiān)測多媒體系統(tǒng)進行聯(lián)合開發(fā)，效果很好。而大平礦安全監(jiān)測系統(tǒng)調(diào)度在三樓，生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)在二樓，仍是兩張皮。第22頁，共29頁。二、事故原因分析6、礦井開拓系統(tǒng)不合理。該礦屬單一煤層開采，采區(qū)范圍不大，應(yīng)該說采區(qū)巷道布置簡單，但是從16、13、15采區(qū)整體來看，巷道布置亂，折向多，連巷多，中間不同進回風(fēng)路的連巷都多于20條（全國多煤層開拓的大采區(qū)經(jīng)驗數(shù)字不能超過15

13、條），根據(jù)統(tǒng)計全礦井永久巷道固定風(fēng)門40組80道，臨時巷道風(fēng)門10組20道，這樣增加了工程量，給通風(fēng)管理帶來困難，給隱患增多創(chuàng)造了條件，說明該礦技術(shù)基礎(chǔ)工作差。第23頁，共29頁。二、事故原因分析7、之所以礦井沒有認(rèn)真按“四位一體”防突管理，主要是該礦屬高瓦斯礦井，未按突出礦井進行規(guī)范。第24頁，共29頁。二、事故原因分析根據(jù)2003年12月重慶分院鑒定：“煤層瓦斯壓力比較小，最大為0.64Mpa，小于其臨界值，因此，根據(jù)防治煤與瓦斯突出細(xì)則第26條判斷，大平煤礦發(fā)生的動力現(xiàn)象不屬于煤與瓦斯突出。因此目前不能認(rèn)定二1煤層為突出煤層。只開采二1煤層的大平煤礦也不能認(rèn)定為煤與瓦斯突出礦井。換句話說

14、，在目前開采范圍內(nèi)，二1煤層為非突出煤層，只開采二1煤層的大平礦為非突出礦井。”因此該礦沒有按突出礦井進行管理。第25頁，共29頁。三、今后應(yīng)采取措施1、大平礦定為突出礦井，按突出礦井進行管理。2、該礦立即成立防突科及防突隊，立即配備防突人員。同時礦井必須配備一名主抓防突工作的副總工程師。3、運輸按規(guī)程規(guī)定立即更換蓄電池機車。4、進行安全調(diào)度與生產(chǎn)調(diào)度多媒體聯(lián)合開發(fā)。5、全礦井管理人員及技術(shù)人員立即進行防突培訓(xùn)。第26頁，共29頁。三、今后應(yīng)采取措施6、（類似大平煤礦的礦井）今后對煤的破壞類型，瓦斯放散初速度P，煤的堅固性系數(shù)f值，瓦斯壓力P達(dá)到和接近“細(xì)則”規(guī)定的數(shù)值的礦井，由礦方主管部門自動向指定授權(quán)的鑒定單位提出突出礦井鑒定工作。7、在專家指導(dǎo)下，礦井立即制作各礦瓦斯地質(zhì)圖。第27頁，共29頁。三、今后應(yīng)采取措施8、強化地質(zhì)預(yù)報工作，無論煤巖巷的施工，地質(zhì)人員必須提前15天提出地質(zhì)報告，施工部門根據(jù)地質(zhì)部門的報