鄭州煤業(yè)(集團)公司大平煤礦“10-20”特別重大瓦斯爆炸事故

Onlyyoursmilecanmakeyoufindlightintheendlessdarkness.簡單易用輕享辦公（頁眉可刪）鄭州煤業(yè)(集團)公司大平煤礦“10?20”特別重大瓦斯爆炸事故2004年10月20日，鄭州煤業(yè)(集團)公司大平煤礦發(fā)生特大型煤與瓦斯突出引發(fā)的特別重大瓦斯爆炸事故，造成148人死亡，32人受傷(其中重傷5人)，直接經濟損失3935.7萬元。一、事故礦井基本情況大平煤礦隸屬于鄭州煤業(yè)(集團)有限責任公司，屬國有企業(yè)。礦井位于鄭州市西南60km新密市平陌鎮(zhèn)。井田東西走向長5km，南北傾斜寬2km，面積10km2。1982年開始建井，1986年建成投產，礦井原設計生產能力60萬t／年。2000年、2001年分別進行了礦井通風系統(tǒng)、提升系統(tǒng)改造，2003年礦井核定生產能力130萬t／年，2004年1—9月份累計生產原煤96萬t。礦井采用立井單水平上下山開拓方式。開采煤層為二1煤，煤層厚度變化較大，厚度1．1－30m，多為5-7m，煤層傾角淺部大、深部小，一般7-19°煤層直接頂為砂質泥巖，老頂為砂質泥巖或泥巖。2003年瓦斯等級鑒定結果：絕對瓦斯涌出量為26．16m3/min，相對瓦斯涌出量為11．47m3/t，礦井瓦斯等級為高瓦斯礦井。煤塵具有爆炸性，爆炸指數為16.2%。煤的自然發(fā)火期為2-6個月。礦井采用抽出式混合通風方式；井下建有臨時抽放瓦斯系統(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)。二、事故發(fā)生簡要經過及搶險過程2004年10月20日22時09分12秒，21巖石下山回風瓦斯傳感器記錄的瓦斯?jié)舛韧蝗辉黾樱?2時30分礦調度室接到13121采煤工作面瓦檢員匯報，13121工作面進風巷瓦斯超限，濃度達6%，礦調度員向值班礦領導和調度室主任做了匯報，并按調度室主任的安排，通知通風科、安監(jiān)大隊及安監(jiān)科查清瓦斯情況；22時45分接西風井主通風機司機匯報，西風井主通風機掉閘停風；22時47分接到井下中央變電所機電工匯報，聽到一聲響，西大巷有煙。隨后調度室主任向鄭煤集團公司調度室匯報發(fā)生事故，并通知大平礦救護隊進行搶險救災。事故發(fā)生后，大平煤礦和鄭州煤業(yè)(集團)公司立即啟動了重大事故應急救援預案，成立了以礦長、董事長為組長的兩級搶險指揮部。10月20日22時48分，大平礦救護隊接到礦調度室通知后，值班、待機小隊迅速出動，入井搜救遇險人員。鄭州煤業(yè)(集團)救護隊23時接到通知后迅速出動，于23時35分趕到事故現場，12個救護小隊123名隊員全力投入井下搶險救災，救護隊員共搶救受傷遇險人員6人。截至11月11日，找到全部遇難人員148名。11月10日開始進行21巖石下山排水，11月15日完成全部排水工作，共排出積水約1010m3。11月15日開始清理21巖石下山突出物，11月28日完成了突出煤(巖)清理工作，共清出煤(巖)1894t，其中煤1362t，巖石532t。三、事故類別認定及原因分析(一)煤與瓦斯突出事故的認定1、煤與瓦斯突出時間據礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)運行記錄，21巖石下山掘進工作面的回風瓦斯?jié)舛乳_始增高，2004年10月20日22時09分12秒至22時12分26秒，瓦斯?jié)舛葟?．12%增加到40%，據此確定煤與瓦斯突出的時間為2004年10月20日22時09分。2、煤與瓦斯突出地點突出地點在21巖石下山轉為上山的掘進工作面(標高-282m，距地表垂深612m)，主要依據是：(1)經過對21巖石下山現場勘查發(fā)現，距掘進工作面659m遠處巷道底板有突出的煤粉(塵)顯現，592m處煤粉增多，532m處煤粉厚度達1mm，223m處煤粉厚2mm，192m處煤粉厚3mm。168m處發(fā)現積水水面上漂浮有5.0mm厚煤粉，水面附近的巷道底板上煤粉厚度約3.0mm；(2)排水后露出堆積的突出物(煤炭和巖石)，從21巖石下山變坡點向里2．5m處開始有突出煤(巖)堆積物，主要以碎粒粉末狀煤為主，少有直徑30-40mm的煤塊，偶見30-40mm的砂質泥巖塊，堆積物有分選現象，其頂部為煤塵沉積，厚100-150mm，堆積角度10.5°，堆積物頂面距巷道頂部有700-800mm氣道，隨著向里部清理，可見到堆積物中煤(巖)塊的塊度逐漸增大、數量逐漸增多現象，在轉變?yōu)樯仙降南锏雷兤曼c處(距上山掘進工作面12.7m)見到多塊大塊深灰至灰黑色偶見植物根化石的泥巖、砂質泥巖塊(二1煤底板巖石)，層面上有摩擦鏡面，其中最大的兩塊達2．0×1．5×0．7m和2．0×1．6×0．2m，堆積物總長度256m(巷道斷面積10.32m2)。共清理煤炭1362t，巖石532t，合計煤巖量為1894t；(3)21巖石下山回風流瓦斯?jié)舛韧蝗辉龈?，掘進工作面回風流瓦斯傳感器監(jiān)測到回風瓦斯?jié)舛葟?2時09分12秒的0.12%到22時12分26秒急劇增加到40%(該瓦斯傳感器測定范圍0-40%)；(4)在21巖石下山轉為上山的掘進工作面迎頭，現場勘查發(fā)現了突出煤、巖孔道及斷層，突出孔位于掘進工作面迎頭的左上方，孔洞口寬2.2m、高1.6m、孔洞深7.3m，孔洞軸線方位為328°(北西32°)，孔洞向上的傾角43°，與巖層傾向基本垂直。3、突出強度經測算，突出瓦斯量約為25萬m3，突出煤(巖)量為1894t。4、突出類型實測突出煤(巖)量為1894t，屬特大型煤與瓦斯突出。5、瓦斯運移路線21巖石下山掘進工作面突出的瓦斯沿21巖石下山向上噴出，在21巖石下山上平臺分成兩路：第一路瓦斯沿21巖石下山上平臺經11鑄石上山、11回風上山由西風井排出地面，經測算，第一路瓦斯流量約為1232m3/min，占突出瓦斯流量的86%；第二路瓦斯沿21巖石下山上平臺通過11軌道石門風門，逆流進入西大巷，沿西大巷進風風流方向進入13、15采區(qū)，逆流的瓦斯流量約為208m3/min，占突出瓦斯流量的14%。瓦斯逆流加大的主要原因是：(1)11軌道石門反向風門沒起作用。(2)21巖石下山至11鑄石上山之間有開有通風口的磚墻，并有堆積的物料，造成通風阻力增大，11軌道石門風門兩側壓差較小，正向風門被瓦斯氣流推開。(3)煤與瓦斯突出強度大，加大了瓦斯逆流。(二)瓦斯爆炸事故的認定1、瓦斯爆炸時間據礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)運行記錄，2004年10月20日22時40分，西翼2#、3#、4#、8#、9#、15#等瓦斯監(jiān)控分站通訊同時中斷，據此確定瓦斯爆炸時間為2004年10月20日22時40分。2、爆源點的認定瓦斯爆炸爆(火)源點在西大巷與11軌道石門交匯點附近的西大巷內，主要依據是：(1)爆炸力作用方向以該處為源點，分別指向西大巷的東、西兩個方向和11軌道石門的南向；(2)該處有引爆火源，引爆火源是架線式電機車取電弓與架線產生的電火花；(3)該處21巖石下山突出的瓦斯逆流進入西大巷，與新鮮風流混合形成達到瓦斯爆炸界限。3、瓦斯爆炸傳播范圍瓦斯被架線式電機車取電弓與架線產生的電火花弓引爆后，爆炸火焰沿西大巷區(qū)段向西傳播，經13采區(qū)繞道進入弋灣石門、13瓦斯泵站、13變電所、13皮帶下山與13軌道下山、13051上副巷(掘進工作面)、13121下付巷、13121工作面和13121上副巷等；爆炸沖擊波沿西大巷向東沖向副井，向西沿15機軌合一大巷沖向15采區(qū)，向南沿弋灣石門沖向11運輸上山與11回風上山。沖擊波自西大巷與11軌道石門交匯點向南沖向井下火藥庫、11軌道上山和21巖石下山；瓦斯?jié)舛忍幱诒ǚ秶?3采區(qū)的爆炸沖擊波還沿弋灣石門、鑄石上山沖向炸藥庫和西回風井等處，22時45分西風井防爆門被沖擊氣浪沖開，西風井主要通風機掉閘、停止運行9分鐘。另外，井下火藥庫由于受到瓦斯爆炸沖擊波的沖擊，引發(fā)火藥庫里7223發(fā)雷管爆炸，電雷管爆炸后經高溫作用，已著火拋向四周的成團電雷管腳線點燃硝銨炸藥，引起了758kg硝銨炸藥的燃燒，在燃燒過程中由于炸藥周圍壓力增高，使少量炸藥由燃燒轉為爆轟。4、引爆火源的認定引爆火源是架線式電機車取電弓與架線產生的電火花。其依據是：(1)11軌道石門與西大巷交叉口唯一電氣設備(分段開關)為防爆設備，勘察時未發(fā)現有失爆痕跡，可以排除電氣設備失爆引爆瓦斯的可能。(2)事故發(fā)生前一個班和事故發(fā)生的當班，11軌道上山與西大巷交叉口及其附近區(qū)域未安排電焊作業(yè)，現場也未發(fā)現有電焊設備，可以排除電焊引爆瓦斯的可能。(3)遇難人員遺留在現場的衣物均為棉制品，電纜破口毛刺明顯，可以排除靜電、電纜失爆引爆瓦斯的可能。(4)遇難人員遺留在現場的礦燈，未發(fā)現失爆痕跡，可以排除礦燈失爆引爆瓦斯的可能。(5)爆源點及其附近現場未發(fā)現有火柴、打火機和煙卷，可以排除吸煙引爆瓦斯的可能。(6)電機車變速器雖然受到破壞，但內部沒有過火痕跡，可以排除變速器引爆瓦斯的可能。5、爆炸瓦斯源的認定21巖石下山掘進工作面突出的瓦斯沿21巖石下山向上噴出，瓦斯通過11軌道石門風門逆流進入西大巷，遇新鮮風流混合后，達到瓦斯爆炸界限。(三)事故類別這是一起特大型煤與瓦斯突出引發(fā)的特別重大瓦斯爆炸事故。(四)事故直接原因1、煤與瓦斯突出的直接原因21軌道下山巖石掘進工作面突出地點處在一個落差約10m的逆斷層的破碎帶內，該處標高為－282m，垂深達到了612m，該地點的地層垂直應力達到15MPa左右；推算突出地點附近煤層的瓦斯壓力將達到2MPa以上；二１煤層煤質非常松軟，煤的堅固性系數f為0.12，瓦斯放散初速度ΔP為31，煤的破壞類型為IV、V類煤；在這樣高的地應力、瓦斯壓力和構造應力的條件下，21軌道下山巖石掘進工作面附近的二1煤層具備了發(fā)生特大型煤與瓦斯突出的條件。21軌道下山巖石掘進工作面按設計沿距二1煤層底板16m的L7／L8灰?guī)r掘進，但在10月20日揭穿了一個落差約10m的逆斷層，這個逆斷層有利于瓦斯的儲存，使該區(qū)域煤層的瓦斯壓力進一步增大，放炮使掘進工作面突然進入斷層破碎帶，在高地應力和高瓦斯壓力的共同作用下突破斷層破碎帶巖柱，發(fā)生了延期性特大型煤與瓦斯突出。2、瓦斯爆炸的直接原因21巖石下山掘進工作面突出的瓦斯逆流進入西大巷進風流中，造成西大巷與11軌道石門交匯處的瓦斯?jié)舛冗_到爆炸界限，由架線電機車取電弓與架線產生電火花引起瓦斯爆炸。(五)事故間接原因1、煤與瓦斯突出的間接原因(1)該礦為高瓦斯礦井，21巖石下山掘進工作面進入到礦井深部，對礦井開采深度增加可能帶來的瓦斯等級升高沒有引起足夠重視。(2)瓦斯地質預報工作不到位，沒有及時預測到21巖石下山掘進工作面遇到的逆斷層破碎帶。(3)煤與瓦斯突出是一種復雜的礦井瓦斯動力現象，到目前為止，對各種地質及開采條件下煤與瓦斯突出發(fā)生的規(guī)律還沒有完全掌握。2、瓦斯爆炸的間接原因(1)礦井局部通風設施管理混亂，11軌道石門風門兩道反向風門沒起作用，加大了煤與瓦斯突出后的瓦斯逆流，高濃度瓦斯進入西大巷新鮮風流中，達到爆炸界限是事故擴大的原因。(2)調度指揮人員對瓦斯突出事故應急處置不當，沒有按照事故應急預案要求，對瓦斯突出事故地點及波及區(qū)域實施停電措施，發(fā)生瓦斯爆炸事故，造成事故擴大。(3)安全管理存在漏洞。(4)爆炸火源是架線式電機車產生的火花，《煤礦安全規(guī)程》沒有禁止高瓦斯礦井在進風大巷使用架線式電機車。四、事故的經驗教訓及防范措施建議1、大平煤礦應定為煤與瓦斯突出礦井，按突出礦井進行管理。嚴格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》和《防治煤與瓦斯突出實施細則》有關防治煤與瓦斯突出的規(guī)定，采取“四位一體”綜合防突措施。在突出煤層頂、底板掘進巖巷時必須定期驗證地質資料，及時掌握施工動態(tài)和圍巖變化情況，防止誤穿突出煤層或接近煤層的地質破碎帶。2、要加強通風設施管理，嚴禁在回風巷道設置控風設施、堆積物料，確保工作面回風暢通。要加強風門質量與管理，在需要使用的主要進、回風巷道的聯絡巷內必須設置2道聯鎖的正向風門和2道反向風門，并保持正常開關。3、礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)調度和礦井生產系統(tǒng)調度應聯合辦公，使生產系統(tǒng)調度能夠及時處理安全監(jiān)控系統(tǒng)反映的重大安全隱患，防止安全事故發(fā)生。4、要提高干部、職工素質，特別是生產調度、指揮生產人員應提高應對突發(fā)事件的處置能力，使其能夠按照事故應急預案和事故實際情況及時正確處理各種突發(fā)事件，避免事故發(fā)生。5、鄭州煤業(yè)(集團)公司對大平煤礦要嚴格按煤與瓦斯突出礦井進行管理，對其他發(fā)生過煤與瓦斯動力現象的礦井，要盡快向指定授權的鑒定單位提出突出礦井鑒定工作，避免類似事故再次發(fā)生。6、加強瓦斯等級鑒定和管理工作。所有發(fā)生過“瓦斯動