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发表于 2019-9-6 11:11:05
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横河煤矿“10.31”溃沙事故成功抢救案例分析
高兴栋山东煤矿安全监察局[url=]导出/参考文献[/url] 分享 [url=]创建引文跟踪[/url] [url=]收藏[/url] [url=]打印[/url]
摘 要： 煤矿发生事故,不同地面事故,井下恶劣的自然环境决定了抢救的艰难和危险性,只有正确的决策,科学正确的方案以及严格的督促实施,才能在不扩大事故的前提下安全地救出遇险人员。山东邹城市横河煤矿溃沙导致2人被困井下9天多的事故的成功的抢救,是典型复杂煤矿事故抢救成功案例。引起社会各界的广泛关注和各级政府的高度重视。
关键词： 煤矿; 事故; 抢救;
作者简介： 高兴栋,(1966-),工程硕士学位,高级工程师,在山东煤矿安全监察局从事安煤矿全监察工作。; 收稿日期：2016-06-08
Received： 2016-06-08
1 矿井概况横河煤矿属邹城市集体企业,1993年12月建成投产,设计生产能力45万t/a,核定生产能力80万t/a,井田面积8.9km2。
横河井田含煤地层为二叠系下统的山西组与下石炭系上统太原组,系一套碎屑岩含煤沉积建造。煤系地层上覆为厚含水第四系地层,下段有较稳定的含泥质的细沙层及含砾沙层,间隔较厚粘土层,底部则赋存1m左右粘土层,起到基岩与上覆水系地层的隔离作用,但局部缺失。
通过几年科研研究,在有关批复准许的情况下,开展了3层煤提高开采上限的生产实践,事故发生前,已采出煤炭120余万吨。开采情况见下表。
2 事故发生经过2002年10月31日零时20分,横河煤矿-258m水平1931W工作面推进了6m时,刮板输送机机尾隅角断层部位,煤层顶板垮落,开始滴水,顶网撕裂,并随之发生溃沙。约1时许,溃沙将1931W工作面下部通往-258m水平所有通道堵住,在险区内找人,而未及时撤出的两位矿工被困。
3 事故抢救方案的判定及事故抢救4 时,山东煤矿安全监察局济宁办事处有关人员到达事故现场,立即展开了指导、协调、组织事故抢险工作。迅速调集兖矿集团救护大队、山东防治水、通风等方面的有关专家来矿援助抢险。当发现井下-258m水平,还有人员未撤到地面时,立即命令受溃沙威胁的人员撤到地面,杜绝了进一步扩大事故的重大安全隐患。
召开事故紧急处理方案研究会,本着不扩大事故救人为前提的原则,对透沙事故采取以下紧急处理方案:
(1)立即封堵各溃沙涌出处,防止事故扩大。现场确定封堵位置,以沙袋封堵,外打挡柱,加打戗柱。
(2)利用压风机通过供水管向1831W运输巷供风。现场压风机24h作业,电工现场跟班维修,同时以高压风管为备用供风管。
(3)沿三煤底分层向1831W运输巷掘进巷道。考虑到现场两人可能在掘七队(1831W运输巷),为营救二人,确定送巷道的方案后立即组织施工。施工巷道采用2m棚头、单体支护,棚距1m,前期采用矿车、后期采用溜子运输,每遇到过老巷时,必须超前5~6m打钻探测。
(4)通讯问题:井下所有施工点特别是抢险处理各点,电话到位,通讯畅通,保证出现特殊情况能够及时调度。
(5)地面向1831W运输巷打钻,保证可能存活在1831W运输巷的二人氧气、食物供给。地面钻孔位置要保证准确无误。地面打钻涉及到的工农关系及其他需要协调的问题,由当地政府负责处理。
(6)事故抢险现场由横河煤矿矿长负责,确保统一指挥。
上述方案的实施时间为:1 2002年11月1日18时10分,在济宁办事处协调下兖矿地质公司从地面开始打钻;2 2002年11月1日夜班,矿上组织掘一、采二掘进营救巷道;3 2002年11月1日早班,利用供水管接高压风向险区供风;4 2002年11月1日中班,对各见沙点实施封堵措施。
为了确保井下抢险人员的安全,井下清砂工作采取了一系列的安全措施。同时加强了三个最低点的水文和涌沙观测,加强了地面观测孔及井下水文观测点的水文观测,进行了野外调查。
经过近7d的紧张施工,于11月6日14时20分,地面钻孔打透,立即向井下供风15min,并送下食物、电话等为延续遇险人员的生存提供了保证。电话了解了两人在井下的生存状况,井下溃沙情况,与专家预测基本吻合,为实施下一步抢救方案,提供了现场依据。井下被困人员提供,溃沙到北翼皮带巷底变坡点向上80m,根据这一实际情况,决定了掘进巷道拐弯的位置,保证了与北翼皮带巷贯通点准确无误。
长度为182m的营救巷道,经过8天半的紧张快速施工于2002年11月9日11时20分贯通,遇险人员由兖矿集团救护大队于2002年11月9日13时33分从险区救出,并立即送往兖矿集团总医院抢救。遇险人员全部生还。
1000多名煤矿干部职工和政府各级领导、专家的日夜奋战,社会各界的大力支持,整个抢险营救过程历时9天13小时33分,营救成功。
4 两名遇险者能够生存的条件分析工作面上头发生溃沙时,工作面切眼平缓,切眼支护材料对溃沙也起到阻挡作用,溃沙沿倾角8-15度的工作面上顺槽向下溃涌至北翼轨道巷,通过下部的联络巷进入北翼皮带巷,将皮带巷底部封堵,两人被堵在里面。溃沙停止后,北翼皮带巷及1831面运输巷为上山巷道,溃沙停留在一定高度(底变坡点向上80m),为两人保留了生存空间。
两名遇险者安全自救知识丰富,处理突发事件冷静,井下工作经验丰富,掌握一定的遇险自救常识,如:
(1)避险路线正确,避开了溃沙量大的巷道,进入了溃沙量较小的北翼皮带巷。
(2)在紧张的撤退时,随手把发现的扳手等工具收好,为以后打开闸阀提供了工具。
(3)被困期间,吃树皮、木块、棉花充饥,延续了生命。
(4)交替使用矿灯,节约矿灯用电,为在井下观测险情,得到了保证。
(5)井下掘进巷道为了在发生煤尘、瓦斯爆炸时,将爆炸隔绝在迎头较小的范围内,防止波及更大范围,设了隔爆水槽。遇险人员在没有水源的情况下,将隔爆水槽取下,喝隔爆水槽水,延续了生命。
(6)井下水管上多处按有用来撒水降尘的阀门,遇险人员将水管阀门打开,通过水管送的高压风能够及时进入人员被困地点,遇险人员能够得到新鲜空气,也是能够得以生存的重要因素。
抢救人员分析的被困人员生存位置及溃沙状况正确,地面组织抢救有力,措施得当,抢救及时。
5 事故发生的机理工作面为倾斜长壁工作面,回采3煤层之一分层,工作面长40~90m,倾斜长310m。工作面标高-152.9~-196.5m,采高2.0m。开采方法为倾斜长壁俯斜开采,炮采工艺。支护方式为铰接顶梁配DZ-25型单体液压支柱支护,支柱初撑力90k N。采场支柱柱距0.7m,排距1.0m。最大控顶距4.2m,最小控顶距3.2m。工作面铺设塑料网假顶。
工作面初采块段位于马家楼支二断层、马家楼支二分支断层及切眼开掘中揭露的落差2.6m左右断层的结合部,复杂的地质构造导致采场覆岩裂隙发育、岩石破碎、顶板完整性差。初采位置地应力相对集中。
工作面开切眼部位上距第四系较近,顶板岩石的抗压强度已相对较弱的情况下,第四系底部粘土层又在此部位缺失,相对降低了覆岩阻沙性能。
事故发生区域的钻探证实,煤层上部的基岩厚度为14.4m,为能达到15.2m的规定,矿方在工作面上半部分(距轨道巷约20m)采取了留设0.5~1.0m顶煤的措施。但其煤岩柱厚度的确定是建立在稳定顶板条件下,但受构造影响区域覆岩整体性的破坏,达不到规定岩柱厚度的强度,加之0.5~1.0m厚的顶煤随采随冒落也起不到保护层的作用,实际岩柱厚度达不到15.2m的有效岩柱的规定要求。
溃沙部位构造复杂,有效基岩厚度又较小,靠边界大断层处也已发现煤质变软现象。若及时采用特殊支护方法,如打木垛、留煤柱、多留顶煤等相应措施,可能会避免该次事故发生。从现场提交的技术文件看,未制定相应的防溃沙措施,工程实施中也未采取相应措施。
马家楼支二断层已知落差不小于20m,而且在提高上限区,却未按规定留设断层煤柱。
由于上述原因的综合作用,在采动影响下,随支柱的回撤顶板垮落破坏超过其承载极限,并造成第四系沙沿薄弱点溃出。
6 防范措施横河煤矿应充实技术力量,加强技术管理,严格落实各级人员安全生产责任制。严禁擅自提高开采上限。严格按规定报批提高开采上限试采工作面的设计和采后总结。制定详细的切实可行的开采技术措施和防水、防溃沙安全措施,确保试采安全工作万无一失。构造复杂区域,靠边界大断层处,及时采用特殊支护方法,如打木垛、留煤柱、多留顶煤等相应措施。对已知落差不小于20m的断层,按规定留设断层煤柱。
煤炭管理部门要严把项目审批、项目跟踪安全检查关,加强对煤矿安全生产的管理。
7 结论复杂的煤矿事故抢救程序必须正确,指挥协调必须有力,必须随时调动所需的人员、物资、设备,抢救方案必须正确;遇险人员正确的自救,才能获得最后抢救成功。企业必须依法安全生产,必须坚持预防为主的安全生产方针,及时发现事故隐患,把隐患消除在萌芽状态,才能杜绝重特大事故的发生。地方政府及其管理部门必须加强对安全生产的管理监督力度,明确其安全责任,才能保证安全生产。
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发表于 2019-9-6 11:27:05