2017年贵州水城矿业大河边煤矿 “2·27”较大爆炸事故案例分析
2017年贵州水城矿业大河边煤矿 “2·27”较大爆炸事故案例分析
2017年2月27日7时32分，贵州水城矿业股份有限公司(以下简称水矿股份公司)大河边煤矿(以下简称大河边煤矿)310702综采面发生较大爆炸事故，造成9人死亡，9人受伤，直接经济损失1481.9万元。
事故发生后，国务委员王勇，国家安全监管总局，国家煤矿安监局，贵州省委、省政府有关领导立即对事故救援和善后处理等工作作出了重要批示；贵州省人民政府副省长慕德贵率相关部门负责人立即赶赴现场传达国家和省领导的重要批示精神，指导并组织抢险救援和善后处理工作；国家煤矿安监局也派员赶赴现场指导救援、善后处理和事故调查工作。
3月2日，依照《安全生产法》、《生产安全事故报告和调查处理条例》等规定，并根据国家煤矿安监局和省政府分管领导的批示、要求，对该事故提级调查。因此，成立了以贵州煤矿安监局总工程师赵九利为组长，贵州煤矿安监局正处长级监察专员江国兴、贵州煤矿安监局水城监察分局局长伍新民、六盘水市安全监管局局长李恒超、市监察局局长黄志芳为副组长，贵州煤矿安监局、六盘水市安全监管局、监察局、公安局、总工会、能源局等部门相关人员为成员，并邀请市检察院参加的大河边煤矿 “2·27”较大爆炸事故调查组，全面开展事故调查工作，同时聘请有关专家对事故直接原因进行了分析认定。
事故调查组按照“科学严谨、依法依规、实事求是、注重实效”的原则，经过现场勘察、调查取证和技术鉴定分析，查明了事故经过和原因，认定了事故性质和责任，提出了对事故责任人和责任单位的处理建议及防范措施。现将有关情况报告如下：
一、基本情况
(一)企业概况。
贵州水矿控股集团有限责任公司(以下简称水矿控股公司)于2011年7月26日由贵州省国资委独家出资1亿元设立，并由其代表省国资委持有水矿股份公司62.43%的股份。下属水矿股份公司等10家企业，在册职工18618人。设置有安全督查部、技术中心等10个管理机构和职能部门，对所属企业的生产、安全进行管理。
水矿股份公司成立于2012年7月26日，前身为原煤炭部直属企业水城矿务局，为国有控股公司，股权结构为水矿控股公司62.43%、中国信达资产管理股份有限公司等10家单位持有其余37.57%的股份。下属大河边煤矿等9处生产矿井，设计生产能力 1110万吨/年，核定生产能力1175万吨/年，2016年实际生产原煤640万吨；目前还有9处建设矿井，设计生产能力 855万吨/年。设置有生产管理部、安全部等16个管理机构和职能部门对所属煤矿的生产、安全等进行直接管理。
(二)矿井概况。
大河边煤矿位于六盘水市钟山区大河镇，隶属于水矿股份公司，为省属国有重点煤矿。1966年动工建设，设计生产能力60万吨/年，设计服务年限66年，2006年起核定生产能力90万吨/年。2015年大河边煤矿与红旗煤矿进行兼并重组，为设计生产能力90万吨/年、证照齐全的生产矿井。2016年实际生产原煤56.63万吨。
煤矿矿区面积10.5651平方公里，井田范围内可采煤层12层，煤层平均倾角27度，各煤层均为煤与瓦斯突出、不易自燃煤层，煤尘均有爆炸危险性。
矿井采用斜井开拓，布置有主斜井、副斜井、行人斜井、南翼回风斜井、北翼回风斜井。现有南、北采区及二水平的31采区，其中南、北采区已基本回采结束，现主采31采区。采用分区抽出式通风，南采区总回风量为5324 立方米/分钟，北采区总回风量为2752立方米/分钟。
大河边煤矿现有职工1675人，其中，管理人员205人、特种作业人员419人，“三八制”组织劳动作业。设置有安检科、生产技术科等6个业务科室和机运科、通风工区、综采工区等12个二级单位。涉及安全生产的矿级管理人员分工为：党委书记、副矿长曹殿忠负责全矿党务管理，矿长阳光军负责全面行政管理工作，总工程师邢玉涛负责工程技术和“一通三防”管理工作，生产副矿长周成明负责生产管理工作，安全副矿长李坤鸿负责安全管理和安全质量标准化监督检查工作，机电副矿长刘国胜负责机电运输管理工作。
事故发生时，井下布置有310702综采面，南采区总回风上山(+1330米～+1470米)、312西翼中煤组运输下山、312西瓦斯巷、313回风石门(停掘)、313轨道石门回风联络巷等5个掘进工作面。事故发生在310702综采面。
1、事故地点整体概况。
310702综采面布置于7号煤层，该煤层原始瓦斯含量8.56立方米/吨，原始瓦斯压力0.24兆帕，煤层透气性系数0.6166；采面平均走向长度1750米，平均斜长147米，倾角27度，煤厚2米，可采储量74.16万吨；采面绝对瓦斯涌出量35.56立方米/分钟，其中，抽排瓦斯29.20立方米/分钟，风排瓦斯6.36立方米/分钟，实际配风量1100立方米/分钟，采面回风风流瓦斯0.6%左右。重庆煤科院对该面切眼往外328米范围进行了突出危险性预测，实测瓦斯含量为5.8853～6.5516立方米/吨，结论为无突出危险性。采用走向长壁后退式采煤方法，开采工艺为综合机械化采煤，全部垮落法管理顶板。2017年1月3日开始回采，至事故发生时回风巷已推进120米，运输巷已推进100米。
2、310702综采面设备配备情况。
采面配备1台刮板输送机(型号：SGZ-764/500)，驱动装置与输送机垂直布置，机头、机尾各安设一台型号、规格相同的矿用隔爆型双速三相异步电动机驱动，型号YBSD-250/125-4/8Y，电动机高速功率250千瓦、转速1484转/分钟，低速功率125千瓦、转速739转/分钟。电动机说明书要求采用低速功率启动、10分钟内切换到高速功率运行。
发生事故的机尾刮板输送机电动机为宁夏西北骏马电机制造股份有限公司于2010年7月生产，出厂编号：10S33Y41Z13。2011年6月由水矿股份公司购进，2011年8至2013年4月，由水矿股份公司设备租赁中心租赁给公司所属的中岭煤矿、那罗寨煤矿使用。2013年4月23日水矿股份公司机械制造分公司更换了低速绕组线圈，并对绕组绝缘进行了浸漆(等级为B级)处理，更换了润滑脂和端盖连接螺栓、螺栓性能等级4.8级。
2013年6月，该电动机由水矿公司设备租赁中心租赁给大河边煤矿使用。大河边煤矿租用后，在N13下02S综采工作面使用至2014年2月10日，使用时间约8个月，使用期间电动机未检修、未更换润滑脂。
该电动机回收升井后，经大河边煤矿对该电机对防爆性能和绝缘检查合格后入库存放，留矿备用。2014年2月13日至2017年2月3日，电动机一直存放在大河边煤矿设备库房，存放期间，未对该电动机进行检查、检修，未更换润滑脂。2017年2月3日早班，矿机运科对该电机在地面进行外观查看、防爆性能检查、绝缘遥测、空载试验后入井替换了310702综采工作面刮板输送机机尾故障电动机，于3日夜班替换完成并投入使用。
该电机使用期间，由于低速启动、高速运行的控制系统易发生故障，运煤量较大时容易压死括板输送机，机电副矿长刘国胜决定该电机启动正常运行时均采用低速功率运行方式。电动机使用期间未接入温度控制保护元件，冷却水压大于3Mpa。期间，机运科、综采工区只对电动机进行了防爆性能检查(检查防爆性能合格)，未加注润滑脂，也未按规定进行防潮处理。
该采面采用QJZ-315/1140(660)真空电磁启动器控制刮板输送机机头、机尾电动机。过流保护整定值按2×250千瓦设计取值、整定值均为300安，速断(短路)保护调定值1200安，与实际采用2×125 千瓦低速功率运行不符，整定值过大、电动机过载时起不到保护作用。
该刮板输送机在运转过程中，经常发生频繁启动，输送机负荷过大、链条卡住不能移动等情况；也发生过机头堆链、飘链、掉链及控制按钮故障不能及时停机等情况。
3、采面瓦斯抽采管路安设情况。
该面回风巷共安设了3趟管路，其中，一趟直径200毫米，抽采本煤层及上下临近层瓦斯，事故前管内瓦斯浓度10%左右；一趟直径300毫米，设计材质为螺旋焊管(实际材质为聚乙烯钢丝骨架管与螺旋焊管混用)，抽采距上隅角30米处采空区高位窝瓦斯，事故前管内瓦斯浓度26%左右；一趟直径250毫米，设计材质为螺旋焊管(实际材质为聚乙烯钢丝骨架管与螺旋焊管混用)，埋管抽采隔离墙以里3至5米采空区瓦斯，事故前管内瓦斯浓度8%左右。
4、现场勘察情况。
据专家技术鉴定报告及现场勘查发现，电动机非轴伸端定子低速绕组线圈有三处熔断和烧熔迹象，高速绕组线圈有刮擦痕迹；电动机端盖破裂成大小不一的四块(电动机非轴伸端侧面，抛出距离0.5米)，16条端盖连接螺栓(规格M12×40，强度4.8级)中15条被拉断1条螺纹被拉平；电动机转子(重量约830千克)斜在电动机前方超前机窝处，远端距离电动机定子端口1.7米、近端1.3米，大部分被煤埋住；电机接线腔只有低速绕组接线柱连接了电源，高速绕组未连接，电机超温保护元件未连接，电机引线腔、接线腔有烧灼痕迹；刮板输送机机头链条脱出链轮。
回风巷距采煤工作面上出口121米至129米处，两趟直径250毫米和直径300毫米的瓦斯抽采管被冲断和挤压变形，破坏长度共计16米，管内壁无燃烧痕迹，无焦碴。上出口往外134米处巷道顶板局部垮塌，钢筋网撕裂卷曲变形，底板有部分垮落的矸石，该地点吊挂电缆的编织袋有向巷道轴向两边过火痕迹。
根据专家组于2017年3月11日出具的《贵州水城矿业股份有限公司大河边煤矿“2.27”事故原因的补充意见》上出口往外134米处有两个冲击方向，一个方向向采面冲击，另一个方向向回风(采区中部上山)冲击。(具体情况见附图)
二、事故发生经过及抢险救援情况
(一)事故发生经过。
2017年2月27日早班(5时至13时)全矿入井237人，带班矿级领导宋明亮，值班矿长冯红。5时许，各工区(科室、队)按规定召开了班前会，并安排人员入井作业。在310702综采面区域作业人员41人，其中，综采工区14人、抽采工区1人、掘进一区16人、巷修工区7人、瓦斯检查员2人、安全员1人。
6时30分，工人陆续到达各自作业点。采煤班在准备工作完成后，开始从 67号支架向下割煤；掘进一区7人在310702回风巷距采面上出口约89米处钻场出渣，9人在310702回风巷距采面上出口约1200米处施工钻场；巷修工区3人在回风巷运送喷浆用料，4人在310702综采面为上隅角隔离墙做喷浆准备工作，抽采工区1人在采面回风巷接机尾电机冷却水管。
7时28分，割煤机行至29号支架处时，班长陈小高发现采面括板输送机机头掉链，机头电机空转而链条不动，便安排刮板输送机司机王苇(无特种作业人员资格证)停机，王苇按停止按钮，但停不下来，陈小高到距机头约30米左右的磁力启动开关处强行停机，将采面括板输送机停了下来。7时32分，在上出口附近的瓦检员汪显科听见“砰”的一声，同时看见机尾电机有火喷出来，冲击波将汪显科冲入钻场。7时46分，陈小高使用运输巷中部的电话向矿调度室报告了事故情况。
(二)事故信息上报情况。
8时15分，大河边煤矿向水矿股份公司报告了事故情况。9时6分，大河边煤矿向钟山区安监局报告“发生了爆炸事故(伤亡情况不明)”。10时41分，钟山区安监局电话向贵州煤矿安全监局水城煤监分局报告“大河边煤矿发生事故，初步判断为瓦斯爆炸事故，造成4人死亡，6人受伤，1人下落不明”。 11时25分，水城煤监分局于将该信息报告省安全监管局；13时40分，六盘水市安全监管局向省安全监管局续报了事故情况。事故造成9人死亡(其中1人送医院途中死亡、2人因医治无效死亡)、9人受伤。
(三)事故救援情况。
接事故报告后，矿长阳光军按照应急救援预案组织事故抢险，立即派员入井自救并召请救护队。在救护队到达灾区之前，矿自救、互救出伤员6人。接召请电话后，水矿股份公司救护大队3名指挥员带领直属中队三个小队23人、汪家寨救护中队三个小队31人赶赴大河边煤矿开展救援工作。8时31分，救护队分成两个小队分别从310702综采面运输巷及回风巷进行搜救。
救护队在310702回风巷距采面上出口101米至103米处发现
6名遇险人员、2名遇难人员，立即将遇险人员抢救出井；在310702釆面上出口发现4名遇难人员；14时25分，将最后一名遇难人员运送出井，抢险救援工作结束。12名遇险人员送往医院治疗，其中1人在送往医院途中死亡，截止2017年3月9日，又有两名伤者经抢救无效死亡，至此，事故造成9人死亡、9人受伤。
三、事故原因及性质
(一)直接原因。
310702综采面刮板输送机机尾电机内腔爆炸，产生冲击波和明火；冲击波破坏310702回风巷上出口往外121米至129米处两趟瓦斯抽放管，管内瓦斯溢出达到爆炸浓度，电机内腔爆炸产生的明火引起局部瓦斯爆炸。
(二)间接原因。
1.大河边煤矿。
(1)机电管理混乱。310702综采面机尾电机未按照“低速启动、高速运行”的使用规定，长期在低速功率状态下运行；事故电机过流保护整定值的计算依据未按照电动机实际运行功率整定，整定值过大，过流保护失效；