上湾煤矿22煤辅运巷冒顶溃水溃沙事故
一、工程概况
(一)工作面概况
22煤三条大巷设计长度1650m，冒顶区距离巷道开口1350m，煤厚4.3～7.6m，平均5.3m。冒顶区域煤层埋深69～91m。该区域受强烈的冲刷和剥蚀，致使煤层及上覆基岩遭受不同程度的破坏，给安全开采造成极大困难。
(二)顶底板岩性
22煤辅运、胶运、回风巷顶底板情况如表1所示
表1 煤层顶底板情况表
名称 岩石名称 厚度/m 岩 性 特 征
老顶 粗、细粒砂岩 25.59 灰白色，石英、风化长石为主，含有黑色燧石，分选较好，半圆状，泥质接触式胶结，夹有煤线及砂岩薄层，局部具斜层理，层面夹有炭化物碎屑。
直接顶 粉砂岩 2.1 灰色及深灰色，薄层状，具斜层理。
直接底 泥岩 4.91 黑灰色及灰色，致密，块状，薄层状，夹粘土岩，薄层含砂质。
(三)工作面设备配套情况
配套12CM15-10B连续采煤机，ARO-40-RELMB-CWT四臂锚杆机，1030给料破碎机，488GLBC铲车，带宽800mm胶带机，BKJ-NO6.0 2X18.5局部通风机。
(四)工作面支护情况
22煤三条大巷采用锚杆支护。顶板采用φ16×1600mm圆钢锚杆支护，间排距为1000×1000mm。
图1 三条大巷巷道支护平面图
二、事故发生过程
(一)事故发生经过
2001年5月30日夜班，11:00当班带班队长甘某组织召开班前会，班前会甘某强调工作面顶板局部破碎、淋水大，作业过程中短掘快支，确保安全生产。井下交接班完毕，煤机司机刘某开始掘进辅运大巷，掘进5m后，停机检查工作面顶板情况，发现顶板淋水有变大的迹象。立即将煤机退出，并通知相关人员对掘进段顶板进行支护。锚杆机司机接到通知后，立即开始对辅运顺槽顶板采用锚杆支护，支护中发现顶板淋水不断增大，锚杆机司机加快支护进度，支护完毕后立即将锚杆机和人员同时退出。早上5：20左右，辅运顺槽给料机处人员听见岩石滚动的轰鸣声，用矿灯照射发现后方区域冒顶，且泥沙及岩石从顶板急速下泄，立即组织人员向后方撤离。此时煤机司机正在胶运大巷进行掘进，已掘进10m左右，煤机司机发现运煤车迟迟不来接煤，感觉情况不对，立即将煤机往后侧联巷倒机，倒移煤机过程中，发现后侧巷道有人员在晃矿灯。此时煤机移至联巷口位置，煤机司机刘某赶紧下机，往外撤离，此时发现泥沙推进至胶运靠近回风巷的联巷口，估计深度1m。观察四周发现沿胶运及辅运巷道的撤离路线被堵塞，此时发现靠近回风侧的联巷还可撤离。煤机司机刘某立即沿联巷撤离致回风巷，与前来救援的肖某、杨某汇合，带班队长甘某立即将情况向矿调度室进行了汇报，并清点人员组织撤离升井。
调度室在2001年5月31日7点20分接到井下人员汇报，上湾煤矿22煤辅运巷掘进工作面发生了严重冒顶溃沙溃水事故，一泻而下的泥沙水涌下了辅运巷，并逐渐漫延至胶运巷和回风大巷，堵塞了两条巷道长达420多米，将价值3500万元的生产设备被泥沙淹埋，情况十分危急。
图2 冒顶事故发生的位置
(二) 救援过程
事故发生后，上湾矿及时向神东公司汇报了灾情，公司副总经理、副总工程师及时赶赴现场，全面展开了与溃沙灾害抗争的大会战。
公司组成了以副总经理为组长的会战领导小组，指挥现场救援工作。从技术措施、现场组织、地面塌陷治理、恢复生产及安全监督检查上各把一关，开展抢险救援工作。研究制定了详细的救援技术措施，地面动用装载机和车辆将装满块石的麻袋封口回填至地表塌陷坑封堵溃沙通道，井下设置1m宽沙袋墙三道阻止泥沙的漫延，开启水泵抽排巷道积水，同时抓紧清理巷道泥沙，迅速回撤设备，恢复生产。到6月1日早7点，井下共投放沙袋3000多个，地面投放沙袋4000多个，泥沙及透水基本得到了控制。连采一队于上午9点率先恢复了生产，到6月15日将其它被淹埋的设备全部挖出。矿里及时组织全体检修人员昼夜抢修设备，将煤机、锚杆机、运煤车、给料破碎机部件拆装34次，烘烤电机14台次，于6月18日将挖出的设备全部修复，连采二队也于6月20日恢复了生产，将灾害损失降到了最低点。
(一)直接原因
掘进工作面上覆基岩太薄，厚度仅有2m，顶板破碎，工作面淋水大，是导致大面积冒顶溃水溃沙事故的发生的直接原因。
(二)间接原因
针对22煤层局部受强烈的冲刷和剥蚀，致使煤层及上覆基岩遭受不同程度的破坏。
矿井对顶板重视程度不足，没有对掘进巷道顶板基岩厚度布孔钻探。
安全风险预控不到位，未对22煤大巷掘进工作面过薄基岩的危险源认真辨识与评估，对其存在的风险程度严重认识不足，导致对现场的安全管理不到位。
四、采取措施及取得的效果
针对22煤层存在薄基岩区域的实际情况，22煤层巷道掘进期间严格执行基岩厚度探测工作，确保掘进范围内的上覆基岩厚度情况提前探知。
针对22煤掘进工作面顶板淋水的情况，要对水源科学分析，明确水害的影响范围，采取措施确保将水害影响程度降到最低。
对地面塌陷区，动用机械设备回填麻袋块石，彻底封堵顶板冒落通道，切断塌陷坑周边泥沙的补给源，为井下排水、清砂创造条件。
为防止涌入井下的岩石泥沙波及周边巷道，首先砌筑两道宽度1m的沙袋墙，阻止砂石的进一步漫延。通过沙袋的过滤作用在沙袋墙附近设置水泵抽排巷道积水，为下一步清理砂石创造条件。
井下工作面积水排放后，划分三个作业点清理砂石，为提高作业效率，动用装载机和低污染防爆车辆进行清理。
将连采机、锚杆机、运煤车、给料机、胶带机等设备清理回撤后，立即对冒顶区域巷道进行永久封闭，施工三道厚度500mm的钢筋混凝土密闭。