陕西陕煤韩城矿业有限公司桑树坪煤矿“7•6”煤与瓦斯突出事故调查报告
陕西陕煤韩城矿业有限公司桑树坪煤矿“7•6”煤与瓦斯突出事故调查报告
2015年7月6日3时56分，陕西陕煤韩城矿业有限公司桑树坪煤矿(以下简称“桑树坪煤矿”)3314采煤工作面回风顺槽下部联络巷掘进工作面(以下简称“3314下回联掘进工作面”)发生一起煤与瓦斯突出事故(突出瓦斯量11232m3,煤量500t)，造成4人死亡，直接经济损失约1000万元。
一、事故发生单位基本情况
桑树坪煤矿位于陕西省韩城市桑树坪镇，矿井证照齐全有效，设计能力3Mt/a,核定生产能力1.65 Mt/a。矿井隶属于陕西陕煤韩城矿业有限公司(以下简称韩城矿业公司)，冯广杰任矿长，矿井在册职工人数3139人。
桑树坪煤矿由原陕西省煤矿设计院(中煤西安设计工程有限责任公司)于1974年8月完成矿井设计，由桑树坪平峒和桑树坪斜井两个独立的生产系统组成，1975年9月开工建设，平峒于1977年12月投产，斜井于1979年10月投产，1991年矿井核定生产能力为2.1Mt/a。2000年6月，经陕西省煤炭工业局批准，两个生产系统通风联网，合并为一个矿井，即现在的桑树坪煤矿。矿井核定生产能力为1.65Mt/a。
矿井属煤与瓦斯突出矿井，现开采2#、3#、11#煤层，其中2#、3#为突出煤层。
(一)矿井开采条件
井田内主要含煤层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组，共计13层，可采煤层为2#、3#及11#煤层，2#煤为井田内可采煤层最上层,局部可采，厚度0-2.5m，煤层结构简单，已采区为不稳定煤层，未采区为极不稳定煤层。3#煤位于山西组中下部，煤层厚度1.08-19.17m,煤层结构较为简单，属较稳定煤层。11#煤层为全井田可采煤层，煤层厚度0.24-10.8m，以2-5m之间居多，属较稳定煤层，由于11#煤层底板受奥灰水威胁，目前只在南采区开采。截止2014年底，全矿保有地质储量为62003.1万吨，
(二)矿井开拓方式、采区布置和采煤方法
矿井开拓方式为斜井开拓，开采水平为+280水平。矿井分南、北两个采区，共布置有2个综采工作面及6个掘进工作面，其中北采区在3#煤布置一个4316综采工作面，4319下回顺和4319切眼两个掘进工作面；南采区在11#煤布置一个3104综采工作面，3110轨道巷和3110运输巷两个掘进工作面；3#煤布置3314上部回顺和3314下回联两个掘进工作面;采煤工作面均采用倾斜长壁综合机械化采煤方法，全部垮落法管理顶板。
(三)矿井水文地质情况
矿井水文地质类别为极复杂类型。矿井正常涌水量560m3/h,历史最大涌水量800m3/h,奥灰水涌水量约占全矿总涌水量的80%。
(四)井田地质构造
桑树坪煤矿井田属构造相对简单，并以伸展构造为主的构造变形区。地层倾角一般在8°左右，井田内大中型断层不发育，中小型构造则比较复杂，小型的背斜、向斜、层滑、挠曲等构造较为常见。2#煤层顶板以粉砂岩为主，属二类中等稳定顶板； 3#煤层以粉砂岩、泥岩及砂质泥岩顶板为主，底板松软，煤层破碎，属“三软煤层”;11#煤层顶板以灰岩、泥灰岩及石英砂岩为主，属二类中等稳定顶板。
(五)矿井通风、瓦斯情况
矿井采用多井口进风分区抽出式通风方法，混合式通风方式，各采区均有独立的风井，采掘工作面均有独立的通风系统。矿井有5个进风井(1#井、3#井、5#井、6#井和平峒)，3个回风井(北二风井、4#回风井、南一回风井)。目前，矿井总进风量19830 m3/min、总回风量20259 m3/min、有效风量18415m3/min，有效风量率89.21%。
2014年度瓦斯等级鉴定结果为：矿井绝对瓦斯涌出量62.27m3/min，相对瓦斯涌出量15.29m3/t，二氧化碳绝对涌出量18.41m3/min，相对涌出量4.52m3/t。
矿井建有7套瓦斯抽采系统，其中地面四套(南一250m3/min泵站一套、南区500m3/min泵站一套、北一250m3/min泵站一套、北区500m3/min泵站一套)，井下三套(分别是4219工作面130 m3/min移动抽采泵、4316工作面130 m3/min移动抽采泵、3104工作面130 m3/min移动抽采泵)，总装机抽采能力1890 m3/min。井下抽采主管路为DN500mm型，各支管路为PE315mm型。矿井抽采率45%，采煤工作面抽采率50%，抽采后，风排瓦斯浓度均控制在《煤矿安全规程》规定范围内，矿井、采煤工作面抽采率符合《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》。
2#煤层原始瓦斯含量0.63m3/t，瓦斯压力1.35MPa；3#煤层原始瓦斯含量11.36m3/t，瓦斯压力1.5MPa；11#煤层瓦斯含量0.70～15.80m3/t，平均5.56m3/t。矿区具有6级浅源地震背景，受构造应力影响较大。矿井3#煤层共发生了121次煤与瓦斯突出事故，最大突出强度810t。
目前矿井采用开采上保护层2#煤层及下保护层11#煤层作为区域防突措施，未保护区域主要采用穿层钻孔预抽煤层瓦斯作为区域防突措施。
(六)安全监测监控系统
矿井安装有KJ66N型安全监控系统，南采区安装有监测分站25台，北采区安装有监测分站24台；安装有瓦斯、一氧化碳、风速、风门开关、温度、设备开停、负压、烟雾、流量、馈电等各类传感器共计309台。各类传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度和断电范围均符合《煤矿安全规程》规定。
(七)安全管理机构设置情况
矿长冯广杰负责矿井全面工作；党委书记范茂奎负责党务全面工作、安全生产宣传教育和安全培训等工作；总工程师巨万民负责矿井技术管理、“一通三防”工作；副矿长韩有毅负责矿井生产管理工作；副矿长郝勇虎负责矿井安全监督管理工作；副矿长张杰负责矿井 “一通三防”现场管理工作；副矿长李伟涛负责矿井机电运输管理工作。
矿井下设机电动力部、通风管理部、地质测量部、生产技术部、生产调度部和安全监察部等职能部门。通风管理部负责矿井“一通三防”管理工作，下设通风区、抽放队。通风区设有防突班组，并配备专职防突工20名；抽放队配备打钻工33名。矿井配有专职安检员96名，专职瓦斯检查员73名。
(八)事故地点概况
事故地点位于南采区北翼上山3314下回联掘进工作面。《3314下回联掘进工作面设计》于2014年11月14日由总工程师巨万民组织会审后批准实施。3314采煤工作面的下保护层3105采煤工作面已开采，南部相邻的上覆2#煤层3212采煤工作面已开采，该掘进工作面处于未保护区域，巷道设计全长118m，事故发生时掘进至111m处，处于上下应力叠加区。
在3314采煤工作面区域实测3#煤层瓦斯含量11.36m3/t，瓦斯压力为1.5MPa，坚固性系数0.1～0.3，煤层松软，煤层原始透气系数为0.0188～0.0273m2/(MPa2·d)，透气性差，属较难抽采煤层。
3314下回联巷道所在区域3#煤层与上伏2#煤层间距为5.0～13.0m，与下伏11#煤层间距57～63m，平均60.7m。该区域受挠曲地质构造影响，煤层厚度变化大，厚度由0.8m变为3.0m。事故发生时，工作面端头煤层厚度3.0m。
该巷道断面为矩形，断面积13.2 m2，沿3#煤顶板掘进，单班循环进尺0.8m，采用全断面锚网梁索支护方式。作业方式采用钻爆法落煤，采用ZMCY60型煤矿用侧卸装煤机装煤，刮板输送机配合胶带输送机运输。
该掘进工作面采用压入式通风，安设两台2×30KW局部通风机，供风量438 m3/min。巷道内敷设有供水施救、压风自救管路，安设压风自救装置两组、本安型电话机一部、甲烷传感器两台、瓦斯电闭锁和风电闭锁各一套，以上安全设施均正常运行。
1.工作面采取的防突措施
3314下回联掘进工作面采用穿层钻孔预抽煤巷条带区域煤层瓦斯作为区域防突措施。共设计14组钻孔，每组5个，总计70个；钻孔控制3314下回联巷道轮廓线外15m，沿巷道轴线方向控制范围135m，钻孔间距10m。在南一280专用回风巷距285-4#横川交叉点65m处施工第一组钻孔。从2014年10月10日开始至2014年12月8日完成施工，钻孔数量与设计基本相符。
预抽时间96～135天，累计抽采瓦斯117404.43m3，预评估达标后进行了效果检验。2015年3月12日～2015年3月14日施工3个检验孔(钻孔取样孔深分别为97、36、21m)测得残余瓦斯含量分别为5.2、5.7、6.7m3/t，所掘进煤巷预抽瓦斯达标，且施工检验孔未出现异常现象，判定该煤巷条带区域预抽防突效果有效。
2015年3月19日，工作面掘进作业开始后，采取了以下防突措施。
每循环首先施工5个前探钻孔，同时利用前探钻孔测定煤层瓦斯含量进行区域预测，孔深60～62m，终孔控制巷道轮廓线外15m。若有突出危险，施工10个顺层钻孔进行预抽，布置2排，每排5个，终孔位置控制巷道两帮15m，孔深60～62m，预抽时间不小于24h，效果检验有突出危险则延长预抽时间。布置一个效果检验钻孔，分别在孔深20、40、60m位置取样测定煤层瓦斯含量进行效果检验。区域预测或效果检验测定煤层瓦斯含量小于8m3/t，认为预抽措施有效，允许前进40m，预留前探和区域措施超前距为20m，之后进行连续区域验证。连续区域验证采用复合指标法，施工4个钻孔，孔径42mm，孔深8m，控制巷道轮廓线外4m。钻孔瓦斯涌出初速度、钻屑量临界值分别为4L/min、6kg/m，测定指标均小于临界值则认为无突出危险。若验证有突出危险，施工10个排放钻孔，钻孔布置2排，每排5个，钻孔终孔位置控制巷道两帮5m范围。排放时间不小于8h，工作面效果检验方法与区域验证相同。工作面预测超前距2m，措施超前距5m。工作面无突出危险后，执行安全防护措施后掘进。
2015年5月2日至5月4日施工10个钻孔进行了预抽，钻孔终孔控制巷道轮廓线外15m，6月13日对工作面执行的该次区域措施进行效果检验，测定煤层残余瓦斯含量一个，残余瓦斯含量为7.3m3/t，确认符合规定，预抽措施有效。
根据事故调查取证与资料查阅，该矿在局部防突措施执行过程中，工作面每循环预测孔、局部排放钻孔及检验孔实际施工深度、倾角、方位与设计不符；没有对钻孔施工参数进行监督校核，未绘制每循环钻孔竣工图，局部防突措施未执行到位。
在掘进工作面预测检验过程中，出现喷孔现象时，现场防突人员仍以预测指标是否超标来判定掘进工作面突出危险性，未严格执行《防治煤与瓦斯突出规定》第七十条、第七十六条、第一百条的规定，判定有突出动力现象工作面为无突出危险工作面。
2.事故前作业情况
2015年7月1日四点班至7月3日零点班，3314下回联掘进工作面共掘进3.2m,期间进行了两次工作面预测，第一次测定钻孔瓦斯涌出初速度3.8L/min、钻屑量4.2kg/m，第二次测定钻孔瓦斯涌出初速度3.6L/min、钻屑量4.0kg/m，施工钻孔时有喷孔、夹钻、煤壁片帮现象。对出现的突出预兆，矿井有关防突管理人员没有按规定立即停止作业，查明原因采取有效措施进行处理，也未向上级报告情况。在上个循环掘进进尺完成后，安排该工作面于7月3日八点班开始执行下一轮局部防突措施，至7月5日四点班，共施工了6个超前排放措施孔，其中有3个钻孔因夹钻、顶钻等原因未达到设计要求。
(一)事故发生经过
2015年7月5日四点班21时许，3314下回联掘进工作面施工超前排放钻孔时，有大量煤渣排出，打钻过程中出现煤壁片帮、裂缝和瓦斯超限，片帮导致钻机前半部分被埋，当班瓦检员王攀、安检员赵六八采取了停止作业、撤人措施，同时瓦检员王攀将工作面出现的情况向通风调度作了汇报。之后通风调度汇报通风副总兼通风部部长张新仓。张新仓汇报通风矿长张杰后，张杰责成张新仓通知总工程师巨万民及相关部门研究分析原因，提出解决方案，并要求张新仓立即确认工作面是否撤人停止一切活动。7月5日22时许，张新仓询问通风调度工作面情况，通风调度回答“瓦检员汇报工作面瓦斯浓度恢复正常，当班工人再未进行作业”。随后张新仓通知通风部值班技术员冯岁伟在7月6日零点班(7月5日 22时30分)矿调度会上说明情况，提出让调度室安排掘进三队清理工作面煤屑和片帮煤。
7月5日23时，掘进三队队长张双贵主持召开7月6日零点班班前会，张丹鹏、张栋、田占良、段永革、刘玉峰、马继红、王家升等7人参加。按照调度会安排，张双贵布置了当班工作任务，副队长张丹鹏负责带班，刘玉峰回收物料，其余5人到3314下回联掘进工作面清理浮煤和检修两部刮板输送机。班前会后张丹鹏带领马继红、张栋、田占良、段永革和王家升等5人于凌晨1时左右到达3314下回联掘进工作面。张丹鹏安排马继红开2# 联巷刮板输送机，王家升开皮带输送机，张栋开工作面刮板输送机，自己带领田占良和段永革在工作面内清理浮煤。7月6日3时56分23秒，监测室监测系统报警，3314下回联掘进工作面瓦斯监测断线，回风流监测瓦斯浓度3.50%。4时18分，矿调度室接到王家升汇报，3314下回联掘进工作面发生煤与瓦斯突出，工作面4人被困。
(二)事故救援情况
7月6日4时18分矿调度室接到事故报告后，立即按照相关程序通知值班矿领导、矿领导及相关区队、部室负责人，要求迅速到矿调度室集合。同时通知韩城矿业公司救护队和韩城矿务局第二医院医护人员到井口待命，并及时向韩城矿业公司调度室做了汇报。4时28分所有人员到达矿调度室，矿长冯广杰命令矿井南采区所有工作面停电、撤人并宣布立即启动事故应急救援预案，成立事故救援指挥部，由冯广杰担任总指挥。
4时30分，救护队入井开展侦查、救援工作。
8时45分，确认全矿井下出勤315人，撤出311人，4人被困。
9时30分，3314下回联掘进工作面恢复通风系统、排放瓦斯，开始清煤救援。
15时26分，在3314下回联掘进工作面皮带机尾发现第一名遇难人员遗体。截止7月8日12时50分，四名遇难人员已全部找到。17时40分，