神火集团有限公司薛湖煤矿“5·15”较大煤与瓦斯突出事故调查报告
神火集团有限公司薛湖煤矿“5·15”较大煤与瓦斯突出事故调查报告
2017年5月15日7时43分，河南神火集团有限公司薛湖煤矿(以下简称“薛湖煤矿”)发生一起较大煤与瓦斯突出事故，突出煤(岩)量116t，涌出瓦斯量4865m3，造成3人死亡，直接经济损失346.66万元。
事故发生后，薛湖煤矿于8时23分向河南省工信委调度室报告了事故，之后分别向河南煤监局、河南省安监局、商丘市安监局、永城市安监局和河南煤监局豫东分局等单位报告了事故，接报单位领导同志立即赶赴现场指导抢险救援工作。
根据《生产安全事故报告和调查处理条例》和《煤矿安全监察条例》等规定，2017年5月16日，河南煤矿安全监察局豫东监察分局会同永城市政府及市监察局、公安局、安监局、工信委、总工会等有关部门，并邀请永城市人民检察院派员参加，组成薛湖煤矿“5·15”煤与瓦斯突出事故调查组，对这起事故进行了调查。同时聘请专家组，协助事故调查。调查组经过询问当事人、查阅资料、现场勘查和技术分析，查清了事故发生的经过和原因，认定了事故性质和责任，提出了对有关责任人员、责任单位的处理建议和防范措施建议。现将有关情况报告如下：
一、矿井基本情况
(一)矿井概况
薛湖煤矿位于河南省永城市薛湖镇，隶属河南神火集团有限公司，地方国有煤矿，煤与瓦斯突出矿井，2004年12月建井，2009年6月投产。矿井设计生产能力120万吨/年，2016年根据《河南省煤炭工业管理办公室关于全省合规生产煤矿按照重新确定产能组织生产的通知》(豫煤行〔2016〕84号)文件重新确定生产能力为101万吨/年。该矿证照齐全，均在有效期内。
矿井保有可采储量8674万吨，主采二2煤层为煤与瓦斯突出煤层，煤层平均厚度为2.23m。实测煤层原始瓦斯压力最大1.35MPa、瓦斯含量1.15～13.73m3/t。煤层破坏类型为Ⅲ～Ⅳ类，坚固性系数0.22～0.4，煤层透气性系数0.0861mD，2016年测定矿井绝对瓦斯涌出量52.5m3/min，相对瓦斯涌出量19.89m3/t。矿井设置2套地面瓦斯抽采系统和3套井下移动瓦斯抽采系统。中央风井工业广场瓦斯抽放泵站安装3台瓦斯抽放泵，额定抽采能力均为500m3/min；东风井工业广场瓦斯抽放泵站安装3台瓦斯抽放泵，其中2台额定抽采能力为500m3/min，1台额定抽采能力为360m3/min。21、23、25采区设有井下移动瓦斯抽采泵站,21采区泵站抽采能力为135 m3/min，23、25采区泵站抽采能力均为995 m3/min。
矿井开拓方式为立井单水平上、下山开拓，开拓水平-780m。采煤方法为倾斜、走向长壁后退式，采煤工艺为综合机械化开采。矿井通风方式为混合式，通风方法为抽出式，主、副井进风，中央风井和东风井回风，矿井总进风量为13851m3/min，总回风量为14565m3/min。矿井三回路供电，安装KJ95N型安全监控系统、KJ133(C)型人员定位监测系统、HRD-512C 数字程控调度通信系统，设置了紧急避险系统、压风自救系统和供水施救系统。
矿井生产采区为21、23、25采区，准备采区为27、29 采区。采煤工作面3个，分别是2304采煤工作面、25060采煤工作面、25050采煤工作面(备采)；掘进工作面9个，分别是2101风巷掘进工作面、2306切眼掘进工作面、2306风巷掘进工作面、25040风巷掘进工作面、29采区泵房掘进工作面、29采区轨道下山掘进工作面、29020机巷底抽巷掘进工作面、27采区轨道巷掘进工作面(停掘封闭)、27采区胶带巷掘进工作面(停掘封闭)。
矿井在册人员2960人,设有生产科、机电科、通防科、地测科、安检科、调度室等安全生产职能科室。
根据河南神火集团有限公司所属河南神火煤电股份有限公司董事会印发的《关于设立河南神火煤业有限公司的通知》(豫神煤电董〔2008〕1号)，明确河南神火煤业有限公司(印鉴为河南神火煤业公司，以下非引用名均称河南神火煤业公司)负责煤炭产业安全、生产、基建、经营管理等相关业务。河南神火煤业公司为内设机构，下设通防部、生产部、安监部等安全生产职能部室。通防部负责组织审批所属矿井防突安全技术措施，并监督检查执行情况；安监部负责对所属矿井防突工作进行监督检查；生产部负责落实防突有关规定和技术管理工作。
(二)事故地点基本情况
事故发生在23采区2306风巷掘进工作面。
1.23采区情况
23采区位于薛湖井田东部，东临25采区，西临21采区及DF118断层保护煤柱，南至煤层露头保护煤柱，北至薄煤带，面积约3.3km2。大巷以深布置2个采煤工作面，其中2306采面正在准备。
2.2306风巷掘进工作面情况
2306风巷位于23采区-780m水平大巷以北，沿煤层走向自东向西掘进，巷道底板标高-803～-849m(事故地点为-817 m)，地面标高+37.4m，煤层埋深840.4～886.4m。煤层单斜构造，赋存稳定，倾角为1°～7°，平均厚度2.5m。煤层原始瓦斯含量7.41～8.71m3/t、原始瓦斯压力0.772～0.919MPa。
2306风巷设计长度1745m，2016年1月开始施工，事故发生时已掘进1336m。该巷道高3.4m，宽4.6m，断面15.64m2，使用EBZ-160H型综掘机掘进。采用锚杆、钢筋网、W钢带、锚索联合支护形式。装备两台2×37kW局部通风机压入式通风，1台工作，1台备用，供风量为533m3/min。正常掘进期间绝对瓦斯涌出量1.07m3/min，回风流瓦斯浓度0.2%左右。
3.2306风巷防突措施制定及落实情况
薛湖煤矿制定了23采区防突专项设计和2306工作面区域综合防突设计，经总工程师贺化平组织会审、矿长程欢签字后报河南神火煤业公司审批。河南神火煤业公司通防部、安监部和生产部等进行了审查，公司总工程师张敬军、总经理刘君分别签署了批准意见。
(1)区域综合防突措施设计及执行情况。根据《河南神火煤业有限公司薛湖煤矿2306工作面区域综合防突专项措施》、《<2306工作面区域综合防突设计>修订》，2306工作面采用底板岩巷(底抽巷)穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施，设置1条底抽巷同时掩护2306机巷、2306风巷掘进，底抽巷距二2煤层底板10～15m，水平方向距2306机巷20m、距2306风巷175m。
2306底抽巷长1777m，断面13.6m2，2014年9月竣工并形成全负压通风。设计在2306底抽巷南帮向2306风巷施工穿层钻孔。经河南神火煤业公司组织考察实验钻孔瓦斯抽采半径5 m。共分为3个评价阶段，事故地点位于第二评价阶段。第二评价阶段长602 m(776.8 ～1378.8 m)，设计80排钻孔，排间距不大于7.5m，每排5个钻孔，共400个钻孔。设计孔深163.5～238m，孔口距巷道底板1.6～3m，钻孔仰角10.5°～13°，穿煤深度29～37.5 m,采用直径不小于94mm的钻头,钻孔从第一评价区域的最后一排自东向西依次施工。
根据《2306风巷掘进工作面第二阶段区域防突措施效果评价报告》和钻孔竣工验收记录，2306风巷第二阶段评价区域穿层钻孔于2014年7～11月份施工，由于抽采管路支管多通间距为5m，为有利于钻孔支管的连孔抽采，并避开锚杆、锚索托盘和锚梁，钻孔排距控制在5～6m之间，实际施工钻孔108排、共540个，钻孔工程量108794.5m，抽采时间为2014年7月22日至2015年12月31日，抽出瓦斯量为48.31万m3。
(2)区域措施效果检验。2306风巷第二阶段评价区域防突措施效果检验孔16个，孔间距40m，实测最大残余瓦斯压力0.30MPa，实测最大残余瓦斯含量5.46m3/t，预抽时间差异系数21.4%，煤层瓦斯预抽率37.73%，检验孔施工中无喷孔、顶钻等突出预兆。《2306风巷掘进工作面第二阶段区域防突措施效果评价报告》于2016年1月30日由薛湖煤矿矿长、总工程师批准，并于2016年2月15日经河南神火煤业公司总工程师组织审批通过。
(3)区域验证。2306风巷掘进工作面采用复合指标法(临界值q=4.0L/min、S=5.5Kg/m)进行区域验证，首次进入2306风巷后连续进行了2次区域验证，之后每20m进行一次区域验证，事故前区域验证均无指标超限和突出预兆。
4.工作面瓦斯治理专项措施
根据《2306风巷掘进工作面瓦斯治理专项措施》，在2306风巷采取区域防突措施后，采取顺层深、浅钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯治理措施。该措施由薛湖煤矿矿长审查批准。
深钻孔设计。控制巷道掘进方向投影深60m，控制巷道轮廓线外15m。布置措施孔4排共25个，其中深孔13个、控帮孔12个，每循环允许进尺40m，保留20m措施孔超前距。
浅钻孔设计。控制巷道掘进方向投影深20m，控制巷道轮廓线外8m。煤层厚度1.5～2.8m时布置22个钻孔，每循环允许进尺10m，留10m措施孔超前距。
施工情况。事故前最后循环深钻孔5月7日～10日施工，共施工27个(在深孔第一个20米循环内，不施工浅孔)。事故发生前60m深孔保有超前距53.6m。
效果检验情况。采用复合指标法进行效果检验，合格后保留10m措施孔超前距和4m效检孔超前距。5月15日零点班效果检验指标最大值：q=1.6L/min，S=2.2Kg/m，允许掘进5m，至事故发生时掘进1.4m。
经调查认定，穿层钻孔预抽2306风巷条带煤层瓦斯区域防突措施不切合实际，但没有重新就近布置底抽巷，采用的顺层钻孔(60m)预抽煤巷条带煤层瓦斯治理措施，实际是区域防突措施。
事故前2306风巷已揭露断层6条，均为正断层，落差0.6m～1.6m，均制定了过断层安全措施，没有发生煤与瓦斯突出和瓦斯动力现象。2017年5月7日，开拓一队在按设计施工瓦斯抽采钻孔(设计为煤层孔)时， S3钻孔25m见岩、45m见煤至终孔，S13钻孔5m见岩、22m见煤至终孔。开拓一队技术主管翟康将此异常情况向队长李平均、通防科科员罗超、地测科技术员乔蒙进行了汇报，罗超向通防科科长陈洪涛进行了汇报，乔蒙向副总工程师兼地测科科长赵树行进行了汇报，均未引起重视，未按照规定进行分析，未查明前方地质构造情况，未立即停止作业并采取措施。5月15日零点班接班时，发现巷道迎头右上方出现厚度400mm左右岩石,与S13钻孔探查情况基本一致，揭露该处存在落差约1m的正断层，地应力与构造应力叠加，加重了煤与瓦斯突出危险，但仍未停止作业并采取措施处理。
5.安全防护措施情况
2306风巷设置有临时避难硐室、压风自救系统、供水施救系统、防突反向风门等安全防护设施，入井人员佩带隔绝式自救器。
二、事故发生和抢险救援经过
(一)事故发生经过
5月15日零点班，全矿共入井372人。5月14日22时50分左右，开拓一队队长李平均组织召开了班前会，安排2306风巷零点班等通防科效检合格后正常作业，但未对迎头过断层提出安全要求。副队长李运振、工人张明松等开拓一队职工14人及安检员郭瑞、瓦检员刘道伟，于15日零点左右到达2306风巷掘进工作面。接班后，李运振安排先支护巷帮，然后打效检孔，效检结束后，正常掘进。15日2时左右，防突工开始实施效检作业，3时20分效检完毕，效果检验指标最大值：q=1.6L/min，S=2.2Kg/m，允许掘进5m。郭瑞到现场检查后未发现瓦斯突出预兆和迎头地质异常情况。刘道伟检查巷道内瓦斯浓度正常。随后李运振安排张明松负责开综掘机，王林负责综掘机照明，高红超负责看管综掘机电缆，其他人员负责开皮带、备料、巷道冲尘等。综掘机司机张明松发现工作面迎头右上角出现厚度400mm左右的岩石，向李运振汇报，李运振说没事，继续掘进。7时43分，已掘进约1.4m(2排)，综掘机割头刚落地，张明松忽然听到“轰”的一声，一股冲击波将他从综掘机座位上冲到转载皮带下面。皮带机突然断电停机，巷道内煤尘迷漫，在场人员意识到发生了事故，纷纷向外跑，有8人进入临时避难硐室，5人撤离到2306风巷风门以外的新鲜风流中随后自行升井，经确认3人失去联系。
(二)抢险救援经过
7时43分左右，矿调度值班人员发现监控系统中2306风巷迎头瓦斯异常，意识到可能发生了事故，向2306风巷迎头打电话无人接听，随即启动应急广播，要求井下各区队安检员、跟班队长清点人数、停掉生产用电后撤离升井。郭瑞和张明松进入避难硐室后，向矿调度室汇报2306风巷发生煤与瓦斯突出事故。
事故发生后，薛湖煤矿和河南神火集团有限公司立即启动事故抢险救援应急预案，组织开展抢险救援工作。贺化平等矿领导于8时2分到达调度室，成立了事故抢险指挥部。8时6分，薛湖煤矿救护队入井实施救援，救护队员到达2306风巷临时避难硐室，将在此躲避的8人引导升井。之后经侦查没有发现失联人员。8时33分，薛湖煤矿召请永煤公司救护大队进行救援。9时7分，永煤公司救护大队值班领导赵学芝带领直属中队二小队到达薛湖煤矿，迅速下井实施救援。9时58分，永煤公司救护大队直属中队一小队到达薛湖煤矿参与救援。
永煤公司救护队员于10时10分到达2306车场，进入事故区域进行了两次侦查，未发现失联人员。14时57分，救护队员开始降尘、清煤搜救遇险人员。16时22分，在距迎头约26m处风筒下发现两名遇难者。18时35分，在距迎头约27m处皮带下发现第三名遇难者。3名遇难者升井后，事故救援工作结束。
三、事故原因
(一)直接原因
薛湖煤矿所采二2煤层为煤与瓦斯突出煤层，2306风巷掘进工作面具有突出危险性；掘进工作面遇断层，构造应力与地应力叠加，加大突出危险性；区域综合防突措施未能消除突出危险；