寺河矿西井区“9•16”煤与瓦斯突出事故

    1、基本情况
    连采一队施工的W23012、W23013双巷掘进工作面,为西井区W2301工作面的两条顺槽巷道,W23012、W23013巷道支护采用树脂加长锚固锚杆组合支护,并进行锚索补强,设计毛宽5m、净宽4.8m,毛高3.8m、净高3.5m,设计长度1955.7m,目前W23012巷道已掘进496m,位于9#横川以里36m,巷道呈-5°~-7°下山掘进。W23012巷选用2×30KW型对旋式风机,实现双风机双电源,风机实际吸风量570m3/min。
    寺河矿西井区W23012、W23013掘进工作面采用千米钻机区域递进式抽采,从2009年3月25日开始施工至2009年10月28日结束,0802东、0802西1#、0802西2#三个千米钻机钻场共施工39个钻孔,施工进尺为51679m。覆盖到W23014巷以北100m范围(南北走向),切眼、尾巷及巷道开口位置以西550m范围(东西走向)。其中0802西2#千米钻机钻场从09年8月13日开始施工,至09年10月28日施工完毕,共计施工12个钻孔,设计最长的钻孔长度为450m,因塌孔、夹矸、压力大等原因,1#---8#孔均未施工到设计孔深,实际施工最长的钻孔长度为375m(2#钻孔的20#、21#分支孔),未覆盖到W23013/12/14巷切眼开口550m以西巷道范围。
    三个钻场钻孔最长抽采时间为18个月,最短抽采时间为11个月。三个钻场抽采量共计2503万m3,抽采率59.8%(按照16.6m3/t原始含量计算)。采用测定残余煤层瓦斯含量的方法进行区域防突措施效果检验,9月8日对W23012、W23013区域9#横川-10#横川段共测定瓦斯含量5次,测定结果:25m段为7.9773 m3/t、30m段为7.3491 m3/t、45m段为7.686 m3/t、 45m段为7.0556m3/t、65m段为7.77678 m3/t,评价范围62m,允许掘进40m。目前掘进36m。
    W23012巷9#横川以里进行局部防突预测7次,所有预测中最大K1值0.40 mL/(g·min1/2),最大钻屑量3.6kg/m。9月16日夜班2时预测,孔深均为10m,孔数6个,上下排各布置3个,上排孔距底板2m,下排孔距底板0.7-0.8m,边孔距煤帮0.5m,实现全断面全煤层控制检测,测定结果为:K1值0.33 mL/(g·min1/2),钻屑量3.2kg/m,预测结果为无突出危险工作面,允许掘进6m。
    因W23013/12/14巷切眼开口以西550m煤体无千米钻机钻孔覆盖,为原始煤体区域,所以寺河矿计划W23013、W23012巷施工至千米钻机钻孔末端38m时贯通10#横川停掘(防突规定钻孔末端至少保留20m超前巷道距离),在10#横川南北两侧施工钻场,使用千米钻机向巷道掘进前方施工条带区域抽放钻孔,待抽采达标后,再进行巷道掘进。
    W23012巷突出点位置距千米钻机2#钻孔末端最小距离为42m,仍在区域钻孔覆盖范围内。W23012巷突出点前方有一地面压裂排采钻井(编号YH-070),距离突出点直线距离约60m,该孔于2007年11月28日开钻,12月25日完钻,井深543m,2008年9月22日压裂,破裂压力为16.4Mpa,2008年12月18日投产,初期流量为2000m3/d,压力为1.2 Mpa,日后抽放量逐渐升高,8月份最高为8000m3/d,压力为0.9 Mpa,后气量下降。2010年8月6日发生气量倒流,关闭管路,停止运行。
    2、事故经过
    9月16日早班,西井区井下作业人数367人,共有作业头面11个,其中连采一队当班井下24人。矿领导当班由经营副矿长魏某、搬家办主任工程师何某在东井区井下带班。
    连采一队6时开班前会,7时30分许到达现场接班,8时许将工作面人员撤至破碎机以外,设好警戒,留割煤司机贾某、梭车司机杨某、看电缆人员田某三人,开始割煤,先切槽3.5m后,调机采垛,采垛完毕后,开始装煤,向梭车装煤半车时,突然听到一声煤炮声,粉煤吹出,把贾某、杨某、田某吹倒在地,三人迅速起来向外跑,跟班干部吕某看见三人跑出来后,立即向调度汇报,接调度指令,留电工、瓦检员进行警戒,组织其他人员上井。
    8时52分,寺河矿通风调度员王某现监控系统西井区W23012巷1#、2#探头瓦斯超限断电,并向通风科值班员汇报,随即生产调度员石某接连采一队跟班干部吕某事故汇报,然后立即向总工程师和值班矿领导进行汇报,启动事故应急预案,同时通知所有在矿领导和主要业务科室科长到调度指挥中心,通知西井区所有作业人员按照避灾路线撤至地面(工作面电工、瓦检工撤至全风压通风巷道处待命)、通知井下机电工区值班干部从西区中央变电所将西井区井下所有动力电源全部停掉。8时52分寺河矿向集团公司调度室进行了汇报。8时56分,井下机电工区曹某汇报西井区所有动力电源停掉。8时57分前,所有在矿领导及指挥部其他成员到达调度指挥中心。9时49分,西井区井下所有作业人员撤离上井,井下留37人在指定地点待命。
    本次事故中,井下瓦斯超限地点5个:8时52分至9时18分,W23012巷1#探头超限断电,最大瓦斯20.9%;8时52分至9时19分,W23012巷2#探头超限断电,最大瓦斯29.75%;9时06分至9时13分,W23012/13巷区域回风1#探头超限断电,最大瓦斯1.59%;9时06分至9时15分,W23012/13巷区域回风2#探头超限断电,最大瓦斯1.55%;9时10分至9时13分,西井区总回风探头超限,最大瓦斯0.78%。
    3、事故原因
    (1)W23012巷现掘进迎头上部煤层坚硬,下部有0.1-0.2m厚的夹矸、0.1-0.2m厚的软煤及0.6m厚的破碎煤,采取区域防突措施后,该区域位于大向斜轴部、断层延伸区,地应力集中,仍存在局部瓦斯富集区(瓦斯包),当掘进到邻近该区域时,软煤、破碎煤不足以抵抗煤层瓦斯压力,导致煤与瓦斯突出,是造成本次事故发生的直接原因。
    (2)寺河矿虽执行了使用千米钻机抽放进行区域防突,但遇到地质构造局部防突措施没有及时补充,针对煤层下部的软煤、破碎煤瓦斯含量大、地应力集中的实际情况,没有进一步采取施工瓦斯排放孔或抽放孔的消突措施,是造成本次事故发生的主要原因。
    (3)寺河矿施工预测钻孔不规范,工程质量监督把关不严,《西井区23011/15/12/13/14巷煤巷掘进工作面专项防治突出设计》第4条第1.4.3款规定:“预测钻孔的直径为42mm,孔深为8-10m,孔数6个,上下各排列3个,下排3个开口高度一般在0.7-1.0m,倾角平行于煤层倾角,终孔控制巷道轮廓线外2-4m,巷道中线夹角21-23°”。而9月16日2时实际施工的下部预测钻孔倾角是0°,没有平行于煤层倾角施工,导致预测钻孔未能探测到局部瓦斯富集区(瓦斯包),是造成本次事故发生的重要原因。
    (4)寺河矿有关领导及业务科室,对防突措施的深度研究不够,局部防突措施执行不得力,是造成本次事故发生的一个原因。
    4、防范措施
    (1)寺河矿要进一步加强对干部职工瓦斯知识的教育和培训,提高职工对防治煤与瓦斯突出工作的意识,树立“瓦斯可治,突出能防”的理念。
    (2)寺河矿要进一步执行好区域“四位一体”防突措施,充分利用千米钻机的优势在探顶的基础上增加探底的次数,尽可能使千米钻孔在煤层中全方位均匀布置,消除区域抽放盲区。
    (3)寺河矿在执行区域抽采达标的基础上,要加强局部“四位一体”防突措施,对存在疑点的区域施工高密度的局部抽排钻孔,钻孔要全方位均匀布置,起到消除局部瓦斯富集区的作用。
    (4)W23012 /13/14巷区域停止生产作业,寺河矿要制定针对性安全技术措施,经集团公司有关处室会审后,认真落实。防范措施落实到位后,经通风处组织验收合格,方可生产。
    (5)寺河矿要加强瓦斯地质研究工作,加强三维地质勘探,把三维地质勘探与防突工作紧密地结合起来,组织专人认真分析地质因素对各施工地点防突工作的影响,做好瓦斯地质预报工作。
    (6)寺河矿要进一步规范抽放、防突钻孔的施工标准、施工质量,并加强对现场操作人员培训,确保按标准操作,工程质量优良,有关业务科室要加强对现场施工钻孔的监督和考核,确保防突措施落实到位。
    (7)沁水蓝焰煤层气公司施工完地面瓦斯抽放钻孔后,要及时将煤层瓦斯含量等相关数据资料提供给矿井,供矿井治理瓦斯、防治煤与瓦斯突出工作需要。
    (8)各单位要举一反三,认真吸取本次事故教训,加强瓦斯治理工作,落实各项防突管理规定,扎实做好防突工作,确保矿井安全生产。