煤与瓦斯突出案例及其分析

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1、事故案例分析主要内容一、有关突出知识与简况 二、突出案例及其分析 1、郑煤大平煤矿04年“10.20”特 大瓦斯突出引发瓦斯爆炸事故 2、焦作九里山矿05年“8.23”瓦 斯突出事故1、 煤与瓦斯突出及其灾害特点 煤与瓦斯突出在地应力和瓦斯的共同作用下，破碎的 煤、岩和瓦斯由煤体或岩体内突然向采掘空间抛出的动力 现象。突出 灾害 特点 ： l 灾害发生突然（人难以脱险，生产中断） l 瞬间人被煤岩埋没或被瓦斯风暴吹到大断面岔口 l 环境缺氧人员被瓦斯窒息， l 瓦斯风暴摧毁通风系统， l 引起瓦斯爆炸、火灾等次生灾害，严重威胁安全生产。一、有关突出知识与简况2、 煤与瓦斯突出机理 l突出机理综

2、合假说： 处于突出危险状态 下的地应力（自重应力、地质构造应力、采动应力等合成应 力瓦斯（压力与含量）和煤的物理力学性质等综合作用的结果。一、有关突出知识与简况一、有关突出知识与简况3、 煤与瓦斯突出实验室模拟试验中国矿大 实验室煤与瓦斯 突出模拟 试验装置 系统 （照片）一、有关突出知识与简况3 、煤与瓦斯突出实验室模拟试验1实验缸体2突出口密封门3突出口垫板4顶板加压活塞5顶板O型密封圈6构造煤7底板8瓦斯注入管突出模拟实验装置主要构成一、有关突出知识与简况 3、煤与瓦斯突出实验室模拟试验煤与瓦斯突煤与瓦斯突 出瞬间彩照出瞬间彩照岩压(510m埋深）12.77MPaCO2 压力0.75MP

3、a煤成型压力30.98MPa初始瓦斯膨胀能290.7mj/g一、有关突出知识与简况在缸体内在缸体内 的突出孔的突出孔 洞中发现洞中发现 了球盖状了球盖状 的煤壳的煤壳3 3、煤与、煤与 瓦斯突出瓦斯突出 实验室模实验室模 拟试验拟试验一、有关突出知识与简况4、 煤与瓦斯突出有关统计资料 我国是世界上突出灾害最严重的国家之一: 截止到2009年底，已累计发生突出17000余 次，占世界总突出次数的40%以上，而且， 每年还要增加100多次；强度超千t煤岩的特大型突出次数约占世界 总次数（3百次）的 1/3 ;我国平均每次突出煤量77.5 t/次，每次瓦斯 量1.45万m3/次; 吨煤突出瓦斯量

4、187 m3/ t 煤; 百万吨煤突出率 17次/百万t煤;一、有关突出知识与简况4、 煤与瓦斯突出有关统计资料 l我国最大一次突出煤岩量12780t,瓦斯量140 万m3 （75-8-8天府矿务局三汇坝一矿主平硐揭 煤） 。l45户国家重点监控国有煤矿企业的415处矿 井中：高瓦斯及突出矿井234处占统计总数的56% ，突出矿井142处占统计总数的34%，突出矿井年产量近1.6亿t。2010年3月31日伊川国民公司发生突出，瓦斯逆流到地面副井口并发生爆炸， 火苗超过3层楼房高，爆炸同时还造成了高压线路停电。2010年3月31 日伊川国民公 司发生突出， 瓦斯逆流到地 面副井口并发 生爆炸，爆

5、炸 后地面满眼瓦 砾废墟，可见 破坏的矿工帽 、靴子及衣物 等传统技术途径：传统技术途径：局部瓦斯治理技术传统技术途径：施工安全缺乏保障 突出煤层防突工程煤层巷道重大危险源突出 预测防突 措施效果 检验安全 防护问题：矿工时刻都在突出 煤层突出危险环境中作业， 任一工程工艺环节都可能 发生突出甚至是特大突出 事故，并波及邻区乃至矿 井安全，造成人员伤亡。区域防突措施先行从安全区域先向突出 煤层的危险区域施工防突工程区域性消突指标达标 确认消除突出危险在无突出危险区域中 验证确无危险，保障开掘采安全区域防突措施：区域防突措施：区域性瓦斯治理技术底板岩巷 安全区域抽采钻孔重大危险源二、突出案例及其

6、分析 案例 1、 郑煤集团大平煤矿“10.20” 特大型煤与瓦斯突出引发 特别重大瓦斯爆炸事故 案例分析2004年10月20日，河南省郑煤集 团大平煤矿发生一起特大型煤与瓦斯突 出引发的特别重大瓦斯爆炸事故，造成 148人死亡，32人受伤（其中重伤5人 ），直接经济损失3935.7万元。1、矿井基本情况l 大平煤矿隶属于郑煤集团公司，l位于登封市与新密市交界处（郑州市西南60 km）。大平煤矿位于郑州市西南大平煤矿位于郑州市西南60 km60 km1 1.1 .1 矿井概况矿井概况1、郑郑煤集团团大平煤矿矿“10.20”事 故 1.1 矿井与事故概况1.1.1 矿井概况 1)大平煤矿位于河南省

7、郑州市西南60km。2)2003年矿井核定生产能力为130万t/a。3)2004年19月份累计生产原煤96万t。4)矿井采用立井单水平上下山开拓方式，5)现有6个采区:2个采煤工作面,5煤巷掘进工作面和 3个岩巷掘进工作面。1、郑煤集团大平煤矿“10.20”事故1.1.2 事故概况1) 2004年10月20日22时09分，大平煤矿21岩石下山发生特大型煤与瓦斯突出事故，突出瓦斯逆流进入进风流；2）突出31分钟后，即当日22时40分发生特别重大瓦斯爆炸事故，3）事故造成148人死亡，32人受伤。 1、郑煤集团大平煤矿“10.20”事故1.2 煤与瓦斯突出事故及其分析1.2.1 突出事故简况突出地

8、点21轨道下山岩石掘进工作面（标高-282m、距地表垂深 612m）。 突出时间2004年10月20日22时9分。 突出类型特大型延期性煤与瓦斯突出。 突出强度突出煤岩量为1894 t，瓦斯量约25万m3。大平煤矿通风系统示意图大平煤矿通风系统示意图14采区16采区主副 立井13采区15采区西风井东风井1.1 矿井概况立井单水平上下山开 拓;抽出混合式通风 。2采、 5煤掘，3岩 掘。03年高瓦斯矿 井，煤尘有爆炸性， 煤自燃发火期26 个月。 井下有瓦斯抽放系统 。KJ90安全监控系 统11采区282m15-20m+0 mP=1MPaf=0.35 P=10P2MPaf=0.12 P=31-2

9、82m (突出地点垂深612m)2121岩石下山岩石下山大平煤矿大平煤矿21 21 岩石下山突出有关参数岩石下山突出有关参数22时09分12秒22时12分26秒 瓦斯浓度从0.12%升到40%以上.大平煤矿大平煤矿“10.20”10.20”事故瓦斯突出及扩散过程演示事故瓦斯突出及扩散过程演示22时31分31秒22时35分15秒, 瓦斯浓度从0.17%升到4.0%.21轨道下山岩巷 掘进面突出： 煤岩量1894t, 瓦斯量25万m322时32分16秒22时39分45秒, 瓦斯浓度从0.5%升到6.3%.m1 1. .2 突出事故及其分析1.2.21.2.2 延期性特大型突出延期性特大型突出 ：n

10、 当班为掘进班，放炮员领 有炸药和雷管，但在事故后清 理的现场却没有发现炸药和雷 管，即在现场清理突出物过程 中没有发现炸药或雷管；专家 组与技术组在突出现场勘察时 ，发现该工作面的炸药箱内没 有炸药（见照片）。说明炸药 和雷管已用于放炮。突出现场的空炸药箱1.1.2 突出事故及其分析1.2.2 1.2.2 延期性特大型突出延期性特大型突出 ：n 突出的上一班是喷浆班， 但据现场勘察，巷道壁锚喷 的末端（即图中的锚杆处） 到突出孔洞的距离尚有1 1.5 m未锚喷新岩壁，表明这 是当班放炮的进尺。突出孔洞与端头锚杆锚杆端头1.2.2 1.2.2 延期性特大型突出：延期性特大型突出：n 当班在上部

11、车场的付忠义在突出的高浓度瓦斯 到来之前先闻到了严重的刺鼻气味（炮烟味）。n 在距工作面迎头321m处发现了窒息牺牲的放炮 员，他身上挎有一台放炮器，身下压着一盘放炮母 线。这说明他已经完成了放炮、躲炮烟、收放炮母 线等工序后，突出尚未开始，而是在他外撤过程中 发生了突出，即从放炮到突出的发生之间存在有数 十分钟的时间间隔这就是这次突出的延期性。1.2.3 1.2.3 煤与瓦斯突出的直接原因：煤与瓦斯突出的直接原因： 突出地点具备了发生特大型突出的条件： n位于向斜构造的轴部； n位于落差约10m的逆断层处。1.2.3 煤与瓦斯突出的直接原因： 突出地点垂深达到了612m； 地层垂直应力达到1

12、5MPa左右； 推算煤层的瓦斯压力在2MPa以上； 煤质松软，煤的坚固性系数f仅0.12； 煤的瓦斯放散初速度快，P达31； 煤的破坏类型为IV、V类煤。1.2.3 煤与瓦斯突出的直接原因： 没有采取任何防突措施，放炮揭穿地质构造复杂的落差10m逆断层引发突出。 该矿为高瓦斯矿井，对矿井开采深度增加可能带来的瓦斯等级升高没有引起足够重视。 瓦斯地质预报工作不到位，没有及时预测到21岩石下山掘进工作面遇到的逆断层 。 煤与瓦斯突出是一种复杂的矿井瓦斯动力现象，到目前为止，各种地质、开采条件下煤与瓦斯突出发生的规律还没有完全掌握。1.2.4 煤与瓦斯突出事故的应急预案要点调 度 室 1、向矿长、总

13、工报告； 2、向公司调度室报告，向救护队报警 3、按预案召集有关人员矿 长总 工决 定根据灾情 和总工 意见 做出决策命 令 1、切断突出区、瓦斯排放区及逆流区电源 2、撤出灾区和受威胁区的全部人员 3、派人到回风井口周围地面检查瓦斯 设置警戒区熄灭区内火源，严禁机动车进入 4、立即组织成立抢险救灾指挥部，指令各单位执行应变任务意 见 1、切断灾区电源 2、撤出灾区和受威胁区的全部人员 3、恢复通风、加速瓦斯排放，检测检测瓦斯、 4、营救堵埋人员 5、加强观测灾区通风主 通风机，保证正常运行 与警戒禁火管理判 断 1、瓦斯逆流波及范围 2、突出煤量突出物抛掷距离 3、通风系统与设施破坏程度查

14、询 1、突出地点及灾区范围 2、灾区人员分布 3、瓦斯逆流及范围 4、通风系统破坏情况 5、主通风机运行情况 6、诱发瓦斯爆炸与火灾情况救护队 1、建立井下 救护基地 2、侦查灾区 灾情，抢救遇 难人员 3、恢复通风通风区 1、检测灾区外 和回风井口周 围瓦斯与风量 2、修复通风设 施，恢复通风机电科 1、切断灾区电源 2、确保主通风机、 空压机、瓦斯泵运 行 3、运输提升人员 4、运送抢险物资医院抢救 治疗 伤员通讯恢复或建立 通讯系统， 保证信息 畅通安全监测修复监测 设施、 确保系统 正常运行其它部门按预案和 矿长命令投 入抢险救灾1.2.5 该案例应急处置失误分析l事故发生后，没有立即

15、成立抢救指挥部10月20日瓦斯监测系统显示：22时09分12 秒，至22时12分26秒，短短3分14秒21岩石 下山掘进工作面瓦斯浓度由0.1% 突然增加 到40%以上，随后13051上副巷掘进工作面、 13121采煤工作面、13瓦斯抽放泵站、15下 车场等地点相继瓦斯超限， 22时30分矿调 度室接到13121采煤工作面瓦检员汇报， 13121工作面进风巷瓦斯超限，浓度达6， 矿调度员向值班矿领导和调度室主任做了汇 报，但其间没有按规程规定立即成立抢 救指挥部。1.2.5 该案例应急处置失误分析l事故区瓦斯浓度普遍严重超限，没有采取撤 离人员与停电措施，没有果断采取控制事故 、切断事故灾害链

16、措施 ： l通风调度室值班员，在接到井下瓦斯超限的报警后，既没 有按规定采取停电撤人的措施，也没有向矿领导和有关部门 报告； l通风科值班领导，不坚守值班岗位，擅离职守，致使安全 监控系统长时间报警得不到及时有效的处理； l矿调度室值班员，对 21岩石下山等17处安全监控系统长 时间报警，未按规定及时采取停电撤人的措施；突出26分钟后，即约22时35分调度室值班员才按调度室 主任安排，通知通风科、安监大队及安监科查清瓦斯情况， 仍没有按规定采取停电撤人的措施。1.2.5 该案例应急处置失误分析l事故区瓦斯浓度普遍严重超限，没有采取撤 离人员与停电措施，没有果断采取控制事故 、切断事故灾害链措施l电火源隐患引爆继发灾害突出36分钟后，即22时45分调度接西风井主通风 机司机汇报，西风井主通风机掉闸停风；22时47分 接到井下中央变电所机电工汇报，听到一声响，西 大巷有烟。随后调度室主任向郑煤集团公司调度室 汇报发生事故，并通知大平矿救护队进行抢险救灾 。F风筒大