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文档简介

1、贵贵州州玉玉舍舍煤煤业业有有限限公公司司玉玉舍舍西西井井 “5 5. .2 25 5”较较大大煤煤与与瓦瓦斯斯突突出出事事故故直接原因分析报告直接原因分析报告“5.25”“5.25”事故调查专家组事故调查专家组20142014 年年 6 6 月月 1919 日日目目 录录一、矿井及工作面情况一、矿井及工作面情况.2(一)矿井概况.2(二)事故工作面(11182()机巷底抽巷)概况.7二、事故发生及救援情况二、事故发生及救援情况 .9(一)事故发生情况.9(二)侦察和救援.9(三)突出煤炭清理.10三、事故前三、事故前 1118211182()机巷底抽巷防突措施情况)机巷底抽巷防突措施情况.11

2、(一)防突措施编制情况.11(二)防突措施实施情况.13四、突出前作业情况四、突出前作业情况.15五、事故现场勘察、钻探与物探及综合分析五、事故现场勘察、钻探与物探及综合分析 .16(一)事故现场勘察情况.16(二)现场进一步清理及煤样化验情况.21(三)首次钻探及物探情况 .23(四)第二次钻探及煤质化验情况 .26(五)综合分析结论.28六、事故类型及性质六、事故类型及性质.28(一)事故发生时间及地点认定 .28(二)波及范围及事故抛出煤量、瓦斯涌出量.30(三)事故类型.33七、事故原因分析七、事故原因分析.35八、事故启示及建议八、事故启示及建议.35(一)事故启示.35(二)建议.

3、35附件:附件: .361贵州玉舍煤业有限公司玉舍西井,设计规模120万t/a,2010年10月投产,为合法生产矿井,隶属六枝工矿(集团)有限公司。2014年5月25日15时14分,玉舍西井一采区11182()机巷底板抽放巷掘进工作面发生一起较大煤与瓦斯突出事故,事故共造成8人死亡,1人受伤,突出煤量约327t,涌出瓦斯量约32800m3。2014年5月26日,玉舍西井“5.25”较大煤与瓦斯突出事故调查组成立,事故调查组聘请专家组对事故的直接原因进行技术分析。专家组现场调查工作情况如下:1、专家组成员于5月27日到达工作地点,5月28日5月29日来到事故矿井收集、查阅、分析相关资料。5月30

4、日上午9:0012:00到井下事故地点实地勘察,此时巷道已清理至迎头,但迎头前方包括综掘机头均被掩埋,看不到突出煤层及突出孔洞,亦未发现构造特征。为在现场分别在迎头、煤帮及巷道取得3份煤样进行煤质全工业分析。升井后经协商,决定继续清理现场。2、6月4日,根据现场清理情况,专家组成员第二次来到玉舍西井。由于现场清理存在边清理边冒落现象,为防止次生灾害,停止了清理工作,经过近5天的清理,此次共清理煤矸约400m3,本次清理后,人员所能到达的位置,仍旧为5月30日现场勘查时所处位置,前方仍旧被矸石堵塞。研究后决定 ,进行物探及钻探工作以探明前方冒落体大小、前方构造以及煤层赋存情况,本次工作进行了22

5、个钻孔工程,一次物探工作。3、6月16日,专家组成员第三次来到玉舍西井。就以上资料分析中存在的疑问,再次进行了补充探孔和取样工作,本次补充探孔8个,取煤样化验共8份。6月19日完成以上现场工作。专家组通过查阅原始技术资料及调查取证笔录、详细勘察事故现场,为充分判定事故突出煤层及突出诱因,制定了钻探和物探方案,在对钻探与物探结论(报告)及煤质化验资料认真讨论分析研究的基础上,形2成了事故直接原因分析报告。一、矿井及工作面情况一、矿井及工作面情况(一)矿井概况(一)矿井概况玉舍西井位于六盘水市水城县境内,行政辖区属水城县玉舍乡。地理坐标:东经10443031044750,北纬26295326321

6、9。S217省道由南向北从矿井工业场地西部通过,北至六盘水市22km,至发耳电厂51km,至水柏铁路玉舍车站6.0km,交通方便。井田位于水城县南部格目底向斜东段南西翼西部玉舍勘探区,东起铜厂沟之F40断层,西至德格河,南(浅部)以+1850m标高为界,北(深部)以K1-b煤层底板等高线+1200m标高为界,东西长7.4km,南北宽1.2km,面积8.4281km2,开采深度+2200m+1200m标高。井田范围资源量9718万t,设计资源/储量3620.6万t,可采储量为3126万t。井田总体为一单斜构造,走向近北西南东,西段煤层倾角为4050,中段煤层倾角2527。井田内共发现断层19条,

7、其中落差大于30m的断层1条,(F40正断层,为矿井边界断层),其余断层规模较小,落差基本小于30m,且多数在10m以内,次一级褶曲不发育,但对矿井开采有一定的影响,地质构造复杂程度属中等类型。井田含煤地层为上二叠统龙潭组,由细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、粘土岩及煤层等交替组成。属近距离薄及中厚煤层群,共含煤4060层,煤层总厚度2836m,平均厚度32m,其中可采及局部可采煤层11层(全区可采3层、大部可采6层、局部可采2层),可采总厚度18.21m,含煤系数7%。可采煤层见煤层特征表1-1、上煤组地层综合柱状图1-1。各煤层属低中灰中灰,特低硫中高硫,低挥发分,高热值贫煤。根据贵州省水

8、城县玉舍西井煤矿水文地质类型划分报告,井田3属于以大气降水为主要充水水源的裂隙充水矿床,水文地质条件中等。矿井按类自燃煤层、煤尘有爆炸性进行管理。表 1-1 可采煤层特征表煤层编号煤层厚度(m)夹矸层数层间距(m)稳定性备注K1-b1.154.412.4114稳定ZK80 和 ZK901 两孔沉积缺失;其余可采7.0015.010.0K30.002.491.1312较稳定不可采点分布在 A7 至 A12 线之间的区域20.035.027.0K90.274.181.3212较稳定不可采点在 ZK1102、BZK130 两孔,ZK904 沉缺;其余可采8.015.010.0K100.004.221

9、.3423较稳定不可采点主要分布在中、西部的部份地段10.024.015.0K130.733.901.6712较稳定不可采点在补 9 号孔及补 4 号孔20.0 40.030.0K180.776.543.2823稳定全区可采20.045.027.5K260.305.251.512315.025.020.0较稳定不可采点在井田内多孤立分布41011.27 K9煤层:黑色,条痕为黑色,玻璃光泽,参差状断口,性脆,以亮煤为主,暗煤次之,含镜煤条带和少量丝炭;煤岩类型为半亮型煤。结构简单,仅局部含1-2层粘土岩、泥岩夹矸;除A11线至A13线个别点不可采外,基本全区可采。1022.66 深灰色、灰色、

10、灰白色夹黑灰色、灰黑色薄至中厚层状粉砂岩、细砂岩间夹粉砂质泥岩、泥岩、泥质粉砂岩、粘土岩;局部见不可采煤层0-2层,距K9煤层平均间距为3.84-8.08m,其平均厚度为0.43-0.51m;显水平、波状、缓波状层理,含植物化石碎片,产Lingula sp。顶部局部为薄层泥岩、粘土岩,个别点见粉砂质泥岩及炭质泥岩,底部局部为薄层炭质泥岩、泥岩,个别点见粉砂质泥岩及粘土岩。 K10煤层:黑色,条痕为黑色,沥青光泽、玻璃光波,参差状断口,以亮煤为主,暗煤次之,含镜煤条带及少量丝炭;煤岩类型为半亮型煤。结构简单,一般含泥岩、粘土岩夹矸1层,仅个别点为2-3层。该煤层不稳定,东部较厚可采,向西变薄至不

11、可采,并渐尖灭;为大部可采煤层。1024.181038.63 深灰色、灰色、灰白色夹黑灰色、灰黑色薄至中厚层状粉砂岩、细砂岩间夹粉砂质泥岩、泥岩、泥质粉砂岩、粘土岩;局部见不可采煤层0-1层,距K13煤层平均间距为8.43m,平均厚度为0.73m;显水平、波状、斜波状层理,含植物化石碎片,产Gigantopteris sp。顶部局部为薄层泥岩、粘土岩,个别点见粉砂质泥岩,底部仅个别点为薄层泥岩和粘土岩。 K13煤层:黑色,条痕为黑色,玻璃光泽,参差状断口,以亮煤为主,暗煤次之,含中宽镜煤条带及少量丝炭,煤岩类型为半亮型煤。结构简单,局部含泥岩、粉砂质泥岩夹矸1层,仅个别点为1-2层。该煤层一般

12、厚度变化较大,且规律不明显,仅及个别地段不可采,属较稳定煤层。1040.34 深灰色、灰色、灰白色夹黑灰色、灰黑色薄至中厚层状粉砂岩、细砂岩,间夹粉砂质泥岩、泥岩、泥质粉砂岩、粘土岩;常含不可采煤层0-2层,距K18煤层平均间距4.77-23.83m,其平均厚度为0.48-0.82m.显水平、波状层理,含植物化石碎片;顶部仅个别点为薄层泥岩及粘土岩,底部一般为薄层粉砂岩、泥岩及粘土岩。1052.05 深灰色、灰色、黑灰色薄至中厚层状粉砂质泥岩、泥质粉砂岩夹泥岩、粉砂岩,显水平、波状层理;含菱铁矿层及透镜体,风化后铁质常凸出状如排骨,故俗称此层为排骨层;泥质粉砂岩中常产完整的Gigantopte

13、ris sp,Pecopteris sp等植物化石。1069.78 K18煤层:黑色,条痕为黑色,玻璃光泽,参差状断口,性脆,易碎,以亮煤为主,含宽条带状镜煤条带及少量暗煤,煤岩类型为半亮型煤。结构简单,局部含粘土岩、泥岩夹矸1层;全区稳定可采,其厚度在东部一般均大于平均厚度,向西有变薄的趋势,大部份煤层厚度小于平均厚度,但都属于可采煤层。1072.89 深灰色、灰色黑灰色夹灰白色、灰黑色薄至中厚层状粉砂岩、泥质粉砂岩,间夹泥岩、粉砂质泥岩、细砂岩及粘土岩,局部见中粒砂岩.显水平、波状、缓波状、斜波状层理;含植物化石碎片,产Gigantopteris sp,Stigmaria sp。顶部局部为

14、薄层粘土岩、泥岩,个别点见炭质泥岩,底部局部为薄层泥岩、粉砂质泥岩,个别点见炭质泥岩。常含不可采煤层1-2层,距K18煤层平均间距为7.53m12.74m,平均厚度0.53m0.63m。1099.74 K26煤层:黑色,条痕为为黑色,沥青光泽、玻璃光泽,以亮煤为主,暗煤次之,含细条带状镜煤条带及少量丝炭,煤岩类型为半亮型煤。结构较简单,局部含粘土岩、泥岩夹矸1-3层,该煤层不稳定,厚度变化较大,且局部地段不可采,为局部可采煤层。1101.190.13-4.781.520.30-3.031.41K95.53-23.5611.39K10K13B3K264.42-37.4714.450.53-3.9

15、01.7111.710.18-6.713.090.77-6.543.1115.20-45.8226.850.30-5.251.45煤层粉砂岩细砂岩煤层粉砂岩细砂岩煤层K18粉砂岩细砂岩泥质粉砂岩粉砂质泥岩煤层(B4)泥质粉砂岩粉砂岩煤层 K16煤层:黑色,条痕为灰黑色,沥青光泽、玻璃光泽,参差状断口,以亮煤和暗煤为主,含少量镜煤线理及丝炭,煤岩类型为半暗-半亮型煤。结构简单,仅个别点见粘土岩夹矸1层。该煤层不稳定,仅A10线以西局部可采,A10线以东尖灭。1053.28K161.23煤层7.30-26.2813.411066.69 深灰色、灰色、黑灰色薄至中厚层状泥质粉砂岩夹粉砂岩,显水平、波

16、状层理;泥质粉砂岩中常产完整的Gigantopteris sp,Pecopteris sp等植物化石。泥质粉砂岩图1-1 上煤组地层综合柱状图自建矿以来,共发生了7次煤与瓦斯动力现象,其中,2004年2月15日发生了一次特大型突出,突出地点为1118W机巷,突出煤量1423t,突出瓦斯量达39万m3。2010年1月26日,11012()机巷发生了一次煤与瓦斯突出,突出煤量150t,瓦斯量达2万m3。发生突出的煤层分别为K18、K1-b煤层,属煤与瓦斯突出矿井。煤炭科学研究总院重庆分院2006年3月提交了贵州玉舍煤业有限公司可采煤层瓦斯基本参数测定及突出危险性、可抽性评价报告,玉舍西井可采煤层瓦

17、斯参数见表1-2。表1-2 玉舍西井煤层实测瓦斯赋存参数煤层埋深(m)瓦斯压力(MPa)瓦斯放散初速坚固性系数破坏类型瓦斯含量(m3/t)透气性系数(m2/MPa2.d)钻孔流量衰减系数抽采难易程度5度(P)(f)(d-1)1110.709.524.05310.0527740.356.070.55540.0846K12711.55150.2513.882.06890.0466可以抽放煤层1140.506.823.64580.4362K3850.31220.324.841.03840.3132可以抽放煤层1580.9510.020.27080.1596K9840.55220.417.300.84

18、610.1350可以抽放煤层K101590.45211.364.58730.69110.2231可以抽放煤层2471.5212.9713.20080.01551370.537.5116.23650.0115K13580.36200.335.796.12340.0314容易抽放煤层K161650.97280.2811.365.24930.0656可以抽放煤层1140.58.1615.8380.03001770.710.045.34100.0450K182891.35-13.942.38600.0840可以抽放煤层2950.77.481.01730.0263K262780.6200.536.771

19、.09540.0479可以抽放煤层玉舍西井2003年10月开工建设,2011年3月9日进行联合试运转。采用斜井开拓,主斜井、副斜井均沿K26煤层布置、回风斜井在一区段以上沿K18煤层布置,以下段沿K16煤层布置;三条斜井井筒均布置于主工业场地,倾角均为21,井口标高均为+1866m,在+1570m标高落平后,布置井底车场,通过联络巷连通。矿井水平标高为1570m,采用一个水平上下山开拓全井田。在1570m水平沿K26煤层底板岩石布置有机轨合一运输大巷,与各采区上(下)山一起形成矿井的开拓系统。全井田共划分为四个采区,+1570m标高以上划为一、二采区,+1570m标高以下划为三、四采区。矿井开

20、拓系统平、剖面见图1-2。6采煤方法为走向长壁后退式,全部垮落法管理顶板,综采工艺。采用中央并列式通风方式,回风斜井安装有FBCDZ-26型对旋轴流式主要通风机2台,一用一备,配套电机功率均为2315kW。矿井总进风为5068m3/min,通风负压834Pa。地面工业场地内建有瓦斯抽放泵房一座,采用高、低负压共安设4台瓦斯抽放泵。高负压系统2BEC-67型的水环式真空泵2台,电机功率为560kW,一用一备;低负压系统2为2BEC-52型的水环式真空泵2台,电机功率为250kW,一用一备。高、低负压瓦斯抽放主管路敷设均由瓦斯抽放泵房经回风斜井到井下。低负压抽放主管路管径为700mm,支管路管径为

21、500mm;高负压抽放主管路管径为500mm,支管路管径为200mm。井下瓦斯主要抽采方式有本煤层抽放、穿层钻孔抽放、高位钻孔抽放及采空区埋管抽放等。矿井装备有KJ-101N型监测监控系统一套,对井下各采掘工作面的瓦斯、总回风风速、各巷道风速及主要机电设备的开停和馈电开关工作状态进行监测监控,对瓦斯抽采泵的开停状态、抽采管路的瓦斯浓度、负压、温度、压差及主及主要通风机的负压和开停状态进行监测监控。7 图 1-2 矿井开拓方式平、剖面图8(二)事故工作面(二)事故工作面(1118211182()机巷底抽巷)概况)机巷底抽巷)概况1 1、1118211182()机巷底抽巷底抽巷基本情况)机巷底抽巷

22、底抽巷基本情况11182()机巷底抽巷设计总长987m。巷道净宽4200mm,净高3300mm,净断面14.7m2,采用25号U形可缩性钢拱架支护,棚距8001000mm。沿巷道掘进方向,巷道右侧为人行、运输轨道,左侧铺设溜子(皮带),在巷道掘进中电缆、风水管敷设于巷道右帮,风筒敷设于左帮。该底抽巷使用EBZ200H型岩石掘进机掘进,出矸采用SGB-620型刮板输送机、DTS80/40/240带式输送机,掘进循环进尺3m。采用245kW对旋压入式局部通风机供风,风筒直径为0.8m。通风机安设于11092机巷防突风门外的新鲜风流中,最长供风距离1250m,供风量为533m3/min。11182(

23、)机巷底抽巷于2013年7月开始掘进,到事故发生时,已掘进872m。掘进过程中采取边探边掘措施,事故发生前的最后一轮地质探孔(第十五个循环)施工时间2014年5月1719日,本循环地质钻孔最大长度80m,允许掘进60m,截止事故当班已掘41m,还剩余允许掘进长度19m。5月25日掘进过程中发生突出事故,突出位置标高+1756.8m,距地表垂直深度444.2m。2 2、巷道布置层位、巷道布置层位设计11182()机巷底抽巷布置于于K18与K26煤层之间的围岩中,K18与K26煤层间距15.20-45.82m,平均26.85m。从矿井提供的底抽巷地质探孔竣工图看,该底抽巷距上、下煤层距离一般在91

24、8m之间。从矿井提供的11132运输石门素描图来看,巷道沿一标志层(矿井称为碳质泥岩层,即图1-5中的5号煤线)以约297方位水平掘进。巷道上覆K18煤层厚度一般3.28m,但巷道事故地点的煤层厚度有变薄的趋势,其中最薄处为ZK803钻孔的1.73m,详见图1-3,下部K26煤层赋存情况见图1-4。91755.8D12+1750+18002014.5.2561m2014.5.19打钻位置41m2.1428592A9A7A8图1-3 事故地点上部K18煤层底板等高线及钻孔布置图ZK8071616.151.08图1-4 事故地点下部K26煤层底板等高线及钻孔布置图矿井综合柱状图描述:K18与K26

25、煤层间岩性为深灰色、灰色黑灰色夹灰白色、灰黑色薄至中厚层状粉砂岩、泥质粉砂岩。常含不可采煤层1-2层,距K18煤层平均间距为7.53m12.74m,平均厚度0.53m0.63m。从11132运输石门素描图中可以看出,K18煤层与11182()底抽巷10之间有5条煤线(厚度在0.160.49m),基本上与综合柱状图描述以及底抽巷探孔地质竣工图中提供的煤线数据相对应。11182()机巷底抽巷基本上就是沿下图中第5条煤线(倾角33,真厚0.33m,矿井称之为碳质泥岩煤线,并把它作为标志层),以297方位掘进。11092机巷深灰色细砂岩预推16#煤层深灰色粉砂岩,层理明显52浅灰色细砂岩,层理明显浅灰

26、色粉砂岩薄层状灰色粉砂岩3518#煤层35碳质泥岩夹煤线 无名煤层31浅灰色粉砂岩薄层状30煤 层层 号水平厚(m)累计水平厚无名煤层33无名煤层31无名煤层33无名煤层3218#煤层浅灰色粉砂岩薄层状浅灰色粉砂岩薄层状浅灰色粉砂岩薄层状深灰色细砂岩深灰色细砂岩280051819202526272829303132333435363738392.917.82.60.24.88.50.32.30.92.60.96.90.33.10.490.63.2102.3120.1122.7147.7152.5161161.3163.6164.5167.1 168174.9175.2178.3178.7187

27、.7188.3191.593450 图1-5 11132运输石门以及与11182()机巷底抽巷、煤层(线)关系图二、事故发生及救援情况二、事故发生及救援情况(一)事故发生情况(一)事故发生情况根据矿井监测监控系统的监测数据,2014年5月25日15时13分,11182()机巷底板抽放巷迎头瓦斯监测传感器T1瓦斯浓度突然增大至0.38%后断线;15时17分巷道开口处(与11132运输石门交口处)瓦斯监测传感器T(编号32-02)异常,达到1.51%;15时18分11182()机巷底板抽放巷回风瓦斯监测传感器T2(编号32-03)异常,达到1.14%;15时32分11区段专用回风石门瓦斯监测传感器

28、T(编号01-04)异常,达到0.98%。根据监控系统有关数据分析,事故发生在时间为当日15时14分。(二)侦察和救援(二)侦察和救援事故发生后,驻矿救护中队、六枝救护大队先后赶到事故现场展开救援工作。根据事故救援报告,驻矿救护队于当日15时25分入井,15时50分进入11182()机巷底板抽放巷侦察。侦察到距迎头70m处见突出堆积物。在距迎头67m处在巷道左帮发现第1名遇难人员,此处气体情况:CH4 22%、CO2 1%、O2 10%、CO无、温11度 22;距迎头65m处在巷道右帮发现第2、3名遇难人员,气体情况:CH4 23%、CO2 1%、O2 10%、CO无、温度 22;距迎头61m

29、处在巷道左帮发现第4名遇难人员,气体情况:CH4 23%、CO2 1%、O2 10%、CO 无、温度 22;到距迎头40m处局部通风机风筒垮落,发现第5名遇难人员,CH4 75%、CO2 3%、O2 3%、CO 无、温度 22。20时20分,在距迎头40m处发现有一受伤人员,在受伤人员下部发现第6名遇难人员。至27日3时15分,在左帮距迎头11m处找到最后7、8名遇难人员,抢险结束。事故人员分布情况见图2-1。D1211182()机巷底板抽放巷11132 运 输 石 门872m见煤粉位置165m1755.8瓦斯:75二氧化碳:3温度:23时间:17:07瓦斯:55二氧化碳:2温度:22时间:1

30、7:07瓦斯:22二氧化碳:1温度:22时间:17:0710m30m21m4m2m风筒AA事故人员分布平面图D12见煤粉位置165m3.6m10m5m15m10m5m2m10m7.9m2m综掘机9.9m1759.1煤尘堆积位置3.3m2.5m2.1m1.5m0.5m0.4m10mA-A 事故人员分布剖面图第1、2、3名遇难者第5、6名遇难者1名获救者第7、8名遇难者第4名遇难者第1、2、3名遇难者第4名遇难者第5、6名遇难者1名获救者第7、8名遇难者图 2-1 事故现场示意图(三)突出煤炭清理(三)突出煤炭清理根据救护队提供的事故救援报告,发生突出的11182()机巷底板抽放巷内,堆积了大量事

31、故抛出的煤炭,堆积长度约70m,由外向里堆积高度02.9m;70165m之间为12cm厚的煤粉煤炭堆积。事故抛出的煤炭堆积情况见图2-2。12D12见煤粉位置165m3.6m10m5m15m10m5m2m10m7.9m2m综掘机9.9m1759.1煤尘堆积位置3.3m3.3m2.7m2.5m2.5m2.1m1.5m0.5m0.4m10m1-2cm煤粉3.3m煤粉I-I剖面图3.3m0.8m2cm煤粉小碎块煤岩较大块状煤岩II-II剖面图3.3m2.9m小碎块煤岩较大块状煤岩III-III剖面图IIIIIIIIII1.6m综掘机煤炭堆积平面图图 2-2 煤炭堆积情况2014年5月26日8时,开始

32、清理突出物,至5月30日8时,专家组下井勘察前,经统计累计清理抛出煤量327t。5月30日专家组下井勘察前由于综掘机头尚未清理出来,亦未见突出孔洞。经专家组与水城煤监分局、六枝工矿(集团)及玉舍煤业公司领导及技术人员协商后,在保证施工安全的条件下继续进行清理。5月30日6月3日,现场清理首先将综掘机从专家组勘查时所在的位置向后退出7.2m,然后对堆积的矸石和煤炭进行清理,清理过程中上方的矸石不断冒落,停止清理时,共清理出矸石约400m3。而停止清理垮松散体的迎头位置却较专家组去现场勘察时的迎头位置退后了12m。根据11区段专用回风石门内的瓦斯监测传感器T(编号01-04)的监测数据计算的风排瓦

33、斯量以及抽出瓦斯量,本次事故涌出的瓦斯为32800m3。三、事故前三、事故前 1118211182()机巷底抽巷防突措施情况)机巷底抽巷防突措施情况(一)防突措施编制情况(一)防突措施编制情况1 1、编制完成有技术措施、规程方案、编制完成有技术措施、规程方案事故前,玉舍西井及其委托单位编制的与防突措施有关的技术方案、作业规程及技术措施,按编制时间顺序有:(1)六枝工矿(集团)恒达勘察设计有限公司于2012年12月发耳矿区水城县玉舍(西井)煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计。13(2)六枝工矿(集团)恒达勘察设计有限公司于2013年2月编制了发耳矿区水城县玉舍(西井)煤矿瓦斯抽采专项设计。(3)玉舍煤

34、业有限公司于2013年9月编制的六枝工矿(集团)玉舍煤业公司11182()机巷底板抽放巷掘进工作面作业规程。(4)玉舍煤业有限公司于2013年10月编制的玉舍煤业公司11182()机巷底板抽放巷防止误穿煤层安全技术措施。(5)玉舍煤业有限公司抽采工区于2014年5月编制的贵州玉舍煤业有限公司11182()机巷底板抽放巷施工地质钻孔安全技术措施。2 2、对抽采方案、作业规程及安全技术措施分析、对抽采方案、作业规程及安全技术措施分析从已编制的有关技术方案、作业规程及技术措施可以看出:(1)玉舍西井已认识到煤与瓦斯突出在该矿的危险性,分别编制了初步设计安全专篇、玉舍(西井)煤矿防治煤与瓦斯突出专项设

35、计、矿井瓦斯抽采设计。以上专项设计均由资质单位编制,符合防治煤与瓦斯突出规定等相关规程、规定的基本要求。(2)针对11182()机巷底板抽放巷的具体施工,玉舍公司自编了底抽巷掘进工作面作业规程、底抽巷防止误穿煤层安全技术措施、底抽巷施工地质钻孔安全技术措施。这些措施规定了巷道布置层位、巷道断面以及支护型、施工工艺、通风设备及配风量。尤其是该巷道为煤层间岩层掘进,制定了该巷道防止误穿煤层的安全措施并进行了共计15个循环的地质钻孔的探煤工作。玉舍公司于2013年9月12日审批了11182()机巷底板抽放巷作业规程、2013年10月6日审批了11182()机巷底板抽放巷防止误穿煤层安全技术措施。措施

36、规定:由生产技术部进行地质钻孔设计,抽采工区负责施工地质钻孔,绘制钻孔成果图,并将钻孔资料交防突办公室及生产技术部分析,分析结束后,由生产技术部下地质预测预报单,确定允许掘进距离,通知施工队组施工。施工前,生产技术部将探孔设计下发施工单位,施工单位每班掘进前,严格按照生产技术部下发的14探孔设计施工钻孔,探孔方位与巷道方位一致,探5m允许掘进1.5m,探孔出现异常,要及时汇报。(二)防突措施实施情况(二)防突措施实施情况11182()机巷底板抽放巷设计布置在K28、K26两层可采煤层之间的岩层中,根据地质报告提供的煤层间距为15.20-45.82m,层间距离变化较大,为防止掘进中误穿煤层,玉舍

37、公司抽采工区编制了11182()机巷底板抽放巷施工地质钻孔安全技术措施,要求掘进前必须对该巷道进行地质探孔,了解巷道的布置层位以及与煤层之间的关系。1 1、地质钻孔设计、施工、分析情况、地质钻孔设计、施工、分析情况实际钻孔施工从2013年8月12日开始的第一轮至截止事故发生前的5月17-19日,共进行了15个循环的地质探孔预报工作。每一个循环探煤地质钻孔约1012个,分别向巷道的前方、左右帮施工30110m左右的钻孔探测该巷道的相关联的煤层及构造,钻孔长度根据不同方位以控制到K18、K26煤层为依据,各轮允许掘进巷道距离60m左右。详见下表3-1。表3-111182()机巷底板抽放巷施工地质钻

38、孔情况表从第1至14轮实测钻孔见煤情况分析,每一轮基本能控制到K18、K26序号钻孔轮数施工钻孔时间钻孔数(个)钻孔方位()钻孔倾角()钻孔长度(m)备注1第一轮2013.8.12-1412296、2737-25401052第二轮2013.9.26-2711297、2713-530883第三轮2013.10.17-1913297、207、2713-2531824第四轮2013.11.18-1812297、207、2713-2021985第五轮2013.12.2-212297、207、2722-202982.76第六轮2013.12.12-1611297、207、2725-2024917第七轮2

39、014.1.16-1913297、207、2730-536.5888第八轮2014.2.11-1414297、207、2730-53098.59第九轮2014.2.26-2515297、207、27.530-52411310第十轮2014.3.11-129297、207、2735-5408511第十一轮2014.3.27-279297、207、27350419112第十二轮2014.3.27-27220730、042、7613第十三轮2014.4.13-1511297、207、2735-30428314第十四轮2014.5.7-912297、207、2736-3032.58315第十五轮201

40、4.5.17-1911297、207、2836-302884允许掘进距离60m、超前保护距离20m。 巷道掘进方位为297合计16515煤层,但钻孔在掘进过程中除297方位(即与巷道掘进方位一致),水平倾角(0)的钻孔为全岩样外,其余钻孔钻进中均见有多层煤线,见煤长度一般在0.253.5m之间,与11132石门所揭煤线情况大体相似。 但在第15个循环,部分探孔出现一些异常,如15-2、15-6号钻孔未见K18煤层,而15-3号钻孔见煤长度则达42.5m。公司生产技术部于2014年5月16日下发的11182()机巷底板抽放巷地质孔设计图,由抽采工区于2014年5月19日施工结束地质钻孔,共施工地

41、质钻孔11个,钻孔深度28-90m,钻孔进尺695.5m。后经矿防突办与生产技术科分析,于2014年5月21日下达地质预测预报单,允许掘进60m,超前保护距离20m。预报单上注明的地质变化情况为:“根据抽采工区施工地质钻孔竣工资料及现巷道揭露的地质资料分析,此段巷道在钻孔控制内可能受构造影响,对施工有一定影响。”但预报没有具体明确前方的煤层及地质变化情况。2 2、现场落实防误穿煤层措施情况、现场落实防误穿煤层措施情况 事故当班在往前方掘进时,未施工探钻。存在问题:(1)对地质资料分析不透彻。(2)现场未严格执行防误穿煤层的措施,施工前未施工探钻。3 3、对瓦斯超限的处理情况、对瓦斯超限的处理情

42、况进入5月份,瓦检员检测的掘进工作面瓦斯浓度变化范围较大,而在5月中旬后时常达到0.40.5左右,未引起掘进工作中的重视。详见表3-2。另外,据事故调查组调查笔录,2014年5月24日4点班21时40分左右,在综掘机掘进过程中,11182()机巷底板抽放巷掘进工作面曾出现瓦斯超限,最大值达1.5%,持续40秒左右,后降到0.8-0.9%,持续3-4分钟,后降到0.4%。但是瓦斯监控系统显示数据与以上实际情况不符。存在问题:瓦斯监测监控系统不能正常反映井下瓦斯超限情况,相关人员未对瓦斯超限原因进行认真分析。16表 3-2 玉舍西井瓦检员瓦斯检测数据统计表(5.1-5.25)迎头回风端日期一班二班

43、三班平均一班二班三班平均5.10.20.260.220.23 0.680.720.70.70 5.20.240.260.220.24 0.740.720.70.72 5.30.260.30.280.28 0.70.760.720.73 5.40.260.340.30.30 0.680.720.760.72 5.50.260.340.320.31 0.70.740.720.72 5.60.360.340.280.33 0.760.740.70.73 5.70.30.280.30.29 0.740.720.740.73 5.80.20.220.220.21 0.640.680.680.67 5.9

44、0.340.320.360.34 0.680.660.660.67 5.100.30.340.320.32 0.640.70.680.67 5.110.220.260.240.24 0.680.640.67 0.66 5.120.20.240.220.22 0.640.660.620.64 5.130.260.30.280.28 0.660.70.680.68 5.140.280.320.30.30 0.640.680.660.66 5.150.280.30.260.28 0.660.70.680.68 5.160.380.40.360.38 0.680.70.660.68 5.170.360

45、.40.380.38 0.660.70.680.68 5.180.360.380.340.36 0.660.680.660.67 5.190.340.380.360.36 0.680.70.660.68 5.200.320.360.340.34 0.640.680.660.66 5.210.360.380.360.37 0.720.740.720.73 5.220.340.360.380.36 0.740.760.740.75 5.230.360.380.360.37 0.720.740.720.73 5.240.380.40.40.39 0.740.760.760.750.75 5.250.

46、420.460.420.430.43 0.760.720.740.74 四、突出前作业情况四、突出前作业情况事故发生的11182()机巷底板抽放巷于2013年7月开始掘进,至2014年5月24日4点班,已掘进872m处。根据事故调查笔录,5月24日4点班,在架好第二棚过后的掘进过程中,由于顶板破碎冒落,瞬间瓦斯超限约1.5%左右(时间约22点左右),持续时间约40秒,后瓦斯降到0.8-0.9%,持续时间约4分钟。经汇报停17止掘进,当日0点班继续观察,未安排掘进,而改成运送材料、维护等工作。5月25日8点班,综掘二工区9人, 8时30分左右到达工作面,发现迎头空顶约1.7m,巷道底板矸石较多,

47、无法进行架棚支护,班组决定先临时支护顶板(采用前探梁,将梁子先挂上)。由于底板高度不够,开综掘机进行扫底出矸工作,作业程序是开动综掘机进行扫底,然后架棚,在此过程中发生了突出事故。五、事故现场勘察、钻探与物探及综合分析五、事故现场勘察、钻探与物探及综合分析(一)事故现场勘察情况(一)事故现场勘察情况1 1、勘察时间及线路、勘察时间及线路专家组于2014年5月30日9:0012:00之间对11182()机巷底板抽放巷进行了井下勘查。勘查路线为:地面主斜井11区段轨道石门11092机巷11032运输石门11182()机巷底板抽放巷11092机巷11区段轨道石门主斜井地面。勘查路线如图5-1所示。勘

48、查线路+1760m专用回风巷11094回风平巷11013()风巷回 风 斜 井副 斜 井主 斜 井1118W风巷11011风巷11092机巷11区段轨道石门12区段回风石门外水仓内水仓11区段进风石门联络巷变电所水泵房11区段专用回风石门+1570m水泵房及变电所12区段轨道石门11094机巷1118W机巷11093风巷永久避难硐室11012 机 巷11092联络石门11014风巷11014采面11011机巷11011 斜石门11011回风联络巷11014机巷11092风巷11093轨道平巷11093轨道上山11093探煤上山11093机巷11182()机巷底板抽放巷11032风巷11012风

49、巷11092回风联络巷11032探煤上山11092风巷至3#层石门13区段轨道石门回风联络巷11182()风巷底板抽放巷回风联络巷11182()风巷底板抽放巷11092(I)上山12区段联络上山+1570m运输大巷+1570m运输上山11013 采 面11013补风巷矸石及运人斜井13区段运输石门11014机巷顶板抽放巷11132运输石门11013机巷18图 5-1 井下勘查路线图2 2、勘察情况、勘察情况首次井下勘查时,巷道已清理至迎头,但迎头前方包括综掘机头均被掩埋,看不到突出孔洞。前方范围内仍堆积大量垮落的煤矸。具体勘查情况如下:(1)综掘机前半部分被大块矸石和煤炭掩埋。现场发现综掘机的

50、截割头、伸缩部、铲板部被大块矸石和煤炭掩埋,所能到达的位置为综掘机截割部减速器位置,无法到达事故发生前当班迎头位置,见图5-2,预计迎头至综掘机切割头之间约为2.5m。而目前迎头左帮下由于清理垮塌现的孔洞见图5-3。 图 5-2 综掘机截割部减速器 5-3 迎头左帮下由于清理及其前端部分被煤矸掩埋图 垮塌现的孔洞(2)迎头前探梁向下弯曲,U型棚向巷道轴线外侧倾斜。勘查发现,3根前探梁(一共3根)前端1m长度左右向下弯曲,弯曲角度约20,第13架U型棚变形、向巷道轴线外侧倾斜,U型棚之间的拉杆发生严重变形为V型,U型棚上部的铁网发生扭曲变形,铁网上部为破碎岩石,如图3-4所示。巷道右帮巷顶的前探

51、梁尾部将第6架U型棚抵向第7架U型棚,两架U型棚之间的间距缩小为0.4m,之间的拉杆变为V型;第7架U型棚及其之后的U型棚无明显变形;第4和第5架U型棚向外侧倾斜幅度较小,如图5-5所示。19 图 5-4 支护变形情况图 5-5 前探梁尾部抵住第 6 架 U 型棚(3)第7架U型棚及后部的支护未发生明显变形、综掘机本体部和行走部无明显位移、偏转和损坏。综掘机本体部和行走部轴线方向与巷道轴线方向一致,未发生偏转,也无前后位移和破损,如图5-6、5-7所示。 图 5-6 未明显变化支护情况 图 5-7 综掘机本体部和行走部状态(4)巷道右帮底部、左帮底部在清理过程中,前方堆积矸石及碎煤形成了空间,

52、人员无法进入,空间内部可见大块矸石和碎煤堆积,如图5-8图5-11所示。 20图 5-8 右帮底部清理后形成的空间口 图 5-9 右帮底部清理后形成的空间内部 图 5-10 左帮底部清理后形成的空间口 图 5-11 左帮底部清理后形成的空间内部其中右帮底部空间口宽0.7m、高1.2m,空间内部宽0.7m、高1.2m、深1.5m;其中左帮底部空间口宽0.5m、高1.2m,空间内部宽2m、高4m、深4m,如图5-12图5-14所示。I专家组所能到达位置2.5m综掘机减速器矸石间的碎煤7.9mIIIII矸石掘进机本体部巷道左帮清理后形成的空间巷道右帮清理后形成的空间掘进机截割头右 帮左 帮4m堆积的

53、矸石及煤炭图5-12 清理后形成的空间及煤炭、矸石堆积平面图2.5m掘进机截割头综掘机减速器矸石间的碎煤专家组所能到达位置7.9m1.6m综掘机本体部巷道左帮清理后形成的空间巷道右帮清理后形成的空间4m破碎顶板矸石21图5-13 清理后形成的空间及煤炭、矸石堆积剖面图(-)矸石间的碎煤0.7m矸石4.2m0.5m2.0m变形后的U型棚巷道右帮清理后形成的空间巷道左帮清理后形成的空间图5-14 清理后形成的空间及煤炭、矸石堆积立面图(-)(5)巷道内赋存有一层薄煤线。迎头后退29m处,距底板高1.5m处,赋存一层薄煤线,厚度约0.30.4m,如图5-15所示。图5-15 迎头后退29m右帮煤线(

54、6)综掘机第一运输机部及其后部的转载皮带无异常。综掘机第一运输机部及其后部的转载皮带未发生明显变形和位移,无明显异常,如图5-16和图5-17所示。 22图5-16 综掘机第一运输机部 图5-17 综掘机后部转载皮带(7)11182()机巷底板抽放巷内皮带、材料、开关、绞车、电缆、隔爆水袋无异常。如图5-18图5-19所示。 图5-18 底板抽放巷内皮带 图5-19 底板抽放巷内隔爆水袋3 3、现场勘察存在的问题及采取的措施、现场勘察存在的问题及采取的措施经专家组现场勘查,发现综掘机减速器及其截割头部分仍旧被抛出的煤炭和矸石掩埋,无法对事故前当班掘进迎头、动力现象形成的孔洞以及突出煤层情况进行

55、勘查和判断。为了分析突出煤层与掘进巷道标志层碳质页岩的关系,分别在迎头、距离迎头15m右帮高约1.5m煤线处以及距迎头160m处突出煤体中各取1组煤样,分送水矿集团实验室进行煤质参数(水分、灰分、挥发分、全硫及发热量5个指标)的测试。经专家组与水城煤监分局、六枝工矿(集团)及玉舍煤业公司领导及技术人员协商后,决定在采取安全技术措施的情况下,继续向前清理,直至能够看到动力现象后形成的孔洞。 (二)现场进一步清理及煤样化验情况(二)现场进一步清理及煤样化验情况1 1、现场继续清理及煤质化验情况、现场继续清理及煤质化验情况(1 1)继续清理情况)继续清理情况2014年5月31日6月1日,继续开展清理

56、工作,首先将综掘机从专家组勘查时所在的位置向后退出7.2m,然后对堆积的矸石和煤炭进行清理,清理过程中上方的矸石不断冒落。为防止发生意外,玉舍煤矿停止了清理。至停止清理时,共清理出矸石约400m3。本次清理后,人员所能到达的位置,仍旧为2014年5月30日现场勘23查时所处位置,前方仍旧被矸石堵塞,无法看到动力现象后形成的孔洞,如图5-20和图5-21所示。 图5-24 撤出后的综掘机切割头 图5-25 撤出综掘机头后迎头矸石堆积情况(2 2)煤样化验情况)煤样化验情况根据贵州水城矿业(集团)有限责任公司中心化验室提供的分析结果报告表,11082机巷底抽巷迎头、11082机巷底抽巷迎头往后15

57、m右帮处及11082机巷底抽巷迎头往后160m处煤样化验结果如表5-1所示。表5-1 首次取煤样化验结果表 单位:序号取样地点取样时间MadAdVdafStdQnet.arMt111082 机巷底抽巷迎头2014.5.300.8212.8714.130.2369045.24211082 机巷底抽巷迎头往后 15m 右帮处2014.5.301.5648.3918.760.3137645.08311082 机巷底抽巷迎头往后 160m 处2014.5.300.6710.1213.820.2370980.67从表中数据可以看出,11082机巷底抽巷迎头及11082机巷底抽巷迎头往后160m处的突出煤

58、体的两个煤样煤质指标相近,但与11082机巷底抽巷迎头往后15m右帮处的煤线指标相差较大,说明突出煤层与巷道跟进的标志层不是同一煤层。2 2、存在的问题及采取的措施、存在的问题及采取的措施第二次现场清理工作由于巷道顶板垮塌、冒落严重被迫停止,现场仍不能直接、准确判定突出煤层,因此专家组6月4日在玉舍西井再次与水城煤监分局、六枝工矿(集团)及玉舍煤业协商,为探测前方24K18、K26煤层赋存及突出孔洞情况,决定采取钻探及物探进行探测:由玉舍煤业公司制定了补充钻探方案并实施,由六枝工矿(集团)恒达勘察设计有限公司制定了11182()机巷底板抽放巷瑞利波探测施工方案并实施。 (三)首次钻探及物探情况

59、(三)首次钻探及物探情况1 1、首次钻探情况、首次钻探情况(1)为了判断是否因此构造原因而导致K18煤层及K26煤层错落至底抽巷前方,6月67日,在该巷道两帮分别打了14个验证钻孔。钻孔断面图及控制K18、K26煤层剖面图见图5-26、图5-27。图3-26 两帮钻孔布置断面图+1755.812980811261431218#煤层补56迎头4迎头1迎头2迎头3910432151234553214910迎头5迎头88728松散岩石堆积区26#煤层9835迎头7迎头64482876 )机巷底板抽放巷11182(II图5-27 两帮钻孔剖面图从施工钻孔数据可以看出,在钻孔控制范围内,K18、K26煤

60、层还处于3450310025501800140051:10011182(II)机巷底板抽放巷矮帮开孔断面图D121755.8123455米37000.5米29002700910145061:10011182(II)机巷底板抽放巷高帮开孔断面图4.0米补111287D121755.811150051.3米25正常赋存状态下。(2)为探明前方孔洞,在迎头共施工了8个钻孔,钻孔竣工如如图3-28、图5-29、图5-30所示,竣工参数如表5-2所示(表中为竣工参数+钻孔施工情况描述)。6783007003500420016001400412351100300200700110014004482.18迎

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