煤与瓦斯突出案例及其分析资料

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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

案例分析第2页/共42页

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。第3页/共42页

1、矿井基本情况

大平煤矿隶属于郑煤集团公司，位于登封市与新密市交界处（郑州市西南60km）。大平煤矿位于郑州市西南60km1.1矿井概况第4页/共42页1、郑煤集团大平煤矿“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1～9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。第5页/共42页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。

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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1894t，瓦斯量约25万m3。第7页/共42页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2－6个月。井下有瓦斯抽放系统。KJ90安全监控系统11采区第8页/共42页282m15-20m+0mP=1MPaf=0.35△P=10P>2MPaf=0.12△P=31-282m(突出地点垂深612m)21岩石下山大平煤矿21岩石下山突出有关参数第9页/共42页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“10.20”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%.第10页/共42页第11页/共42页m第12页/共42页第13页/共42页第14页/共42页第15页/共42页第16页/共42页第17页/共42页第18页/共42页第19页/共42页第20页/共42页第21页/共42页第22页/共42页第23页/共42页第24页/共42页第25页/共42页1.2突出事故及其分析1.2.2

延期性特大型突出：

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第26页/共42页1.2突出事故及其分析1.2.2延期性特大型突出：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1～1.5m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■锚杆端头第27页/共42页1.2.2延期性特大型突出：当班在上部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）。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。第28页/共42页1.2.3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：位于向斜构造的轴部；位于落差约10m的逆断层处。第29页/共42页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15MPa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。第30页/共42页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。第31页/共42页1.2.4煤与瓦斯突出事故的应急预案要点

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第32页/共42页1.2.5该案例应急处置失误分析事故发生后，没有立即成立抢救指挥部

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。第33页/共42页1.2.5

该案例应急处置失误分析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：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；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；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。第34页/共42页

1.2.5

该案例应急处置失误分析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。第35页/共42页F风筒大平煤矿“10.20”煤与瓦斯突出瓦斯逆流过程演示第36页/共42页大平煤矿“10.20”瓦斯爆炸传播过程演示报警时间：22时9分爆炸时间：22时40分相差31分钟第37页/共42页1、郑煤集团大平煤矿“10.20”事故

1.4瓦斯爆炸事故瓦斯爆炸时间

2004年10月20日22时40分。瓦斯爆炸（火）源点在西大巷与11轨道石门交汇点附近的西大巷内。瓦斯爆炸波及范围矿井西翼进风系统，13、15、11、21四个采区和矿井西翼回风系统。第38页/共42页1、郑煤集团大平煤矿“10.20”事故

1、5结论

郑煤集团大平煤矿“10.20”事故，是在地质构造复杂、距地表垂深达612m的岩石掘进工作面发生的特大型煤与瓦斯突出，并且像国内外特大型煤与瓦斯突出一样，这次突出也发生了瓦斯逆流，逆流到西大巷新鲜风流中的瓦斯，由架线电机车取电弓与架线产生的电火花，引发了特别重大的瓦斯爆炸事故。突出煤岩量1894t、瓦斯量约25万m3，148人死亡、32人受伤（其中重伤5人）。煤与瓦斯突出事故发生时间是2004年10月20日22时9分，突出地点在21轨道下山岩石掘进工作面。瓦斯爆炸时间是2004年10月20日22时40分，瓦斯爆炸（火）源点在西大巷与11轨道石门交汇点附近的西大巷内；引火源是架线电机车取电弓与架线产生的电火花。第39页/共42页1、郑煤集团大平煤矿“10.20”事故1.5结论煤与瓦斯突出的原因21岩石下山工作面进入矿井深部，处于地质构造复杂的地带。该矿为高瓦斯矿井，对矿井开采深度增加可能带