上灣煤礦22煤輔運巷冒頂潰水潰沙事故
一、工程概況
(一)工作面概況
22煤三條大巷設計長度1650m，冒頂區(qū)距離巷道開口1350m，煤厚4.3～7.6m，平均5.3m。冒頂區(qū)域煤層埋深69～91m。該區(qū)域受強烈的沖刷和剝蝕，致使煤層及上覆基巖遭受不同程度的破壞，給安全開采造成極大困難。
(二)頂?shù)装鍘r性
22煤輔運、膠運、回風巷頂?shù)装迩闆r如表1所示
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表1 煤層頂?shù)装迩闆r表
名稱 巖石名稱 厚度/m 巖 性 特 征
老頂 粗、細粒砂巖 25.59 灰白色，石英、風化長石為主，含有黑色燧石，分選較好，半圓狀，泥質接觸式膠結，夾有煤線及砂巖薄層，局部具斜層理，層面夾有炭化物碎屑。
直接頂 粉砂巖 2.1 灰色及深灰色，薄層狀，具斜層理。
直接底 泥巖 4.91 黑灰色及灰色，致密，塊狀，薄層狀，夾粘土巖，薄層含砂質。
(三)工作面設備配套情況
配套12CM15-10B連續(xù)采煤機，ARO-40-RELMB-CWT四臂錨桿機，1030給料破碎機，488GLBC鏟車，帶寬800mm膠帶機，BKJ-NO6.0 2X18.5局部通風機。
(四)工作面支護情況
22煤三條大巷采用錨桿支護。頂板采用φ16×1600mm圓鋼錨桿支護，間排距為1000×1000mm。
圖1 三條大巷巷道支護平面圖
二、事故發(fā)生過程
(一)事故發(fā)生經過
2001年5月30日夜班，11:00當班帶班隊長甘某組織召開班前會，班前會甘某強調工作面頂板局部破碎、淋水大，作業(yè)過程中短掘快支，確保安全生產。井下交接班完畢，煤機司機劉某開始掘進輔運大巷，掘進5m后，停機檢查工作面頂板情況，發(fā)現(xiàn)頂板淋水有變大的跡象。立即將煤機退出，并通知相關人員對掘進段頂板進行支護。錨桿機司機接到通知后，立即開始對輔運順槽頂板采用錨桿支護，支護中發(fā)現(xiàn)頂板淋水不斷增大，錨桿機司機加快支護進度，支護完畢后立即將錨桿機和人員同時退出。早上5：20左右，輔運順槽給料機處人員聽見巖石滾動的轟鳴聲，用礦燈照射發(fā)現(xiàn)后方區(qū)域冒頂，且泥沙及巖石從頂板急速下泄，立即組織人員向后方撤離。此時煤機司機正在膠運大巷進行掘進，已掘進10m左右，煤機司機發(fā)現(xiàn)運煤車遲遲不來接煤，感覺情況不對，立即將煤機往后側聯(lián)巷倒機，倒移煤機過程中，發(fā)現(xiàn)后側巷道有人員在晃礦燈。此時煤機移至聯(lián)巷口位置，煤機司機劉某趕緊下機，往外撤離，此時發(fā)現(xiàn)泥沙推進至膠運靠近回風巷的聯(lián)巷口，估計深度1m。觀察四周發(fā)現(xiàn)沿膠運及輔運巷道的撤離路線被堵塞，此時發(fā)現(xiàn)靠近回風側的聯(lián)巷還可撤離。煤機司機劉某立即沿聯(lián)巷撤離致回風巷，與前來救援的肖某、楊某匯合，帶班隊長甘某立即將情況向礦調度室進行了匯報，并清點人員組織撤離升井。
調度室在2001年5月31日7點20分接到井下人員匯報，上灣煤礦22煤輔運巷掘進工作面發(fā)生了嚴重冒頂潰沙潰水事故，一瀉而下的泥沙水涌下了輔運巷，并逐漸漫延至膠運巷和回風大巷，堵塞了兩條巷道長達420多米，將價值3500萬元的生產設備被泥沙淹埋，情況十分危急。
圖2 冒頂事故發(fā)生的位置
(二) 救援過程
事故發(fā)生后，上灣礦及時向神東公司匯報了災情，公司副總經理、副總工程師及時趕赴現(xiàn)場，全面展開了與潰沙災害抗爭的大會戰(zhàn)。
公司組成了以副總經理為組長的會戰(zhàn)領導小組，指揮現(xiàn)場救援工作。從技術措施、現(xiàn)場組織、地面塌陷治理、恢復生產及安全監(jiān)督檢查上各把一關，開展搶險救援工作。研究制定了詳細的救援技術措施，地面動用裝載機和車輛將裝滿塊石的麻袋封口回填至地表塌陷坑封堵潰沙通道，井下設置1m寬沙袋墻三道阻止泥沙的漫延，開啟水泵抽排巷道積水，同時抓緊清理巷道泥沙，迅速回撤設備，恢復生產。到6月1日早7點，井下共投放沙袋3000多個，地面投放沙袋4000多個，泥沙及透水基本得到了控制。連采一隊于上午9點率先恢復了生產，到6月15日將其它被淹埋的設備全部挖出。礦里及時組織全體檢修人員晝夜搶修設備，將煤機、錨桿機、運煤車、給料破碎機部件拆裝34次，烘烤電機14臺次，于6月18日將挖出的設備全部修復，連采二隊也于6月20日恢復了生產，將災害損失降到了最低點。
三、事故原因分析
(一)直接原因
掘進工作面上覆基巖太薄，厚度僅有2m，頂板破碎，工作面淋水大，是導致大面積冒頂潰水潰沙事故的發(fā)生的直接原因。
(二)間接原因
針對22煤層局部受強烈的沖刷和剝蝕，致使煤層及上覆基巖遭受不同程度的破壞。
礦井對頂板重視程度不足，沒有對掘進巷道頂板基巖厚度布孔鉆探。
安全風險預控不到位，未對22煤大巷掘進工作面過薄基巖的危險源認真辨識與評估，對其存在的風險程度嚴重認識不足，導致對現(xiàn)場的安全管理不到位。
四、采取措施及取得的效果
針對22煤層存在薄基巖區(qū)域的實際情況，22煤層巷道掘進期間嚴格執(zhí)行基巖厚度探測工作，確保掘進范圍內的上覆基巖厚度情況提前探知。
針對22煤掘進工作面頂板淋水的情況，要對水源科學分析，明確水害的影響范圍，采取措施確保將水害影響程度降到最低。
對地面塌陷區(qū)，動用機械設備回填麻袋塊石，徹底封堵頂板冒落通道，切斷塌陷坑周邊泥沙的補給源，為井下排水、清砂創(chuàng)造條件。
為防止涌入井下的巖石泥沙波及周邊巷道，首先砌筑兩道寬度1m的沙袋墻，阻止砂石的進一步漫延。通過沙袋的過濾作用在沙袋墻附近設置水泵抽排巷道積水，為下一步清理砂石創(chuàng)造條件。
井下工作面積水排放后，劃分三個作業(yè)點清理砂石，為提高作業(yè)效率，動用裝載機和低污染防爆車輛進行清理。
將連采機、錨桿機、運煤車、給料機、膠帶機等設備清理回撤后，立即對冒頂區(qū)域巷道進行永久封閉，施工三道厚度500mm的鋼筋混凝土密閉。
