上灣煤礦22煤輔運(yùn)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(shè)計(jì)長(zhǎng)度1650m，冒頂區(qū)距離巷道開(kāi)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(qiáng)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(kāi)采造成極大困難。
(二)頂?shù)装鍘r性
22煤輔運(yùn)、膠運(yùn)、回風(fēng)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(xì)粒砂巖 25.59 灰白色，石英、風(fēng)化長(zhǎng)石為主，含有黑色燧石，分選較好，半圓狀，泥質(zhì)接觸式膠結(jié)，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(zhì)。
(三)工作面設(shè)備配套情況
配套12CM15-10B連續(xù)采煤機(jī)，ARO-40-RELMB-CWT四臂錨桿機(jī)，1030給料破碎機(jī)，488GLBC鏟車，帶寬800mm膠帶機(jī)，BKJ-NO6.0 2X18.5局部通風(fēng)機(jī)。
(四)工作面支護(hù)情況
22煤三條大巷采用錨桿支護(hù)。頂板采用φ16×1600mm圓鋼錨桿支護(hù)，間排距為1000×1000mm。
圖1 三條大巷巷道支護(hù)平面圖
二、事故發(fā)生過(guò)程
(一)事故發(fā)生經(jīng)過(guò)
2001年5月30日夜班，11:00當(dāng)班帶班隊(duì)長(zhǎng)甘某組織召開(kāi)班前會(huì)，班前會(huì)甘某強(qiáng)調(diào)工作面頂板局部破碎、淋水大，作業(yè)過(guò)程中短掘快支，確保安全生產(chǎn)。井下交接班完畢，煤機(jī)司機(jī)劉某開(kāi)始掘進(jìn)輔運(yùn)大巷，掘進(jìn)5m后，停機(jī)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(jī)退出，并通知相關(guān)人員對(duì)掘進(jìn)段頂板進(jìn)行支護(hù)。錨桿機(jī)司機(jī)接到通知后，立即開(kāi)始對(duì)輔運(yùn)順槽頂板采用錨桿支護(hù)，支護(hù)中發(fā)現(xiàn)頂板淋水不斷增大，錨桿機(jī)司機(jī)加快支護(hù)進(jìn)度，支護(hù)完畢后立即將錨桿機(jī)和人員同時(shí)退出。早上5：20左右，輔運(yùn)順槽給料機(jī)處人員聽(tīng)見(jiàn)巖石滾動(dòng)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(shí)煤機(jī)司機(jī)正在膠運(yùn)大巷進(jìn)行掘進(jìn)，已掘進(jìn)10m左右，煤機(jī)司機(jī)發(fā)現(xiàn)運(yùn)煤車遲遲不來(lái)接煤，感覺(jué)情況不對(duì)，立即將煤機(jī)往后側(cè)聯(lián)巷倒機(jī)，倒移煤機(jī)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)后側(cè)巷道有人員在晃礦燈。此時(shí)煤機(jī)移至聯(lián)巷口位置，煤機(jī)司機(jī)劉某趕緊下機(jī)，往外撤離，此時(shí)發(fā)現(xiàn)泥沙推進(jìn)至膠運(yùn)靠近回風(fēng)巷的聯(lián)巷口，估計(jì)深度1m。觀察四周發(fā)現(xiàn)沿膠運(yùn)及輔運(yùn)巷道的撤離路線被堵塞，此時(shí)發(fā)現(xiàn)靠近回風(fēng)側(cè)的聯(lián)巷還可撤離。煤機(jī)司機(jī)劉某立即沿聯(lián)巷撤離致回風(fēng)巷，與前來(lái)救援的肖某、楊某匯合，帶班隊(duì)長(zhǎng)甘某立即將情況向礦調(diào)度室進(jìn)行了匯報(bào)，并清點(diǎn)人員組織撤離升井。
調(diào)度室在2001年5月31日7點(diǎn)20分接到井下人員匯報(bào)，上灣煤礦22煤輔運(yùn)巷掘進(jìn)工作面發(fā)生了嚴(yán)重冒頂潰沙潰水事故，一瀉而下的泥沙水涌下了輔運(yùn)巷，并逐漸漫延至膠運(yùn)巷和回風(fēng)大巷，堵塞了兩條巷道長(zhǎng)達(dá)420多米，將價(jià)值3500萬(wàn)元的生產(chǎn)設(shè)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(guò)程
事故發(fā)生后，上灣礦及時(shí)向神東公司匯報(bào)了災(zāi)情，公司副總經(jīng)理、副總工程師及時(shí)趕赴現(xiàn)場(chǎng)，全面展開(kāi)了與潰沙災(zāi)害抗?fàn)幍拇髸?huì)戰(zhàn)。
公司組成了以副總經(jīng)理為組長(zhǎng)的會(huì)戰(zhàn)領(lǐng)導(dǎo)小組，指揮現(xiàn)場(chǎng)救援工作。從技術(shù)措施、現(xiàn)場(chǎng)組織、地面塌陷治理、恢復(fù)生產(chǎn)及安全監(jiān)督檢查上各把一關(guān)，開(kāi)展搶險(xiǎn)救援工作。研究制定了詳細(xì)的救援技術(shù)措施，地面動(dòng)用裝載機(jī)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(shè)置1m寬沙袋墻三道阻止泥沙的漫延，開(kāi)啟水泵抽排巷道積水，同時(shí)抓緊清理巷道泥沙，迅速回撤設(shè)備，恢復(fù)生產(chǎn)。到6月1日早7點(diǎn)，井下共投放沙袋3000多個(gè)，地面投放沙袋4000多個(gè)，泥沙及透水基本得到了控制。連采一隊(duì)于上午9點(diǎn)率先恢復(fù)了生產(chǎn)，到6月15日將其它被淹埋的設(shè)備全部挖出。礦里及時(shí)組織全體檢修人員晝夜搶修設(shè)備，將煤機(jī)、錨桿機(jī)、運(yùn)煤車、給料破碎機(jī)部件拆裝34次，烘烤電機(jī)14臺(tái)次，于6月18日將挖出的設(shè)備全部修復(fù)，連采二隊(duì)也于6月20日恢復(fù)了生產(chǎn)，將災(zāi)害損失降到了最低點(diǎn)。
三、事故原因分析
(一)直接原因
掘進(jìn)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(dǎo)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(duì)22煤層局部受強(qiáng)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(duì)頂板重視程度不足，沒(méi)有對(duì)掘進(jìn)巷道頂板基巖厚度布孔鉆探。
安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控不到位，未對(duì)22煤大巷掘進(jìn)工作面過(guò)薄基巖的危險(xiǎn)源認(rèn)真辨識(shí)與評(píng)估，對(duì)其存在的風(fēng)險(xiǎn)程度嚴(yán)重認(rèn)識(shí)不足，導(dǎo)致對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的安全管理不到位。
四、采取措施及取得的效果
針對(duì)22煤層存在薄基巖區(qū)域的實(shí)際情況，22煤層巷道掘進(jìn)期間嚴(yán)格執(zhí)行基巖厚度探測(cè)工作，確保掘進(jìn)范圍內(nèi)的上覆基巖厚度情況提前探知。
針對(duì)22煤掘進(jìn)工作面頂板淋水的情況，要對(duì)水源科學(xué)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(duì)地面塌陷區(qū)，動(dòng)用機(jī)械設(shè)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(bǔ)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(jìn)一步漫延。通過(guò)沙袋的過(guò)濾作用在沙袋墻附近設(shè)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(gè)作業(yè)點(diǎn)清理砂石，為提高作業(yè)效率，動(dòng)用裝載機(jī)和低污染防爆車輛進(jìn)行清理。
將連采機(jī)、錨桿機(jī)、運(yùn)煤車、給料機(jī)、膠帶機(jī)等設(shè)備清理回撤后，立即對(duì)冒頂區(qū)域巷道進(jìn)行永久封閉，施工三道厚度500mm的鋼筋混凝土密閉。
