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特大型煤与瓦斯突出事故发生条件及防范措施开水炉


2022年06月30日

特大型煤与瓦斯突出事故发生条件及防范措施

特大型煤与瓦斯突出事故发生条件及防范措施 2011年12月02日 来源: ?2002年4月7日前,芦岭煤矿共发生煤与瓦斯突出14起,突出总煤量仅为1 329 t,突出总瓦斯量为24 788m3;最大一次突出煤量314t,平均突出煤量95 t/次,瓦斯量1 770 m3/次,基本上均为小型突出,其中大多数为压出和倾出类型。2002年4月7日04:18,818—3#溜煤岩石斜巷掘进工作面发生了突出煤量10.5 kt、瓦斯量930 km3、死亡14人的特大型煤(岩)与瓦斯突出,而且是在石门前方有11.2 m岩柱的条件下发生的,这在我国尚属首次。因此,对这次事故的发生条件、发生原因、经验教训以及防范措施进行分析,对防止类似事故的发生具有重要的指导意义。1? 矿井概况??? 芦岭煤矿属宿东煤田,井田东西走向长8.2 km,倾斜宽3.6 km,面积29.5 km2,设计生产能力为1 500kt/a。从1988年起,对矿井进行改扩建,改扩建后年设计生产能力为2 400 kt?a,2001年实现扩建达产,实际生产能力为2 460kt/a。??? 矿井开拓方式为立井石门开拓,分3个水平,一水平标高为—400 m,二水平标高为—590 m,三水平标高暂定—700 m。矿井为高瓦斯突出矿井, 2001年矿井绝对瓦斯涌出量129.25 m3/min,相对瓦斯涌出量31.49m3/t,矿井总进风量13 000m3/ min。矿井开采煤层有8煤、9煤、10煤3层。其中,8煤平均厚度9.0m,9煤平均厚度3;0 m,8煤、9煤间距平均为3.5m,采用联合布置,在9煤底板岩石中布置采区上山及区段集中轨道平巷和集中运煤平巷,采用斜上山与煤层的运输巷、回风巷联络。10层煤平均厚度2.1m,独立布置。2? 事故区域概况??? 发生事故的Ⅱ81采区走向长1 100 m,倾向宽 550m,开采标高下限为—590 m。采区可采储量为 9 000 kt,采区共有2个采煤面、6个掘进面(煤巷4个,岩巷2个),设计生产能力为500 kt/a。在采区中部9煤底板布置有人行、运输、轨道3条上山(见图1),采区上山与区段岩石集中巷间通过石门联接。采区沿倾斜方向划分为4个区段。事故发生时,三区段为生产区段,四区段为岩巷准备区段。采区从一水平和二水平同时进风,东、西2翼各布置了 1条回风上山,采区总配风量为5 417m3/min。采区实测煤层瓦斯压力为2.41—2.70MPa,按压力梯度预测,三区段瓦斯压力为3.68MPa,—590 m水平最大瓦斯压力达4.10 MPa。至2002年3月底共施工钻场30个,钻孔295个,连孔抽放283个钻孔。采区一至三区段生产揭露小型断裂构造较为发育,四区段在突出前尚未发现较大的地质构造。3? 事取经过??? 发生突出的是Ⅱ818—3#溜煤斜巷掘进工作面。该巷在2001年6月施工Ⅱ818—3#联巷时,已施工平巷4.7m,2002年4月2日恢复掘进施工。4月6日23:30瓦检员在迎头装药前测定CH4浓度为:工作面0.20%,回风流0.26%;23:40—24:00放炮,放炮后测定C1厶浓度为:工作面0.20%? ,回风流0.26%。4月6日零点班(4月7日00:00— 06:00)该掘进工作面出勤7人,4人在工作面打锚杆,2人在车场卸石子,1人看工具及充电。零点班人行下口风门时,发现风门有异常扇动,随即撤出;验收员在做炮泥时发现1股烟雾涌出;也随即撤离; 2名在石门卸碴子的工人同时跟着撤离现场。跟班的1位区队工会主席在Ⅱ817轨道巷发现风筒有异响,遂带领该工作面施工人员撤离,在经过石门变电所时,发现该处煤尘较大,能见度很低,他将工人带至副井下口向矿调度汇报后又只身返回,发现石门变电所段已被煤岩堵塞。此时,因风流逆转,高浓度瓦斯已波及Ⅱ81和Ⅱ82 2个采区。瓦斯逆流3 120多米,事故发生2 h后(7日06:30)在风井扩散口测定瓦斯浓度为9%,26h后降到1%,58 h后才降到事故前的正常值,即到4月9日10:00瓦斯浓度才降到0.6%。??? 突出时煤层底板距工作面法线垂距达11.2 m,突出是以小断层弱面带为突破口的。据统计,这次突出煤岩量总计10 500 t,突出瓦斯量为938.2 km3;填堵全巷道总长度796 m,堆积煤厚超过200 mm以上巷道34m(见图1);抛出50kg以上的岩块达100多块,其中重量超过5 t的有2块:尺寸分别为2.15mX0.8mXl.35m和2.1mX0.8mXl.5?m.??? 由于突出强度大,瓦斯逆流往东冲毁Ⅱ818车场3道正反向风门,进入Ⅱ81轨道上山及Ⅱ81运输上山,然后彼及整个Ⅱ81采区;瓦斯流往西冲毁Ⅱ 818岩石轨道巷2道正反向风门,逆流至Ⅱ81返煤下山,进入301皮带机巷和Ⅱ82返煤皮带巷,至Ⅱ 82一区段皮带机巷,波及Ⅱ822—2工作面及8413的队里验收员于7日03:30到掘进工作面,看到顶板完好,锚杆钻眼已打完,正在安装锚杆,工作面上部钻眼已打完,2台凿岩机正在打下部钻眼。??? 4月7日凌晨04:00,1名工人寻找炮棍至Ⅱ81等掘进工作面,瓦斯逆流最远距离3 120m。

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