同煤塔山煤矿“328”顶板事故反思.ppt
《同煤塔山煤矿“328”顶板事故反思.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《同煤塔山煤矿“328”顶板事故反思.ppt(75页珍藏版)》请在一课资料网上搜索。
1、,塔 山 煤 矿,“3.28”顶板事故反思,万华实业集团 李禄,主要内容,一、事故经过 二、事故抢险 三、事故原因 四、汲取教训 五、防范措施 六、实施效果,一、事故经过 2005年3月28日凌晨0时40分,山西大同矿区设计年产1500万吨、同煤大唐塔山煤矿基本建设矿井,在1070辅助运输大巷掘进过程中,突发顶板冲击矿压切冒垮落事故。 冒顶沿巷道迎头三次垮塌、长度累达47m,高度12m左右,上宽局部达8m以上。冒落破碎煤岩体将巷道封堵严实,正在作业的11名矿工被堵压在冒顶区内。 多项抢险应急方案实施后未果,最终采取短掏短支的方式,经过43天施救、至5月8日先后找到了11名遇难矿工尸体,事故抢救
2、结束。,生产系统图示,1070辅运大巷3.28事故现场图示,6.6m,2.0m,1.7m,事故现场,事故现场,事故现场,二、事故抢险 事故发生1小时内成立了塔山煤矿“3.28”冲击矿压垮顶事故抢险指挥部。由集团公司董事长、总经理、总工程师担任正副总指挥,相关领导及部门任指挥部成员。下设现场抢险组、技术资料组、供应保障组、事故调查组、后勤服务组、治安保卫组和信访接待组。 根据现场实际实时启动应急预案和制定抢险方案。 从临近9个单位调集掘进队伍、钻探队伍和机电安监通风人员,全力以赴开展抢险救灾工作。 同时将事故情况及时上报了省市及国家有关政府和安监部门。 。 。 五、大同矿区冲击地压现状2005年
3、3月28日凌晨零时40分,山西大同矿区同煤大唐塔山煤矿基建矿井,在1070辅助运输大巷掘进过程中,突发顶板切冒垮落事故。 冒顶沿工作面迎头三次垮塌、长度累计达47m,高度12m左右,上宽局部达8m以上。冒落破碎煤岩体将巷道封堵严实,正在作业的11名矿工被堵压在冒顶区内。 多项抢险应急方案实施后未果,最终采取短掏短支的方式,经过43天施救、找到了11名遇难矿工尸体,事故抢救结束。,1.事故救治 接到报告后,国家煤矿安全监察局、山西省委省政府、山西省煤矿安全监察局、山西省煤炭工业局、山西省总工会、大同市委市政府等主要领导以及省市有关部门,迅速赶赴事故现场,指导抢险救援工作。 抢险队伍按照指挥部制定
4、的3套方案、平行作业进行施救。 一是从1070皮带大巷过30米煤柱打斜巷、直接进入垮塌区域救人;二是从1070皮带大巷用3台钻机、不同角度施工5个钻孔向垮塌区域送风,送水、奶和食物,以及联络传递信息;三是从1070辅运大巷垮塌区域外、恢复安装机械掘掏支护煤岩体,正面直接救人。,2.救治结果 实施一方案掘进的长52.8米的救援通道,接近贯通处大量粉状煤岩倾泻突下,掩埋了设备;在清放煤过程中,观察垮落区冒落煤岩,断续涌现CH4和CO,救援工作受阻放弃。 实施二方案于3月29日6时和22时打通救援3个钻孔,向垮落区压入了新鲜空气和饮料及食物,但对方没有回应。 实施三方案虽然缓慢,但基本能够保证日进1
5、米、短掏短支顺利成巷。 最终认定:依三方案安全稳妥加速推进。,为保证三方案顺利实施,采用多项新技术、新材料,群策群力、多管齐下、掏巷支护、安全救人。 从神华紧急调用自移式掩护支架,加快事故巷道在安全支护下快速排矸; 从煤科总院和山东济宁调集聚氨酯新型高分子胶结材料马丽散、罗克休,对满巷塌落的浮煤和冒顶上前方的煤岩体、进行灌注固化充填,快速形成人工假顶; 使用2台钻机沿假顶钻打直径D89的排管,在排管下架设0.5米间距的U29拱形钢棚,背帮刹顶补强支护; 使用2台履带式装载设备在垮塌区域轮番清理巷道; 使用钻孔电视和光导纤维窥视仪,对事故区域周边顶板进行钻孔和支护勘查测试;安装12个顶板离层仪和
6、14个围岩离层监测传感器,并与井下通讯分站和地面调度室实现在线自动监测;同时抽派专人对现有巷道顶板及支护情况、进行24小时不间断巡视观测,防止抢险救治中发生次生事故。 经过不懈努力和科学施救, 至5月8日22时30分寻找到最后一名矿工,抢险救灾结束。,抢险方案实施图示,履带行走式液压支架,17,煤矿顶板动态监测系统,抢险方案实施图示,抢险方案实施图示,三、事故原因 在抢救事故的同时,先后邀请了国内煤炭行业科研院所、院士专家和有关企业技术人员深入现场就事故起因调研会诊、分析论证,科学指导救治和制定下一步恢复建设措施方案。 在政府和安监部门领导下,组成事故专家技术组和处理调查组对现场进行勘查、取证
7、。根据专家组对事故成因的分析鉴定,经过查阅有关资料和事故抢险报告及尸检报告,经过广泛进行社会调查及询问,查明了这起事故的经过、原因、性质和责任。,1、原因分析 1)地质构造对冒顶事故的影响 (1)现场勘查发现,煤层受构造影响节理发育。 3-5#煤层发育有两组节理,第一组节理走向N45-50E,倾角70-80,节理间距介于0.1-0.25米之间;第二组节理走向N85-90E,倾角55-60,节理间距介于0.15-0.25米。两组节理在平面上呈“X”状,锐角等分线方向为北东向。节理面平直发育。 (2)受后期构造应力影响,局部发生层间滑动和揉皱。 煤层内局部可见沿层面具有揉皱和擦痕,呈饼状揉皱体,表
8、面光滑。说明在主构造应力作用下,煤层内局部曾发生过层间错动,使部分煤体失去了完整性和连续性。,副平峒揭露3-5#煤层情况,水平倾斜层理,煤层节理间隙1525cm,主节理间距1.01.2 m,节理倾角55,1m,副平峒揭露3-5#煤层垂直节理情况,垂直节理发育,0.50m,说明这两组节理的形成为古构造应力作用的产物。,(3)断裂构造促使煤层破碎加剧。 井田东南为口泉鹅毛口山前大断裂,向北西方向做压扭性逆冲推覆,造成东南边缘地层倾角变陡,直立、甚至局部倒转。 井口北东部的老窑沟向斜和盘道背斜,与大断裂相交形成走向近于垂直的北西西向张性两组正断层。造成井田内断裂构造发育,有60多条正断层,3条逆断层
9、,其中断距在30m以上的断层有8条,对矿井的开拓和开采有一定影响。,(4)火成岩侵蚀造成煤层整体承载力降低 。 35#合并层受火成岩侵蚀,上部6m左右发生变质硅化。使煤层在垂向上由原单一正常煤层,发展成包含煌斑岩、硅化煤、混煤和正常煤等多种成份复杂结构体。在古构造应力影响下,下部混煤疏滑松软、性脆易碎、成碎块或粉末状,失去了完整性和连续性;受压下层间在滑动和揉皱作用下产生了滑动面,加上断裂构造影响形成了破碎带,致使煤层整体承载能力下降,锚杆和锚索等支护构件在煤体中锚固性能局部急剧恶化。,变质硅化煤12m,混煤疏松、性脆易碎,混 煤 层 厚 1m,2)特厚煤层全煤巷道围岩破坏变形。 3-5#煤层
10、厚度1.63-29.21m,平均15.72m,属特厚煤层,层间结构复杂,内生节理裂隙发育。巷道沿底处在全煤巷道中掘进,围岩松软破碎,局部地段特别破碎。煤层和岩层的不连续极易发生离层,巷道围岩变形破坏范围较大。 顶板突发断裂和冒落。由于上部火成岩和构造应力影响,煤层特厚破碎、顶煤稳定性差,顶板容易发生断裂,随时可能催发大面积冒落。 巷帮片帮严重。巷道两帮煤体特别破碎,多数地段发生严重片帮,形成明显的倒梯形,宽度局部30%以上,控顶面积增加,巷道支护难度加大。,2、小煤矿采空区对事故的影响 塔山煤矿主副平硐及周边共有小煤矿12座,其中开采石炭系煤层的4座,开采侏罗系2座,停产关闭的6座。 市南郊区
11、南广峪煤矿在塔山煤矿建井前,曾在井田内主副平硐附近,对3-5#煤层进行了局部开采。据调查,其开采在煤层顶部,采高不过3米,采煤方法巷柱式,后因煤层着火于1999年封闭。 但在“3.28”事故抢险过程中,出现了以下情况: (1) 3月31日16时50分,1070胶带运输大巷向1070辅运大巷事故区域、开掘救援斜巷在贯通点约7平方米的通道左上角,大量煤粉和滚磨圆滑的矸石混合物急泄涌下,涌泄物温度达35-40度,贯通点处巷道内温度随之升高。 (2)4月1日16时45分,贯通点处局部瓦斯浓度达2.5%-4.0%;当放煤进行到21时25分时,距贯通点3米范围内,瓦斯浓度超过10%;在距贯通点10米处,瓦
12、斯浓度达4.5%;在1070主运大巷与救援斜巷相交巷口处,瓦斯浓度达1.5%;但当时未注意对CO浓度的测定。 (3)4月2日19时30分,在救援斜巷继续进行放煤救援工作时,贯通点处瓦斯浓度达3.7%,CO浓度为45ppm;在放煤过程中,CO断续出现,浓度在15-45ppm之间。,以上现象说明,在1070辅运大巷上方有小煤矿采空区和火区。1070辅运大巷垮塌后与上方火区和采空区存在沟通关联。 1070辅运大巷垮塌后,冒落的顶煤将巷道空间全部充填,致使上部采空区的气体不能下泄。当1070主运大巷与1070辅运大巷掘进头之间的救援巷贯通后,在放落已冒落的过程中,突泄的大量煤粉和滚磨圆滑的矸石混合物经
13、现场勘验,系小煤窑三轮车(甚至兽力车)长期碾压的产物(见煤粉和矸石实物图片)。 矸石混合物下泄形成了底层救援巷与上层采空区的通道,尽管救援巷采用的是压入式通风,但仍有上部采空区瓦斯和CO气体的泄出。而从1070回风大巷所打的救援通风钻孔管道,由于钻孔管道处于回风大巷的负压侧,所抽出的气体为采空区积聚下的气体,其瓦斯和CO的浓度大大高于救援巷所测得的气体浓度,进一步说明了1070辅运大巷上方采空区和火区的存在。,上,3. 断面参数与支护条件有偏差。 矿井采用综放采煤方法,为满足设备运输和通风及服务年限要求,1070三条大巷(皮带、辅运、回风)和盘道进风联巷等永久巷道,支护设计参数过分考虑时间空间
14、因素,掘进断面较大,给巷道的支护(加固)增加了一定难度。 在1070辅运6.6*4米大断面送巷情况下,组合岩梁在松散块体的条件下承载能力有限,必然产生变形、下沉、离层的过程,而承载组合梁上方的煤层或夹矸层亦为碎块状,随组合梁的下沉而下沉,其载荷全部作用于组合梁上,使得组合梁受力增大,达到强度极限时,产生垮塌,造成巷道煤顶局部瞬间冒落。 通过现场勘查,从垮塌区向外有约180米的现有巷道顶帮都未喷射混凝土,再向外的约120米巷道对顶帮只是初喷。从副平峒底到垮塌区447米的巷道两帮,都没按设计要求砌筑400毫米厚片石墙。,4、传统锚杆支护达不到支护效果。 矿井巷道设计采用常规、普通、传统的锚杆支护形
15、式。 针对现场实际设计的支护参数不尽合理;支护机具和设备材料的选择存在问题;施工工艺比较落后;施工质量管理没有行之有效掌控方法;施工现场更没有先进合理的巷道支护效果监测反馈手段。 这种被动的、低强度和低刚度的支护方式,不能有效发挥巷道围岩的自身承载作用。虽然巷道支护和维修费用很高,但不能有效控制围岩变形,支护效果不理想,严重影响到巷道掘进和使用安全。,5、现场监管不到位。 3月27日夜班,宏远公司连采一队12名工人晚8点多开始陆续下井,为迎接28日全矿标准化验收检查,正常掘进改为清理浮煤、维护巷帮。 据跟班干部(事故目击人孟垂兴)事故后回忆,3月27日21点多进工作面后 ,他与矿安检员到掘进机
16、附近查看了顶板情况,没有异常就布置员工开始维护掘进机前后巷帮。 随后他在距工作面30米远的巷道内整理水管和风管,在没有任何征兆的情况下,突然从工作面迎头方向传来沉闷的响声和大量的粉尘。眨眼之间一片漆黑,发现巷道里头垮顶了!时间约为零点40分左右!当时垮塌范围大概20米左右,巷道全部塌实,里头11人没见出来。 时隔两个小时,即3月28日凌晨2时40分,局矿领导赶到现场观察垮顶情况时,从里向外发生第二次大面积坍塌,垮落长度约15米;抢险过程中,3月29日12时25分,发生第三次垮塌,又里向外垮塌约12米,垮落范围三次共计约47米。 据查,开工前根本没有实施“四位一体”全方位安全检查,也没有敲帮问顶
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 煤塔山 煤矿 328 顶板 事故 反思
