煤矿安全监察课程7-瓦斯爆炸事故调查

2019/8/161瓦斯爆炸事故调查2019/8/162019/8/162一．安全生产基本情况二．瓦斯事故调查案例主要内容2019/8/161.1全国煤炭生产情况1煤矿安全生产基本情况10.9014.1517.2819.5621.1023.2525.2327.1629.1031.0035.000.005.0010.0015.0020.0025.0030.0035.0040.00煤炭产量(亿吨)2001年2002年2003年2004年2005年2006年2007年2008年2009年2010年2011年年度补连塔煤矿2011年生产原煤2620万吨；大柳塔煤矿2011年2510万吨，2012年计划原煤3140万吨；黑岱沟露天煤矿2011年生产原煤3002万吨。2019/8/161.22011年前10位产煤省（区）1煤矿安全生产基本情况9.798.704.051.871.561.521.301.201.000.980.001.002.003.004.005.006.007.008.009.0010.00煤炭产量(亿吨)内蒙古山西省陕西省河南省贵州省山东省安徽省新疆云南省黑龙江省区2019/8/161.5全国煤炭企业构成1煤矿安全生产基本情况高瓦斯矿井,2351,16%露天煤矿,34,0%突出矿井,1061,7%低瓦斯矿井,11227,77%2019/8/161煤矿安全生产基本情况1.62002-2011年度煤矿事故情况43446995414364343641602733415986294547462421378619543210161626311403243312011973010002000300040005000600070002002年2003年2004年2005年2006年2007年2008年2009年2010年2011年事故起数死亡人数2019/8/161煤矿安全生产基本情况1.72005-2011年度瓦斯事故情况414217132713192721084182778116510135593109501050010001500200025002005年2006年2007年2008年2009年2010年2011年事故起数死亡人数2019/8/161煤矿安全生产基本情况1.72005-2011年度瓦斯事故情况2010年57起较大以上瓦斯事故煤与瓦斯突出,19,33%瓦斯爆炸,25,44%窒息事故,13,23%2019/8/161煤矿安全生产基本情况1.8各类煤矿企业事故情况2010年57起较大以上瓦斯事故乡镇煤矿,47,82%国有重点,8,14%地方煤矿,2,4%2019/8/161煤矿安全生产基本情况1.8各类煤矿企业事故情况2010年57起较大以上瓦斯事故未鉴定矿井,3,5%低瓦斯矿井,20,35%高瓦斯矿井,13,23%突出矿井,21,37%2019/8/161煤矿安全生产基本情况1.92002-2011年度百万吨死亡率情况4.943.713.082.8362.0411.4851.1820.8920.7490.564-0.50.51.52.53.54.55.5百万吨死亡率2002年2003年2004年2005年2006年2007年2008年2009年2010年2011年年份2019/8/161煤矿安全生产基本情况1.102011年河南省煤炭生产情况全省煤炭产量：18722.65万吨其中：骨干煤矿：15081.69万吨地方煤矿：3640.96万吨2019/8/161煤矿安全生产基本情况1.112011年河南省煤矿事故发生情况4310.206450.1378360.19201020304050骨干煤矿地方煤矿合计百万吨死亡率死亡人数事故起数2019/8/161煤矿安全生产基本情况1.122001～2011年河南省煤矿事故状况97213133285129256128380632104615964256521493526683601002003004002001年2002年2003年2004年2005年2007年2008年2009年2010年2011年事故起数死亡人数2019/8/161煤矿安全生产基本情况1.132010-2011年河南省煤矿事故类别81822153101050510246810事故起数（起）顶板瓦斯机电运输放炮水害火灾其它2010年2011年2019/8/161煤矿安全生产基本情况1.132010-2011年河南省煤矿事故类别91158202154003084051004080120160死亡人数（名）顶板瓦斯机电运输放炮水害火灾其它2010年2011年2019/8/161煤矿安全生产基本情况1.141949～2011年一次死亡100人以上事故序号时间事故矿井名称事故性质死亡人数11950.02.27河南省义马局宜洛矿老李沟井瓦斯爆炸18721954.12.06内蒙古包头大发煤矿瓦斯爆炸10431960.05.09山西省大同局老白洞煤矿煤尘爆炸68441960.05.14四川省江津专区同华煤矿煤与瓦斯突出12551960.11.28河南省平顶山局龙山庙煤矿瓦斯煤尘爆炸18761960.12.05四川省中梁山局南井瓦斯爆炸12471961.03.16辽宁抚顺局胜利矿电气火灾11081968.10.24山东新汶煤矿华丰煤尘爆炸10891969.04.04山东新汶潘西煤矿瓦斯煤尘爆炸115101975.05.11陕西铜川焦坪煤矿前卫斜井瓦斯煤尘爆炸101111977.02.24江西丰城局坪湖煤矿瓦斯爆炸114121981.12.24河南平顶山局五矿瓦斯煤尘爆炸133131991.04.21山西省洪洞县三交河煤矿瓦斯煤尘爆炸147141996.11.27山西省大同市新荣区郭家窑乡东村煤矿瓦斯煤尘爆炸114152000.09.27贵州省水城局木冲沟煤矿瓦斯煤尘爆炸162162002.06.20黑龙江省鸡西局城子河煤矿瓦斯爆炸124172004.10.20河南省郑州煤业（集团）公司大平煤矿瓦斯爆炸148182004.11.28陕西省铜川矿务局陈家山煤矿瓦斯爆炸166192005.02.14辽宁省阜新矿业（集团）公司海州立井瓦斯爆炸214202005.08.07广东省梅州市兴宁市大兴煤矿透水123212005.11.27黑龙江省七台河矿务局东风煤矿煤尘爆炸171222005.12.7河北省唐山市开平区刘官屯煤矿瓦斯爆炸108232007.8.17山东省新泰市华源公司透水事故172242007.12.5山西省洪洞县瑞之源煤矿瓦斯爆炸105252009.11.21黑龙江龙煤集团鹤岗分公司新兴煤矿瓦斯爆炸1082019/8/16大平煤矿“10.20”特大事故技术分析2019/8/16一、矿井及事故概况1、概况•大平煤矿位于河南省郑州市西南60公里，登封市与新密市交界处。井田东西走向长5公里，南北倾斜宽2公里，面积10平方公里。1982年开始建井，1986年建成投产，矿井原设计生产能力60万吨/年。2000年、2001年分别进行了矿井通风系统、提升系统改造，2003年矿井核定生产能力130万吨/年。2004年1—9月份累计生产原煤92万吨。2019/8/16一、矿井及事故概况•矿井采用立井单水平上下山开拓方式。现有11扩大区、13、14、16等4个生产采区，15、21两个准备采区。布置有2个采煤工作面，5个煤巷掘进工作面，3个岩巷掘进工作面。2019/8/16一、矿井及事故概况•矿井开采煤层为二叠系山西组二1煤，煤层厚度变化较大，厚度1.1～30米，多为5～7米，煤层倾角浅部大、深部小，一般7～19°。煤层直接顶为砂质泥岩，老顶为砂质泥岩或泥岩。煤尘具有爆炸性，爆炸指数为16.21%。煤层不易自燃。2003年瓦斯等级鉴定结果：绝对瓦斯涌出量为26.16米3/min，相对瓦斯涌出量为11.47米3/t，瓦斯等级为高瓦斯矿井。矿井开采煤层为二叠系山西组二1煤，煤层厚度变化较大，厚度1.1～30米，多为5～7米，煤层倾角浅部大、深部小，一般7～19°。煤层直接顶为砂质泥岩，老顶为砂质泥岩或泥岩。煤尘具有爆炸性，爆炸指数为16.21%。煤层不易自燃。2003年瓦斯等级鉴定结果：绝对瓦斯涌出量为26.16米3/min，相对瓦斯涌出量为11.47米3/t，瓦斯等级为高瓦斯矿井。2019/8/16一、矿井及事故概况•矿井采用抽出式混合通风方式；井下建立了局部瓦斯抽放系统，对13、16两个采区进行瓦斯抽放；矿井安装有KJ90安全监控系统；开掘有避难硐室，人人配有自救器。2019/8/16一、矿井及事故概况•10月20日8点班的工作情况为：班长带领工人进入21岩石下山掘进头工作地点，首先对工作面巡查一遍，主要是处理活矸、敲帮问顶等，然后工人进入工作地点，清挖巷道基础，接着进行喷浆支护，没有打眼放炮。10月20日8点班的工作情况为：班长带领工人进入21岩石下山掘进头工作地点，首先对工作面巡查一遍，主要是处理活矸、敲帮问顶等，然后工人进入工作地点，清挖巷道基础，接着进行喷浆支护，没有打眼放炮。2019/8/16一、矿井及事故概况•通过对19日4点掘进班和20日零点出碴班及20日8点喷浆班的情况了解，整个班是按掘进—大出碴—喷浆进行循环工作的，该巷道无任何异常情况，瓦斯为0.1～0.2%，无煤炮声片帮等现象，但是，掘进头的迎头岩性为砂质泥岩、泥岩。10月20日8点班的工作情况为：班长带领工人进入21岩石下山掘进头工作地点，首先对工作面巡查一遍，主要是处理活矸、敲帮问顶等，然后工人进入工作地点，清挖巷道基础，接着进行喷浆支护，没有打眼放炮。2019/8/16一、矿井及事故概况•10月20日4点班，从作业规程安排的工作程序看，该班是正常的掘进班，工作顺序为先在8点班喷过的巷道中打锚杆挂网，然后进行正常的掘进、出碴工作。2019/8/16一、矿井及事故概况•据了解的作业工序，在4点班应该是打过眼、放过炮，出碴。也就是说，该班在放炮掘进后，前方岩体的抵抗距离越来越小，在前几班已掘到砂质泥岩，岩性不是太硬，符合综合柱状图中的煤层底板岩性。因此，可以说，这次突出是在放炮后滞后一段时间，或者是在放炮后再从事其他工序时发生的突出。从21下山死亡人员位置可以看到，在突出前，在掘进头有突出征兆，如瓦斯报警仪报警，瓦斯浓度从平常的0.1～0.2%迅速上升到4%以上，可能还伴随片帮岩体向外位移，连续出现煤炮声等现象。然后当班工人迅速自救向外跑。2019/8/16一、矿井及事故概况•大约过了3～5分钟，跑出约500～600米远（其中有一名遇难矿工还打开了自救器），此时高浓度的瓦斯大量涌出，工人缺氧死亡。这次特大型突出引起的瓦斯冲坏轨道进风巷风门，进入西大巷，高浓度瓦斯稀释后，该浓度正好是瓦斯爆炸浓度（瓦斯探头显示浓度为6～8%）。这时遇大巷架线机车火花后产生爆炸，后很快引起火药库爆炸，而后又波及15、13采区等处。因此我们说，本次大爆炸的瓦斯源，就是来自于21轨道下山岩石掘进工作面。21下山突出强度非常大，经计算煤量达1500吨左右，突出瓦斯大约为27万立方米。属罕见的特大型瓦斯突出。爆炸过程及突出强度及计算，另有叙述。2019/8/16一、矿井及事故概况•21岩石下山设计为采区专用回风巷，自11采区上车场±0标高开口。总长度1700余米，位于煤层的底板灰岩内，距煤层底板大约12～15米，该下山处在一个极为复杂的地质构造带，一方面处于煤层向斜轴部，现代构造应力场主应力方向为北东—南西向，压性构造，此处推断前方有一条北西向的逆断层，此断层倾向南西，落差10m左右，该断层形成的压应力与北东构造应力方向相垂直，处于挤压状态（见图），这种压性结构带一旦暴露，瓦斯会快速释放。因此前方的施工就是一次揭煤的过程。目前掘进岩头岩性发生了变化，从砂岩过渡到石灰岩，再过渡到砂质泥岩和泥岩，证明掘进头已该见到煤层了（亦可能向斜轴部发生位移，掘进头上山施工接近煤层，最后以现场揭露为准）。2019/8/16一、矿井及事故概况•巷道采用锚网支护，巷道净断