特大型煤与瓦斯突出事故发生条件及防范措施.docx

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 04：18，8183#溜煤岩石斜巷掘进工作面发生了突出煤量 105 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 112 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 1矿井概况矿井概况芦岭煤矿属宿东煤田，井田东西走向长 82 km，倾斜宽 36km，面积 295 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 460kta。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 12925 m3min，相对瓦斯涌出量 3149m3t，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 90m，9 煤平均厚度 3；0 m，8 煤、9 煤间距平均为 35m，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 21m，独立布置。2 2事故区域概况事故区域概况发生事故的81 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 417m3min。采区实测煤层瓦斯压力为 241270MPa，按压力梯度预测，三区段瓦斯压力为 368MPa，590 m 水平最大瓦斯压力达 410 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 3事取经过事取经过发生突出的是8183#溜煤斜巷掘进工作面。该巷在 2001 年6 月施工8183#联巷时，已施工平巷 47m，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 020，回风流 026；23：4024：00 放炮，放炮后测定C1 厶浓度为：工作面 020，回风流 026。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817 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81 和82 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 06。突出时煤层底板距工作面法线垂距达 112 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 9382 km3；填堵全巷道总长度 796 m，堆积煤厚超过 200mm 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 215mX08mXl35m 和21mX08mXl5m.由于突出强度大，瓦斯逆流往东冲毁818 车场 3