平煤集团四矿“5.15”矸石山自燃崩塌灾害分析.docx

平煤集团四矿“5.15”矸石山自燃崩塌灾害分析2005 年 5 月 15 日 19 时 40 分和 5 月 16 日 1 时 06 分，平煤集团四矿矸石山先后发生两次自燃崩塌灾害，共造成 8 人遇难，123 人受伤（其中6 人伤势较重，15 人因吸入热气流呼吸道受伤，手术处理后疗效明显，伤情稳定好转） ，直接经济损失约 1000 万元。一、矸石山概况该矿于1955年11月开工， 1958年8月建成投产。 矿井设计能力1.2Mt/a，2003 年核定生产能力 2.9Mt/a，2004 年实际生产原煤 280.9 万吨。该矿矸石山自 1955 年矿井开工以来，自北向南不断堆积。至 2005 年 5 月，矸石山堆积南北长约 300m， 东西宽约 250m， 最大堆积高度 74m， 占地面积 5.4万 m2，体积 130 万 m3。矸石山以南 20m 毗邻市北环路，北环路以南 80m为居民区平房。二、灾害发生及抢险经过2005 年 5 月 15 日 19 时 40 分，该矿矸石山因降暴雨发生自燃崩塌，造成矸石山以南 100m 外居民区平房不同程度受损，其中，第一排 18 间平房受损严重，房中人员被埋压。矸石及粉尘被抛掷在东西宽 80 多米，从矸石山中心向西南方向最远 310m 的扇形范围内，矸石平均堆积厚度达0.3m，其中受损严重的平房附近矸石及粉尘量平均厚度达 1.1m，崩塌矸石体积约 1.7 万 m3。灾害发生后， 该矿立即成立了抢险救灾指挥部， 制定了抢险救灾方案，调集矿山救护大队和该矿干部职工进行抢险，市消防支队也进行了抢险增援。抢险人员按照分组安排，每半小时轮班到平房中抢救被埋人员。在组织抢救被埋人员的同时，设立险情观察人员，遇险情及时发出警报。在现场条件复杂，险情依然存在的情况下，经过艰苦努力，至 5 月 16 日 1 时，共救出 31 名遇险群众，并被及时送往医院救治（其中 3 人经抢救无效死亡） 。由于天黑下雨，埋压人员情况不明，抢救过程异常艰难。16 日零时以后，再次骤降暴雨。1 时零 6 分左右，矸石山突然再次发生喷发，大量热气浪夹带高温粉尘喷向抢救现场，尽管已发出紧急撤退信号，仍有部分抢险人员在撤退过程中不同程度被热浪灼伤。5 月 16 日 18 时，搜救抢险工作结束。这次灾害共造成 36 人受困，经全力抢救，28 名受伤人员获救，其余 8 人遇难，另有 95 名抢险人员不同程度受伤。三、灾害性质认定1、煤矿矸石山自燃是一种比较常见的自然现象，甚至发生过一定的动力现象，多年来并没有引起人们的重视；2、 煤矿安全规程 、 煤矿设计规范等行业规章对矸石山设置只规定了与进风井口距离不小于 80m，对于其它日常管理没有提出明确要求；3、灾害调查组现场勘查认为，可以排除人为因素，本次灾害具有一定的不可预见性。综上所述，可以认定这是一起煤矿矸石山自燃崩塌灾害。四、灾害原因分析1、由于矸石山内部长期自燃，积蓄大量热能，骤降暴雨时大量雨水注入火区，致使内部高温矸石遇水后发生物理化学反应： （1）高温使大量雨水变成水蒸气，使矸石山内部的压力迅速增高； （2）根据矸石燃烧后出现的铁红色现象分析，矸石山内部的温度至少达到 800，因此，当雨水注入矸石山后，部分水分解，与 CO、H2S 等气体混合，产生爆炸，加之其它原因，导致矸石山崩塌、喷发。2、第一次崩塌后，矸石山局部表层被剥离，内部高温矸石与大气大面积接触，燃烧加剧，5 个小时后暴雨又一次骤降，致使矸石山上部的能量再次聚积，产生第二次喷发。五、事故教训与对策目前全国国有重点煤矿煤矸石的总积存量已达 40 亿 t 以上， 形成矸石山 1500 多座，其中有 200 多座自燃，占地 1.2 万 ha。平煤集团现有矸石山 29 座，其中正在使用的矸石山 21 座，废弃不用的 8 座，并有 7 座矸石山发生程度不同的自燃。尽管煤矿矸石山自燃崩塌灾害在国内外曾经有所发生，但对其发生机理、预防及治理方法等还没有深入研究，我国有关规程、规范对此未做明确规定，人们对其危害的认识与重视程度还不到位。本次矸石山自燃崩塌灾害的教训是：煤矿矸石山自燃崩塌灾害在国内外曾经有所发生，但对其发生机理、预防及治理方法等还没有深入研究，我国有关规程、规范对此未做明确规定，人们对其危害的认识与重视程度还不到位。教训非常深刻，为防止类似灾害发生，提出如下对策建议：1、对自燃矸石山通过清除火源、降温、隔氧等途径进行综合治理，具体方法包括挖掘熄灭法、表面封闭法（覆盖法） 、喷浆法、灌注法、深部注浆法、推平压实法等。2、采用石灰乳灭火，可利用石灰中所含的 CaO 在遇水后生成的Ca(OH)2与煤矸石自燃产生的SO2、 CO2等有害气体生成不溶于水的CaSO4、CaCO3 等，而且在高温下，Ca(OH)2 能与矸石中的 Al2