焦煤(集团)公司古汉山矿“4·4”冒顶事故案例分析
2003年4月4日4时42分焦煤(集团)公司古汉山矿西大巷发生一起冒顶事故,冒顶长度达12.5m,将正在工作面补打锚杆的5人堵在冒顶区;造成三人死亡,二人轻伤事故。
一、古汉山矿简介:
古汉山矿位于焦作矿区东部,西距焦作市25km,井田范围东以赤庄断层为界,西以界碑断层为界,北以位村断层和二1煤层-300m底板等高线分别与白庄、吴村煤矿为界,南至油房蒋村断层和二1煤层-1000m底板等高线。井田东西走向长10km,南北倾斜宽1.7km,面积17km2。井田地质储量16187.05万吨,可采储量9416.69万吨。古汉山矿为基建矿井,设计生产能力120万吨/年(含位村矿50万吨/年),服务年限54年。1991年12月26日开工,1997年4月二期工程结束,矿井生产系统基本形成。2002年1月14日矿井通过安全设施验收。
矿井开拓方式采用立井多水平上、下山开拓,一水平标高
-450m,二水平标高井田东翼-750m,西翼-600m。井田内开采煤层为二1煤,煤层走向近NE,倾向ES,煤层倾角11~170,平均为150,煤层厚度3.15~6.42m,平均4.87m,煤层赋存稳定,结构简单。煤层直接顶为泥岩、砂质泥岩,厚0.1~9.35m,平均2.19m,局部有炭质泥岩伪顶。煤层直接底为泥岩、砂质泥岩,厚0.5~23.24m,平均3.48m,岩性松软,遇水易膨胀。
矿井水文地质类型为三类二型,目前矿井涌水量为7.2m3/min。
矿井通风方式为中央并列式,通风方法抽出式,主、副井进风,中央风井回风。矿井瓦斯等级属煤与瓦斯突出矿井。
二、事故发生经过
西大巷为半圆拱形煤层顶板岩巷,锚网+网壳支护,巷道设计断面 13.3m2。2003年4月4日零时,西大巷掘至通尺591.5m,工作面尚有锚网喷一次支护段12.5m,9棚未喷浆网壳段6.8m。在该巷道施工的豫焦十三队零点班共出勤23人,作业计划为将掘进工作面6m长台阶爆破2m、喷射3棚网壳砼、补打锚杆和注浆等。4时42分扒矸机前方12.5m巷道顶板大面积垮落,扒矸机前部被埯埋,全巷道高度被碎石堵封,将正在补打锚杆的韩xx、陈xx、党xx、验收员冯xx、和向工作面拽拉喷浆管子的高xx5人堵在冒顶区,造成三人死亡,二人轻伤事故。
三、事故原因分析
(一)围岩存在软弱夹层是造成冒顶事故的直接原因。
通过现场勘查和技术资料调查,西大巷通尺591~579m,巷道右帮上部距壁0~1.2m揭露出厚150㎜左右、倾角70~860,黑色的炭质泥岩和灰白色铝土质软弱夹层。由于软弱夹层倾角较大,软弱夹层走向与巷道轴向夹角较小(60),遇顶板淋水极易泥化,巷道顶部岩石在地压、自重应力的影响下,从软弱夹层面滑落失稳,诱发冒顶事故(从巷道右帮片邦、冒顶及支架损坏、变形较下帮严重均可证明)。
(二)间接原因
1、西大巷通尺579~591.5m段冒顶区165根锚杆中40根为φ20×2400㎜锚杆,违反《西大巷补充安全技术措施》中应使用φ20×3000㎜锚杆的规定。
2、未按《西大巷补充安全技术措施》规定在锚喷一次支护段设置围岩收敛观测点,掌握变形量,以便及时架设网壳支架进行永久支护。
3、对西大巷通尺579m处片帮、591.5m处揭露的黑色炭质软弱夹层造成的围岩不稳定性未引起重视等。
五、防范措施
(一)古汉山矿要始终坚持“安全第一”方针,切实摆正“安全与生产、安全与效益”的关系,从导致事故发生的各个因素深刻反思,认真吸取事故教训,举一反三。
(二)针对西大巷所处的特殊地质条件,应加强地质预测预报工作,及时采取有针对性的措施,选择合理的支护参数,加大巷道支护特别是临时支护的强度。
(三)认真落实安全生产责任制,加强现场管理,严格按措施施工;完善监督机制,把好各个环节,堵塞漏洞。
(四)加强职工安全教育培训,提高职工安全技术素质。