淮南矿业（集团）有限责任公司潘三煤矿“11.4”顶板事故
2017年11月4日22时26分，淮南矿业(集团)有限责任公司潘集第三煤矿(以下简称潘三煤矿)1632(3)综采工作面轨道顺槽补打锚索时发生一起顶板事故，造成1人死亡，直接经济损失80.4047万元(不含事故罚款)。
依据《中华人民共和国安全生产法》、《煤矿安全监察条例》、《生产安全事故报告和调查处理条例》、《煤矿生产安全事故报告和调查处理规定》等法律法规及有关规定，2017年11月8日，安徽煤矿安全监察局淮南监察分局组织淮南市安监局、公安局、总工会、潘集区安监局成立事故调查组(以下简称事故调查组)，并聘请相关专家参与事故调查。
事故调查组按照“科学严谨、实事求是、依法依规、注重实效”的原则，通过现场勘察、调查取证、技术认定及综合分析，查明了事故发生的经过和原因，认定了事故性质和责任，提出了对相关责任人员和责任单位的处理建议及防范措施，形成了事故调查报告。
一、事故单位基本情况
(一)矿井概况
潘三煤矿位于淮南市潘集区芦集镇，隶属淮南矿业(集团)有限责任公司，国有企业。井田东西走向长9.6km，南北倾向宽5.8km，面积54.3km2。1979年6月开工建设，1992年11月投产，设计生产能力3.0Mt/a，核定生产能力5.0Mt/a。截至2016年底，剩余可采储量38636万吨。2016年矿井原煤产量452万吨，2017年1-10月份原煤产量362万吨。
矿井采用立井、集中大巷和分区石门开拓方式，共设6个井筒，主井、副井、矸石井及深部进风井进风，东、西风井回风。矿井现有两个水平，一水平标高-650m，二水平标高-817m。一水平目前共有3个生产采区，即东四采区、西三上部采区、西三中部采区；二水平系统巷道正在开拓。矿井为煤与瓦斯突出矿井，水文地质类型中等。
矿设置了安监处、生产技术科、调度所、机电运输管理办公室、通风防突科、地质测量科等安全生产管理机构，设有综采队、掘进区、开拓区等生产单位，配备了安全生产管理人员，建立了安全生产责任制等规章制度。
综采队为矿、队二级管理，现设有3个综采队。综采三队共有职工177名，配备队长1名、书记1名、副队长2名、技术人员4名，下设2个生产班、1个修整班、1个打运班、1个机电班，目前回采1632(3)综采工作面，“三八”制作业。
(二)矿井证照情况
矿井证照齐全有效，为合法生产矿井。
采矿许可证：C1000002011011120107891 ，有效期限：自2000年4月28日至2030年4月28日；
安全生产许可证：(皖)MK安许证字[2017]0016 ，有效期限：2017年7月8日至2020年7月7日；
煤矿主要负责人安全生产知识和管理能力考核合格证：340403196603281451 ，有效期限：2016年12月3号至2019年12月3号。
(三)事故地点情况
事故发生在1632(3)综采工作面轨道顺槽距工作面煤壁263m处。
1.1632(3)综采工作面布置情况。工作面位于西三上部采区，平均走向长1344m，倾斜宽236～255m。13-1煤平均厚4.0m，煤层倾角平均6°。直接顶岩性为泥岩、煤线、泥岩、13-2煤、砂质泥岩等组成的复合顶板，平均厚13.67m；老顶为中细砂岩，厚10.3m；直接底为砂质泥岩，厚4.3m。
工作面于2017年3月18日开始回采，截至11月4日夜班，已回采960m，剩余384m。工作面为综合机械化采煤，走向长壁后退式回采，全部垮落法管理顶板，安装ZZ9200-24/50型液压支架137架及MG750/1860-WD型采煤机、SGZ-1000/2000型链板机、SZZ-1000/400型转载机各1部。
工作面轨道顺槽内事故地点向外39m处设有2#矿压观测站，顶板深基点离层量24mm，浅基点离层量24mm；向工作面方向60m处设有3#矿压观测站，顶板深基点离层量120mm，浅基点离层量20mm。
2.1632(3)工作面支护设计情况。《1632(3)工作面煤巷支护设计》、《1632(3)轨道顺槽正式支护设计》由矿生产技术科编制，采用类比1622(3)工作面巷道的支护断面及支护参数设计，分别于2016年3月17日、8月10日由矿总工程师组织会审，掘进等副总工程师参加审查。轨道顺槽于2016年4月施工，巷道长1394m，梯形断面，中宽×高=5200×3300mm，有效断面为17.16m2。
巷道顶板采用两种支护单元进行支护，第1支护单元由锚杆+M5钢带+菱形金属网组成，锚杆规格为φ22×2400mm，间排距750×800mm，M5钢带长度4800mm，钢带沿巷道横向铺设，每排钢带上安装7根锚杆；菱形金属网采用10#铁丝编织，规格为5400×1000mm。第2支护单元由锚索和T3钢带组成锚索桁架，锚索穿过钢带锚索孔垂直顶板锚入，锚索有效支护长度6000mm,锚索规格为φ22×6300mm，间排距1200×800mm，T3钢带长度2000mm或1600mm。
巷道帮部采用两种支护单元进行支护，第1支护单元采用锚杆+扁钢+菱形金属网支护。锚杆规格φ22×2400mm，上帮间排距800×800mm，下帮间排距800×700mm，帮部菱形金属网采用10#铁丝编织，幅面为3800×1000mm(上帮)和3300×1000mm(下帮)。第2支护单元采用锚索和T2钢带组成锚索桁架(上帮)，锚索间排距为800(1200)mm×800mm，锚索规格为φ22×4300mm，T2钢带长度为2400mm。
3.1632(3)综采工作面轨道顺槽补打锚索情况。2017年10月30日，矿总工程师组织对《1632(3)工作面作业规程》复审，复审意见规定轨道顺槽补打锚索严格按《1632(3)工作面运输顺槽注浆加固及补充措施》执行，该措施2017年4月19日由采煤副总工程师组织会审，9月13日制定补充措施由采煤副总工程师组织会审。
2017年11月4日，轨道顺槽距设计停采线30m左右开始补打锚索加固顶板，为工作面收作提前做好准备，锚索规格为φ22×7400mm。轨道顺槽标高-613.2m～-579.1m，施工点标高-590.1m，巷道断面4800×2550mm。
(四)相关规定
1.煤矿井巷工程质量验收规范(GB50213-2010)。
9.2.2 预应力锚杆(锚索)的材质、规格、结构、强度必须符合设计要求。检查数量：不同规格的锚杆(锚索)进场后，同一规格的锚杆每1500根或不足1500根抽样检验应不少于一次。检验方法：检查产品出厂合格证、出厂试验报告和抽样检验报告，并在施工中实查。
2.煤巷锚杆支护技术规范(MTT 1104-2009)。
4.2.8锚杆支护设计应包括以下内容：
m)锚索附件(锚索托板和锚具等)的规格和力学性能;
o)锚索力学参数(屈服载荷、破断载荷和延伸率等)。
3.《矿用锚索》(MT-T942-2005)。
5.3.1.2 矿用锚索用锚具应与所选用的钢绞线的规格和强度级别相匹配。
4.《1632(3)工作面作业规程》。
轨、运顺支护锚索使用10#铁丝进行防护。
5.《1632(3)工作面两巷锚杆、锚索防护专项安全技术措施》。
加强对两巷锚索的锚盘及锁具彻底检查，防护失效的用不小于10#铁丝进行重新加固。
(五)“8?24”顶板事故后吸取教训采取防范措施情况
1. 2017年8月28日，矿出台《潘三煤矿确保到年底安全生产十条措施》，编制了《1632(3)工作面两巷锚杆、锚索防护专项安全技术措施》，完善了《潘三矿锚索网支护管理规定》，严格执行《潘三矿锚索网支护材料管理制度》。
2.对采煤工作面上下顺槽超前应力集中区采取增加顶棚数量、超前补打锚索和注化学材料(浆)等加固顶板措施；对两巷锚索的锚盘及锁具彻底检查，确保锚索头、锚盘均有效固定在顶板；两巷超前160m对顶帮的锚杆用16#铁丝进行防护；对上下端头60m范围的锚索头套胶管或捆麻袋进行二次防护；对运顺人行道侧的顶板铺设金属网进行三次防护；对各转载点的监护人员、控制台司机、皮带机司机等固定岗位人员作业上方，铺设皮带进行防护。
3.对掘进工作面大断面、淋水带等异常地段锚索采取绑扎、打点柱、注浆等方式加固；开拓工作面的锚索加铁丝绑扎，巷修地点加强巡查，发现断锚的及时补锚；对地质构造带、应力集中区域、受动压影响区域的锚杆(锚索)外露部分，采取拴系铁丝，绑扎胶管，挂金属网、旧皮带等措施。
二、事故发生经过、救援及报告情况
(一)事故发生经过
2017年11月4日中班，综采三队当班出勤31人。11时30分，跟班副队长王清杰主持中班班前会，当班安排工作面回采作业人员15人，皮带机司机、放眼工、控制台司机、机电工等作业人员6人，工作面两巷维护作业人员9人。两巷维护作业由代明林负责，代明林安排王维平、任永利、段轩来3人到轨道顺槽距工作面263m处施工锚索加固顶板，张培枝、李友红、胡立奎3人到轨道顺槽距工作面约50m处施工锚索加固顶板，其余2人在运输顺槽卧底。
14时30分，王维平、任永利、段轩来3人到达轨道顺槽作业地点。锚索施工工序为打眼，装锚固剂，装锚索,上托板，用铁丝绑至钢带上，待全部锚索打完后，再集中进行张拉预紧。15时左右，3人开始施工锚索，任永利、王维平负责打锚索，段轩来负责备料。21时40分左右，胡立奎、张培枝到王维平等3人施工处拿锚索张拉仪，见王维平、任永利正在使用张拉仪张拉锚索，便一起帮忙。22时左右，已在3条T3钢带上施工9根锚索，9根已施工锚索中的7根已张拉完毕。在张拉第8根锚索时，王维平站在梯子上操作锚索张拉仪，任永利负责协助，胡立奎操作压风开关，张培枝在一旁监护。22时10分左右，当锚索张拉完成后(张拉仪油表读数为31MPa)，王维平拆除张拉仪千斤顶过程中，张培枝等3人听到顶板一声巨响，随后王维平捂着胸口从梯子上下来，张拉仪还在留在顶板锚索上。张培枝问王维平伤势情况，王维平用手捂着胸口，没有说话，张培枝将其扶到巷道帮部并一直搀扶，胡立奎立即打电话向王清杰汇报。王清杰到达现场后，发现王维平左胸部有2处点状带血迹的伤口，巷道底板有1根钢绞线断丝，判断王维平可能被钢绞线断丝伤到胸部。22时28分，王清杰向矿调度所汇报，同时组织人员将王维平运送向井口。
11月4日中班矿带班领导为生产准备副总工程师魏明，事故发生时在17102(3)轨道顺槽巡查。11月4日中班综采三队跟班副队长王清杰， 12时16分入井，14时20分左右到达1632(3)综采工作面，事故发生时在工作面刮板输送机机头处。
(二)事故报告经过
11月4日22时28分，综采三队副队长王清杰向矿调度所汇报，调度所立即通知矿领导和相关人员。22时51分，矿调度所向淮南矿业集团调度室报告。23时17分，潘三煤矿保健站医生蔡瑞江向矿调度所汇报王维平已死亡。23时21分，潘三煤矿向淮南监察分局报告。
(三)事故救援情况
事故发生后，现场人员立即向矿调度汇报，并制作简易担架将伤者往井口运送。调度所立即向矿领导汇报，并通知相关人员、医护人员入井组织抢救。安监处长、采煤副总工程师及医护人员下井后赶往事故现场途中遇到往外运送的伤者，医护人员现场查看后确认伤者已死亡。
三、事故现场勘查及技术分析
(一)事故现场勘查情况
1.事故发生在1632(3)综采工作面轨道顺槽，距离工作面煤壁263m处，事故地点标高-590.1m，巷道断面中宽×中高=4800×2550mm。
2.事故锚索为原巷道掘进时支护锚索，该锚索位于巷道中部横向布置、长2m 的T3钢带中间，与顶板夹角为80°。该处巷道顶板岩石破碎、顶板离层，锚索处T3钢带和托板变形弯曲，方形托板200×180mm，锚索尾部用10#铁丝绑扎防护，钢绞线呈“抽芯”状，外露长短不一(130～250mm)，(原尾部外露长度250mm)，残留未断裂的钢绞线有16根(1粗+6中粗+9细)，断掉的3根钢绞线为中粗钢绞线(Φ5.5mm)，在巷道底板发现了一根断丝和一片断裂破损的夹片，断丝长300mm、断口端约50mm长度范围呈螺绞状、断口处有明显“颈缩”现象，夹片长约48mm，断口处有旧断裂痕迹，螺纹局部被压平。锚具安全标志号为MEP090071ZL，从锚具孔观察锚具内有夹片残片。
3.与事故断裂锚索间距380mm为当班新施工的锚索。新施工的锚索采用锚索+T3钢带沿轨道顺槽走向布置，T3钢带长2.8m，钢带上布置3根锚索，规格Φ22×7400mm。外侧锚索已施工完毕，使用10#铁丝绑扎锚索，14#铁丝绑扎麻袋二次防护；中间锚索张拉预紧后尚未进行防护；第3根锚索已安装，尚未张拉。
4.事故点锚索下方有长度3m的铁制梯子，梯子上端搭在高度2m的管子上，下端生根在巷道底板；巷道靠工作面侧布置一路直径800mm的风筒。
5.轨道顺槽内事故点向外39m处2#矿压观测站记录深部和浅部顶板离层量均为24mm，向工作面方向60m处3#矿压观测站记录顶板离层量，深部为120mm，浅部为20mm。
6.通过医学CT发现，伤者体内有两根钢绞线断丝。
(二)事故技术分析
根据专家分析，事故段巷道煤层顶板为复合顶板、局部顶板表面不平整，存在应力高、顶板离层现象，顶板的离层和托板变形导致钢绞线钢丝产生拉、剪力破坏，承载能力下降。事故锚索距补打锚索间距仅380mm，施工锚索及张拉过程中，造成事故锚索附近顶板应力重新分布，产生应力扰动。拉、剪力破坏和张拉过程中产生的应力扰动，破坏了锚具夹片对钢绞线的整体咬合作用，咬合受力不均匀，导致事故锚索的锚具夹片损坏脱落、螺纹压平，造成事故锚索钢绞线3根钢丝在锚环顶部断裂弹出，其中2根钢丝射入下方作业人员胸部。
(三)事故类型
经事故调查组认定，该起事故为顶板事故。
四、事故造成的人员伤亡和直接经济损失
本次事故造成1人死亡，直接经济损失80.4047万元(不含事故罚款)。
五、事故原因和性质
(一)直接原因
承载高载荷应力的事故锚索，托板变形后受拉、剪力破坏及受附近新施工锚索张拉过程的应力扰动，锚具夹片损坏脱落，造成事故锚索钢绞线在锚环处断裂弹出，击中下方作业的王维平胸部，导致其死亡。
(二)间接原因
1.支护设计不符合规定
《1632(3)工作面煤巷支护设计》、《1632(3)轨道顺槽正式支护设计》内容不符合规定，设计未进行支护强度计算，也未对锚索托板和锚具等的规格和力学性能、锚索力学参数(屈服载荷、破断载荷和延伸率)作出规定；设计未明确锚具与所选用钢绞线的规格和强度级别相匹配的内容。
2.对锚索钢绞线断丝风险认识不足
《1632(3)工作面两巷锚杆、锚索防护专项安全技术措施》以防范断锚、断索确保作业人员安全为目的，未进一步验证安全技术措施的可靠性；对补打锚索产生的应力扰动对原支护锚索造成的破坏和锚索钢绞线断丝可能产生的风险认识不足，采用10#铁丝绑扎外露部分，防护措施对锚索钢绞线断丝弹射未能起到有效的防护。
3.吸取“8?24”顶板事故教训存在差距
“8?24”顶板事故调查报告和处理决定要求矿要加强隐患排查治理，建立完善锚索抽样检验制度，按照《煤矿井巷工程质量验收规范》等规定，强化对锚杆锚索的检查。至本次事故发生时，未严格按照防范措施要求对锚杆(索)的材质、规格、结构、强度进行检查，短时间内相继发生两起同类型事故，吸取事故教训存在差距。
(三)事故性质
事故调查组认定，这是一起因对锚索钢绞线断丝风险认识不足导致的责任事故。
