2011年11月3日19时18分,义马煤业集团股份有限公司(以下简称“义煤集团”)千秋煤矿发生重大冲击地压事故,造成10人死亡、64人受伤,直接经济损失2748.48万元。
事故发生后,党中央、国务院和国家安全监管总局、国家煤矿安监局及河南省委、省政府高度重视。11月4日,温家宝总理和张德江副总理相继作出重要批示。国家安全监管总局局长骆琳,时任国家安全监管总局副局长、国家煤矿安监局局长赵铁锤率有关司局负责人于11月4日凌晨赶往事故现场,指导协调抢险救援工作。卢展工书记对救援及善后工作提出明确要求。省长郭庚茂、副省长李克、陈雪枫和河南省有关部门主要负责人以及彭苏萍、张铁岗院士立即赶赴现场,成立了以郭庚茂省长为组长、陈雪枫副省长为副组长的事故抢险救援指挥部,义煤集团公司立即启动应急预案,调集抢险救援力量,成功开展了事故抢险救援工作。
根据《生产安全事故报告和调查处理条例》、《煤矿安全监察条例》等规定,2011年11月8日,河南煤矿安全监察局会同河南省工信厅、公安厅、监察厅、安监局、总工会、检察院等单位组成事故调查组,并聘请了以彭苏萍院士为组长的专家组协助事故调查。经过现场勘察、调查取证、技术鉴定和综合分析,查明了事故原因和经过,认定了事故性质和责任,提出了对事故责任者的处理建议,并制定了防范措施。现将事故调查情况报告如下:
一、千秋煤矿基本情况
(一)矿井概况
千秋煤矿是义马煤业集团股份有限公司(上市公司名称:河南大有能源股份有限公司)骨干矿井之一,位于河南省义马市南1~2km,始建于1956年,1958年简易投产,矿井设计生产能力60万t/a,1960年达到设计能力,经过多次技术改造,2007年核定矿井生产能力为210万t/ a。矿井“六证”齐全有效。现主要开采侏罗系2-1、2-3煤,属长焰煤种。2010年矿井瓦斯等级鉴定为低瓦斯。煤尘具有爆炸危险性,属于易自然发火煤层。目前开采水平为二水平。该矿为冲击地压严重矿井。
矿井采用立井、斜井、上下山混合式开拓方式,通风方式为混合抽出式。安装有KJ95N型安全监控系统、KJ282型人员定位系统,还建有瓦斯抽放系统、冲击地压预测预报系统、压风系统、供水防尘系统、防灭火系统等。
(二)开采技术条件
该矿井田含煤地层为侏罗系义马组,主要可采煤层为2-1煤、2-3煤。两层煤合成一层称为2煤。2-1煤在井田内大部分可采,煤层倾角3°~13°,全层厚0.14~7.40m,平均厚度3.6m。煤层结构较为复杂,含夹矸1~4层,稳定夹矸两层,其中一层矸厚0.4m,为细粒砂岩,对回采有较大影响。2-3煤层厚度0.20~7.73m,平均厚4.21m,两层煤合并后厚3.89~11.10m。
2-1煤、2煤顶板为泥岩,厚度4.4m~42.2m,平均厚度24 m。岩性致密、均一、裂隙不发肓,由东向西逐渐加厚,属一级顶板。2-3煤顶板岩性以中砂岩为主,局部为粉砂岩或泥岩,厚0~27m,属中等稳定二级顶板。2煤、2-3煤底板岩性复杂,由砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩及含砾相土岩组成,厚度0.3m~32.81m。当煤层底板为砾岩、砂岩时,巷道底板比较稳定,无底臌现象,若底板为含砾粘土岩泥岩、煤矸互叠时岩性遇水易膨胀,随开拓、回采推进矿井压力增大,底臌问题较为严重。距2煤层顶板210m处存在巨厚(550m)坚硬砾岩层,21221工作面下巷穿过2-1煤和2-3煤合并带,煤层厚度变化大,原岩地应力高。
(三)千秋煤矿开展防冲工作情况
2010年1月27日,义煤集团印发《义马煤业集团股份有限公司冲击地压防治管理规定(试行)》,其中规定:开采冲击地压煤层采掘工作面巷道支护必须采用大断面强支护,净断面面积不能小于24m2,并优先采用O型棚全封闭支架支护。2010年12月13日,义煤集团印发了《义马煤业集团股份有限公司冲击地压综合防治实施细则》,对开展冲击地压防治工作的具体方法、参数、防护、研究等做了详细规定。
自2006年8月2日至今,千秋煤矿共发生33次冲击地压事件。该矿针对本矿受冲击地压威胁的难题,邀请有关科研单位及高校科技人员和本矿工程技术人员一道,开展了冲击地压研究工作,划分了冲击危险区域,利用ARAMIS、ESG微震监测系统以及KBD-5、KBD-7电磁辐射仪等多手段捕捉冲击地压信息,地面安装国产KZ-301矿震监测设备。实施了煤层深孔卸压爆破、超前卸压爆破、煤层深孔注水、大直径卸压钻孔、断底卸压爆破和断顶卸压爆破等措施。在此基础上,坚持“卸、支、护”并重原则,在21221下巷,实行了大断面掘进,采用了“锚网+钢带+锚索梁+36U”等复合支护的方式,增强主动支护。在新掘巷道留出300-500mm的让压距,在巷道上下帮采用大直径钻孔卸压措施,为高应力释放提供足够空间。在管理措施上,及时清理作业现场闲置设备,必备的设备设施进行捆绑固定;延长躲炮时间(不低于30min)和躲炮半径(不小于300m);采取多项个体防护措施,为防冲区域作业人员配戴防震服、防震帽;巷道内每隔50m安设一组压风自救装置。
(四)事故发生前21221下巷掘进工作面情况
该矿二水平21采区现有两个回采工作面和两个掘进工作面,即21141、21172综放工作面,21221上巷、21221下巷掘进工作面。事故发生在21221下巷掘进工作面,该巷道位于矿井西部二水平21采区下山西翼,北为21221工作面,南为未开采的实体煤层,西为千秋矿、耿村矿边界煤柱。该工作面距地表垂深800m,设计走向长度1500m,巷道设计净断面24m2,21221下巷划分的冲击危险区域:428米左右为第一冲击危险区域,600米-800米段为第二冲击危险区域,开切眼为第三冲击危险区域。根据北京科技大学2010年11月完成的《基于防冲的强冲击特厚煤层开采设计研究》,千秋煤矿经过论证后,21221工作面设计开采切眼长度确定为180米。
21221下巷沿底板掘进,开口采用爆破落煤,耙煤机及溜子装运煤,MZ—15型煤电钻打眼;在正常掘进后,采用综掘,工作面的煤炭经迎头综掘机装至下巷的皮带上,然后再经刮板输送机外运至21区皮带下山。21221下巷于2011年1月开工,事故发生前,从车场口开始已经掘进710m。
2011年8月16日8时32分,21221下巷发生冲击地压,煤炮声很大,出现部分巷道掉少量锚喷皮、灯管脱落、皮带架向下帮偏移、多处托辊脱落、中间单体柱向上帮歪斜、底鼓等现象。该矿ARAMIS微震监测设备监测到位置在巷口往里477米,下巷以上15米,层位是巷道底板以下8米;能量:8.3×107J。之后,该矿进一步制定了断顶爆破、断底爆破、煤层注水等防范措施,尤其是加强21221下巷卸压强度,除了下巷的即时卸压外,在300m以里安排第二轮卸压爆破。
2011年8月31日4时22分,掘一队在21221下巷570m窝头下帮开设疏压硐室放炮诱发煤炮,造成460m至560m巷道底臌0.3-0.2m,500m-560m下帮梁腿轻微滑移。该矿ARAMIS微震监测设备监测到位置是巷口往里437米,下巷以下30米,能量:2.0×107J。之后,该矿制定措施:继续施工第二轮卸压爆破,注水钻孔要及时进行注水;降低21221下巷掘进速度,增强锚网索主动支护的强度。
从2011年8月16日开始,该矿在21221下巷采取以上防治措施后,根据监测数据分析,9月、10月和7月、8月相比,21221下巷大能量释放事件频次明显下降,冲击地压危险性依然存在。
2011年1月,该矿编制实施的《21221工作面防治冲击地压专项设计》规定21221下巷作业人员不得超过50人。2011年10月25日,千秋煤矿生产调度会研究决定21221下巷需进行维护作业,会后防冲科核定千秋煤矿21221下巷安排准入76名施工人员。
二、事故发生及抢险救援经过
(一)事故发生经过
2011年11月3日四点班,千秋煤矿当班共入井415人。其中,21221下巷掘进工作面当班为检修班,作业人员72人,有掘一队、掘二队、开二队、防冲队及安检、瓦检等流动人员,主要进行防冲卸压工程、防火工程、巷道加强支护和清理等工作。
掘一队队长何建民安排当班19人在21221下巷600米以里作业,任务是支6根大立柱。掘二队队长李伟民安排当班16人在21221下巷540-560米段落底、支大立柱。开二队队长李运星安排当班17人在21221下巷470米以里支大立柱,当班工作量为8根。防冲队当班12人,队长葛素河安排11人在21221下巷掘进头施工卸压孔,1人负责开泵、巡查管路。安检科2人、防冲科2人在21221下巷检查。其他流动岗4人(1名抽放工、2名瓦检工、1名放炮员)巡查作业。
事故发生时,有2人离开21221下巷(掘二队跟班领导刘付清、开二队跟班副队长刘会强在21221下巷外口协调运料工作),另有5人进入21221下巷(在二水平西大巷施工的开三队有3人到21221下巷借取锚索张拉器,开二队、掘二队送班中餐各1人)。事故发生时共有75人在21221下巷内,当班跟班矿领导丁洪伟(千秋矿党委副书记)正走在东大巷内,准备乘缆车到21区各工作面巡查。
事故发生前,21221下巷作业人员没有发现冲击地压征兆。11月3日19时18分,21221下巷冲击地压突然瞬时爆发, 形成3.5×108焦耳巨大能量释放,导致严重灾害。
2011年11月3日19时22分,开二队跟班副队长刘会强在21221下巷口注水泵站处向调度室汇报21221下巷响了一声煤炮,声音比较大,巷内煤尘大,什么也看不清楚。调度室值班人员立即通知安检员进去查看情况,并通知防冲科派人去现场查看情况。经现场落实,21221下巷380米以里变形严重,人已进不去,风筒部分脱落,安检员立刻向调度室汇报。19时45分左右,矿调度室向义煤集团公司报告,21221下巷掘进工作面发生冲击地压事故。21时10分,义煤集团公司先后向河南省省直有关部门及三门峡市进行了报告。
(二)事故抢救经过
事故发生后,国家安全监管总局、国家煤监局和省委、省政府主要领导同志,省直有关部门及三门峡市委、市政府负责人都及时赶赴现场,指导抢险救援工作,成立了以郭庚茂省长为组长、陈雪枫副省长为副组长的事故抢险救援指挥部。义煤集团及千秋煤矿迅速启动应急预案,立即开展施救。
抢险救援指挥部调集抢险救援力量,制定了科学的施救方案:一是采取用21221下巷原有的注浆管、供水管、压风管向灾区供风,加大被困地点供风量;二是从21221下巷450米处向里沿原巷道向灾区掘进小断面巷道实施直接营救;三是从21221上巷560米往里向受灾地点打钻孔,同时从地面利用车载钻机向受灾地点打竖钻,力求实施向灾区供风;四是沿21221下巷的巷旁掘进小断面巷道施救等。
义煤集团矿山救护大队出动6个中队,16个小队次,指战员173人次,先后完成了灾区侦察、排放瓦斯等工作,确保施救安全。
在救护队员的严密监控下,随着瓦斯含量降低,救援人员开始沿原巷道进行清挖。3日19时57分,在21221下巷455米处,发现2名遇难工人;20时20分,15名工人成功脱险。4日3时39分,巷道清理至480m处发现2名遇难人员,6时16分救护队员将遇难人员运送出井;9时50分,当挖掘到510米处时,救援人员钻过小洞发现7名被困矿工,10时49分至13时24分,7名矿工陆续升井。至5日5时56分,巷道挖掘至553m处,与被困地点挖通。5日6时28分,经过抢险队员的共同努力打通了生命通道,7时10分,35名获救矿工陆续升井;8时3分,又有10名获救矿工陆续升井。11时11分开始,救护队员进入灾区侦查,分别在510米处、535米处、540米处、550米处共发现4名遇难人员并陆续运送升井。
事故发生后,被困人员积极进行自救互救。21221下巷600米以里,被困人员在安检科副科长龙印水、防冲科副科长郝其林的统一带领和安排下,防冲队副队长赵振伟在前面清理杂物,由轻伤人员背重伤人员向外转移,到达560米处时,巷道被堵实。由于瓦斯大,多名工人就用手扒出一个长20多米仅够1人通过的通道,部分人员继续向外转移至540米段。赵振伟和郝其林卸掉560米段风管螺丝,安排一名电工敲掉540米段风管闸门,加大供风。为了搞好自救工作,龙印水、郝其林、赵振伟和掘一队副队长黄怀超共同商量,安排被困人员每组两人向外清挖,每组清挖20公分,挖完换组;同时,安排人员用木头敲打管路和道轨向外传递信号。21221下巷470米以里,在开二队班长狄卫刚的组织下,几名伤势较轻的职工扒出2名被埋职工,并抬到安全地点;安排其他职工用扳手把压风管上的螺丝拧掉2条进行通风自救;几名伤势较轻的职工用手扒通道,扒出4-5米后,终于和外面的救援队伍会合,成功获救。
11月5日23点16分,抢险救援工作结束。经过近52个小时的奋力救援,事故当时造成8人遇难,67人成功升井,其中66人不同程度受伤。11月6日10时50分、14时35分,有两名受伤人员先后在医院经抢救无效死亡。
三、事故原因和性质
(一)事故直接原因
本矿区煤层顶板为巨厚砂砾岩(380-600m),事故发生区域接近落差达50-500m 的F16逆断层,地层局部直立或倒转,构造应力极大,处在强冲击地压危险区域;煤矿开采后,上覆砾岩层诱发下伏F16逆断层活化,瞬间诱发了井下能量巨大的冲击地压事故。
(二)事故间接原因
1.该矿对采深已达800米、特厚坚硬顶板条件下地应力和采动应力影响增大、诱发冲击地压灾害的不确定性因素认识不足。采取的煤层深孔卸压爆破、超前卸压爆破、煤层深孔注水、大直径卸压钻孔、断底卸压爆破和断顶卸压爆破等措施没能解除冲击地压危险。
2.该矿21221下巷没有优先采用O型棚全封闭支架支护。这次冲击地压事故能量强度在108焦耳级别。虽然开展了大量科学研究工作,采取了防冲措施,但现有巷道支护形式不能抵抗这次冲击地压破坏。
3.事故当班有75人同时在21221下巷作业,违反该矿防冲专项设计中“21221下巷作业人员不得超过50人”的规定。
(三)事故性质
经调查认定,义煤集团千秋煤矿“11.3”重大冲击地压事故是一起责任事故。
四、事故责任划分及处理建议
(一)杨超,中共党员,义煤集团千秋煤矿防冲科科长。该矿防冲科核定千秋煤矿21221下巷准入76名施工人员,致使事故发生时21221下巷当班作业75人,超过该矿防冲专项设计规定人数。对此应负主要领导责任。给予免职处理,建议给予行政降级、党内严重警告处分。
(二)魏向志,中共党员,义煤集团千秋煤矿总工程师,负责全矿技术管理工作,分管防冲科。该矿冲击地压煤层采掘工作面巷道支护没有优先采用O型棚全封闭支架支护;审查同意防冲科核定千秋煤矿21221下巷准入76名施工人员,致使事故发生时21221下巷当班作业75人,超过该矿防冲专项设计规定人数。对此应负主要领导责任。依据《河南省人民政府关于加强煤矿安全生产工作的补充意见》(豫政〔2011〕40号),给予免职处理。建议给予行政降级、党内严重警告处分。
(三)吴保成,中共党员,义煤集团千秋煤矿生产副矿长。该矿冲击地压煤层采掘工作面巷道支护没有优先采用O型棚全封闭支架支护;审查同意防冲科核定千秋煤矿21221下巷准入76名施工人员,致使事故发生时21221下巷当班作业75人,超过该矿防冲专项设计规定人数。对此应负主要领导责任。依据《河南省人民政府关于加强煤矿安全生产工作的补充意见》(豫政〔2011〕40号),给予免职处理。建议给予行政降级、党内严重警告处分。
(四)张寅,中共党员,义煤集团千秋煤矿矿长。对采深已达800米、特厚坚硬顶板条件下地应力和采动应力影响增大、诱发冲击地压灾害的不确定性因素认识不足;该矿冲击地压煤层采掘工作面巷道支护没有优先采用O型棚全封闭支架支护;审定同意防冲科核定千秋煤矿21221下巷准入76名施工人员,致使事故发生时21221下巷当班作业75人,超过该矿防冲专项设计规定人数。对此应负主要领导责任。义煤集团已于2011年11月5日免去其千秋煤矿矿长职务。建议给予行政降级、党内严重警告处分。依据《<生产安全事故报告和调查处理条例>罚款处罚暂行规定》第十八条第三款规定,对其处上一年年收入60%的罚款计121536元。终身不得担任本行业企业的矿长。
(五)杨随木,中共党员,义煤集团副总工程师兼生产技术处处长。对采深已达800米、特厚坚硬顶板条件下地应力和采动应力影响增大、诱发冲击地压灾害的不确定性因素认识不足;对防治冲击地压工作重视不够,监督检查不到位。对此负有重要领导责任。建议给予行政记过处分。
(六)李建新,中共党员,义煤集团副总经理、总工程师。对采深已达800米、特厚坚硬顶板条件下地应力和采动应力影响增大、诱发冲击地压灾害的不确定性因素认识不足;对防治冲击地压工作重视不够,监督检查不到位。对此负有重要领导责任。已免职。建议给予行政记大过处分。
(七)翟源涛,中共党员,义煤集团党委副书记、总经理、副董事长。对采深已达800米、特厚坚硬顶板条件下地应力和采动应力影响增大、诱发冲击地压灾害的不确定性因素认识不足。对此负有重要领导责任。建议给予行政警告处分。
依据《<生产安全事故报告和调查处理条例>罚款处罚暂行规定》第十六条第一款规定,对千秋煤矿给予99万元的罚款。
以上行政罚款由河南煤矿安全监察局豫西监察分局执行。
建议责成义煤集团向河南省人民政府作出深刻检查。
五、防范措施及建议
(一)千秋煤矿要重新核定生产能力,压减产能规模,保持采掘平衡和合理开采强度,确定适合自己矿井实际情况的预测预报指标体系,实现冲击地压的实时预警。
(二)千秋煤矿西翼采区煤层顶板坚硬、厚度大,并且F16断层为一具有活化特征的逆断层,在此条件下厚煤层冲击地压防治具有特殊性。因此,建议暂停千秋煤矿21采区西翼下部煤层的开采。对于义煤集团类似条件的采区,均需对防冲措施的有效性进行评价,着力从技术上解决防冲问题。
(三)针对本矿区冲击地压与地质构造活化有密切关系这一事实,需进一步加强义马煤田的地质构造探测与研究,加强上覆岩层运动规律的研究,进一步探索义马煤田特殊地质条件、岩层移动与冲击地压的关系,切实加强本矿区冲击地压灾害研究。
(四)要加大安全投入,加快煤矿“六大系统”建设,加强职工安全教育培训,切实提高应急处置能力和安全生产保障水平。在冲击地压危险区域,最大限度减少作业人员,严格控制进入冲击危险区域人数。
(五)进一步加强安全监管。随着河南省煤矿开采深度加深,矿井条件的不断变化,事故隐患越来越多,对于一些没有安全保障能力的矿井、采区、采面、掘进头,由专家进行安全评估和分析,落实综合治理措施,坚决做到不安全不生产。
河南省人民政府义煤集团千秋煤矿
“11.3”重大冲击地压事故调查组
二〇一二年四月一日