一、矿井基本情况
(一)矿井概况
宏达煤矿隶属四川省古叙煤田开发股份有限公司,矿井位于古蔺县太平镇岔角村,为证照齐全的生产矿井,矿井设计和核定生产能力15万吨/年,允许开采煤层7层,安全生产标准化管理体系建设达二级。矿井五长、五科、五队设置齐全,矿井核定单班最大作业人数不超过100人,实行三八制作业。矿井属于煤与瓦斯突出矿井,矿井采用平硐开拓方式,布置有3个井筒,即+370米主平硐,+530米行人平硐进风,+570米回风斜井回风。矿井采用边界抽出式通风,矿井总回风4310m³/min。矿井现有+370米水平1个水平2个采区,一采区布置一个采煤工作面,二采区布置一个备采面和两个掘进工作面。
(二)矿井瓦斯灾害防治情况
矿井实际开采C24、C19两层煤,其中C24煤层厚度1.5至3.3米,加矸厚度0.2至0.4米,最大煤层瓦斯含量18.24m³/t,最大煤层瓦斯压力2.4MPa,煤的坚固性系数2~3。矿井采取开采保护层和穿层钻孔预抽,作为区域防突措施。矿井在底板茅口灰岩中布置有瓦斯抽采焊穿层网格钻孔对C19煤层待掘采区域瓦斯抽采作为C19煤层区域防突措施,C19煤层作为上保护层先开采后,保护下覆C24煤层。目前,一采区C19煤层已全部开采结束,二采区C19煤层还剩第三区段北翼2196采煤工作面未开采,并对保护范围进行了考察。矿井建有六大系统,采用激光甲烷传感器,矿井在地面建有高、低浓度两套固定永久瓦斯抽采系统。
(三)事故地点基本概况
事故发生在二采区2245运输巷掘进工作面。炮掘工艺,断面8.36㎡,巷道支护为锚网索联合支护,防滑前探梁临时支护。采用2X30KW对旋局部通风机压入式通风,配直径600mm胶质双抗风筒。2245运输巷布置在C24煤层中,设计标高+370米,长度383.9米。截止事故发生时,巷道已施工283.6米。上浮C19煤层2195工作面运输巷揭露一条F3逆断层,走向北偏东18°,倾向108°,倾向50°,落差1.8米。
(四)事故地点瓦斯治理情况
2245运输巷掘进工作面采用开采保护层C19煤层作为区域防突措施。依据宏达煤矿C19保护层开采效果研究报告,倾向保护角倾向侧为75°,走向保护角为59°。2245运输巷掘进工作面上覆的2195保护层工作面C19煤层已于2019年9月回踩结束,但2195运输巷在164米处遇F3逆断层,遂将巷道由原标高+381.5米抬高至+388.6米。2245运输巷掘进工作面原设计与+370米回风石门同水平布置,矿井为增加2245采煤工作面开采长度,决定降低巷道标高,制+365.9米布置。降低标高设计布置后,按设计资料留有10.7米和1米保护屏障,实际因层间距,巷道设计位置变化,2245运输巷已不在保护范围内了,经调查,2245运输巷164米处往里,已施工119.6米,受F3逆断层等构造影响,C24煤层与C19煤层间距逐步增大至24.35米,导致2245运输巷掘进工作面超出被保护范围3.2米,超出被保护范围部分掘进长度14.5米。2022年7月10日,煤矿发现2245运输巷掘进工作面夜班放炮,最大瓦斯浓度达0.71%,停止了掘进作业。省上组织聘请专家对宏达煤矿开展体检式检查时发现隐患,2245运输巷掘进工作面防突设计中只明确了上保护层的保护范围,被保护范围划定平面图中显示,卸压保护范围在巷道下帮不足15米,也未确定掘进工作面下帮15米范围内是否处于底板穿层钻孔覆盖区域。煤矿结合整改指令,决定在掘进工作面采取补充防突措施,在2245运输巷掘进工作面设计施工钻孔15个,分别在掘进工作面碛头和上、下帮,钻孔控制巷道两帮方轮廓线外各15米,控制工作面掘进方向前方60米。钻孔于2022年7月13日中班开始施工,实际施工钻孔20个,其中补打钻孔五个。2022年7月28日早班钻孔竣工,7月28日中班全部并入抽采系统投抽,实际抽采38天,未达到抽采半径达标时间的46天,抽采瓦斯总量约4.82万m³。因为该单元未单独计量,未进行抽采达标评判。9月6日至9月7日,矿井委托四川古旭科技服务公司到矿对2245运输巷进行取样,测定残余瓦斯含量,共计取样五份,测得残余瓦斯含量为5.8040至6.3151m³/t,并出具了瓦斯含量测定报告。9月19日对该掘进工作面进行连续验证,验证指标为最大钻屑量为1.9Kg/m,钻屑瓦斯解吸指标每克每分钟的平方根0.11ml/(g.min½),允许掘进7米,9月20日恢复掘进,实际掘进6.9米。9月22日进行了第二次验证,验证指标为最大钻屑量2Kg/m,钻屑瓦斯解吸指标0.12ml/(g.min½),允许掘进7米。9月22日中班开始掘进,到事故发生前实际掘进了5.8米。9月26日通风瓦斯日分析发现,该掘进工作面煤层下分层由1.5米增厚至1.9米,煤层变软,矿井采取补充排放钻孔措施,设计钻孔8个,深度5米,实际施工10个,实际施工深度为2.5米左右。当班值班队长反应钻头太大,钻孔垮孔打不进现象,矿井未及时停止作业,分析原因,采取措施进行处置。
二、事故发生及应急处置过程
(一)当班作业简要经过
9月27日7时许,2245运输巷掘进队召开队级班前会。7时40分,当班作业人员6人与瓦井工入井。10时04分,矿井在2245运输巷掘进工作面,组织开展突出事故应急逃生演练。10时34分,演练结束,开始当班作业,依次开始打炮眼、瓦斯检查、装药连线、撤人、布岗、断电等工作。掘进当班使用1米钻杆打炮眼27个,使用炸药12公斤。期间,在掘进队打眼作业时,矿井监测电工对2245运输巷甲烷传感器进行了调校。13时16分, 2245运输巷掘进工作面作业人员撤到二采区避难洞室,瓦检员胡某芒最后离开,人为将T1甲烷传感器移到风筒三通处,并放新风吹传感器,在风筒上开口放新风直吹T2甲烷传感器。经汇报,调度室同意,13时22分,放炮员范某勇在二采区避难洞室进行起爆。9月27日13时26分51秒,2245运输巷掘进工作面T4甲烷传感器超限报警持续时间42分59秒,最大值26.9%;13时31分17秒,二采区回风上山甲烷传感器开始超限报警,持续时长34分35秒,最大值4.78%。13时39分19秒,矿井总回风甲烷传感器开始超限报警,持续时长36分55秒,最大值3.41%。
(二)应急处置情况
9月27日13时26分,监控中心值班人员文某琼发现2245运输巷工作面分风口T4甲烷传感器超限报警,立即向矿调度室值班员易某汇报。易某立即下达撤人指令,并向值班矿领导洪某强、值班部长罗某华和矿长杨某强、矿总工程师、生产副矿长及相关部门负责人汇报。矿长杨某强于13时30分启动应急预案,通知井下所有作业区域停止作业,断电,撤人至地面。接到报警信息后,国家矿山安监局四川局、四川省应急管理厅、泸州市应急管理局立即派员赶往宏达煤矿,督促古叙煤田公司及宏达煤矿认真清点井上下全部人员,提出严禁擅自入井、保留事故现场、配合事故调查等工作要求。
三、事故直接原因
2245运输巷掘进工作面对应2195抬高运输巷段,布置在被保护范围边缘,受F3逆断层等构造影响,C24、C19煤层层间距增大,掘进工作面超出被保护范围,掘进长度14.5米,并处于应力集中区,矿井实施补充防突措施不到位,放炮诱导发生煤与瓦斯突出事故。经专家组测算,此次瓦斯突出事故突出瓦斯量2800m³,煤量138吨。
四、事故间接原因
(一)宏达煤矿风险意识不强,重生产轻安全。
为增加采煤工作面开采长度,擅自修改原采区设计,将2245运输巷设计标高由+370米降到+365.928米布置,掘进面逐渐超出保护范围施工,不认真执行监管,下达整改指令,冒险组织掘进施工。
(二)宏达煤矿防突措施不到位。
一是区域性防突措施不到位。未充分考虑地质构造变化可能导致巷道超出保护范围,外掘进施工可能出现的严重后果,矿长未采纳,矿总工程师提出抬高巷道标高布置的意见。“有保必保”区域性防突措施未严格落实。二是防突措施落实情况全过程工作不到位,对地质构造影响、层间巨变、大煤层增厚、瓦斯变化等情况研判不足。三是实施补充防突措施管理不到位,2245运输巷掘进工作面预抽时间时38天,未达到抽采半径考察达标时间的46天,未开展抽采达标评判。三矿井技术管理不到位。一是地质测量工作不到位,未采取措施探明地质构造和煤层层间距变化。未及时掌握和发现2245运输巷掘进工作面已经进入保护范围外施工的情况。二是对抽采效果检验最大采与瓦斯含量达6.315m³/t,超过构造带W<6m³/t的临界值,未分析原因采取措施。三是9月27日掘进队报告排放孔打不到位,未及时停止作业,分析原因,采取措施进行处置。四是技术管理责任不落实,矿井重要技术审查和重大决策没有建立健全相关记录。四川宏达煤矿“9.27”煤与瓦斯突出事故