河南鶴壁煤業(yè)公司二礦“10.3”特別重大瓦斯爆炸事故直接原因的認(rèn)定與分析

2005年10月3日4時(shí)36分，河南省鶴壁煤業(yè)（集團(tuán)）公司二礦發(fā)生特別重大瓦斯爆炸事故，造成34人死亡、19人受傷。一、礦井及工作面概況二、事故直接原因三、結(jié)論主要內(nèi)容一、礦井及工作面概況河南省鶴壁煤業(yè)（集團(tuán)）公司二礦，建于1956年，1958年投入生產(chǎn)，屬國(guó)有重點(diǎn)煤礦，設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力60萬t，2005年核定年生產(chǎn)能力84萬t。

2004年礦井生產(chǎn)原煤69.24萬t，2005年1～9月份實(shí)際原煤產(chǎn)量達(dá)51.82萬t。2005年8月份礦井瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果：絕對(duì)瓦斯涌出量為18.90m3/min，相對(duì)瓦斯涌出量為11.37m3/t，瓦斯等級(jí)為高瓦斯礦井。一、礦井及工作面概況1、礦井概況煤塵具有爆炸危險(xiǎn)性，爆炸指數(shù)為16.21%。

煤層自燃傾向等級(jí)為Ⅲ類，屬不易自燃，最短發(fā)火期為148天。礦井開拓方式為立井、暗斜井多水平上、下山開拓，分為三個(gè)開采水平。

目前，北翼一、二水平和南翼已全部結(jié)束，礦井開采均集中在北翼三水平。

礦井建立了井下移動(dòng)式瓦斯抽放系統(tǒng)，安裝2臺(tái)2BEF-4002水環(huán)式真空泵。

礦井建有地面注漿滅火系統(tǒng)和完整的防塵系統(tǒng)。礦井安裝有KJ4煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。

一、礦井及工作面概況1、礦井概況礦井采用混合式通風(fēng)方式，由主、副井和北翼副井進(jìn)風(fēng)，北翼風(fēng)井回風(fēng)，配備2K60－24型軸流式主要通風(fēng)機(jī)兩臺(tái)，其中一臺(tái)備用。礦井采用炮采放頂煤和綜合機(jī)械化放頂煤采煤方法，工作面采用走向長(zhǎng)壁布置，用全部冒落法管理頂板。礦井現(xiàn)有三個(gè)采煤工作面和兩個(gè)煤巷掘進(jìn)工作面。一、礦井及工作面概況1、礦井概況38采區(qū)北煤柱1工作面位于3806工作面（已采）東北部，3804工作面（已采）東南部，F(xiàn)100N45號(hào)斷層的西北部，東北與四礦井田相接。與3806工作面、3804工作面采空區(qū)之間分別留有20m、25m區(qū)段煤柱。工作面上、下順槽沿底布置，采用傾斜長(zhǎng)壁炮采放頂煤采煤方法，全部垮落法管理頂板。工作面走向長(zhǎng)220m，斜長(zhǎng)111.9m，開采二疊系山西統(tǒng)下部二1煤層,煤層平均厚度7.76m，平均傾角12°。由于煤層頂煤堅(jiān)硬，需采用預(yù)裂爆破，設(shè)計(jì)預(yù)裂爆破眼中心布置在距切頂線1.4m，垂直頂煤沿傾斜方向打一排爆破眼，爆破眼間距1.2m，要求1深1淺，眼深分別為5m和2.5m。一、礦井及工作面概況2、工作面概況該工作面制定了較為完整的工作面作業(yè)規(guī)程、工作面“一通三防”設(shè)計(jì)、工作面瓦斯抽放設(shè)計(jì)、工作面初采初放安全技術(shù)措施、工作面回采期間保證通風(fēng)穩(wěn)定的安全技術(shù)措施和工作面回采期間防治瓦斯安全技術(shù)措施。一、礦井及工作面概況2、工作面概況工作面通風(fēng)系統(tǒng)示意圖二、事故的直接原因1、事故概述2、瓦斯爆炸時(shí)間及爆炸類型3、瓦斯爆炸爆源點(diǎn)的認(rèn)定4、爆炸瓦斯源的認(rèn)定5、爆炸火源的認(rèn)定二、事故的直接原因1、事故的概述2005年10月3日4時(shí)36分，礦井38采區(qū)北煤柱1工作面靠近上隅角的頂煤17#預(yù)裂炮眼附近采空區(qū)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到爆炸和燃燒濃度；頂煤預(yù)裂炮眼向采空區(qū)方向傾斜，造成裝藥中心位置至采空區(qū)一側(cè)自由面的最小抵抗線不足，炸藥起爆后產(chǎn)生爆燃，引燃采空區(qū)瓦斯，形成瓦斯爆炸。瓦斯爆炸沖擊波主要波及工作面、上順槽、聯(lián)絡(luò)巷、中切巷、外切巷、回風(fēng)巷和運(yùn)輸巷；工作面有沖擊波作用和高溫過火痕跡；沖擊波對(duì)下順槽和邊界巷沖擊作用不明顯。據(jù)礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行記錄，確定引發(fā)瓦斯爆炸時(shí)間為2005年10月3日4時(shí)36分。事故性質(zhì)是瓦斯爆炸事故。二、事故的直接原因2、瓦斯爆炸時(shí)間及爆炸類型瓦斯爆炸爆（火）源點(diǎn)在38采區(qū)北煤柱1工作面上隅角頂煤17#預(yù)裂炮眼附近采空區(qū)內(nèi)

，主要依據(jù)是：爆炸沖擊波從工作面上隅角采空區(qū)內(nèi)沖出，孔洞正對(duì)工作面上順槽，致使爆炸沖擊波主要沿工作面上順槽向外傳播；工作面有沖擊波作用和高溫過火痕跡。

引火源是向采空區(qū)方向傾斜的頂煤預(yù)裂炮眼中的炸藥，放炮炮火沖破頂煤采空區(qū)一側(cè)最小抵抗線引爆瓦斯?，F(xiàn)場(chǎng)勘察發(fā)現(xiàn)上隅角附近的17#及18#預(yù)裂炮眼已經(jīng)放過炮，炮眼下面有爆破震落的煤渣，在工作面找到了放炮器和雷管腳線；工作面逃生人員證實(shí)，當(dāng)時(shí)正在上隅角附近進(jìn)行預(yù)裂爆破作業(yè)，聽到放炮聲后，發(fā)現(xiàn)瓦斯燃燒火焰。

二、事故的直接原因3、瓦斯爆炸的爆源點(diǎn)認(rèn)定事故犧牲人員中大多數(shù)為一氧化碳中毒死亡，也間接證明，瓦斯爆炸產(chǎn)生大量一氧化碳。

爆源點(diǎn)有瓦斯源，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)定，采空區(qū)內(nèi)距底板3.1m高瓦斯?jié)舛葹?.5%,距底板3.8m高瓦斯?jié)舛却笥?0％；工作面頂煤放煤過程中釋放的瓦斯一部分在采空區(qū)漏風(fēng)流的作用下向工作面上隅角附近的采空區(qū)積聚，使該處采空區(qū)頂部瓦斯?jié)舛乳L(zhǎng)期處于爆炸和燃燒濃度。二、事故的直接原因3、瓦斯爆炸爆源點(diǎn)認(rèn)定爆炸沖擊波傳播現(xiàn)場(chǎng)勘察證據(jù)圖11圖10圖1圖9圖6圖8圖3圖4圖2圖5圖7在距上隅角32～35m的放煤口，對(duì)采空區(qū)內(nèi)的瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行了測(cè)定，在工作面后部1.5m處，距底板3.1m高瓦斯?jié)舛葹?.5%,距底板3.8m高瓦斯?jié)舛却笥?0％。

18個(gè)預(yù)裂炮眼內(nèi)的瓦斯?jié)舛葴y(cè)定結(jié)果中，有9個(gè)炮眼中瓦斯?jié)舛却笥?％。

由工作面瓦斯涌出分析可知，該工作面相對(duì)瓦斯涌出量達(dá)18.92m3/t。

靠近上隅角附近的采空區(qū)內(nèi)頂部存在濃度達(dá)到爆炸和燃燒的高濃度瓦斯二、事故的直接原因4、爆炸瓦斯源認(rèn)定二、事故的直接原因4、爆炸瓦斯源的認(rèn)定采空區(qū)瓦斯?jié)舛确植级?、事故的直接原?、爆炸引火源的認(rèn)定引火源是向采空區(qū)方向傾斜的頂煤預(yù)裂炮眼中的炸藥爆破火焰；現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)定，20個(gè)炮眼向采空區(qū)傾斜角度為47°～74o，多數(shù)為55o左右，距離切頂線距離范圍為0.55m～1.20m。20個(gè)炮眼中，17＃和18＃兩個(gè)炮眼放過炮，現(xiàn)場(chǎng)留有放炮器和放炮母線?，F(xiàn)場(chǎng)逃生人員也證明了放炮過程。二、事故的直接原因5、爆炸引火源的認(rèn)定A6m18~20°4.5m8~10°炮眼A-A’剖面B’3.251.251.920#19#18#17#16#15#14#13#12#11#10#9#8#7#6#5#4#3#2#1#0.62.01.11.21.22.20.81.91.22.43.91.23.01.21.23.81.2A’B附圖鶴煤二礦38煤柱工作面頂煤預(yù)裂炮眼示意圖上順槽下順槽4mB-B’剖面鉆孔(m)三、結(jié)論河南省鶴壁煤業(yè)（集團(tuán)）公司二礦‘10.3’特別重大瓦斯爆炸事故，瓦斯爆炸時(shí)間為2005年10月3日4時(shí)36分，瓦斯爆炸爆源點(diǎn)在38采區(qū)北煤柱1工作面靠近上隅角的17#預(yù)裂炮眼附近采空區(qū)內(nèi)；瓦斯積聚原因是由于工作面頂煤放煤過程中釋放的瓦斯，一部分在采空區(qū)漏風(fēng)流的作用下向工作面上隅角附近的采空區(qū)積聚，使該處采空區(qū)頂部瓦斯?jié)舛乳L(zhǎng)期處于爆炸和燃燒濃度；引火源是工作面頂煤預(yù)裂炮眼向采空區(qū)方向傾斜，造成裝藥中心位置至采空區(qū)一側(cè)自由面的最小抵抗線不足，炸藥起爆后產(chǎn)生爆燃，引燃采空區(qū)瓦斯。三、結(jié)論謝謝！歡迎批評(píng)指正！圖11從聯(lián)絡(luò)巷風(fēng)門處拋擲到運(yùn)輸巷膠帶輸送機(jī)上的碎磚返回圖10下順槽中隔爆水袋完好返回圖117#、18#預(yù)裂孔附近支柱上附著受沖擊后粘結(jié)的煤塵返回圖9支柱柱頭的防倒尼龍