尚庄煤矿503采面“12.31”火灾事故经验教训
2018-12-01熊辉荣袁桂生汤国辉杨慧军涂庆辉
熊辉荣,袁桂生,汤国辉,杨慧军,涂庆辉
(江西煤业集团有限责任公司 尚庄煤矿,江西 丰城 331143)
2014年12月31日23∶00时,江西煤业集团有限责任公司尚庄煤矿东翼下山采区503收尾工作面49#~53#支架处顶板发生一起煤层自燃事故,于2015年1月15日处理完毕。
1 503工作面基本概况
尚庄煤矿503综采工作面位于-650m水平东翼下山采区的东翼,东南面为未采动区,西邻东总回下山及东运下山,北邻501工作面;所采煤层为B4煤层,其煤层厚度2.2~5.4 m,平均煤层厚度2.9m,且中间含一层0.4~3.2 m左右的夹矸,其变化趋势由东往西逐渐变厚,煤层走向N70°~80°E,倾角SE,倾角10°~14°,平均11°。该面地质条件相对复杂,瓦斯绝对涌出量6.01 m3/t,相对涌出量14.46 m3/t,煤尘具有爆炸性,煤层具有自燃倾向性,自然发火期为4~6个月。
503综采工作面采用走向长壁后退式采煤法,全部垮落法管理顶板。工作面可采走向长1138 m,倾斜宽150m,煤层厚度2.9 m,可采储量658.0 kt。工作面自2012年12月开始采煤,2014年11月7日收尾铺网,11月28日开始施工鸭嘴棚和拆“三机”,12月16日开始回撤支架。
2 事故处理经过
2014年12月31日中班23∶00时, 负责支架回收的掘一队职工到工作面作业,在54#支架边闻到异味,并发现53#支架处有烟冒出(见图1),立即汇报到矿调度室。调度室接到汇报后,立即按事故汇报程序通知了矿长、总工程师等相关领导。总工程师详细询问现场情况后,立即下井赶到现场进行处理。按灾害处理预案成立了以矿长为总指挥的救灾指挥部,并在井下-800 m水平成立以总工程师为总指挥的井下救灾指挥部。针对503工作面煤层自然发火实际情况,立即编制专门的救灾措施。与此同时向矿务局调度室汇报。接到汇报后局领导及救护大队相继赶到救灾指挥部,指导救灾。
总工程师到达现场后根据现场情况,发现49#~53#支架处顶板有自燃现象,立即组织相关人员拆除49#、53#支架, 对49#、53#支架上下顶板进行插管注水灭火,局势立即得到控制,无明火和烟雾,未检测到CO,温度控制30℃之内。由于井下消防材料库内没有尖头铁插管,只能采用普通铁管注水,导致注水深度不够。1月1日中班54#架顶板处再次出现冒烟,现场人员立即组织从53#、54#架处补打尖头插管进行注水,20分钟后恢复正常。从元月1日晚班开始,火区再未出现高温、冒烟情况,检测各项防火参数正常。
2015年1月4日,决定503工作面停止回撤支架,并编制专项的封闭措施,2015年1月6日早班开始,全矿开始撤人停产,对503面灾区进行封闭(见图2)。在局领导和指挥部组织下,1月6日中班15∶35、1月7日早班12∶56、1月8日中班15:21,救护队对503工作面两道先后进行3次封闭。第一、二次由于封堵不严,造成漏风达200 m3/min以上,第三次使用预制块、水泥进行封闭、堵漏才彻底封闭住火区。
2015年1月9日对顺槽密闭进行第四次喷浆堵漏。1月10日早班,经检查503面风巷密闭内瓦斯达18%、CO在200PPm、O2在12%左右、 温度在30℃,在确定灾区无异常状况下,从中班开始全矿恢复正常生产;并且对503面顺槽、风巷第二道密闭进行同时施工,运陶土对两道密闭间进行充填;充填实后再对两道密闭中间进行注黄泥浆作业。到2015年1月22日,顺槽、回风两道密闭基本注浆充填完毕,灾区处理结束。
从2015年1月22日之后,503回风密闭内CO浓度由250PPm降至0 PPm,压差由-150 Pa降至0Pa,O2浓度由12%降至5%左右;503顺槽密闭内CO浓度维持在0PPm,压差保持在0 Pa,O2浓度保持在16%左右。
图1 503工作面地质素描(起火位置)
3 事故总结
1)尚庄煤矿503收尾工作面煤层自燃事故发生后能够安全封闭,得到了上级领导和部门大力支持及技术指导,使得本次事故救灾做到了安全有序,杜绝了事故进一步发展。
2)救灾指挥部在事故发生期间,保持清醒头脑,严格按照救灾原则,有条不紊地进行指挥抢险救灾,及时编制相应的救灾安全技术措施并执行,杜绝了在救灾时发生次生事故,确保了安全有序的救灾处理过程。
3)503收尾工作面自然发火事故教训深刻,主要有:
(1)503工作面中部45#~90#支架位置煤层变厚,煤厚达4.0~4.5 m,特别是夹矸层变厚,上分层夹矸为0.4~0.5 m厚的炭质页岩,含碳量较高,下分层为厚0.3 m的炭质泥岩和粘土岩,丢顶煤达0.3~1.0 m,是造成此次事故的直接原因。今后,类似条件工作面应严禁丢顶煤开采。
(2)在回采过程中,遇到地质变化地段,工作面推进缓慢过程中,要加大防火措施执行力度。
(3)在工作面收尾前,要提前做好收尾准备工作,在规定时间内进行封闭。
(4)在今后的回采防火措施必须做到以下几点:
①提高认识,加强对防火工作的管理。
②加强防火队伍的建设,加大防火措施执行力度。
③与中国矿业大学、中煤科工集团重庆研究院合作采用三相泡沫防火技术及TJT固体凝胶技术进行防火效果试验。
图2 503工作面救灾密闭施工位置
④回采过程中必须严格按照作业规程要求采煤,确保工作面正常推进循环率及回采率。
4 结语
由于井下消防材料库内储存的消防材料不全,没有尖头铁插管,救灾初期效果差,导致发生复燃事故;紧急加工尖头铁插管,采用尖头铁插管注水,效果明显,基本控制了火区;救护队对火区密闭的封闭效果差,导致救灾时间的拖延。在今后的工作中必须采取针对性措施加以改进。