孙家湾事故案例与分析07-06-21.ppt

1、阜新孙家湾矿海州立井阜新孙家湾矿海州立井“2 2.1414”瓦斯爆炸事故瓦斯爆炸事故及其分析及其分析2005年年2月月14日日孙家湾煤矿孙家湾煤矿海州立井发生特别重大瓦斯海州立井发生特别重大瓦斯爆炸事故，爆炸事故，死亡死亡214人人,受伤受伤30人，其中重伤人，其中重伤8人。人。主主 要要 内内 容容一、事故矿井基本情况一、事故矿井基本情况二、事故发生时间认定二、事故发生时间认定三、爆源点的认定三、爆源点的认定四、事故类别认定四、事故类别认定五、瓦斯来源分析五、瓦斯来源分析六、引爆火源分析六、引爆火源分析七、灾害波及范围分析七、灾害波及范围分析八、爆炸强度分析八、爆炸强度分析九、结论九、结论十

2、、技术层面的事故反思十、技术层面的事故反思十一、间接原因分析十一、间接原因分析孙孙家家湾湾煤煤矿矿隶隶属属于于阜阜新新矿矿业业（集集团团）公公司司，系系原孙家湾斜井和海州立井合并。原孙家湾斜井和海州立井合并。生产能力生产能力2003年年4月月28日日：孙孙家家湾湾煤煤矿矿海海州州立立井井年年设设计计能能力力150万万t（未经核定）未经核定）2004年年 ：生生产产148.8万万t，其其中中海海州州立立井井产产95.1万万t，孙家湾斜井产孙家湾斜井产53.7 万万t（04年年8月后不产煤）月后不产煤）。2005年年 ：计划计划150万万t，1月已产月已产15.5万万t。回采工艺：回采工艺：综合机

3、械化放顶煤和炮采放顶煤开采综合机械化放顶煤和炮采放顶煤开采生产采区：生产采区：331采区和采区和242采区采区通通 风风 系系 统：统：两翼对角混合抽出式通风两翼对角混合抽出式通风一、事故矿井基本情况一、事故矿井基本情况通通风风系系统统示示意意图图888m3/min801m3/min238m3/min578m3/min886m3/min2544m3/min孙家湾送833m3/min2970m3/min3108m3/min4957m3/min回孙家湾318m3/min2637m3/min187m3/min回孙家湾351m3/min4705m3/min242242采区采区331331采区采区安全基

4、本状况安全基本状况绝对瓦斯涌出量绝对瓦斯涌出量 ：23.01m3/min相对瓦斯涌出量相对瓦斯涌出量 ：13.7m3/t331采区相对涌出量：采区相对涌出量：7.27m3/t矿井瓦斯等级矿井瓦斯等级 ：高瓦斯矿井高瓦斯矿井煤尘爆炸指数煤尘爆炸指数 ：40.88%瓦斯抽放系统瓦斯抽放系统 ：3台移动抽放泵台移动抽放泵抽放能力抽放能力 ：140m3/minKJ75型矿井瓦斯监测监控系统型矿井瓦斯监测监控系统 二、事故发生时间认定二、事故发生时间认定事故发生时间事故发生时间：2005年年2月月14日日15时时01分分主主 要要 依依 据据 ：-矿井安全监控系统监测信号中断时间为：矿井安全监控系统监测

5、信号中断时间为：2005年年2月月14日日15时时01分分。-阜新地震台监测到的瓦斯爆炸震动波出现阜新地震台监测到的瓦斯爆炸震动波出现：时间为时间为2005年年2月月14日日15时时01分分三、爆源点的认定三、爆源点的认定爆源点：爆源点：-500m水平水平3316架子道内，距专用回架子道内，距专用回风道风道8m处的配电点处的配电点1.从冲击波造成的物体位移方向分析从冲击波造成的物体位移方向分析 井下只有井下只有3316架子道配电点爆炸，其冲击波传播方向呈架子道配电点爆炸，其冲击波传播方向呈放射状放射状 2.从从3316架子道架子道配电点处的火源迹象分析配电点处的火源迹象分析有引爆火源的迹象（具

6、体见火源分析）有引爆火源的迹象（具体见火源分析）四、事故类别认定四、事故类别认定事故类别：事故类别：瓦斯爆炸事故瓦斯爆炸事故（1）高瓦斯矿井。）高瓦斯矿井。（2）造成的冲击波破坏现象十分明显。造成的冲击波破坏现象十分明显。（3）有爆炸声及浓烟产生）有爆炸声及浓烟产生（4）有大量有毒有害气体产生）有大量有毒有害气体产生（5）爆爆炸炸前前有有高高浓浓度度的的瓦瓦斯斯异异常常涌涌出出，爆爆炸炸后后有残存瓦斯有残存瓦斯（6）灾灾区区内内未未发发现现煤煤尘尘结结焦焦现现象象，可可排排除除煤煤尘尘参与爆炸的可能。参与爆炸的可能。（7）事事故故前前爆爆源源点点附附近近未未储储存存、使使用用炸炸药药等等其其它

7、爆炸物品。它爆炸物品。五、瓦斯来源分析五、瓦斯来源分析 1.冲冲击击地地压压（矿矿震震）造造成成3316外外风风道道局局部部 区域瓦斯异常涌出并达到爆炸界限区域瓦斯异常涌出并达到爆炸界限（1）从从冲冲击击地地压压波波监监测测报报表表及及矿矿井井安安全全监监控控系统监测数据方面进行分析系统监测数据方面进行分析据据阜阜新新市市地地震震局局提提供供的的资资料料，2005年年2月月14日日14时时49分分38.6秒秒阜阜新新市市孙孙家家湾湾矿矿区区发发生生了了震震级级为为MML L 2.72.7级冲击地压；级冲击地压；冲击地压发生后冲击地压发生后11分发生瓦斯爆炸，考虑到瓦斯分发生瓦斯爆炸，考虑到瓦斯

8、从涌出点扩散至爆源点、达到爆炸界限的时间，从涌出点扩散至爆源点、达到爆炸界限的时间，以及在该时间段内带电检修，则冲击地压与瓦斯以及在该时间段内带电检修，则冲击地压与瓦斯爆炸两者在时间上有因果关系。爆炸两者在时间上有因果关系。（2）冲冲击击地地压压引引起起瓦瓦斯斯异异常常涌涌出出，冲冲击击地地压压发发生生时时间间和和3316风风道道的的36#监监测测点点，3316外外风风道道53#监监测测点点瓦瓦斯斯浓浓度度值值的的变变化化，在在时时间间和和空空间有对应关系：间有对应关系：事故前，事故前，3316风道回风的风道回风的36#监测点监测点在在14时时49分瓦斯浓度分瓦斯浓度为为2%；3316外风道进

9、风系其回风渗入新风（外风道进风系其回风渗入新风（53#监测点监测点)，若无其他瓦斯，瓦斯浓度应低于，若无其他瓦斯，瓦斯浓度应低于36#监测点瓦斯浓度；监测点瓦斯浓度；3316外风道进风外风道进风53#监测点瓦斯浓度从监测点瓦斯浓度从14时时50分分20秒的秒的1.29%，急剧增加到，急剧增加到14时时52分分29秒的秒的4%以上以上，表明，表明36#监监测点测点与与53#监测点之间有额外瓦斯源补充，且补充速度极为监测点之间有额外瓦斯源补充，且补充速度极为迅速。迅速。据现场勘察，冲击地压导致的巷道底臌、冒顶、巷帮变据现场勘察，冲击地压导致的巷道底臌、冒顶、巷帮变形发生形发生3316外风道外风道5

10、3#监测点前后。监测点前后。（3）事事故故后后，3316外外风风道道仍仍有有大大量量瓦瓦斯斯涌出。涌出。（4）从从3316外外风风道道处处地地质质构构造造状状况况进进行行分析：分析：3316风风道道外外侧侧正正处处于于一一背背斜斜转转向向斜斜的的构构造造地地带带，且且3316架架子子道道斜斜交交于于向向斜斜轴部。轴部。插图 冲击地压致使3316外风道刮板运输机支起 插图 冲击地压致使3316外风道底臌2.3316风道有积聚瓦斯排出风道有积聚瓦斯排出（1）3316风风道道工工作作面面（37#甲甲烷烷传传感感器器）：14时时40分分监监测测信信号号恢恢复复时时，瓦瓦斯斯浓浓度度为为2.09%左左右

11、右；14时时47分分开开 始始 下下 降降，于于 14时时 52分分 下下 降降 至至0.3%。（2）在在3316风风道道工工作作面面瓦瓦斯斯下下降降的的同同时时，3316风风道道回回风风（36#甲甲烷烷传传感感器器）于于14时时49分分瓦瓦斯斯浓浓度度达达2.04%峰峰值值，说说明明3316风风道道工工作作面面集聚瓦斯排出。集聚瓦斯排出。（3）瓦瓦斯斯排排放放时时间间与与回回风风侧侧3316外外风风道道冲冲击击地地压压发发生生时时间间（14时时49分分38秒）秒）对应；对应；结结论论：3316外外风风道道因因冲冲击击地地压压异异常常涌涌出出瓦瓦斯斯与与排排出出的的3316风风道道工工作作面面

12、积积聚聚瓦瓦斯斯混混合合参参与与瓦斯爆炸瓦斯爆炸。六、引爆火源分析六、引爆火源分析引爆引爆瓦斯的火源：瓦斯的火源：-500m-500m水水水水平平平平33163316架架架架子子子子道道道道内内内内，距距距距专专专专用用用用回回回回风风风风道道道道8m8m处处处处的的的的配配配配电电电电点点点点ZBZ-4.0M127VZBZ-4.0M127V型型型型照照照照明明明明信信信信号号号号综综综综合合合合装装装装置接线腔内电火花。置接线腔内电火花。置接线腔内电火花。置接线腔内电火花。（1）3316架子道配电点架子道配电点ZBZ-4.0M127V型照明信号综型照明信号综合装置上方顶板，两排钢筋、锚杆托盘

13、呈红锈色，有合装置上方顶板，两排钢筋、锚杆托盘呈红锈色，有明显过火痕迹；相邻钢筋没有相似痕迹。明显过火痕迹；相邻钢筋没有相似痕迹。(2)33163316架子道架子道照明信号综合装照明信号综合装置置接线腔内有两接线腔内有两个接线端子的压个接线端子的压紧螺帽松动，一紧螺帽松动，一个是接线腔内接个是接线腔内接地端子，另一个地端子，另一个是一相动力电源是一相动力电源线接线端子，开线接线端子，开关在带电作业下关在带电作业下电缆扰动可产生电缆扰动可产生电火花电火花接线腔内两个接线端子有剩余长约22.5cm的二根铜芯丝，其端头圆滑有熔化迹象插图 爆源点附近钻机控制手把煤尘附着状况（3）3316架架子子道道配

14、配电电点点靠靠煤煤帮帮一一侧侧附附近近发发现现该该照照明明信信号号综综合合装装置置接接线线腔腔盖盖板板和和一一只只附附着着其其上上的的螺螺丝丝，该该螺螺丝丝中中部部弯弯曲曲120内内角角、有有扭扭丝丝和和丝丝扣扣拉拉伤伤痕痕迹迹；接接线线腔腔盖盖板板防防爆爆结结合合面面侧侧固固定定该该螺螺丝丝的的螺螺孔孔有有明明显显压压伤伤痕痕迹迹；接接线线腔腔防防爆爆结结合合面面处处，固固定定该该螺螺丝丝的的螺螺孔孔也也有有明明显显向向外外拉拉伤伤凸凸起起痕痕迹迹；表表明明接接线线腔腔内内爆爆炸炸压压力力大大于于配配电电点点处环境压力。处环境压力。（4）3316架子道架子道配电点附近有配电点附近有10人遇难

15、，并发人遇难，并发现两串钥匙和一个扳手，表明事故现场有人作现两串钥匙和一个扳手，表明事故现场有人作业。业。因冲击波和高温火焰的破坏范围：因冲击波和高温火焰的破坏范围：331采采区区：3315工工作作面面及及其其进进回回风风巷巷、3316风风道道、3316皮皮带带道道、331区区轨轨道道下下山山、331区区运运煤煤下下山山、331区区回回风风斜斜下下、扫扫泥泥道道、太太上上一皮运煤道、四皮运煤道、一皮运煤道、四皮运煤道、-340 盲盲 斜斜下下山山，水平大巷；水平大巷；242采区：采区：部分巷道。部分巷道。事故造成伤亡人员及破坏情况如图所示事故造成伤亡人员及破坏情况如图所示 七、灾害波及范围分析

16、七、灾害波及范围分析瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯爆爆爆爆炸炸炸炸造造造造成成成成的的的的遇遇遇遇难难难难人人人人员员分分分分布布布布 22613936492335561插图 爆炸对盲斜下山支护的破坏状况 八、爆炸强度分析八、爆炸强度分析1.参与爆炸的瓦斯源所在巷道参与爆炸的瓦斯源所在巷道 3316外风道中水仓口至外风道掘进头；外风道中水仓口至外风道掘进头；3316架子道；架子道；3316盲斜下山；盲斜下山；331轨道下山中自盲斜下山巷口至轨道下山中自盲斜下山巷口至3315风道口一段。风道口一段。2.瓦斯源所在巷道的瓦斯浓度瓦斯源所在巷道的瓦斯浓度3316架架子子道道自自专专用用回回风风道道巷巷口口以以外外一一段段巷巷道道、331轨轨道道下下山中自盲斜下山巷口至山中自盲斜下山巷口至3315风道口一段中：风道口一段中：3.98%3316架子道自专用回风道巷口以里一段巷道：架子道自专用回风道巷口以里一段巷道：8.06%3.参与爆炸的总瓦斯量参与爆炸的总瓦斯量：246.1m3 4.爆炸前爆炸前异常异常涌出的总涌出的总瓦斯量瓦斯量：623.5m3 5.爆炸强度爆炸强度相相当当于于1165.4kg TNT炸炸