2005年4月14日凌晨3:00,峰峰集團公司薛村礦92709回采工作面運料巷密閉墻頂部發生了一起煤層自然發火事故。由于事故發生在厚煤層高瓦斯地區,發現時已有明火。事故如何處理是要非常慎重的,把人身安全防止瓦斯爆炸做為最基本的原則。下面將如何處理這起事故、采取了什么樣的對策,做以介紹。
1 礦井概況
峰峰集團有限公司薛村礦,于1959年建成投產,設計生產能力是90萬t/a,后經改擴建生產能力達到135萬t/a。2004年實際生產原煤148萬t。礦井為立井多水平、斜井延伸開拓方式。現生產區域在三水平(-280m),有4個生產盤區,2組輕型放頂煤回采面,1組高檔薄煤工作面。有12個煤巷、半煤巖巷掘進工作面,共有2#、4#、6#、7#、8#、9#、可采煤層,下3層受奧灰水威脅,尚未開采。2#煤曾有過煤與瓦斯突出動力現象。2005年3月經撫順煤科分院鑒定2#煤為突出煤層,礦井為突出礦井。礦井通風方法為抽出式,通風方式為混合式,礦井風量13764m3/min,礦井絕對瓦斯涌出量50m3/min,相對瓦斯涌出量為15m3/t。煤塵具有爆炸性,煤層屬自燃煤層,自然發火期為3~12個月,曾發生過22次自然發火事故。
此次自然發火事故發生在該礦七盤區2#煤層最后1個工作面92709輕放面的運料巷密閉墻頂部,即1#墻處(如圖1)。92709輕放面2004年2月開采,2005年1月底結束。2月6日、10日運料巷、刮板輸送機道分別進行了密閉。(1#、3#墻)該面生產過程中上隅角、運料巷回風流中均有CO,分別為0.00049%、0.00039%。工作面結束前,配風量為1200m3/min,瓦斯涌出量為8~10m3/min。
2 事故經過及處理過程
92709輕放面運料巷密閉墻是2月6日建好,按規定該墻每小班檢查一次。2005年4月13日中班14:40,瓦斯員在92709運料巷密閉處進行的檢查,沒發現異常情況,14日2:40,夜班瓦斯員巡回檢查該墻,發現左上角已有明火,向礦調度室進行了匯報,隨即集團公司領導、礦領導、救護隊到達事故現場。
首先將該盤區所有工作人員撤出,切斷電源,維持原有通風系統。
其次營救被困的七盤區總回風道9名工人,這9名工人處在著火區的回風流側,非常危險,又無法聯系,情況緊急,只能派救護隊員火速去撤人。救護隊3:40到礦,5:40將9名工人安全撤出,災區內已無人員。救護隊在撤人時,檢查9名工人所處巷道風流中CO濃度達到0.012%。
此時礦上啟用緊急預案,立即成立了以礦長為首的搶險指揮部,下設幾個小組:一是現場滅火指揮組,二是技術專家組,三是物資供應組,四是安全保衛組。五是后勤服務組,六是通訊保障組,各組明確任務,明確責任、明確負責人,由指揮部統一指揮。由技術專家組負責制定事故搶救處理方案及安全技術措施。技術專家組在分析、研究、判斷的基礎上,分步制定了滅火方案并實施。
根據救護隊到現場偵察情況,判定著火范圍不大,先使用CO2干粉滅火劑,直接撲滅明火(共用了6個干粉滅火劑)。
圖1 工作面及火點位置示意圖
在撲滅明火后,用水管繼續直接用水噴澆著火點,控制火勢的發展。
根據現場救護隊員的匯報,火已將1#墻上煤燒的都冒頂了,該墻已失去作用。如封閉火區,應適當選擇位置,重新建2道磚土結構厚0.37m的墻,封閉火區。在運料期間,救護隊不停地用水直接滅火,控制火勢發展。并且在5#墻中預留硬質Φ500mm的風筒,準備往火區發惰氣用。
與此同時,救護隊已將DQ-500型惰氣發生器運至火區現場,因井下條件受限,惰氣發生器在距5#墻外200m處安裝使用一般風筒將惰氣送到火區里。經實踐,此方法可行,達到預期效果。
4月14日16:30,6#、5#墻建好,具備注惰條件,17:55,開始第一次向火區注惰性氣體,先后向火區凈發惰時間是40min,注入惰量約14000m3(惰氣發生器額定產氣量是500m3/min,考慮各種因素按350m3/min計算)。
在建5#、6#密閉墻時,做注惰氣工作準備期間,在3#墻救護隊檢查墻跟風流中,CO最高濃度達到2.4%,CH4達到3%。
第一次注惰后,取樣化驗CO含量很低,C2H2、C2H4、C2H6均已無,說明注惰氣非常有效,但煤體內的火并沒有徹底熄滅,隨著供風時間的增長,還會自燃,在這種情況下,要對火區密切觀察,所以設了幾個觀察點即:3#、4#、5#、6#墻,及七盤區軌道5個觀察點,每1h檢查CO、CO2、O2、CH4、T變化情況,每1h向指揮部匯報一次;同時在救護隊監視下,礦上組織縮減七盤區風量,由1500m3/min減到860m3/min?s風工作在15日凌晨3:00完成。
4月15日,技術專家組根據14日注惰后火區氣樣變化情況及縮風后火區內氣體變化情況,綜合考慮后,再采用3#墻外增加一道,并且兩墻之間填黃土,5#墻采用噴將堵漏。在做這些堵漏工作之際,救護隊監視3#墻有害氣體的變化,從10:00,3#墻CO濃度逐漸升高,12:00,CO濃度達到1.7%,CH4濃度達到3.3%,七盤區軌道(安惰氣發生器處)CO濃度達到0.0059%。指揮部決定停止一切工作,再次向火區發惰氣,因種種原因,在15:30,第二次向火區發惰氣,發惰時間和注入火區的惰氣量與第一次相同。16:30發惰氣停止。18:20檢查,3#墻CO濃度為0.04%,CH4濃度為0.4%,七盤區軌道CO濃度為0.0031%。本日夜班由救護隊繼續壘3#墻,礦上負責5#墻噴漿堵漏工作。兩項工作是4月16日凌晨3:00完成,并且在5#墻頂部注高分子化學漿――羅克休堵漏。
4月16日專家組根據火區氣體變化情況及火區風流反向情況,又做進一步堵漏工作,在救護隊繼續觀察火區有害氣體變化的情況下,在6#墻外,再加一道墻,由救護隊負責施工。17:30,專家組討論決定再次向火區注惰氣10~15min,同時第三次注入火區惰氣量3500m3,至此滅火工作暫告一段。
由救護隊觀察火區3d,每2h向調度室匯報1次,火區O2、CO、CO2、CH4、T變化情況,每天夜班升井時,取1次氣樣。17、18、19日3d取樣化驗結果見表1。
表1 17、18、19日取樣化驗結果
取樣 地點 |
時間 |
O2/% |
CO2/% |
CO/% |
CH4/% |
N2/% |
C2H2/% |
C2H4/% |
C2H6/% |
七盤區 軌道 |
17日 |
20.18 |
0.1 |
0.00008 |
0.15 |
79.13 |
0 |
0 |
0 |
18日 |
20.14 |
0.34 |
0.00094 |
0.20 |
78.99 |
0 |
0 |
0 | |
19日 |
20.17 |
0.29 |
0.00010 |
0.21 |
78.96 |
0 |
0 |
0 | |
6#墻 |
17日 |
13.03 |
3.02 |
0.01484 |
1.28 |
81.27 |
0.0097 |
0.0153 |
0.0341 |
18日 |
13.12 |
2.98 |
0.902 |
1.2 |
81.38 |
0.0024 |
0.0053 |
0.0283 | |
19日 |
13.03 |
3.04 |
0.90599 |
1.35 |
81.28 |
0.0007 |
0.0034 |
0.0283 | |
5#墻 |
17日 |
20.26 |
0.18 |
0.00006 |
0.15 |
79.06 |
0 |
0 |
0 |
18日 |
20.19 |
0.28 |
0.01416 |
0.19 |
78.98 |
0 |
0 |
0.0006 | |
19日 |
20.15 |
0.27 |
0.0302 |
0.12 |
79.08 |
0 |
0 |
0.0005 | |
3#墻 |
17日 |
18.22 |
2.7 |
0.01283 |
0.26 |
78.53 |
0 |
0.0002 |
0.0007 |
18日 |
20.21 |
0.12 |
0.00008 |
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