兗煤菏澤能化有限公司趙樓煤礦“7.29”沖擊地壓事故調(diào)查報(bào)告

2015年7月29日2時(shí)49分, 兗煤菏澤能化有限公司趙樓煤礦(以下簡(jiǎn)稱趙樓煤礦)1305工作面發(fā)生一起沖擊地壓事故，造成3人受傷(1人重傷、2人輕傷),事故造成直接經(jīng)濟(jì)損失93.87萬元。

2015年7月29日，山東煤礦安全監(jiān)察局魯西監(jiān)察分局(以下簡(jiǎn)稱魯西監(jiān)察分局)組織菏澤市煤炭管理局，組成趙樓煤礦“7.29”沖擊地壓事故調(diào)查組(以下簡(jiǎn)稱事故調(diào)查組),并聘請(qǐng)6名專家組成專家組，依法對(duì)趙樓煤礦“7.29”沖擊地壓事故進(jìn)行了調(diào)查。

事故調(diào)查組嚴(yán)格按照“四不放過”和“科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、依法依規(guī)、實(shí)事求是、注重實(shí)效”的原則，通過勘查井下事故現(xiàn)場(chǎng)，調(diào)查詢問有關(guān)人員，查閱了有關(guān)設(shè)計(jì)、論證評(píng)審意見等相關(guān)圖紙資料，查明了事故發(fā)生的原因和經(jīng)過。經(jīng)綜合分析認(rèn)定了事故性質(zhì)和責(zé)任，提出了對(duì)有關(guān)責(zé)任單位和責(zé)任人員的處理建議，制定了防范措施。現(xiàn)將有關(guān)情況報(bào)告如下：

一、事故單位概況

(一)公司及礦井概況

趙樓煤礦隸屬兗煤菏澤能化有限公司，兗煤菏澤能化有限公司為山東兗州煤業(yè)股份有限公司子公司。兗州煤業(yè)股份有限公司1997年成立，是以煤炭生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)為基礎(chǔ)，煤炭深加工和綜合利用一體化的國(guó)際化能源企業(yè)，目前在山東境內(nèi)共有10處礦井，兗州煤業(yè)股份有限公司隸屬兗礦集團(tuán)有限公司。趙樓煤礦的安全生產(chǎn)技術(shù)工作由兗州煤業(yè)股份有限公司直接管理。

趙樓煤礦井田面積約143.3549km2，煤炭地質(zhì)儲(chǔ)量7.92億噸，可采儲(chǔ)量2.32億噸，天然焦2.55億噸。礦井主采3煤層，煤種以1/3焦煤為主，煤層局部受火成巖侵入，或煤層受構(gòu)造影響出現(xiàn)分叉，3煤層厚度2.8m-9.0m，平均厚度為6.1m，煤層普氏系數(shù)(f)為1.6，煤層平均傾角為5度，3煤層直接頂板以泥巖和粉砂巖為主，厚度為1.2m-8.35m，平均2.78m，老頂為中砂巖，厚度為4.55m-20.42m，平均厚度為8.32m，普氏系數(shù)(f)為6.0-7.0。經(jīng)煤炭科學(xué)總院北京開采所鑒定3煤層具有強(qiáng)沖擊傾向性，煤層頂板巖層具有弱沖擊傾向性，底板沖擊傾向性未經(jīng)鑒定。

礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力300萬噸/年，服務(wù)年限60.1年，2005年1月開工建設(shè)，2009年3月試生產(chǎn)，2014年山東省煤炭工業(yè)局以魯煤規(guī)發(fā)〔2014〕187號(hào)文批復(fù)趙樓煤礦核定生產(chǎn)能力為420萬噸/年，配套建設(shè)同等規(guī)模的選煤廠。

礦井采用立井單一水平開拓，井口標(biāo)高+45m，井底車場(chǎng)水平標(biāo)高-860m。礦井采用傾斜長(zhǎng)壁采煤法、綜采放頂煤采煤工藝。2014年礦井核定采掘工作面?zhèn)€數(shù)為2個(gè)采煤工作面、13個(gè)掘進(jìn)工作面，發(fā)生事故前，礦井布置2個(gè)綜放工作面(1305工作面和3303工作面)和9個(gè)掘進(jìn)工作面生產(chǎn)。2014年底趙樓煤礦在冊(cè)職工3449人。

礦井采用立井提升，主井提升安裝2套落地式多繩4.65×4摩擦輪提升機(jī)；副井提升安裝一套為4.65×4落地式多繩摩擦輪提升機(jī)，配一對(duì)一寬一窄罐籠，副井另安裝一套為JKMD-2.25×2落地式多繩摩擦輪提升機(jī)，配小罐籠帶平衡錘(交通罐)。

礦井通風(fēng)方式為中央并列式，通風(fēng)方法為抽出式；主、副井進(jìn)風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)。

礦井采用二級(jí)排水方式，其中一集泵房和-945m泵房分別排至中央水倉，中央泵房直接排至地面。

井下設(shè)有中央變電所一座、南部中央變電所一座，井下采區(qū)變電所均實(shí)現(xiàn)10kV雙回路供電。

礦井建立了完善的防塵管路系統(tǒng)；防滅火建立了粉煤灰灌漿系統(tǒng)、惰性氣體防滅火系統(tǒng)、液態(tài)CO2防滅火系統(tǒng)和束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

礦井安裝了監(jiān)測(cè)監(jiān)控、人員定位、緊急避險(xiǎn)、壓風(fēng)自救、供水施救、通訊聯(lián)絡(luò)等安全避險(xiǎn)六大系統(tǒng)。

礦井證照齊全、合法有效。

礦井配備了專職防沖副總工程師，成立了防沖辦公室和防沖工區(qū)，目前，防沖辦公室配備8人，防沖工區(qū)配備30人。

礦井裝備了一套能夠覆蓋全礦井的SOS微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，1305工作面和3303工作面各安裝一套KJ550應(yīng)力在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，配合鉆屑法、電磁輻射法對(duì)采掘工作面沖擊危險(xiǎn)性進(jìn)行檢測(cè)；沖擊危險(xiǎn)煤層采煤工作面采用大直徑鉆孔卸壓、底煤爆破(厚度超過1.0m)等措施實(shí)施超前預(yù)卸壓及危險(xiǎn)區(qū)域解危措施。

2014年10月16日，趙樓煤礦委托中國(guó)礦業(yè)大學(xué)對(duì)1305工作面沖擊地壓的危險(xiǎn)性進(jìn)行了評(píng)估與防沖防治研究，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)煤炭資源與開采國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室編寫了《兗煤菏澤能化有限公司趙樓煤礦1305工作面沖擊地壓危險(xiǎn)性分析與防治方案研究報(bào)告》(以下簡(jiǎn)稱防治方案研究報(bào)告)。2015年2月5日，趙樓煤礦委托濟(jì)南貝克礦山工程技術(shù)服務(wù)有限公司編制了《趙樓煤礦1305工作面開采安全性論證報(bào)告》。《防治方案研究報(bào)告》和《趙樓煤礦1305工作面開采安全性論證報(bào)告》均由兗州煤業(yè)股份有限公司組織專家進(jìn)行了評(píng)審論證。兗州煤業(yè)股份有限公司以兗煤股生技字〔2014〕216號(hào)對(duì)《趙樓煤礦1305、7303工作面防沖安全論證及方案研究報(bào)告》、兗煤股生技字〔2014〕379號(hào)文對(duì)《趙樓煤礦1305工作面開采安全性論證報(bào)告》進(jìn)行了批復(fù)。

(二)事故地點(diǎn)概況

1.1305綜放工作面概況

發(fā)生沖擊地壓事故地點(diǎn)為一采區(qū)1305工作面，該工作面東鄰一采區(qū)軌道下山，西鄰七采區(qū)邊界，北為回采完畢的1304工作面，南為回采完畢的1306工作面和1307工作面，1305工作面為孤島綜放工作面。1305工作面4月2日掘進(jìn)施工完畢， 7月25日安裝完成。工作面使用ZF12000型液壓支架支護(hù)，共安裝92架。7月27日開始生產(chǎn)(調(diào)采)，截止事故發(fā)生時(shí)，運(yùn)順推進(jìn)6m，軌順推進(jìn)0.75m。

1305工作面地面標(biāo)高+42.84～+44.34，工作面底板標(biāo)高-828m～-963m，所采煤層為3煤，煤層普氏系數(shù)(f)變0.8～2.3，平均1.6，煤層厚度為2.8m～9.0m，平均厚度6.1m；煤層傾角為1～11°，平均為8°，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；工作面傾斜長(zhǎng)度136.7m，走向長(zhǎng)度573.6m，可采儲(chǔ)量54.8萬噸。工作面切眼附近為煤層分岔區(qū)，分岔區(qū)內(nèi)3上煤層厚度1.0m-1.7m，平均1.4m；3下煤層厚度2.7m-6.4m,平均4.8m；分岔間距0.7m-14.6m,平均6.8m。切眼西部為巖漿巖侵入的無煤區(qū)，由于3下煤層沉積異常，煤層變薄。工作面直接頂板以泥巖和粉砂巖為主，厚度為1.2m-8.35m，平均2.78m，老頂為中砂巖，厚度為4.55m-20.42m，平均厚度為8.32m，普氏系數(shù)(f)為6.0-7.0；直接底為泥巖，厚度1.5m-3.0m，平均1.65m，老底為細(xì)砂巖，厚度6.40m-11.80m，平均9.97m。

2.上下順槽及切眼概況

1305工作面上下順槽均采用錨網(wǎng)索帶聯(lián)合支護(hù)，為沿空掘巷，與采空區(qū)之間留設(shè)3.5m隔離煤柱，兩順槽沿底板掘進(jìn)，梯形斷面，巷道上凈寬4.8m，下凈寬5.2m，巷道凈高3.8m。巷道頂板采用KMG500Φ22×2400mm左旋無縱筋螺紋鋼錨桿，幫部使用KMG400Φ20×2000mm左旋無縱筋全螺紋錨桿，采用4600×140×10mmT型鋼帶、錨桿托盤規(guī)格200×200×10mm。巷道頂部錨桿間排距為850×800mm，巷道幫部錨桿間排距為800×800mm。

巷道頂板錨索采用“3-1-3型”布置，在頂板巷中布置一排縱向T型鋼帶錨索梁，錨索排距1600mm。巷道實(shí)體煤側(cè)和窄煤柱的幫部在距頂板700mm及距底板上1500mm高度位置各布置一排縱向Φ16鋼筋梯錨索梁，其中僅巷道沿空煤柱側(cè)距底板1500mm高度處錨索采用Φ22×3500mm，其余錨索采用Φ22×6200mm，每個(gè)錨索尾部均安設(shè)FZJ-R1/2雙泡錨索讓壓環(huán)。

切眼為矩形斷面，凈寬7.8m，凈高3.2m。采用錨網(wǎng)帶、錨索、單體液壓支柱聯(lián)合支護(hù)，頂錨桿間排距800mm×800mm,頂板錨索采用“2-1-2五花型”布置，錨索梁排距800mm。

3.1305工作面采取的防沖措施

(1)沖擊地壓監(jiān)測(cè)情況

1305工作面配套安裝了SOS微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及KJ550應(yīng)力在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。工作面兩順槽掘進(jìn)期間，微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)利用一集軌道及1307工作面測(cè)站實(shí)施監(jiān)測(cè)，2015年2月14日運(yùn)順3#泄水巷附近處布置第一組測(cè)站，6月9日，軌順布置兩組測(cè)站，配合一集軌道兩組測(cè)站完成對(duì)1305綜放工作面全覆蓋監(jiān)測(cè)。7月22日，應(yīng)力在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝調(diào)試完畢，正常使用。兩順槽距切眼30m開始間隔20m各布置10組測(cè)站，每組測(cè)站分別由深度8m、14m兩個(gè)鉆孔應(yīng)力計(jì)組成。1305工作面每?jī)商煸趦身槻鄹魇┕ひ唤M(3個(gè))鉆屑孔，用于工作面沖擊地壓危險(xiǎn)性局部檢測(cè)。

(2)落實(shí)解危措施情況

1305工作面兩順槽掘進(jìn)期間，在實(shí)體煤幫及切眼施工大直徑鉆孔預(yù)卸壓措施，鉆孔參數(shù)：孔徑110mm，深度20m，孔間距為1.5-2.0m,距巷道底板1m-1.5m，垂直煤壁施工。掘進(jìn)完成后，在兩順槽加密施工Φ150mm鉆孔，深度20m，孔間距為1.5m-2.0m，距巷道底板1m至1.5m，垂直煤壁施工。截止到事故發(fā)生時(shí)，工作面軌順施工二次卸壓鉆孔全部施工完成，運(yùn)順超前工作面300m范圍內(nèi)二次卸壓鉆孔施工完畢。兩順槽及切眼留底煤處超過1m的底煤進(jìn)行斷底處理。

(3)超前支護(hù)情況

運(yùn)順超前支護(hù)前機(jī)頭至轉(zhuǎn)載機(jī)電機(jī)采用DWX40(35、45)型單體液壓支柱配合4.2mπ型鋼梁支護(hù)，排距600±100mm。鋼梁兩棚頭分別支設(shè)2棵單體液壓支柱，達(dá)到一梁三柱，運(yùn)輸順槽超前支護(hù)距離作業(yè)規(guī)程規(guī)定不小于120m，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際70m。軌順超前支護(hù)采用DWX40(35、45)型單體液壓支柱配合1200×800mm型十字頂梁支護(hù)，每排布置兩架十字頂梁。軌道順槽超前支護(hù)距離作業(yè)規(guī)程規(guī)定不小于120m,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際120m 。

4.事故現(xiàn)場(chǎng)勘察情況

事故發(fā)生后，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察，該沖擊事故主要是對(duì)工作面和兩順槽造成破壞，事故發(fā)生時(shí)，工作面內(nèi)有19人，兩順槽有7人，造成1名重傷，2名輕傷。

軌順側(cè)煤壁向外15m以內(nèi)，巷高4.0m左右，兩幫變形不明顯，頂板出現(xiàn)網(wǎng)兜，并有部分漏冒，部分單體支柱歪斜。15—60m范圍兩幫移近量大，最大移近量3.0m左右，且工作面?zhèn)纫平枯^大。超前支護(hù)單體支柱部分彎曲歪斜。底鼓量0.5～1m。60m向外，底板有底鼓現(xiàn)象。軌道順槽30～70m范圍受沖擊擠壓影響嚴(yán)重，十字梁棚支設(shè)單體液壓支柱全部歪斜，其中折斷14棵。

運(yùn)順側(cè)工作面煤壁向外40m內(nèi)13架鋼棚掉落、單體液壓支柱彎曲折斷38棵。運(yùn)順發(fā)現(xiàn)崩斷錨桿(索)12根，部分讓壓環(huán)擠壓變形損壞，卸壓鉆孔多數(shù)塌孔。

工作面1#液壓支架前梁壓在前部刮板輸送機(jī)電機(jī)上，1-86#液壓支架范圍，前部刮板輸送機(jī)受沖擊翻向支架側(cè)，輸送機(jī)及支架內(nèi)積煤嚴(yán)重，25-65#架范圍，支架前梁和護(hù)幫板千斤頂損壞32棵，采煤機(jī)電纜出槽。以65#支架為界，沖擊后煤塵逆風(fēng)揚(yáng)起糊到支架立柱上形成2mm左右厚的煤塵。

工作面壓力顯現(xiàn)情況，50#～70#支架壓力表讀數(shù)，支架前立柱壓力顯示除56#(3.8MPa)和61#(10.2MPa)外，讀數(shù)均為0MPa。后立柱讀數(shù)最小63#架(23.7MPa)，其余均超過30MPa，最大為68#(38.7MPa)。60～80#架，支架向后位移，最大1.0m左右。煤壁煤塊大量拋入架內(nèi)。

事故發(fā)生時(shí)，運(yùn)順和軌順布置的應(yīng)力在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，均出現(xiàn)不同程度的上升，其中運(yùn)順第3組出現(xiàn)紅色預(yù)警(17.26MPa)。SOS微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到一次2.5×106 J的震動(dòng)，震級(jí)為2.3級(jí)。

二、事故發(fā)生及搶險(xiǎn)救援經(jīng)過

(一)事故發(fā)生及匯報(bào)經(jīng)過

2015年7月28日，綜采二隊(duì)夜班值班副隊(duì)長(zhǎng)朱啟坤召開班前會(huì)，安排1305工作面調(diào)面。7月29日夜班2時(shí)45分左右，采煤機(jī)正在進(jìn)機(jī)頭割煤，工作面突然出現(xiàn)連續(xù)煤炮，跟班副隊(duì)長(zhǎng)邢攸臣和安監(jiān)員白紅印決定暫停生產(chǎn)撤人。在準(zhǔn)備撤人時(shí)，工作面內(nèi)突然發(fā)生巨大聲響和震動(dòng)，工作面內(nèi)的19名工人，受到不同程度的沖擊，當(dāng)班驗(yàn)收員王成功在工作面1#架外側(cè)轉(zhuǎn)載機(jī)過橋處受傷，造成右小臂骨折。

7月29日2時(shí)59分，1305工作面現(xiàn)場(chǎng)跟班安監(jiān)員白洪印匯報(bào)礦調(diào)度室，1305工作面發(fā)生沖擊地壓，礦調(diào)度員朱運(yùn)擴(kuò)接到事故匯報(bào)后，立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，安排現(xiàn)場(chǎng)安監(jiān)員白紅印及跟班副隊(duì)長(zhǎng)邢攸臣組織撤出工作面及兩順槽所有人員,并組織現(xiàn)場(chǎng)自救；同時(shí)通知兗礦集團(tuán)駐趙樓煤礦救護(hù)隊(duì)值班人員曹廣利請(qǐng)求救援。

3時(shí)02分，通知礦長(zhǎng)郭念波及井下跟班的安監(jiān)處長(zhǎng)張祥云。

3時(shí)10分，有關(guān)礦領(lǐng)導(dǎo)趕到調(diào)度值班室，礦長(zhǎng)郭念波安排生產(chǎn)副礦長(zhǎng)李洪先、采煤副礦長(zhǎng)張建、采煤副總工程師肖國(guó)強(qiáng)下井查看現(xiàn)場(chǎng)情況并組織救援，安排調(diào)度員向兗礦集團(tuán)總調(diào)度室、安監(jiān)局及魯西監(jiān)察分局、菏澤市煤炭管理局進(jìn)行匯報(bào)。

(二)救援經(jīng)過

3時(shí)30分，兗礦集團(tuán)駐趙樓煤礦救護(hù)中隊(duì)兩個(gè)小隊(duì)到達(dá)趙樓煤礦副井口，副中隊(duì)長(zhǎng)毛寶忠與趙樓煤礦采煤副總工程師肖國(guó)強(qiáng)帶領(lǐng)的現(xiàn)場(chǎng)救援人員一同下井。3時(shí)56分，救援人員到達(dá)工作面，組織救援。救護(hù)隊(duì)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)3名傷員包扎處理。第一名傷員彭仁群在41-42#支架位置處，胸部有挫傷，進(jìn)行包扎固定后用擔(dān)架運(yùn)出；第二名傷員曹庭在42#支架處，皮外傷，有行動(dòng)能力，攙扶護(hù)送至安全地點(diǎn)；第三名傷員王成功在轉(zhuǎn)載機(jī)過橋處，右小臂骨折，腿部有皮外傷，包扎固定后用擔(dān)架運(yùn)出。6時(shí)37分，工作面所有人員共計(jì)26人全部升井，升井后全部送到巨野煤田醫(yī)院進(jìn)行檢查治療。

三、事故原因及性質(zhì)

(一)直接原因

1305工作面相鄰的1304、1306、1307工作面已開采結(jié)束，致使1305工作面形成孤島煤柱工作面；工作面埋深大(870.84m～1007.34m)，原巖應(yīng)力高；煤層和頂板又具有沖擊傾向性，具備產(chǎn)生沖擊地壓的力源條件。1305工作面在初采前調(diào)試導(dǎo)致了沖擊地壓事故的發(fā)生。

(二)間接原因

1.趙樓煤礦重生產(chǎn)、輕安全，安全第一的思想樹立不牢，未嚴(yán)格按照兗州煤業(yè)股份有限公司批復(fù)的《兗煤公司2015年度沖擊地壓防治計(jì)劃審查意見》(兗煤股生技字〔2015〕23號(hào))的順序采煤(2015年度趙樓煤礦防沖計(jì)劃審查意見確定開采順序?yàn)?307、11303、3301、1305工作面)，在生產(chǎn)接續(xù)緊張的情況下，1307工作面回采結(jié)束后跳采1305綜放工作面，對(duì)1305大埋深孤島煤柱工作面發(fā)生沖擊地壓存有僥幸心理，進(jìn)而冒險(xiǎn)組織開采。

2.趙樓煤礦防沖技術(shù)措施落實(shí)不到位

(1)1305工作面切眼評(píng)價(jià)為嚴(yán)重沖擊危險(xiǎn)，掘進(jìn)切眼期間只在兩端頭各施工30米范圍卸壓孔保護(hù)帶，中間有76米范圍內(nèi)未施工卸壓鉆孔。

(2)對(duì)沖擊地壓監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)