枣庄防备煤矿有限公司“76”重大火灾事故分析

枣庄防备煤矿有限公司“7.6”重大火灾事故分析山东煤矿安全监察局钱永鑫一、概述•2011年7月6日18时45分，枣庄防备煤矿有限公司2煤431运输下山底部-250m车场处因空气压缩机着火引发重大火灾事故，造成28人死亡。二、事故单位基本情况•矿井概况：枣庄防备煤矿有限公司原名枣庄市薛城区陶庄镇防备煤矿，隶属于山东安泰煤业集团有限公司，为国有地方煤矿。1984年建井，1986年3月1日正式投产,矿井设计年生产能力6万吨。2010年9月技改完成后矿井设计生产能力为15万吨/年。开采煤层2、14层，平均厚度2.5m，其中2煤厚0.6-5.6m，常伴有火成岩和天然焦；14煤厚0.5～1.6m，开采深度为20～-620m。2010年末剩余保有储量489.17万吨，剩余可采储量98.82万吨，剩余服务年限约7年。该矿有职工486人，其中原煤生产职工324人。1、开拓开采•矿井开拓方式为一对立井开拓，主井为混合立井，直径Φ4.5m，担负矿井提煤、材料、设备、升降人员及矿井进风等任务。副井为专用回风井，直径Φ3.2m。主副井均装备梯子间，为矿井的两个安全出口。矿井多水平上下山开采，主井井底标高-117m水平，即矿井第一水平，主要开采井田西部1400采区的14煤；矿井第二水平标高-250m，主要开采井田东部2500采区的2煤。一水平1400采区布置一个回采工作面，二个普掘工作面；二水平2500采区布置一个回采工作面，五个普掘工作面（采掘工程平面图）。2、通风系统•矿井通风方式为中央并列抽出式，主井（混合井）进风，副井专用回风，风井安装型号为FBDCZ№B18/2×75KW轴流式对旋主要通风机两台。矿井总进风量为2840m3/min，总回风量为2968m3/min，矿井负压957Pa，等积孔1.97m2；矿井分区通风，发生事故的2500采区为一进一回，采区进风量1178m3/min，采区回风量1236m3/min。（矿井通风系统图）3、排水系统•矿井水文地质条件为简单类型，矿井正常涌水量0.5m3/h，最大涌水量1m3/h。矿井现用两个水平排水，分别为-117m水平、-320m水平。4、供电系统。•矿井供电为双回路供电，主供线路来自枣矿集团供电工程处，备用线路来自枣矿集团联创公司，电压6000V。地面变电所：共有2台变压器，型号为：S11-500KVA，下井电缆型号为：MYJV42/8.7/15KV/3×70mm2-280m，从地面变电所经主井（固定在井壁上）下井至井下中央变电所。井下中央变电所共设2台变压器，型号为：KBSG-500KVA/6/0.69KV。5、压风系统•矿井压风系统采用地面集中供风方式，地面安装两台L-11/7型水冷空气压缩机；通过直径Φ50无缝钢管副井井筒敷设至井下分风点，分风点至用风处选用Φ37.5无缝钢管；用风巷至掘进头用Φ25无缝钢管；采用快速接头连接，与风动工具连接采用内径Φ25软管连接。井下2煤431运输下山底部-250m车场处安设1台移动式空气压风机（事故引火源），供251正巷掘进使用。6、供水、消防洒水系统•矿井地面有2个静压水池，其中，一个位于工业广场东部，水池容积200m3；另一个位于风井上井口附近，水池容积50m3。井下消防与防尘供水共用同一管路，井下管路按规程要求安装到各采掘及其他作业地点，其中，矿井主要大巷采用2寸钢管供水，采掘工作面采用1寸钢管供水，井下各种防尘设施安装齐全，使用正常。7、安全监测监控系统•矿井安装了KJ76N安全监测监控系统，2008年对矿井监控系统进行了升级，并与区煤炭局联网。矿井安装使用了KJ289-K入井人员定位系统，安装使用了井下无线通信系统、瓦斯智能巡检系统和语音报警系统。8、瓦斯、煤尘自然发火鉴定情况•矿井为低瓦斯矿井，瓦斯绝对涌出量0.3m3/min，相对涌出量2.54m3/t，二氧化碳绝对涌出量0.68m3/min，相对涌出量5.69m3/t；2煤、14煤煤尘爆炸指数分别为37.94%、43.02%。2煤和14层煤属自燃煤层，自然发火期六个月。矿井自投产以来，没有发生自然发火现象。9、地质构造和水文地质情况•该矿井属于陶枣煤田，煤田内褶曲及断裂构造较发育，断裂结构面的力学性质较为复杂，矿井位于陶庄窟窿及北山大断层两个构造单元之间，地质构造背景和构造环境较复杂，矿井总体构造形态呈一单斜构造。本井田水文地质类型为简单类型。2煤顶板大部分为中粒石英砂岩，局部直接顶为砂质泥岩，底板大部分为砂岩，煤层结构简单，局部有夹矸，井田东北部有火成岩侵入，局部变质为天然焦或全部被火成岩蚕蚀。14煤层较稳定，顶板为黑色泥岩及砂质页岩，底版为黑灰色页岩及砂质页岩。事故发生所在区域情况•1、事故发生区域。431运输下山-250m底部车场空气压缩机处。•2、空压机位置及通风情况。空压机放置在431运输下山-250m底部车场和250平巷交叉处，该处巷道上净宽2.2m，下净宽2.7m，净高2m。空压机处在进风风流中。•3、支护情况。连接2500采区的431运输下山、531回风下山及-250车场巷道均为矩形断面，巷道支护采用两帮砌石、顶板工字钢加竹笆和木材支护；251正、副巷平巷部分为梯形断面，采用工字钢架棚，竹笆、木板背帮背顶支护，斜巷部分为半园拱形断面，采用锚喷支护；2500运输•下山、回风下山以及2502采煤工作面顺槽均为梯形断面，采用工字钢架棚、竹笆和木材背帮背顶支护；2503联络巷、正巷及2502切眼采用工字钢梯形棚加竹笆背帮背顶支护。空压机处巷道支护用工字钢棚加竹笆和石棉瓦背帮背顶。•4、顶底板情况。空压机所在巷道为全岩巷道，顶底板皆为砂岩。-250联络巷门口顶板为0.8-1.0m的砂页岩，砂页岩上方为0.6-0.8m厚煤层。底板为3m左右的砂页岩。－250底车场进入平巷约50m处有一落差为4m的正断层，2500运输下山绞车房位于此处，绞车房顶部木垛接顶，见有焦煤。－250平巷变电所位于2层煤中。三、事故发生的经过及抢救过程•（一）事故发生前劳动组织及工作情况•2011年7月6日13时，当班下井91人，主要分布在二层煤251正巷掘进、2502切眼掘进、2503联络巷修复、2503正巷修复以及14层煤14301采煤工作面、14302补充安全出口掘进。事故发生后，有63人升井，28人被困。被困人员在2煤区域作业地点，当班二层煤区域出勤人数36人。其中：跟班电工1人，空压机司机1人，250正巷把钩工4人，副巷把钩工3人，跟班安全员2人，跟班区长1人，瓦检员1人，公司驻矿安监员1人，251正巷掘进4人，2502切眼掘进7人，2503正巷修复6人，2503联络巷修复5人。事故发生后，该区域安全升井8人，其余28人被困。（二）事故发生过程•2011年6月初，事故空气压缩机被挪至东翼431运输下山底部-250m水平车场处，供251正巷掘进使用。空气压缩机使用期间，曾发生过气压不足、漏油等故障，均由负责维修的工人予以排除。2011年7月6日下午17时许，机修副科长看到该空气压缩机轻微冒烟，安排机修工前去修理。机修工到达现场后发现空气压缩机已被关上，没有烟也无人值班，自己凭经验将风包和调节阀之间的铜管卸下检查，发现里面存有积炭，便用铁丝捅通铜管后装上，并启动空气压缩机进行调试，观察约20min无异常后便离开上井。•18时45分，绞车工和扒钩工在251进风巷（正巷）开绞车提升矸石时，发现50m外的-250m水平车场处空气压缩机冒白烟，遂到250采区变电所，安排电工断电。电工将两路馈电切断，此时烟雾变大，五人沿回风巷撤离，因该处基本无烟雾，有两人沿回风巷绕到离空气压缩机50m左右的地方查看原因。两人到达后发现空气压缩机已经起火（尚未引燃上方及两侧的竹笆和木板），立刻安排附近安全洞内的职工打电话向调度室汇报。这时听到空气压缩机方向一声巨响，所有人沿进风巷迅速撤离。有三人到绞车房拿灭火器，返回空气压缩机旁灭火（距离空气压缩机最近约5m），此时看到空气压缩机上方竹笆和木板也都起火。三人将灭火器喷完也未能控制火势。19时许，机电科值班领导得知空气压缩机出现故障，马上下井，发现巷道内烟气浓重，带领机修科工人到着火点附近支援灭火，没能有效控制火源火势。21时10分山东能源枣矿集团救护大队赶到现场展开救援，但火势已顺风蔓延失去控制，灭火人员被迫回撤上井。（三）事故抢救过程•7月6日18时45分，枣庄防备煤矿有限公司井下2煤431运输下山底部-250m车场处空气压缩机突然着火，枣矿集团矿山救护大队20时22分接到求援电话后，立即派出2个小队赶赴事故矿井，随后又增派1个小队赶赴事故现场，21时10分枣矿集团矿山救护大队赶到事故现场展开救援。鲁南监察分局、山东煤矿安全监察局、枣庄市委、市政府、枣矿集团、省委、省政府、国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局等领导赶赴事故现场，现场指挥抢险救援。1、事故初期救援阶段•该阶段从7月6号18时45分至7月7号8时20分，主要是组织撤人和火灾初期发展阶段。当班调度员接到井下事故报告后，立即通过语音广播系统通知井下撤人，18时50分2煤作业地点电话已无法打通，当班下井91人，63人安全升井，28人被困井下。调度员又向值班矿领导汇报事故情况，并通知井下带班矿长-250m车场处空气压缩机着火，带班矿长立即赶往现场组织有关人员灭火，此时空气压缩机硐室工字钢架棚支护背帮背顶的木背板和竹笆也都起火，火势随风势蔓延速度快，未能有效控制火势。20时22分矿方向枣矿集团救护大队电话求援，救护队21时10分赶到现场，下井侦查灭火，实施救援。7月6日21时40分矿井开始反风，15分钟后救护指战员从回风井下井救援。救护队员在回风立井携带装备入井极不方便，灭火速度缓慢，指挥部决定恢复原通风系统，7月7日8时20分恢复原通风系统。该阶段由于火灾发生在主要进风巷，火势发展十分迅速，形成了大量高温烟雾和有毒有害气体，火灾区域温度高，抢险救援困难，未能扑灭火灾。2、火灾区域的灭火控制与打通救援通道阶段•该阶段从7月7日8时21分至7月10日8时20分，主要控制-250联络巷、-250平巷火区火源，目的是快速打通-250m平巷至2500运输巷，为抢险救援打开通道。一是-250m联络巷火区的灭火和封堵，主要采用封闭控制、压注阻燃材料和注水等快速灭火相结合的方法，控制火势发展。二是-250m底车场及平巷火区的控制，主要采用2-4根不同长度的水枪向火区不同层位、不同深度反复用水灭火降温；并随时监测-250m底车场冒落区的温度及有害气体的变化情况；并用罗克休泡沫充实填满，使火源得到控制。在该救援过程中，三名救护队员因高温中暑引起热痉挛，导致热衰竭，经全力救治无效不幸牺牲。3、新救援通道掘进贯通至确定火区封闭阶段•该阶段从7月10日8时21分至7月22日14时，主要是新救援通道的掘进和贯通，为抢险救援打开新通道。由于-250m联络巷、-250m平巷火区彻底得到控制极为困难，为实现科学、安全、快速施救，抢险指挥部于7月10日18时决定在继续加大火区灭火的同时，在-251正巷上山段向右施工一条16米长的救援通道，直接与2500运输下山贯通，避开现-250m平巷里段高温火区，形成新的安全救援通道。新救援通道在7月13日2时19分开始掘进，7月19日8时贯通。贯通后矿井通风系统发生变化，火区火势增大，并未形成有利的救援条件。用调风方法控制火区无法确保灾区救援人员的安全，随采取封闭火区的方法转入灭火救援。四、事故的直接原因•（一）事故直接原因的分析•经对“7·6”重大火灾事故着火源分析，“7·6”重大火灾事故引火源从火源发生地点、监控系统数据和火灾发生后的现状推断着火源有空气压缩机着火和煤炭自燃两种可能。1、煤炭自燃引燃火灾分析•根据6-7月份的监控日报表，自6月28日开始至7月6日事故发生，二层煤总回（531回风下山）CO传感器示值变化较大，最大值为57ppm。查询采掘计划和询问相关人员，并结合火源点附近巷道层位分析，存在CO与251正巷恢复掘进时的爆破有关。250平巷是2500采区主要行人、运输巷道，且空气压缩机安设