一、广东省梅田矿务局二矿火灾事故的救护处理
广东省梅田矿务局二矿位于湖南省宜辛县境内。一九六九年四月十六日,该矿在建井过程中发生了煤与瓦斯突出并引起瓦斯爆炸和火灾。焦作矿务局救护队与平顶山矿务局救护队奉命前往支援,与当地救护队一起,在梅田矿务局领导及广大职工的配合下,经过一周奋战将火扑灭,救出了九名遇难人员。
(一)矿井概况
梅田二矿采用立井开拓,主、付井筒深226米,相距25米。该井大巷为岩石大巷、巷道断面4-8m2,自然通风。主井为罐笼提升,付井为吊桶提升矸石。发生事故前,运输大巷己掘210余米,利用石门透煤。该矿就是在石门掘进中误穿煤层而引起煤与瓦斯突出的。图15-2为该矿瓦斯突出火灾事故示意图。
图15-2 梅田二矿瓦斯突出火灾事故示意图
(二)事故发生经过
一九六九年四月十六日两点班,掘进一队的工人打眼、放炮、出矸,完成了一个循环作业。为了多一点进度向党的“九大”献礼,他们又打了一茬眼,装炮时发现炮药被推了出来,经检查,瓦斯增大,炮眼瓦斯含量达10%以上。
矿听汇报后通知调度室:“紧急通知井下人员全部撤离。”并叫安全技术员张从祥赶快找主管技术员杨伯森、通风员黄再田下井检查。许良仁和王霞林随即下了井。
杨伯森、张从祥、黄再田刚下井,调度员腾兆祥紧接着也下了井。当这六位同志快要到达掘进地点时(根据遇难地点判断),约在晚上九点十五分发生了强烈的煤与瓦斯突出,突出煤量300吨以上。突出事故发生后,大量的沼气经主井口冲出地面。由于距主井口九米远处有工人取暖的明火,引燃了瓦斯,立即形成10余米粗、40多米高的大火,主井钢铁井架被烈火吞没,粗大的钢丝绳被烧断,连同罐笼一起坠入井底,随着沼气浓度的稀释,又发生了三次瓦斯爆炸,井架及井口设施被严重破坏。大量瓦斯在井下三岔口燃烧形成的大火,将九名人员挡在巷道深处,生死不明。
(三)处理经过
四月十七日两点,焦作矿务局救护队接到煤炭部值班室的命令,让我队准备高倍数泡沫灭火设备和药剂赶到郑州飞机场,与平顶山局救护队一起前往广东省梅田矿务局参加抢险。焦作矿务局救护队24名指战员与平顶山矿务局救护队30多名指战员一起于十七日下午四点到达事故矿井——梅田二矿。
到矿后,听取了矿方对事故的介绍,两局救护队立即组织了混合侦察小队下井侦察。情况是:三岔口处瓦斯在燃烧,主井回风中CO浓度0.32%,付井进风分黜经联络巷和绕道进入大巷,井下水源缺乏。
根据上述情况,指挥部决定用高倍数泡沫灭火。为此,先将联络巷和泵房及水仓进行了封闭,然后在付井口将两台高泡灭火装置架好,用胶质风筒接到井口以下,将井口严密封闭,同时向井下发射泡沫。大量的泡沫经过付井筒。绕道压向三岔口,与烈火搏斗,然后经大巷到主井底。我们通过在主井口不间断的测试,黑烟逐渐变成白烟,最后烟雾及CO消失,至晚上l 2点结束发泡,历经两个小时。
四月十八日早六点,矿领导、军代表、省革委及省矿冶煤公司的领导和许多职工、家属都聚焦在井口,热切盼望我们能尽快下井救出九名遇难人员。
六点三十分,两队由崔如意带领六人从付井入井。将井筒及巷道里的泡沫拨开,从而打开一条通道,直到三岔口。这时,三岔口的明火已被扑灭,侦察小队爬上三岔口的冒顶,准备往里前进寻找遇难人员。可是这里温度太高,特别是被烧垮支架的冒落区的矸石经二十多个小时的烧烤,温度在几百度,而高泡只能湿其表面,冒顶的温度也很高。要进入救人必须铺上木板,否则胶鞋就会烧坏。正当他们在等待木板时,“轰”的一声,瓦斯又燃烧起来。
面对又一次瓦斯燃烧,指挥部决定再次用高泡灭火。但焦作、平顶山两队用飞机运来的高泡灭火剂已经用完,怎么办?改用水直接灭火。救护队员用水枪猛烈地把水射向烈火,可是气体燃烧没有固定位置。这种直径约1.2米的蓝色火球随着水枪扫射,上下、左右窜动,经过几个小时的战斗,火仍然未被扑灭。
根据这种情况,指挥部从广州调来五吨碳酸氢钠和硫酸铝粉,即通常用的泡沫灭火器的内药和外药。各救护队齐心协力按比例用水管将其送到三岔口以里的火源附近,使其经化学反应生成CO2,与此同时,又将一寸水管周围打上许多小孔,一节约12米长,推入火源下方形成水幕,不断喷水。这样一面灭火,一面冷却巷道底板的冒落物。经过焦作、平顶山、杨梅山、曲仁、南岭等八个救护队指战员的艰苦奋战,冒着随时有瓦斯爆炸的危险,终于在四月二十一日早六时将大火彻底扑灭。
烈火扑灭后,救护队员,各级领导及广大职工、家属都受到极大鼓舞,急切盼望救出九名遇难人员。但由于瓦斯爆炸和火灾的破坏,通向瓦斯突出地点的巷道都发生了冒顶,要进入救人,需通过六十米的高温区,其中有五处大冒顶。
瓦斯仍在不断地涌出,浓度在10%以上。要修复巷道,首先要解决井下通风排除瓦斯的问题。经过研究,我队与平顶山队向指挥部提出架设纵向风帐,以解决通风问题。指挥部同意我们的方案,并由我队干第一班。我队一边架棚前进,一边延长风帐,一条巷道分作两段,一边进风,一边回风,使工作地点的瓦斯不超过2%。温度高,指战员把冰块装进矿帽里顶在头上,用水不断地喷洒冒项区降温度,第一班结束,我们前进了八米、架15棚。紧接着平顶山资兴等队一班接一班干,迅速向前推进,于二十三日11时通过了高温和冒顶区,找到了九名遇难人员。各救护队到下午三时,将遇难人员全部抬运到井底。
(四)对这次事故的几点看法
1.这次事故发生时正值“文革”时期,人们与自然做斗争时缺乏应有的科学态度,所以从误穿煤层,处理瓦斯以致发生煤与瓦斯突出都具有很大的盲目性。当然也与缺乏管理和与瓦斯斗争的经验也有很大关系。
2.用高泡扑灭瓦斯燃烧是可行的,但也要按科学态度办事。例如,当高泡扑灭烈火仅六个小时,却急不可待地进入侦察,忽视了供风和冒落区高温暗火,以致又引起了“死灰复燃”,几乎造成大的事故,这是在以后处理类似事故时应引起高度警惕的。
3.若干救护队在一起处理事故时,相互间搞好团结协作、互相支持至关重要。这次处理事故在十分困难的条件下能够安全地取得成功,一是指挥正确,二是战术对头,三是各队协作得好,四是各级领导和群众的支持。处理这起重大事故,取得圆满成功,集中了各队的智慧,是大家共同努力的结果。
二、演马庄矿煤与沼气突出事故
(一)事故发生时间:
1975年8月4日4点30分
(二)事故地点:
演马庄矿下山皮带大巷及东一、东二轨道。
(三)事故性质:
煤与沼气突出及沼气爆炸。
(四)矿井概况:
焦作矿务局演马是一对年产45万吨盼矿井,采用竖井开阔,于1961年投产。1974,年产煤70万吨,有职工3500余人。矿井采用中央边界对角式通风,煤层倾角10度左右,矿井涌水量95m3/分,其中下山涌水量约40m3/分。该矿主要生产地区为一水平,二水平为扩建工程。到发生事故前,皮带下山。轨道下山和回风下山都已落底,泵房、变电所已投入使用,下山车场也基本做好,轨道大巷和度带大巷正在施工之中。
该矿为煤与沼气突出矿井。这次煤与沼气突出发生在下山皮带大巷掘进工作面。皮带大巷设计由顶板岩石穿过煤层进入底板岩石,落底标高为—200水平。截止突出前,皮带大巷已掘进120.2m。于1975年7月31日揭煤。揭煤时,下山总进风量为1440m3/分,其中皮带下山970m3/分,轨道下山470m3/分,正常情况下沼气含量0.4%,揭煤后最大含量0.8%,揭煤后至突出前各班沼气含量如表15-9:
表15-9 下山皮带运输大巷揭煤后至突出前沼气变化表
(五)事故情况及抢救经过:
皮带大巷沼气突出发生在8月4日凌晨4点30分,据分析是由放炮引起,煤与沼气突出后,破坏了正常的通风系统和部分通风设施。设在皮带大巷的反向风门被摧毁,特大的沼气量(据计算在最初的90分钟约突出沼气111319m3,平均每分钟突出1236m3)逆风流而上,使原来是入风的皮带下山和轨道下山变成了出风(实际出的是沼气),冲击距离750m,时间持续了一小时之久。强烈的沼气使皮带下山正在上班的工人大部分窒息。沼气逆风冲击到一水平之后,井底车场的沼气浓度达10%左右;沼气由井底车场沿大巷向东西两翼蔓延广波及矿井东翼4000于米,沼气达6%;波及矿井西翼1500米,沼气浓度达1.3%。当沼气冲击到一水平后,引起三次局部沼气爆炸(见演马庄矿煤与沼气突出示意图15-3)事故发生后,救护队于4点55分接到召请通知,立即赶往事故地点,根据现场情况采取了以下抢救措施:
1.集中优势兵力,积极参加抢救:
事故发生的时候,先出动两个小队奔赴现场。随后,又立即组织了三个小队迅速赶到事故矿井。根据事故性质严重、范围大的特点,我们及时建议局领导把各矿辅助救护队迅速调集到演马庄矿。截止早6点30分,除演马庄矿辅助对和局救护队的五个小队己在现场抢救处、其余7个矿的辅助救护队近40名救护队员,也赶到事故矿井。在事故初期两个小时内,已组成10个小队指战员160多人,为抢救人员和处理事故准备了足够的救护力量。
2.维护正常通风,缩小灾区范围。
图15-3 演马庄矿煤与沼气突出事故示意图
煤与沼气突出后破坏了正常的通风系统,原来是进风的皮带下山和轨道下山,沼气逆风而上,使灾区范围扩大。在这种情况下,如果救护队进入800米的下山抬人不但速度慢,而且效果不好。在派出侦察小队时,要求各小队采取有效措施,尽快恢复正常通风系统。进入皮带下山侦察的小队首先取掉了风帘,增大了下山风量,另一个小队在回风下山发现突出的煤将流水巷(回风巷)堵住时,就迅速清除堵塞物,使回风断面增大。进入泵房侦查的小队发现瓦斯在10%左右,经请示指挥部,也迅速将泵房的回风孔扩大。由于采取了这些措施,使回风系统很快恢复正常,灾区范围迅速缩小。
3.迅速抢救人员
到达事故矿井后,得知下山有几十名阶级弟兄没有出来,就先后派出七个小队到下山去侦察和抢救人员。经过各小队侦察,查明了三条下山、泵房、大巷个地点的通风情况、沼气浓度、伤亡人员数量及地点。我们将这些情况及时报告了指挥部,并迅速将人员抬到新鲜风流中,然后组织矿上工人将伤员抬运上井。与此同时,还组织了两个小队到东一、东二轨道侦察和抢救人员,接着对全井下进行了详细检查,使领导对井下情况心中有数。到当天上午11点30分止,共救出遇险、遇难人员96人。剩余的两人被埋在突出的煤内,经我们翻煤寻找,分别在5日16点和6日9点救出,从而圆满地完成了讲究任务。
(六)几点体会
1.这次煤与沼气突出事故是严重的,突出煤量是1500吨,造成了严重伤亡。值得注意的是在揭开煤层时,并未发生突出沼气浓度也不大,而在将穿过煤层放炮时,发生了突出。这说明煤与沼气的突出有它的一般规律,也有它的特殊性,这在生产中和抢救中都应特别注意。
2.事故发生后,局、矿领导迅速赶到现场,组织了抢险指挥部,有局长、总工程师担任正副总指挥,分别在井上下进行指挥,做到了紧张而有秩序的抢救。特别是煤炭部、省、市各级领导也迅速到达事故现场,对抢救工作加强了领导,使抢救工作得以顺利进行。
3.事故发生后,局救护队和各辅助队都及时到达了事故地点,迅速投入抢险。特别是演马庄矿辅助队下井快,从灾区救出了三名活人,充分显示了辅助队距离近、道路熟、抢救及时的优点。其他各矿辅助救护队的到达,使抢救力量迅速增加,也显示了辅助救护队平时不脱产,战时能很快集中配合专职救护队进行战斗的优点。
4.发生煤与沼气突出事故,在未着火的情况下,迅速恢复通风,并以大量的新鲜至气送入灾区,将沼气排放掉,是最有效的抢救方法,否则有爆炸的可能。
5.《矿山救护队工作条例》第62条规定,处理沼气突出事故时,一要迅速切断通向灾区的电源。我们在这次抢救中,遇到了特殊情况,就是下山泵房变电所当时沼气在10%以上,按照常规应该断电,但是该地点一断电,每分钟40m3的涌水量,很快就会将下山淹没,使抢救工作不可能进行。如果不断电,电气设备在沼气超限情况下运转,就有可能爆炸。在这种复杂情况下,我们和总工程师研究后,决定维持设备现状 即开的不停,停的不开,加大回风断面,迅速排除沼气,因而安全地完成了任务。
三、耿村煤矿2001年“2·13”13采区火灾事故抢险
(一)矿井简况
耿村煤矿位于河南省渑池县境内,于1975年建井,1982年投产。矿井原设计生产能力1.2Mt/a,1992年进行了矿井改扩建,生产能力达2.4Mt/a,2000年矿井实际产量为2.02Mt。矿井采用斜井单水平上、下山开拓方式,走向长壁全部垮落采煤法。井下共分为两个生产采区:东区和西区。其中东采区为矿井主力采区,共布置两个采煤工作面,分别为13011综采工作面(2-2煤层)和1304综放工作面(2-3煤层)。
矿井通风方式为分区抽出式。主斜井、副一斜井、副二斜井、西进风井进风,西回风井和东回风井回风。矿井瓦斯绝对涌出量为17.79m3/min,相对瓦斯涌出量为6.64m3/t,煤层容易自燃,煤的自然发火期为1个月左右,最短仅为7d。
2001年2月13日凌晨3时30分,耿村矿东三采区一废弃煤仓发生了一起严重的自然发火转发的火灾事故。火灾产生的高温高热气流引燃了2-3煤回风斜巷并迅速蔓延至采区总回风巷,由于采区总回风巷受小煤窑滥挖的影响,巷道严重变形。发火后,该段巷道迅速垮塌,造成东三采区风量急剧下降,风流紊乱,高温烟流发生逆转,巷道的能见度极低,抢救人员无法正常开展工作,且井下局部地点瓦斯含量逐渐升高,逐步达到爆炸界限,被迫对采区进行了封闭。
(二)自燃发火事故的经过
耿村煤矿13采区2-3煤层煤仓原为2-3煤层胶带运输上山的主煤仓,由于其所在的巷道受小煤窑滥采乱挖的影响,巷道压力大,变形严重,威胁着井下作业人员的安全和带式输送机的运转,所以耿村矿于1999年决定对其进行报废,2-3煤层胶带运输巷另外开出了一条运煤斜巷和13采区主煤仓,形成了新运煤系统,煤仓的平、剖面图如图15-4、图15-5所示。
图15-4 2-3和2-1煤层煤仓平面图
图15-5 2-3和2-1煤层煤仓剖面图
2001年2月1日,该矿防火队职工发现煤仓上口南外冒出热蒸气和煤油味,矿领导决定对其继续进行黄土充填和灌浆防火处理,但在处理过程中,防灾火措施执行不力,填土工作进展缓慢。同时,由于该矿主力采煤面1304综放工作面内存在着多个高温点,时刻威胁工作面的安全,矿领导和大量的防灭火人员全部投人到1304工作面的、防火工作上,造成人员精力的分散。2001年2月13日凌晨3时30分,2~3煤层煤仓上口突发明火,现场值班人员立即向矿上及通风区调度进行了汇报,矿上立即重新组织了人员进行煤仓的灭火,由于用于2-3煤层煤仓灭火的灌浆管路不到位,加上2月份正是我国北方地区天气极为寒冷的季节,矿井地面灌浆站的浆管和设备全部被冻坏,不能采用大流量灌浆灭火技术,防尘用水管路水压小,所以导致了火区自燃无法控制,火势迅速扩大,火区逐渐向2-3煤层回风斜巷蔓延。不得已矿上临时决定,调集综采工作面液压泵一套,安放在2-1煤层回风巷内,决定利用泵站系统升压,提高灭火的效果。但就在此时,从11采区(已经停采)的炸药库回风巷内溢出大量的CO等有毒有害气体,窜入13采区进风流中,使得13采区进风流中的CO浓度高达400ppm,影响了灭火的进程,火势就此迅速扩大。蔓延至13采区总回风内,13采区回风石门为穿煤层巷道,中间穿过2-3煤层,煤层厚度达16.3m以上,以往因多个小煤窑的滥采乱挖,造成了巷道多处失修变形严重。在此之前,79号小煤窑巷道刚和回风石门穿透,加剧了巷道变形的程度,使得穿透点前后总回风内的断面只剩下2m2左右。火势蔓延至13采区回风巷,造成了回风石门的多次垮塌,堵塞了回风石门。13采区的回风量从原来的3200m3/min,逐渐降为1065~400 m3/min,直至150m3/min。至2月16日3时,采区风量微弱,风流紊乱,2-1煤层轨道上山风流发生逆转,能见度很低,抢救人员无法工作,被迫全部撤出东三采区。经局、矿两级领导及有关人员分析研究,决定暂封闭采区。2月19日到20日该矿先后从西安科技学院和平顶山矿务局请来灭火专家,对火区情况进行了详细分析、研究,采取临时密闭、主要通风机停转、锁风侦察、快速密闭的措施进行灭火。但因火势太大,没有得到有效控制且瓦斯含量较高,逐步达到爆炸界限。在此情况下,集团公司和矿领导以安全为重,为了保证职工生命安全,保护国家财产不受更大的损失,于2月21日研究后,果断决定对13采区进行全封闭。22日下午4时防爆墙全部构筑完毕,封闭结束。“2·13”自然发火事故示意图如图14-6所示。事故发生后,研究确定了采用地面打钻灌浆,充填发火巷道灭火以及锁风侦察,缩小火区范围逐步启封13采区的灾区处理方案,并付诸实施。2001年5月7日对灾区进行了第一次锁风启封,恢复了13011工作面(2-2煤层)的生产,以后逐步恢复了1304综放工作面(2-3煤层)及其他各地点的生产及通风系统。2001年7月22日整个13采区全部恢复正常生产和新回风巷的顺利贯通,标志着13采区的抢险救灾工作取得了圆满的成功。
(三)灭火方案及实施经过
为了尽快处理火区,恢复矿井的安全生产,认真对火区的情况进行了分析研究,决定采取地面打钻孔注水、注浆和胶体泥浆灭火和封堵隔离火区等灭火措施。具体实施经过如下:
1.施工1号钻孔
注浆目的:通过一号钻孔进行注浆,对2-3煤层煤仓和回风斜巷进行直接灭火降温。
2.施工2号钻孔
注浆目的:主要是通过二号钻孔注浆处理回风斜巷火区,并对2-3煤层回风斜巷和2-3煤层绞车房以北巷道进行封堵隔离。
3.施工3号钻孔
注浆目的:主要是通过注浆处理13回风石门火点,并对回风石门进行封堵隔离。
三个钻孔注浆情况见表15-10。
3个钻孔的具体布置如图15-6所示。
图15-6 耿村煤矿“2·13”发火事故示意图
表15-10 地面钻探工程、注浆工程情况一览表
(四)恢复13采区生产的经过
1.建立13采区临时通风系统
耿村矿原通风方式为分区抽出式,13胶带运输大巷及轨道大巷均为进风大巷,13风井回风,采区总进风量2950m3/min,总回风量3200m3/min;采区内采取胶带运输上下山进风,轨道上下山回风。火灾事故的发生使得原有的通风系统破坏,为了保证启封工作安全顺利进行,将矿井的副二斜并改作临时回风井。井口安设两台DK40No15型(功率2×37kW)对旋式主通风机两台(一台运转,一台备用)作抽出式通风。在副二井底做60m巷道和东大巷联通,将13轨道大巷改为采区的回风巷,将轨道大巷和胶带运输大巷之间的联络巷建上挡风墙,防止漏风,将13胶带运输大巷作为采区的主要进风巷。13采区的临时通风系统如图15-7所示。5月1日和5月2日对风机进行了试运转,副二斜井的回风量达到1856m3/min,其余各通风参数全部符合规定,试验情况表明可以满足13采区启封的要求。
图15-7 耿村矿13采区临时通风系统示意图
2.13采区侦察、治理与缩小火区
2001年5月3日,集团公司耿村矿有关领导和专家一起对灾区的情况进行了详细的分析与讨论,结合灾区内气体分析化验报告(表15-11)一致认为,对13采区侦察与处理的条件已经成熟,决定于2001年5月7日打开13采区防爆墙进行火区的侦察与治理工作。(www.xing528.com)
表15-11 耿村煤矿13火区气体色谱分析结果汇总表
备注:本表为每天取样分析的摘要数据。
3.灾区侦察与处理:
(1)对2-3煤层轨道上山上部火区(2号钻孔附近),2-3煤层胶带运输上山煤仓上口以上火区(1号孔附近),13采区总回风石门处火区(3号钻孔附近),3个火区钻孔进行封堵,对注浆情况、支护情况及火区现状进行侦察与处理。
(2)对2-3煤层1304工作面上下巷密闭墙现状进行侦察与处理。由于1304工作面封闭时,存在多个高温点,且上下巷预计已基本压实,所以第一次火区的侦察与处理,不包括启封1304综放工作面。
(3)对灾区进行取样分析。灾区侦察与处理的步骤如下:
①打开13轨道大巷防爆墙和13进风石门密闭墙,在13采区石门内建两道锁风风门,由矿山救护队员进入灾区,分别沿2-1煤层和2-3煤层轨道对火区进行侦察与取样,并对2-3煤层轨道上山上部火区、2-3煤层胶带运输上山煤仓上部火区和13采区回风石门火区及1304工作面上下巷建木板墙,然后利用RG-15型快速密闭喷涂严实,封堵巩固地面钻孔注浆效果。
②在东三胶带运输大巷与轨道大巷第4通道处建立调节风门,控制进入采区的风量,按照先排放上山,然后排放13011工作面,最后排放采区下山气体的顺序,按步骤有序地利用全负压通风排放采区巷道内的瓦斯。
③全面检查采区通风系统一做好全负压通风系统的完善工作。确认各处气体符合规定后,对采区进行选择性送电,恢复井下通信设施,清理杂物:并运送局部通风机,对新形成的盲巷头实施气体排放。
④安排专门队伍对上部火区的3个通道进行永久密闭,并建立防爆墙各一道,将火区缩小至最小范围;对2-3煤层1304工作面上下巷重新构筑永久密闭,并对2-3煤层煤仓进行防灭火处理。
⑤恢复13采区供电,准备恢复生产的措施、设备和相应的材料,恢复采区的生产。
这一阶段以5月13日2-2煤层13011工作面恢复生产标志着此阶段获得了成功。
4.启封1304工作面,施工13采区新的回风巷
2-3煤层1304综放工作面于2000年11月20日开始生产,在生产过程中由于受小煤窑的影响,采取了局部通风机—风窗联合均压的方法防止有害气体的超限,且上下巷顶煤破碎压力大,存在着多达7个以上的高温点,“2·13”火灾后;对工作面上下巷进行了封闭。5月7日~9日,东三采区侦察与治理火区取得圆满成功后,对1304工作面上下巷密闭进行了重新加固和喷浆防漏风处理,并在密闭墙上设置观测孔观察气体和取样分析,完全符合火区启封的条件。6月13日,对2-3煤层1304工作面进行启封。启封的方法及步骤是:
(1)打开上巷外口密闭墙,利用局部通风机排放瓦斯至上巷水坑处,按照排水安全措施进行排水,排通以后,救护队员进人上巷进行侦察与取样,并在最后到达的地点建立木板密闭,用快速密闭喷涂,然后采用局部通风机排放上巷气体,人工运料,在上巷快速密闭处建立砖墙密闭,最后在砖墙以外组织队伍进行巷道的扩修和高温点的处理工作。
(2)上巷所有工作结束后,打开下巷密闭,利用局部通风机排放下巷气体,然后进行排水,侦察取样,在下拐头建立快速密闭和砖墙密闭,对下巷进行扩修和高温点的治理。
(3)分别打开上下巷密闭,对工作面进行气体排放,然后人员进入工作面进行支架、设备的维修,工作面内开设防钻场,对1~7架支架顶部的高温点进行灌浆、注胶防火处理;恢复工作面的生产。
1304工作面从6月13日启封,7月12日形成全负压通风系统,7月23日恢复生产,前后经历了40d时间。与此同时,13采区总回风巷的改造工程按照矿上制定的“集中全部力量,两端相向掘进;加快速度贯通”的总体要求,也在紧锣密鼓地进行。7月20日,13采区新施工的340m回风巷顺利贯通,矿井13区的通风系统恢复至灾前正常系统。整个矿井的灾区恢复生产与处理工作圆满结束。
(五)经验与体会
1.科学合理的巷道布局,健全完善的灌浆系统、消防供水系统,作好“一通三防”工作,是容易自燃煤层矿井实现安全生产的前提。
2.采用地面打钻灌浆处理封闭区域内的自然发火是一种行之有效的灭火手段,其成功的关键在于:一要彻底封堵采区所有的进风通道;二是要对钻孔进行准确的定位,反复的灌浆和充填;三要有完善的监测手段和可靠的气体分析化验装备作保障。
四、郑煤集团超化矿“4·11”透水事故的抢险与分析
2004年4月11日,郑煤集团超化煤矿21051上付巷掘进工作面发生透水事故,1 2人被困井下。事故发生后,郑煤集团救护大队共调动7个中队、22个作战小队、219名救护指战员,采用开掘绕巷绕过冒落区、利用防尘管路向灾区压风供氧、地面打钻等措施。经过109个多小时的连续奋战,12名被困人员全部安全救出,圆满完成了抢险任务。
(一)矿井基本情况
超化矿1983年开始建矿,1993年底投产,原设计生产能力90万t/a,通过多次技术改造,到2004年生产能力达到220万t/a。
矿井采用立井单水平上下山开拓方式。对角式通风,有4个井筒,主井、副井为立井,井田东西两翼北部分别布置一条回风斜井。开采水平为-100m,开采深度485 m。井田面积11.29km2,地质储量16262.2万t,工业储量13293.8万t。
在21051掘进工作面东100m北200m和东200m北300m处,各有一小煤窑,两小窑巷道布置情况及积水情况不明,21051掘进工作面上部地面无积水。
(二)事故发生经过
2004年4月11日4点班,21051上付巷施工人员在沿帮距底板约1.8m处打探水孔,约钻进0.7-0.8m深时,钻孔出水,水顺钻杆成线状流出,随即停止钻进,向跟班队长汇报,该队长查看水情后,于16点32分向矿调度室汇报,调度室立即通知矿有关领导。17点20分左右,矿副总工程师等人下井察看水情,19时20分迎头发生突水,下井察看水情人员和现场作业人员计12人被困。图15-8为超化矿透水事故示意图。
图15-8 超化“4·11”透水事故示意图
(三)事故处理经过
2004年4月11日21时10分,郑煤集团救护大队接到总调度室超化矿。发生透水事故的通知,当班指挥员带领直属中队两个小队立即赶到现场,听取事故情况介绍后,按照指挥部的命令于22时下井进行侦察。从中联巷进入21051上副巷向上副巷向东侦察,行至80m处(见图14-8)发现淤煤堵塞巷道,淤煤距巷道顶板仅有200mm高,诵水量为350m3/h。侦察指挥员趴在水里,用矿灯向里观察,淤煤巷道长20m,第一次侦察受阻。立即向指挥部汇报,指挥部研究后要求救护队在保证安全的情况下清淤前进,向里侦察。按照指挥部的要求,救护队在超化矿工人的配合下,克服困难,趴在水中用手扒、脚蹬、矿帽挖、铁锨攉的方法清淤前进,巷道低的地方利用水运,巷道高的地方采取人力搬运,经过三个小时紧张有序的清淤于4月12日2时,淤煤巷道具备侦察人员爬行通过的条件。救护队立即组织第二次侦察,经侦察发现,从淤煤段向里60m位置向里有20m巷道支架悬空,高达1m,再向里243m遇到了冒顶,冒落区现状为:冒落物堵塞了整个巷道,水从冒落区右上角流出,涌水量300m3/h,侦察再次受阻。救护大队指挥员根据侦察情况分析认为:1、根据涌水情况,冒顶区上方不可能有大量积水(水压较小);2、立即采取措施向冒顶区以里压风供氧;3、在冒顶区外侧距冒顶10m位置做绕巷,绕过冒顶区进入210511上副巷营救被困人员。将分析结果向指挥部进行了汇报。指挥部根据救护队的侦察情况,进行了全面、细致的分析,制订了如下抢险方案:
1.从上付巷开掘50m绕巷,绕过冒落区,同时利用防尘管路向灾区压风供氧,改善遇险人员的生存环境。
2.利用下付巷现有的运输系统,从下付巷开掘145m的联巷与瓦斯抽放巷贯通,营救遇险人员(在掘进30m时因迎头有淋水,采取超前探水掩护掘进,因绕巷贯通而停止)。
3.查清小窑补给水源和越界开采情况,由当地政府安排,启动临近小煤窑所有排水设施,减少小煤窑向超化矿的涌水;同时从小煤窑井下寻找营救遇险人员的最短路线(后经井下侦察因条件不具备而放弃)。
4.采取快速冲击钻进技术,从地面向抽放巷口西6m位置的上付巷内打钻孔,向遇险人员可能避灾的地点输送新鲜空气和食品,利用窥视仪探查灾区情况(在钻进至距上付巷40m时,绕巷即将与21051上副巷贯通,为防止钻井的冲击使灾区发生新的冒顶和钻孔穿过含水层、小窑老空区发生二次透水,给遇险人员带来新的威胁,随即停止钻进)。
5.紧急借用平煤集团M K-4大型钻机,从下副巷向上副巷打直径300mm的钻孔,一是超前探水,掩护联巷的掘进;二是与上付巷贯通,实现输送氧气和与被困人员联系(此措施因绕巷贯通而停止)。
(四)抢救方案实施
救护队按照指挥部抢险方案的要求,担负了绕巷和联巷施工时的气体监测、安全监护和对小煤窑的排查工作。救护组在组织井下抢险作业的同时,根据抢险救灾的进展情况,于4月12日召开了专题技术研讨会,根据灾区的空间、瓦斯绝对涌出量、氧气消耗和二氧化碳上升等情况分析了被困人员的生存环境,向指挥部提出了3项建议:一是对于煤段巷道进行清淤、破底、扩巷,加固悬空支架,保证退路和水路畅通;二是利用防尘管路向灾区压风供氧,改善被困人员的生存环境;三是加快绕巷施工进度,努力在6日内做通绕巷,为营救被困人员赢得时间。
绕巷和联巷与13日零时同时开始施工,地面钻孔于13日8时开钻。
13日下午3时,救护组根据抢险救援工作的进展,再次召开了关于营救遇险人员方法及安全技术措施的专题研讨会,会议制订了以下施救措施:
1.在21051上付巷绕巷口外安全位置建立第一救护站,在东二车场较安全的峒室内建立第二救护站,每个救护站成立医护领导小组,配一定数量的医生、护士、药品及保暖等物品,确保营救质量。
2.在具体抢救被困人员时,救护组设立一个侦察组。两个抢救组,1 2个运送组,确保救护人员落实到位。
3.会议研究制订了抢救遇险人员时的具体安全技术措施。
15日12时30分,21051上付巷负责监护工作的直属中队技术员打开压风管,(原防尘水管)闸门,通过敲击、呼喊与被困人员取得了联系,得知被困人员都在冒顶区以里待救,此情况立即向指挥部进行了汇报。指挥部听到汇报后决定:(1)缩小绕巷断面,加快掘进速度;(2)保证压风管及时向灾区供氧。16日5时40分,绕巷接近21051上副巷预定贯通点时,负责监护的救护队员通过打钻孔,测得贯通处氧含量为14.6%,瓦斯2.5%。这时,在现场指挥的大队长通知掘进工后撤,自己进行贯通时的开口工作,采用从巷道左下角处由小孔逐渐扩大的方法(孔口规格:60cm宽,70cm高)释放瓦斯。当瓦斯含量由2.5%降至0.8%,氧含量由14.6%升至18.2%时,大队长爬入贯通口内割断了风筒,以疏通侦察路线,不料风筒内的积水突然涌出,顺绕巷向外流,直接威胁绕巷工程,随采取了用编织袋铺底措施,防止了事态进一步扩大,由于风筒内积水量较小,约20min后,风筒内不再涌水。4月16日6时30分,大队长安排3人进入灾区侦察,向里爬行80m时,在前方40m处发现遇险矿工正用矿灯发出求救信号,孙、张二人采用对话的方法稳定被困人员的情绪,得知1 2名被困人员全部活着,战训科长返回绕巷口处,向大队长汇报。大队长命令:①迅速接近遇险人员;②打开氧气瓶向被困人员处供氧;③必要时对缺氧被困人员采取氧吸入补氧措施;④给遇险人员戴上眼罩,保护眼睛。7时20分,12名被困人员在救护指战员的精心施救下全部运出灾区,在第一救护站进行保暖输氧后,转运到第二救护站进行脉搏、心脏、体征检查,并进行输液救治,而后逐一升井。9时30分,12名被困人员全部被营救至地面,圆满完成了抢险任务。
同时,在外界紧张抢救的同时,被困人员一直在有组织地积极实施自救。“4·11”事故遇险人员在副总工程师指挥下,及时躲避到位置较高的瓦斯抽放巷,避开了大水的冲击;当巷道冒落、通风中断、抽放巷瓦斯不断升高情况下,他们撤离到上付巷,在抽放巷口设置风幛,防止瓦斯向上付巷涌出,12盏矿灯集中使用,只保留一盏矿灯照明,他们获救时还有4盏矿灯尚未动用;两人一组值班巡查,其他人员休息待命,保存体力;采用敲打水管,喊话,往流水中放纸条、倾倒煤油等多种方式向救援人员传递信号。这些措施为最终获救创造了重要条件。
五、鹤煤集团救护队河北沙河市铁矿火灾事故救援
(一)事故基本情况
2004年11月20日,河北省沙河市章村李生文联办一矿发生火灾事故,该事故波及相邻四个矿井受灾。调动冀、晋、豫三省10支救护队,22个小队,241名指战员,下井搜救82个队次,844人次,救出遇险遇难矿工121人,其中生还51人,死亡7 0人,圆满完成了救援任务。
(二)事故信息接收与救援
2004年11月21日2时20分,鹤煤救护队接到前往沙河执行外援任务的召请通知,经向鹤煤公司汇报后,3个小队共计32人在大队长及副总工程师的带领下立即出动,奔赴事故地点,启动应急救援,按指挥部命令,鹤煤救护队25人,由河北峰峰救护大队7名队员引路,下到沙河市綦村供销社铁矿二号井,先抢救其里的8名遇险人员,因每罐只能乘坐4人,到8时13分,救护人员方全部下去。鹤煤救护队人员下到4井筒(即第3个暗立井)上口,经查,CO:0.097%,O2:19%。过5井筒,走平巷70 m,发现人员,7名遇险,1名遇难。鹤煤救护队立即实施救助,将7名遇险人员佩戴两小时呼吸器、自救器后护送到基地并将遇难者抬出。然后陆续将8名遇险遇难送上井。接指挥部命令,由鹤煤救护队组织两支小队,将消防队提供均瓶带下到井底,然后用水直接灭火。鹤煤救护队1 8名指战员全部下到井下,一部分进行侦察,另一部分人员向火源接水管。侦察时又发现8具尸体,立即运上地面。后将水管接至四叉口处,18时52分至三叉口处,检查此处气体,CO:0.008%,温度50℃三叉口以里50m处,CO:0.016%,温度70℃。人员无法前进,汇报后经指挥部同意撤出。
后鹤壁救护队佩用正压呼吸器携带两小时全面罩氧气呼吸器及本量压缩氧气自救器及时到达事故现场,为被救矿工佩带自救器及全面罩氧气呼吸器后,通过浓烟、高浓度一氧化碳巷道,安全升井;现场使用苏生器救活3名遇险矿工。
(三)救援成效:在此次事故中,鹤煤救护大队领导能够临危不乱,根据现场情况,认真分析,灵活运用救护专业技术,组织救援,最大限度地抢救遇险遇难人员。2004年11月21日凌晨2时18分,接外援事故电话,参加了河北省沙河市铁矿火灾事故,于23日归队,共救援,处理事故32人,救出遇险遇难人员共22人,其中11人生还、11人死亡。
此次河北沙河处理事故中,鹤煤救护队服从命令听指挥,行动迅速,动作果敢,克服无处休息、不能正常食宿(以方便面充饥)之困难,不畏艰险,舍生忘死,以救人的“短平快”受到了国家救援中心、河北省委省政府、沙河市委市政府及众多媒体的肯定和好评,在抢救人民生命财产安全中做出了巨大贡献,为河南省、鹤煤公司争得了荣誉,树立了鹤煤救护队的良好形象。
六、大功率卧式潜水泵在煤矿抢险排水工程中应用
(一)郑州煤业集团公司超化煤矿
郑煤集团超化煤矿位于郑州市西南部,是郑煤集团的骨干煤矿,年生产能力为220万,井深280米,井径6米,两个水平开采,设计正常涌水量1000m3/h,最大突水量达到3600m3/h。突水沿下山迅速上升,面临全矿井被淹没的威胁。为避免整个矿井被淹,必须采取果断措施,安装多台高扬程大功率大流量的潜水电泵,尽可能将被淹水域控制在一定范围内,争取抢救时间避免造成重大损失。
该矿发生突水事故之后,河南矿山抢险排水救灾中心,采用河南矿山抢险救灾中心开发研制的“大功率卧式潜水电泵排水系统”,进行排水,采用救灾中心的2台套900KW和1台套1200KW卧式抢险排水泵,安装在于-100m大巷,并打上水闸墙截断了水流,通过管道与矿井瓦斯抽放孔连接将水排至地面。同时,地面开始打钻注浆,封堵突水点。
运用该方案,争取了抢救时间,避免了全矿井被淹。设备安全无故障运行5700小时,证明了卧式潜水电泵运行的可靠性。
应当指出,在大功率卧式潜水电泵运行期间,22081综采工作面进行地面打钻、注浆、堵水,造成所排矿水含有大量的水泥、沙浆;卧式潜水电泵工作环境十分恶劣,但是仍安全可靠运行,证明大功率卧式潜水电泵具有较强的排泥沙能力。
该矿利用河南矿山抢险排水救灾中心的新技术—“大功率卧式潜水电泵排水系统”进行排水,避免了全矿井被淹。
(二)平顶山煤业集团公司二矿
平煤集团二煤矿位于平顶山市平煤矿区境内,是平煤集团的特大型骨干煤矿,年生产能力为120万吨,井深285米,井径6米,分上下两个水平开采,正常涌水量300m3/h,矿井总排水能力900m3/h。
2005年6月28日17时,位于二水平下山的煤巷掘进工作面发生突水事故,突水量1600m3/h。突水沿下山迅速上升,威胁二水平其他工作面。为避免整个矿井被淹,必须采取果断措施,安装多台高扬程大功率大流量的潜水电泵,尽可能将被淹水域控制在一定范围内,争取抢救时间避免造成重大损失。
发生突水事故之后,河南矿山抢险排水救灾中心及相关专家,对水灾事故进行了深入细致的论证后,采用河南矿山抢险排水救灾中心开发研制的“大功率卧式潜水电泵排水系统”,安装在二水平运输平巷,切断水流,并打水闸墙隔离水域,有效避免了整个矿井被淹。
根据专家组论证的方案,该矿紧急调用了河南矿山抢险排水救灾中心的2台710KW卧式抢险排水系统,安装在二水平运输平巷,并打上水闸墙截断了水流,通过管道将水排至地面。争取了抢救时间,避免了重大损失。设备安全无故障运行4500小时,证明了卧式潜水电泵运行的可靠性。
上述两矿,利用“大功率卧式潜水电泵排水系统”进行抢险排水,避免了矿井被淹,避免重大经济损失。其它类似突水的矿井在抢险中值得借鉴。
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