平煤集团四矿矸石山自燃崩塌灾害分析

1、平煤集团四矿斫石山自燃崩塌灾害分析集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-平煤集团四矿“5.15”肝石山自燃崩塌灾害分析2005年5月15日19时40分和5月16日1时06分，平煤集团四矿肝石山先后发生两次自燃崩塌灾害，共造成8人遇难，123人受伤（其中6人伤势较重，15人因吸入热气流呼吸道受伤，手术处理后疗效明显，伤情稳定好转），直接经济损失约1000万元。肝石山概况该矿于1955年11月开工，1958年8月建成投产。矿井设计能力2Mt/a,2003年核定生产能力2.9Mt/a,2004年实际生产原煤280.9万吨。该矿肝石山自1955

2、年矿井开工以来，自北向南不断堆积。至2005年5月，肝石山堆积南北长约300m,东西宽约250m,最大堆积高度74m,占地面积5.4万m2,体积130万m3。肝石山以南20m毗邻市北环路，北环路以南80m为居民区平房。灾害发生及抢险经过2005年5月15日19时40分，该矿肝石山因降暴雨发生自燃崩塌，造成肝石山以南100m外居民区平房不同程度受损，其中，第一排18间平房受损严重，房中人员被埋压。歼石及粉尘被抛掷在东西宽80多米，从肝石山中心向西南方向最远310m的扇形范围内，肝石平均堆积厚度达0.3m,其中受损严重的平房附近肝石及粉尘量平均厚度达1.1m,崩塌肝石体积约1.7万m3。灾害发生后

3、，该矿立即成立了抢险救灾指挥部，制定了抢险救灾方案，调集矿山救护大队和该矿干部职工进行抢险，市消防支队也进行了抢险增援。抢险人员按照分组安排，每半小时轮班到平房中抢救被埋人员。在组织抢救被埋人员的同时，设立险情观察人员，遇险情及时发出警报。在现场条件复杂，险情依然存在的情况下，经过艰苦努力，至5月16日1时，共救出31名遇险群众，并被及时送往医院救治（其中3人经抢救无效死亡）。由于天黑下雨，埋压人员情况不明，抢救过程异常艰难。16日零时以后，再次骤降暴雨。1时零6分左右，肝石山突然再次发生喷发，大量热气浪夹带高温粉尘喷向抢救现场，尽管已发出紧急撤退信号，仍有部分抢险人员在撤退过程中不同程度被热

4、浪灼伤。5月16EI18时，搜救抢险工作结束。这次灾害共造成36人受困，经全力抢救，28名受伤人员获救,其余8人遇难，另有95名抢险人员不同程度受伤。三、灾害性质认定、煤矿肝石山自燃是一种比较常见的自然现象，其至发生过一定的动力现象，多年来并没有引起人们的重视;煤矿安全规程、煤矿设计规范等行业规章对肝石山设置只规定了与进风井口距离不小于80m,对于其它日常管理没有提出明确要求；灾害调查组现场勘查认为，可以排除人为因素，本次灾害具有一定的不可预见性。综上所述，可以认定这是一起煤矿砰石山自燃崩塌灾害。四、灾害原因分析、由于肝石山内部长期自燃，积蓄大量热能，骤降暴雨时大量雨水注入火区，致使内部高温歼

5、石遇水后发生物理化学反应：（1）高温使大量雨水变成水蒸气，使肝石山内部的压力迅速增高；（2）根据肝石燃烧后出现的铁红色现象分析，肝石山内部的温度至少达到800因此，当雨水C,注入肝石山后，部分水分解，与CO、H2S等气体混合，产生爆炸，加之其它原因，导致歼石山崩塌、喷发。、第一次崩塌后，肝石山局部表层被剥离，内部高温肝石与大气大面积接触，燃烧加剧，5个小时后暴雨又一次骤降，致使歼石山上部的能量再次聚积，产生第二次喷发。五、事故教训与对策座，其中有200多座自燃，占地1.2万ha。平煤集团现有肝石山29座，其中正在使用的肝石山21座，废弃不用的8座，并有7座肝石山发生程度不同的自燃。尽管煤矿肝石

6、山白燃崩塌灾害在国内外曾经有所发生，但对其发生机理、预防及治理方法等还没有深入研究，我国有关规程、规范对此未做明确规定，人们对其危害的认识与重视程度还不到位。本次肝石山自燃崩塌灾害的教训是：煤矿肝石山自燃崩塌灾害在国内外曾经有所发生，但对其发生机理、预防及治理方法等还没有深入研究，我国有关规程、规范对此未做明确规定，人们对其危害的认识与重视程度还不到位。教训非常深刻，为防止类似灾害发生，提出如下对策建议：、对白燃肝石山通过清除火源、降温、隔氧等途径进行综合治理，具体方法包括挖掘熄灭法、表面封闭法(覆盖法)、喷浆法、灌注法、深部注浆法、推平压实法等。采用石灰乳灭火，可利用石灰中所含的CaO在遇水

7、后生成的Ca(0H)2与煤肝石自燃产生的S02、C02等有害气体生成不溶于水的CaS04、CaC03等，而且在高温下，Ca(OH)2能与肝石中的A1203、Fe2O3等形成的胶体状物质同前述盐类形成一层较致密的隔氧层，达到灭火的目的。通过覆盖，一方面降低钎石的透气性、供氧量，另一方面可防止煤肝石自燃后的蔓延扩大。对已发生自燃的肝石山，在初期发生局部自燃时，可采取挖掘法处理，清除自燃体，防止自燃蔓延扩大。4、在肝石山上可采用深孔注入MEA-1等灭火材料进行灭火，然后采用注入黄土、石灰浆或乙烘渣与粉煤灰等混合浆液，以隔绝供氧，防止复燃。严禁直接注入大量清水灭火。国内外资料表明，肝石堆放的自燃安息角一般为38-40,如果肝石山堆积过高、坡度过大或受到人为开挖，当受到暴雨侵蚀、产生内部高压时，容易形成崩塌、滑坡、渣石流等灾害。因此，应注意避免上述现象出现，保持肝石山的自然稳定。对正在自燃的肝石山，应建立预警制度，在钎石山一定范围设置警戒线，警戒范围内不得有工业和民用建筑，无关人员不得入内。为防止类似灾害的发生，建议有关方面进行联合攻关，加大对煤矿肝石山自燃崩塌灾害发生机理、预防及治理方法等问题