芦岭“513”瓦斯爆炸事故.ppt

1、芦岭“5.13”瓦斯爆炸事故 王 影,主要汇报内容,1、矿井及事故概况 2、起爆源的确认 3、爆炸类型及传播范围 4、瓦斯源的认定 5、爆炸火源的认定 6、事故结论及启示,2003年5月13日16时03分，芦岭矿104采区发生瓦斯煤尘爆炸事故，波及1048风巷、改造切眼、1048机巷、开切眼掘进工作面、变电所、1046采煤工作面和-590大巷，死亡86人，受伤28人。 5月16日成立事故调查专家组，在国务院“淮北矿业集团公司芦岭煤矿5.13事故调查组和技术组”的领导下，根据查明爆炸原因、爆炸地点、火源和瓦斯源的要求，专家组2次深入现场进行勘察、查阅了有关的资料、访问了有关人员，并且对其进行了认

2、真的分析和研究。,1、矿井及事故概况,芦岭煤矿隶属于淮北矿业（集团）煤业有限责任公司，属国有企业。井田处于宿州市东南20公里处，位于宿东向斜的南端，走向长8.2Km，倾斜宽3.6Km，面积29.5 Km2。 主体构造受宿东向斜的影响，断裂构造和次一级褶曲构造发育。矿井设计生产能力150万吨/年， 1976年达到设计生产能力，1988年进行矿井改扩建，改扩建设计能力240万吨/年，2002年核定能力230万吨。2002年产量226万吨，2003年1-4月份产量74.8万吨。截止2002年底，矿井可采储量为9145.3万吨，剩余服务年限为38.1年。现有职工7千余人，三班生产。,事故地点104采区

3、，位于矿井水平中部，走向长630m，倾斜宽670m，剩余可采储量180万吨。当时该采区有一个回采工作面、2个掘进工作面。 1046工作面为生产工作面，面长180m，2002年10月10日投产，至2003年5月13日风巷剩余160m，机巷剩余168m。准备面为1048工作面，切眼于5月6日在距风巷上口22m处停止掘进，保持正常通风，12日、13日安排人员进行清理和链板机调整工作。1048风巷于5月12日掘到预定终止位置，与1048工作面切眼掘进工作面迎头煤壁保持22米贯通距离，13日早班清理，中班拆链板机，迎头正常通风。,2、起爆源的确认,确认起爆源的条件 瓦斯条件 火源条件 破坏特征 起爆源

4、爆源点在1048风巷改造切眼以西33.5m，打开接线腔上盖板的电磁启动器处,主要依据 爆炸力作用方向以该点为分界，主要标志物：在爆炸力作用下插入工字钢棚支护间隙中的风筒残片呈东、西两向分布，爆炸原点处的电磁启动器直立、没有位移 该点有引爆火源（打开上盖的电磁启动器，并且其接线腔内电源侧接线端子上悬着的一根电缆芯线橡胶绝缘炭化，有烧后的熔胶痕迹，绝缘电木板残片上有烧痕）。 该点有瓦斯源（从1046采空区挤压冲出的瓦斯，与空气混合，形成爆炸性气体）。,3、爆炸类型及传播范围,爆炸类型 104采区发生的事故是瓦斯煤尘爆炸事故。 瓦斯爆炸事故是显然的（由破坏特征确认）。 为了确定是否有煤尘参与爆炸过程

5、，分别在现场取样进行了实验室分析，煤样分析结果表明，1048风巷、挤压冲出瓦斯孔洞、改造切眼等处煤尘没有参与爆炸，1046采空区吹落在孔洞中的煤粉没有燃烧的痕迹，表明老采空区内无火源。1046回采工作面焦疤煤样的挥发份由33%降到15%-16%，下降了50%，表明在该工作面局部地点有煤尘参与爆炸。 传播范围 爆炸发生后，迅速传播到1048风巷、改造切眼、1048机巷及开切眼掘进工作面、1046采煤工作面和-590大巷的一段巷道。,4、瓦斯源的认定,这次事故的瓦斯，来源于1046回采工作面跳采前老采空区所积存的瓦斯。由于1046回采工作面老采空区顶板的矿山压力突然活动，使得在采空区形成矿山冲击，

6、并使12m厚的小煤柱承受冲击，煤柱出现片邦、局部地域将小煤柱冲击破坏，并使采空区积聚的瓦斯受到挤压，从煤柱破坏处冲出，与风巷中空气混合，形成爆炸性混合气体，遇到火源即形成瓦斯爆炸。,主要依据: 1048风巷改造切眼以西，有14个通向1046采煤工作面跳采前老采空区的孔洞，其中有6个孔洞具有明显的气流冲出的痕迹，尤其是在爆源点附近的12#、11#、10#气流冲出的痕迹特别明显，表现为在孔口周围有片帮、对面煤壁有冲击痕迹和孔口下部有大量的堆积物。,1046采面上部35m处的高位抽放巷道瓦斯抽放浓度发生明显变化。从5月13日9时34分开始，瓦斯抽放浓度由31.9%逐步增加，至16时4分增加到34.6

7、%，到16时30分达到最大值37.5%；然后，在16时36分迅速下降至17.3%,16时54分回升至20.4%。从中反映出，事故发生前与事故发生时，1046采空区顶板有较为明显的活动（参见附件6）。16时36分，瓦斯浓度下降的原因主要是爆炸后井下抽放管路局部出现破裂，空气漏入管中所致。,灾区巷道、死亡人员、爆炸点和瓦斯挤压冲出孔洞等分布情况图,2002年12月26日，1046工作面跳采前老工作面收作，老采空区形成，12月28日1046现工作面开始从新开切眼往东回采。直至2003年1月15日，老空区顶板35m处的高位瓦斯抽放巷道仍未发生明显变形，在1046工作面回采期间无明显周期来压现象，顶板属

8、于坚硬难冒类型，尽管在回采期间采用过两次强行放顶，但未达到预期效果。1048切眼掘进到距离老采空区24m时,发生夹钻现象,表明压力大，直至发生顶板断裂，使顶部煤层瓦斯卸压，卸压瓦斯进入抽放巷道，使抽出的瓦斯浓度提高。在顶板突然断裂时，原处于卸压区的隔离小煤柱也受到冲击破坏，采空区气体受到压缩，并从薄弱处形成的孔洞冲出，进入1048风巷。,事故前监测系统对瓦斯异常没有反映。 而该区7个瓦斯浓度传感器在事故前3h内经过标定调校，性能是稳定的；通过访问当事人也表明，监测系统和传感器的使用一直正常。因此说明，产生爆炸的瓦斯是从采空区瞬间冲出、与风流中空气迅速混合达到爆炸界限。因为传感器感应时间为305

9、5s，难以检测到瞬间冲出的瓦斯。爆炸发生后，传感器和分站已遭破坏，导致信号中断。,5、爆炸火源的认定,认定这次瓦斯爆炸引爆火源是392号电磁启动器引起的电火 主要依据: 392号电磁启动器上方顶板有冒落形成的空洞，冒落物将启动器掩埋近半；启动器接线腔呈敞开状，即盖板仅剩1颗螺钉，盖板以此螺钉为轴心转向一边，使接线腔敞开显露（如附件7中的图2所示）。 现场的422号电磁启动器状态与392号一样，接线腔紧固螺钉只剩一颗，但盖子与接线腔法兰有错缝，在爆炸压力下，翻倒90，紧固螺钉在上，挂住盖子，没有敞开显露，腔内没有冒落物。当392号和422号电磁启动器的上级电源开关（即瓦斯-电闭锁开关）供电时，3

10、92号和422号的电源侧接线端子都是有电的，冒落物就有可能引起接线端子(相)间短路和接线端子接地，放电引爆瓦斯。,392号的接线腔落有冒落物，接线腔电源侧的接线端子防护绝缘电木盖板被砸碎，电木盖板残片与其固定小螺钉连着，该电木残片有烧糊的痕迹。 392号的接线腔有电源输入电缆（动力线3芯），电源转接电缆（动力线3芯）和负载电缆（动力线3芯）。电源侧接线端子上悬着的1根电缆芯线橡胶绝缘炭化，有烧后的熔胶痕迹（如附件7中的图3所示）。如果是其它火源引起瓦斯爆炸将橡胶绝缘炭化，那么所有电缆都是在同一爆炸条件下，该接线腔内的9根电缆芯线，出现有选择性的烧焦现象是不可能的。,经过询问相关人员和查看监测数

11、据原始资料了解到，2003年5月13日中班对该区域瓦斯传感器进行了调校，调校时证明至少在15时07分40秒之前，392号和422号电磁启动器电源侧接线端子是带电的。,6、事故结论及启示,根据以上分析，专家组一致认为：芦岭煤矿“5.13”事故为瓦斯爆炸事故，事故发生时间是2003年5月13日16时03分，起爆点位于1048风巷距改造切眼以西33.5m392号电磁启动器处，事故的直接原因是1046采煤工作面因断层而跳采，跳采前的老采空区顶板来压，导致采空区内聚集的瓦斯被挤压，通过矿压冲击在煤柱薄弱处产生的多个孔洞冲入1048风巷，并与1048风巷中的空气混合，形成爆炸性混合气体；冒落物使处于敞开状

12、态的392号电磁启动器接线盒内的电源接线端子短路放电，产生电火，引起瓦斯爆炸，并迅速传播到1048风巷、改造切眼、1048机巷及开切眼掘进工作面、-590大巷和1046采煤工作面，在1046工作面下部有煤尘参与爆炸.,事故引发的启示,老顶久不冒落，应引起高度重视 1406工作面里段由于煤柱的存在、老顶坚硬，未出现明显矿压显现，给人造成矿压不大的假象，实际是老顶久不冒落。随着采空面积的扩大，形成突然来压，往往造成强烈冲击，极易引发恶性事故。因此，此时应引起高度重视。 小煤柱送巷时，必须高度关注采空区矿压、瓦斯、水、火等活动 对保护层开采，或为了减少巷道掘进时的矿山压力影响，小煤柱送巷是有利的。但

13、此时极易引发采空区瓦斯、水的卸入以及矸石串入、采空区漏风引起煤炭自然发火等事故，尤其在采空区矿压显现不充分时。因此，采用这种工艺，应及时监测控制相关灾害的隐患。,引起瓦斯灾害的因素很多，靠常规技术难以完全有效控制，必须加强信息监测和智能分析技术的研究，实现瓦斯灾害预警和应急控制 瓦斯正常涌出时，由于可能出现许多减少局部通风量、改变风流方向等因素，造成瓦斯局部积聚，引发瓦斯事故；瓦斯异常涌出时，往往是因为不能事先了解瓦斯赋存条件、矿压显现条件、构造分布等，使得不能事先掌握瓦斯异常涌出的动向，也就难以制定相应的紧急处置措施，导致事故的发生。因此研究超前掌握相关信息的手段以及相关信息变化可能导致结果的预测技术、控制异常现象产生的措施，实现对瓦斯灾害的预警和应急控制是非常必要的。,监控系统和传感器的反映速度不能满足有效控制突发灾害的要求，应尽快研制高反映速度的监控系统和传感器