平煤集团四矿“5·15”矸石山自燃崩塌灾害事故救援案例分析.docx

1、平煤集团四矿“515”矸石山自燃崩塌灾害事故救援案例分析2005 年 5 月 15 日 19 时 40 分和 5 月 16 日 1 时 6 分， 平煤集团四矿矸石山先后发生两次自燃而引起爆炸崩塌事故（图14-1 和图 14-2） ，共造成 8 人遇难，123 人受伤（其中救援人员 95 人） ，直接经济损失约 1000 万元。一、矿井概况平煤集团四矿于 1955 年 11 月开工，1958 年 8 月建成投产。矿井设计能力 1.2M/a，2003 年核定生产能力 2.9M/a，2004年实际生产原煤 280.9104t。 该矿矸石山自 1955 年矿井开工以来，自北向南不断堆积。至 2005

2、年 5 月，矸石山堆积南北长约 300M，东西宽约 250m，最大堆积高度 74m，占地面积 5.4104m2，体积 130104m3。矸石山以南 20m 毗邻平顶山市北环路，北环路以南 80m 为居民区平房。二、事故发生经过2005 年 5 月 15 日 19 时 40 分，平煤集团四矿矸石山因降暴雨发生自燃崩塌，造成矸石山以南 100 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。矸石及粉尘被抛掷在东西宽 80 多米，从矸石山中心向西南方向最远310m的扇形范围内， 矸石平均堆积厚度达0.3M，其中受损严重的平房附近矸石及粉尘量平均厚度达 1.1m， 崩塌矸

3、石体积约 1.7104m3。三、事故处理经过灾害发生后，平煤集团四矿立即成立了抢险救灾指挥部，制订了抢险救灾方案，调集平煤集团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 30min 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，并将其及时送往医院救治（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 0 时以后，再次骤降暴雨。1 时 6 分左右，矸石山突然再次

4、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遭受不同程度的热浪灼伤。5 月 16 日 18 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。四、事故原因及防范措施（一）事故原因（1）由于矸石山内部长期自燃，积蓄大量热能，骤降暴雨时大量雨水注入火区，致使内部高温矸石遇水后发生物理化学反应：高温使大量雨水变成水蒸气，使矸石山内部的压力迅速增高；根据矸石燃烧后出现的铁红色现象分析，矸石山内部的温度至少达到 800，因此，当雨水注入矸石山后，部分水分解，形成

5、水煤气，与 CO、H2S 等气体混合，产生爆炸，导致矸石山崩塌、喷发。（2）第一次崩塌后，矸石山局部表层被剥离，内部高温矸石与大气大面积接触，燃烧加剧，5h 后暴雨又一次骤降，致使矸石山上部的能量再次聚积，产生第二次爆炸喷发。（二）防范措施（1）对自燃矸石山通过清除火源、降温、隔氧等途径进行综合治理，如使用挖掘熄第十四章救护队自身伤亡事故典型案例分析 205 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。（2）采用石灰乳灭火，可利用石灰中 CaO 在遇水后生成的Ca（OH）2 与煤矸石自燃产生的 SO2、CO2 等有害气体生成不溶于水的 CaSO4、CaCO3 等，而

6、且在高温下，Ca（OH）2 能与矸石中 Al2O3、Fe2O3 等形成的胶体状物质同 CaSO4、CaCO3形成一层较致密的隔氧层， 从而达到灭火的目的。 通过覆盖，一方面可降低矸石的透气性、供氧量，另一方面可防止煤矸石自燃后的蔓延扩大。（3）对已发生自燃的矸石山，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）在矸石山上可采用深孔注入 MEA-1 等灭火材料进行灭火，然后注入黄土、石灰浆或乙炔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。（5）矸石堆放的自然安息角一般为 3840，如果矸石山堆积过高、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，保持矸石山的自然稳定。（6）对正在自燃的矸石山，应建立预警制度，在矸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。五、经验与教训（1）对煤矿矸石山自燃崩塌灾害的发生机理、预防及治理方法等还没有深入研究，我国有关规程、规范对此未作明确规定，人们对其危害的认识与重视程度还不到位。（2）直接灭火时，