1、地質勘探常見事故分析與預防 華北科技學院 王經明 博士 教授北京東燕郊學院xinming248 可編輯課件前言-地質勘探安全現狀地質勘探事故的分析方法地質勘探事故典型案例可編輯課件1.前言地質勘探行業的特點：高度流動 多搬家，多安家，多拆卸，多安裝。作業環境惡劣野外。交通不便-山區，農村環境惡劣-山區，溝谷，井下，坑道。可編輯課件探查的對象危險-易燃，易爆，易淹，有毒。易燃，易爆石油天然氣，瓦斯易淹礦井水文地質條件探查有毒高硫天然氣，瓦斯。-地質勘探屬于高危行業。可編輯課件1994年我國地質勘探人員約100萬人，現在大于120萬人（國有企業）。包括集體和個體企業（小型

2、勘探公司）多于300萬人。煤田，冶金，有色金屬，建材，化工，石油，黃金，核工業和輕工業等部門都有自己的地質勘探隊伍。除國家編號的勘探隊意外，各個礦業公司，礦建公司，路橋公司，鐵路局等都有自己的勘探隊。各個礦山也有自己的鉆機隊獲鉆探公司。還有個體，集體鉆探公司。可編輯課件基本保證了工農業發展和國防建設對礦產資源和地質資料的需要，對國民經濟和社會發展起到了重要的支撐作用。可編輯課件管理：以前我國地質工作長期實施計劃經濟的管理體制和運行，改革開放以后，為適應經濟體制改革的需要，抵制工作經歷了20多年的逐步深化改革過程。1998年國務院機構改革，中央和國務院決定，抵制勘探隊伍實行屬地管理，抵制勘探逐步

3、企業化，1999年，國務院辦公廳發布的地質勘探隊伍管理體制改革方案實施，省級地質勘探隊伍和工業行業地質隊伍開始以公益性地質工業與商業性地質工作分離原則進行隊伍改革。據國土資源部1998年地質地質礦產統計年報，各部門礦產平均從業人員如表1.1可編輯課件可編輯課件地質勘探行業野外作業高度流動、分散，野外作業條件艱苦，安全生產工作十分特殊。地質勘探工作因其具有高度的流動性和作業環境的不確定性，作業人員的跨地區分散作業，野外地質作業人員安全保障程度低、風險大，尤其是在我國西部的高原、荒漠、三江源（長江、黃河、瀾滄江）地區和海洋、航空地質作業安全保障程度更低。1953-1998年地礦作業人員傷亡人數見圖

4、1.1可編輯課件可編輯課件從圖中可以看出，地質勘探行業作業生產傷亡事故在不斷地減少。地礦部門1971-1975年平均每年作業生產傷亡579人，1998年前5年平均每年95人，前后相比，1987-1988年與1975年以前相比，每年減少傷亡人數300-600人。地質勘探行業傷亡事故的逐步減少一方面是嚴厲的政策約束、加強安全生產管理加大安全生產投入、重視安全生產科研教育等的結果，另一方面也是地質勘探行業職工素質和安全生產意識提高、行業生產工作任務結構變化的結果。可編輯課件表中顯示，地質勘探傷亡人數從50年代至1976年，逐年上升，文化大革命期間傷亡率最高。文革以后事故率逐年下降，但8690年有所回

5、升，原因有2個：管理問題：文革前國家百廢待興，礦產勘探史國民經濟的先行官，加上管理經驗不足，傷亡率高發；文革期間不講科學。1986-1990事故回升的原因。（煤礦災害也大幅度回升）可編輯課件科技水平和技術裝備問題：交通，車輛，通訊，機械，儀器，理論水平等等。1976年以前的技術水平。1976年以后的技術水平。可編輯課件1999年，我國地質工作體制改革，地址勘探隊伍屬地化管理，原勘探行業原有的安全生產行政系統監督管理機制消失，安全生產監督管理體制也發生了巨大的變化。1977年，地質勘探行業的千人死亡率為0.0663，每億元工作量傷亡率為0.4，是歷史最好水平。但是地質勘探管理體制改革后，地質勘探

6、單位安全生產工作正在逐步削弱。1998年后地質勘探勘探行業生產作業傷亡人數沒有專門的統計數字，發生一起特大死亡事故，13名從事國家地址調查項目的人員犧牲或失蹤。大部分地質勘探單位傷亡人數及特大、重大傷亡事故呈上升勢頭，地質勘探行業安全生產形式面臨著十分嚴峻的局面。可編輯課件 但是，由于沒有相應的規程，地質勘探仍然發生過多起惡性事故，例如，重慶開縣的井噴死亡243人的災害。 2005年5月我國有了第一部地質勘探規程，這部規程填補了我國地質勘探安全法規的空白，它滿足了地質勘探生產作業的基礎安全保障標準，他科學性，嚴謹性，前瞻性，通用性和專業性，他首次以法律的形式確立野外人員生存訓練制度，體驗制度和

7、安全評審制度。可編輯課件2.地質勘探事故的分析方法可編輯課件方法一：統計法地質勘探工作中人身傷亡事故分析地質生產具有流動性大、季節性強，野外作業中機械事故與交通運輸等特點，所以分析其生產上人身傷亡事故的原因，對指導我們做好安全工作，有一定的意義。本文將對某地勘局29年來發生的381人次重傷、死亡事故進行分析如下：可編輯課件一、統計方法1將各年的職工因工死亡人次和重傷人次之和與當年職工人數之比計算其千人負傷率；同樣以因工死亡或重傷職工人次與當年職工人數之比計算其千人死亡率或千人重傷率。2將千人負傷率繪制成坐標圖，以此觀察其與年份，季節及生產量的關系，并用數理統計進行歸納。3事故分類或因工重傷的標

8、準以勞動保護文件匯編中的有關規定為標準。可編輯課件二、結果與分析1職工因工傷亡事故變化趨勢及特點如圖2.1所示，二十九年來，千人負傷率最高是1975年，達353，最低是1987年僅05。如果我們人為將其按l959年-l966年、1967年-l978年、l979年-l987年分成三個階段進行統計分析，這三個階段平均千人負傷率分別為09，234，094。第二階段即從l967年到l978年的l2年間千人負傷率最高，與其他兩個階段的千人負傷率相比，統計分析有顯著差異(F=2329，P005)，但我們直觀覺察千人死亡率和千人重傷，率基本相對應，即千人死亡率高時，千人重傷率也高。可編輯課件3.千人負傷率與

9、季節的關系將千人負傷率做縱座標各年中同月份為橫座、標繪制成圖三，由此可看出，千人負傷率自年初后逐月上升，到六月份達最高峰，然開逐月下降。即每年的第二、三季度事故發生率高于其他月份。我們分柝主要原因是每年的4月至10月份正是地質勘探的繁忙季節，全年的生產任務基本在這半年內完成，其中每年的6、7。8三個月份里千人傷率最高，這除了生產忙，人體負荷增加，同時因氣溫高中暑及溺淹。山洪事故增加，在酷暑下工作職工難以接受穿截防護用服，使物體打擊事故及機械傷害有所增加從而高了千人負傷率。所以安全衛生管理部門，在這段時間，首先要及時地抓好有關預防工作。 可編輯課件可編輯課件4千人負傷率與生產量的關系。我們就29

10、年來千人負傷率與鉆探生產量進行比較，如圖四經統計分析相關關系得出，他們之間的相關系數r=058p005。說明千人負傷率與鉆探工作量呈正相關，即千人負傷率隨工作降低增減而增減。這對于我們預防事故的發生有著十分重要的意義。如果本年度工作量大，生產任務重，事先就必須采取安全措施，廣泛開展安全生產活動，強化職工安全意識 可編輯課件可編輯課件5作業工種傷亡情況的比較由表可知，在各作業工種中，事故發生率最高的工種是鉆探，占總傷亡人次的70，普查及其他工種各占12和18。所以，要減少地質勘探作業人員的事故發生，重點要抓好鉆探安全工作。首先是加強領導，確定大隊長是安全工作的主要責任者，從大隊到機場及工作面要健

11、全安全生產監督線，便安釜生產上下成線，左右成網；第二，_廣泛宣傳安全工作的重要性，每周有安全學習日，大隊部應積累事故案例圖片、照片、漫畫，建立安全展覽室，定時到各生產單位巡回展出，通過電影、錄相、演出等音像工具宣傳安全工作的重要性；第三，制度嚴明，禁止不穿戴防護用品上崗作業，嚴禁違章作業并獎罰嚴明。在實行任務承包的同時，要有嚴格的安全條件，把安全作為承包合同兌現的考核指標：。可編輯課件三、小結通過對某局29年來職工因工傷亡事故的分析，發生事故的特點主要是：。1負傷率與社會安定因素有密切的關系，所以要從根本上降低生產上人身事故發生，首先要有一個安定團結的社會環境。2千人死亡率與重傷率盡管在統計學

12、上無明顯差異，但基本相對應，即死亡發生率高則重傷發生率也高。3負傷率有明顯的季節差異，即每年的6、7、8三個月千人負傷率明顯高。4千人負傷率與生產量呈正相關關系。5生產上火身事故主要發生于地質鉆探工種，占總事故人次的70。可編輯課件方法二：系統安全檢查表法(SSCL)鉆探系統危險性分析生產系統中的“隱患”隨著時間的推移，經過逐步演變，在特定的情形下，一有觸發因素就會發生事故。系統危險性分析就是為了辨識系統中存在的各種危險因素(隱患)，從而實現對系統危險的有效控制。現從消除隱患的角度出發，用系統安全檢查表法(SSCL法)對鉆探系統進行危險性分析，并據此設計PDSSCL可編輯課件一、問題的提出鉆探

13、工作的特點是流動分散、野外連續作業，工種探索性強，且點多、線長，面廣；作業具有全方位、全天候、全員性在這一特定的工作環境中，由于人的不安全行為和物的不安全狀態所引起的能量逆流作用于人或物體而發生事故的頻數較高(相對頻數達60)圖一為某隊82-88年間六大類事故資料統計情況，其中以孔內事故造成的直接經濟損失最大，往往一次孔內事故就會造成幾十萬甚至上百萬元的損失；從事故頻數分布來看，鉆機設備故事較多；而人員傷亡則是車輛事故居多，鉆井作業次之。此外，鉆探生產中的各類事故造成的臺時損失也使得鉆井成本大幅度上升，鉆井周期延長。可編輯課件可編輯課件大量的事故造成人員傷亡和設備損壞，給企業帶來巨大的經濟損失

14、也引起一些不良的社會影響。因此，必須控制危險源，使其不發生事故或降低事故的嚴重程度和發生概率。這樣就必須對系統進行危險性分析，以便查找出隱患，設法消除或控制。SSCL法作為系統危險性分析的一個重要手段，在國內外得到了廣泛應用。美國全國安全協會及日本等發達國家在企業中推廣使用此法已多年，收效顯著。近幾年來國內一些行業和部門(如冶金、化工等)在安全管理中應用SSCL法也取得了令人滿意的效果。 可編輯課件二、方法簡介SSCL法又名系統隱患檢查法(SPCL法)，它是基于安全系統工程原理，用系統的觀點去發現一切不安全因素。根據事故的四要素(“4M”問題：人物環境管理)，事先將檢查對象加以剖析，把復雜的大

15、系統分割成小的子系統，分析危害因素(隱患)的所在，由此確定檢查項目，作為查找隱患的指南。因而具有全面直觀規范及督促性。SSCL法屬定性的系統分析方法，是事故預測和安全評價的重要基礎工作。可編輯課件三、事先分析與PDSSSCL設計傳統的安全檢查在安全管理工作中起到了一定的促進作用，但由于缺乏系統性和全面性，單憑經驗和直觀感覺，難免受主觀隨意性的影響不能充分發揮作用。筆者結合我隊以往采用的安全檢查要點，歸納總結現場工作人員的經驗，分析有關資料，運用安全系統工程原理對鉆探系統作事先危險性分析，編制PDSSCL。可編輯課件1以鉆井隊為一個大的系統進行系統分析。將鉆機這個復雜的大系統劃分為八個子系統，再

16、加上安全管理安全操作，后勤保障三個方面，一并列為11個子系統。每個子系統分解出若干項(檢查要點)；2以國家有關法令，規程和標準，行業技術規范，本企業有關規定等作為安全標準(要求)；可編輯課件3對系統進行綜合危險分析，從“人一機一環境一管理四個方面查找隱患。隱患按性質可分為四類(如表一)。其中，單向隱患的危害性較大；固定隱患明顯存在，容易忽視。這兩種隱患是鉆探施工中常見的，可列為檢查重點。可編輯課件可編輯課件4對以往系統內已發生事故進行事故樹(FTA)分析，找出可能引起頂上事件的各基本事件點。但由于“樣本”太小(資料欠缺數據不定)，尚不能得出基本事件的可靠概率值，因而無法進行重要度(結構概率臨界

17、重要度)分析，只能定性地找出各危險源。不過這已能基本滿足事故分析和預測的需要。是否能有效地預防事故，事先分析的作用是舉足輕重的。麥克法蘭(美)認為事先分析應根據以下四點進行。即：可編輯課件(1)對工作的性質、工作環境控制器和儀表的位置及操作方法進行調查；(2)預測工作中可能發生的失誤，重新設計有隱患的機器、設備：(3)從“人的極限因素”觀點出發去設計工作；(4)提供合理的安全系數。可編輯課件主要是分析，研究設備可能存在的缺陷和機器工作區的各種危險及工作人員的心理、生理能力。也就是安全系統工程中所強調的“人一機一環境一管理”之間的關系。總之，事故的發生有一個從萌生一發展一發生的過程，即存在著一個

18、事故鏈。正如海因里希在“多米諾骨牌理論”中所闡述的傷亡事故五因素之間存在著鏈鎖關系，按照因果關系而依次發生。顯然，隱患是事故鏈中的關鍵環節。事故源于隱患，隱患+觸發條件=事故。因此，在事先對系統進行危險分析，運用SSCL法查找出隱患，并設法消除之，就可以使鏈鎖反應系列中斷從而控制事故的發生。可編輯課件四、SSCL的結構與內容1結構：基本結構由系統分解、檢查項目(要點)安全標準(要求)、檢查結果、隱患，整改措施、安全狀態曲線等七部分組成。11個子系統分別單獨成表，由PDSSCL框架圖查出，這樣查找起來一目了然，使用超來十分方便，線路清晰。2內容：石油鉆探系統安全檢查表PDSSCL框架圖(略)可編

19、輯課件3評分標準：由于暫時無法得出每一基本事件的準確概率值，因而定量分析尚難以進行，只能定性地粗略規定一個評分方法作為參考，用以比較、評價各系統的安全狀態。評分表如下：各項以1分為滿分,0.5分為基本要求分,對低于0.5分者要限期整改。可編輯課件五、結束語進行系統危險分析，運用SSCL法查找隱患，是控制事故的一種有效手段，對于事故隱患較多的鉆探系統尤為重要。作為一項事先分析工作，起到了預防事故的作用，體現了“安全第一、預防為主”的思想。隨著安全系統工程的推廣，SSCL法將會逐步向系列化，標準化、制動化發展，促進安全管理向科學型過渡建立全新的安全管理模式：行政首長負責；綜合系統管理：全員本質安全

20、。可編輯課件方法三：生活變化值積分法 一、引言用遺忘來減輕大腦的負擔，增強對重要信息的記憶，對實現安全操作具有一定的積極意義。特別是對于那些失意，憂郁懊悔惆悵傷感，哀怨，悲傷寂寥等于安全或工作無關事情，遺忘的愈快愈好因為這些記憶容易導致不穩定的情緒波動以致得病或誘發事故它們之間有一定相關性。統計表明，不同的事件關系其后果的程度是不一樣的。為了表明其影響大小對關系大的事件給予較高的分值，反之，給予較低的分值(均以百分制記分)然后，根據此人得分值的大小預計危險程度。這個分值稱為生活變化值(用LCV表示)。可編輯課件研究人員認為，利用生活變化值評分表，可以通過一個人近期的生話遭遇變化記錄，研究他的生

21、活狀況給予定量記分，當某人積分達到某一限度時，即他在過去18個月的生活變化值積分達到150分時，則被認為他可能得病或卷入一場事故中去。因此，利用它作為事故前盼一種預測手段，是有一定研究和探索意義的。可編輯課件二、生活變化值的設定要研究一個人的生活變化積分值首先要設定一個類似安全檢查表的生活變化值浮分表。表中主要生活事件項目及分值的確定要考慮以下幾個因素：1生活變化值的設定，要結合我國的國情、民族，生活習慣，生活水平、環境、生理狀態以及認識過程等，從實際出發列項并設定分值。2要把最容易引起情緒波動的相關因素作為基本事件列項。可編輯課件3實踐中由于不良性格引起不安全行為而導致傷亡事故的案例屢見不鮮

22、，因此，要結合具體人的性格特征對其積分進行修正，即分別設定性格安全型和非安全型的修正系數。綜合上述因素參考J素洛蒙變化的價值列出如下，以供實際使用(見生活事件評分表)。可編輯課件可編輯課件三、生活事件評分表的使用說明1生活變化值的積分愈高，說明觸及生活事件的范圍愈廣，承受的能力就減弱，要求適應的能力就愈大，可認為發生事故的可能性也愈大2生活事件評分表的含義具有多元性和引伸性。如住宅的變化可視為野外住地遷移；生活條件，環境的變化可視為出。收隊前后工作、環境條件的變化等。總之，查表對照時要靈活運用，凡是具有可比性的相似事件均可比照或做適當的分值調整記分。可編輯課件3生活變化事件的積分要乘上一個系數

23、給予修正。一般認為，從安全角度看，具有冷靜型，活潑型性格者屬于安全型；急躁型，輕浮型、遲鈍塑性格者屬于非安全型。核定某人的積分以修正后分值為準。設定：性格安全型系數0.9,非安全型系數1.14由于具體人的生活變化事件不盡相同和不可預知性已列入評分表的事件未必能滿足使用單位的要求，可根據實際需要補充生活變化分值可作適當修正。5為了從事故中吸取教訓，生活事件評分表也可用于事故后分析。可編輯課件例如：1989年6月26日，某水文隊地質工程師馮某隨同地質組長前往長江上游的通天河索息管隴地區，測量通天河四級階地高度。當時組長沿通天河岸山坡中部前行，馮在其右下側身后跟隨，相距約30米，實測山坡35 ，河岸

24、約80，高8米，11時左右，組長聽到身后馮“哎唷”一聲和有物掉入河中的聲音，他即回首眺望，只見通天河水高浪急，不見馮的蹤影。 可編輯課件經查，馮生前戴著近視眼鏡，而出事現場卻未發現馮墜入通天河時的任何痕跡和遺物，其具體出事地點和原因，經現場反復踏勘調查已無法搞清楚，而出事時的唯一證人也沒有親眼看見當時馮究竟在什么地方?怎樣掉落河中的?至今仍是一個謎。 可編輯課件事后，對馮生前近期的工作、生活，思想，情緒，言行以及各種表現等做過詳細的調查了解，發現將近兩個月的時間里，在他個人生活中發生過以下事件：(1)5月19日，出隊前夕和他感情深重的祖母突然辭世，他很想回老家悼念而又未能如愿；(2)出隊前，原

25、定馮為“編余”，后找到共事多年的分隊領導商量，才起用出隊；(3)出隊后夫妻分居，出事前二天，他兒子滿一周歲生日； 可編輯課件(4)生前感冒，一直在吃藥；(5)他對出事前二天(6月24日)新遷野外宿營地地址的選擇持強烈反對意見；(6)愛打麻將，并有相當研究；(7)性格比較內向。對照“生活事件評分表”的統計積分表明，馮在規定的18個月時間里(實際不到二個月)的生活變化值的積分已超過150分依據生活變化值積分法預測事故的原理，以及對出事現場的調查，研究分析，我們判斷馮的死因有以下幾種可能： 可編輯課件1出事地點可能在河岸邊陡坎處，行進中不慎失足墜入河中。2出事地點同上，可能過份集中思考上述某一問題，

26、思想拋錨(走神)，鬼使神差，意外墜入河中。可編輯課件我們認為，根據近期馮的生活變化值積分已超過150分，大腦活動的強度增大，刺激加劇，承受能力減弱，發生事故的可能性趨向必然，因此，第二個死因的可能性最大。我們從事故反思中認為，倘若該隊已經建立并利用“生活變化值預測事故的安全管理系統，事先察覺并分析馮發生的生活事件及其積分變化，及時注意馮的心理狀態和不安全意向表現，及時做好思想開導，談心防默，給予積極心理矯治；此外，或者馮本人具有比較良好的心理特征，克已自制，明智而自覺地接受上述無法抗拒的事實，冷靜對待，及時解脫，克服消極心境，也許能避免這起事故而免于罹難。 可編輯課件四、事故預測方法的管理1建

27、議各地勘單位建立“職工生活變化事件管理系統，立檔建寒，有條件的還可輸入微機和數據庫，實行“職工生活變化”信息監察管理。實際應用時，一般要求具體管理面不宜過大，以班組為單元，指定善于思考反應敏銳，工作細致、頭腦清醒、責任心強不憑感情辦事，具有深刻觀察力的人兼職管理可編輯課件2每個人都有自己獨特的個性心理特征，人人都具有認識。思維情緒、意志，氣質性格，需要，動機等心理過程。現實中找不到個性完全相同的兩個人。因此，人與人之間的能力、性格、氣質、動機等均存在差異、此外，人的心理要素還受時間的制約。即一個人在不同的時期其心理狀態是不一樣的。所以，在具體應用“生活變化事件”積分值實行安全管理時，應采用“因

28、材施教”、“因人而異”、“對癥下藥”盼辦法，承認差異、重視差異，區別對待有的放矢。可編輯課件3利用遺忘規律，緩解生活變化事件的沖擊。神經生物學的研究表明，進入人腦內的信息，百分之九十五被排斥在大腦皮層以外，未進入意識表域，而真正進入記憶庫的，是微乎其微的，在強烈的外界條件刺激下，大腦每天死亡的神經細胞比平常增加數十倍，這種刺激如果持續下去大腦是難于承受得住的。“生活事件評分表”中列舉的事件，多數屬于刺激強度較大的容易引起情緒波動的基因，顯然對安全生產是不利的。但是絕大多數人隨著時間的推移，這些刺激可以減輕和消除，這就是遺忘在起作用。有時我們為了減輕一些人因某些生活事件或事故給他們造成思想上的痛

29、苦時。常采用安慰或轉移注意力的方法分散他們的傷感，這實際上自覺不自覺地運用了遺忘規律為大腦的健康服務。這種方法，對“生活變化事件”積分較高的人施用是十分有效的。可編輯課件4要注意觀察了解不易暴露的隱性生活事件。現實中有些生活事件是眾所周知，顯而易見的，而有些卻是隱秘的。對于這些不能直接察覺到的事件可以通過觀察一個人的言論、行為表現來認識他所具有的性格特征，了解他究竟在想什么?發生了什么?總之，要針對不同的心理特性，“一把鑰匙開一把鎖”，結合個人的家庭情況、經濟地位、健康狀況、年齡，愛好、嘈好、習慣，性情、氣質、心境以及對不同事物的心理反應，作深入細致的調查研究認真耐心的做好安全思想工作，正確了

30、解其生活變化事件的外因、內因及其變化發展狀況，給予比較切合實際的記分，認定其危險程度。 總而言之，具體應甩時要與安全心理學，生物力學安全生理學、行為科學等相關學科緊密結合起來，方能事半功倍。可編輯課件五、結語在諸多事故危險辨識技術和事故預測中，利用生活變化值積分法辨識危險，預測事故，被認為是較為簡便實用，直觀易懂，無需高深理論，容易掌握普及和推廣的一種心理學方法，對安全防范很有幫助。可編輯課件3.地質勘探事故典型案例分析與對策案例一：石油天然氣勘探事故中石油川東鉆探公司“12.23”特大井噴事故調查分析2003年12月23日，中國石油天然氣集團公司所屬四川石油管理局川東鉆探公司鉆井二公司川鉆1

31、2隊承鉆的羅家16H井(位于重慶市開縣高橋鎮曉陽村)發生特別重大井噴事故，造成243人死亡，直接經濟損失9262.71萬元。可編輯課件事故簡要經過2003年12月23日2時52分，羅家16H井鉆進至井深4049.48米時，因更換鉆具需要,在僅進行了35分鐘泥漿循環后(應該循環90分鐘),就開始起鉆。在操作中沒有遵守每3柱灌滿泥漿1次的規定，最長達提升9柱才進行灌漿。12時開始停止操作，用了4個多小時的時間檢修機械故障，然后沒有充分循環泥漿即繼續起鉆。可編輯課件21時55分，錄井員發現泥漿溢流，向司鉆報告發生井涌，司鉆發出井噴警報，井隊采取多種措施未能控制局面。至22時4分左右，井噴完全失控，硫

32、化氫氣體大量逸出。22時30分左右，井隊人員開始撤離現場，同時疏散了井場周邊居民。23時20分左右，井隊人完全撤離，在外圍設立了警戒線。可編輯課件23日23時左右，重慶市安全生產監督管理局接到川東北氣礦事故報告，并要求協助事故搶險工作。隨后，事故所涉及的地方各級政府進行了組織危險區內群眾撤離，向安全地區轉移安置工作。 24日15時55分左右，16H井放噴管線點火成功，至此含高濃度硫化氫的天然氣持續噴出了約18個小時。可編輯課件27日11時，羅家16H井壓井成功，持續約85小時的井噴得到控制。在事故中撤離災區的群眾總計65632人。截至2004年2月9日，累計門診治療事故傷病人員26555人（次

33、）；累計住院治療2142人，現住院治療86人，重癥病人9人。可編輯課件事故性質和原因 事故性質：責任事故。 直接原因：起鉆前泥漿循環時間嚴重不足，長時間停機檢修后沒有充分循環泥漿即行起鉆。起鉆過程中沒有按規定灌注泥漿。無專職人員觀察泥漿流量變化，未能及時發現溢流征兆。 卸下鉆具中防止井噴的回壓閥，致使發生井噴時無法進行控制，導致井噴失控。可編輯課件未能及時采取放噴管點火的措施，使得大量含高濃度硫化氫天然氣噴出擴散，導致大量人員中毒傷亡。間接原因：現場管理不嚴，違章指揮，違章作業，違反勞動紀律。安全生產責任制不落實，監督檢查不到位。工程設計有缺陷，審查把關不嚴。事故應急預案不完善，搶險救災措施不

34、力。安全意識不強，一些制度、標準不適應需要。可編輯課件討論如何防治井噴條件：孔深： 4049.48米，孔內壓力40兆帕。中國的井控技術在世界范圍內屬于一流，而發生事故的四川石油管理局則是中國井控技術的領先者,但正是這樣一支隊伍，卻給附近的百姓帶來了滅頂之災。可編輯課件其實，井涌不是事故，在鉆井中是很常見的；井涌失控才是事故，但井涌失控事故也很常見。只有造成如此大規模的人員傷亡和群眾轉移，這才是真正的特大生產事故。 石油天然氣鉆井時要從中空的鉆桿中利用壓力泵注入泥漿到達鉆頭，噴出的泥漿能夠減少鉆頭與巖石的摩擦，并帶走巖屑。泥漿由專業的泥漿公司負責配制。可編輯課件川東鉆井公司羅家16號井采用的是“

35、過平衡鉆井”，這個設計是合理的。如果是“過平衡鉆井”，即使井口敞開也不會發生井噴。 根據中石油公布的資料，發生事故時，鉆井隊正在起鉆，即將鉆桿從井里提出。如果起鉆速度過快，鉆頭就變成了一個井筒里的活塞，一般會產生抽吸壓力，使地層中高壓氣體進入井眼(這種現象被稱為氣侵)，并且導致井內液柱密度下降，不能對井內的天然氣體產生足夠的壓力，嚴重時會引起井噴。可編輯課件發生事故的原因只有兩種情況，要么是起鉆時沒有注入足夠的泥漿，或者是泥漿的密度不夠，二者的結果會使井內液柱壓力減小，導致地底有毒氣體涌出。按照正常的操作規程，起鉆時一般一次性吊起3根鉆桿，被稱為一個立柱，每卸下一個立柱，就需要向井內注入泥漿，

36、以填補抽出的鉆桿的空間。可編輯課件正常工作時，頂驅裝置驅動鉆桿帶動鉆頭轉進，這是一種先進的鉆進設備。但是這樣每起一個立柱操作一次，會讓起鉆的速度慢很多，一些做法是多起幾個立柱，然后灌泥漿一次。 現場的一位工人說，事故發生時起鉆已經剩下6柱18根鉆鋌，根據中石油方面公布的數據，當時剩下208米的鉆桿。可編輯課件互聯網上有自稱中國四川石油局的員工發表文章說，泥漿公司為了節約成本，泥漿的比重不夠。無論是沒有及時向井內補充泥漿，或者是泥漿的比重不夠，或者兩種原因兼有之，只要沒有按照規范操作，當井內液柱形成的井底壓力小于地層中的氣壓時，井底的魔鬼已經準備從地獄竄出了。可編輯課件井噴是石油鉆探中經常出現的

37、問題，因此，各國的石油工業都有一套完善的防噴操作規程。 從發現溢流1.1立方到關井需要6分鐘，那末“關閉防噴器6分鐘時間還不夠嗎？” 天然氣井的防噴裝置一般有3種，一種是手動的，一種是油壓的，還有是氣壓的。 中國一般采用的都是油壓防噴器，正常情況下很快會關閉。那末羅家16號井為什么在6分鐘內沒有封井。所以井噴失控的核心問題。可編輯課件據說當時立即開動防噴器，關掉了鉆柱與井眼之間的環形空間，但是泥漿很快從鉆桿中間的泥漿孔沖了出來。 根據當班組一位工人的回憶，泥漿開始溢流時，隊長立即組織全體班組進行封井工作，但很快黑色的泥漿就沖出了20多米高的泥柱。 正常的情況下，鉆桿頂上連著頂驅，井噴就可以制止

38、，并且只要開動高壓泥漿泵將重泥漿從頂驅打入井內，使壓力重新恢復平衡，井噴就可以被控制了。可編輯課件據說 “當時隊長召集所有隊員，分成兩部分，一部分搶險，一部分去通知周圍的村民，這些措施都是合乎規范的。” 目前沒有證據說明，當時是否在剛剛出現井涌、沖擊力尚小時就開始搶接頂驅，這將成為確定責任的核心問題之一。但是因為當時正好起鉆，頂驅被移開，隊員連續三次試圖把頂驅搶接在鉆桿上，都被強大的壓力沖開。這時隊長開始組織在場的員工撤退，因此，鉆井隊員除了兩位通知群眾的隊員犧牲外，其他并無傷亡。可編輯課件但專家認為，即便如此，依然有辦法控制井噴。 這個時候如果切斷鉆桿，讓剩下的鉆桿掉進井里，讓防噴器自動封住

39、井口，同樣也可以控制井噴。專家指出，這是一種積極的控制手段，但不是安全規則里必需的，可惜鉆井設備中沒有切斷鉆桿的設備。 類似的辦法，還包括松開防噴器的卡瓦(防噴器卡住環形空間的設備)，讓鉆桿全部掉入井中，同樣可以封閉井口。但是，遺憾的是，鉆井隊并沒有采取上述措施，即使后來有了防化設備后，也沒有采取。可編輯課件該井的硫化氫含量達151克/立方米。而正常情況下，人吸入760毫克立方米1000毫克立方米數秒鐘后就會出現急性中毒，呼吸加快直至呼吸麻痹而死亡。據專家介紹，點火后羅家寨附近的毒氣含量開始降低。 既然點燃硫化氫能使噴出的氣體變為無毒，為什么不在井噴后立即點燃？當時一片混亂，至少1小時17分鐘

40、的點火最佳時機被忽略掉了 可編輯課件至少有4次點火機會被指揮人員否決，因為要不要點燃井口或者在放噴管點燃，不是基層的工人能決定的，而是要由領導層決定。 如果井口立即點燃，必然導致整個鉆井設備被燒毀，16號井使用的是電動鉆井設備，屬于比較先進的設備，整個設備總價超過數千萬元。 在一些發達國家，首先考慮的肯定是現場人員的生命安全。可編輯課件開灤范各莊煤礦2171工作面陷落柱突水案例1可編輯課件1.范各莊礦陷落柱突水簡介 范各莊礦位于河北省唐山市開平煤田的東南翼，礦井年生產原煤能力310萬t。當時開采水平490m，井下充水水源主要來自煤系砂巖裂隙水，正常涌水量38.5m3/min。 可編輯課件中奧陶

41、統灰巖距山西組可采煤層5號煤268273m,距太原組下組煤177m，正常地質條件下奧灰巖溶水對5煤開采無影響。可編輯課件 1984年6月2日，范各莊礦2171綜采工作面因陷落柱發生罕見的透水事故，高峰期平均涌水量2053 m3/min, 20h55min淹沒了范各莊礦。井下水位上升到156.17m時，與其相鄰的呂家沱礦也通過范呂邊界煤柱而突水， 可編輯課件最大過水量388. 8 m3/min, 6月30日呂家沱礦425m水平以上巷道被淹。當呂家沱礦井淹沒水位上升到207. 47m時，與其相鄰的林西礦井下八水平以下發現邊界煤柱滲水，最大滲水量17. 66m3 /min，隨著呂礦淹沒水位繼續上升，

42、 可編輯課件滲水量增加，林西礦受到嚴重威脅而被迫停產與其相鄰的唐家莊礦、趙各莊礦也由于礦井之間沒有完整的隔離煤柱，同樣處于水害威脅之中，而被迫處于半停產的警戒狀態。這次水害事故造成五個礦煤炭減產1141.7萬t，治水直接損失4. 95億元和11名職工遇難。可編輯課件可編輯課件（一）礦井地質、水文地質概況 1.地質構造 范各莊礦井位于開平向斜的東南翼，井田內次一級褶皺和斷裂較多。北部為范沱向斜，南部為畢各莊向斜，中間為單斜構造。煤系地層內陷落柱構造發育，到目前為止，井田內已發現9個陷落柱，陷落柱多為不規則的橢圓形、圓錐狀， 可編輯課件發育深度下至中奧陶統灰巖內，上至A層礬土或5煤頂板砂巖，有的已

43、經達到基巖面與沖積層接觸。 本井田開采的是石炭二疊系含煤巖系，其中山西組有可采煤層三層，即3號、5號、7號煤層;太原組有可采煤層兩層，即12號、14號煤層。本次突水是在7號煤層內的陷落柱。可編輯課件 2.水文地質特征范各莊礦、呂家沱礦、林西礦、唐家莊礦以及錢家營礦分布在開平向斜東南翼巖溶水系統內。系統北部邊界為巍峰山，西北部以石炭二疊系為界，東部以寒武系為界，南部以寧河一昌黎大斷裂為界。 可編輯課件根據中奧陶統的富水程度，可將本區分為北部強富水區和南部弱富水區，五礦位于北部強富水區內。北部強富水區除局部第四系較薄外，絕大部分被沙河沖積扇覆蓋，中奧陶統灰巖接受沖積層水補給，徑流條件好，富水性強。

44、 可編輯課件井田內主要含水層有第四系孔隙水含水層、煤系中頂底板砂巖裂隙水含水層、中奧陶統灰巖巖溶水含水層。正常條件下，礦井涌水以煤層頂底板砂巖裂隙水為主，占總涌水量的80%90%。 可編輯課件1954年，林西礦4水平23南石門斷層突水，突水量43. 26 m3/min,穩定水量35 m3/min; 1972年趙各莊礦9水平東石門區斷層帶突水，最大突水量52.7 m3/min,穩定水量1015 m3/min;1978年范各莊礦2水平204掘進工作面構造裂隙發育帶突水，最大突水量59. 7 m3/min。可編輯課件(二)突水過程和突水原因分析1、2171工作面概況2171工作面位于范各莊礦二水平南

45、翼一石門7煤第一工作面（綜采）。走向N22E，走向長1400m，傾向SW，傾向寬145 m,煤層傾角1215，平均煤厚4m,上風道標高311. 8m，下運輸道標高344. 8m，承受奧灰水水壓3. 13MPa，副井地面標高+29. 345m。可編輯課件突水前，工作面內未發現大斷層，僅見落差1m左右的小斷裂13條，煤層頂板裂隙發育，局部有滴水和淋水現象，掘進回采期間工作面總涌水量不大，僅為1824m3/h.可編輯課件2.突水過程1984年3月21日，在上回風道距中間運料眼200m處施工注水防塵鉆孔風煤1號孔，鉆至79. 23m時見水并有壓力，鉆至82m終孔，未拔出鉆桿，出水量0. 203m3/m

46、in, 3月24日拔出鉆桿后，出水量增大到0. 621 m3/min。 可編輯課件為了探清異常出水的水源，決定在上回風道打鉆探水，探水孔的布置如圖13-1-12所示。相繼施工11個探水鉆孔，其中沿7煤層的探水鉆孔有煤-1-5孔;在7號煤層頂板巖層中的探水孔有巖-1-6孔。各鉆孔的尺寸參數及出水量見表13-1-1.可編輯課件可編輯課件可編輯課件可編輯課件5月12日，發現在煤5孔以北6m處下幫煤層頂板噴水，以南13. 5m風道范圍內底板往上涌水和煤壁裂隙出水，正準備清理煤一5孔等工作時，風道煤壁失穩。于6月2日10時25分，在2171工作面上風道170m處發生突水，巨大的水柱從下幫煤壁噴出，十幾分

47、鐘后下運輸道被淹沒。6月3日4時45分，突水點發生第二次大突水，到7時15分，313m水平泵房被淹。可編輯課件當6月6日15時30分范各莊礦淹井水位上升至156. 17m標高時，相鄰的呂家沱礦東翼425m兩礦礦間煤柱處發現透水，隨之，呂家沱礦于6月6日18時15分水淹600m水平，6日18時30分水淹425m水平，透水量達350303m3/min.可編輯課件呂家沱礦淹井水位上升至210. 86m標高時，與其相鄰的林西礦也于6月25日開始漏水，6月25日9時測得漏入林西礦水量為6m3 /min, 8月14日最高達14. 2m3/min.呂家沱礦處于被淹井極危險的境界。 可編輯課件開灤范各莊煤礦2

48、171工作面陷落柱突水案例2可編輯課件3.災害原因分析 1)范各莊礦2171工作面突水原因水源判斷：（以前的分析為第四紀水C小數點錯誤）水質分析為奧灰水。通道判斷：沒有斷層，底板沒有裂隙滲水；導通268273m以下奧灰含水層的只能是陷落柱。出水過程和突水量特征也證明突水通道為陷落柱。可編輯課件7煤以上的3煤已經采完，沒有發現陷落柱，因此陷落柱為位于3以下的隱伏陷落柱。位置判斷:根據鉆孔和巷道的出水情況可以粗略的判斷陷落柱位于工作面內以煤5孔為中軸的區域,見圖10112。可編輯課件可編輯課件后來通過大量鉆探、物探及水文地質試驗等資料證明，2171工作面突水水源通道是隱伏在采煤工作面內導水性極強的

49、奧灰巖溶陷落柱，如圖13110。 可編輯課件陷落柱總體積為86. 1萬m3，其中在相當7煤層位置以上有高832m的大空洞，空洞體積為3. 9萬m3,陷落柱破壞了自奧陶系石灰巖至5號煤層頂板約280m厚地層的完整性，并構成了良好的導水通道，將奧灰高壓巖溶水溝通到5煤層頂板砂巖含水層。可編輯課件當井下探水鉆孔接近陷落柱邊緣時將柱內高壓水引出，使水壓作用于煤壁，從而人為地加劇了煤壁的破壞，煤5孔的坍塌使探水鉆孔堵塞后，在高壓水作用下，煤壁進一步遭到破壞。此外，采煤工作面的超前壓力等人為因素對煤壁抗水壓強度的影響等綜合因素促成了煤壁潰決奧灰突水。可編輯課件 2)呂家沱礦的透水淹井原因 呂、范兩礦邊界處

50、，原留設的礦間煤柱各20m，總計40m，后因邊界的調整，擴大了呂家沱礦的采區范圍，使落各莊礦已完成的北四石門7煤層的5個盲硐處于新劃定的邊界煤柱之內。其與呂家沱礦北翼采空區的距離為號盲硐僅7m;號盲硐14. 5m;號盲硐15. 5m;號盲硐13 m;號盲硐20m(圖13-1-14)。可編輯課件可編輯課件 當范各莊礦水位上升到156. 17m時，本來已遭開采破壞且間距極小的煤柱，便立即被水壓突破，特別是號盲硐232m處僅7m煤柱，突破的可能性最大 可編輯課件 3)林西礦的漏水原因林西礦是呂家沱礦北側的相鄰礦井，造成林西礦漏水的主要原因: (1)呂家沱礦水力采煤未控制住開采邊界，曾深入至呂、林邊界

51、礦間煤柱內，以致礦間煤柱遭到破壞，個別地段僅有16m(圖13-1-15). (2)呂、林兩礦在其礦井隔離煤柱兩側開采煤層后，其采動破壞裂隙帶在礦井隔離煤柱上方相交，裂隙發育，并有連通性。可編輯課件 當呂家沱礦淹井水位達到210. 88m時，呂家沱礦的水通過其裂隙帶漏入林西礦，最大水量達到17. 66m3/min.可編輯課件案例三：貴州貴箐煤礦煤層突出災害可編輯課件桂箐煤礦位于貴州黔西縣境內，井田東西長7.96km，南北寬1.194.14km，面積約24.0km2，由貴州能發電力燃料開發有限公司和林東礦務局共同投資組建和開發建設，是貴州省“西電東送”的重點項目，年設計生產能力為120萬噸(一期為

52、60萬噸)，井田從南部的煤層淺部1200m開采深部750m水平標高，屬于華南型煤礦，目前正在建設之中 可編輯課件區域內發育的地層由老到新有中二疊統茅口組( P2m)，上二疊統龍潭組( P3l)，長興組( P3c)和下三疊統夜郎組( T1y)、下三疊統永寧鎮組第一段(T1yn1)和中三疊統關嶺組(T2g)。按巖性分夜郎組又可分為下段(沙堡灣段T1y1)、中段(龍山段T1y2)及上段(九級灘段T1y3)，此外在溝谷中零星分布有第四系(Q)殘、坡積物 可編輯課件整個區域的地質構造位置處于揚子準地臺上黔北臺隆遵義斷拱內的畢節北東向構造變形區內。區內構造形跡特征表現為北東向的擠壓較緊密的背斜和較寬緩的向

53、斜發育，同時存在北東向和北西向的斷層，而且這些斷層通常切割上述向斜和背斜，使得它們保存不夠完整。井田位于鐘山向斜南西端龍蓋背斜的兩翼，基本上為一單斜構造。重要的構造包括1個向斜、1個背斜和10個斷層。 可編輯課件礦井主采煤層M9煤平均厚度約為4.215m，其結構較為單一，不含夾矸。該煤礦屬于 “雙突”型礦井，因此在通風設計上給與了考慮，在揭煤之前都安排了抽放措施。 可編輯課件2006年5月，在主井揭煤之前由主管礦長帶領鉆探個人按照規定對瓦斯進行了抽放。抽放鉆孔共布置了15個，孔深約30m，終孔于煤層的中部或中部偏下。抽放期間發現，各孔都有瓦斯出現，但都不很大，瓦斯壓力也不高，在抽放完畢后，按照

54、設計進行了封孔，恢復了掘進。在掘進至煤層以后，發生了煤層突出，15位礦工遇難。 可編輯課件可編輯課件事故分析：按照礦山井巷工程施工及驗收規范施工的瓦斯抽放鉆孔，為什么還會發生煤層突出？ 是否為地質勘探事故？可編輯課件案例五：其他北京某公司地質勘探發生事故 4名工人觸電身亡2004年08月05日上午10時55分，懷柔區楊宋鎮鳳翔工業開發區一施工現場，4名施工人員在操作鉆機時，鉆機塔架觸到380V高壓電線，4工人遭電擊當場死亡。施工單位：河北省廊坊市興業巖土工程公司進行廠房建設前期地質勘探。事故發生后，該工地周邊出現小范圍停電，停水。 可編輯課件事故原因：4名工作人員在為鉆機塔架時違反操作規程，忽

55、視了高壓電線的高度，致使鉆塔與工地內高壓電線接觸后遭到電擊。 可編輯課件北京礦務局在鉆探施工時誤鉆軍用電纜，造成軍用通訊中斷1990年，北京礦務局在門頭溝煤礦進行地質鉆探時，將軍用電纜鉆斷，造成軍用通訊線路中斷。事故原因：不可預防！ 可編輯課件煤炭科學研究總院西安分院地震研究所地震勘探誤炸供水管路 煤炭科學研究總院西安分院地震研究所2005年在彬縣進行陜西省活斷層地震勘探時，誤將黑河向西安市供水管路炸斷，造成部分區域停水。事故性質：隨機事故 事故原因分析：可編輯課件廣東省梅州市大興煤礦 “8.7”特別重大透水案例分析（1） 可編輯課件大興煤礦特別重大透水案例分析 2005年8月7日13時13分

56、，廣東省梅州市大興煤礦發生特別重大透水事故，造成死亡123人，受傷1人，直接經濟損失4725萬元。 可編輯課件大興煤礦特別重大透水案例分析建于1993年 位于梅州市的興寧市黃槐鎮，在興寧市和平遠縣交界處，南距興寧市44km，北距平遠縣22km，東南距梅縣64km。 許可證標明該礦設計能力為3萬t/a，2004年實際生產原煤15萬t。 一、礦井基本情況可編輯課件大興煤礦特別重大透水案例分析礦井基本情況二迭系上統龍潭組含煤地層 走向東西，傾向南，傾角55-75，平均65，屬急傾斜煤層井田范圍東以F16斷層為界，西以F1斷層為界 開采深度-290m至-500m水平 。可編輯課件大興煤礦特別重大透水案

57、例分析礦井基本情況6個相對含水層組和4個相對隔水層組，導水裂隙不發育，含水性較差，礦井本身水文地質條件較簡單。上部四望嶂礦區水淹區估算積水約15002000萬m3，對現有礦井開采形成威脅 五個煤層，自下而上7煤、6煤、5煤、4煤、3煤，其中7煤和4煤為全井田可采，3煤為局部可采，6煤和5煤不可采。 可編輯課件大興煤礦特別重大透水案例分析礦井基本情況7煤厚度01.79m，平均0.91m，靠近F16斷層附近煤層厚度變大，上距四煤平均距離為36.27m4煤平均厚度為0.287.28m，平均厚度為3.54m，中間夾兩層火成巖侵入體，厚0.30.6 m，上距三煤平均間距28.42m 三煤厚度為0.044

58、.02m，平均厚度為1.11m 可編輯課件大興煤礦特別重大透水案例分析礦井基本情況斜井開拓 主、副井和風井三條明斜井與暗斜井分三級延深至-480m水平 可編輯課件大興煤礦特別重大透水案例分析礦井基本情況主斜井由地面+282m至-55m水平，第一級暗斜井由-55m水平至-290m水平，第二級暗斜井由-290m水平至-480m水平 副斜井由地面+356m至+42m水平，第一級暗斜井由+42m水平至-290m水平，第二級暗斜井從-290m水平至-480m水平 風井由地面+282m至+75m水平；第一級暗斜井+75m水平至-55m水平，第二級暗斜井-55m水平至-290m水平可編輯課件大興煤礦特別重大

59、透水案例分析礦井基本情況斜坡短壁采煤法，采用打眼放炮落煤工藝，自然垮落管理頂板 深部設計正常涌水量150 m3/h，最大涌水量200m3/h。礦井分三級排水。-480 m水平的水先排到-290m水平，-290m水平分別排到-55m水平和+42m水平，再分別通過主、副斜井排至地面 可編輯課件大興煤礦特別重大透水案例分析水淹區的形成 1999年11月，原四望嶂礦務局井田由于小煤窯開采破壞，降水量大，礦井排水能力不足，造成各礦生產采區被淹，井下巷道大量積水 可編輯課件大興煤礦特別重大透水案例分析水淹區的形成為了保證正常生產，各礦均在-180m水平以上各水平構筑了井下堵水閘墻，六對礦井共構筑29處堵水

60、閘墻，使-180m水平以上老空區逐步充滿礦井水，從+262m平硐溢出，形成水淹區。 可編輯課件大興煤礦特別重大透水案例分析水淹區下部開采的形成 2000年5月大興煤礦（原永豐煤礦）委托北京煤炭設計研究院編制完成了永豐煤礦延深方案設計和防水閘墻施工計算咨詢，2001年2月26日由廣東省經貿委審查通過該設計。該礦從-180m水平至-290m水平留設垂高110m防水安全煤柱，延深開采水淹區下深部煤炭資源。 可編輯課件大興煤礦特別重大透水案例分析事故發生經過 之前發生一起煤礦透水事故后，包括大興煤礦所在的四望嶂礦區所有煤礦均處于停產整頓狀態，有關部門請權威專家對這些煤礦能否安全生產進行論證。專家組于月