Qua điều tra ban đầu, khoảng 16h30 chiều 22-8, tại km 18 + 800 - km 20 thuộc công trường phá đá ta luy dương tỉnh lộ 216 đoạn qua xóm Nà Chia, khi các công nhân đang nhồi thuốc nổ vào vách đá và lắp kíp thì mìn nổ. Vụ nổ đã khiến 3 công nhân tử vong tại chỗ là các anh: Lý Dào Thin, Triệu Tà Hin và Triệu Văn Pham. Còn công nhân Lý Văn Khe bị mìn nổ gãy chân. Tất cả 4 công nhân trên đều ở xóm Lũng Nhùng, xã Ngọc Động, Thông Nông.
Ngay sau sự việc xảy ra, chính quyền địa phương tổ chức tìm kiếm nạn nhân bị vùi lấp và bảo vệ hiện trường phục vụ công tác điều tra nguyên nhân. UBND huyện Thông Nông đã gửi công văn đề nghị lực lượng công binh Bộ Chỉ huy Quân sự tỉnh Cao Bằng hỗ trợ kiểm tra, rà soát thuốc nổ, kíp nổ chưa nổ tại hiện trường để tiến hành rà phá, đảm bảo an toàn. Đồng thời, UBND huyện Thông Nông đã hỗ trợ 8,4 triệu đồng/người chết, 3,2 triệu đồng/người bị thương.
Cơ quan chức năng cũng xác định, công trường trên do doanh nghiệp Bình Phương (ở huyện Thông Nông) thi công. Vào thời điểm xảy ra vụ nổ, thời tiết tại khu vực công trường trên đang có mưa dông nên có thể sét đã đánh trúng khu vực để thuốc nổ dẫn tới vụ nổ gây thương vong cho 4 công nhân.