平禹煤電新峰一礦“10.19”突水事故案例分析

2005年10月19日新峰一礦東大巷水閘門(mén)以東967m處，擴修巷道時(shí)發(fā)生底板突水事故，最大突水量38056 m 3/ h，從開(kāi)始突水到礦井被淹歷時(shí)81分鐘。

一、事故經(jīng)過(guò)：2005年10月19日15時(shí)50分，-200m水平東大巷擴修時(shí)，盯面檢查工發(fā)現擴砌工作面附近有4m長(cháng)的拱帽冒落，而且擴砌處向后20m范圍內巷道壓力增大，底板鼓起，該檢查工立即向礦調度室匯報。接到匯報后,礦領(lǐng)導派地測科科長(cháng)到現場(chǎng)觀(guān)察并查明原因，同時(shí)命令現場(chǎng)作業(yè)人員撤離，當時(shí)在井下帶班的兩名副礦長(cháng)及安檢科科長(cháng)得知這一情況后，迅速趕赴現場(chǎng)。16時(shí)20分碹帽塌落長(cháng)度增加到8m，后方10m范圍內砌體嚴重變形脫落，底板鼓起嚴重，17時(shí)18分，冒頂處底鼓高度達1.2 m，涌水量約80m3/h，礦長(cháng)立即向平禹煤電公司調度室進(jìn)行了匯報，平禹煤電公司總工程師緊急趕到礦上，同相關(guān)人員一起下井查看。18時(shí)20分，水量增大，涌水量約180 m3/h，礦井立即啟動(dòng)水災應急救援預案，受水害威脅的人員迅速沿避災路線(xiàn)進(jìn)行撤離。18時(shí)38分，冒頂處底板突然一聲巨響，噴出約0.6m見(jiàn)方的水柱，涌水量約5000 m3/h以上，已遠遠超出礦井排水能力(1400m3/h)。19時(shí)7分，水量進(jìn)一步增大，在主石門(mén)調車(chē)站處用浮標法粗略測算，涌水量達12000m3/h以上，由于水量大、流速快和沖出的雜物使水閘門(mén)無(wú)法關(guān)閉。此時(shí)，井下其它區域人員在各級干部的帶領(lǐng)下按避災路線(xiàn)撤至地面，中央泵房大泵全部啟動(dòng)。19時(shí)59分，中央變電所及泵房被淹，司泵工、副井底信號工升井。至此，當班井下的472名干部職工全部升井，無(wú)一人員傷亡，從礦井突水到礦井被淹只有81分鐘。

二、原因分析：

突水點(diǎn)位于東大巷967m附近，該段巷道為砌碹支護，1999年施工，因原施工巷道斷面小，對該段巷道進(jìn)行擴修。

A、突水點(diǎn)分析：

突水時(shí)，現場(chǎng)有人觀(guān)察，突水點(diǎn)位置清楚。底鼓范圍大、突水迅猛，突水處呈線(xiàn)狀沿巷道展布，是一個(gè)長(cháng)度大于10m的出水帶。

B、水源分析：

此次突水來(lái)勢猛，水量大，最大突水量約38056m3/h，平均突水量26639m3/h。從突水到泵房被淹僅81分鐘;距突水點(diǎn)3000m處的桐樹(shù)張村供水井在突水后水位下降150m，該水井落底在寒武系灰巖中，由此確認突水水源為寒武系灰巖巖溶裂隙水。

C、導水通道分析：

從礦井地質(zhì)構造分析，井田范圍主要發(fā)育有北東向和北西向的斷層，巖層張性節理比較發(fā)育。-200m水平東大巷在掘進(jìn)時(shí)未見(jiàn)到大落差斷層，只見(jiàn)到落差不足1m的一條小斷層，從附近揭露的地層情況看，出水點(diǎn)所在巷道下距寒武系灰巖約48m，中間為砂泥巖、石炭系灰巖互層和鋁土巖，均為隔水層，寒武系灰巖含水層靜水壓力為3.2MPa，顯然不可能直接突破。推斷此次突水通道為下部巖層中的張性裂隙發(fā)育而成的垂向隱伏導水通道，這一通道應呈線(xiàn)狀沿巷道展布。

綜上所述，此次突水的原因為：魏莊斷層是一區域性大斷層，在出水點(diǎn)一帶受后期應力改造，從北西向轉為北東向，并由此派生出關(guān)莊正斷層、DF1斷層等一系列支斷層及張性裂隙，因此底板巖層裂隙十分發(fā)育，受地應力不斷變化影響，地下水徑流較快，寒灰小裂隙慢慢形成小溶隙，長(cháng)年累月溶隙越來(lái)越大，引起上覆巖層跨落，且高度范圍漸漸增大，形成隱伏垂隙發(fā)育。出水點(diǎn)正處于轉折端的地應力集中區。此次巷道擴修后，巷寬由原2.5m擴修到4m，受地應力重新分布及爆破影響，底板抗剪強度降低，承壓水導高使隔水層弱化，下部灰巖承壓水通過(guò)垂向導水通道涌入東大巷的底板薄弱地段，靜水壓力造成20多米巷道底鼓，并最終突破薄弱隔水層導入巷內，突水后，距突水點(diǎn)3000多米的桐樹(shù)張村供水井水位大幅度下降，表明寒武系灰巖含水區域大，水力聯(lián)系廣。

D、專(zhuān)家點(diǎn)評：

該礦“10.19”突水災害，從突水到淹井歷時(shí)81分鐘，經(jīng)統計計算前7個(gè)小時(shí)平均突水量達26639m3/h，最大突水量為38056m3/h。時(shí)間之短，突水量之大居全國第三位，省內罕見(jiàn)。

啟動(dòng)礦井水災應急救援預案，迅速果斷，通知、組織人員撤退路線(xiàn)正確。應急救援預案切合礦井實(shí)際，預案演練到位，礦井指揮人員決策正確、堅決、果斷，井下人員熟知避災路線(xiàn)、撤離迅速，全部安全升井。