霍寶干河煤礦2-112綜采工作面出水事故案例分析

2013年9月9日，由集團公司生產(chǎn)副總經(jīng)理組織，總工程師、機電副總經(jīng)理、副總師兼總調度室主任、副總師兼生產(chǎn)部部長(cháng)、副總師兼機電部部長(cháng)、地質(zhì)副總師兼地質(zhì)部部長(cháng)、安監局應急救援處處長(cháng)、汾河公司總經(jīng)理、副總經(jīng)理兼總工程師、機電副總經(jīng)理、安全處長(cháng)、地質(zhì)處長(cháng)、干河煤礦主要負責人及相關(guān)科隊負責人參加，在干河礦調度會(huì )議室就2013年6月17日-8月15日2-112綜采工作面出水情況進(jìn)行了認真分析。

一、礦井基本情況

干河井田位于山西省洪洞縣北部，汾河西岸的干河、平垣、小河村一帶，距洪洞縣城23km，其行政轄區大部分為洪洞縣堤村鄉，北部邊緣地帶屬于汾西縣團柏鄉，跨洪洞、汾西兩縣。礦井設計生產(chǎn)能力210萬(wàn)噸/年。

1、工作面概況：2-112工作面位于干河礦一采區右翼，開(kāi)采1#、2#煤合并層，煤層平均厚度4.1m。順槽長(cháng)度正巷2450m、副巷1680m、切巷250m?？刹蓛α?20萬(wàn)t。2012年12月8日安裝完畢，投入生產(chǎn)，截止2013年6月17日出水時(shí)，正巷推進(jìn)856m，副巷推進(jìn)844m，剩余可采儲量101萬(wàn)噸。

2、地質(zhì)及水文地質(zhì)條件：工作面總體處于向斜構造的軸部，副巷高，正巷低，平均傾角8°。煤層上覆50m范圍內有25m左右的厚層中細砂巖，煤層下覆50m范圍內有20m左右的厚層砂巖，該工作面K2、O2灰巖靜水位標高分別為503m、516m，煤層底板標高66—170m，K2帶壓4.37—3.33MPa，O2帶壓4.56—3.46MPa。預計回采期間正常涌水量10-30m3/h，最大涌水量50m3/h.

3、工作面排水系統：該工作面正巷為主要排水巷，有正式水倉5個(gè)(容量均為30m3)，到6月17日出水時(shí)剩余4個(gè)，在3號水倉安裝3臺BQS100-150/2-110/N水泵，一臺使用、兩臺備用，鋪設2趟φ159mm排水管路，最大排水能力300m3/h，備用2趟應急管路(φ159mm壓風(fēng)、供水管路各1趟，用三通聯(lián)接)。

副巷為輔助排水巷，有正式水倉2個(gè)(容量均為30m3)，安裝3臺BQW70-150-75水泵，一臺使用、兩臺備用，鋪設2趟φ159mm排水管路，最大排水能力200m3/h，備用2趟應急管路(φ159mm壓風(fēng)、供水管路各1趟，用三通聯(lián)接)。

兩巷排水管路均延伸到采區軌道巷水溝，自流到中央水倉。排水系統均實(shí)現雙回路供電，1趟專(zhuān)用線(xiàn)路，1趟與動(dòng)力線(xiàn)共用。

二、事故經(jīng)過(guò)

自2013年6月17日至8月15日，分四個(gè)階段：

1、第一階段：6月17日—7月1日

出水情況：6月17日零點(diǎn)班6:30分，綜采隊跟班隊干向礦調度室匯報，在2-112工作面85#--87#支架底部自采空區方向有水流出，水量為3—5m3/h，調度室接到匯報后立即安排地測科技術(shù)人員到現場(chǎng)對出水情況進(jìn)行觀(guān)測，并將觀(guān)測情況匯報調度室，同時(shí)向調度值班長(cháng)、總工程師和礦領(lǐng)導匯報，到10:30水量增大到20m3/h，并有增大趨勢，經(jīng)礦領(lǐng)導研究決定立即停產(chǎn)，研究采取相應措施，同時(shí)向集團公司調度匯報，到18:00水量增大到180m3/h，造成機頭段23米巷道被淹。當班工作面整體壓力大，前半部分支架壓力普遍在35MPa以上，1-40#支架安全閥全部打開(kāi)。經(jīng)觀(guān)測到20日8點(diǎn)班出水量穩定在100m3/h。

采取措施：

(1)立即停產(chǎn)，對工作面排水系統進(jìn)行完善，工作面水量穩定后，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步完善排水系統后，于6月23日0點(diǎn)班恢復生產(chǎn)。

(2)對出水水質(zhì)進(jìn)行化驗分析，水質(zhì)表現為灰巖水特征，砂巖水成分較大。

(3)焦煤集團、西安研究院、集團公司、防治水中心有關(guān)專(zhuān)家到礦研究分析出水水源及出水通道，初步認為出水水源為K2灰巖水，經(jīng)過(guò)斷層與頂底板砂巖側向補給，通過(guò)巖層裂隙導入工作面，造成工作面出水。

2、第二階段：7月2日—7月10日

出水情況：7月2日22:00點(diǎn)，水量增大至150m3/h，7月4日又穩定到100m3/h，7月5日0點(diǎn)班，水量增大至250m3/h，水色渾濁，到7月9日8點(diǎn)班又穩定到100m3/h，伴隨工作面壓力增大，支架壓力在35MPa以上，出水點(diǎn)附近在40MPa以上，造成工作面拉架困難，推進(jìn)緩慢。

采取措施：

(1)提升工作面排水系統能力，正巷排水能力增加至600m3/h，副巷排水能力增加至300m3/h，兩巷排水系統全部實(shí)現專(zhuān)用線(xiàn)路供電。

(2)對出水水質(zhì)進(jìn)一步化驗，水質(zhì)表現為灰巖水特征，有砂巖水參與，灰巖水成分明顯增加。

3、第三階段：7月11日—7月28日

出水情況：7月11日0點(diǎn)班，出水量再次增大至200m3/h，下午4點(diǎn)班，水量增大至400 m3/h。到19日8點(diǎn)班逐步下降至300 m3/h，24日4點(diǎn)班后，水量穩定在250m3/h。本次出水工作面壓力又一次增大，機頭部分1-20#支架壓力達到40KPa以上，支架掩護梁開(kāi)焊，活柱量減少，死架增多。

采取措施：

(1)針對出水量突增，采取導、截、排等措施，施工臨時(shí)水倉，更換大流量排沙泵，治水效果明顯，有效緩解了出水對工作面推進(jìn)的影響。

(2)7月13日由河北煤科院利用槽波地震法對2-1121巷外側斷層進(jìn)行物探，探測距離720m，物探結果顯示距煤壁90-140m為隱伏異常區，存在落差大于煤厚，走向近似平行巷道的斷層。

(3)7月24日對2-1121巷外側進(jìn)行鉆探驗證，施工鉆孔5個(gè)，5號孔+4°鉆探至24.75m揭露導水斷層，鉆孔出水量30m3/h，水質(zhì)化驗分析為灰巖水，并及時(shí)上報集團公司。

(4)按照集團公司召開(kāi)的現場(chǎng)辦公會(huì )，決定工作面停止生產(chǎn)，同時(shí)，平行2-1121巷50m重新施工一條配巷做為工作面正巷進(jìn)行生產(chǎn)。

4、第四階段：7月29日至8月15日

出水情況：工作面出水量一直穩定在250m3/h，鉆孔出水量穩定在80m3/h，水質(zhì)無(wú)變化。

采取措施：

(1)按照集團公司確定的方案，開(kāi)始組織施工2-112配巷，至8月15日工作面恢復生產(chǎn)。

(2)8月17日防治水中心利用瑞利波對2-1121巷外側斷層進(jìn)行物探，探測距離318m，物探結果顯示有三個(gè)異常條帶，距離煤壁27m、50m、110m。

(3)8月23日在2-1121巷51#導線(xiàn)點(diǎn)外側進(jìn)行鉆探施工，施工鉆孔2個(gè)，2號孔-10°鉆探至26.2m揭露導水斷層后關(guān)閉孔口管閥門(mén)，水質(zhì)化驗分析為灰巖水。

根據工作面探測情況分析，經(jīng)集團公司研究確定，工作面仍然采取施工配巷的方法直至停采線(xiàn)。

三、事故原因

根據事故取證與調查分析，認定事故類(lèi)型屬水害事故，事故類(lèi)別屬一級非傷亡事故，事故性質(zhì)為責任事故。

(一)直接原因

1、2-112工作面帶壓大、周邊構造復雜、頂板砂巖厚、構造導水性強、裂隙發(fā)育、工作面總體處于向斜構造的軸部等情況下，做了巷探、鉆探、物探等大量的工作，但是對2-112工作面與2-108工作面之間2-112正巷外部隱伏構造分析研究不夠、探測不到位、特別是對斷層的側向補給缺乏研究，是造成本次出水事故的直接原因。

2、回采過(guò)程中當工作面推過(guò)5#水倉后，機頭段排水能力不足，工作面排水能力不能實(shí)現適時(shí)達標，是造成機頭段被淹的直接原因。

(二)間接原因

1、干河礦各級領(lǐng)導對防治水工作認識不到位、責任不到位、制度落實(shí)不到位、采取措施不到位是此次事故的間接原因之一。

2、在工作面出水以后，頂板來(lái)壓增大的情況下，干河礦制定的措施不到位，組織、協(xié)調、管理不得力是這次事故處理時(shí)間長(cháng)，損失大的另一原因。

3、集團公司、區域公司在防治水的日常監督檢查把關(guān)不嚴、監督檢查不到位、業(yè)務(wù)保安職責未盡到位是此次事故的又一原因。

四、事故點(diǎn)評

這是一起典型的非傷亡責任水害事故，通過(guò)對此次突水事故的分析，反映出該礦對防治水工作重視程度不夠，工作面水文地質(zhì)條件不清，水平及工作面排水系統不完善。

1、對防治水工作的認識上存在誤區，對水害的災害性認識不足。尤其是在采掘銜接緊張時(shí)，放松了探放水工作。

2、對隱伏構造的分析研究和探測不到位。在工作面周邊存在20m以上斷層時(shí)，必須積極開(kāi)展隱伏構造導水性的探測和研究工作，查明隱伏構造的發(fā)育情況，查清其在不同區域、不同層位、不同標高的偏移情況，提前采取預防措施。該礦探測研究工作不到位，導致了此次出水事故。

3、排水系統在能力的建設上存在不足，不能實(shí)現實(shí)時(shí)達標。在采掘工作面生產(chǎn)過(guò)程中，管路必須安裝到位、水泵連接到位、供電系統到位可靠，使排水系統實(shí)現與采掘工作面生產(chǎn)同步，并確保排水系統的實(shí)時(shí)能力滿(mǎn)足要求。