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(tuán)公司生產(chǎn)副總經(jīng)理組織，總工程師、機(jī)電副總經(jīng)理、副總師兼總調(diào)度室主任、副總師兼生產(chǎn)部部長、副總師兼機(jī)電部部長、地質(zhì)副總師兼地質(zhì)部部長、安監(jiān)局應(yīng)急救援處處長、汾河公司總經(jīng)理、副總經(jīng)理兼總工程師、機(jī)電副總經(jīng)理、安全處長、地質(zhì)處長、干河煤礦主要負(fù)責(zé)人及相關(guān)科隊負(fù)責(zé)人參加，在干河礦調(diào)度會議室就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(rèn)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(qū)大部分為洪洞縣堤村鄉(xiāng)，北部邊緣地帶屬于汾西縣團(tuán)柏鄉(xiāng)，跨洪洞、汾西兩縣。礦井設(shè)計生產(chǎn)能力210萬噸/年。
1、工作面概況：2-112工作面位于干河礦一采區(qū)右翼，開采1#、2#煤合并層，煤層平均厚度4.1m。順槽長度正巷2450m、副巷1680m、切巷250m。可采儲量220萬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，正巷推進(jìn)856m，副巷推進(jìn)844m，剩余可采儲量101萬噸。
2、地質(zhì)及水文地質(zhì)條件：工作面總體處于向斜構(gòu)造的軸部，副巷高，正巷低，平均傾角8°。煤層上覆50m范圍內(nèi)有25m左右的厚層中細(xì)砂巖，煤層下覆50m范圍內(nèi)有20m左右的厚層砂巖，該工作面K2、O2灰?guī)r靜水位標(biāo)高分別為503m、516m，煤層底板標(biāo)高66—170m，K2帶壓4.37—3.33MPa，O2帶壓4.56—3.46MPa。預(yù)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(tǒng)：該工作面正巷為主要排水巷，有正式水倉5個(容量均為30m3)，到6月17日出水時剩余4個，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(shè)2趟φ159mm排水管路，最大排水能力300m3/h，備用2趟應(yīng)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(容量均為30m3)，安裝3臺BQW70-150-75水泵，一臺使用、兩臺備用，鋪設(shè)2趟φ159mm排水管路，最大排水能力200m3/h，備用2趟應(yīng)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(qū)軌道巷水溝，自流到中央水倉。排水系統(tǒng)均實現(xiàn)雙回路供電，1趟專用線路，1趟與動力線共用。
二、事故經(jīng)過
自2013年6月17日至8月15日，分四個階段：
1、第一階段：6月17日—7月1日
出水情況：6月17日零點班6:30分，綜采隊跟班隊干向礦調(diào)度室匯報，在2-112工作面85#--87#支架底部自采空區(qū)方向有水流出，水量為3—5m3/h，調(diào)度室接到匯報后立即安排地測科技術(shù)人員到現(xiàn)場對出水情況進(jìn)行觀測，并將觀測情況匯報調(diào)度室，同時向調(diào)度值班長、總工程師和礦領(lǐng)導(dǎo)匯報，到10:30水量增大到20m3/h，并有增大趨勢，經(jīng)礦領(lǐng)導(dǎo)研究決定立即停產(chǎn)，研究采取相應(yīng)措施，同時向集團(tuán)公司調(diào)度匯報，到18:00水量增大到180m3/h，造成機(jī)頭段23米巷道被淹。當(dāng)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。經(jīng)觀測到20日8點班出水量穩(wěn)定在100m3/h。
采取措施：
(1)立即停產(chǎn)，對工作面排水系統(tǒng)進(jìn)行完善，工作面水量穩(wěn)定后，經(jīng)過進(jìn)一步完善排水系統(tǒng)后，于6月23日0點班恢復(fù)生產(chǎn)。
(2)對出水水質(zhì)進(jìn)行化驗分析，水質(zhì)表現(xiàn)為灰?guī)r水特征，砂巖水成分較大。
(3)焦煤集團(tuán)、西安研究院、集團(tuán)公司、防治水中心有關(guān)專家到礦研究分析出水水源及出水通道，初步認(rèn)為出水水源為K2灰?guī)r水，經(jīng)過斷層與頂?shù)装迳皫r側(cè)向補(bǔ)給，通過巖層裂隙導(dǎo)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，水量增大至150m3/h，7月4日又穩(wěn)定到100m3/h，7月5日0點班，水量增大至250m3/h，水色渾濁，到7月9日8點班又穩(wěn)定到100m3/h，伴隨工作面壓力增大，支架壓力在35MPa以上，出水點附近在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(tǒng)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(tǒng)全部實現(xiàn)專用線路供電。
(2)對出水水質(zhì)進(jìn)一步化驗，水質(zhì)表現(xiàn)為灰?guī)r水特征，有砂巖水參與，灰?guī)r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點班，出水量再次增大至200m3/h，下午4點班，水量增大至400 m3/h。到19日8點班逐步下降至300 m3/h，24日4點班后，水量穩(wěn)定在250m3/h。本次出水工作面壓力又一次增大，機(jī)頭部分1-20#支架壓力達(dá)到40KPa以上，支架掩護(hù)梁開焊，活柱量減少，死架增多。
采取措施：
(1)針對出水量突增，采取導(dǎo)、截、排等措施，施工臨時水倉，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(cè)斷層進(jìn)行物探，探測距離720m，物探結(jié)果顯示距煤壁90-140m為隱伏異常區(qū)，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(cè)進(jìn)行鉆探驗證，施工鉆孔5個，5號孔+4°鉆探至24.75m揭露導(dǎo)水?dāng)鄬?，鉆孔出水量30m3/h，水質(zhì)化驗分析為灰?guī)r水，并及時上報集團(tuán)公司。
(4)按照集團(tuán)公司召開的現(xiàn)場辦公會，決定工作面停止生產(chǎn)，同時，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(wěn)定在250m3/h，鉆孔出水量穩(wěn)定在80m3/h，水質(zhì)無變化。
采取措施：
(1)按照集團(tuán)公司確定的方案，開始組織施工2-112配巷，至8月15日工作面恢復(fù)生產(chǎn)。
(2)8月17日防治水中心利用瑞利波對2-1121巷外側(cè)斷層進(jìn)行物探，探測距離318m，物探結(jié)果顯示有三個異常條帶，距離煤壁27m、50m、110m。
(3)8月23日在2-1121巷51#導(dǎo)線點外側(cè)進(jìn)行鉆探施工，施工鉆孔2個，2號孔-10°鉆探至26.2m揭露導(dǎo)水?dāng)鄬雍箨P(guān)閉孔口管閥門，水質(zhì)化驗分析為灰?guī)r水。
根據(jù)工作面探測情況分析，經(jīng)集團(tuán)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。
三、事故原因
根據(jù)事故取證與調(diào)查分析，認(rèn)定事故類型屬水害事故，事故類別屬一級非傷亡事故，事故性質(zhì)為責(zé)任事故。
(一)直接原因
1、2-112工作面帶壓大、周邊構(gòu)造復(fù)雜、頂板砂巖厚、構(gòu)造導(dǎo)水性強(qiáng)、裂隙發(fā)育、工作面總體處于向斜構(gòu)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(gòu)造分析研究不夠、探測不到位、特別是對斷層的側(cè)向補(bǔ)給缺乏研究，是造成本次出水事故的直接原因。
2、回采過程中當(dāng)工作面推過5#水倉后，機(jī)頭段排水能力不足，工作面排水能力不能實現(xiàn)適時達(dá)標(biāo)，是造成機(jī)頭段被淹的直接原因。
(二)間接原因
1、干河礦各級領(lǐng)導(dǎo)對防治水工作認(rèn)識不到位、責(zé)任不到位、制度落實不到位、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，頂板來壓增大的情況下，干河礦制定的措施不到位，組織、協(xié)調(diào)、管理不得力是這次事故處理時間長，損失大的另一原因。
3、集團(tuán)公司、區(qū)域公司在防治水的日常監(jiān)督檢查把關(guān)不嚴(yán)、監(jiān)督檢查不到位、業(yè)務(wù)保安職責(zé)未盡到位是此次事故的又一原因。
四、事故點評
這是一起典型的非傷亡責(zé)任水害事故，通過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(tǒng)不完善。
1、對防治水工作的認(rèn)識上存在誤區(qū)，對水害的災(zāi)害性認(rèn)識不足。尤其是在采掘銜接緊張時，放松了探放水工作。
2、對隱伏構(gòu)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，必須積極開展隱伏構(gòu)造導(dǎo)水性的探測和研究工作，查明隱伏構(gòu)造的發(fā)育情況，查清其在不同區(qū)域、不同層位、不同標(biāo)高的偏移情況，提前采取預(yù)防措施。該礦探測研究工作不到位，導(dǎo)致了此次出水事故。
3、排水系統(tǒng)在能力的建設(shè)上存在不足，不能實現(xiàn)實時達(dá)標(biāo)。在采掘工作面生產(chǎn)過程中，管路必須安裝到位、水泵連接到位、供電系統(tǒng)到位可靠，使排水系統(tǒng)實現(xiàn)與采掘工作面生產(chǎn)同步，并確保排水系統(tǒng)的實時能力滿足要求。