桑樹坪2號井1307運輸順槽窄煤柱探放水失控事故分析

王社榮，同新立，祁云望

(陜西陜煤韓城礦業(yè)有限公司，陜西 韓城 715400)

0 引言

1307綜采面位于礦井中南部，采面寬190 m，順槽全長1 006 m，可采長度795 m。南部回風順槽外側為煤柱，北部運輸順槽隔6.0 m煤柱緊鄰1305綜采面(2015年12月采畢)。1307工作面于2017年元月開始回采，2017年7月26日事故發(fā)生時已回采498 m，順槽超前拉底長度75 m左右，巷道內(nèi)煤厚4.0～5.7 m。該面水文地質(zhì)條件較簡單，主要水源為相鄰采空區(qū)積水，頂板含水層水、局部有滴淋水現(xiàn)象，水量較小。1307綜采面運輸順槽超前拉底時，發(fā)現(xiàn)巷道副幫下部煤層0.5～1.2 m多處有潮濕現(xiàn)象，2017年7月26日14時50分，1307綜采面運順距采面47 m處副幫發(fā)生探放水失控事故。

1 采空區(qū)積水及放水失控情況

根據(jù)采面運輸順槽開口500 m處拉底后副幫底部煤壁潮濕情況及1305已采面水文地質(zhì)資料，分析預測1307綜采面臨近1305已采面在向斜低洼處有采空區(qū)積水，主要由于含煤層局部增厚，形成寬緩的沉積小型向斜與構造，即煤層厚度隨著向前拉底逐漸增大，煤厚由4 m變?yōu)?.7 m，其積水長度處在1305采面原運輸、回風巷開口前530～280 m與520～290 m范圍，積水寬為150 m，順槽巷道開口約410～480 m為沉積構造向斜軸部，即呈中間低洼兩端凸起的幾何形態(tài)，積水深度0～2.7 m，形成不規(guī)則梯形，如圖1所示。

圖1 1307綜采面與1305采空區(qū)積水位置對應平面圖

1307采面運輸順槽探放水失控后，在采面與巷道中積水量共計1 473 m3，其中順槽積水量600 m3，切眼及采空區(qū)積水量873 m3。1307工作面探放1305采空區(qū)積水失控靜止水位情況，如圖2所示。

圖2 2號井1307工作面探放水失控積水剖面圖

2 相鄰采空區(qū)積水探放

2.1 方案設計

2017年7月12～15日，2號井地質(zhì)專業(yè)人員組織編制了探放水方案設計及安全技術措施。在1307工作面運輸順槽超前拉底段向1305采空區(qū)設計探放水鉆孔5個，位置分布在順槽開口前520 m、505 m、490 m、475 m、455 m，孔口高程依次下降為0.3～0.5 m，各孔方位均為53°、長度13 m、套管設計長度5 m，孔口直徑不大于75 mm，總進尺65 m。1307采面順槽探放1305采空積水設計剖面圖及平面圖如圖3、圖4所示。

圖3 1305采空水鉆孔釋放設計剖面圖

圖4 1305采空水鉆孔釋放設計平面圖

2.2 探放水工程施工管理

跟班指導與透孔放水作業(yè)：2017年7月19日8點班，生技部安排人員指導探放水工作，其跟班人員到達現(xiàn)場后，發(fā)現(xiàn)日升公司二項目部在距1307采面運順47 m處已施工一風鉆探孔(探孔距頂板2.7 m、距底板2.2 m)，采用1臺風泵連接一趟2吋管進行排水，安檢與跟班人員現(xiàn)場安排再加一趟管路并安裝電泵排水，未提出異議。

透孔施工增大排水系統(tǒng)：根據(jù)煤電鉆透孔出水量變化情況，生技部于7月20日下發(fā)業(yè)務通知單，要求安裝配套排水設備。在7月20～7月26日8點班排水期間，認為出水孔水流小無壓、水量未增大。采用1臺(備用1臺)風泵及1臺5.5 kW電泵(備用1臺)配合兩趟2吋管路進行排水。7月19～26日期間排水孔常被碎煤塊堵塞，日升公司二項目部繼續(xù)采用風鉆疏通，跟班與安檢檢查人員未發(fā)現(xiàn)安全隱患或及時阻止。

增加系統(tǒng)排水能力：鑒于探放水期間排水系統(tǒng)不完善，生技部于7月25日繼續(xù)向相關部門和項目部下發(fā)了增加排水管路設備的通知單。7月26日8點班正在組織實施管路安裝期間，在14時50分左右疏通鉆孔中，水量突然增大失控，封堵無果，造成采面局部及運順拉底段巷道被淹。

事故搶險救災復產(chǎn)：2號井調(diào)度室在7月26日14時50分左右接到水量增大、排水能力不足通知后，立即啟動應急預案，通知相關部室及礦領導。礦長、生產(chǎn)副礦長，安監(jiān)、調(diào)度、生產(chǎn)、機電等負責人迅速趕到事故現(xiàn)場，礦業(yè)公司總經(jīng)理、地測部長趕到現(xiàn)場協(xié)調(diào)督辦。礦總工程師組織人員下運、安裝排水管路和水泵。共鋪設3趟4吋排水管2 500 m，安裝55 kW離心泵1臺，37 kW潛水泵1臺，22 kW潛水泵1臺，總計額定排水能力225 m3/h。嗣后礦長召開搶險應急專題會議，安排礦領導、機電部、生產(chǎn)部人員現(xiàn)場跟班，協(xié)調(diào)解決排水問題。至7月28日8點班，采面及順槽水排完，排水孔斷流，共計排水約7 300 m3，至7月30日4點班恢復正常生產(chǎn)。

2.3 放水失控原因分析

未認真執(zhí)行探放水方案：日升二項目部未認真執(zhí)行探放水方案設計及安全技術措施。在接收探放水任務后未組織學習，分解落實工作內(nèi)容，在單位無探放水技術人員，無使用探放水鉆機，未按照設計參數(shù)鉆孔及安設止水套管、閥門等，同時在未經(jīng)專業(yè)部門人員準確定位的情況下，領導安排工人用錨桿鉆探放水，違反《煤礦防治水規(guī)定》第95條，是發(fā)生事故的直接原因。

領導認識不足：礦各級領導對窄煤柱采空區(qū)積水探放失控危害認識不足。在落實《煤礦安全規(guī)程》及執(zhí)行安全技術措施方面管理意識不強。在探放水隊伍確定、施工勞動組織、安全監(jiān)督檢查，隱患信息反饋、專門工程的開工驗收等技術、安全管理環(huán)節(jié)未有效監(jiān)督或形成閉環(huán)，在探放水作業(yè)與規(guī)程、規(guī)定及其設計措施嚴重不符的情況下實施了放水透孔作業(yè)，是發(fā)生水害事故的主要原因。

缺乏過程管控：生產(chǎn)技術部作為防治水業(yè)務保安部門，負責探放水設計、探放水作業(yè)跟班安排、監(jiān)督指導過程管控。該部門地質(zhì)基礎工作十分薄弱，缺少人員和探煤厚資料，未超前開展相鄰采空區(qū)積水地質(zhì)預報，探放水單孔設計參數(shù)和施工組織設計不全面，未按《規(guī)定》做探放水單孔設計及報公司審批，未及時向上級部門反映或溝通探放水作業(yè)情況，未發(fā)現(xiàn)安全隱患或制止煤電鉆透孔放水作業(yè)、未下達探放水封孔隱患通知單，是本次事故發(fā)生的重要原因之一。

安監(jiān)部監(jiān)管不到位：安全監(jiān)察部對探放水施工現(xiàn)場負有安全監(jiān)管監(jiān)督責任。在探放水安全措施學習熟知、現(xiàn)場監(jiān)督嚴格執(zhí)法方面未盡職盡責，職工學習方案設計措施方面不到位，未有效督查現(xiàn)場作業(yè)，未組織進行開工生產(chǎn)安全評估驗收，無探放水鉆機作業(yè)，在孔口套管未安設，排水設備未完善時，未能下達停止放水作業(yè)，是本次事故發(fā)生的另一重要原因。

施工組織不力：生產(chǎn)調(diào)度室負責安排專門隊伍、專職人員、專用設備和組織協(xié)調(diào)及排水設備安設統(tǒng)籌管理。在施工探放水作業(yè)期間未統(tǒng)領各部門，合理組織相關部門積極配合，未協(xié)調(diào)安排“三?！?，管控排水系統(tǒng)設備迅速安設，組織工作不力，排水系統(tǒng)在探水前未能形成，是事故發(fā)生的另一原因。

部門工作落實不力：機電動力部負責排水系統(tǒng)管線設備、排水能力配套等方案設計，以及管路的現(xiàn)場督辦監(jiān)督等業(yè)務保安責任。在設計通知下發(fā)后，未采取有力措施督促施工部門及時安裝排水管路水泵設備，督辦落實工作不力，導致探水前排水系統(tǒng)設備能力達不到排放量要求，是導致事故發(fā)生和搶險時間滯緩的另一原因。

礦長執(zhí)行力度不夠：礦長為煤礦防治水第一責任人，負責煤礦防治水的“三專、兩探、一撤”等全面工作，針對該礦水文地質(zhì)復雜類型，在執(zhí)行《煤礦防治水規(guī)定》方面力度不夠，存在人員、設備、專業(yè)隊伍配備不足，機構人員設置不齊，對探放水危害性認識不足，是事故發(fā)生的主觀原因。

總工技術督辦不到位：礦總工為礦井防治水技術負責人，未能夠嚴格執(zhí)行《煤礦防治水規(guī)定》第95條，在編制技術方案設計方面不盡完善，督辦主管部門落實和技術監(jiān)督閉環(huán)管理上不到位，是造成本次事故發(fā)生的技術原因。

安全副礦長監(jiān)管責任落實不到位：安全副礦長是分管礦井安全管理的責任人，在監(jiān)督安檢人員學習設計安全措施方面不到位，未能全面有效地落實監(jiān)管部門督查工作職責和安全監(jiān)督管理監(jiān)管責任，是造成本次事故發(fā)生的另一主觀原因。

3 防范整改措施及建議

3.1 徹查探放水漏洞，補缺陷防患于未然

根據(jù)井下實際采空區(qū)積水情況，重新擬定1307運輸順槽窄煤柱條件下，探放1305采空區(qū)殘留部分積水的鉆孔設計及施工安全技術措施，同時搞好1319工作面周圍小煤礦積水和1307工作面頂板砂巖水及其隱蔽陷落柱承壓水等地質(zhì)災害致災因素的超前探查，嚴格執(zhí)行規(guī)定，認真落實主體責任。

3.2 做好防治水培訓，著力提高技術素質(zhì)

公司牽頭組織各礦技管人員進行月度地測防治水系統(tǒng)培訓學習，普及防治水專業(yè)知識，開展專業(yè)知識與項目業(yè)務單項評比競賽。全面提高各礦安全技術管理及防治水工作人員的綜合技術能力和對防治水隱患排查及探放水工作的重要性認識。

3.3 強化領導全方位隱患排查，不留死角

按照礦業(yè)公司2017年地測防治水4號文件的要求，全面開展月度井上下防治水隱患排查工作，進行認真分析預測評價，針對主要隱患問題，按照“四定五落實”的原則進行整改處理，并報礦業(yè)公司備案。

3.4 依法遵守各項規(guī)程規(guī)定，筑牢安全屏障

各級領導干部要認真學習貫徹《煤礦安全規(guī)程》《煤礦防治水規(guī)定》《煤礦地質(zhì)工作規(guī)定》中有關的隱蔽致災地質(zhì)因素探查和防治水要求，加強探放水安全技術管理、勞動組織管理及監(jiān)督檢查管理，落實安全管理主體責任。

3.5 強化防治水技術體系建設，提供源頭保證

礦井各級領導管理人員要堅持防治水基本原則，執(zhí)行水害綜合預防治理措施。進一步做好水情水害預測預報管理，完善防治水方案設計措施編制和審批程序，編制公司礦井各采掘面防治水管理辦法，加大防治水工作考核管理獎懲力度。

3.6 加強防治水組織管理，確保有序開展工作

各級管理人員務必高度重視防治水組織管理工作，牢固樹立礦井水文地質(zhì)條件極復雜類型的超前探查與疏放施工勞動組織管理的理念，若各環(huán)節(jié)中任何節(jié)點出現(xiàn)斷鏈或執(zhí)行不力將會導致淹井事故的發(fā)生。因此，必須全面提升礦井管理及探放水人員的防治水工作能力。

3.7 強化安全督察體系管理，不越安全紅線

有效發(fā)揮各級領導管理人員及其“四員兩長”的安全現(xiàn)場管理作用，排查重大隱患制止違章作業(yè)，強化執(zhí)行力，發(fā)揮安全督查保障作用，確保防治水工作有序安全開展。

3.8 加強地質(zhì)和水文基礎管理，確保資料可靠

桑樹坪2號井各工作面沿頂板掘進、底板開采、順槽拉底，采面之間留設窄煤柱6～8 m，及時探查剩余煤層厚度，掌握采掘面起伏變化，預測預報臨近采空區(qū)積水區(qū)域，超前研究探放水設計方案，采取科學合理的方法，排除采空區(qū)隱蔽水害，以此來保證安全生產(chǎn)。

3.9 窄煤柱探放水方案設計需適應特殊性要求

順槽沿頂板掘進，開采為兩順超前拉底沿底采煤。根據(jù)水文地質(zhì)資料，在順槽拉底至積水線附近，其一在掌子頭臥底做鉆場破底板巖石1.3～1.5 m，將孔口管放在巖石中，同時可滿足巖石強度與探放水安全距離要求，規(guī)避窄煤柱采動裂隙封孔漏水或片幫安全事故隱患；另外一種設計方案是在預計采空積水最低處，靠近采面一側提前施工底板放水鉆場，使探放水鉆場和鉆孔設計以及小型鉆機施工，符合安全規(guī)程和防治水規(guī)定基本要求。

4 結語

2017年7月19日在開口460 m處探放水，根據(jù)水位高程變化重新計算采空區(qū)積水量為12 498 m3。7月19日、7月30～31日共計排出采空區(qū)積水約7 300 m3。通過采面周圍水文地質(zhì)條件、探放水方案、安全措施及監(jiān)督管理方面的技術探索、癥結查找、責任追查和管理程序完善等工作，此次探放水工作獲得較好的效果。7月31日1305采面采空區(qū)剩余積水量5 198 m3，2017年8月安全釋放剩余采空水約4 880 m3，共計釋放采空水約12 180 m3，水害隱患徹底排除。