山東煤礦水害事故統(tǒng)計分析及防治探討

王海峰 李 兵

（山東煤礦安全監(jiān)察局救援指揮中心，山東 濟南 250031）

山東煤炭資源開發(fā)歷史悠久，煤層賦存地質(zhì)條件較為復(fù)雜，隨著煤礦開采深度增加，煤礦的水害威脅越來越嚴重。據(jù)統(tǒng)計，2001—2021 年山東煤礦共發(fā)生水害事故22 起，死亡101 人。特別是2003 年，全省煤礦發(fā)生重特大水害事故1 起、較大水害事故2 起、一般水害事故1 起，給人民生命和國家財產(chǎn)造成了嚴重損失。目前，全省煤礦水文地質(zhì)條件復(fù)雜礦井14 處，占礦井總數(shù)14.28%，煤礦防治水工作需高度重視[1-4]。

1 全省煤礦水害事故分類統(tǒng)計

2001—2021年，全省煤礦共發(fā)生水害事故22起，造成101 人死亡。其中：發(fā)生老空水害事故15 起，造成47 人死亡；發(fā)生地表水害事故1 起，造成35人死亡；發(fā)生奧灰水害事故3 起，造成13 人死亡；孔隙水害事故2 起，造成5 人死亡；其他水害事故（人員違章進入溜煤眼被煤水淹埋）1 起，死亡1 人。各類水害事故所占比例見表1。

表1 各類水害事故所占比例表（2001—2021 年）

2 煤礦水害事故特點及致因因素分析

對2001—2021 年山東煤礦發(fā)生的22 起水害事故進行統(tǒng)計分析，主要特點如下所述。

2.1 汛期強降雨易引發(fā)水害事故

汛期大氣降水明顯增多，對礦井地表水體、井下含水層和老空區(qū)進行補給，造成礦井涌水量增大，如果雨季“三防”措施不落實或落實不到位，容易誘發(fā)水害事故。2001—2021 年，山東煤礦在汛期共發(fā)生了8 起水害事故，占比36.36%；8 起水害事故共造成65 人死亡，占比64.35%。汛期持續(xù)的強降雨，還可能導(dǎo)致礦井地表水通過與礦井聯(lián)通的導(dǎo)水通道潰入井下，造成淹井傷人事故。2001—2021 年，山東煤礦在汛期發(fā)生的一起特大水害事故、一起特大洪水淹井事故災(zāi)難，均與持續(xù)的強降雨有關(guān)。主要原因：

（1）強降雨對地表水體的充灌。強降雨對地表河流、隱藏在表土層下的古井古空、地面塌陷區(qū)等進行補給充灌，儲水量增加、水壓增大，通過導(dǎo)水裂隙潰入井下，誘發(fā)透水事故。如：2003 年7 月26 日，棗莊滕州市木石煤礦違法越界開采煤層露頭防水煤柱，頂板冒落后形成與地面直接聯(lián)通的潰水通道，造成地表露天礦坑（因連降暴雨積水10 萬m3 左右）積水、泥沙潰入井下，造成35 人死亡的特大水害事故。

（2）強降雨對老空水的補給。大氣降水通過礦井淺部采區(qū)的采動裂隙或老空區(qū)與地表之間的導(dǎo)水構(gòu)造滲入井下，補給老空積水區(qū)，使老空水量增加、水壓增大，引發(fā)突水事故。山東華泰礦業(yè)有限公司因地表水通過灰?guī)r露頭或裂隙滲入015 采空區(qū)，致使采空區(qū)積水量增加、水壓增高，2003 年8 月26 日，將015 采區(qū)水閘墻底部巖體鼓開，約0.6 萬m3的積水瞬時潰出，造成7 人死亡。

（3）強降雨引發(fā)山洪。連續(xù)強降雨可能引發(fā)山洪和泥石流，使泄洪河流量迅速增加、水位急劇上升，洪水挾帶的泥沙造成河道淤塞或洪峰超過河流泄洪能力，就會造成堤壩漫溢或潰決，洪水突入礦區(qū)，可能會通過礦井井口或與井下聯(lián)通的古空、開采塌陷裂隙潰入井下，造成淹井事故。2007 年8月17 日，山東省華源礦業(yè)有限公司因突降50 年一遇暴雨，柴汶河上游山洪暴發(fā)，河水猛漲漫河過堤，河堤決口，潰水淹井引發(fā)事故災(zāi)難，致使172 人死亡。與華源礦業(yè)有限公司相鄰的名公煤礦因礦井間的邊界保護煤（巖）柱被破壞，造成洪水淹井，致使9 人死亡。

（4）因汛期強降雨，造成地面低洼處積水，下滲量加大，一些隱藏在表土層下的古井、巖溶漏斗、采動裂縫、封孔不良鉆孔等，被水流沖刷或浸泡塌陷范圍不斷增加，導(dǎo)通井下采動裂隙形成導(dǎo)水通道，導(dǎo)致地表水潰入井下。2008 年7 月23 日，因暴雨地面積水下滲，棗莊薛城區(qū)天然焦煤礦井田范圍內(nèi)的一隱蔽古井塌陷，導(dǎo)致地表積水潰入井下，因發(fā)現(xiàn)及時、處置得力，所幸沒有造成人員傷亡。

2.2 防治措施不到位是水害事故最主要的原因

未查明礦井隱蔽致災(zāi)因素、采取的防治措施不到位是造成水害事故的主要原因。

（1）未查明老空積水區(qū)的空間位置、水位標高、積水量，不按規(guī)定探放水，造成水害事故。2004 年4 月2 日，淄博市淄川區(qū)昆侖煤井未查明老空積水區(qū)情況，擅自打開密閉掘進施工，且未執(zhí)行探放水制度，放炮透老空水造成4 人死亡。

（2）水文地質(zhì)條件不清，違法超上限開采。2001 年1 月13 日，棗莊市張山子鎮(zhèn)第一煤礦違規(guī)進入禁采區(qū)開采淺部急傾斜煤層，發(fā)生抽冒至第四系，第四系水混雜煤、矸石突然涌出，造成4 人死亡。

（3）對可能導(dǎo)水的隱伏地質(zhì)構(gòu)造探查不清。2001 年11 月17 日，章丘市瑯溝煤礦發(fā)生突水事故，造成13人死亡。直接原因就是對水患威脅重視不足，防治水措施落實不到位，沒有對煤層底板進行探查，導(dǎo)致徐、奧灰水通過隱伏構(gòu)造引發(fā)突水事故。

（4）隱患排查治理不到位。2018 年11 月2 日，萬福煤礦回風暗斜井掘進工作面迎頭遇斷層，對巷道冒頂隱患重視度不夠，排查治理不到位，頂板冒落沒有得到有效控制，致使斷層破碎帶持續(xù)發(fā)育導(dǎo)通新近系底部基巖風化帶含水層，誘發(fā)突水潰砂事故，造成1 人死亡。

2.3 奧灰高承壓巖溶水是潛在的威脅

煤層底板奧陶系灰?guī)r水害是山東煤礦最主要水害類型之一，隨著煤礦開采深度增加，奧陶系灰?guī)r水壓越來越高，水害范圍還將繼續(xù)擴大。奧陶系灰?guī)r廣泛分布于魯中南山區(qū)及山前隱伏灰?guī)r區(qū)，主要由厚層狀灰?guī)r組成，喀斯特較發(fā)育，總體富水性好。在魯中地區(qū)大面積出露于地表，能廣泛接受大氣降水補給，含水極為豐富；在魯西地區(qū)（濟寧、兗州礦區(qū)）與沖積層底部含水層有較好的互補關(guān)系，在本溪組隔水層段變薄區(qū)或煤層底板巖層中存在導(dǎo)水性能良好的隱伏地質(zhì)構(gòu)造（斷層裂隙帶、陷落柱）等，受采煤擾動破壞，在高水頭壓力作用下，奧陶系巖溶水易突破隔水層的阻力突入礦井，往往會造成巨大的經(jīng)濟損失或人員傷害。2001 年，章丘瑯溝煤礦“11.17”奧灰水突水事故，造成13 人死亡。2007 年，陶棗礦區(qū)袁莊煤礦“4.9”奧灰水突水事故，突水通過采空區(qū)潰入通晟公司，造成通晟公司被淹、周圍20 多個礦井停產(chǎn)。2018 年9 月10 日，濟礦集團霄云煤礦1313 工作面發(fā)生底板突水，奧灰水通過煤層底板隱伏陷落柱突入礦井，造成淹井事故，所幸未造成人員傷亡。雖然奧灰陷落柱突水事故發(fā)生的概率不高，但這類突水具有隱蔽性、突發(fā)性，水壓高，突水量大，一旦發(fā)生突水，多是災(zāi)難性的，應(yīng)引起高度重視。

2.4 非法違法生產(chǎn)行為埋隱患

違規(guī)超層越界、蓄意隱瞞采掘工作面等非法開采行為，為煤礦安全生產(chǎn)埋下重大隱患。2003 年棗莊市大甘霖煤礦“2.11”透水事故就是典型案例，相鄰礦井彭樓煤礦超層施工的反下山巷道，未填繪在礦圖上，巷道廢棄后大量積水，大甘霖煤礦越界開采導(dǎo)通廢棄巷道積水區(qū)，潰水造成7 人死亡。

3 水害防治措施建議

3.1 加強水文地質(zhì)基礎(chǔ)工作

（1）加強水文地質(zhì)勘探。采取物探、化探、鉆探等先進的綜合探測技術(shù)，“物探先行、化探跟進、鉆探驗證”，查明礦井或采區(qū)水文地質(zhì)條件和含水層、隔水層厚度及其變化，查明可能存在的隱伏導(dǎo)水構(gòu)造。對物探異常區(qū)進行鉆探驗證，對富水異常區(qū)域和可能影響礦井采掘施工安全的頂?shù)装搴畬印⒗峡辗e水區(qū)、斷層構(gòu)造帶等進行疏水降壓或鉆探放水。

（2）建立健全礦井水文監(jiān)測系統(tǒng)，加強水文動態(tài)監(jiān)測。施工主要含水層水文觀測鉆孔，安裝水位觀測和動態(tài)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)異常變化及時停產(chǎn)撤人。建立完善礦井水害預(yù)測預(yù)報制度，定期對礦井生產(chǎn)區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造、老巷空區(qū)、水害隱患等進行預(yù)測預(yù)報，提出預(yù)防處理措施。

（3）夯實水文地質(zhì)工作基礎(chǔ)。定期收集礦井地質(zhì)及水文地質(zhì)資料，加強地質(zhì)資料的整理分析，認真填繪礦井水文圖紙，編制礦井水害防治規(guī)劃、年度防治計劃，并組織實施。加強水文地質(zhì)預(yù)測預(yù)報，為水害防治工作提供翔實、可靠的技術(shù)依據(jù)。

3.2 提高水害防治意識和應(yīng)急處置能力

（1）加強隱蔽致災(zāi)因素普查。深刻吸取水害事故教訓(xùn)，提高對水害防治工作重要性的認識，全面落實水害防治主體責任。貫徹落實《煤礦地質(zhì)工作規(guī)定》，加強隱蔽致災(zāi)因素普查工作，進一步查清封閉不良鉆孔、斷層構(gòu)造、陷落柱、導(dǎo)水裂隙帶等不良地質(zhì)體，制定并落實防范措施。

（2）加強風險隱患排查治理。全面排查井田及周邊的河流、湖泊、水庫及有關(guān)水利工程的匯水、疏水、滲漏情況，定期觀測河流水位、流量等相關(guān)數(shù)值，提前加固堤壩、河床鋪底，填塞、封堵地面塌陷裂縫，防止地表水倒灌井下。認真編制“雨季三防”計劃方案，雨季前，加強防水閘墻、疏通泄水孔、排水系統(tǒng)、供電設(shè)施的檢查，開展聯(lián)合排水試驗，發(fā)現(xiàn)異常及時處理。

（3）完善應(yīng)急措施，提升應(yīng)急處置能力。建立完善自然災(zāi)害預(yù)警和預(yù)防機制，嚴格執(zhí)行煤礦“調(diào)度員十項應(yīng)急處置權(quán)”“災(zāi)害性天氣停產(chǎn)撤人”等規(guī)定，出現(xiàn)臺風、暴雨等極端天氣或井下出現(xiàn)透水征兆，采取有效措施及時應(yīng)對。制定水害防治專項應(yīng)急預(yù)案和現(xiàn)場處置方案，積極開展應(yīng)急預(yù)案演練。按照“寧可備而不用，不可用而不備”原則，配備應(yīng)急電源，配齊必要的應(yīng)急救援器材、設(shè)備和物資，確保物資配備到位、隊伍準備到位，為煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)提供堅實的保障。