煤矿水害事故基本特征.doc

第五节 煤矿水害事故基本特征19902007年的十八年间，我省煤矿共发生较大以上各类事故540起，死亡2980人，平均每起5.5人。其中，水害事故36起，死亡332人，平均每起8.9人。在初步调查了解我省发生的煤矿较大、重大、特别重大事故的基础上，经过综合分析，认为我省煤矿水害事故有如下九项主要特征。特征1：煤矿水害事故严重，是全国煤矿水害主要省份之一。19902000年的十八年间，我省发生煤矿较大、重大、特别重大水害事故36起，死亡332人。水害事故平均每起死亡8.9人，远远高于各类事故平均每起死亡的5.5人。特征2：特别重大及重大水害事故多，伤人毁井损失惨痛，施救、重建工作时间长、耗资大。新中国成立以来，我省煤矿共发生五起特别重大事故，其中四起是水害事故。重大及特别重大事故中，水害与瓦斯事故的严重程度相当。水害事故易酿成遇难者尸骨残缺和大范围井巷、设备设施受损的惨景，导致不良社会影响，施救及重建工作往往需要数月甚至几年时间。特征3：近年来，我省煤矿较大以上的水害事故有上升势头。在19902007年的十八年间，除2003年以外，每年都发生有较大以上的水害事故。若将这十八年分解成前期、中期和近期三个时段，则近期(20012007年)较大以上水害事故死亡人数占同期煤矿各类事故死亡人数的比例较高(2001年为24.07%，2005年为43.33%)，近年来我省煤矿水害事故有上升势头。特征4：酿成煤矿水害事故的自然因素较为复杂，事故前的判断需要较强的科学技术知识和科学管理的强有力支撑。由于我省地质构造及水文地质环境较复杂复杂，相对煤矿其他事故而言，水害事故有一定的隐蔽性和突发性。从本次收集到的部分水害事故文书档案时发现，绝大部分水害事故煤矿的科技资料匮乏，部分煤矿不知道发生水害事故的自然原因，少数煤矿近于科盲。科技与环境的严重失调，难于控制煤矿水害事故的发生。特征5：地质、水文地质资料欠缺及没有该专业技术人员的现象十分普遍，是导致发生煤矿水害事故的重要背景因素。调查证实，绝大多数发生水害事故的煤矿，地质、水文地质资料欠缺，矿上没有地质、水文地质专业人员，领导层、管理层对发生水害事故的自然原因知之甚少。特征6：矿主的安全生产意识淡薄是普遍存在的突出问题，是造成水害事故频发的根本性原因。事故调查报告显示，由于矿主对水害防治工作多停留在形式上，而付诸实施的措施太少，重生产轻安全的理念带来安全管理松懈，主要水害隐患任其长期存在，技术资料短缺，职工防治技术及安全培训过少等问题。特征7：过去十八间所发生的较大以上煤矿水害事故，从自然原因层面右分为六类。按其占水害事故总起数的比例多少它们依次是：老窑透水(6065%)、地表水溃水(1520%)、岩溶突水(58%)、高位区老窑及生产井向低位区生产矿井汇水(35%)、本矿采空水透水(35%)、断层突水(35%)。老窑透水、地表水溃水和岩溶突水三类水害事故所占比例高达8093%，是我省煤矿水害事故的突出类型。由于水害事故技术鉴定的复杂性，部分水害事故的自然原因尚不完全准确，仅据我们的综合分析判断，本次只能给出比例的区间值。特征8：水害事故起数最多的是民营小型煤矿。在过去十八年间所发生的煤矿较大以上的水害事故起数，民营(以前的个体、乡镇企业)煤矿约占80%，地方国有煤矿约占15%，国有骨干煤矿约占5%。特征9：水害事故几乎都有不同程度的自然前兆。经查询水害事故调查报告或咨询事故知情者证实，几乎所有的水害事故均有不同程度透水或突水或溃水的自然现象前兆。而每每在前兆出现时，多数是看到了前兆而继续冒险作业，少数是未能识别前兆或已认到前兆而违章强行作业，失去了防止水害事故伤人毁井的最后一道防线。第五章 煤矿主要水害隐患及危险性分级第一节 煤矿水害隐患的分类依据因目前国内尚无成熟的煤矿水害隐患类型划分方法可以借鉴，在拟定我省煤矿水害隐患分类时，主要针对我省煤矿水害隐患的表现特征，既考虑了自然因素构成的水害隐患，又考虑了人为因素构成的水害隐患。在查询我省煤矿现状安全评估报告，水害事故调查报告和实地调查百余个煤矿水害隐患的基础上，经综合分析并逐一统计了各类水害隐患处数。由于我省采煤历史悠久，先后经历了露采、坑采、井采的较长过程，经历了多数为乡镇煤矿到多数为民营煤矿的所有制变更和多次业主变更，在这种采煤历史环境下，许多煤矿区废弃窑甚多，大矿井中包容着小矿井，使井巷系统变得复杂不清，反映矿井开拓生产过程及现状的文字、图纸记载资料又残缺不齐，使水害隐患固有的隐蔽程度有所加重。所以，本次统计的部分水患处数及归类有一定的推断性，需要通过各种地质手段予以验证，这也符合地质工作本身的专业特征。第二节 煤矿水害隐患分类本次将我省煤矿（不含在建煤矿）存在的水害隐患分成采空水、地表水、岩溶水、断层水、钻孔水、抽排水系统安全性差和技术人员、资料、技术手段不足共七大类三十个亚类，见表5-1（四川省煤矿水害隐患类型划分表）。（采用原报告附件一）一、采空水采空水构成的水害隐患可分为以下五个亚类。1-1 上部老窑积水而情况不明在漫长的采煤历史中，我省废弃的大大小小老窑在1.3万个以上，其中大部分老窑位于目前生产矿井的上（浅）部。据调查，部分老窑为平硐暗斜井或斜井开拓，老窑积水的可能性较大。另外，部分生产矿井在开采浅部煤层时中，工作面见“黄矸”（浸）出，或在久晴无雨时段中却出现坑道水反而增大的异常现象，亦指示上部有老窑积水。我省6065%的水害事故为老窑透水事故，更是上部老窑积水的铁证。由于许多煤矿所拥有的地质资料及煤矿开拓开采文字、图件资料时老窑的空间位置与积水范围无具体记载，造成上部老窑积水而情况不明。1-2已知上部或侧部老窑积水在开拓开采过程中，已调查证实某上部或侧部老窑有积水，其中包括已查明积水范围与积水量和未查明积水范围与积水量两种情况。另外，在开拓开采上部或侧部煤层时，发现上部或侧部有老窑水流（浸）出，事后采取了封堵措施。1-3已知本矿采空积水在多年的采掘过程中，因各种原因而留下本矿采空积水区。原因1，遇煤层薄化带后，另僻采掘工作面，原放弃采掘工作区逐渐积水；原因2，遇断层后煤层发生跳坎，另僻采掘工作面，原放弃采掘工作区逐渐积水；原因3，本矿废弃的残留煤柱（区）积水；原因4，无序布置采掘工作面，忙于采煤盈利，被半途遗弃的水大或煤区的采掘区积水。1-4高位向低位区矿井汇水在幅原3000平方公里的川中、乐威煤炭开发区为半隐伏煤田国。受资威穹隆构造控制，煤岩层产状平缓，一般倾角小于10，煤层浅埋。268个煤矿和上千个小窑、老窑往往连片分布，而矿界及隔水煤柱也不连续，矿与矿之间的过水通道已经形成。特别在洪汛季节，受降水和地表水补给的坑道水在片区内由高向低位矿井汇集或涌入低位矿井的事件时有发生。1-5在中午与急倾斜煤层矿区的相邻两煤矿中，后进入矿界的相邻煤矿在盗采矿界煤柱后将坑道水放入本矿采空区，或先进入矿界的相邻煤矿在盗采矿界煤柱时形成降坡各水区，本矿在后进入矿界时，邻矿坑道水流入本矿。1-6采空水透水危险性较大在具备以上条件中的一项或多项的少数煤矿，没有采取砼加固、构筑挡墙及监控措施，或加固挡墙工程质量不高，安全性差，采空水透水危险性较大。二、地表水2-1溪河下采煤溪河下的采空区或井巷到河床间的垂高值已接近所计算的采空冒落塌陷裂隙高度，或溪河下的采空区、井巷中已见滴、淋水现象。随着时间的推近，经河水向下渗流作用的改造及采煤的振动，岩土体强度降低，完整性变差。在静水压力，特别是洪汛期动、静载力的驱动及放炮振动力联合作用下，易酿成溪河水溃入的淹井事故。2-2水库池塘下采煤水库池塘下的采空区或井巷至水库池塘之间的垂高值已接近所计算的采空冒落塌陷裂隙高度，或水库池塘下的采空区、井巷中已见滴、淋水现象。随着时间的推近，经水库池塘水向下渗流作用的改造及采煤的振动，岩土体强度降低，完整性变差。在静水压力，特别是洪汛期明显增大的静水压力和放炮振动力的联合作用下，易酿成水库池塘水溃入的淹井事故。2-4井口两侧或上方有滑坡、泥石流、渣场稳定性差我省多数煤矿的井口（主井或副井或风井）位于冲沟或斜坡坡脚。其中部分井口所在冲沟存在大小不等的泥石流，斜坡处于不遇程度的失稳状态甚至滑动变形状态。在洪汛期，易造成井口被泥石流或滑坡摧毁或堵塞的事故。2-5地表水溃入、倒灌淹井及滑坡、泥石流伤人毁井的危险性较大在具备以上条件的一项或多项的少数煤矿，没有采取堵漏、砼加固、构筑挡墙及监控等措施，或堵漏、加固、挡墙工程质量不高、安全性差，地表水溃入、倒灌淹井及滑坡、泥石流堵塞井口、毁坏房屋、道路及伤人的危险性较大。少数煤矿的渣场设在冲沟中，挡渣墙体的强度或嵌入深度不够，而井口位于冲沟中渣场的下游。随着渣体量的增大，在洪水冲击诱发下，渣场挡墙墙体易发生解体，所形成的矸渣混石流对下游井口或广场威胁。少数煤矿渣场设在斜坡，有简易的挡墙或没有挡墙，在渣体自重下滑分力及洪水驱动作用下，易形成矸渣滑坡，对下方住房、道路及人员构成威胁。三、岩溶水3-1井巷中岩溶涌水量动态变化大或有突水可能性开采晚二叠世煤层的煤矿，为顶、底板岩溶充水矿床，受降水及地表水补给的岩溶水的过水通道畅通，井巷中有岩溶水涌出，涌水量受降水及地表水控制十分明显，动态变化大，有两种情况。情况1：平硐开拓的大水煤矿。岩溶水处于地下水垂直和垂直、水平交替带。枯水期矿井一般涌水量200300m3/h，洪汛期可达30004000m3/h，动态变化系数一般在10以上。少数几个煤矿，洪汛期矿井涌水量高达700010000m3/h，井巷中水流成河，每年被迫停产日达2070天。由于矿井涌水量迅速猛增时，一般仅迟后强降水数小时至12天，若预警撤离的各环节稍有差错，将酿成淹井伤人事故。这类矿井，在今后开拓下山水平时，一定要有可靠的安全措施。情况2：平硐暗斜井、斜井开拓的小水煤矿，岩溶水处于垂直、交替带和水平循环带。枯水期矿井一般涌水量50100 m3/h,洪汛期可达200600 m3/h，动态变化系数46。随着井巷不断延伸（深），岩溶水水头压力增大，过水通道中的泥、砂、砾等固形物会发生松驰变