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煤礦水害的預防及 重大事故案例分析
河南省安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局
李震寰
錄目
第一講
煤礦水害基本常識及治理技術(shù)
第二講
煤礦重大水害典型事故案例介紹
第一講
煤礦水害基本常識及治理技術(shù)
前言
一、礦井水的概念
二、 礦井水的來源
三、綜述
四、國內(nèi)外水害治理現(xiàn)狀
礦井突水的主要危害有：威脅礦工生命安全；影響礦工身體健康；降低生產(chǎn)效率；增加排水費用，提高開采成本；酸性地下水腐蝕井下機誡設備，縮短開采機械的壽命；影響煤炭回采率，降低煤質(zhì)等。另外會引起巷道積水，增加井下運輸?shù)睦щy；破壞巷道頂?shù)装鍘r石的穩(wěn)定性，使支護工作復雜化等。
礦井水災防治是煤礦安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，礦井水災已成為僅次于瓦斯的煤礦第二大災害。因此，進行水文地質(zhì)研究，降低礦井水給礦井建設和生產(chǎn)帶來的危害，實現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)，對于煤礦工作來說，有著重要的實際意義。我國為做好防治水災害工作專門出臺了《煤礦防治水規(guī)定》。充分說明政府對該項工作的重視程度。共十章，142條。
一、 礦井水的概念
第一節(jié) 概念
在礦井建設和生產(chǎn)過程中，以各種形式涌入井筒、巷道和工作面的大氣降水、地表水、地下水、老窖積水稱為礦井水。當?shù)V井涌水量超過礦井的正常排水能力，而造成礦井水泛濫成災的現(xiàn)象稱為礦井水災。評價礦井的充水程度有兩個指標：礦井含水系數(shù)和礦井涌水量。由于礦井的地質(zhì)條件和巖石性質(zhì)不同，各礦井的充水程度也不相同。礦井水給煤礦的安全生產(chǎn)帶來影響，必須搞清礦井充水的水文地質(zhì)特征，以便選擇合理的開采方法，選擇經(jīng)濟合理的安全措施，以防止礦井水災的發(fā)生。
第二節(jié) 礦井水的來源
礦井水的來源，決定于一系列的自然因素和人為因素。分析研究這些因素以后，才有可能采取防止礦井水災發(fā)生的必要措施。
一、礦井充水的自然因素
礦井充水的自然因素包括：大氣降水、地表水、地形、基巖出露程度、巖石成分、覆蓋層的作用、地質(zhì)構(gòu)造和埋沒的古代地形等
1．大氣降水
大氣降水是礦井充水主要因素之一。除了一部分被蒸發(fā)和隨河流流走以外，另一部分則沿著巖石的孔隙、裂隙滲入礦井。
大氣降水在不同地區(qū)、不同季節(jié)、不同開采深度對礦井充水的影響也不相同。在降雨量少的西北地區(qū)，礦井涌水量就??；在降水量多的南方地區(qū)，礦井涌水量就大．即使在同一個地區(qū)內(nèi)，由于大氣降水量是隨著季節(jié)變化的，礦井涌水量一般也隨之發(fā)生周期性的變化。在一般情況下，礦井涌水量是隨開采深度的增加而減?。灰灿械牡V井，其涌水量卻隨開采深度的增加而增加，這是由于開采的愈深，水文地質(zhì)條件愈加復雜的原故。
2．地表水
地表水位于礦井附近或直接分布在礦井以上的地表水，如河流、湖泊、水溏、水庫等是礦井充水重要因素。在這種情況下，地表水直接或間接地通過巖石的孔隙、裂隙、巖溶等進入礦井，如河南義馬礦區(qū)的個別井田在小浪底水庫附近開采，受地表水威脅很大，故必須進行多項的水文地質(zhì)工作，開采時采取必要的安全生產(chǎn)措施。
3．地形
地形對礦井充水有很大的影響，同時也影響地下水的循環(huán)條件及含水層埋藏的深度，位于當?shù)厍治g基準面以上的礦井、通常是涌水小的礦井或無水礦井。在同一地質(zhì)條件下，位于低標高地區(qū)，如河谷，沖溝或低地，可能是涌水量大的礦井。如果四周地形高而中間為低平的盆地時，在雨季積水量大，地表排泄條件不好，地表水可大量補給煤系地層中的含水層，使礦井強烈充水；反之．在地形較陡的情況下，降水大部分形成地表水流流走，補給地下水量就少，如圖一所示。
圖一地形對大氣降水補給含水層的影響示意圖
1－地表 2－含水層
4．基巖出露程度、巖石成分和覆蓋層的作用
如果煤層或基巖巖層出露于地表，其中又有透水巖層，因而能大量吸收地表水，隨著巷道掘進，地表水可大量進入礦井；如果煤層或巖層上面存在弱透水層或不透水層，如粘土層或砂質(zhì)粘土層覆蓋，并且厚度穩(wěn)定，至少在5m以上，則大氣降水和地表水基本不能進行滲透；如果覆蓋層是透水砂層，則水幾乎都可滲入。當煤層頂板為良好隔水層時，可以把水隔開。但在某些地區(qū)由于開采地段頂板冒落，并在上部形成裂隙時，地表水可大量進入下部的透水層或巷道中去。
我國華北地區(qū)多有基巖出露，堅硬巖層裂隙和巖溶現(xiàn)象顯著，成為水的天然聚積區(qū)域，礦井如果不對其加以防治，就會造成大量的水涌入礦井。有時裂隙和石灰?guī)r溶洞是地表水流入礦井的通道，涌水量也會急劇增加。
巖石成分也影響充水程度、膠結(jié)很好的沉積巖，如細砂巖、粉砂巖、頁巖、泥灰?guī)r等是弱透水層或隔水層，可以有效地阻擋地表水和大氣降水的滲透，使礦井充水較小。
在石灰?guī)r溶洞發(fā)育的礦井中，其充水性很強，對開采的影響很大。如我國華北石炭二疊紀煤田，在其煤系底部為奧陶紀石灰?guī)r，石灰?guī)r中存在大量的巖溶水，如果不及時采取措施，就有可能突然涌入礦井，造成礦井被淹事故。由此可見，在石灰?guī)r溶洞發(fā)育的地區(qū)，必須調(diào)查清楚石灰?guī)r溶洞的分布情況，研究生成過程，以及其補給、循環(huán)和排泄的關系，開采時，必須事先探放水，并在危險地區(qū)留設防水煤柱等措施
5．地質(zhì)構(gòu)造 大量流入礦井的水往往和區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)有關。斷層破碎帶常是地下水的通道和聚積區(qū)，沿斷層破碎帶可溝通各個含水層，并與地表水發(fā)生水力聯(lián)系，是造成突然大量涌水的原因，如圖二所示。
圖二斷層破碎帶引起涌水示意圖
1－含水層 2－煤層
但是，也不是所有的斷層都能造成礦井突水事故，一般來說，斷層破碎帶本身儲存的水量并不是很大，主要是與地表水、含水層有溝通，地下水壓力很大，當有足夠力量突破斷層破碎帶和隔水層底板時才會引起突水，對煤礦生產(chǎn)造成威脅，如圖三所示。
圖三斷層涌水示意圖
1－含水層 2－煤層
此外，涌水也與斷層本身透水性有直接關系，根據(jù)許多礦井的經(jīng)驗證明，多數(shù)逆斷層透水性差，正斷層透水性強，如果在礦井中有多條斷層，斷層的交叉處是最容易發(fā)生突水事故的位置。如果斷層破碎帶充填的是較細的柔性顆粒巖石，如泥巖、粘土、煤粉等，經(jīng)后期膠結(jié)牢固，也可能起到隔水的作用。
6．埋沒的古代地形
許多礦井充水決定于埋沒的古代地形形狀。后期被易透水沉積物所覆蓋的起伏不平的古老侵蝕區(qū)，是地下水容易積聚場所。這些地區(qū)，不僅一些含水層彼此之間有水力聯(lián)系，同時含水層與地表水也有聯(lián)系，有時還有古河床的存在，都給礦井充水造成了條件。
二、礦井充水的人為因素
礦井充水的人為因素，包括舊淹沒巷道，未封閉的鉆孔及不正確的開采方法等
1．舊淹沒巷道
舊淹沒巷道在老窯或者廢棄的巷道中，積存著大量的地下水，一旦揭露舊巷道，就會造成嚴重水患，老窯和舊巷涌水時，常帶有大量碎屑物和酸性水，能破壞巷道設施和開采設備。
2．未封閉的鉆孔
當鉆孔未封閉或者封孔質(zhì)量不符合規(guī)定要求時，鉆孔可成為地下水的自然通道，巷道掘進遇到鉆孔時會造成大量涌水。
3．不正確的開采方法
如巷道布置不合理、采煤方法不正確、不能很好排出礦井水的采空區(qū)等，都可能造成大量的水流入巷道。當采空區(qū)頂板采用垮落法進行采煤時，常引起地表下沉，造成裂隙漏斗，如果破壞了隔水層，地下水就會涌入工作面。此外，在斷層含水區(qū)由于放炮震動或發(fā)生冒頂事故時，也會發(fā)生涌水現(xiàn)象，有時會造成突然涌水。如圖四所示
圖四 開采后覆巖破壞形成覆巖破壞三帶、地下水沿裂隙進入工作面造成水災害
在河谷地區(qū)或水體下采煤時，要特別注意巷道設計的合理性，選擇正確的采煤方法，防水措施一定要嚴密周全。
所有礦井的井口，都必須布置在歷年最高洪水位以上，以免造成洪水灌入井下。
三、綜述：
我省100%都是地下開采，煤礦水災是煤礦建設和生產(chǎn)的主要災害之一。由于我國煤田水文地質(zhì)條件極為復雜，煤礦突水事故時有發(fā)生，它不僅嚴重破壞煤礦的正常建設和生產(chǎn)，造成巨大的經(jīng)濟損失，而且還時刻威脅礦工的生命安全。
煤礦的水來源于地表水和地下水。地表水主要是指礦區(qū)附近的江河、湖泊、池潭、水庫和塌陷坑的積水以及雨水、冰雪融化后匯集的水。地下水主要是指含水層、斷層裂隙水和老空水。這些水源可能從各種通道和巖層裂隙滲透進入礦井，當進入煤礦的水量超過礦井的正常排水能力時，就會釀成淹井事故。
所以故有水災害的相關概念的定義如下：
凡是在煤礦開拓采掘過程中，滲入、淋入、流入、灌入和潰入井筒或工作面的任何水源水，統(tǒng)稱為煤礦水。
凡因井巷、工作面與含水層、老窯采區(qū)、古井、被淹巷道，地表水體或含水的裂隙帶、溶洞、洞穴、陷落柱、頂板冒落帶、構(gòu)造破碎帶等接通或溝通而產(chǎn)生的出水事故，稱為煤礦突水。
凡影響生產(chǎn)、威脅采掘工作面或煤礦安全的，增加噸煤成本和使煤礦局部或全部被淹沒的煤礦水，稱為煤礦水害。
由于突水，停電設備故障，山洪泄入，揭露富水層而導致煤礦被淹沒，巷道塌方，礦工被困（淹）井下，稱為煤礦水災害。
針對受水災害的煤礦而采取的搶險排水為主要技術(shù)手段，以搶救遇險礦工，恢復被淹煤礦排水能力為目的的一系列技術(shù)經(jīng)濟社會活動，稱為煤礦水災害救治。
根據(jù)造成煤礦水害的水源進行分類，我們把煤礦水災害分成四種類型。
1、地表水災害
大氣降水，江河，湖泊等，從井口或采區(qū)冒落列席帶，斷層鉆孔等進入，如：平頂山市一小煤礦，洪水直接進入井筒。如：洛陽市新安寺溝煤礦，河水直接與井下的護河煤柱溝通，造成淹井事故。
2、老空水災害
即：古井、小窯、廢巷幾采空區(qū)積水，采掘工作面與之接近或溝通，使水體進入巷道或工作面，造成事故的，這是無論在國有重點、國有地方及鄉(xiāng)鎮(zhèn)小煤礦是最多的水害事故，都一一發(fā)生過。
3、孔隙或裂隙水災害
屬第三系、第四系松散含水層孔隙水，有的為頂板砂巖的含水層水；流沙水或泥沙等；有的為地表補給水。當采空區(qū)冒落，裂隙導通后，或采面底板破裂或鉆孔封孔不良，造成突水淹采面采區(qū)，或是淹井的事故。如：永煤集團的陳四樓、車集煤礦，鄭煤集團的米村、裴溝礦等等。
4、巖溶水災害
這主要是屬于薄層或是厚層灰?guī)r水災害，在我省是二1煤以下的七灰、八灰水，采動后，使得水系導通工作面，造成淹井等事故。我省的焦煤集團、滎鞏煤田、禹州煤田的水害，主要是石炭二疊紀的奧灰水，或寒武紀的寒灰水。如：焦煤、滎陽的王河、平禹的新峰、梁北煤礦等，都是受到這種水的影響。
水害的危害：
1、通過初步統(tǒng)計，各種災害平均每次事故的死亡人數(shù)為：瓦斯5.54人，火災0.56人，水災5.58人，冒頂1.18人。可以看出瓦斯和水災每起的死亡率最高，數(shù)字驚人。
2、各種災害的損失面大。平均每起事故計算結(jié)果是瓦斯11.52萬元/起，火災13.61萬元/起，水災16.00萬元/起，冒頂3.22萬元/起。其中水災害的損失最高。
3、各種災害的工作日損失統(tǒng)計為瓦斯16954工日，15500工日，水災18590工日，冒頂5222工日，以水災工作日損失最多。
煤礦水災害的成因分析：
1、一些煤礦，特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)小煤礦，在開采設計過程中，對于防治水災害的措施不合理，沒有設計探放水措施，沒有設計防水煤柱等。
2、對煤礦的水文地質(zhì)分析不夠，特別是探放水不夠，在開采中盲目掘進，造成突水事故。
3、在開采過程中，礦工違章違規(guī)操作，造成水災事故。
4、煤礦沒有制定相應的安全規(guī)程，裝備不齊全，不到位，導致水災害發(fā)生。
5、煤礦供電和排水系統(tǒng)運行可靠性能出現(xiàn)故障，造成煤礦水災害事故。
6、地震，山洪暴發(fā)等自然災害引發(fā)了煤礦水災還事故等。
從我國我省多年的煤礦水災害救治的理論和實踐表明，目前我國對于煤礦水災害救治缺乏系統(tǒng)性、計劃性和應急性。主要表現(xiàn)在：
沒有從系統(tǒng)高度來分析、計劃和開展煤礦水災害救治工作，從而使得煤礦水災害救治缺乏整體性和計劃性，只是被動地對水災害采取應急救治措施。
對于煤礦水災害救治的設備以及需要的各種物資缺乏合理和科學的管理和調(diào)度制度。
各個專業(yè)煤礦水災害救治單位缺乏合理的人員管理和培訓。
各個專業(yè)煤礦水災害救治單位之間，專業(yè)煤礦水災害救治單位和各個煤礦之間以及專業(yè)煤礦水災害救治單位和各種社會物資，專家之間沒有建立信息溝通渠道和信息庫，使得煤礦水災害發(fā)生時，不能及時作出反應，同時不能及時得到所需要的救治，搶險物資和各個方面專家的指導，使得水災害救治的工作效率低下。
各個專業(yè)煤礦水災害救治單位現(xiàn)有救治設備缺乏合理的管理和維護，使得在需要設備時，往往不能準確快速的找到，不能及時把設備運往救治現(xiàn)場。
救治缺乏合理的計劃和科學實施手段，主要是憑借救治人員的經(jīng)驗來進行的。
缺乏高效、適用、可靠的搶險排水技術(shù)裝備和技術(shù)手段。
四、國內(nèi)外現(xiàn)狀
1、國內(nèi)現(xiàn)狀
在突水機理與突水分析方面，提出了“突水系數(shù)”、“等效隔水層”和底板隔水層中的“原始導高”等概念，經(jīng)多年的試驗觀測與研究，認為底板突水機理是“含水層富水性、隔水層厚度及其存在的天然裂隙與水壓、礦壓（采動活動影響）等因素的綜合作用結(jié)果”。對突水分析采用了統(tǒng)計學方法，力學平衡和能量平衡方法。同時，開始應用井下物探技術(shù)。如坑道透視法、井下電法、氡氣測定法等來探測充水水源和充水通道，并在研究、、驗證預測突水量的數(shù)字模型方面有了較大的進展。
在煤礦水災害防治技術(shù)方面，煤礦水災害防治技術(shù)主要有疏干降壓和堵水截流等方法。
疏干降壓是我國煤礦防治水災害的主要技術(shù)措施，而堵水截流是我國煤礦防治水災害的重要方法。
2、國外現(xiàn)狀
采用主動防護法，即采用地面垂直鉆孔，用潛水泵專門疏干含水層水。德國就研制了高揚程（700m）、大排量（5000m3/h）、大功率（2000kw）的潛水泵，并且采用電腦自動控制來防水災害。
在堵水截流方面也有很大的發(fā)展，開挖，護壁，清渣，疏水作業(yè)，是當前國外先進的堵水截流技術(shù)。另外利用挖溝機在松散層中修建帷幕，建造地下帷幕方法也愈來愈受到重視。
第二講 煤礦重大水害典型事故案例介紹
前言
一、避免水災害事故典型案例
二、違規(guī)違章水災害事故案例
三、綜述
前言
從2000年到2008年9年間，10人以上的水災害事故多達12起，共死亡208人，平均17.33人/起。是我省最為嚴重的煤礦事故之一。另外還有4——5起水災害事故被一一救出。最突出的是2007年7月29日三門峽陜縣支建煤礦透水事故，69人全部救出。另外是平禹煤電新峰一礦淹井事故400多人無一傷亡。
這充分說明了水災害的嚴重性，但在一定條件下只要救護及時，井下有躲避空間是可以避免事故的。發(fā)現(xiàn)及時，及時撤除人員，是不會受到傷害的。我們在最長21天救出一人。洛陽市宜陽縣焦家凹煤礦。
下面我就幾個類型的典型案例給大家做一介紹，以從中吸取教訓確保煤礦安全生產(chǎn)。
一、避免水災害事故典型案例
（一）、平禹煤電新峰一礦“10.19”突水事故案例分析
2005年10月19日某礦東大巷水閘門以東967m處，擴修巷道時發(fā)生底板突水事故，最大突水量38056 m 3/ h，從開始突水到礦井被淹歷時81分鐘。
1、礦井概況
該礦井田西依丘陵，東臨平原，地勢由北西向南東微傾斜，地面標高208.70 m~ 117.70 m。井田總體構(gòu)造形態(tài)為向南西傾斜的單斜構(gòu)造，地層傾角10~25°，局部地段大于40°。井田西部、西南部及東北部均以斷層為自然邊界，井田內(nèi)斷層比較發(fā)育，以北東向及北西向正斷層為主，構(gòu)造類別屬中等。
該礦始建于1969年12月，1976年10月簡易投產(chǎn)，主采二迭系山西組二1煤層和二3煤層，井田面積13.5km2，設計生產(chǎn)能力0.6Mt/a。后經(jīng)改造，2005年經(jīng)上級主管部門核定生產(chǎn)能力1.05Mt/a。礦井為立井單水平上、下山分區(qū)開拓，水平標高-200 m。中央邊界抽出式通風，礦井正常涌水量430 m3/h。承壓水位標高﹢132 m。
2、事故經(jīng)過
2005年10月19日15時50分，-200m水平東大巷擴修時，盯面檢查工發(fā)現(xiàn)擴砌工作面附近有4m長的拱帽冒落，而且擴砌處向后20m范圍內(nèi)巷道壓力增大，底板鼓起，該檢查工立即向礦調(diào)度室匯報。接到匯報后,礦領導派地測科科長到現(xiàn)場觀察并查明原因，同時命令現(xiàn)場作業(yè)人員撤離，當時在井下帶班的兩名副礦長及安檢（監(jiān)）科科長得知這一情況后，迅速趕赴現(xiàn)場。16時20分碹帽塌落長度增加到8m，后方10m范圍內(nèi)砌體嚴重變形脫落，底板鼓起嚴重，17時18分，冒頂處底鼓高度達1.2 m，涌水量約80m3/h，礦長立即向平禹煤電公司調(diào)度室進行了匯報，平禹煤電公司總工程師緊急趕到礦上，同相關人員一起下井查看。18時20分，水量增大，涌水量約180 m3/h，礦井立即啟動水災應急救援預案，受水害威脅的人員迅速沿避災路線進行撤離。
18時38分，冒頂處底板突然一聲巨響，噴出約0.6m見方的水柱，涌水量約5000 m3/h以上，已遠遠超出礦井排水能力（1400m3/h）。19時07分，水量進一步增大，在主石門調(diào)車站處用浮標法粗略測算，涌水量達12000m3/h以上，由于水量大、流速快和沖出的雜物使水閘門無法關閉。此時，井下其它區(qū)域人員在各級干部的帶領下按避災路線撤至地面，中央泵房大泵全部啟動。
19時59分，中央變電所及泵房被淹，司泵工、副井底信號工升井。至此，當班井下的472名干部職工全部升井，無一人員傷亡，從礦井突水到礦井被淹只有81分鐘。
3、原因分析
突水點位于東大巷967m附近，該段巷道為砌碹支護，1999年施工，上距二1煤層20m，二1煤已于2001年回采結(jié)束，因原施工巷道斷面小，對該段巷道進行擴修。
A、突水點分析
突水時，現(xiàn)場有人觀察，突水點位置清楚。底鼓范圍大、突水迅猛，突水處呈線狀沿巷道展布，是一個長度大于10m的出水帶。
B、水源分析
此次突水來勢猛，水量大，最大突水量約38056m3/h，平均突水量26639m3/h。從突水到泵房被淹僅81分鐘；距突水點3000m處的桐樹張村供水井在突水后水位下降150m，該水井落底在寒武系灰?guī)r中，由此確認突水水源為寒武系灰?guī)r巖溶裂隙水。
C、導水通道分析
從礦井地質(zhì)構(gòu)造分析，井田范圍主要發(fā)育有北東向和北西向的斷層，巖層張性節(jié)理比較發(fā)育。-200m水平東大巷在掘進時未見到大落差斷層，只見到落差不足1m的一條小斷層，從附近揭露的地層情況看，出水點所在巷道下距寒武系灰?guī)r約48m，中間為砂泥巖、石炭系灰?guī)r互層和鋁土巖，均為隔水層，寒武系灰?guī)r含水層靜水壓力為3.2MPa，顯然不可能直接突破。推斷此次突水通道為下部巖層中的張性裂隙發(fā)育而成的垂向隱伏導水通道，這一通道應呈線狀沿巷道展布。
綜上所述，此次突水的原因為：魏莊斷層是一區(qū)域性大斷層，在出水點一帶受后期應力改造，從北西向轉(zhuǎn)為北東向，并由此派生出關莊正斷層、DF1斷層等一系列支斷層及張性裂隙，因此二1煤底板巖層裂隙十分發(fā)育，受地應力不斷變化影響，地下水徑流較快，寒灰小裂隙慢慢形成小溶隙，長年累月溶隙越來越大，引起上覆巖層跨落，且高度范圍漸漸增大，形成隱伏垂隙發(fā)育。出水點正處于轉(zhuǎn)折端的地應力集中區(qū)。此次巷道擴修后，巷寬由原2.5m擴修到4m，受地應力重新分布及爆破影響，底板抗剪強度降低，承壓水導高使隔水層弱化，下部灰?guī)r承壓水通過垂向?qū)ǖ烙咳霒|大巷的底板薄弱地段，靜水壓力造成20多米巷道底鼓，并最終突
破薄弱隔水層導入巷內(nèi)，突水后，距突水點3000多米的桐樹張村供水井水位大幅度下降，表明寒武系灰?guī)r含水區(qū)域大，水力聯(lián)系廣。
D、專家點評
該礦“10.19”突水災害，從突水到淹井歷時81分鐘，經(jīng)統(tǒng)計計算前7個小時平均突水量達26639m3/h，最大突水量為38056m3/h。時間之短，突水量之大居全國第三位，省內(nèi)罕見。
啟動礦井水災應急救援預案，迅速果斷，通知、組織人員撤退路線正確。應急救援預案切合礦井實際，預案演練到位，礦井指揮人員決策正確、堅決、果斷，井下人員熟知避災路線、撤離迅速，全部安全升井。
發(fā)生突水災害后，立即組織工程技術(shù)人員、聘請全國防治水知名專家分析、研究突水水源和突水通道，制定了多套注漿堵水方案，最終選定“先截流加固恢復礦井，后堵源治本，即先截后堵，探堵結(jié)合，堵源為主”這一最佳方案。同時招聘注漿堵水隊伍。堵水方案正確，注漿隊伍技術(shù)過硬，歷時105天圓滿完成了注漿堵水任務。經(jīng)測算，出水點已得到完全封堵，堵水率達到100%。
堵排水結(jié)束后制定的復礦計劃周密詳細，組織嚴密，每一工程項目責任到人，計劃合理，措施得力，如期實現(xiàn)了按期復礦的奮斗目標。從礦井突水到復礦，歷時8個月，復礦時間之快，居全國首位。
井田原勘探程度低，后經(jīng)補充勘探達到精查，但地質(zhì)報告提供礦井水文地質(zhì)類型為簡單型，有關專家、學者也認為該礦礦井水文地質(zhì)條件簡單，所以，一直按水文地質(zhì)條件簡單型礦井進行管理，對礦井水文地質(zhì)復雜性認知不夠。
針對礦井水文地質(zhì)條件的復雜性，對礦井水文地質(zhì)條件應進行重新評價；修編礦井地質(zhì)報告；進一步進行地質(zhì)勘探，采用多種手段查明礦井地質(zhì)構(gòu)造和礦井水文地質(zhì)條件；進一步完善礦井水文觀測系統(tǒng)；進一步查明賦水、富水區(qū)域，并根據(jù)具體情況采取相應的治理措施，確保礦井安全生產(chǎn)。
“許昌人”（本次突水后帶出的一科學重大發(fā)現(xiàn)）
生活時間距今8萬～10萬年，處于現(xiàn)代人類起源的關鍵時段，活動范圍在現(xiàn)河南省許昌市許昌縣靈井鎮(zhèn)一帶，其身份有可能是從北京猿人一直延續(xù)下來的中國人種中的一環(huán)。
“靈井”顧名思義有井，這井其實是從十幾萬年前就開始流淌的地下泉水，幾乎沒有干涸過。長期以來，埋藏文化遺物的地層被積水浸泡，無法進行考古發(fā)掘。2005年4月，因遺址西南約7公里的一家煤礦透水（平禹煤電新峰一礦），致使包括靈井在內(nèi)的幾處泉水驟然斷流，接著積水循泉眼回流，地下水位下降，原生地層出露，實屬“千年等一回”。河南省文物考古研究所迅速將這一重要情況上報，請求對這處史前遺址進行考古發(fā)掘。國家文物局批準了這一發(fā)掘項目，發(fā)掘面積300平方米。
（二）、三門峽市陜縣支建煤礦“7．29”透水事件成功搶險救援的啟示
2007年7月29日上午8時40分，中國鋁業(yè)公司陜縣支建礦業(yè)有限公司東風井發(fā)生透水事件，當時井下有礦工102人，事故發(fā)生后33人及時升井，69人被困井下。經(jīng)生死７６小時的緊張救援，指揮部的果斷決策，參戰(zhàn)人員的艱苦努力，通過大膽創(chuàng)新，齊心協(xié)力，精心組織，共同創(chuàng)造了一個科學施救的成功典范。
陽光再次照到了６９個鮮活的生命身上，升井的礦工重新投入了親人的懷中。生命再次燦爛，喜悅大家分享，隨著６９名礦工的成功升井，一條條果斷的決策，一項項科學的調(diào)度，一個又一個打破先例的救援創(chuàng)舉，也將被濃墨重彩地寫進歷史。
1、支建礦業(yè)有限公司基本情況
中國鋁業(yè)公司陜縣支建礦業(yè)有限公司位于陜縣王家后鄉(xiāng)上莊村，其前身為陜縣支建煤礦，該礦井是國內(nèi)罕見的同時開采煤炭和鋁土礦兩種礦產(chǎn)資源的礦井，始建于1958年，煤炭開采年設計生產(chǎn)能力21萬噸，核定生產(chǎn)能力14萬噸，采用斜井多水平開拓，低瓦斯礦井，通風方式為中央并列式，于2005年9月改制為有限公司，現(xiàn)有職工414人。剩余可采儲量782萬噸，服務年限30年。
礦區(qū)為山嶺溝壑地貌。呈近東西向的鐵爐溝河與支建礦業(yè)有限公司東風井井口相比鄰，且橫穿井田中央，走向距離遠，橫向呈”V“字型開闊發(fā)育，具有較強的匯水能力。
東風井井口西300余米處是中國鋁業(yè)公司廢棄的鋁土礦礦坑，該礦坑塌陷區(qū)向南延伸至鐵爐溝河河床底部，因鐵爐溝河河床底部標高大部分在+300以上，該區(qū)在一般氣候條件下為貧水區(qū)；原本隔水性較好的鋁土礦層因采掘大大降低了其隔水性和抗透水能力，導致了廢棄的鋁土礦礦坑具有短時的蓄水能力和其底部瀉水的可能性。
2、透水事故發(fā)生經(jīng)過
７月２８日２０時至２９日８時，河南省三門峽市突降暴雨，降雨量１１５．２毫米。７月２９日凌晨，陜縣支建地區(qū)大雨如注，山洪暴發(fā)，平日干枯的鐵爐溝河頓時洪水咆哮，排山倒海的大洪水不斷沖擊河堤。
８時１０分，負責防洪巡查的中鋁礦業(yè)分公司員工張長興，在鋁土礦采區(qū)邊界外１０多米的河道，發(fā)現(xiàn)一個飛速旋轉(zhuǎn)的漩渦，順著漩渦洪水洶涌滲入地下。
而就在此時，雨水在流經(jīng)陜縣支建礦業(yè)有限公司礦區(qū)的鐵爐溝河中形成洶涌的洪水，流入中國鋁業(yè)公司礦業(yè)分公司開采過的廢棄鋁土礦塌陷區(qū)和因廢礦渣擠占河床致使河水上漲進入一個與河底相鄰的廢棄鋁土礦坑中。２９日８時４０分左右，鋁土礦塌陷區(qū)和鋁土礦礦坑中的積水通過支建煤業(yè)有限公司打有象征性三道“水閘墻” 的廢棄巷道潰入正在生產(chǎn)中的支建煤業(yè)有限公司礦井，肆虐的洪水流至二水平后沿軌道下山和皮帶下山湍流而下，致使井下兩條水平巷道和兩條傾斜巷道被淹沒。當班下井的１０２名礦工，經(jīng)礦方立即組織井下人員撤離，只有３３人解圍升井，其余６９人被困井下，生死未卜，危在旦夕。預計透水量4000立方米，淹沒巷道600余米，水位穩(wěn)定在+265米左右的位置。詳見陜縣煤業(yè)有限公司“七.二九”淹井事故模型圖：
3、透水事故搶救經(jīng)過
事故發(fā)生后，國務院領導同志作出重要批示，要求全力施救，科學施救，嚴防次生事故發(fā)生，確保被困礦工生命安全。河南省委省政府、國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局、國家煤礦安全監(jiān)察局負責人先后親臨現(xiàn)場，指揮組織搶險救援工作，共同研究部署了“一堵、二排、三送”的綜合搶險救援方案?？茖W施救方案內(nèi)容，即：“堵”、堵住地表洪水的泄露點，“排”在井下安裝水泵排除洪水和淤積物，“送”向井下送壓風、送氧、送牛奶。如圖所示
圖
一堵：
A、堵河：7月２９日深夜，武警河南省總隊先從三門峽、洛陽等地調(diào)來300名武警官兵冒雨挺進鐵爐河。 武警官兵們冒著大雨在河床透水地段奮戰(zhàn)了20小時，克服了事發(fā)突然、救援物資有限、水勢湍急等重重困難，堵實了河床泄漏通道，保證了井下水位的穩(wěn)定，為井下及時開展搶救工作創(chuàng)造了安全條件。
B、堵雨：為減輕救援壓力，搶險指揮部決定人工減雨干擾天氣。三門峽氣象局調(diào)來了９名氣象專家、一臺裝有四要素自動站的氣象車、三門三七高炮、１１門火箭炮和１０００多發(fā)炮彈。 經(jīng)兩小時人工減雨作業(yè)，４００多發(fā)炮彈通過雷達定位后，定點發(fā)往高空，驅(qū)散了云層，成功地“攔截”了礦區(qū)西南方向的降雨。當天下午，支建礦區(qū)２０公里左右范圍內(nèi)僅下了短時小雨。
C、堵通道：河南省煤炭局安全管理處處長楊建增、曹瑞偉等領導在井下檢查指導搶險救援工作時發(fā)現(xiàn)，原透水通道仍有一定的水量從一水平流向二水平被困人員災區(qū)，馬上命令有關人員在一水平車場進行堵截，并在車場架泵進行排水。經(jīng)測定，被截水量為當時排水量的1/2左右。這一舉措，減排節(jié)時1/3，使成功搶險救援工作提前了1/3的時間。
二排：
A、排水清淤：省煤炭工業(yè)局接到報案后，迅速啟動了應急救援機制，按照《河南省煤炭行業(yè)突發(fā)公共事件應急預案》要求，立即通知鄰近的義煤集團救護隊、義煤集團的工程技術(shù)人員及專業(yè)骨干搶險隊伍直奔事故現(xiàn)場參加搶險，及時安排相關的設備、物資迅速運往事故現(xiàn)場。義煤集團按指揮部指示全面承擔搶險救援任務——井下清淤、排水、設備安裝。
經(jīng)過救災人員的艱苦勞動，截至8月1日8班，累計搶險時間76小時，修復巷道局部塌方5處，清理巷道45米，組織安裝管道3躺、水泵3臺，形成210立方米/時排水能力，改造井下供電系統(tǒng)，新鋪設電纜2250米。累計排水約4860立方米，水位累計下降1.5米。
B、排故障：在整個搶險救援過程中，多次出現(xiàn)各種各樣的故障。一是排水系統(tǒng)：安裝的第一趟排水管路因抗壓強度低，在初次起動水泵時發(fā)生爆裂，另外象排水管路漏水、水泵不上水、電器開關不工作等故障義煤集團救護人員都一一進行了及時排除；二是“三條生命線”之一的壓風管道在往井下壓送面湯后發(fā)生了堵塞，被稱為“7.29生命守護神”的礦山救護專家李震寰急中生智采取了有效措施，及時排除了壓風管道不通的故障；三是３１日下午，井下災區(qū)一直與井上保持聯(lián)系的電話突然中斷，從沒有下過井的陜縣網(wǎng)通公司副總經(jīng)理張建剛與硤石鄉(xiāng)通訊所所長劉建設受命于危難之際，背著便攜式查線機入井。走一處查一處，到第五處交換接口時發(fā)現(xiàn)了問題。立即對電話線進行了修復，又恢復了一條“生命線”。
三送：
A、送風、送氧、送營養(yǎng)：巷道堵死后，新鮮的空氣進不去，６９名礦工隨時都有窒息的可能，必須想盡一切辦法，把新鮮空氣送進去。
一大創(chuàng)舉：氧氣送進了死巷里。救援方案一定，當下最要緊的事，就是要首先保證井下礦工能吸到氧氣，保住性命。但如何把氧氣準確送到礦工所在的地方，讓指揮部犯了難。就在指揮部緊急商議時，井下礦工的一個電話救了急：洪水剛下去，他們就割斷了巷道里的壓風管，拖到了大家身邊。
又一創(chuàng)舉：送風管送進了牛奶。井下氧氣保證了，可人的肚子怎么辦？按照專家的說法，人三天不吃東西，就可能爬不起來；七天不吃東西，一般都會餓死。所以要保住礦工的命，必須還得讓他們有東西填肚子?？捎腥擞钟辛诵碌膿模阂凰团Ｄ?，風不就送不成了嗎？停風期間，井下氧氣不夠出了事怎么收拾？在技術(shù)人員仔細研究和精確計算的時候，指揮部緊急從義煤調(diào)來了４名專職風機司機，全面接管壓風房。計算結(jié)果出來了：把４００公斤牛奶送到井下，大約需要１０分鐘，而停１０分鐘的風，不會讓井下出現(xiàn)大的問題。當機立斷，經(jīng)過高溫消毒、過濾，牛奶順著送風管道汩汩地流了下去。就這樣，一條壓風管，在送風、送氧的同時，又送奶，再次成為中國礦山搶險救災史上一大創(chuàng)舉。
３０日２１時，按搶險救援專家組制定的方案，在副省長史濟春、省煤炭局副處長李震寰、曹瑞偉等領導的指揮下，井上救援人員順利通過通風管道向井下送奶４００公斤，６９名被困礦工獲得了必要的營養(yǎng)供給，為搶救贏得了時間。
B、送關懷、送親情、送希望
事故信息逐級匯報，很快傳到中南海，驚動了黨中央、國務院。黨中央、國務院領導同志當即批示，要全力施救，科學施救，嚴防次生事故發(fā)生，確保被困礦工的生命安全。
緊接著，又作出第二次批示，要求在前一段搶救工作的基礎上，進一步按既定搶險方案，加大組織施救力度，切實防范出現(xiàn)新的險情，盡早救出被困礦工，在確保安全的情況下，工作推進越快越好，營救礦工越早越好，傷亡人員越少越好，努力做到無一人傷亡。
四救（被困人員自救）
２９日８時多，井下的曹百成剛站上高平臺，猛然想到水中還有一根通向井上的壓風管，有了壓風管，能通風就有存活的希望！
曹百成立即帶著安檢員寧保師等人又沖下水去。巷道的水已快淹到了脖子，曹百成艱難地回游了１００多米，在水中找到這根“生命線”，用電工刀砍斷，奮力拖上高臺。
采煤隊副隊長朱年群第一個想到了用內(nèi)線電話與外界聯(lián)系。他發(fā)瘋似地撥打著，一部電話沒音，又沖到另一部電話前，還是沒音……洪水在上漲，剛試過的一部電話，很快就被淹在了水里。
危難時刻，一個“臨時隊委會”在地下深處成立，朱年群總負責，并與吉先發(fā)一起負責與井上聯(lián)絡；曹百成負責穩(wěn)定人心；維修隊副隊長蘭朝軍、機電隊班長張彥群、采煤隊副隊長何保民，分別負責各自隊伍；安檢員寧保師、郭石屯二人負責瓦斯監(jiān)測和水位觀察。
把人員安置好后，“隊委會”成員商量，要把食物集中起來，這可能是井下最后一點救命食物，只能等最饑餓、最需要時使用。
五、“7。29”透水事件搶險救援成功經(jīng)驗
８月１日１２時５３分，隨著最后一名礦工被攙扶著走出礦井，河南陜縣“７·２９”支建煤業(yè)透水事故中６９名礦工在被困３晝夜后全部生還?；仡欉@次事故搶險救援的4天３夜，６９名被困井下的礦工能夠成功獲救，確有許多經(jīng)驗值得總結(jié)。
一是有一個 “人命大于天”的處事理念。事故發(fā)生后，黨中央、國務院高度重視，多次批示要求全力施救、科學施救，確保被困礦工生命安全。安監(jiān)總局、河南省委、省政府主要領導都是事發(fā)當天冒雨趕到現(xiàn)場組織指揮救援。“不惜一切代價，全力營救被困礦工”成為救援的最強音。
二是有一套科學縝密的救援方案。搶險救援指揮部的領導和專家在科學分析后果斷決策，制訂了“一堵二排三送風”的救援方案。及時堵住肆虐的山洪，也就堵住了滲向礦井的洪水；兩地同時施工、盡快清淤排水，打通了礦工生還的通道；不停地送風送氧，創(chuàng)造性地通過通風管輸送牛奶、面湯，為礦工生存、等候救援奠定了基礎；暢通的井下與地面電話聯(lián)絡，穩(wěn)定了礦工情緒，堅定了他們獲救的信心。
三是有一支頑強拼搏的救援隊伍。這次救援，武警官兵立了頭功。他們冒著大雨和山洪激流，堵住了泄漏的河水，為井下被困的礦工們保住了寶貴的生存空間；救援隊員晝夜作業(yè)，加快清淤排水進度；氣象部門驅(qū)走方圓２０公里的暴雨烏云；通信車、發(fā)電車、救護車現(xiàn)場隨時待命；網(wǎng)通技術(shù)人員及時恢復井下電話。社會主義國家“一方有難、八方支援”的優(yōu)越性在這次大救援中充分體現(xiàn)。
四是有一批訓練有素的煤礦工人。最后一名升井礦工是拓進隊副隊長、共產(chǎn)黨員曹百成，也正是他在山洪襲入巷道時拼死抓著通風管往高處跑，為隨后通風、送奶送水等創(chuàng)造了條件。６９名礦工在滅頂之災面前沒有驚慌失措，而是團結(jié)起來，組織起來，集中保管食物，集中使用礦燈，分組做思想工作，互相鼓勵，堅定信心，有效地配合了地面救援搶險工作。
事情發(fā)生后，指揮部制定了科學的救援方案，總結(jié)起來就是：“這次搶險救援的成功主要是有三條生命線，一條是電話通訊，第二條生命線是3寸壓泵管道，往井下送風送氧，第三條生命線是1寸半的壓風管道，可以送牛奶送食品，三條生命線保證這次救援成功，這是在過去救護史上向來沒有過的。”
六、“7.29”透水事件原因分析及啟示
該事故是一起礦坑老巷導水事故，教訓十分深刻。造成事故的根本原因：一是在于防治水安全意識淡薄，把水閘墻建成了密閉墻，一水平垂深只有50米，0.5Mpa的水壓就沖垮了三道“水閘墻”； 二是技術(shù)資料嚴重缺失和失真，開采過的鋁土礦找不到技術(shù)圖紙資料，井下煤層開采采用地質(zhì)羅盤定位，據(jù)礦方技術(shù)人員估計，被困人員的實際受困地點與圖紙誤差在30米左右，致使原定地面打孔施救方案無法進行；三是防治水工作欠缺，沒有進行井下突水演練，在這次礦坑老空透水事故發(fā)生時沒有使得里部人員及時撤退，以致于造成69人被困。
但十分慶幸的是，由于搶險方案科學、組織得力，成功將被困的69名遇險人員安全救出，這是我國煤礦井下發(fā)生透水事故被困人員之多，且全部成功營救的典范。首先是事故搶險方案制定科學，組織嚴密，措施得力；二是巷道頂板完好，支護工程質(zhì)量好，800多米的巷道沒有冒頂，大大減輕了事故搶險的難度，為事故搶險爭取了寶貴時間和創(chuàng)造了條件；三是被困人員能有組織的開展自救、保持體能，千方百計與外界聯(lián)系，配合搶險工作。
啟示一：高度重視水害防治工作，煤礦企業(yè)要認真編制礦區(qū)防治水規(guī)劃、年度計劃并負責組織實施，制定水害防治應急預案，建立水害預測預報制度。定期開展水害隱患排查，對查出的水害隱患，要落實責任，采取切實可行的防治措施。認真收集、調(diào)查和核對相鄰廢棄老窯的情況，查清水文地質(zhì)條件，建立詳實的水文地質(zhì)資料。礦井防排水能力一定要按規(guī)程標準進行配套達標。
啟示二：加強老窯水的探放和排查工作。要堅持“預測預報、有疑必探、先探后掘、先治后采”的探放水原則。在探水前，分析查明老窯水的空間位置、積水量和水壓；探放水時，要撤出探放水點以下部位受水害威脅區(qū)域的所有人員；預計有瓦斯或其它有害氣體時，必須認真檢查空氣成分；礦井有突水征兆時，立即撤出井下所有人員，以防礦井水突然潰出釀成水害事故。
啟示三：加強煤礦安全培訓工作。煤礦企業(yè)要不斷加強安全培訓工作，依據(jù)《安全生產(chǎn)法》、《國務院關于預防煤礦生產(chǎn)安全事故的特別規(guī)定》等法律法規(guī)的規(guī)定，開展安全生產(chǎn)教育和培訓，做到煤礦主要負責人、安全生產(chǎn)管理人員及特殊工種持證上崗；井下作業(yè)人員具有必備的安全生產(chǎn)知識，熟悉有關安全生產(chǎn)規(guī)章制度和安全操作規(guī)程，掌握本崗位的安全操作技能，全面提高安全管理水平和自我保安能力，增強安全防范意識。
啟示四：加大水害防治的監(jiān)管監(jiān)察力度。煤礦安全監(jiān)管部門要認真履行對煤礦水害的日常監(jiān)管工作，對轄區(qū)內(nèi)煤礦重大水害隱患要登記建檔，重點跟蹤，督促企業(yè)認真落實水害防治責任制。
啟示五：受地表水害威脅而無抗大水害能力的礦井，在雨季與氣象部門保持密切聯(lián)系，遇大雨來臨前，撤出井下人員，以確保礦工安全。
二、違規(guī)違章水災害事故案例
違規(guī)違章、超層越界發(fā)生的水災害事故絕大多數(shù)是沒有采用探放水措施，擅自改變設計，或落實措施不到位，導致井下水災害事故的發(fā)生，這種案例非常多，最典型的有：
1、2000年12月4日鄭州市滎陽劉河鎮(zhèn)新星煤礦，死亡10人。
（越界開采）
2、2001年5月11日許昌市中鋒集團云蓋山二礦，死亡13人。
（探放水措施沒有落實到位遇小煤礦存積的水）
3、2002年8月9日鄭煤集團弋灣煤礦新平井，死亡10人。
（越界開采）
4、2003年5月24日安陽市安陽縣安利煤礦，死亡15人。
（亂采亂挖）
5、2003年10月9日鄭州市登封送表鄉(xiāng)昌達煤礦，死亡17人。
（有突水的征兆沒有采取探放水措施）
6、2005年12月2日洛陽市新安縣寺溝煤礦，死亡42人。
（越界開挖護河煤柱、河水直接進入煤礦）
7、2007年3月22日平頂山市汝洲商酒務煤礦，死亡15人。
（越界布置回采工作面遇老巷）
8、2008年9月7日鶴煤集團整合礦禹州仁和煤礦，死亡18人。
（越界開采上部邊界煤柱）
9、2008年9月13日洛陽市新安縣新泰煤礦，死亡10人。
（擅自修改設計、掘進遇一大水井，如圖所示）
10、2008年10月29日濟源市馬莊煤礦，死亡21人。
（不按設計施工，偷采邊界防水煤柱）
三、綜述
以上十起事故，經(jīng)事故調(diào)查組現(xiàn)場及井下的調(diào)查分析，一致認為，都是小煤礦超層越界、沒有采取“有掘必探，有疑必探”的探放水措施，蠻目掘進，偷采護河、護巷、邊界煤柱等，引發(fā)了重大事故的發(fā)生，教訓十分的慘痛。
總之，通過水災害基本常識的認識及事故案例的分析，我們可以認定，水災害事故是可以預防的，也是可以控制的，關鍵在于領導，在于從業(yè)人員的勞動素質(zhì)，管理者的技術(shù)水平及素質(zhì)是核心，執(zhí)行措施方案到位是根本。這也是我們今后煤礦安全管理中的重中重。
謝謝大家！
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