桑树坪2号井1307运输顺槽窄煤柱探放水失控事故分析

王社荣，同新立，祁云望

(陕西陕煤韩城矿业有限公司，陕西 韩城 715400)

0 引言

1307综采面位于矿井中南部，采面宽190 m，顺槽全长1 006 m，可采长度795 m。南部回风顺槽外侧为煤柱，北部运输顺槽隔6.0 m煤柱紧邻1305综采面(2015年12月采毕)。1307工作面于2017年元月开始回采，2017年7月26日事故发生时已回采498 m，顺槽超前拉底长度75 m左右，巷道内煤厚4.0～5.7 m。该面水文地质条件较简单，主要水源为相邻采空区积水，顶板含水层水、局部有滴淋水现象，水量较小。1307综采面运输顺槽超前拉底时，发现巷道副帮下部煤层0.5～1.2 m多处有潮湿现象，2017年7月26日14时50分，1307综采面运顺距采面47 m处副帮发生探放水失控事故。

1 采空区积水及放水失控情况

根据采面运输顺槽开口500 m处拉底后副帮底部煤壁潮湿情况及1305已采面水文地质资料，分析预测1307综采面临近1305已采面在向斜低洼处有采空区积水，主要由于含煤层局部增厚，形成宽缓的沉积小型向斜与构造，即煤层厚度随着向前拉底逐渐增大，煤厚由4 m变为5.7 m，其积水长度处在1305采面原运输、回风巷开口前530～280 m与520～290 m范围，积水宽为150 m，顺槽巷道开口约410～480 m为沉积构造向斜轴部，即呈中间低洼两端凸起的几何形态，积水深度0～2.7 m，形成不规则梯形，如图1所示。

图1 1307综采面与1305采空区积水位置对应平面图

1307采面运输顺槽探放水失控后，在采面与巷道中积水量共计1 473 m3，其中顺槽积水量600 m3，切眼及采空区积水量873 m3。1307工作面探放1305采空区积水失控静止水位情况，如图2所示。

图2 2号井1307工作面探放水失控积水剖面图

2 相邻采空区积水探放

2.1 方案设计

2017年7月12～15日，2号井地质专业人员组织编制了探放水方案设计及安全技术措施。在1307工作面运输顺槽超前拉底段向1305采空区设计探放水钻孔5个，位置分布在顺槽开口前520 m、505 m、490 m、475 m、455 m，孔口高程依次下降为0.3～0.5 m，各孔方位均为53°、长度13 m、套管设计长度5 m，孔口直径不大于75 mm，总进尺65 m。1307采面顺槽探放1305采空积水设计剖面图及平面图如图3、图4所示。

图3 1305采空水钻孔释放设计剖面图

图4 1305采空水钻孔释放设计平面图

2.2 探放水工程施工管理

跟班指导与透孔放水作业：2017年7月19日8点班，生技部安排人员指导探放水工作，其跟班人员到达现场后，发现日升公司二项目部在距1307采面运顺47 m处已施工一风钻探孔(探孔距顶板2.7 m、距底板2.2 m)，采用1台风泵连接一趟2吋管进行排水，安检与跟班人员现场安排再加一趟管路并安装电泵排水，未提出异议。

透孔施工增大排水系统：根据煤电钻透孔出水量变化情况，生技部于7月20日下发业务通知单，要求安装配套排水设备。在7月20～7月26日8点班排水期间，认为出水孔水流小无压、水量未增大。采用1台(备用1台)风泵及1台5.5 kW电泵(备用1台)配合两趟2吋管路进行排水。7月19～26日期间排水孔常被碎煤块堵塞，日升公司二项目部继续采用风钻疏通，跟班与安检检查人员未发现安全隐患或及时阻止。

增加系统排水能力：鉴于探放水期间排水系统不完善，生技部于7月25日继续向相关部门和项目部下发了增加排水管路设备的通知单。7月26日8点班正在组织实施管路安装期间，在14时50分左右疏通钻孔中，水量突然增大失控，封堵无果，造成采面局部及运顺拉底段巷道被淹。

事故抢险救灾复产：2号井调度室在7月26日14时50分左右接到水量增大、排水能力不足通知后，立即启动应急预案，通知相关部室及矿领导。矿长、生产副矿长，安监、调度、生产、机电等负责人迅速赶到事故现场，矿业公司总经理、地测部长赶到现场协调督办。矿总工程师组织人员下运、安装排水管路和水泵。共铺设3趟4吋排水管2 500 m，安装55 kW离心泵1台，37 kW潜水泵1台，22 kW潜水泵1台，总计额定排水能力225 m3/h。嗣后矿长召开抢险应急专题会议，安排矿领导、机电部、生产部人员现场跟班，协调解决排水问题。至7月28日8点班，采面及顺槽水排完，排水孔断流，共计排水约7 300 m3，至7月30日4点班恢复正常生产。

2.3 放水失控原因分析

未认真执行探放水方案：日升二项目部未认真执行探放水方案设计及安全技术措施。在接收探放水任务后未组织学习，分解落实工作内容，在单位无探放水技术人员，无使用探放水钻机，未按照设计参数钻孔及安设止水套管、阀门等，同时在未经专业部门人员准确定位的情况下，领导安排工人用锚杆钻探放水，违反《煤矿防治水规定》第95条，是发生事故的直接原因。

领导认识不足：矿各级领导对窄煤柱采空区积水探放失控危害认识不足。在落实《煤矿安全规程》及执行安全技术措施方面管理意识不强。在探放水队伍确定、施工劳动组织、安全监督检查，隐患信息反馈、专门工程的开工验收等技术、安全管理环节未有效监督或形成闭环，在探放水作业与规程、规定及其设计措施严重不符的情况下实施了放水透孔作业，是发生水害事故的主要原因。

缺乏过程管控：生产技术部作为防治水业务保安部门，负责探放水设计、探放水作业跟班安排、监督指导过程管控。该部门地质基础工作十分薄弱，缺少人员和探煤厚资料，未超前开展相邻采空区积水地质预报，探放水单孔设计参数和施工组织设计不全面，未按《规定》做探放水单孔设计及报公司审批，未及时向上级部门反映或沟通探放水作业情况，未发现安全隐患或制止煤电钻透孔放水作业、未下达探放水封孔隐患通知单，是本次事故发生的重要原因之一。

安监部监管不到位：安全监察部对探放水施工现场负有安全监管监督责任。在探放水安全措施学习熟知、现场监督严格执法方面未尽职尽责，职工学习方案设计措施方面不到位，未有效督查现场作业，未组织进行开工生产安全评估验收，无探放水钻机作业，在孔口套管未安设，排水设备未完善时，未能下达停止放水作业，是本次事故发生的另一重要原因。

施工组织不力：生产调度室负责安排专门队伍、专职人员、专用设备和组织协调及排水设备安设统筹管理。在施工探放水作业期间未统领各部门，合理组织相关部门积极配合，未协调安排“三专”，管控排水系统设备迅速安设，组织工作不力，排水系统在探水前未能形成，是事故发生的另一原因。

部门工作落实不力：机电动力部负责排水系统管线设备、排水能力配套等方案设计，以及管路的现场督办监督等业务保安责任。在设计通知下发后，未采取有力措施督促施工部门及时安装排水管路水泵设备，督办落实工作不力，导致探水前排水系统设备能力达不到排放量要求，是导致事故发生和抢险时间滞缓的另一原因。

矿长执行力度不够：矿长为煤矿防治水第一责任人，负责煤矿防治水的“三专、两探、一撤”等全面工作，针对该矿水文地质复杂类型，在执行《煤矿防治水规定》方面力度不够，存在人员、设备、专业队伍配备不足，机构人员设置不齐，对探放水危害性认识不足，是事故发生的主观原因。

总工技术督办不到位：矿总工为矿井防治水技术负责人，未能够严格执行《煤矿防治水规定》第95条，在编制技术方案设计方面不尽完善，督办主管部门落实和技术监督闭环管理上不到位，是造成本次事故发生的技术原因。

安全副矿长监管责任落实不到位：安全副矿长是分管矿井安全管理的责任人，在监督安检人员学习设计安全措施方面不到位，未能全面有效地落实监管部门督查工作职责和安全监督管理监管责任，是造成本次事故发生的另一主观原因。

3 防范整改措施及建议

3.1 彻查探放水漏洞，补缺陷防患于未然

根据井下实际采空区积水情况，重新拟定1307运输顺槽窄煤柱条件下，探放1305采空区残留部分积水的钻孔设计及施工安全技术措施，同时搞好1319工作面周围小煤矿积水和1307工作面顶板砂岩水及其隐蔽陷落柱承压水等地质灾害致灾因素的超前探查，严格执行规定，认真落实主体责任。

3.2 做好防治水培训，着力提高技术素质

公司牵头组织各矿技管人员进行月度地测防治水系统培训学习，普及防治水专业知识，开展专业知识与项目业务单项评比竞赛。全面提高各矿安全技术管理及防治水工作人员的综合技术能力和对防治水隐患排查及探放水工作的重要性认识。

3.3 强化领导全方位隐患排查，不留死角

按照矿业公司2017年地测防治水4号文件的要求，全面开展月度井上下防治水隐患排查工作，进行认真分析预测评价，针对主要隐患问题，按照“四定五落实”的原则进行整改处理，并报矿业公司备案。

3.4 依法遵守各项规程规定，筑牢安全屏障

各级领导干部要认真学习贯彻《煤矿安全规程》《煤矿防治水规定》《煤矿地质工作规定》中有关的隐蔽致灾地质因素探查和防治水要求，加强探放水安全技术管理、劳动组织管理及监督检查管理，落实安全管理主体责任。

3.5 强化防治水技术体系建设，提供源头保证

矿井各级领导管理人员要坚持防治水基本原则，执行水害综合预防治理措施。进一步做好水情水害预测预报管理，完善防治水方案设计措施编制和审批程序，编制公司矿井各采掘面防治水管理办法，加大防治水工作考核管理奖惩力度。

3.6 加强防治水组织管理，确保有序开展工作

各级管理人员务必高度重视防治水组织管理工作，牢固树立矿井水文地质条件极复杂类型的超前探查与疏放施工劳动组织管理的理念，若各环节中任何节点出现断链或执行不力将会导致淹井事故的发生。因此，必须全面提升矿井管理及探放水人员的防治水工作能力。

3.7 强化安全督察体系管理，不越安全红线

有效发挥各级领导管理人员及其“四员两长”的安全现场管理作用，排查重大隐患制止违章作业，强化执行力，发挥安全督查保障作用，确保防治水工作有序安全开展。

3.8 加强地质和水文基础管理，确保资料可靠

桑树坪2号井各工作面沿顶板掘进、底板开采、顺槽拉底，采面之间留设窄煤柱6～8 m，及时探查剩余煤层厚度，掌握采掘面起伏变化，预测预报临近采空区积水区域，超前研究探放水设计方案，采取科学合理的方法，排除采空区隐蔽水害，以此来保证安全生产。

3.9 窄煤柱探放水方案设计需适应特殊性要求

顺槽沿顶板掘进，开采为两顺超前拉底沿底采煤。根据水文地质资料，在顺槽拉底至积水线附近，其一在掌子头卧底做钻场破底板岩石1.3～1.5 m，将孔口管放在岩石中，同时可满足岩石强度与探放水安全距离要求，规避窄煤柱采动裂隙封孔漏水或片帮安全事故隐患；另外一种设计方案是在预计采空积水最低处，靠近采面一侧提前施工底板放水钻场，使探放水钻场和钻孔设计以及小型钻机施工，符合安全规程和防治水规定基本要求。

4 结语

2017年7月19日在开口460 m处探放水，根据水位高程变化重新计算采空区积水量为12 498 m3。7月19日、7月30～31日共计排出采空区积水约7 300 m3。通过采面周围水文地质条件、探放水方案、安全措施及监督管理方面的技术探索、症结查找、责任追查和管理程序完善等工作，此次探放水工作获得较好的效果。7月31日1305采面采空区剩余积水量5 198 m3，2017年8月安全释放剩余采空水约4 880 m3，共计释放采空水约12 180 m3，水害隐患彻底排除。