王家岭煤矿突水事故总结(全面)

王家岭煤矿突水事故及
救援之我见
资源勘查工程0701
姜涛
2010年7月4日
王家岭突水事故及救援之我见
3月28日13时30分许，华晋焦煤有限责任公司王家岭煤矿发生一起透水事故。

王家岭煤矿处于在山西省临汾市乡宁县境内，属于河东煤田，为在建煤矿，隶属于中煤集团与山西焦煤集团合作组建的华晋煤业公司。

事故发生点为煤矿北翼盘101回风顺槽。

王家岭矿是中国中煤能源集团公司与山西焦煤集团公司合资组建的华晋焦煤有限责任公司投资开发的基建矿井，设计生产能力为每年600万吨，于2006年12月开工建设，计划于2010年10月建成投产。

也就是说，这个矿还未建成投产就发生了严重的透水事故。

这给煤矿在设计施工阶段对重大安全生产事故的防范提出了警告。

论文中将介绍以下几点内容：1.王家岭煤矿突水事故原因分析；2.王家岭煤矿突水事故援救措施；3.王家岭煤矿突水事故所暴露的一些问题。

具体内容分述如下：
（一）王家岭煤矿突水事故原因
1.王家岭透水事故的浅层原因
经分析，事故原因为废弃小窑老空水。

老空水从学术上来说也叫做老窑水，主要是指由于过去的一些煤矿开采，包括本煤矿的开采，也包括其它一些小煤窑的开采，开采完以后遗留下一部分采空区，这部分采空区被后期的地下水或地表水充满，就形成了一些老窑积水。

如果后期的地下采掘工程触及到这种老窑水的水体的边缘的时候，这部分老窑水就会以突然溃入的方式溃入到井下，造成一些突发性的水害事故。

老窑水导致的水害事故主要有三大特点：一是突发性，因为老窑水不是一种赋存于地下介质的含水层的水，它是一个小的地表水体，所以一旦采掘工程触及它，它就会以溃入的方式突然涌入到井下。

第二特点就是由于老窑积水常年处于一种封闭、缺氧的环境，它是一种高度的还原环境，所以老窑水往往是呈酸性状态，PH值都是非常低的。

第三个特点，就是由于这种高度还原环境，老窑积水里面往往富含有一些硫化氢的气体，而且硫化氢气体的浓度非常高。

有些老窑水冲入之后，这种硫化氢气体由于浓度比较高，有时候也会给现场的接触的人员造成一些窒息性的死亡或者伤害。

2.王家岭透水事故的深层原因
1）该矿施工中存在违规违章行为，劳动组织管理混乱，施工安全措施不落实，隐患排查治理不力。

发现透水征兆，却
未及时撤人。

2)煤炭行业“国企垄断”的制度，从根本上导致了王家岭矿难的
发生。

3)存在因赶进度、抢进尺而忽视安全生产的问题。

（二）突水事故援救措施
矿井一旦发生突水事故，事故地点人员应按《矿井灾害预防处理计划》的规定及时汇报调度室，并通知、组织受灾影响范围人员按避灾路线撤离灾区。

矿调度室接到事故电话后应向矿领导汇报，通知救护队及相关部门。

成立救灾指挥部，有组织按步骤处理灾害。

救灾指挥部成立后，应迅速判定水灾性质、了解突水点、影响范围、搞清事故前人员分布、统计撤离出井人员，分析被困人员躲避地点；根据突水量大小和矿井排水能力，积极采取排、堵、截水的技术措施。

1.排水
老窑积水，积水量受老窑井巷空间限制，可选择排水方法处理涌水。

在王家岭煤矿突水事故中，采用4个方案同步实施：一是将井下水抽排向地面；二是利用井下可利用空间排水；三是井下水平钻孔泄水；四是从地面直接打钻排水。

（1）老窑水探放原则
依老窑积水数量的多少，矿井现有排水能力、老窑水的动力补给量、水质和疏放后可能解放煤炭的资源量等因素，综合考虑，以安全、经济、合理为原则。

对老窑水探放，视具体情况还可细分为：
1）积极探放
老窑区不位于河流或重要建筑物之下，排放老窑水不会过分加重矿井排水负担，且积水区下尚有大量矿产资源急待开采时，应积极探放，以彻底解除隐伏水患。

2）先堵后探放
老窑区为强含水层或因其他水源水所淹没且出水点动力补给量大，应先堵住水点后再进行探放水。

3）先降压后探放
对以静储存量为主，水量大、水压高的老窑积水区，应先从顶、底板岩层打穿层放水孔，待水压下降后，再沿煤层打探水钻孔。

4）先隔离后探放
老窑积水量较大，水质差（酸性大），或为避免长期负担排水费用，则应留设煤（岩）柱与生产区隔离，待到矿井生产后期再作处理。

（2）探放水程序
老窑水探放一般是在正式探水前，对小窑或老窑积水区进行调查，圈定采空区范围，确定积水边界，随后划定探水线，编制探、放水设计，确定掘进超前距离。

完成上述内容后进行探水和整理探水资料，随后确定掘进距离，通知开拓单位掘进，然后再探水，依此类推，循环进行，直到揭露老窑区，放尽积水为止。

1）积水边界线的确定
将调查所行小窑、老窑分布资料，经物探资料，经物探及钻探核定后，划定积水范围，圈定积水边界，其深部界线应根据小窑或老窑的最深下山划定。

2）水线的确定
沿积水线水平外推60m~150m距离划一条线即为探水线（上山掘进时为顺层的斜距）。

此数值视积水边界线的可靠程度、水压力大小、煤的坚硬程度等因素来确定。

当掘进巷道至此线时，开始探水。

3）警戒线
由探水线再平行外推50m～150（在上山掘进时指倾斜距离）即为警戒线。

当巷道掘进至此线后，应警惕积水威胁，注意掘进时工作面水情变化，如发现有透（突）水征兆，提前探放水。

（3）探放水钻孔布置
探放老空水钻孔，应按巷道的设计方向在其水平面和竖直面
内呈扇形布置；钻孔应成组布设，其孔数视超前距和帮距而定。

1）竖直扇形面内钻孔间的终孔垂距不得超过1.5m。

2）水平扇形面内各组钻孔间的终孔水平距离不得大于3m。

3）探水钻孔的最小超前距或帮距10m。

4）一般倾斜煤层平巷的探放水孔，应呈半扇面形布置在巷道正前和上帮。

5）倾斜煤层上山巷道探放水孔，呈扇面形布置在巷道的前方。

（4）探放水钻孔孔口安全装置
探放水钻孔应安设孔口安全装置。

孔口安全装置由孔口管、泄水测压三通、孔口水门和钻杆逆止阀。

(必要时安装)等组成。

1）孔口管的安装与固定：
※选择岩层坚硬完整地段开孔，孔径应大于孔口管直径1～2 级，钻至预定深度后，将孔内冲洗干净。

注浆使孔口管(管周围应焊扶正肋骨片)与孔壁间充满水泥浆。

待孔口管周围水泥浆凝固后扫孔，
扫孔深度应超过孔口管长度0．5m。

※扫孔后对孔口管必须进行耐压试验。

试验压力应大于预计水
压并稳定30min后，孔口管周围不漏水时，方可钻进。

※节理裂隙发育，岩石松软或破碎，无条件另选放水地点时，应注浆加固后，再安设孔口管。

2）探放强含水层水或需要收集放水时的水量、水压等资料时，应在孔口管上安装水压表、水门(闸门)和汇水短管等。

3）对水压高于1 MPa且水量较大的积水或强含水层进行探放水时，孔口应安设防喷逆止阀。

4）在高压水喷出条件下继续钻进时，斜孔应使用孔口防喷逆止阀，倾角50°～90°的钻孔可使用“孔口防喷帽”或“盘根密封防喷器”，钻具可使用“防喷接头”，上下钻可用“孔口反压装置”。

5）探得水压高于2MPa、水量大于60m3／h，需长期保留时，孔口应使用双水门，下门备用。

（5）探放水施工中的技术要求
1）钻进中应做好岩芯的采取和编录工作；必要时可保留岩芯。

2）钻进时应准确判别煤、岩层厚度并记录换层深度。

一般每钻进10m或更换钻具时，测量一次钻杆并核实孔深。

终孔前再复核一次，如有可能应进行孔斜测量。

3）钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等现象时，必须立即停钻，记录其孔深并同时将钻杆固定。

要立即向矿调度室汇报，及时采取措施，进行处理。

4）钻进中发现有害气体喷出时，应立即停止钻进、切断电源，将人员撤到有新鲜风流的地点。

立即报告矿调度室，采取措施。

5）钻孔内水压过大或喷高压水时，应采用反压和防喷装置的方法钻进，应有防止孔口管和煤(岩)壁突然鼓出的措施：※背紧工作面，在拦板外面加设顶柱或木垛，必要时还应在顶、底板坚固地点砌筑防水墙，之后方可放水。

※对于水压大于2MPa，中间要穿过煤层的探断层水钻孔，在
打穿断层或含水层前，还应下第二层孔口管并超过煤层1 m以上。

6）在探水孔施工中，见到含水层、断层、陷落柱和积水区之前，应停止钻进，安好水门后再继续钻进。

7）遇高压水顶钻杆时，可用立轴卡瓦和逆止阀交替控制钻杆，使其慢慢地顶出孔口，操作时禁止人员直对钻杆站立。

8）应做到交接班时不停钻。

9）探放断层水的探水孔终孔后，孔内有水应进行放水试验。

孔内无水时应选择一个孔进行压水试验，检验断层隔水性能；压力一般应略大于断层所承受的静水压力。

10）探放水钻孔，完成探测任务后必须全孔注浆封闭，并做好封
孔记录。

（6）探放水的安全措施
1）探水的上山、下山及平巷，中间不得有低洼积水段。

2）探水巷必须在探水钻孔有效控制范围内掘进，探水孔的超前距、帮距及孔间距应符合设计要求。

每次探水后、掘进前，应在起点处设置标志，并建立挂牌制度。

3）巷道支护应牢固，顶、帮背实，无高吊棚脚，倾斜巷有撑杆，使巷道有较强的抗水流冲击能力。

4）探放水地点必须安设电话和报警装置。

5）必须向受水威胁地区的施工人员贯彻、交待报警信号及避灾路线。

6）探水巷道应加强出水征兆的观察，一旦发现异常应立即停止工作，及时处理。

情况紧急时必须立即发出警报，撤出所有受水威胁地区的人员。

7）“钻孔接近老空，预计可能有瓦斯或其他有害气体涌出时，必须有瓦斯检查员或矿山救护队员在现场值班，检查空气成分。

如果瓦斯或其他有害气体超过本规程有关条文规定时，必须立即停止打钻，切断电源，撤出人员，并报告矿调度室，采取措施，进行处理。

”
8）上山探水时，一般应双巷掘进。

其中一条超前探水、汇水，另一条随后用来安全撤人。

双巷间每隔30～50m掘一联络巷并设挡水半墙。

9）放水工作应尽量避免在雨季进行。

10）探放水人员必须按照批准的设计施工，未经审批单位允许，不得擅自改变设计。

2.救人
透水事故发生后，应正确判断遇险人员可能躲避的地点，科学分析该地点是否具有人员生存的条件，然后积极组织力量进行抢救。

（1）当躲避地点比外部水位高时，遇险人员可能生存，对于这些地点的人员，应利用一切可能的方法(打钻或掘一段巷道)向他们输送新鲜空气、饮料和食物，以延长待救时间。

（2）当避难地点比外部水位低时，存在两种情况：
1)突水时洪水能直接涌入位于突水点下部的巷道(如平巷、下山)，并把他们淹没，一般情况下，这些地点不会有空气存在，也就不具备人员生存的条件。

然而，多次出现过人员躲在这些巷道高冒处获救的案例。

2)当突水点下部巷道全断面被水淹没后，与该巷道相通的独头上山等上部独头巷道，如不漏气，即使低于外部最高水位时也不会全
部被淹没，仍有空气存在。

在这些地点躲避的人员具备生存的条件。

如果避难方法正确(心情平静、适量喝水、躺卧待救)是能生还的。

（三）水事故所暴露的一些问题
1. 事发矿施工过程中存在违规违章行为
事发矿施工过程中存在违规违章行为,未严格执行《煤矿防治水规定》(国家安全监管总局令第28号)，掘进工作面探放水措施不落实;
2.劳动组织管理混乱施工过程就存在隐患
为了赶工期、赶进度，当班安排14个掘进队同时作业，作业人员过度集中，且领导干部带班制度不落实；工人工作量太大、超能力生产、赶进度，井下的通风、排水等设施不能满足工作面开展的数量。

一些工人下井时没有经过培训，大多数工人根本不会使用自救器。

3.施工安全措施不落实
工作面出现透水征兆后，没有按照规定及时撤人和采取有效应对措施；
4.隐患排查治理不力
工作面回风巷多次发现巷道积水，但一直未能采取有效措施消除隐患。

（四）事故总结
1.提高对矿井水害防治工作重要性的认识
当前煤矿水害重特大事故多发，形势十分严峻。

煤矿企业和各级煤矿安全生产监管部门、煤矿安全监察机构要充分认识做好煤矿水害防治工作的重要性和紧迫性，提高认识，加强领导，将水害防治监管监察工作摆上重要议事日程。

认真分析研究本单位、本地区矿井水害防治的现状和加强此项工作的措施，有效遏制煤矿重特大水害事故的发生。

2.认真落实矿井水害防治责任制
煤矿企业法定代表人是矿井水害防治工作的第一责任人，要切实加强对水害防治工作的领导；总工程师（技术负责人）对矿井水害防治负技术责任。

水文地质条件复杂或水害隐患严重的煤矿企业应设立专门防治水机构，并根据煤矿企业实际情况，配备一定数量的专职水害防治技术人员。

专职水害防治人员要具备地质类相关专业学历或经专业培训，熟悉地质与水文地质专业技术工作。

3.加强矿井水文地质基础工作
煤矿企业要认真编制矿区水害防治规划、年度水害防治计划和水害应急预案，并负责组织实施。

保证水害防治的资金、工程、设备仪器落实到位。

要采用适合本地区的物探、钻探、化探等先进的综合探测技术，查明矿井或采区水文地质条件；定期收集、调查核对本矿及相邻煤矿的废弃老窑情况，编制《矿井综合水文地质图》、《矿井充水性图》等基础图纸，建立健全矿区地下水动态观测网，为水害防治工作提供详实、可靠的技术依据。

4.建立健全矿井水害预测预报制度
煤矿企业应建立水害预测预报制度，对矿井生产区域的地质构造情况、水害类型等进行预测预报，提出预防处理水害的措施。

水文地质条件复杂的矿井每月应定期开展水害隐患排查，其它矿井每季度至少开展一次水害隐患的排查。

查出的水害隐患，要落实责任，采取切实可行的防治措施。

水害防治工程应编制设计、施工方案及安全措施，工程结束后及时进行验收总结。

5.建立完善的井下排水系统
矿井排水系统应按照《煤矿安全规程》的要求，配备与矿井涌水量相匹配的水仓、水泵、输电线路等设施，确保矿井正常排水，并满足特殊情况下排水需要。

涌水量大的矿井或水文地质条件复杂的矿井，井底车场或井下中央泵房应设置防水闸门等防水工程。

6.做好老空（窑）水的探放工作
老空（窑）水是煤矿的主要水害之一，必须高度重视老空（窑）水的探放工作。

在探水前，分析查明老窑水的空间位置、积水量和水压；探放水时，要撤出探放水点部位受水害威胁区域的所有人员；探放水孔必须打中老空水体，并要监视放水全过程，直到老空水放完为止；探放水时，要认真检查瓦斯或其它有害气体，确保探放水安全进行。

搞好防治矿井水害的培训教育。

矿井有突水预兆时，应立即撤出井下所有人员。

煤矿企业应配备齐全的探放水设备和专业队伍。

7.加强对煤矿水害的监察力度
各级煤矿安全监察机构对受老空水、底板奥灰水或溶洞水威胁的矿井和水体下采煤的矿井以及煤矿雨季“三防”工作等实施重点监察，对存在重大隐患的，责令停产整顿，凡整改不合格无法保障安全开采时，要移送地方政府依法予以关闭。

对发生事故的矿井要认真查清水害发生的原因，严肃追究事故责任，公布处理结果，吸取教训，接受社会舆论监督。

8.加强水害应急救援工1.在各类突水事故发生之前，一般均会显示出多种突水预兆。

主要表现为：
（1）煤层变潮湿、松软；
（2）煤帮出现滴水、淋水现象，且淋水由小变大；
（3）有时煤帮出现铁锈色水迹；
（4）工作面气温降低，出现雾气或硫化氢气味；
（5）有时可听到水的“嘶嘶”声；
（6）矿压增大，发生冒顶片帮及底鼓。

※工作面底板灰岩含水层突水预兆
主要表现为工作面压力增大，底板鼓起；工作面底板产生裂隙，并逐渐增大；沿裂隙或煤帮向外渗水，裂隙会逐渐增大，水量会增加。

当底板渗水量增大到一定程度时，煤帮渗水可能停止，此时水色时清时浊，底板活动时水变浑浊，底板稳定时水色变清；底板破裂，沿裂缝有高压水喷出，并伴有“嘶嘶”声或刺耳水声；底板发生“底爆”，伴有巨响，地下水大量涌出，水色呈乳白或黄色。

※松散孔隙含水层突水预兆
主要表现为突水部位发潮、滴水且滴水现象逐渐增大，仔细观察会发现水中含有少量细沙；发生局部冒顶，水量突增并出现流沙，流沙常呈间歇性，水色时清时浑，总的趋势是水量、沙量增加，直至流沙大量涌出；顶板发生溃水、溃沙，这种现象可能影响到地表，致使地表出现塌陷坑。

以上预兆是典型的情况，在具体的突水事故过程中，并不一定全部表现出来，所以我们应该细心观察，认真分析、判断，尽量避免突水事故的发生。

作
9.加强对煤矿井下水害探测方法技术的研究
目前常用的探测方法有直流电阻率法，包括直流电法仪和高密度电法仪都属于直流电法范畴，高密度电法是一种引入地面施工方法的直流探测技术，直流电法的典型应用是沿巷道进行底板探测，探测深度可达100米，底板探测可以采用对称四极或者三极探测装置，直流电法的另一种变通用法是直流超前探测技术，最大探测深度达到甚至超过100米，对于探测巷道掘进前方含水构造是一种有效的方法，应用这种方法可以有效探测掘进前方大于两米的充水废弃巷道，采空区、充水断层破碎带、充水陷落柱等地质异常。

音频电穿透法能透视工作面内部和顶底板，能查明一定深度范围内的含水构造和导水通道，该应用也属于直流电法范畴，只是音频电穿透法扩大了直流电法的应用范围，它是利用采煤工作面形成以后的上下顺槽来开展探测工作。

与直流相对应的是交流探测方法，像频率测深（大地电阻率法），它的探测原理是相同极距下不同频率（波长）电磁波的趋肤深度不同，频率测深就是通过改变发射频率来获取不同深度的地质信息。

瞬变电磁法也属于交流电法，是一种发展中的井下勘探方法，和其它方法相比具有施工便捷，装置灵活、设备轻便的优势。

但由于采用宽频接收信号，抗干扰能力较差，通常需要大电流激发，以获取满足信噪比要求的信号。

瞬变电磁技术近几年开始进入煤矿探测含水构造，并逐渐被人们认识和接受，是一种有发展前途的探测技术。

与电磁法勘探相对应的是各种体波和面波探测方法，主要有井下地震探测、瑞利波探测、TSP探测技术等等，这些方法技术探测断层等岩性变化的地质异常效果较好，利用这些技术探测含水构造的研究也一直在进行着，但是目前还没有找到好的应用效果，因此探测含水构造还是应该首选电法类仪器。

可以用于煤矿井下进行测深和掘进巷道超前探测的电法仪器主要是直流电法仪和瞬变电磁仪，直流电法仪探测稳定，易学易用，数据处理简单，地质效果较好。

瞬变电磁法仪器施工灵活，可以全方位探测，但是仪器成本较高，熟练掌握难度较大，超前探测效果还有待提高。