抢险排水复矿水害事故案例分析

一、支建煤矿“7·29”透水事故成功救援实例

（一）矿井概况

支建煤矿位于三门峡市陕县境内，属国有地方煤矿，建于1958年，年设计生产能力21万t，核定生产能力14万t，剩余储量60余万t。采用斜井多水平开拓，低瓦斯矿井，中央并列式通风，矿井涌水量30m3／h。该矿于2005年9月改制为支建矿业有限公司。

（二）事故经过

2007年7月28日～29日，三门峡地区大雨，导致该矿区铁炉沟河形成洪水。29日8时40分，位于河床中心的铝业公司废弃的铝土矿坑塌陷，4000m3左右的洪水通过矿井上部老巷泄入该矿风井底，冲垮三道密闭，导致＋264m水平巷道被淹。矿方当即组织井下人员撤离，当班下井102人中的33人及时升井，其余69人被困于长1420余m，断面4.6m2的巷道内。

事故发生后，矿方及各级政府按规定进行了及时报告，各级领导先后赶赴现场，组织指导抢险救援工作。

首先，立即启动应急救援预案，成立抢险指挥部，紧急动员部署，调集救援人员的物资。

其次，快速修复了对井下的通信系统，掌握了被困人员的数量、位置及其状况，一方面稳定被困人员的情绪，指导他们正确自救互救，一方面为制定正确有效的施救方案提供了依据。

第三，抢险指挥部的领导和专家经综合分析后果断决策，制定出了“一堵二排三送风”的抢险方案。一是加大堵水力度。三百多名武警官兵冒着大雨在河床透水的地方奋战一整夜，抗击了15m3／s的山洪冲击，克服了重重困难，堵实了河床泄露通道，保证了井下水位的稳定，为井下及时开展抢救工作创造了安全条件。二是加大井下排水清渣工作力度。河南省义煤集团公司的主要负责同志，整建制调动救灾队伍，整批量调动救灾设备，坚持轨道运输巷、胶带运输巷两个施工地点同时施工、同时抢救，设备安装及清渣清淤工作进展迅速，组织严密，责任明确。三是利用压风或防尘管路加大对被困矿工所在地区的送风送氧力度。由专业技术人员监管保证压风机24小时连续运转，同时在压风过程中连续不断地输送医用氧气，使井下矿工能够安全呼吸；还创造性地通过风管输送牛奶、面汤、清水等，为被困人员的生存奠定了基础。

截至8月1日12时53分，历经76小时的艰苦营救，69名被困人员全部安全升井。井下透水事故井上下平面如图8－27。

图8－27　“7·29”透水事故平面示意图

（三）抢险事故取得成功措施

该次救援事故成功的原因，首先是各级领导高度重视和亲切关怀，要求抓住时机，科学部署抢救工作，确保被困人员的安全并对救援和舆论宣传工作提出了明确要求。使参与救援的同志受到鼓舞和鞭策，也使受困人员增添了获救的信心。

1.组织指挥坚强有力，正确决策，科学施救

各级领导同志站在抢险救援第一线，在现场共同确定和组织实施了“一堵二排三送”的救援方案。并在实施过程中充分考虑各种因素变化，针对不断出现的新情况、新问题，及时调整部署，走一步看两步，科学果断决策，排除险情，破除难关，确保了被困人员的生命安全。

2.社会各方积极支援，密切关注，共同努力

电力部门排除故障，精心调度，保证了供电；交通部门组织队伍抢修公路，保证车辆通行；移动通讯部门进行紧急扩容，保证了信息畅通；气象部门实施了局部消云作业，减轻洪水压力；水利部门紧盯上游水库的安全；医疗、防疫部门保证脱险矿工得到及时救治；河南抢险救灾中心荥阳水泵厂连夜加班组装水泵；中原油田做了地面打钻准备；中铝公司总部负责人赶到现场；当地一些企业主动提供抢险救援人力物力支持。

3.煤矿和被困矿工积极自救

（1）事故发生后，该矿和当地铝土矿积极组织自救。撤退中的矿工蹚着齐腰深的水，还坚持把通风管抬到了平台上；被困后及时修复了通信线路，与地面取得了联系。按照指挥部的要求划分了若干小组，互相鼓励，保持镇定，矿灯集中管理（在全部获救时，69个矿灯只用了11个），及时监测有害气体浓度，妥善处置携带的炸药雷管，探水探路进行自救，为救援行动创造了有利条件。

（2）管道送奶赢得抢救时间

7月28日20时至29日8时，三门峡市突降暴雨，雨水在陕县支建矿区铁炉沟河形成洪水。29日8时40分，雨水溃入正在生产中的支建煤矿矿井，导致井下两条水平巷道和两条倾斜巷道被淹没。当班下井的102名矿工中33人及时升井，其余69人被困。

事故发生后，国务院领导同志做出重要批示，要求全力施救，确保被困矿工生命安全。河南省委省政府、国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局负责人先后赶到现场，指挥组织抢险救援工作，共同研究部署了“一堵、二排、三送氧气”的具体抢险方案。

7月30日21时，按抢险救援专家组制定的方案，井上救援人员顺利通过通风管道向井下送奶400公斤，69名被困矿工获得了必要的营养供给，为抢救赢得了时间。管道送奶后又用管道送风。

7月31日10时50分，河南省委省政府、国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局负责人再次来到井口，指挥第二次送奶。大约七八分钟时间，175公斤牛奶顺利到达被困矿工所在地。随后，矿泉水也随着通风管道到达井下被困地。

（3）人工减雨减轻救援压力

武警河南总队、义煤集团、河南省气象局、陕县网通公司、三门峡市各大医院……陕县支建煤矿抢险现场有一支特别能战斗的队伍。

7月29日透水事故一发生，三门峡市就派出由公安、安监、卫生、财政等部门组成的救援队奔赴现场。暴雨如注，数百名干部、职工和矿工们顺山寻找漏水点。

接到地方求援，29日深夜，武警河南省总队先从三门峡调来100名武警官兵冒雪挺进铁炉河，随后又从洛阳调来120名武警官兵增援。300名武警官兵冒着大雨在河床透水的地段奋战了一整夜，堵实了河床漏水通道，保证了井下水位的稳定。

为减轻救援压力，7月30日，抢险指挥部决定人工减雨干扰天气。三门峡气象局安排灵宝、陕县、渑池三县支持，调来3门三七高炮、11门火箭炮、1000多发炮弹。

7月30日10时20分至12时50分，400多发炮弹通过雷达定位后，定点发往高空云层，进入驱云。当天下午，支建矿区20公里左右范围内仅下了短时阵雨。

7月30日凌晨4时10分，陕县网通公司派出的第一批技术人员到达事故现场，6时建立起8部应急电话。此后，随着救援工作的需要，他们不断架设线路，增加电话。

（4）齐心协力创造抢险奇迹

7月31日下午，一直与井上保持联系的电话突然中断，抢险指挥部空气瞬时紧张：是电话故障，还是井下出了意外？

陕县网通公司与陕石乡通讯所负责人背着便携式查线机进井。在巷道很陡峭，有齐膝深的泥水，走一处查一处，到第五处交换接口时发现了问题。立即对电话线进行了修复，并恢复了一条线路。使现场抢险指挥部有两部电话与井下保持联系。

事故发生后，义煤集团下属的常村、千秋、跃进、石壕、观音堂、新安共6个煤矿全力出动，每天出动360人次参加救援。8月1日9时50分，义煤集团组织数百名井下抢险救援队员头脚相连地趴在泥泞中，用手扒开最后13米的淤积，看到了对面的第一名矿工。

69名矿工被困76小时成功获救，创造了矿难抢险救援史上的一个奇迹。井上全力以赴救援，井下被困矿工不屈自救，表现出了顽强的生命力，使该矿透水抢险救援获得了成功。

二、平顶山八矿东风井井底车场北石门突水事故

平顶山八矿位于河南省平顶山市东部，井田面积42km2，开采石炭二叠系山西组已组煤和上石盒子组丁组煤、戊组煤，是设计原煤生产能力为300万t／a的大型矿井。1969年破土动工，1971年3月井筒到底，开马头门后转向北石门施工，遇断层。于1971年10月17日施工放炮后，断层部位水量增大，三小时就将风井淹没。

（一）地质构造及水文地质特征

1.地质构造

平顶山煤田的主体构造为一宽缓的复式向斜，其核心为李口向斜。李口向斜东起襄城，经郏县李口向宝丰、赵官营方向延伸，轴向为NW－SE向，东北翼向SW倾，倾角5°～25°。平顶山八矿分布在李口向斜西南翼，锅底山正断层是向斜西畔翼上的主要断层，该断层断距100～270m。断层将李口向斜西南翼分割成东西两部分，使东侧寒武系地层抬升，与西侧的二叠系砂岩、泥岩接触。区内次一级的褶皱、断裂比较发育，八矿东风井就位于一小短轴背斜的东北翼，短轴背斜上基岩风化部位节理裂隙极发育。本区张节理的展布方向一般垂直于区域构造线，裂隙宽度在灰岩中为10～50cm，在砂岩中为20cm，页岩中为0.5～10cm。东风井的南侧400m是任庄断层，该断层伴生的有几组小断层，东风井井下北石门遇到的小断层就是其中之一，井底车场40m范围内还有两条相切的断层。

八矿开采的煤层是石炭二叠系山西组的上石盒子组煤层，煤系基底是寒武系石灰岩。煤系太原组含灰岩5～9层，常见的有7层，灰岩总厚40m，其中L2和L7灰岩分布稳定，厚度一般在10～15m。L2距已17煤层10m左右；L7距已17煤层60m左右，距下部寒武系灰岩3～8m，是庚20煤的顶板，庚21煤的直接底板。

2.水文地质特征

八矿位于锅底山正断层的东北部，属锅底山断层的东部水文地质单元。该单元的西界为锅底山断层，断层将东西两侧寒武系地层切断，断层东侧的寒武系与断层西侧的二叠系砂岩、泥岩接触构成相对隔水边界，断层的东北侧为寒武系灰岩和煤系地层的隐伏露头区，并以单斜形式向EN方向倾斜；东界为李口向斜轴部，属深循环带，八矿井田紧贴在李口向斜轴部的东南端。东部水文地质单元总的水文地质特征是：

（1）地下水循环深度较大。向斜轴部寒武系灰岩顶板标高为－1000m以下，矿区内岩溶发育最低标高为－500～－600m，深部岩溶隙不太发育，水质为HCO3·SO4－Na·Ca型，矿化度为890 mg／l，水温30～42℃，水中微量元素成分增加，显示出滞缓的深部循环特征。

（2）地下水补给量有限。东部矿区一、二、三、四、六、八、十、十二矿井的寒武系岩溶水水位由于矿井长期排放，已呈持续下降趋势，即使在雨季基岩地下水水位也无明显回升现象，说明地下水补给量不足（图8－28）。

图8－28　煤孔寒武系灰岩地下水位动态曲线

（3）在构造破坏带内灰岩岩溶裂隙发育，含水层层间水力联系密切。1988年全矿区14对矿井总排水量5.6×107m3，其中来自寒武系和太原组灰岩的岩溶水占总水量的80%，这些灰岩水又主要是以构造突水的形式涌入井巷的。1960年以来，突水量大于360m3／h的事故共发生22次，造成淹井6次，淹没风井2次，淹没井底车场1次，22次突水多数发生在本水文地质单元内。

（二）突水经过及突水原因分析

1.水害发生地点的地质、水文地质概况

东风井位于一短轴背斜端部的弯折处入两条小断层的交叉地段。南距任庄断层400m，该断层断距200m，其上盘山西组和太原组煤系与下盘寒武系灰岩直接相连，沟通了太原组灰岩与中、上寒武统灰岩的水力联系。中、上寒武统含水层是本区富含水层，具有高压水头，突水点水压为3.3MPa，东风井附近寒武系岩溶水的地下水位为＋56m。

2.突水发生经过

1971年3月井筒到底，开马头门后转入北石门施工，掘至39m处发现小断层，落差1.15m，裂缝宽0.1m，初发现时有少许出水，水温为33℃。北石门过该断层继续往前掘进34m（石门累计长73m）时，断层附近出现二次底鼓，按设计正好要在北石门断层部位开口向东掘进联络巷井底绕道。于1971年10月17日13时30分，在施工放炮时，断层部位水量突然增大，排水不及，三小时后风井就被淹没，突水量为4300m3／h，水温36℃。（图8－29、图8－30及图8－31）

图8－29　平顶山八矿东风井井底车场北石门突水点平面位置图

3.突水原因分析

（1）风井位置选择不当。东风井位于任庄断层以北、短轴背斜轴部弯折部位，构造裂隙和基岩风化裂隙均较发育，仅在井底车场就有两条相切的断层。

（2）北石门是在太原组灰岩中掘进，巷道距底部L7灰岩仅有15～20m，距寒武系灰岩也不超过30m，太原群L7灰岩本身是一强含水层，两条相切的断层构造了突水通道。

（3）在断层带底鼓处拉底并开口做绕道，扩大了空顶、空帮的面积，造成底处压力集中。掘进放炮的震动，加剧了底板突破，高压水就破底溃入巷道。

图8－30　八矿东风井突水点平面图

图8－31　八矿东风井突水点剖面图

（三）水害的治理

八矿东风井从1971年10月淹井至1979年4月初恢复生产，历经了七年多时间，采取了多种治水方案，最后以高压注浆堵水取得了成功。

1977年8月，从原4号钻孔向前－275m水平巷道突水点注入化学浆液3.5t，又从1号钻孔向－275m水平巷道注入水泥107t，于1978年元月经排水，恢复到－260m水平井底，涌水量10m3／h。但由于－260m巷道岩层风化严重，不敢继续掘进巷道。为避免重复淹井，1978年6月，决定采用高压注浆继续堵出水点及其通道，并打止水垫恢复－275m水平。

此次注浆，以堵突水点及主要通道为重点，扩大帷幕范围为原则，重新布置注浆钻孔7个，钻探总进尺2998.5m，终孔层位均为寒武系灰岩，共注入水泥1337.6t。采用多孔交替间歇性注浆方法，注浆初压1.0～4.0MPa，浆液比重1.5～1.6；终压8.0～12.0MPa，浆液比重1.8。

1979年3月2日开始排水，4月2日恢复到井底。注浆后原出水点涌水量只有3～5m3／h，加上井筒淋水，总涌水量仅为13～15m3／h。至此，东风井恢复了生产。

三、焦作冯营矿1301工作面“八灰”突水事故

冯营矿位于河南省焦作市焦作矿区东部，年设计原煤生产能力为45万t，开采深度－300m，开采主要煤层为山西组大煤层，矿井正常涌水量为20.31m3／min。

1973年11月26日，在东翼1301工作面、西夏庄断层上盘回采过程中，发生底板太原组L2灰岩岩深裂隙水突水，突水量最高达5082m3／h，造成淹井事故，突水点标高－95m，水压1.9Mpa。

（一）地质构造及水文地质特征

1.地质构造

图8－32　冯营矿地质构造示意图

冯营矿位于九里山断层东北端的上盘，方庄断层的下盘。这两条断层都是焦作东部矿区的主要断层，九里山断层断距270～650m，方庄断层断距200m以上。在这两条大型断层附近伴生有许多次一级的小断裂，多为张性断裂，使煤层和岩层破碎严重。如冯营断层、东夏庄断层和西夏庄断层等（图8－32和图8－33所示）。

图8－33　冯营矿井下构造示意图

1－河沟；2－断层带；3－井下出水点；4－观测孔；5－煤层露头带

2.水文地质特征

冯营矿位于九里山断层溶水系统强径流带与方庄断层强径流带交叉汇合的三角地带，小型断裂极为发育，岩溶也极为发育，是焦作东部矿区井下突水最多的矿井之一。共发生48次突水，特大型突水（730m3／min）3次，大型突水（突水量10～30m3／min）3次，中型突水（突水量1～10m3／min）24次，小型突水（突水量小于lm3／min）18次，水文地质条件极为复杂。

井田主要含水层有煤系基底中奥陶统灰岩岩溶含水层（特大型突水都与它有关），太原组L2、L8灰岩溶裂隙含水层，煤系砂岩裂隙含水层，以及第四系砂砾石含水层。

（二）突水经过及突水原因分析

1.突水经过

一、三采区位于东、西夏庄断层之间图7－34。1301工作面是该采区第四个回采工作面，均从西夏庄断层边界开切眼，工作面长360m，斜宽98m，标高－73～－107.96m，煤层厚2～5m。掘进下风道时发现一断层，落差0.5～1.0m，而在上风道和开切眼上部则发现3条断层，落差0.4～0.5m。工作面于1973年11月14日开始回采，初期工作面没有水，至26日已回采20m左右（靠上风道除留煤垛外只采5m多，靠下风道采25m左右）。在26日9时30分，老顶来压，折梁、断柱、片帮现象严重，工作面中部发现从老塘和顶板淋水，水量为54m3／h，当时分析水源为顶板砂岩裂隙水。27日20时45分，工作面涌水量突然增大到852m3／h，这时认为水源是底板L8灰岩溶水。该矿L8灰最大涌水量为1620m3／h，而排水能力为3960m3／h，故采取加强排水。28日涌水量已达1620m3／h，而井田内L8水文观测孔内水位不但没有下降，反而上升了0.32～5.68m，而O2水位下降了0.55～3.0m，因而判水源来自L2和O2。29日1时30分，工作面涌水量增至2137.2m3／h，3时30分，涌水量已达高峰5082m3／h，加上矿井原有涌水量1110m3／h，全矿最大涌水量达到6192m3／h，大大超过了矿井的排水能力。9时25分，水泵房进水，矿井被淹。淹井后井筒静水位＋90.7m。

在矿井突水过程中，L8灰观测孔的水位普遍下降，尤其是突水地段和西夏庄断层以西下降幅度最大。当28日井下涌水量迅速猛增时，L8灰观测孔水位又有回升，但O2灰观测孔的水位却一直保持下降趋势。如位于突水点西1015m的中17孔和距离11700m的中15孔水位分别下降了0.05～0.55m，同时靠近井田北部的O2灰岩水井，从26～29日四天内，水位下降了3m，淹井后又逐渐恢复到原始水位。突水点平面如图8－34。

图8－34　冯营矿突水点平面图

2.突水原因分析

（1）1301工作面突水水源

1301工作面在突水过程中，水量的变化如图8－35所示，是由小变大至突变的变化过程。

开始突水时，L8灰岩观测孔水位都有不同程度的下降，但到28日后，井下涌水量剧增时，L8灰观测孔水位又有所回升，可是相距1800m以外的L2、O2灰观测孔的水位却继续下降，说明这次突水的水源是L2灰和O2灰岩溶水。突水开始时，L8灰水先进入井下，L8灰观测孔水位开始表现普遍呈下降现象，28日后，L2和O2灰岩溶水大量补给L8灰含水层，使L8灰水位又呈现出回升现象。另外，这次突水的特点是水量大、增长来势猛，这是其它几个含水层所不具备的。

图8－35　1301工作涌水量变化曲线图

（2）1301工作面突水通道

从图8－36及图8－37可以看出，该工作面位于东、西夏庄断层之间地堑块段内，井下小型构造发育，它们削弱了煤层底板隔水层的强度，同时使L2和O2灰岩岩溶含水层与大巷之间距离缩小。西夏庄断层落差65m，断层上盘大煤至下盘的L2灰只有29m，断层为130l工作面突水通道的形成创造了条件。同时，断层倾角发生变化，根据勘探时的原推测断层位置偏外，而实测位置偏内。因此，原留设的37m断层带防水煤柱实际只有19m，断层防水煤柱厚度不够，也导致了L2灰和O2灰水通过断层带突水。工作面回采所引起的矿压对煤壁附近底板的破坏也是本次突水的主要原因之一。

图8－36　冯营矿1301工作面突水点剖面图

（三）水害的治理

淹井后，井筒静水位＋90.7m。在静水条件下，进行注浆堵水和排水复矿。

图8－37　冯营矿1301工作面突水点剖面示意图

1.注浆堵水

由于突水点位置不确切，因此堵水钻孔基本布满了工作面采空区，共施工了12个注浆孔，孔深300m，穿过大煤、过断层带及L2灰岩，堵水层位在断层带和L2灰岩。

12个钻孔共注入水泥4926t，注浆堵水工程从1974年1月11日开始至6月23日结束。1301堵水钻孔注浆情况见表8－16。

2.排水复矿

矿井于1974年6月27日开始用卧泵排水，排水前井筒水位＋83.46m，至10月30日排至井底（－150m水平）。落底时水量为1248m3／h（淹井前涌水量为1110m3／h），堵水效果90%以上，质量良好。

表8－16　1301堵水钻孔注浆情况表

四、济源煤矿任庄井透水事故

1996年9月1日5时50分，济源煤矿任庄井东大巷一上山发生透水事故，任庄井全部被淹，造成22人死亡。

（一）矿井概况

济源煤矿任庄井属于济源市国有煤矿，始建于1970年4月，1976年3月简易投产，设计生产能力45万t／a，采用立、斜井混合开拓方式，单水平上下山开采二1煤层，煤层平均厚度为5m，顶底板为泥岩、砂岩。该矿井田处于漭河冲积层上，冲积层厚度达70～100m，多为砾岩，矿床充水、导水性好，矿井周边报废的小煤矿较多，水患严重，历史上曾发生过2次淹井事故。现上山部分已采完，生产都在下山采区，布置有3个采煤工作面和1个煤巷掘进工作面，采煤工作面沿倾斜布置，仰斜回采。矿井正常涌水量870m3／h，井下中央泵房安装有8台水泵，额定排水能力4121m3／h，主井筒内按装有4趟排水管路（1趟Φ410mm，3趟Φ250mm），实际排水能力2000m3／h。进入8月后矿井涌水量显著增加，8月25日涌水量达到2192m3／h。其透水事故平面如图8－38所示。

（二）事故经过

1996年9月1日0点班，全矿共人井258人，绝大部分人员集中在下山采区的3个采煤工作面和1个掘进工作面作业。5时50分，运输班长在变电所外发现东大巷水量增加较快，就让变电所值班员给调度室打电话汇报。调度室指令用沙袋堵变电所门，还没来得及堵，水就涌入变电所，并很快淹没电缆造成短路，引起地面变电站跳闸，全矿停电，中央泵房的水泵停止排水，泵房很快被淹没。调度室得知井下危险情况后，通知井下人员撤离，有236人安全升井，22人遇难。至9月3日，全井被淹。事故发生区域如图8－38所示。

图8－38　济源市济源煤矿任庄井透水事故示意图

（三）事故原因

1996年汛期当地降雨量比往年偏多，仅7月、8月降雨量就达772.4mm，使该矿井田上部采空区和周边报废的小煤矿采空区大量充水，积水从东大巷大量涌出，超过矿井最大排水能力，涌水淹没变电所，造成全矿井断电、中央水泵停止工作，致使全矿被淹。

（四）防范措施

1.矿井领导要高度重视防治水工作，深刻吸取事故教训，建立健全各项规章制度，成立专门防治水机构，充实专业技术人员，加强矿井水文地质工作，查明井田含水层和周边小煤窑情况，编制长期和年度防治水计划，做到有的放矢。

2.在井下适当位置建立防水闸门，根据历年矿井最大涌水量装备足够的排水泵和管路，提高矿井抗灾能力，杜绝类似事故发生。

五、义马矿务局张村煤矿曹窑井透水事故

1977年12月16日20时50分，义马矿务局张村煤矿曹窑井二水平东一皮带上山掘进工作面发生透水事故，造成11人死亡。

（一）事故地点概况

曹窑井二水平东一皮带上山设计沿煤层顶板掘进，斜长607m，坡度2l°～22°，标高＋305～＋519m。上段自一水平下山掘进，当掘进325m时，遇到一走向正断层，上盘坡度为25°～26°30′，下盘坡度为20°，顶板淋水开始增大，并造成提升和排水困难，于1977年2月17日停止掘进后，顶板淋水积聚达斜长25.9m。同年10月，皮带上山下段由二水平上山掘进，准备贯通。同时安排人员对上段巷道进行清挖和排水。由于淤煤、矸石和杂物堆积，集水区上部巷道堵塞，矿方误认为集水区已淤实，没有水了，于12月14日停止清挖和排水工作。

（二）事故经过

12月5日，皮带上山贯通距离还有26m时，掘进队技术员起草了《东一皮带巷贯通措施》，经审核通过后，于8日下发各有关单位贯彻执行。12月10日，矿党委研究决定于16日召开年度庆功表彰大会，号召各队组织报喜。14日，掘进队决定加快皮带上山掘进，争取在表彰大会前贯通，向大会报喜。16日，贯通距离还剩约4m，矿领导在2点班调度会上安排掘进队带4m长的钻杆，探水贯通。掘进队共15人到达工作面后，在迎头煤壁的上部和下部各打了一个钻，其中上部的钻孔向外渗水，而掘进队跟班领导错误地判断是淤煤里渗出的水，没有给予重视；向矿调度室汇报后也没有得到明确的指示，又安排工人进行了2次爆破，进了2棚20时20分左右，向掘进工作面供风的局部通风机突然停电，掘进队当班领导就到井下现场送电开风机，并到副井底打电话向矿领导汇报掘进情况。约20时50分，皮带上山上段内的集水溃出，造成11人死亡。事故发生区域如图8－39所示。

图8－39　义马矿务局张村煤矿曹窑井透水事故示意图

（三）事故原因

该矿领导重生产、轻安全，职工思想麻痹，工作不深入，没有查明皮带上山上段内的积水情况，错误地判断皮带上山上段内无积水。掘进队当班领导违章指挥，当探水钻孔出现渗水的透水征兆后，没有采取安全措施，仍安排工人冒险掘进。

（四）防范措施

煤矿必须严格执行“有疑必探，先探后掘”的探放原则，制定切实可行的探放水措施。当掘进工作面发现有透水征兆时，必须停止掘进，撤出受水害威胁人员，采取探放水措施消除事故隐患，严禁违章指挥、冒险蛮干。在掘进巷道上部有积水的情况下，应采取措施从上部将积水排出或有安全措施情况下进行探放水。

六、焦作中马村矿专用回风上山“八灰”突水事故

中马村矿位于河南省焦作市东部矿区，是一座年产原煤60万t的中型煤矿，开采深度－250m，矿井正常涌水量33m3／min，主要开采煤层为山西组大煤层。

中马村矿发生第一次淹井是在1958年3月，经注浆堵水，于9月排水恢复。当年10月19日，在掘进电机车车库专用回风上山煤巷时，又发生底鼓突水，突水水量1056m3／min，造成第二次淹井事故。

（一）地质构造及水文地质特征

1.地质构造

中马村矿位于焦作东部矿区的凤凰岭断层的北侧，九里山断层位于该矿的东部，其西侧是李河断层。井田处于阶梯式断层带中，断裂构造发育，断层密度大（图8－40）。(www.xing528.com)

图8－40　断层交叉点与突水点关系图

2.水文地质特征

中马村矿位于凤凰畛和九里山两条岩溶水强径流带的交叉地带。凤凰岭断层的北盘为奥陶系灰岩，断层面岩层破碎，具有良好的透水性，北盘奥灰与南盘新生界的松散层（沙砾层）和石炭二叠系的碎屑岩、薄层灰岩接触，致断层产生地下水强径流带。

中马村井田主要含水层有煤系基底中奥陶统灰岩岩溶裂隙水含水层和太原组薄层灰岩（L2和L8是本含水组中主要含水层，L2厚4～21m，平均为12m，上距山西组大煤70～75m，是大煤的间接充水含水层。该含水层下距奥灰10～20m，钻孔单位涌水量为0.2～7.181L／s·m；L8厚4～12m，平均7.6m，上距大煤15～25m，岩溶裂隙发育，渗透系数1～5 m／d，富水性强，对大煤开采有严重威胁）。中马村矿井下26次突水中L8占21次，L2占2次。

（二）突水经过及突水原因分析

1.突水经过

1958年10月17日，在－160m水平掘进电机车车库专用回风上山时，于12时左右在掘进迎头后面发现两处底鼓，鼓起1.5m。15时开始少量渗水，瓦斯量亦增加，立即停止掘进，在底鼓处铺木板打上木垛以抑制继续底鼓，并准备打钻降压，但顶板来压，棚子发生响动，涌水量增大。18日8时30分，井下涌水量增至1080m3／h，决定在2号和3号交叉之间建水闸墙挡水。9时30分，井下四台水泵全部开动，但水位仍继续上涨，抢救10多个小时后，终因排水能力不足，于19日1时20分矿井被淹。

这次出水点距1958年3月23日副井－164m临时水仓断层突水点20m，距专用回风上山巷道约5m处。出水时水色清，出水缓慢，后逐渐增大，最大突水涌水量达1056m3／h，突水前井下砂岩出水量为300m3／h。突水点平面图和剖面图如图8－41和图8－42所示。

2.突水原因分析

图8－41　中马村矿电机车车库突水点位置图

图8－42　中马村矿电动车车库突水点剖面图

本次突水是在正常地质条件下的底板突水，突水地段无断裂构造，回风上山是在大煤层内。底部太原组八灰距大煤底斜距为20m，回风巷标高－160m，本区八灰含水层水位为＋93m，大煤底板相对隔水层底面承受的八灰岩溶水静水压为2.77MPa，如隔水层厚度按20m计算，突水系数为1.38，超过临界突水系数。故可说是由突水点距八灰太近，八灰水压过大而导致突水。

（三）水害的治理

淹井后，采取了先堵后排的治水方案。

1.堵水

在突水点附近共施工三个注浆钻孔，其中1号、2号孔直接打至L8，对L8进行封堵；4号孔先打到巷道，对巷道充填注浆后，再延伸至L8，对L8注浆封堵岩溶裂隙。三孔共注入711t水泥，其中1号孔注入水泥397.9t，黄沙8.23m3；2号孔注入水泥65.55t；4号孔注人水泥247.55t，其中注入巷道92.05t。1961年3月，堵水工程结束。堵水前井筒水位＋93m，堵水后降至＋88m，下降了5m；堵水前的抽水试验，抽水量11.0m3／min，水位下降11.43m，堵水后的抽水试验，抽水量5m3／min，水位下降63.43m。这些证明了水源已被截断。

2.排水恢复矿井

于1965年12月21日在井筒内安装的三台卧泵开始排水，到1966年2月1日排至－139.86m，距井底只有22m时，稳定水量为354m3／h。但在2月4日水量突然增大，三台泵同时排水也顶不住水位上涨，到10时10～20分，三台水泵相继被淹没，第一次排水失败。当时涌水量为1306.6m3／h，除原矿井砂岩涌水354m3／h外，新增水量951.6m3／h。出水后，L8观测孔水位下降25.51m，李河井排水量由512.4m3／h降为285.6m3／h，证明新的出水水源仍是L8的岩溶水。

第二次采取强排，在主、副井安装6台卧泵，于1966年6月15日从＋62m水平进行排水，9月20日水位降到－160m。水位落底时，排水量为1410m3／h。

复矿后下井观察新的突水点，并不是前两次突水点复活，而实际出水点在井底车场西大巷，是另一新突水点。

七、焦作演马庄矿12121工作面“八灰”突水事故

演马庄矿位于河南省焦作市东部矿区，是一座年产原煤45万t的中型矿井。设计开采深度－200m水平，矿井正常涌水量1020m3／h，开采煤层为山西组大煤层，井田面积6.5km2。

演马庄矿于1961年4月正式投产，一水平标高为－75m。1964年9月30日，12121采煤工作面回采时发生突水，涌水量5340m3／h，突水点标高－53m（图8－43），水源来自L8灰岩岩溶含水层，水压1.5MPa，地面标高＋90～＋130m。

（一）地质构造及水文地质特征

1.地质构造

演马庄矿位于焦作矿区的东部矿区。井田北部是凤凰岭断层，该断层走向近EW向，倾向S，倾角70°～80°，断距250～1000m，将演马庄井田北部地层抬高，成为煤系露头区；井田东南部以九里山断层为界，九里山断层走向NE70，断距250～650m。井田内断裂构造发育，特别是在上述两条断层交叉三角地带构造复杂。

图8－43　演马庄矿12121采煤工作面突水点剖面图

2.水文地质特征

在水文地质上演马庄矿位于凤凰岭和九里山两条岩溶水强径流交叉三角地带，以及冲积层中沙砾含水层与煤系砂岩、灰岩含水层天窗分布地带，水文地质条件复杂。

井田内主要含水层有第四系冲积层沙砾含水层，太原统灰岩岩溶含水层（L8和L2），以及中奥陶统灰岩岩溶裂隙含水层。

冲积层中含3～5层沙砾岩层，厚0～22m，建井期间，井筒出水量为702m3／h。

L8灰岩上距大煤层14～23m，层厚5～12m，浅部有36%的钻孔见溶洞，62%的钻孔吸水量大于30m3／h。演马庄矿49次井下突水中，L8灰岩水为突水水源的占33次，是矿井充水的主要（70%）直接水源。

L2灰岩上距大煤层60～65m，层厚10～15m，岩溶发育，含水性强。因距大煤较远，在正常地质条件下，对大煤开采无影响。

奥灰上距大煤层100m，为煤系基底，厚度为600～800m，岩溶发育，含水性强，是区域最强的含水层。在构造复杂的地区，奥灰水常是煤矿井下突水的主要水源。

（二）突水经过及突水原因分析

1.突水经过

12121采煤工作面位于一盘区西翼，煤层稳定，区内元断层。1964年6月1日开始回采，采高2.2m；回采到31m时，沿采煤工作面发生底鼓，最高隆起约0.8m，其中中段压力最大，并逐渐向上风道方向增压。为防止工作面被压垮，打了13个木垛，但仍未制止住底鼓的上升。9月30日1时30分，上风道刮板输送机机尾发生大突水，水量约5340m3／h，加上矿井原有涌水量1020m3／h，井下总涌水量已达6360m3／h（106m3／min）。当时开动12台水泵，总排水量达4800m3／h，未能制止住水位上涨。8时30分被迫关闭井底4座水闸门，拦截水量50%，缓和了危机，保住了井底车场（图8－44）。这次突水，除井底车场未淹外，其他巷道均被淹没，全矿停产1个月。

2.突水原因分析

12121工作面，标高在－54～－69m，走向长300m～320m，倾斜长80m。煤层底板距L8灰岩顶界面22m，突水前L8灰岩水位＋89m，煤层底板相对隔水层底界面上的八灰静水压为1.65MPa。

该区L8灰岩溶裂隙发育，其隐伏露头与第四系冲积层底部砂砾石含水层直接接触，二者含水性均强，水力联系密切。当工作面推进31m后，空顶面积达2500m2，顶板第一次来压，煤壁上支承压力增大，沿煤壁发生底鼓，底板下4～8m内产生破坏裂缝。L8灰岩作用于12121工作面底板隔水层的静水压力为1.5～1.67MPa，破坏后的剩余厚度（隔水层）只有14～16m，阻抗不了这样大关的静水压力，故发生底鼓，高压水通过破坏带进人工作面，产生突水。突水后，L8灰岩观测孔水位明显下降，最大降深29.57m（表8－17）。

图8－44　演马庄矿12121采煤工作面突水点平面图

从表8－17中可以看出，浅部冲积层沙砾含水层和L8、L2灰岩含水层的水位均不同程度下降，说明突水的直接水源来自L8灰岩含水层，而浅部冲积层沙砾含水层水是补给水源，它通过L8隐伏露头与冲积层沙砾含水层发生水力联系。

表8－17　突水前、后地下水动态变化情况表

（三）水害的治理

12121工作面突水后，采取了以下措施治理水害。

1.关闭水闸门，保护井底车场不被水淹突水后，因矿井排水能力小于突水量，被迫主动关闭4座水闸门，淹没了 采区，但保护了井底车场。

2.控制出水，减少矿井排水量

复矿后，为了控制出水，减少排水量，在12121工作面突水点周围巷道内施工六座水闸墙（图8－44）

3.浅部进水口堵截水源

12121工作面突水后，发现浅部L8隐伏露头带上N12冲积层地下水观测孔水位下降19m。经查明，浅部冲积层进水口特征如下：

（1）进水口在N2附近，L8与冲积层底部砾岩接触处，面积34200m2，长400m。冲积层厚40～57m，底部砾岩层厚7.1～22m，平均14m，冲积层沙砾层水位漏斗中心在N12孔。

（2）进水口的进水量为1380m3／h。

（3）沙砾石层孔隙水进入L8灰岩后，先沿走向向西流动，然后再转向南流入矿井，在L8岩溶含水层内的流速为136.4～1850m／d。

查清进水口后，对冲积层沙砾层孔隙水进行了堵截。由地面共施工27个堵水孔，钻孔布置在进水口南侧，孔距30～50m，呈单排线型排列（图8－45），孔深70m左右，终孔直径91mm，截流线长930m。共注入黄土20937.5m3、水泥1093.7t、石灰236.8t、砂74m3、水玻璃22.5t。堵截后，矿井涌水量由4512m3／h降至3450m3／h，共减少涌水量1062m3／h。

图8－45　演马庄矿浅部八灰进水口工程平面图

八、鹤壁矿务局一矿透水淹井事故

1956年6月20日15时15分，鹤壁矿务局一矿南翼采区上山掘进工作面，发生特大透水事故，造成34人死亡。

该矿原为平原省所建，后移交河南省工业厅，设计生产能力45万t／a，郑州煤矿基建局第三建井处负责施工，原计划1956年底竣工，由于受当时全国建设高潮的影响，为向国庆献礼，准备提前到1956年10月1日移交生产，向国庆节献礼。

该矿井田内地质条件较复杂，北部有断层，南部老空多，且瓦斯大，据估计井田内及周围有老窑上百处，积水量超过180万m3。在施工中于1956年4月17日，在距井底600m处沿煤层底板掘进南翼采区上山，该巷道施工技术设计中标明其左上方有3处老空，并没有老空，警戒线，防水措施是探水前进，探水钻眼保持超前距20m（即探80m掘60m）。4月30日进行第一次探水，到5月16日掘进到55m进行第二次探水，共打3个钻眼，右方和前方2个钻眼深80m，左方的钻眼打探了8m后，由于已进入岩石4m。工人请示主管技师，主管技师说，已有两个超前钻眼，不必再打了，可以拆钻，至6月12日，巷道掘进已超过，左方的钻眼6m，后现场技术员多次请求被打左方钻眼，工区领导认为再上钻机很麻烦，影响进度，就安排用5m的钻杆代替探水钻探水，6月17日8时，工区技术员发现南采上山掘进工作面左上方有1m2煤壁发汗。6月19日8点班，煤壁发汗的面积增大，工人用风钻打的炮眼有的已向外渗水。工区技术员把发现的情况向工区主任进行了汇报，并建议采取措施，但工区主任没有采纳技术员的意见。6月20日8点班，工人打钻眼时，有水顺着钻杆向外流，工人立即向工区主任汇报，工区主任仍不让停止工作。约15时15分工人爆破后，水即从工作面涌出，由于抢救措施不力，至20时全矿井被淹共造成34人死亡。事故的主要原因是矿上不按计划探水，发现透水征兆后不采取措施处理，没有撤出受水害威胁地区工人，仍强令工人冒险作业，以致爆破引起老空溃水，后经排水恢复救出受害者，恢复矿井建设。

九、新安县寺沟煤矿透水事故

新安县寺沟煤矿属乡镇煤矿，已列入被整合矿井，证照已注销；年产6万t，矿井采用双斜井单水平开拓方式，并列抽出式通风。矿井正常涌水量为130～160m3／1。

矿井主采山西组二1煤层，煤厚2.5～6.5m，平均厚5m，倾角5°～8°，结构简单。矿井采用小进大出加高落式老采法采煤。其寺沟煤矿简图如图8－46所示。

图8－46　寺沟煤矿简图

寺沟煤矿共安装有D155－30×3水泵3台，电机功率90kW，其中主井一台，副井2台，3趟排水管路分别经主、副斜井直接排至地面。主、副井排水系统及水仓各自独立，以副井排水为主。排水能力390m3／h，水仓容量450m3。

（一）事故发生经过

2005年12月2日四点班，该矿共入井76人，分别在6个回采头作业，其主要工作是清理八点班余煤；到18点左右，工人发现01回采头正头开始掉顶煤（开始落的是大块煤，后来块煤逐渐减少）。当班21点左右，突然出现大量掉煤。到22点左右，工人发现掉煤潮湿且软，此时生产副矿长来到现场，用手捏了一把煤后，说“煤潮湿发软是由于煤层顶板水渗透到煤中了，没事”，并指挥工人继续装煤外运，然后他本人就升井了。约23点30分，机电副矿长也到了01回采头，看了看说“没事，干吧”，就离开了。23时40分左右，01回采头发生透水。井下除34人逃生升井外，还有42人被困井下。事故发生后，矿长及其管理人员逃匿。

（二）事故原因

1.直接原因

该矿违章指挥、越界进入老窑区开采，导致老窑积水涌入矿井，形成透水事故。

2.间接原因

（1）不服从政府监管，擅自组织生产，违章指挥，越界开采。

（2）安全管理混乱，安全管理机构和制度不健全，安全检查缺失。无正规采面，掘进时不探水，无证上岗，无风、微风、串联风作业。

（3）技术管理缺失。该矿根本没有与井下实际相符的采掘工程平面图等按术图纸，更没有作业规程等技术资料，对矿井周围老窑老空及其积水情况不清，更没有把老空老窑情况落到图纸上，冒险蛮干。

（4）工人安全培训和安全教育不到位，安全意识淡薄，工人不懂基本安全知识，自我保护意识差，遇突水征兆不知逃生仍然违章作业，酿成事故。

（5）矿长安全培训不严格，教考没分离，虽领取了矿长安全资格证书，安全基本知识仍然贫乏，给煤矿事故埋下了隐患。

（6）矿工流动性大，矿井保存的特殊作业人员证书与实际人员不对照，无证上岗人员多。

（7）镇政府缺乏对煤矿的监督管理，该矿位于镇政府办公楼后面仅100余米，且运煤须经镇政府办公楼门前过，该矿非法组织生产数月，不预制止。

（8）县煤炭管理部门监管不到位，违规批准其维修井下巷道；对该矿存在的特殊作业人员证照与人不对照、井下无正规采面回采、掘进不进行探水前进、无风、微风作业等重大隐患监管不力。

十、煤层底板灰岩突水伤人事故

2003年9月2日零时30分，洛阳市伊川县奋进煤矿（地方国有）黄村井10111回采工作面发生一起底板突水事故。事故造成16人死亡，直接经济损失5600万元。

（一）矿井概况

该煤矿1989年动工建设，1995年8月投产，设计生产能力15万t／a。采用双斜井、多水平片盘式开拓，为中央并列抽出式通风。

该矿主要开采二1煤层，煤层平均倾角23°～32°。平均煤厚4.8m。矿井属低瓦斯矿井。矿井正常涌水量为50m3／h，最大涌水量为80m3／h。煤层底板距寒武系灰岩25～40m。

该矿采用3级排水系统：两台泵把－20m标高泵房水排到＋70m标高泵房，然后用4台泵把＋70m标高泵房水排至＋233m标高泵房，水从＋233m标高水仓再排到地面。

（二）事故概况

黄村井10111工作面设计为走向长壁式回采，走向长450m，倾斜长110m。该面下巷掘进到420m时，遇到落差10m的小断层（此处距Fl大断层56m），故退后60m掘工作面切眼。

2002年9月该面投产。回采约15m，工作面沿倾斜方向下段底板开始出现冒水（水量约3m3／h），且在以后的回采中底板一直冒水。回采约115m时，因底板水影响生产和煤质，奋进煤矿决定在工作面下段留设一个沿走向长20m，倾斜长50m的隔水煤柱。

工作面上段继续回采。当上段工作面回采6m时，上副运输巷底板又出现冒水（水量约3m3／h）。为消除底板水影响生产，奋进煤矿决定在隔水煤柱内掘一流水巷把水引到工作面下平巷。

2003年8月25日流水巷开口，其位置在新切眼内距下副运输巷上帮3m处。沿走向掘进6m平巷后拐向上掘进了16m。未掘完事故便发生。

9月2日零点30分左右，一采队班长正在10111切眼下部检查工程质量，在一部溜子头的司机对他说，“左边的隔水煤柱的压力老大”。班长看了看说：注意点。话音刚落，他们就听到“咔嚓、咔嚓”的响声，并发现有一股20～30cm深的水夹着煤泥从流水巷内涌出。班长就喊人快往上撤。当撤到中间巷时，感觉吹来一股凉风，并听到“轰轰隆隆”的响声，风量加大，风流瞬间逆转，他们感到出大事了，全体赶快升井。

突水点位置在10111回采面隔水煤柱中流水巷内（图8－47），其处标高为＋81m。突水迅猛，突水后仅20min，＋70m标高以下容积约9800m3的巷道全部被淹。

（三）事故原因

1.直接原因

10111工作面位于黄村背斜轴部，煤层底板张性裂腺发育，寒武系灰岩中有溶洞存在，回采中该工作面下段留设的隔水煤柱，形成了顶板对底板的压力集中点，集中应力加剧了煤层底板破坏，产生导水裂隙。又因在隔水煤柱内开掘流水巷，巷道底板形成自由240面，致使煤层底板在高达1.53MPa以上承压水的压力作用下被破坏，灰岩承压水冲破该流水巷底板猛然突出，造成事故。

2.间接原因

图8－47　黄村井突水示意图

（1）由于该矿井地质报告提供的水文地质条件属简单类型，该矿水文地质工作一直按简单类型矿井进行管理，对寒武系灰岩水的威胁认识不足。事实上该矿水文地质条件属复杂型，矿井采取的防治水措施与之不相适应。

（2）矿井突水前，寒武系灰岩静水位标高为＋237m，回采地点标高为＋80～＋90m。在10111工作面回采中，发现底板渗水后，没有引起足够重视，除进行观测记录外，没有对水文地质做进一步的工作。

（3）该矿工程技术人员流失严重，技术力量薄弱，缺乏水文地质技术人员，防治水工做不到位，制度不完善。煤矿主要负责人的安全职责不到位，安全投入不到位。

（4）市、县政府及煤炭管理部门没有认真履行对该矿的安全管理职责，对该矿缺乏技术人员、管理制度不完善、防治水工做不到位、安全投入不到位等重大隐患未督促整改。

（四）技术点评

1.地质报告中提到煤层底板寒武系灰岩中有溶洞存在，但在实际生产中也已发现多条断层，且在回采面下巷掘进期间，已发现底板出水。当留设小煤柱时，再次发现底板出水，没引起任何领导的是够重视。

2.煤层底板距寒武系灰岩25～40m，且寒武系灰岩静水位标高＋237m，回采地点标高－20～＋90m，水压为1.4～2.5MPa。工作面位于黄村背斜轴部，底板岩层的承受压力问题和裂隙问题没有人认真考虑。

3.煤矿缺乏工程技术人员，水文地质和工程技术管理不到位。

突水的征兆已经十分明显，仍然继续生产。如果该矿有水文地质技术员或者有正式的煤矿工程技术人员，这起事故也许不会发生。