霍宝干河煤矿“12.4”2-1081返掘巷断层滞后出水事故案例分析

霍宝干河煤矿“12.4”2-1081返掘巷断层滞后出水事故案例分析

2012年12月4日0点班，干河煤矿2-1081返掘工作面发生一起出水事故，出水点位置为2-1081返掘距迎头20米处。

一、矿井基本情况

干河井田位于山西省洪洞县北部，汾河西岸的干河、平垣、小河村一带，距洪洞县城23km，其行政辖区大部分为洪洞县堤村乡，北部边缘地带属于汾西县团柏乡，跨洪洞、汾西两县。

干河井田北以下团柏断层为界，与团柏矿相邻，南至下张端断层，西以团-10号和109号钻孔一线为界，东至汾河最高洪水位线。井田形态呈北东~南西向长条形分布，北东~南西长约9km，北西~南东宽约4km，面积为35.5599km2。

矿井设计生产能力210万吨/年，地质储量3.13亿吨，可采储量1.71亿吨。主要可采煤层有四层，分别为1#、2#、10#和11#。分两个水平开采：一水平为+80水平，开采上组煤1#、2#煤层， 二水平为-15水平，开采下组煤10#、11#煤层，生产服务年限58.3年。为立井开拓方式。

干河矿属于带压开采矿井，静水位标高517米，2#煤开采最低标高-70米，2#煤最大承压5.9mpa。

干河井田内影响煤层开采的主要含水层有：

下石盒子组K8、K9砂岩含水层：K8砂岩为2号煤层的顶板，最大厚度9.94m，成为煤层直接充水含水层，裂隙不甚发育，K9砂岩位于K8砂岩层以上40m左右，水文地质特征与K8砂岩相似，为富水性弱的裂隙含水层。

太原组K2、K3灰岩岩溶裂隙含水层：K2、K3灰岩含水层位于2号煤层底板，距2号煤平均75m左右，平均厚度分别为8.96m、1.46m，岩性为深灰色致密坚硬石灰岩，裂隙溶隙较发育，为富水性弱-中等的溶隙含水层。

峰峰组上段岩溶裂隙含水层：平均厚度30m，是本井田煤系地层下伏的主要含水层，属富水性中等-强的溶隙含水层。

矿井地质条件中等复杂，矿井水文地质条件上组煤为中等型。

二、事故经过

出水工作面情况简介：

2-1081返掘工作面相对位于+80水平一采区的右翼，南西端至2#煤层分叉边界线，北东端邻一采区轨道巷，北西侧相邻2-1062巷，南东侧为实体煤，靠近F13断层。工作面于2012年5月5日开工至12月4日共掘进298米。巷道规格为高3.8 m，宽4.8m，采用锚网梁、锚索联合支护，煤层为1、2号煤层合并层，厚度约4.0m左右。12月4日出水点位置2-1081返掘距迎头20米处，煤层标高为+87m。

出水情况：

1、出水地点：2-1081返掘距迎头20米处。

2、出水时间：2012年12月4日。

3、出水形式：巷道顶板右帮煤壁交接处出水。

4、出水点标高：+87m。

5、最大水量：250m3/h。

6、出水水源、水质：太灰水。

7、出水经过：2012年12月4号0点班2：53分，井下2-1081工作面在距离工作面迎头20米处右帮压力增大、右帮顶上第一根锚杆处有少量出水，刚开始约3-5m3/h， 3：55分出水量约30 m3/h左右，4：03分后水量又减小至20m3/h，5：23分水量迅速增大，6：30出水量大约250m3/h，至4日13：00时将2-1081返掘巷300m淹没，经过应急抢险排水及后期排水，水位控制在2-1081返掘巷口以下130m处，水量稳定在80m3/h左右。出水后，及时取水样化验分析，水质表现为灰岩水。

三、事故原因

出水原因初步分析：由于断层位置偏向2-1081巷道，原留设断层煤柱40m实际减少至22-25 m左右，2#煤层(上盘)与太灰(下盘)层间距减少至20m，加之矿压大、水压大，开凿扰动，造成巷道底鼓变形、顶板锚索断裂，导致断层滞后出水。

工作面出水后，从12月4日BK8水文观测孔监测K2水位下降，后水文孔水位呈缓慢下降状态，O2水文观测孔BK7水位没有明显变化。

排水系统：

1、2-1081排水系统：

2-1081返掘巷安装2台120kw、流量320 m3/h的潜水泵和2台75kw、流量150 m3/h的潜水泵，连接4趟6寸排水管路直接排至中央水仓。工作面已形成900m3/h的排水能力。

2、矿井排水系统：

中央水泵房总排水能力2000m3 /h。安装 5台离心泵,分别为：MD280-65*8(3台)，电机功率710KW;MD500-57*9(2台)，电机功率1400KW，排水能力1000m3 /h;同时矿井建设有应急强排水系统，安装2台BQ550—536/14—1400/w-s潜水泵，排水能力1000m3 /h，5台离心泵和2台潜水泵分别与325排水管路(3趟)、273管路(2趟)并联，排水管路经副井筒排至地面，中央水仓设有内、中、外三个仓，水仓总容量为6000m3。

四、事故点评

本次事故教训深刻，充分暴露出本矿在对防治水透水前预兆的重视程度不够，事故教训值得我们深刻反醒。主要有以下几个方面的问题：

1、“有掘必探”管理制度的落实不到位，不能严格按照探放水设计要求进行探放水，致使断层发生偏移，留设煤柱减小时，不能及时探清断层偏移情况。在沿断层走向布置工作面时，必须加强探放水工作落实，同时，每隔50m垂直断层方向布置一个钻孔，及时掌握断层走向情况，在断层走向发生偏移时，立即重新计算煤柱留设，并按正常煤柱的1.5倍进行留设。

2、对防治水透水前预兆的重视程度不够。在工作面发生明显的透水前预兆时，必须立即停止作业地点的采掘活动，并组织专人查清发生透水预兆的原因，待彻底查清透水预兆发生的原因后方可恢复生产。